相山鈾礦田攻深找盲之淺見

邵 飛， 鄒茂卿， 許健俊， 毛玉峰， 呂 川， 聶 斌

(核工業(yè)270研究所，江西南昌 330200)

相山礦田是我國已探明的資源量最大的陸相火山巖型鈾礦田，也是目前重要的鈾資源基地之一。礦田歷經(jīng)50余年的勘查，取得了豐碩的找礦成果。新世紀以來，相山礦田基礎(chǔ)地質(zhì)工作得到加強，在老礦床深部、近外圍及以往工作程度較低地段，圈定了一批找礦靶區(qū)。2005年開始，相繼投入鉆探工作量擇優(yōu)查證，新增鈾資源量較為可觀。近年來的勘查成果不僅直觀表明礦田尚有較大的找礦潛力，而且預(yù)示了礦田的攻深找盲也大有可為。

1 礦田鈾成礦地質(zhì)特征

相山礦田位于濱太平洋成礦域華南成礦省贛杭火山巖帶與桃山—諸廣花崗巖帶交匯部位，受制于相山大型塌陷式火山盆地(裴榮富等，2008;邵飛等，2009a)。

相山火山盆地基底地層主要為震旦系淺變質(zhì)巖，蓋層為一套火山熔巖，由上侏羅統(tǒng)打鼓頂組流紋英安巖和鵝湖嶺組碎斑熔巖構(gòu)成，大規(guī)模火山活動期后，潛火山巖環(huán)狀侵入?；鹕脚璧匕l(fā)育有EW，SN，NE，NW向四組基底構(gòu)造，據(jù)重力資料多高度上延處理結(jié)果，EW，SN向構(gòu)造切割深度大(邱愛金，2001);蓋層構(gòu)造多是基底構(gòu)造的繼承和發(fā)展，表現(xiàn)為以NE向為主導(dǎo)、NW向次之的線性斷裂，并在盆地西部形成菱形斷塊。礦田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床主要分布于火山盆地的北部和西部，在平面上以東西向礦床集中區(qū)形式產(chǎn)出(圖1)。

相山礦田北部鈾礦化主要賦存于花崗斑巖及其內(nèi)外接觸帶，斑巖體膨脹或形態(tài)變異部位，礦體密集成群產(chǎn)出(邵飛等，2008b)，鈾礦化類型主要為鈾-鈉長石型;西部鈾礦化主要賦存于斷裂構(gòu)造及其旁側(cè)裂隙密集帶、不同巖性組間界面附近，“界面”控礦特征明顯，鈾礦化類型主要為鈾-水云母-螢石型。礦體形態(tài)以脈狀、群脈狀為主，北部礦床鈾礦帶形態(tài)附合花崗斑巖形態(tài)，西部多數(shù)鈾礦床揭見SN向礦帶(邵飛等，2008a;方錫珩，2012)。

礦田12個礦床成礦年齡數(shù)據(jù)表明，鈾成礦主要發(fā)生于97～127 Ma間①張金帶，戴民主，邵飛，等.2005.華東鈾礦地質(zhì)志［R］.北京:中國核工業(yè)地質(zhì)局:577－589.，火山期后侵入的花崗斑巖鋯石U－Pb法SHRIMP年齡為131.2 Ma(邵飛等，2008a)。據(jù)礦田成巖成礦年齡，結(jié)合鈾礦化的賦存空間，認為相山礦田鈾成礦是火山巖漿大規(guī)模噴溢、熔巖成巖后的地質(zhì)事件，成礦作用伴隨著潛火山巖侵入而發(fā)生。

圖1 相山礦田地質(zhì)略圖Fig.1 The geological map of Xiangshan uranium ore field

2 礦田勘查史及其成果

2.1 礦田勘查史

相山礦田鈾礦勘查工作始于1950代末期，至1990年代中期告一段落。40年期間內(nèi)開展了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，不同比例尺的各種地面找礦方法覆蓋了約300 km2的火山盆地，找礦方法包括:地面及航空伽瑪測量、愛曼測量、徑跡測量、放射性水化學測量等。期間投入鉆、硐探工作量約為200萬m，勘查深度大多數(shù)在地面以下300 m以淺，僅局部地段勘查深度達千米。與此同時先后開展了包括成礦特征、成礦規(guī)律、成礦預(yù)測等內(nèi)容的科研工作。

沉寂了十年之后，相山礦田鈾礦勘查工作重新啟動，自“十一五”以來，在加強基礎(chǔ)地質(zhì)工作的同時，在局部地段開展了攻深找盲物探方法，并相繼在老礦床深部及近外圍、新一輪預(yù)測的找礦靶區(qū)內(nèi)，投入鉆探工作量近40萬m，勘查深度控制到500～1 000 m第二找礦空間(劉善寶等，2010)。

相山礦田地面放射性物化探找礦工作程度較高，攻深找盲物探方法應(yīng)用有限，第二找礦空間勘查有較大余地。

2.2 勘查成果及其評述

前人在相山礦田已探明24個鈾礦床，以中、小型礦床為主體，大型礦床僅3個。各礦床在勘查深度內(nèi)揭露的工業(yè)礦體一般為數(shù)十至數(shù)百個，少數(shù)礦床礦體數(shù)達千余個，以中、小礦體為主，絕大多數(shù)礦床的主礦體為1～8個，個別礦床無主礦體產(chǎn)出，單個主礦體資源量一般在100～300 t，僅鄒家山礦床的C－502礦體資源量大于1 000 t。

據(jù)已揭露的鈾礦化空間分布特征，前人總結(jié)了火山盆地北部的“三盲”和西部的“三界面”賦礦規(guī)律，即:盲構(gòu)造、盲巖體、盲礦體和斷裂構(gòu)造面、火山巖組間界面、基底界面(邱愛金等，2002)。

“十一五”以來，相山礦田鈾礦勘查向第二找礦空間拓展，如河元背地區(qū)鉆孔平均孔深為770余米，橫澗地區(qū)鉆孔平均孔深為620余米(邵飛等，2011)。近年來的勘查在礦田北部隱伏花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶揭見了富礦體(吳三毛等，2010)，在西部揭見了新的SN向礦帶(圖2)，并在火山熔巖之下揭見了含礦的隱伏花崗斑巖(圖3)。新一輪勘查在礦田北部橫澗礦區(qū)近外圍、西部居隆庵地區(qū)21號帶等地發(fā)現(xiàn)了多個百噸級礦體，在河元背地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一條千噸級的SN向礦帶，落實了荷上、居隆庵21號帶、河元背8號帶等數(shù)個規(guī)模達中型及以上的鈾礦床。

圖2 河元背8號帶SN向礦帶礦體分布示意圖Fig.2 The distribution of SN trending orebodies in Zone 8，Heyuanbei

需要指出的是，由于20世紀五、六十年代國家對鈾資源的急需，許多礦床揭露不充分，一些相鄰的中、小礦床受同一成礦地質(zhì)體或構(gòu)造控制，但因為勘查單位或勘查時間不同而被分割。因此，礦田內(nèi)礦床以中、小型為主體，并不能反映客觀實際;此外，限于當時的勘查深度，前人據(jù)眾多中、小型礦體空間分布特征總結(jié)的賦礦規(guī)律，也將隨著勘查工作的深入而不斷突破和提升。

圖3 河元背8號帶33線剖面示意圖Fig.3 Cross section of No.33 line in Zone 8，Heyuanbei

3 鈾資源潛力分析

成礦作用是成礦物質(zhì)從初始狀態(tài)(礦源)演化到最終狀態(tài)(礦體、礦床、礦田等)的動力學過程，是成礦作用在一定時、空格局內(nèi)發(fā)生、發(fā)展的全部歷史。因此，資源潛力分析是在成礦規(guī)律充分認識的基礎(chǔ)上，立足于成礦作用過程中礦體定位時、空結(jié)構(gòu)配置關(guān)系的研究。

前人在相山礦田開展了大量的、較系統(tǒng)的研究工作，包括礦田鈾成礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律、控礦因素、找礦模式等(邵飛等，2009b)，采用主觀概率法、邏輯信息法、多元信息復(fù)合法等方法進行了多次資源總量預(yù)測①;中國核工業(yè)地質(zhì)局近期組織完成的全國鈾礦資源潛力評價項目，對相山礦田1 000 m以淺深度內(nèi)采用數(shù)量化理論I模型法及地質(zhì)體積法進行了鈾資源定量預(yù)測，結(jié)果均表明礦田尚有數(shù)萬噸潛力資源。

相山礦田北部山南礦區(qū)預(yù)測老礦區(qū)及近外圍潛在鈾資源量6 000余噸，近年實施的危機礦山接替資源勘查等項目在預(yù)測區(qū)內(nèi)已新增333+334(?)類鈾資源量4 000余噸。

與相山礦田鈾成礦條件、成礦特征相似的俄羅斯斯特列利措夫鈾礦田、蒙古多爾諾特火山機構(gòu)內(nèi)的多爾諾特鈾礦床，其已探明的鈾資源量分別是相山礦田的近10倍和2倍。斯特列利措夫鈾礦田礦化垂幅達2 500 m，而相山礦田礦化垂幅約1 500 m;多爾諾特礦床7號礦體資源量近1.5萬t，而相山礦田單礦體資源量大于300 t者少見。

據(jù)上，相山礦田無論是數(shù)次多方法的資源潛力預(yù)測結(jié)果，還是與國外相似礦田(床)的對比，以及近年來對預(yù)測資源的揭露查證，均表明礦田具有較大的找礦潛力和勘查空間。

4 礦田找礦方向及勘查思路、技術(shù)方法

4.1 找礦方向

全國鈾礦資源潛力評價根據(jù)相山火山盆地成礦地質(zhì)條件、成礦特征、物化遙及放射性綜合信息，以大地構(gòu)造環(huán)境、富鈾基底、火山巖系、成礦類型、鈾礦化信息、含礦層體、熱液蝕變、放射性地球物理場、放射性水化學場、重力場、航磁場、遙感信息等為預(yù)測要素，在相山火山盆地優(yōu)選出15個預(yù)測靶區(qū)，其中北、西部各有6個(張金帶等，2012;肖克炎等，2000)。顯然，北、西部仍是今后勘查的重要找礦方向。

北部找礦目標類型為產(chǎn)于花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶的鈾礦化，已知礦床深部及近外圍是有利的找礦空間。隱伏斑巖體或已知斑巖體深部可能存在的第二膨脹部位或形態(tài)變異部位的尋找，是擴大鈾資源量的重要前提。

西部找礦，一要繼續(xù)在面上選區(qū)，尋找火山熔巖中受界面控制的鈾礦化，尤其要重視SN向礦帶的尋找，西部已知的11個鈾礦床有9個產(chǎn)于自西向東分布的河元背、居隆庵、芙竹坪三個菱形斷塊內(nèi)(圖1)，斷塊內(nèi)的9個礦床均揭見了SN向礦帶(圖4);二要探索產(chǎn)于深部隱伏花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶的第二礦化富集帶(王巍巍等，2012)。工作程度相對較低的芙竹坪菱形斷塊SN向礦帶的發(fā)現(xiàn)及第二礦化富集帶的突破，對西部乃至整個礦田資源量的增加具革命性意義。

4.2 勘查思路及技術(shù)方法

圖4 相山礦田西部礦帶分布示意圖Fig.4 The distribution of orebody zones in western Xiangshan ore field

相山礦田以放射性方法為主要手段的地面找礦工作程度較高，前人在有限的勘查深度內(nèi)取得了較豐碩的找礦成果，近年來的勘查成果證實老礦床深部及近外圍、新一輪預(yù)測靶區(qū)仍具較大的找礦潛力(周玉龍等，2010)。因此，攻深找盲是擴大礦田資源量的重要手段。

攻深找盲的勘查思路，既要探邊摸底，更要抓住控礦地質(zhì)體、構(gòu)造等要素，尋找新的賦礦部位，兼顧探索第二礦化富集帶(張永紅等，2006)。

攻深找盲勘查技術(shù)方法，應(yīng)堅持物探先行，在傳統(tǒng)的放射性物探直接尋找淺表礦化信息的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代物探方法尋找含礦地質(zhì)體，北部以隱伏的花崗斑巖及其形態(tài)為重點探查對象，西部要查明菱形斷塊內(nèi)隱伏的SN向構(gòu)造，尤其是靠火山盆地中心較近的、以往工作程度較低的斷塊，同時要兼顧探查火山熔巖之下隱伏花崗斑巖的存在與否及其空間分布特征。

5 結(jié)論

(1)相山礦田鈾成礦作用是大規(guī)?；鹕綆r漿噴溢、熔巖成巖后的地質(zhì)事件。已探明的鈾礦床集中分布于火山盆地北、西部，北部賦礦空間主要為花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶，西部賦礦空間為構(gòu)造面、巖性組間界面、基底界面。

(2)相山礦田地面放射性找礦方法工作程度較高，前人已取得較豐碩的找礦成果，但勘查深度一般在300 m以淺，已知礦床深部、近外圍及新一輪預(yù)測靶區(qū)尚有較大的勘查空間。

(3)數(shù)次多方法的預(yù)測結(jié)果，均表明礦田仍有數(shù)萬噸資源潛力。近年來在北、西部局部地段的勘查成果，為相山礦田預(yù)測的資源潛力提供了具量化指標的有力支持。

(4)礦田深入找礦方向為北、西部成礦靶區(qū)，北部應(yīng)抓住花崗斑巖，西部應(yīng)抓住“界面”、SN向構(gòu)造、隱伏花崗斑巖等含礦地質(zhì)體。攻深找盲勘查應(yīng)堅持探查含礦地質(zhì)體的物探方法先行，勘查深度向第二找礦空間拓展。

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