江西相山鈾礦田鄒—石斷裂新解＊

張萬(wàn)良

（核工業(yè)270研究所，南昌 330200）

鄒—石斷裂即鄒家山—石洞斷裂，是相山鈾礦田中最著名的斷裂，也是江西省中南部規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造之一。在歷年的相山鈾礦田地質(zhì)生產(chǎn)和科研報(bào)告中都將鄒—石斷裂描述成重要的成礦或控礦構(gòu)造［1－3］，在核工業(yè)270研究所等（2005）［4］實(shí)施的中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局“十五”生產(chǎn)中科研專題“南方經(jīng)濟(jì)型鈾礦成礦條件研究及其遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)”曾開設(shè)子課題，專門對(duì)此斷裂開展成礦作用研究。筆者近年來(lái)在對(duì)相山鈾礦田成礦后隆升剝露的研究過(guò)程中，對(duì)此斷裂進(jìn)行了新的觀察和研究，在取得豐富第一手資料的基礎(chǔ)上，提出鄒—石斷裂可能不是成礦構(gòu)造，而是新構(gòu)造期形成的礦后構(gòu)造的新認(rèn)識(shí)。

1 對(duì)鄒—石斷裂的基本認(rèn)識(shí)

鄒—石斷裂實(shí)際上是一條區(qū)域性大斷裂的北端。根據(jù)江西省地質(zhì)構(gòu)造圖［5］，這條區(qū)域性的大斷裂是德興－遂川深大斷裂帶的組成部分，可稱為樂安—遂川斷裂，北到相山礦田的北部，往南西延伸，穿過(guò)相山火山—侵入雜巖后，經(jīng)萬(wàn)安、遂川，直至湘贛邊境的諸廣山，全長(zhǎng)超過(guò)320km，控制了吉泰紅盆的南東邊界。重磁資料反演分析表明，斷裂深切基底達(dá)10km 以上［6］。地形地貌上與溝谷疊合，遙感影像上線性影像清晰。

相山鈾礦田鄒－石斷裂發(fā)育于礦田西部的下白堊統(tǒng)鵝湖嶺組火山巖中（圖1），北段（荷上－巴泉）切錯(cuò)震旦系、下白堊統(tǒng)打鼓頂組和花崗斑巖、流紋英安斑巖，花崗斑巖單顆粒鋯石U－Pb年齡為135．4 Ma［7］，流紋英安斑巖年齡129．54±7．93 Ma［8］。前人還將鄒—石斷裂劃分為石馬山段、鄒家山段、書堂段和石洞段［9］。斷裂帶由數(shù)條大致平行的斷裂組成，斷裂帶寬幾米至幾百米，總體走向30°～45°，傾向北西或南東，但認(rèn)為傾向北西的資料較多。

從相山礦田地質(zhì)圖上（圖1）可以看出，礦田北部近EW 向花崗斑巖脈被鄒—石斷裂左行錯(cuò)移，反映了鄒—石斷裂具有左行平移的性質(zhì)。在相山礦田西部，遙感圖像上還顯示出數(shù)條與鄒—石斷裂平行的斷裂構(gòu)造，包括同富—蕪頭斷裂、湖溪—小陂斷裂等，推測(cè)其活動(dòng)時(shí)代與鄒—石斷裂一致，其中同富－蕪頭斷裂切割了K2n紅層。NE 向斷裂呈近等間距分布，斷裂帶之間發(fā)育了規(guī)模較小的北北西—北西向斷裂，與NE向斷裂一起，構(gòu)成了相山西部特有的菱形塊體構(gòu)造格架［10］。

圖1 相山鈾礦田地質(zhì)略圖［10］Fig．1 Geological sketch map of Xiangshan uranium ore field

2 鄒—石斷裂控礦作用討論

前蘇聯(lián)礦床學(xué)家弗．伊．斯米爾諾夫（1985）在“礦床地質(zhì)學(xué)”一書中給出了控礦構(gòu)造的定義［11］，認(rèn)為控礦構(gòu)造是“包含礦體，決定礦體形態(tài)、規(guī)模，以及在某種情況下決定其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的地質(zhì)構(gòu)造”。汪勁草（2007）［12］給出的成礦構(gòu)造的涵義與弗．伊．斯米爾諾夫（1985）［11］的控礦構(gòu)造含義相近，即認(rèn)為成礦構(gòu)造是指控制礦體幾何形態(tài)、具有獨(dú)立自然邊界、為礦質(zhì)直接充填或交代的地質(zhì)構(gòu)造單元。鄒—石斷裂是礦田構(gòu)造，也是石馬山、鄒家山、書堂、石洞礦床構(gòu)造，但是不是成礦構(gòu)造或含礦構(gòu)造呢？鄒家山礦床3號(hào)帶與鄒—石斷裂具有密切的空間關(guān)系，通常認(rèn)為是鄒—石斷裂控礦的典型實(shí)例，但實(shí)際上，3號(hào)帶僅有部分礦體產(chǎn)于鄒—石斷裂帶的主斷裂中（圖2），與其它礦帶（如1、2、4、9、14號(hào)帶）相似，大部分礦體位于其旁側(cè)甚至遠(yuǎn)離主斷裂的破裂構(gòu)造（可能是一種韌脆性環(huán)境中形成的液壓致裂構(gòu)造）中，這些破裂構(gòu)造是否是鄒—石斷裂的派生構(gòu)造是問題的關(guān)鍵所在。到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)可靠的證據(jù)來(lái)證明這些含礦的破裂構(gòu)造是鄒—石斷裂的派生構(gòu)造。至于3號(hào)帶部分礦體是否產(chǎn)于主斷裂帶中，目前還無(wú)法確認(rèn)鄒－石斷裂是控制了礦體的產(chǎn)出，還是破壞改造了礦體的形態(tài)。

圖2 鄒家山礦床綜合剖面圖（F1 為鄒－石斷裂）［13］Fig．2 Composite profile of Zoujiashan deposit

根據(jù)鄒家山礦床4號(hào)帶開采資料［14］，礦體產(chǎn)狀與原勘探礦體產(chǎn)狀明顯不同，－50m、－90m 中段礦體走向大致呈EW 向（圖3），－170m 和－210m中段礦體走向大致為NW 向，礦體傾角大小各異，有的小于30°，而勘探期間確定的礦體走向基本上都是與鄒—石斷裂平行的NE 向，礦體傾角70°左右。因此，實(shí)際的控礦構(gòu)造根本不是前人認(rèn)為的與鄒—石斷裂平行的次級(jí)NE 向裂隙帶，并且這些含礦構(gòu)造與鄒—石斷裂是否有成生聯(lián)系目前還不得而知。

圖3 鄒家山礦床－90m 中段地勘礦體與開采礦體對(duì)比圖［14］Fig．3 Comparative map of strikes and dips of exploration ore bodies and mining ore bodies of－90 m level in Zoujiashan deposit

橫澗—崗上英、石馬山、巴泉等礦床雖然在空間上與鄒—石斷裂毗鄰，但與成礦有關(guān)的花崗斑巖并沒有沿鄒—石斷裂貫入，含礦構(gòu)造與鄒—石斷裂也沒有任何因果關(guān)系。相反，鄒—石斷裂切割了含礦花崗斑巖或含礦構(gòu)造。

位于鄒—石斷裂南西段的石洞礦床，雖然礦化產(chǎn)于鄒—石斷裂兩側(cè)，但容礦構(gòu)造卻是北西向破裂構(gòu)造（圖4），鄒—石斷裂左行錯(cuò)斷了NW 向的含礦構(gòu)造，斷距約100m，具有礦后期構(gòu)造的特點(diǎn)。

圖4 石洞鈾礦床北西向破裂構(gòu)造控礦示意圖［據(jù)文獻(xiàn)［15］略改］Fig．4 Sketch map showing ore control of N－W－trending crush structures in Shidong uranium deposit

上述情況表明，相山礦田西部的多個(gè)礦床，礦體并不產(chǎn)于鄒—石斷裂本身，此斷裂沒有控制礦體幾何形態(tài)，不是礦質(zhì)直接充填或交代的地質(zhì)構(gòu)造單元，鄒—石斷裂作為控礦構(gòu)造的依據(jù)是不充分的。由于含礦構(gòu)造與鄒—石斷裂的力學(xué)關(guān)系尚不清楚，把含礦構(gòu)造當(dāng)成是鄒—石斷裂的派生構(gòu)造的依據(jù)也是不充分的。因此，本文認(rèn)為，鄒—石斷裂可能不是成礦構(gòu)造，也不是含礦構(gòu)造。

3 鄒—石斷裂新構(gòu)造活動(dòng)蹤跡

3．1 地貌證據(jù)

鄒—石斷裂通過(guò)處，特別是在脆性的火山巖系地層中，斷裂通過(guò)處多呈山坳地貌特征（圖5），有的地方形成了陡崖（圖6）。此外，在遙感影像圖上呈現(xiàn)清晰的線性影像（圖7），是斷裂形成線性溝谷的反映。

大量研究資料證明，現(xiàn)代地形的基本輪廓是由新近紀(jì)—第四紀(jì)時(shí)期的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所決定的［16］。逢溝必?cái)嗍抢系刭|(zhì)的經(jīng)驗(yàn)之談。另一方面，具有線性溝谷特點(diǎn)的線性斷裂構(gòu)造，其活動(dòng)時(shí)代往往較新也是不爭(zhēng)的事實(shí)。鄒—石斷裂控制了地形地貌形態(tài)的發(fā)育特點(diǎn)，表現(xiàn)了新構(gòu)造活動(dòng)的蹤跡。

圖5 鄒－石斷裂通過(guò)處的山凹口地貌（攝于石洞村，由北東往南西拍攝）Fig．5 Ghat landform where ZouShi fault is traversed

圖6 鄒－石斷裂通過(guò)處的陡崖地貌（攝于書塘村北，由南向北拍攝，該圖左側(cè)即為鄒－石斷裂通過(guò)的深溝）Fig．6 Cliff landform where ZouShi fault traversed

圖7 鄒－石斷裂影像圖Fig．7 Remote－sensing image of Zoushi fault

3．2 構(gòu)造證據(jù)

圖8 鄒－石斷裂旁側(cè)裂隙密集帶露頭Fig．8 Outcrop of zone of closely spaced fissures nearly ZouShi Zonshi

鄒—石斷裂形成的構(gòu)造巖主要是圍巖的破碎角礫、構(gòu)造透鏡體和斷層泥，除水云母化外，很少發(fā)育其它熱液蝕變礦化現(xiàn)象，呈現(xiàn)出礦后期構(gòu)造形跡特征。

鄒—石斷裂之構(gòu)造巖由構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體及其所圍繞的斷層泥所組成，單個(gè)構(gòu)造透鏡體大小不等，延伸長(zhǎng)度可長(zhǎng)可短，透鏡體軸面走向變化大，與主斷裂面往往呈一定角度斜交。有時(shí)斷層帶內(nèi)發(fā)育多個(gè)擠壓透鏡體，呈斜列展布，指示鄒—石斷裂具有左行平移的特點(diǎn)。

鄒家山礦區(qū)露頭表明，主斷裂旁側(cè)發(fā)育一組與之平行的密集節(jié)理（裂隙）帶（圖8），裂隙帶寬10～20m，產(chǎn)狀303°∠65°；斷裂及其旁側(cè)裂隙帶未見熱液蝕變現(xiàn)象，但表生的水針鐵礦沿裂隙面發(fā)育。

通過(guò)觀察鄒家山礦床－130 m 采礦坑道表明，鄒－石斷裂表現(xiàn)為斷層破碎帶，見碎裂巖、構(gòu)造透鏡體、構(gòu)造泥、片理化巖石，也見褐鐵礦化、次生鈾礦，測(cè)量的斷層產(chǎn)狀為313°∠74°，在斷層結(jié)構(gòu)面上見到斜擦痕（圖9），擦痕反映北西盤往南西斜滑，印證了鄒—石斷裂具有左行平移正斷層特點(diǎn)。

鄒—石斷裂附近發(fā)育了大量節(jié)理，陳正樂等（2011）［17］實(shí)測(cè)的節(jié)理產(chǎn)狀包括NNW 向、NW 向、NNE向、NE向和NEE向，NNE－NE方向的節(jié)理多呈張性—張扭性，NW 方向的節(jié)理以張性為主，NWW 和NEE 方向的節(jié)理大都呈壓扭性特征［17］。這些節(jié)理或裂隙不是含礦構(gòu)造。

通過(guò)對(duì)斷裂帶內(nèi)的構(gòu)造巖進(jìn)行采樣，開展X 光巖組測(cè)試分析［17］。結(jié)果表明，X 光巖組圖基本上呈現(xiàn)球?qū)ΨQ，不存在極密或環(huán)帶，可認(rèn)為巖石變形都為脆性變形，變形的溫度和壓力都較低，屬于較新發(fā)生較淺層次的表殼構(gòu)造。

圖9 鄒－石斷裂構(gòu)造特征Fig．9 Structural features of Zoushi fault

3．3 溫?zé)崴C據(jù)

溫泉或地?zé)狳c(diǎn)的分布與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有密切關(guān)系。我國(guó)地?zé)岙惓^(qū)、帶多受活動(dòng)斷裂控制，溫泉與地?zé)岙惓＞霈F(xiàn)在活動(dòng)斷裂帶上或其兩側(cè)［16，18］。根據(jù)肖楠森（1986）研究［19］，新構(gòu)造斷裂具有控水、富水的特點(diǎn)。

在相山礦田西部和北部礦床勘探過(guò)程中，觀察到較多的低溫?zé)崴ê?jiǎn)稱溫?zé)崴┿@孔，孔口混合水溫多在20～30°C之間，最高水溫達(dá)38°C，這些溫?zé)崴cNE向鄒—石斷裂關(guān)系密切（圖10）。

鄒家山礦床4 號(hào)帶鉆孔終孔后的井溫資料表明，礦床平均井溫梯度3．8°C／100m，高于其它礦床的平均井溫梯度，而且主斷裂帶中的井溫梯度高于非主斷裂帶0．64°C／100m（中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局《華東鈾礦地質(zhì)志》編寫組，2005）。相山溫?zé)崴畬俅髿饨邓钛h(huán)對(duì)流作用成因［20］，由于NE 向鄒—石斷裂的新構(gòu)造期的活動(dòng)，滲流途中不斷被加熱，水溫逐漸增高形成了溫?zé)崴?。溫?zé)崴拇嬖谔峁┝舜藬嗔研聵?gòu)造活動(dòng)的間接證據(jù)。

3．4 低阻異常

鄒－石斷裂書塘段，通過(guò)穿過(guò)鄒－石斷裂的101A線、115線、125線及135 線共4 個(gè)EH－4電磁測(cè)深剖面發(fā)現(xiàn)［21］，在鄒－石斷裂帶通過(guò)部位，出現(xiàn)顯著的呈垂向延伸的低阻異常帶（圖11），進(jìn)一步表明了鄒—石斷裂是一控水構(gòu)造。鉆孔（ZK111A－5、ZK121A－5、ZK103－1）揭露表明，在相應(yīng)位置見到厚度較大的斷層破碎帶、斷層泥，水云母化強(qiáng)烈，即鄒—石斷裂具有控水的新構(gòu)造特點(diǎn)。

圖10 地溫與鄒—石構(gòu)造關(guān)系［據(jù)中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局《華東鈾礦地質(zhì)志》編寫組，2005略改］Fig．10 Diagram showing relationship between geotherm and Zoushi structure

4 結(jié) 語(yǔ)

（1）相山鈾礦田鈾礦體產(chǎn)狀復(fù)雜，鄒家山等礦床的含礦構(gòu)造與鄒—石斷裂的成因聯(lián)系不明，且鈾礦成礦年齡為早白堊世［16］。鄒—石斷裂是新構(gòu)造，形成于新近紀(jì)—第四紀(jì)，屬礦后構(gòu)造，即鄒—石斷裂不是成礦構(gòu)造。

圖11 書塘地區(qū)115線大地電磁測(cè)深反演視電阻率剖面圖［21］（FEH4－1為鄒－石斷層）Fig．11 Inversion apparent resistivity by CSAMT survey on line 115in Shutang area

（2）鄒—石斷裂呈現(xiàn)為左行平移正斷構(gòu)造形跡，水平斷距約100m，垂直斷距幾十米到250m。由于處于下降的北西盤的鈾礦床，如鄒家山礦床4號(hào)帶、居窿庵礦床、書塘礦床等，規(guī)模、埋深都較大，礦體埋深500～＞1000 m，反映其南東盤的勘查深度較淺（＜300m）的鄒家山礦床1號(hào)帶、14號(hào)帶、如意亭、船坑礦床以及其它礦點(diǎn)深部應(yīng)具有較大找礦遠(yuǎn)景。

（3）本文鄒－石斷裂新構(gòu)造活動(dòng)的間接證據(jù)（地貌特征、溫?zé)崴l(fā)現(xiàn)）較多，但還沒有找到錯(cuò)斷第四系的直接證據(jù)（構(gòu)造），這是一件遺憾的事，對(duì)于其直接證據(jù)的尋找，是我們今后工作中即將探索研究的課題。

［1］華東六0八大隊(duì)十二隊(duì)．江西省樂安—崇仁縣相山地區(qū)1：5萬(wàn)地質(zhì)測(cè)量總結(jié)報(bào)告［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，1966．

［2］華東地質(zhì)局261大隊(duì)．江西省樂安、崇仁縣相山礦田巖性巖相填圖總結(jié)報(bào)告（1：2．5萬(wàn)）［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，1985．

［3］核工業(yè)華東地質(zhì)局270研究所，261大隊(duì)，266大隊(duì)．鄒家山富大鈾礦床成礦地質(zhì)條件及富集因素研究［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，1995．

［4］核工業(yè)270、230、290、280研究所．南方經(jīng)濟(jì)型鈾礦成礦條件研究及其遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，2005．

［5］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，1984：694－702．

［6］邱愛金，郭令智，鄭大瑜，等．大陸構(gòu)造作用對(duì)相山富大鈾礦形成的制約［M］．北京：地質(zhì)出版社，2002．

［7］陳小明，陸建軍，劉昌實(shí)，等．桐廬、相山火山－侵入雜巖單顆粒鋯石U－Pb年齡［J］．巖石學(xué)報(bào)，1999，15（2）：272－278．

［8］張萬(wàn)良，李子穎．相山“流紋英安巖”單顆粒鋯石U－Pb年齡及地質(zhì)意義［J］．巖石礦物學(xué)雜志，2007，26（1）：21－26．

［9］魏祥榮，林 舸，龍期華，等．江西相山鄒家山—石洞斷裂帶及其控礦作用［J］．鈾礦地質(zhì)，2006，23（5）：281－289．

［10］張萬(wàn)良，劉德長(zhǎng)，李子穎，等．江西相山鈾礦田遙感影像呈現(xiàn)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其意義［J］．國(guó)土資源遙感，2005，（4）：52－56．

［11］弗·伊·斯米爾諾夫．礦床地質(zhì)學(xué)［M］．北京：地質(zhì)出版社，1985．

［12］汪勁草．成礦構(gòu)造的基本問題［J］．中國(guó)地質(zhì)，2007，34：33－42．

［13］張萬(wàn)良，李子穎．江西鄒家山鈾礦床成礦特征及物質(zhì)來(lái)源［J］．現(xiàn)代地質(zhì)，2005，19（3）：369－374．

［14］胡榮泉，汪擁軍．鄒家山礦床四號(hào)帶鈾礦體產(chǎn)狀特征［A］．中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第一卷）鈾礦地質(zhì)分卷［C］．北京：原子能出版社，2009：686－694．

［15］核工業(yè)270研究所．相山鈾礦田深部鈾礦找礦標(biāo)志研究［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，2010．

［16］謝宇平．第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)及地貌學(xué)［M］．北京：地質(zhì)出版社，1994：1－25．

［17］陳正樂，楊農(nóng)，王平安，等．江西臨川地區(qū)相山鈾礦田構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析［J］．地質(zhì)通報(bào)，2011，30（4）：514－531．

［18］葉定衡，王新政，李增悅．中國(guó)及毗鄰海區(qū)新構(gòu)造圖（1：5000000）說(shuō)明書［M］．北京：地質(zhì)出版社，1995．

［19］肖楠森．新構(gòu)造分析及其在地下水勘察中的應(yīng)用［M］．北京：地質(zhì)出版社，1986．

［20］邵飛．相山礦田低溫?zé)崴捌渑c鈾礦化關(guān)系［J］．地球科學(xué)－中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，30（2）：206－210．

［21］核工業(yè)270研究所．江西省樂安縣書塘地區(qū)鈾礦普查地質(zhì)報(bào)告［R］．南昌：核工業(yè)270研究所，2006．

［22］Zhang Wanliang，Li Ziying．Metallogenic Time－Space Evolution of Xiangshan Uranium Ore Field in China．Jingwen Mao，frank P．Bierlein Editors：Mineral Deposit：Meeting the Global Challenge［J］．Springer．Vulume，2005，（1）：339－341．