江西鄒家山鈾礦床地質(zhì)特征及找礦方向研究

章衛(wèi)星，王志勵，肖志偉，鄭鴻杰

（1.浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，浙江 寧波315012；2.寧波冶金勘察設(shè)計研究股份有限公司，浙江 寧波315041）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)處于揚子板塊與華南加里東褶皺帶交錯，贛杭火山巖鈾成礦帶西南端的相山火山塌陷盆地內(nèi)，受EW向基底構(gòu)造和NE向蓋層斷裂構(gòu)造聯(lián)合控制（圖1）。區(qū)內(nèi)火山機構(gòu)發(fā)育，有明顯的環(huán)狀斷裂和火山管道，隱爆現(xiàn)象普遍?；讟?gòu)造、蓋層斷裂構(gòu)造和火山塌陷構(gòu)造三者復合部位有利于形成富大鈾礦床［1－2］。

基底地層主要是震旦系（Z）千枚巖、片巖。次為下石炭統(tǒng)華山嶺組（C1h）變質(zhì)石英砂巖、含白云母的紫紅色細砂巖、粉砂巖，上三疊統(tǒng)安源組（T3a）粗細相間石英砂巖，含燧石礫石英砂巖夾炭質(zhì)頁巖、砂頁巖、含炭質(zhì)砂巖及煤線等。

出露蓋層為上白堊統(tǒng)（K2）砂礫巖，上侏羅統(tǒng)打鼓頂組（J3d）和鵝湖嶺組（J3e）酸性、中酸性潛火山碎斑熔巖、火山碎屑巖，偶夾沉積巖。發(fā)育2個亞旋回的火山巖系列，即早期噴發(fā)亞旋回：流紋晶屑凝灰?guī)r→流紋英安巖；晚期噴發(fā)—侵入亞旋回：流紋英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r→碎斑熔巖→花崗斑巖→流紋英安斑巖→英安玢巖、粗安玢巖、輝綠巖。

花崗斑巖、流紋英安斑巖充填于環(huán)狀斷裂之中?；◢彴邘r以東半環(huán)為主，流紋英安斑巖以西半環(huán)為主。

2 礦床地質(zhì)特征

鄒家山富鈾礦床位于相山火山塌陷盆地的西部，鄒家山—石洞斷裂帶北東端［3］。礦床出露的地層主要是上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組上部（J3e2）碎斑熔巖。深部鉆孔中見到打鼓頂組下部（J3d1）熔結(jié)凝灰?guī)r和紫紅色砂礫巖及基底震旦系變質(zhì)巖。

含礦主巖屬晚期噴發(fā)—侵入亞旋回的碎斑熔巖、花崗斑巖和流紋英安斑巖，少量礦化賦存在打鼓頂組的砂巖及基底變質(zhì)巖中。

礦床構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，礦床定位于NE走向的鄒家山—石洞斷裂帶與NW向的F11、F14的交匯部位。鄒家山—石洞斷裂帶在礦床內(nèi)表現(xiàn)為互相平行的NE向剪切斷裂，其中最主要的有F1、F4、F6、F7。在斷裂帶上、下盤常派生出一些近南北向和NE向的次級斷裂和裂隙，成為礦床的重要含礦構(gòu)造（圖2～3）。

2.1 圍巖特征及圍巖蝕變

鄒家山鈾礦床的主要賦礦圍巖是流紋英安巖和碎斑熔巖。流紋英安巖SiO2含量在66%左右，為中酸性，而碎斑熔巖SiO2含量大于66%，為酸性。

礦床熱液活動期形成了互相迭加的礦化及對稱中心式近礦圍巖蝕變。常見且規(guī)模最大的是水云母—碳酸鹽—黃鐵礦化。從礦前階段到主要成礦階段，蝕變作用增強而幅度逐漸減小，并常形成以鈾釷—螢石化、水云母化為中心的對稱中心式蝕變帶，中心為強螢石化或強水云母化蝕變帶，旁側(cè)為早階段赤鐵礦化蝕變帶，最外側(cè)為礦前較寬的水云母化灰色蝕變帶。

圖1 相山區(qū)域地質(zhì)略圖

圖2 鄒家山鈾礦床地質(zhì)略圖

成礦前階段形成“灰色帶”或“綠色帶”，主要表現(xiàn)為原巖中的長石及黑云母被一些水云母及少量綠泥石、碳酸鹽交代，一般蝕變較弱，但其幅度較寬，可達數(shù)10m甚至上百m。常沿鄒家山—石洞斷裂帶的碎斑熔巖與流紋英安巖接觸變陡部位及其附近，呈北東向裂隙群展布。

鈾—赤鐵礦化階段，早期常以鈉長石化、赤鐵礦化為特征，后期多發(fā)育有碳酸鹽化、綠泥石化，并常伴有一定程度的水云母化，有時伴有硅化。此階段形成的赤鐵礦化蝕變帶蝕變作用較強但幅度較小，常在礦體兩側(cè)數(shù)厘米至數(shù)10m范圍內(nèi)發(fā)育。

圖3 鄒家山鈾礦床綜合剖面圖

鈾釷—螢石化、水云母化階段為主要的成礦階段。一部分礦體以強螢石化為特征，并常伴有較強水云母化，形成鈾釷—螢石型礦石；另一部分礦體則為以強水云母化為特征，亦可見螢石化，形成鈾釷—水云母型礦石。此外，兩類礦石均伴有一定程度的磷灰石化及硅化。此階段形成的礦化蝕變帶，蝕變作用強烈，但其幅度更小，一般僅數(shù)cm，寬者達10cm。

晚期脈體活動階段，僅見有水云母化，碳酸鹽化、綠泥石化、螢石化及次生石英，它們多呈脈狀穿切早期礦化體及圍巖。

總體來說，在這幾個階段中常見的礦化蝕變有：螢石化、水云母化、綠泥石化、鈉長石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、磷灰石化等。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)和自行晶結(jié)構(gòu)。

（1）常見非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)有：魚子狀結(jié)構(gòu)——實質(zhì)上是瀝青鈾礦呈極小的球狀集合體；腎狀結(jié)構(gòu)——瀝青鈾礦呈腎狀、皮殼狀集合體，常見脫水裂紋；同心環(huán)帶結(jié)構(gòu)——瀝青鈾礦膠體呈同心環(huán)狀或同心環(huán)帶狀。

（2）常見自形晶結(jié)構(gòu)有：鈦鈾礦等形成自形結(jié)構(gòu)，晶粒呈細小板柱狀。

礦石構(gòu)造比較復雜，常見的有：細脈浸染狀、浸染狀、斑點浸染狀、環(huán)帶狀、網(wǎng)脈狀及微脈狀等。

2.2.2 礦石組成

礦石礦物主要有：瀝青鈾礦、鈦鈾礦、鈾釷石、方釷石、磷釷石等；

伴生金屬礦物有：黃鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦，少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、方黃銅礦、針鎳礦、銳鈦礦，偶見磁鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、斜方砷鈷礦及砷鎳礦；

脈石礦物有：石英、螢石、方解石、水云母、綠泥石、磷灰石、濁氟石、鈉長石。

2.2.3 礦石的化學成分

鄒家山礦床化學成分與鈾相關(guān)情況為：與鈾成正比相關(guān)的按其密切程度排列為 Mo、P2O5、H2O、Th、TiO2；負相關(guān)的為SiO2、Al2O3、Na2O。

在鈾釷—螢石型礦石中，CaO、P2O5與U的關(guān)系密切，呈明顯正消長關(guān)系，Al2O3、Fe2O3也常見隨U含量增高而略增高，SiO2、Na2O則隨U含量增高而略降低，這與礦石中螢石及一定程度的水云母化，磷灰石化有關(guān)。在鈾釷—水云母型礦石中，Al2O3、P2O5、K2O則與U的關(guān)系密切，呈明顯的正消長關(guān)系，CaO、Fe2O3、MgO也常隨U含量增多而不同程度的增加，而Na2O、SiO2仍與U呈負消長關(guān)系，這與礦化階段中強水云母化迭加于赤鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化之上有關(guān)。

表1 鄒家山鈾礦床礦石化學成分表／%

3 找礦方向

相山鈾礦田礦化過程中的物質(zhì)來源是地殼深部，礦化過程經(jīng)歷過高溫階段，且礦田的中生代火成巖地層直接覆蓋在元古代地層上，表明該礦田產(chǎn)生在一個繼承元古代的強構(gòu)造—變質(zhì)—巖漿作用場中，其成礦作用與成礦物質(zhì)來源應與變質(zhì)基底及其繼承性構(gòu)造—巖漿—變質(zhì)活動相關(guān)［5］，主要找礦方向有：

（1）主干斷裂及其旁側(cè)的次級裂隙中。三號帶產(chǎn)于F1構(gòu)造的扭曲拉張及分枝復合部位，亦處在F1與F11的交匯部位。該礦帶的富鈾礦體厚度大，品位高，產(chǎn)狀穩(wěn)定，但由于受構(gòu)造拉張部位控制，延伸規(guī)模有限。

（2）與主干斷裂有成因聯(lián)系的“λ”字型近南北向裂隙帶中。14號帶的富鈾礦體產(chǎn)于Fl與F14的夾持部位。該部位的“λ”字型近南北向裂隙十分發(fā)育，富礦體發(fā)育。

（3）F1、F4、F6、F7與 F11、F14的構(gòu)造夾持部位。這些部位發(fā)育有較寬的水云母化蝕變帶，礦體常呈群脈型產(chǎn)出。

（4）打鼓頂組與鵝湖嶺組組間界面強烈形變部位。富礦體主要產(chǎn)于組間界面的兩側(cè)，且成群、成帶展布，一般不穿越組間界面。但當兩組間的砂巖因強烈的擠壓、拉張、牽引、拖曳作用而缺失或變得很薄且有斜切界面的張性裂隙發(fā)育時，礦化便可穿越不同巖性界面連續(xù)發(fā)育，從而形成穿越不同巖層界面的礦體。該部位礦體在平面上其走向與界面基本平行，在剖面上顯示其傾向與界面傾向相反。

（5）深部流紋英安巖中。該部位富鈾礦體離主干斷裂及火山塌陷構(gòu)造均有一定的距離，但卻以礦體密集、礦化垂幅大為顯著特點。

（6）基底界面變異部位。指礦床中基底片巖與打鼓頂組之間的各巖性界面，是一個由脆性巖石（流紋英安巖）到柔性巖石（打鼓頂組下段薄層砂巖、片巖）的界面。由于基底界面一側(cè)的柔性巖石對礦液可起到屏蔽作用，因而基底界面變異部位的脆性巖石一側(cè)常見礦化富集。

（7）組間界面、主干斷裂面與基底界面的交匯部位。該部位既有長期活動、深切基底的斷裂構(gòu)造，又有基底界面起屏蔽作用，同時還有火山塌陷構(gòu)造與主干斷裂復合而形成的半開放、半屏蔽的成礦環(huán)境，故成礦熱液沿主干斷裂上移時，便可在這極為有利的部位沉淀富集成礦。

［1］邱愛金.江西相山鈾礦田東西向隱伏構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)論評，2001，47（6）：637－641.

［2］范洪海，凌洪飛，沈渭洲，等.相山火山—侵入雜巖Nd—Sr—Pb同位素地球化學特征［J］.巖石學報，2001，17（3）：395－402.

［3］陳貴華，陳名佐.相山鈾礦田成礦條件分析［J］.鈾礦地質(zhì)，1999，15（6）：329－337.

［4］薛振華，蔣振頻，董永杰，等.相山鈾礦田鄒家山工區(qū)含鈾凝灰?guī)r的礦化特征［J］.鈾礦地質(zhì)，2004，20（2）：121.

［5］蔣振頻，董永杰，薛振華，等.相山鈾礦田變質(zhì)基底片巖的變質(zhì)作用研討［J］.東華理工學院學報，2005，28（2）：112－117.