金灘巖體鈾礦化特征及成礦規(guī)律淺析

■劉新華 孟平虹

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì) 江西 新干331307）

金灘巖體鈾礦化特征及成礦規(guī)律淺析

■劉新華 孟平虹

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì) 江西 新干331307）

金灘巖體位于華南褶皺系（I2）、贛中南褶?。á?）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、武功山—玉華山隆斷束（Ⅳ14）中段軸部。區(qū)域上受欽杭成礦帶控制，位于這條成礦帶中段的南帶。區(qū)內(nèi)地層以震旦系（Z）、寒武系（∈）最發(fā)育，區(qū)內(nèi)巖漿活動較為頻繁，形成一個以印支期花崗巖為主體的金灘復(fù)式巖體。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，以近東西向構(gòu)造與北東向構(gòu)造為主。鈾礦體形態(tài)簡單，主要以脈狀、透鏡狀產(chǎn)于硅化破碎帶中。鈾礦體規(guī)模大小不等，相差懸殊。礦體厚度變化較大，變化系數(shù)為150%。鈾礦化類型分為三類：鈾-微晶石英型、鈾-螢石型、鈾-粘土蝕變型。礦石結(jié)構(gòu)以脈狀和網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造、環(huán)狀構(gòu)造為主。鈾礦化受地層、巖漿巖、斷裂構(gòu)造、圍巖蝕變和脈體綜合控制。多種蝕變及脈體疊加后使鈾礦化規(guī)模增大，品位變富。

鈾礦化地質(zhì)特征成礦規(guī)律淺析金灘巖體

1 前言

1957年原二機(jī)部航測隊(duì)在江西開展航空放射性測量時，在金灘巖體地區(qū)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個放射性異常點(diǎn)和放射性偏高場。

上世紀(jì)60年代至80年代，核工業(yè)三隊(duì)在該區(qū)開展不同比例尺的放射性地質(zhì)測量，地面伽馬、愛曼、釙法測量，放射性水化找礦和地表揭露等工作，發(fā)現(xiàn)了一大批放射性異常點(diǎn)、帶。通過深部鉆探揭露，查明了一定的鈾礦資源量。

現(xiàn)結(jié)合前人資料及近期工作成果，對金灘巖體鈾礦化特征及成礦規(guī)律進(jìn)行淺顯分析。

2 地質(zhì)概況

2.1 區(qū)域地質(zhì)背景

金灘巖體位于華南褶皺系（I2）、贛中南褶?。á?）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、武功山—玉華山隆斷束（Ⅳ14）中段軸部。區(qū)域上受欽杭成礦帶控制，位于這條成礦帶中段的南帶。同時又處于武功山弧形褶皺帶東南翼與贛江斷裂帶北西側(cè)夾持部位，處在東西向武功山背斜的東段軸部。

2.2 地層

區(qū)內(nèi)地層以震旦系（Z）、寒武系（∈）最發(fā)育，前震旦系神山群（Pt3）、泥盆系D、石炭系（C）、二迭系（P）多呈零星出露，下第三統(tǒng)（E1）發(fā)育在巖體南緣呈“紅盆”出現(xiàn)，第四系（Q）分布在溝谷低洼地段（見圖2-1金灘地區(qū)地質(zhì)略圖）。

震旦系下統(tǒng)上施組（Z1sh）：分布于巖體東面和南面，巖性為灰、灰綠、灰黑色絹云母千枚巖夾變質(zhì)粉砂巖。

震旦系下統(tǒng)下坊組（Z1x）：分布于巖體東北部及南面部分地段。巖性為青灰、灰黑色泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖夾千枚巖。

震旦系上統(tǒng)老虎塘組（Z2l）：分布在預(yù)查區(qū)西面。含炭泥砂質(zhì)、火山凝灰?guī)r及硅質(zhì)巖建造。主要為中厚層狀變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖、千枚巖、上部見硅質(zhì)層。

寒武系下統(tǒng)牛角河組（∈1nj）：分布在巖體西面。巖性為長石石英砂巖、炭質(zhì)泥巖夾硅質(zhì)巖建造。

震旦系、寒武系地層鈾豐度值較高，為5.8—9.4ppm。

2.3 構(gòu)造

本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，具有長期活動的特點(diǎn)，以近東西向構(gòu)造與北東向構(gòu)造為主，構(gòu)成本區(qū)的構(gòu)造骨架（見圖2-1）。

2.3.1 基底褶皺構(gòu)造

由上元古界神山群、震旦系地層組成的武功山復(fù)式背斜自西向東通過本區(qū)，軸向近東西。其次在東南部稠溪一帶形成有次級北東向的復(fù)式向斜。

2.3.2 斷裂構(gòu)造

主要有近東西向、北東向及北北東向三組。

——近東西向斷裂構(gòu)造：相當(dāng)發(fā)育，規(guī)模也大。自北向南，主要有油陂廟、雁田、羅田、代耳四條規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造橫貫巖體。其間距4km左右，長5—15km，一般寬5—40m。走向85—100°，傾向北，傾角65—80°。以擠壓破碎帶、石英脈形式產(chǎn)出。

——北東向斷裂構(gòu)造：多分布在東南部震旦系地層中。主要以硅化破碎帶形式產(chǎn)出。如笑口山——稠溪硅化破碎帶，走向40—45°，傾向南東，傾角65°，長8km，寬20—50m，最寬100m，其力學(xué)性質(zhì)為壓扭性。它是區(qū)域上贛江斷裂的一部分。

——北北東向斷裂構(gòu)造：主要產(chǎn)于巖體東南部，如杏家洲——沙坊斷裂構(gòu)造，以硅化破碎帶、石英脈形式產(chǎn)出。長6—8km，寬5—20m，走向5—20°傾向北西，傾角70°以上。其力學(xué)性質(zhì)為壓扭性，與鈾礦化關(guān)系密切。

2.4 巖漿巖

本區(qū)巖漿活動較為頻繁，形成一個以印支期花崗巖為主體的金灘復(fù)式巖體，面積約184km2，侵入在震旦系和下寒武統(tǒng)地層中，圍繞巖體形成一圈寬數(shù)米至數(shù)百米的接觸變質(zhì)暈帶?；◢弾r中鈾含量及浸出率均較高，其鈾豐度值在7.1—28.5ppm之間，浸出環(huán)境PH值位于6-8之間。

鈾礦化主要賦存于印支期及燕山早期花崗巖中。鈾礦化對于巖性沒有明顯的選擇性，主要受蝕變破碎帶及熱液脈體控制。

區(qū)內(nèi)脈巖不甚發(fā)育，主要有細(xì)?；◢弾r脈、偉晶巖脈及煌斑巖脈。

2.5 區(qū)內(nèi)地球物理、化學(xué)場

2.5.1 區(qū)內(nèi)放射場和異常分布特征

區(qū)內(nèi)放射性物理場（暈）基本沿接觸帶及其兩側(cè)的中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中細(xì)粒二云母花崗巖、熱接觸蝕變巖帶1-2km范圍內(nèi)呈北北西向分布（見圖2-2研究區(qū)物探綜合成果圖）。放射性場（暈）顯著地受Z-30、Z-912兩條北西、北北東構(gòu)造帶所限制（阻擋）。在其西側(cè)巖體內(nèi)，放射性場（暈）發(fā)育，而在其東側(cè)的震旦系淺變質(zhì)巖內(nèi)高場、異常場（暈）幾乎不存在。區(qū)內(nèi)放射場（暈）可細(xì)分為綜合場（暈）十九個。單個綜合場（暈）多呈條帶狀、不規(guī)則狀沿東西向、北東向、北西向三組構(gòu)造及其蝕變帶斷續(xù)展布，顯著地受其控制。綜合場（暈）值高、梯度大、清晰、復(fù)合程度高。區(qū)內(nèi)鈾礦（化）點(diǎn)帶幾乎均處于綜合場（暈）的高值、異常值區(qū)范圍之內(nèi)。且當(dāng)Po210異常暈受構(gòu)造控制，并與伽瑪高值區(qū)復(fù)合，該復(fù)合場（暈）所在構(gòu)造（裂隙）深部存在較好的鈾礦化。

2.5.2 放射性水化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)水中發(fā)現(xiàn)多個鈾異常，氡異常，鈾、氡混合異常及放射性水化學(xué)異常暈。放射性水異常暈沿花崗巖與變質(zhì)巖接觸帶內(nèi)外（內(nèi)帶

1000m，外帶500m）范圍分布，且內(nèi)帶好于外帶。隨著距接觸帶距離增大，異常（暈）規(guī)模、強(qiáng)度、密度均漸低。異常暈多出露在第四系

覆蓋的低洼部位和負(fù)地形地段的中低山間。鈾礦化水異常（暈）的異常水直接由含礦構(gòu)造裂隙補(bǔ)給，放射性水類型為鈾氡混合型或單氡型，且多為成群出現(xiàn)。鈾礦化水異常與礦化體相距不遠(yuǎn)，一般為30-80m，成帶狀分布，凡有一定規(guī)模的含礦構(gòu)造存在，均有水異常出現(xiàn)，構(gòu)造鈾礦化強(qiáng)弱與暈規(guī)模、強(qiáng)度、異常密度密切相關(guān)，異常產(chǎn)出穩(wěn)定，不受季節(jié)變化影響。

前人對放射性水異常暈進(jìn)行初步勘查，有多個暈的深部已見工業(yè)鈾礦化，可見放射性水異常是尋找區(qū)內(nèi)深部鈾礦化重要標(biāo)志。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 鈾礦體空間分布特征

（1）鈾礦體相對集中在接觸帶附近，即內(nèi)帶1000m，外帶500m范圍內(nèi)。向北向南、向巖體內(nèi)部和向外帶變質(zhì)巖方向礦化均減弱。自北而南和由內(nèi)帶到外帶，礦化臨界頂面逐漸降低，礦體埋藏深度加大，礦化垂幅也逐漸增大。

（2）礦體主要賦存于近東西向斷裂蝕變破碎帶內(nèi)，其次產(chǎn)于北西、北北東向斷裂蝕變破碎帶中（見圖3-1金灘巖體東部礦帶、礦點(diǎn)分布示意圖）。東西向主含礦斷裂構(gòu)造帶大致以400m左右等間距展布，并略具向南東斜列特點(diǎn)。

（3）在一條含礦斷裂蝕變破碎帶內(nèi)，一般賦存著幾個甚至幾十個礦體，以產(chǎn)于主斷裂內(nèi)的礦體為主，規(guī)模較大，而旁側(cè)次級斷裂中的礦體規(guī)模較小（見圖3-2632鈾礦床九號帶20號勘探線剖面示意圖）。

3.2 礦體形態(tài)、規(guī)模特征

鈾礦體形態(tài)簡單，主要以脈狀、透鏡狀產(chǎn)于硅化破碎帶中。

鈾礦體規(guī)模大小不等，相差懸殊，最大礦體沿走向長300m，沿傾向長130m，一般礦體走向、傾向延伸數(shù)十米，小礦體僅延伸幾米。

礦體厚度變化較大，礦體最大水平厚度為6.88m，最小水平厚度僅有0.5m，變化系數(shù)為150%。

3.3 鈾礦化類型及特征

按礦脈體中密切共生的主要脈石礦物劃為三類：鈾-微晶石英型、鈾-螢石型、鈾-粘土蝕變型。以鈾-微晶石英型為主。鈾-微晶石英型礦化特征：瀝青鈾礦呈分散浸染狀、細(xì)脈狀、環(huán)狀產(chǎn)于微晶石英集合體中，與粉末狀黃鐵礦共生。發(fā)育蒙脫石化、水云母化、黃鐵礦化、硅化等圍巖蝕變。

鈾-螢石型礦化特征：礦體規(guī)模較小，瀝青鈾礦常伴紫黑色螢石細(xì)脈產(chǎn)出，礦石呈膠狀或細(xì)脈浸染狀產(chǎn)于含黃鐵礦、水云母、蒙脫石的硅化破碎帶中。

鈾-粘土型礦化特征：這種礦化類型較少，僅見于巖體東部，與礦化關(guān)系密切的是一些粘土類礦物。發(fā)育蒙脫石化、水云母化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等圍巖蝕變。

3.4 礦石礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

3.4.1 礦石礦物成分

礦石礦物：有黃鐵礦、赤鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦、褐鐵礦等；鈾礦物主要有瀝青鈾礦，其次有少量鈣鈾云母和銅鈾云母；脈石礦物有石英、螢石、方解石等。

3.4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有：脈狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)等，以脈狀和網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)為主。

礦石構(gòu)造有：塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、碎裂狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造、環(huán)狀構(gòu)造。

3.5 圍巖蝕變

由于區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿熱液活動強(qiáng)烈，因此圍巖蝕變發(fā)育。主要發(fā)育有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。與鈾礦化關(guān)系較密切的有硅化、螢石化、黃鐵礦化、蒙脫石化、水云母化及赤鐵礦化、綠泥石化。單一的硅化、螢石化成礦規(guī)模不大，品位低；硅化、螢石化伴隨有黃鐵礦化、蒙脫石化、赤鐵礦化組合成礦較好，礦體規(guī)模大，品位高。

3.6 礦化階段劃分

第一階段是雜色微晶石英階段，是含礦熱液的前奏，鈾含量很低；第二階段是紅色微晶石英階段；第三階段是黑色微晶石英階段；第四階段是紫黑色螢石階段；第五階段是梳狀石英、淺色螢石、方解石、重晶石階段，是區(qū)內(nèi)熱液脈體活動的尾聲，為成礦后的產(chǎn)物。

其中二、三、四階段是區(qū)內(nèi)最好的成礦階段。在第一階段雜色微晶石英分異沉淀后，鈾元素相對集中，而斷裂中的熱液活動劇烈地沿斷裂上升與圍巖發(fā)生強(qiáng)烈交代作用，使圍巖硅化、赤鐵礦化、蒙脫石化、水云母化，隨著大量二氧化硅凝結(jié)沉淀，形成紅色微晶石英，同時析出瀝青鈾礦、黃鐵礦等。第二階段形成后，斷裂中的鈾元素更加濃縮富集，硫化物濃度也相對增高，這種熱液沿裂隙上升和運(yùn)移，在斷裂構(gòu)造的有利位置沉淀，形成含瀝青鈾礦、粉末狀黃鐵礦的黑色微晶石英。第三階段形成后，二氧化硅已大量聚沉，導(dǎo)致熱液中氟化物增多，形成攜帶大量鈾元素的飽和氟化物熱液，在物理化學(xué)條件改變下，在斷裂的適當(dāng)部位聚集沉淀，形成紫黑色螢石及鈾礦物。第四階段后，在較弱的構(gòu)造活動中，梳狀石英、淺色螢石、方解石沿著小裂隙充填形成脈體。由于斷裂構(gòu)造多次活動，熱液不斷交代圍巖，使斷裂構(gòu)造兩側(cè)形成較復(fù)雜的蝕變帶，蝕變礦物不斷吸附和交代鈾，形成較好的鈾礦化。

4 鈾礦化成因探討

4.1 鈾礦化與地層的關(guān)系

金灘巖體侵入的圍巖主要是下古生界碎屑巖，其鈾豐度值較高，為6.51-10.1ppm，尤以下寒武統(tǒng)牛角河組底部含碳硅質(zhì)板巖和震旦系上施組粉砂巖泥質(zhì)板巖的鈾豐度值更高，最高達(dá)13ppm。為其通過巖漿熱液使其轉(zhuǎn)化成混合巖時提供了鈾源環(huán)境。

4.2 鈾礦化與巖漿巖的關(guān)系

據(jù)普查結(jié)果，區(qū)內(nèi)54%的礦化帶賦存在粗中粒斑狀黑云母花崗巖中，另有25%的礦化帶賦存在其他類型的花崗巖中，其原因是金灘巖體的鈾豐度值較高，為28.5-33.3ppm，其中中細(xì)粒二云母花崗巖最高達(dá)85ppm。說明金灘巖體本身是一個富鈾巖體。

4.3 鈾礦化與斷裂構(gòu)造的關(guān)系

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較復(fù)雜，具多期次活動特點(diǎn)。具3-4km等間距性的東西向大斷裂及400m等間距的次級斷裂形成于成礦前期，為成礦熱液運(yùn)移提供通道。北北東向晚新華夏系斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)活動強(qiáng)烈且持久，對礦化起主導(dǎo)作用。所產(chǎn)生的各組次級斷裂構(gòu)造貫通粗中粒斑狀黑云母花崗巖、中細(xì)粒二云母花崗巖及外帶的變質(zhì)巖中，并與東西向構(gòu)造體系交叉復(fù)合，為攜帶鈾礦物的熱液運(yùn)移提供了良好通道，為其富集沉淀提供場所。

4.4 鈾礦化與熱液脈體的關(guān)系

區(qū)內(nèi)熱液脈體的活動比較強(qiáng)烈，受斷裂構(gòu)造活動控制呈現(xiàn)多期多次的特點(diǎn)，主要分布在巖體的內(nèi)外接觸帶。鈾礦化與灰黑色、紅色微晶石英和紫黑色螢石兩次熱液脈體活動關(guān)系密切。兩次成礦脈體密集發(fā)育，規(guī)模較大，迭加產(chǎn)出，蝕變強(qiáng)烈部位，礦體幅度較大，品位較高。瀝青鈾礦呈細(xì)脈狀、環(huán)狀與灰黑色微晶石英、紫黑色螢石、粉末狀黃鐵礦緊密共生。

4.5 鈾礦化與圍巖蝕變的關(guān)系

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變種類較多，主要發(fā)育有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。其特征表現(xiàn)：

（1）單一的硅化、螢石化成礦規(guī)模不大；

（2）硅化、螢石化伴隨有黃鐵礦化成礦較好，礦體規(guī)模大，品位高，呈脈狀產(chǎn)出；

（3）硅化、螢石化、蒙脫石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化組合，礦體規(guī)模大，品位高，呈脈狀或透鏡狀產(chǎn)出。

5 結(jié)束語

金灘巖體鈾礦化在平面上主要集中在內(nèi)外接觸帶附近，即內(nèi)帶1000m，外帶500m范圍內(nèi)。礦體主要賦存于近東西向斷裂蝕變破碎帶內(nèi)，其次產(chǎn)于北西、北北東向斷裂蝕變破碎帶中。寒武系牛角河組和震旦系上施組地層鈾豐度值較高，為成礦提供了鈾源環(huán)境。區(qū)內(nèi)中細(xì)粒二云母花崗巖鈾豐度值最高達(dá)85ppm，說明金灘巖體本身是一個富鈾巖體。斷裂構(gòu)造為攜帶鈾礦物的熱液運(yùn)移提供了良好通道，同時為其富集沉淀提供場所。多期次的熱液活動導(dǎo)致區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，脈體活動強(qiáng)烈，多種蝕變及脈體疊加后使鈾礦化規(guī)模增大，品位變富。

［1］江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.江西省區(qū)域地質(zhì)志 [M].北京地質(zhì)出版社,1984.

［2］王從周.中國花崗巖型鈾礦床地質(zhì)特征 [M].原子能出版社，1985.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-10-2