貴州省黔南方村向斜某礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律研究

衛(wèi)永華，洪 超，黃偉星，張 琛

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì)，貴州 貴陽 550000)

方村向斜位于貴州省黔南州，構(gòu)造位置屬都勻南北褶皺去東南段,方村地區(qū)為我省主要的鈾礦富集地之一，區(qū)內(nèi)鈾礦化分為鈾煤巖型（吳家坪組）、低溫?zé)嵋盒图疤脊枘鄮r型（渣拉溝組）等三種類型，以鈾煤巖型最具特色，本文主要針對鈾煤巖型。在充分歸納、分析研究以往鈾礦勘查成果資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合本次的工作成果，初步分析該區(qū)鈾礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律，為以后在該區(qū)開展鈾礦地質(zhì)找礦工作提供參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

黔南方村向斜大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊南部被動邊緣褶沖帶都勻南北向褶皺區(qū)東南段。成礦區(qū)帶屬于畢節(jié)－安順－三都地區(qū)煤巖型、碳硅泥巖型鈾礦成礦帶（貴州省鈾礦資源潛力評價(jià)報(bào)告）。

雪峰運(yùn)動使揚(yáng)子陸塊與江南造山帶產(chǎn)生分離，加里東運(yùn)動使揚(yáng)子陸塊與江南造山帶拼接成統(tǒng)一陸塊，印支-燕山強(qiáng)烈造山運(yùn)動，受到強(qiáng)烈擠壓，地殼抬升，區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺構(gòu)造極為發(fā)育。

2 地質(zhì)概況

2.1 地層

區(qū)域上從震旦系到三疊系均有較完整的沉積，其中三疊系上統(tǒng)、泥盆系下統(tǒng)、志留系下統(tǒng)和奧陶系上統(tǒng)地層缺失。區(qū)內(nèi)泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系地層分布最廣。鈾礦產(chǎn)出寒武系渣拉鉤組及二疊系吳家坪組地層中，以吳家坪組內(nèi)鈾礦化效果最佳。

吳家坪組地層在區(qū)域上存在相變，由北向南依次為海灣沼澤相：巖性為介殼灰?guī)r、硅質(zhì)巖、炭質(zhì)頁巖和劣煤層、含炭泥灰?guī)r、頁巖砂巖夾煤層、生物屑灰?guī)r；相變過渡帶：巖性為生物屑灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)頁巖、頁巖夾煤層、砂巖、生物屑灰?guī)r。海陸交替相：巖性為硅質(zhì)灰?guī)r、高嶺石粘土巖、劣煤層、頁巖砂巖夾煤層、生物屑灰?guī)r。礦化較好的為海灣沼澤相，其次為相變過度帶，海陸交替相礦化最差。

2.2 構(gòu)造特征

該區(qū)位于都勻南北向褶皺區(qū)東南段，區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造較發(fā)育，其中褶皺主要呈近南北向發(fā)育，與鈾礦化關(guān)系最密切的為方村向斜。斷裂構(gòu)造主要以近南北向、近東西向和北西向斷裂為主。

（1）褶皺

方村向斜軸向北北東向10°～18°。北起苗草，經(jīng)方村南延出區(qū)域范圍，區(qū)域內(nèi)長約65km，寬6km～7km，核部主要為三疊系地層，兩翼由二疊系、石炭系、泥盆系地層組成，兩翼傾角由內(nèi)向外逐漸變緩，在羊安以北傾角40°～80°，以南傾角20°～25°，局部達(dá)75°。向斜內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，相對而言，東翼比西翼發(fā)育，北段比南端發(fā)育，尤其是北端斷層、層間破碎帶等極為發(fā)育。方村向斜北端因斷層切割形成下岳、安塘兩個(gè)次級小向斜。下岳向斜軸向近南北向，軸線靠近西翼，西陡東緩，西翼出露地層較厚，產(chǎn)狀為120°∠45°～140°∠60°，東翼產(chǎn)狀260°∠35°～300°∠50°，兩翼為二疊系地層，核部主要為三疊系地層；安塘向斜性質(zhì)基本與下岳相同，軸向近南北向，軸線靠近東翼，東陡西緩，西翼地層出露較厚，巖層產(chǎn)狀110°∠40°～140°∠55°。兩者均為不對稱的小向斜，并受斷裂影響牽引褶皺發(fā)育。牽引褶皺、層間破碎帶對鈾成礦有利。

（2）斷層

斷裂構(gòu)造主要見北北東向、北東向、北西向和北北西向四組，其中北北東向斷裂規(guī)模較大，北西西向斷層規(guī)模較小，且發(fā)育于北北東向斷裂之后，大多對其產(chǎn)生破壞作用。兩組斷裂多為成礦后期形成，前者對鈾礦再次富集起重要作用，后者對鈾礦體具有一定的切割破壞作用。

2.3 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)吳家坪組地層出露穩(wěn)定，礦化、異常主要產(chǎn)于吳家坪組底部的黑色巖系內(nèi)。礦化強(qiáng)度與含礦層（含鈾煤層）的厚度成正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)含礦層厚度較大時(shí)，礦化較好，當(dāng)含礦層薄、砂質(zhì)粘土增多時(shí)，礦化強(qiáng)度降低。由北至南，含礦層厚度逐漸減小，礦化強(qiáng)度逐漸減弱。向斜北部海灣沼澤相中含礦層厚度最大，一般穩(wěn)定在0.6m～2.0m之間，平均厚度1.2m，鈾含量最高可達(dá)0.1%以上，201礦床、205礦點(diǎn)均產(chǎn)于其中；南部海陸交替相中，含礦層厚度變小，厚度在0.1m～0.3m之間，礦化強(qiáng)度變?nèi)?，鈾含量?.005%～0.01%左右，局部有異常顯示。

鈾礦石類型為含鈾煤巖型，鈾礦物以吸附形式存在于煤層中。

含鈾煤礦石物質(zhì)成分較為簡單，金屬礦物主要有黃鐵礦，其次是菱鐵礦、褐鐵礦。非金屬礦物主要有方解石，其次石英、長石、白云石、有機(jī)質(zhì)等。

3 放射性地質(zhì)特征

區(qū)域伽馬總量測量結(jié)果顯示，不同時(shí)代地層、不同巖性伽瑪總量存在一定差異。全區(qū)伽瑪總量平均值為14×10-6，灰?guī)r、白云巖鈾含量為6～12×10-6；砂巖、粉砂巖、頁巖、粘土巖鈾含量為15～30×10-6，吳家坪組（P3w）底部的炭質(zhì)頁巖劣煤層伽瑪總量強(qiáng)度最高，均值達(dá)30×10-6。異常主要產(chǎn)于吳家坪組底部的炭質(zhì)頁巖、劣質(zhì)煤層中，集中分布在下岳、安塘、的空、的領(lǐng)、方村、梅桃、地莪等地，呈帶狀、點(diǎn)狀、透鏡狀產(chǎn)出。

其中下岳、安塘異常帶伽瑪值最高，地表伽瑪總量達(dá)(80～650)×10-6,中腳、朋賓等地伽瑪值(80～180)×10-6，方村、地莪等地伽瑪值為(50～100)×10-6。礦化強(qiáng)度由北至南逐漸減弱。

4 成礦規(guī)律分析

區(qū)內(nèi)鈾礦化均產(chǎn)于吳家坪組底部的黑色巖系內(nèi)，礦化不連續(xù)，且向斜南北方向礦化差異大，以向斜北端礦化最佳，向南則呈減弱趨勢，區(qū)內(nèi)具工業(yè)價(jià)值的鈾礦體產(chǎn)于方村向斜之下岳、安塘兩次級向斜北部轉(zhuǎn)折端，處于潮坪洼陷地段半封閉海灣沼澤相環(huán)境，受層位巖性及構(gòu)造控制。鈾源在煤系沉積成巖過程中初步富集，后期經(jīng)構(gòu)造作用，鈾源進(jìn)一步遷移富集，又經(jīng)地表水沿層間破碎帶向下滲透，沿途溶解鈾在深部氧化、還原，進(jìn)一步富集形成工業(yè)礦體。

4.1 鈾源

含鈾煤層中鈾主要來源晚二疊世吳家坪早期峨眉山地幔熱柱部分海相玄武巖第一噴發(fā)旋回后期，從地幔柱攜帶富含SiO2、Au、Sb、U、CO2等氣液流體，溶入海水中，從北西向南東流入。

4.2 受沉積環(huán)境控制

在下二疊紀(jì)末至樂平晚期，該區(qū)地殼振蕩頻繁，沉積環(huán)境時(shí)有變化，在樂平早期海灣沼澤環(huán)境下堆積了穩(wěn)定煤層，陸地上及同生海水所帶的鈾，被吸附、還原沉淀，在沉積成巖過程中初步富集。

樂平晚期，地殼不斷振蕩，海水時(shí)進(jìn)時(shí)退，造成陸相和淺海相交替沉積，超覆于海灣沼澤相之上，此時(shí)期氧化還原環(huán)境交替頻繁，對鈾成礦較為不利。

4.3 后生富集成礦

研究區(qū)緊靠江南陸塊西部邊緣，燕山期受到東西向強(qiáng)烈擠壓，喜山期地殼抬升，形成南北向褶皺帶和近南北向斷裂帶。方村向斜北部下岳、安塘等地段，在淺部上二疊統(tǒng)吳家坪組底部介殼灰?guī)r，硅質(zhì)灰?guī)r與煤層、炭質(zhì)頁巖之間形成層間破碎帶，使沉積時(shí)煤層初步富集的鈾進(jìn)一步遷移富集。由于吳家坪組地層地表產(chǎn)狀陡，深部產(chǎn)狀變緩，地表水向下沿破碎帶滲入地下，沿途溶解鈾元素在深部氧化還原地段和地層由陡變緩地段，煤層中的鈾進(jìn)一步遷移富集形成工業(yè)礦體。

5 結(jié)語

研究區(qū)含礦巖系出露穩(wěn)定，且在區(qū)域上存在沉積相變，不同沉積相間巖性差異大，不同巖性的伽瑪強(qiáng)度不同；且不同沉積環(huán)境下，鈾礦化強(qiáng)度也有所不同，以海灣沼澤沉積環(huán)境下的鈾礦化最佳，相變過度帶次之，海陸交替相礦化最差，故呈現(xiàn)出向斜南北向礦化差異大的特點(diǎn)。

研究區(qū)內(nèi)鈾礦化、異常不連續(xù)，主要呈點(diǎn)帶狀、似層狀、透鏡狀分布于吳家坪組底部黑色巖系內(nèi)，鈾礦化受層位巖性及構(gòu)造等多重因素控制，鈾源經(jīng)沉積成巖的初步富集，后經(jīng)構(gòu)造作用疊加富集，并經(jīng)地表淋濾作用最后富集成為有工業(yè)價(jià)值的鈾礦體。

鈾礦化與向斜構(gòu)造、層間滑脫、牽引褶皺構(gòu)造密切，北北東向、北東向斷裂構(gòu)造對鈾富集成礦有著重要作用，北西向、北北西向斷裂則對鈾成礦起破壞作用。