青嶂山巖體黃沙鈾礦區(qū)鈾成礦地質(zhì)條件及找礦潛力淺析

牟 平

(東華理工大學(xué) 放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013)

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青嶂山巖體黃沙鈾礦區(qū)鈾成礦地質(zhì)條件及找礦潛力淺析

牟 平

(東華理工大學(xué) 放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013)

指出了青嶂山巖體是一個(gè)由多期多階段巖漿侵入形成的復(fù)式花崗巖體，可視為諸廣山巖體的一部分，被南雄斷陷帶割裂。黃沙鈾礦區(qū)產(chǎn)于青嶂山復(fù)式巖體中南部，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，熱液活動(dòng)頻繁，熱液蝕變作用強(qiáng)烈，具有得天獨(dú)厚的鈾成礦地質(zhì)條件，有較大的找礦潛力。

青嶂山巖體;黃沙鈾礦區(qū);鈾成礦;找礦潛力

1　引言

花崗巖型、火山巖型、砂巖型和碳硅泥巖型鈾礦床是我國(guó)主要的四大工業(yè)鈾礦床類(lèi)型。 花崗巖型鈾礦床一般泛指與花崗巖體有成因聯(lián)系的、包括產(chǎn)在巖體內(nèi)和外接觸帶的所有鈾礦床[1]。

黃沙鈾礦區(qū)產(chǎn)于青嶂山復(fù)式花崗巖體中南部，屬于花崗巖型鈾礦床。該區(qū)的鈾礦勘查工作始于20世紀(jì)50年代后期，先后發(fā)現(xiàn)了江頭、鵝公塘、上窖、良傘寨、李坑、鋤頭嶺6個(gè)中小型鈾礦床及一大批鈾礦化點(diǎn)[2]。2006年以前，對(duì)黃沙鈾礦區(qū)進(jìn)行的系統(tǒng)性科研工作不多；近年來(lái)，陸續(xù)有更多的地質(zhì)工作者在黃沙鈾礦區(qū)進(jìn)行科研工作，但主要集中于巖石地球化學(xué)和成巖年代學(xué)方面的研究，與其他礦田如下莊、長(zhǎng)江鈾礦田相比，黃沙鈾礦區(qū)的鈾成礦條件和成礦作用方面的研究還有巨大差距；因此，筆者在綜合分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)黃沙鈾礦區(qū)的成礦地質(zhì)條件和找礦潛力進(jìn)行了深入分析。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

黃沙鈾礦區(qū)位于青嶂山復(fù)式巖體(又稱(chēng)龍?jiān)磯螏r體)中南部，處于黃田江斷陷帶的西南邊緣、竹山-鎮(zhèn)崗東西向褶皺帶的南側(cè)[3]。該巖體與圍巖呈侵入接觸,在東部侵入震旦紀(jì)地層, 圍巖多屬砂泥質(zhì)巖石；北東部侵入中泥盆紀(jì)地層，圍巖主要為碎屑巖類(lèi)及碳酸鹽巖；區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，熱液活動(dòng)頻繁，熱液蝕變作用強(qiáng)烈。鈾礦化嚴(yán)格受構(gòu)造控制，與區(qū)內(nèi)熱液脈體及熱液蝕變關(guān)系密切。

2.1巖體特征

青嶂山巖體是多期多階段侵入的復(fù)式巖體，以印支期-燕山期巖漿巖侵入為主，其主體巖性由黑云母二長(zhǎng)花崗巖構(gòu)成，似斑狀結(jié)構(gòu),粒度呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,由中心部位的中粗粒似斑狀黑云母花崗巖逐漸轉(zhuǎn)為邊緣的中粒黑云母花崗巖,形成時(shí)代為241.0Ma,屬于印支早期花崗巖；在主體花崗巖東南側(cè)與其接觸的補(bǔ)體巖性為中細(xì)粒黑云母花崗巖,形成時(shí)代210.9 Ma，屬于印支晚期花崗巖[4]。

燕山期花崗巖呈補(bǔ)體侵入于印支期花崗巖中，可分為早晚兩期，燕山早期又可分為3個(gè)階段，燕山早期第一階段肉紅色粗粒、中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，是鈾礦化的主要圍巖；燕山早期第三階段細(xì)粒二云母花崗巖，分布于礦區(qū)南部，是假茶坑巖體的一部分，在巖體內(nèi)保留有燕山早期第一階段的殘留體；燕山晚期為細(xì)?；◢弾r、花崗斑巖、石英斑巖、石英正長(zhǎng)巖及各種脈巖等，前者呈小巖株、巖滴、巖脈狀產(chǎn)出，后者主要為中基性巖脈，還有花崗巖脈、細(xì)晶巖脈及少量的正長(zhǎng)巖脈，它們的產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的控制。

2.2構(gòu)造發(fā)育特征

黃沙鈾礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分復(fù)雜，主要表現(xiàn)為斷裂和斷陷兩種形式。斷裂構(gòu)造主要呈EW向、NNE向展布，NWW向斷裂也較發(fā)育，但規(guī)模較小(圖1)。

EW向斷裂是區(qū)內(nèi)發(fā)育規(guī)模最大、活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的一組斷裂，以黃沙斷裂和上竹坑斷裂為代表，橫貫全區(qū)，它們是竹山-鎮(zhèn)崗褶皺帶的組成部分。該組斷裂構(gòu)造延伸世紀(jì)千米到數(shù)十千米，構(gòu)造寬度達(dá)十余米至數(shù)百米，控制了區(qū)內(nèi)一些帶狀花崗巖體、花崗斑巖及基性脈巖的分布。黃沙斷裂和上竹坑斷裂兩者聯(lián)合組成黃沙斷陷帶，控制了黃沙鈾礦區(qū)的展布。

NNE向斷裂構(gòu)造的規(guī)模也較大，以良傘寨斷裂、下村斷裂、F53與F55斷裂為代表。F53與F55及良傘寨與下村斷裂，分別組成了鵝公塘斷陷帶與下村斷陷帶，控制了區(qū)內(nèi)礦床的分布。良傘寨斷裂是斜貫全區(qū)先扭后壓的主導(dǎo)斷裂，形成了以蝕變破碎帶為主的斷裂帶。F53與F55是兩條走向近似平行、傾向相反的對(duì)偶斷裂，兩者組成了一個(gè)寬約0.9 km,長(zhǎng)3.7 km的NNE向斷陷帶，控制了本區(qū)主礦帶的展布，其中F53為斷陷帶的主要控礦構(gòu)造，為一由北向南收斂的蝕變破碎斷裂帶，走向15～20°，傾向南東，傾角50～60°，構(gòu)造帶內(nèi)巖石主要以赤鐵礦化、絹云母化碎裂花崗巖及花崗碎裂巖為主，構(gòu)造帶中心局部為條帶狀角礫巖、糜棱巖和少量石英巖，巖石內(nèi)片理、裂隙發(fā)育，破碎強(qiáng)烈。F55斷裂構(gòu)造發(fā)育不完整，傾向NW,傾角60～70°，構(gòu)造弱化，以破碎為主，行跡不清[5]。

1.中泥盆系；2.震旦系；3.花崗斑巖；4.燕山晚期細(xì)粒花崗巖；5.正長(zhǎng)巖、石英正長(zhǎng)巖；6細(xì)粒二云母花崗巖；7中粒似斑狀黑云母花崗巖；8.粗中粒似斑狀黑云母花崗巖；9.粗粒似斑狀黑云母花崗巖；10.硅化斷裂帶；11.蝕變破碎帶；12.中基性巖脈；13.斷陷帶范圍；14.礦床及編號(hào)

圖1黃沙鈾礦區(qū)地質(zhì)

NW向組斷裂同鈾礦化關(guān)系極為密切，基本上控制了區(qū)內(nèi)礦體的展布。當(dāng)中基性巖脈(特別是閃長(zhǎng)煌斑巖)有成礦期的硅質(zhì)脈充填、疊加或同近EW向、NEE向蝕變破碎帶、硅化帶重接、斜接、反接時(shí)，往往鈾礦化變好，或有較大的工業(yè)礦體產(chǎn)出，NW向的中基性脈巖同NW向的硅化破碎帶重接部位也有較好的鈾礦化或礦體產(chǎn)出，NW向的硅化破碎帶單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)，也可形成規(guī)模小、變化大的礦體。

2.3鈾礦床(礦體)分布特征

(1) 鈾礦床、鈾礦化點(diǎn)分布不均勻，集中分布于黃沙斷裂和上竹坑斷裂兩者聯(lián)合組成黃沙斷陷帶中，僅個(gè)別鈾礦床產(chǎn)于黃沙斷陷帶外圍。

(2) 鈾礦床以產(chǎn)于燕山期花崗巖中為主，個(gè)別產(chǎn)于印支期花崗巖中。

(3) 鈾礦體多賦存于赤鐵礦化花崗巖構(gòu)造破碎帶及基性巖脈裂隙中，當(dāng)裂隙多組多方向發(fā)育時(shí)，形成的鈾礦體短而厚大，礦體形態(tài)多呈透鏡狀；當(dāng)裂隙發(fā)育較單一時(shí)，形成的鈾礦體多呈細(xì)脈狀，總之，鈾礦體的規(guī)模和形態(tài)主要受裂隙的規(guī)模和數(shù)量控制。

(4) 礦區(qū)內(nèi)花崗巖多期多階段、補(bǔ)體與基性巖脈的發(fā)育，構(gòu)成了眾多的巖性界面，有利于成礦期構(gòu)造的產(chǎn)生和成礦熱液的活動(dòng)。礦體多產(chǎn)于主、補(bǔ)體不同形態(tài)的接觸部位。

3　熱液蝕變與鈾礦化特征

3.1熱液蝕變

熱液蝕變是流體或水熱溶液與巖石相互作用的產(chǎn)物，兩者經(jīng)過(guò)能量及物質(zhì)的交換達(dá)到化學(xué)平衡，由此導(dǎo)致流體或水熱溶液物理、化學(xué)條件發(fā)生變化，巖石中發(fā)生物質(zhì)的帶出及新礦物生成[6]。

礦區(qū)巖石自變質(zhì)作用明顯，主要有白云母化和堿交代。白云母化發(fā)育在燕山早期第一階段中粗粒似斑狀黑云母花崗巖和燕山早期第三階段細(xì)粒二云母花崗巖中，表現(xiàn)為斜長(zhǎng)石、黑云母多被白云母所交代。堿交代主要發(fā)育在早期第一階段過(guò)渡相粗中粒黑云母花崗巖中及斷裂構(gòu)造的兩側(cè)，形態(tài)極不規(guī)則，呈塊團(tuán)狀、似脈狀，規(guī)模較小，數(shù)平方米至數(shù)百平方米，與圍巖呈過(guò)渡關(guān)系。堿交代巖中石英顯著減少或完全消失，黑云母多蝕變?yōu)榫G泥巖、綠簾石，而鈉長(zhǎng)石(或鉀長(zhǎng)石)增加，常含有黃鐵礦、方鉛礦等硫化礦物，堿交代巖石疏松多孔,巖石機(jī)械強(qiáng)度比原花崗巖降低一半以上,碎裂構(gòu)造極為發(fā)育,微裂隙縱橫交錯(cuò),是后期含鈾熱液運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀的良好空間。

此外，礦區(qū)內(nèi)熱液蝕變主要有白云母化、絹云母化、赤鐵礦化、硅化，局部可見(jiàn)螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化。與礦化關(guān)系密切的有螢石化、黃鐵礦化、赤鐵礦、硅化。

3.2鈾礦化特征

3.2.1鈾礦化類(lèi)型

黃沙鈾礦區(qū)鈾礦化類(lèi)型較多，主要有含鈾熱液硅化帶型、含鈾赤鐵礦化碎裂花崗巖型、含瀝青鈾礦構(gòu)造角礫巖型、含瀝青鈾礦花崗碎裂巖型、含瀝青鈾礦中基性巖脈型等5種礦化類(lèi)型[5]。

(1) 含鈾熱液硅化帶型：由含鈾熱液脈體多次疊加而成，角礫狀構(gòu)造，膠結(jié)物為含鈾微晶石英、螢石、碳酸鹽等脈體。

(2) 含鈾赤鐵礦化碎裂花崗巖型：含鈾的硅質(zhì)、螢石、碳酸鹽組成膠結(jié)物或呈細(xì)脈狀充填于花崗巖裂隙中成礦。

(3) 含瀝青鈾礦構(gòu)造角礫巖型：角礫的組成物質(zhì)主要為花崗巖、煌斑巖，含瀝青鈾礦物質(zhì)、螢石、硅質(zhì)物、鐵質(zhì)物、方解石等為主要的膠結(jié)物。

(4) 含瀝青鈾礦花崗碎裂巖型：花崗巖呈碎斑結(jié)構(gòu)，被含鈾的鐵質(zhì)、硅質(zhì)、螢石及碳酸鹽物質(zhì)膠結(jié)。

(5) 含瀝青鈾礦碎裂中基性巖脈型：中基性巖脈(煌斑巖或輝綠巖)裂隙中充填含瀝青鈾礦細(xì)脈。

3.2.2礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，主要呈浸染狀、細(xì)脈狀等。鈾礦物主要有瀝青鈾礦和晶質(zhì)鈾礦；次生礦物有鈾黑、脂鉛鈾礦、硅鈣鈾礦、鈣鈾云母等，呈集合體產(chǎn)于礦石的顆粒間和裂隙中。脈石礦物主要有中細(xì)晶石英、微晶石英玉髓、螢石、方解石、高嶺土等。金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦，少量方鉛礦、黃銅礦等。

3.2.3鈾賦存形式

本區(qū)鈾在礦石中的賦存形式主要呈鈾礦物(瀝青鈾礦、晶質(zhì)鈾礦、次生鈾礦)狀態(tài)產(chǎn)出，分散吸附鈾次之，呈類(lèi)質(zhì)同象也有所見(jiàn)。如鵝公塘(223)礦床鈾礦物以瀝青鈾礦為主，次生鈾礦見(jiàn)有鈾黑、硅鈣鈾礦、鈣鈾云母和銅鈾云母等。分散吸附鈾主要被粘土礦物和氧化鐵等吸附，其他礦物顆粒間隙、晶體表面、晶體內(nèi)部裂隙等均有吸附鈾存在。良傘寨(221)礦床60及61號(hào)帶鈾在礦石中以鈾礦物的形式存在。主要有瀝青鈾礦和晶質(zhì)鈾礦；次生礦物油鈾黑、脂鉛鈾礦、硅鈣鈾礦、鈣鈾云母等，呈集合體產(chǎn)于礦石的顆粒間和裂隙中。

4　找礦潛力分析

(1) 黃沙地區(qū)受黃田江斷裂和龍全斷裂相對(duì)隆起區(qū)的黃沙斷陷與下村斷裂、鵝公塘斷裂的交匯處控制，為區(qū)域性大斷裂帶與旁側(cè)的不同方向的小型斷裂交匯處，該地段具有鈾礦田或礦區(qū)定位有利條件。

(2) 區(qū)內(nèi)斷裂、斷陷構(gòu)造發(fā)育，組成網(wǎng)格狀骨架，東西向黃沙和上竹坑斷裂橫貫黃沙地區(qū)，兩者走向平行傾向相反，組成東西向黃沙斷陷帶，控制了黃沙礦區(qū)展布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造具有多向、多期和繼承性特點(diǎn)，為成礦熱液的遷移、富集、沉淀提供了有利的條件。

(3) 區(qū)內(nèi)自變質(zhì)作用強(qiáng)烈，堿交代發(fā)育范圍較大，堿交代作用使巖石的機(jī)械強(qiáng)度大大減弱，有利于后期構(gòu)造迭加破碎及熱液滲透，為含礦溶液的活動(dòng)提供了良好的環(huán)境。區(qū)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)鈾礦化都與堿交代體相伴生；此外，區(qū)內(nèi)熱液活動(dòng)頻繁，廣泛發(fā)育赤鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、硅化等熱液蝕變，其中與鈾礦化關(guān)系密切的赤鐵礦化和硅化在花崗巖構(gòu)造帶中發(fā)育。

(4) 該區(qū)長(zhǎng)期的構(gòu)造演化使得導(dǎo)礦構(gòu)造與容礦構(gòu)造相互匹配，NEE向主干斷裂旁側(cè)的裂隙密集帶是被前人忽視了的容礦構(gòu)造，這無(wú)疑為進(jìn)一步勘查提供了較為廣闊的找礦空間。此外，基性脈體的發(fā)育，不僅為成礦帶來(lái)熱流體及礦質(zhì)沉淀的還原劑，而且脈巖與導(dǎo)礦構(gòu)造的交匯部位亦是成礦有利的又一空間。

5　結(jié)語(yǔ)

綜合分析黃沙鈾礦區(qū)花崗巖體鈾成礦地質(zhì)條件，認(rèn)為其找礦潛力較大，應(yīng)加強(qiáng)巖體內(nèi)部及新的成礦有利空間的勘查，通過(guò)對(duì)該區(qū)鈾礦區(qū)進(jìn)行擴(kuò)圍、探邊、攻深找盲的系統(tǒng)勘查工作，將取得重大突破。

[1]覃慕陶,劉師先.南嶺花崗巖型和火山巖型鈾礦床[M].北京:地質(zhì)出版社,1998.

[2]杜樂(lè)天.花崗巖型鈾礦床文集[M].北京：原子能出版社,1982.

[3]張敏,陳培榮,黃國(guó)龍,等.南嶺龍?jiān)磯螐?fù)式巖體的地球化學(xué)特征研究[J].鈾礦地質(zhì),2006,22(6):336～344.

[4]張敏,陳培榮,黃國(guó)龍,等.南嶺東段龍?jiān)磯螐?fù)式巖體La-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2006,7(7):984～994.

[5]王啟濱,童日發(fā),楊瑞棟.贛南鵝公塘礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征與鈾成礦淺析[J].現(xiàn)代礦業(yè),2014(12)：114～116.

[6]邵飛,鄒茂卿,吳勇,等.馬嶺花崗巖體鈾成礦地質(zhì)條件及找礦潛力分析[J].世界核地質(zhì)科學(xué),2011,28(4):187～193.

Analysis of Geological Condition and Prospecting Potential of Uranium Metallogenesis in Huangsha Uranium District, Qinzhangshan Rock Mass

Mou Ping

(KeyDisciplineLaboratoryforNationalDefenceforRadiogeologyandExplorationTechnology,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013,China)

Qingzhangshan rock mass is acompound granite masswhich is formed by multi-stages magma intrusion, which can be considered as part of the Zhuguangshan rock mass.It is dissevered by Nanxiong fault-subsiding belt. Huangsha uranium mine area is located in the south central partof Qingzhangshan complex mass whose the tectonic activity development and hydrothermal activity are frequent and hydrothermalalteration effect is strong.It has a unique uranium mineralization geological conditions and great prospecting potential.

Qingzhangshan rock masst；Huangsha uranium mine area； uranium metallogenetism；prospecting potential

2016-05-29

牟平(1990—)，男，東華理工大學(xué)碩士研究生。

P619.14

A

1674-9944(2016)14-0242-03