武夷山成礦帶桂坑巖體鈾成礦條件及找礦方向

熊建，唐湘生，金和海，徐勛勝

（核工業(yè)二七〇研究所，江西 南昌 330200）

1 地質(zhì)概況

桂坑巖體位于武夷山鈾成礦帶中段、邵武-河源北東向斷裂帶與周田-珊貝北西向斷裂交匯部位。該巖體是由河頭、野豬湖、上古嶺及桂坑等4個(gè)加里東期、印支期和燕山期花崗巖體組成的復(fù)式巖體，南北長(zhǎng)52 km，東西寬14 km，出露面積約750 km2，屬中深成相巖基［1］。

其中，野豬湖和上古嶺巖體為燕山早期產(chǎn)物，巖性分別為細(xì)粒二云母花崗巖、中細(xì)粒黑云母花崗巖；河頭巖體為印支期產(chǎn)物，巖性為細(xì)粒電氣石黑云母花崗巖；桂坑巖體為加里東期產(chǎn)物，巖性為粗中粒似斑狀黑云母花崗巖。此外，區(qū)內(nèi)中基性脈巖極其發(fā)育，主要沿北西向斷裂及東西向斷裂上侵，展布方向?yàn)楸蔽飨颉|西向。

桂坑巖體的主要圍巖是前震旦系混合巖。侏羅系酸性火山巖及白堊系紅色碎屑建造覆蓋于前震旦系地層及巖體之上（圖1）。

該巖體既處在河源-邵武北東向斷裂與北西向周田－珊貝斷裂的交匯部位，亦處于武夷山環(huán)形構(gòu)造西南緣，同時(shí)近東西向的南雄-周田斷裂穿越其中，使巖體內(nèi)部的構(gòu)造極其發(fā)育，主要為北西向和近東西向次級(jí)斷裂。

2 鈾成礦地質(zhì)條件分析

2.1 鈾源條件

鈾源體是鈾礦床形成的先決條件，研究賦礦層（體）及其外圍地層（體）成礦物質(zhì)的時(shí)空分布，對(duì)分析鈾成礦物質(zhì)來(lái)源具有重要的意義［2］。 桂坑巖體及鄰區(qū)1∶2.5萬(wàn)地面伽瑪能譜測(cè)量結(jié)果（表1）顯示，巖體外圍的震旦系混合巖鈾含量平均值為4.93×10-6，野豬湖、上古嶺、河頭及桂坑4個(gè)小巖體的鈾含量平均值為 （9～10.7）×10-6， Th/U 值介于 3～5之間，均為富鈾巖體。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)2個(gè)鈾礦床，鈾礦（化）點(diǎn)9個(gè)，鈾異常帶1條，表明桂坑巖體為產(chǎn)鈾巖體，為鈾成礦提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源［3］。

圖1 桂坑巖體地質(zhì)略圖 （據(jù)廖萬(wàn)炤，1986）Fig.1 Geology Sketch of Guikeng pluton

2.2 構(gòu)造條件

熱液礦床的一個(gè)顯著特點(diǎn)是受斷裂控制明顯，其成礦介質(zhì)是熱液［4］。斷裂構(gòu)造不僅為鈾成礦熱液提供運(yùn)移通道，亦為鈾成礦提供了賦礦空間。

桂坑巖體區(qū)域上處于邵武-河源北東向斷裂與周田-珊貝北西向斷裂交匯部位，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按展布方向大致分為3組：東西向、北西向及南北向。其中，東西向、北西向兩組斷裂構(gòu)成區(qū)內(nèi)的構(gòu)造骨架，在一定程度上控制了晚期巖漿活動(dòng)和鈾礦化的分布。

東西向斷裂自北而南主要有3條，呈等間距分布，以壓扭性為主，具有先張后壓扭特征［5］，充填碎裂巖、碎斑巖、角礫巖、糜棱巖、硅質(zhì)巖等，晚期被煌斑巖、輝綠巖、花崗斑巖、石英斑巖、流紋斑巖、霏細(xì)斑巖及石英脈等充填。東西向斷裂為區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。

北西向斷裂規(guī)模較大者有2條，由主干斷裂和若干條次級(jí)平行小斷裂組成。斷裂帶內(nèi)碎裂巖、碎斑巖、糜棱巖、構(gòu)造透鏡體等發(fā)育，晚期充填輝綠巖脈體，形成北西向基性脈巖帶。該組斷裂具有張扭性特征，為區(qū)內(nèi)另一重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。

表1 桂坑巖體和圍巖鈾含量/10-6及特征參數(shù)表Table 1 Uranium content and related parameters of Guikeng pluton and surrounding rocks

此外，區(qū)內(nèi)尚有少量近南北向斷裂，主要表現(xiàn)為硅化破碎帶，具有壓扭性特征，且形成較早，多被東西向構(gòu)造切割。

2.3 鈾礦化特征及控礦因素

2.3.1 鈾礦化特征

桂坑巖體中已發(fā)現(xiàn)的有葉峰背、上古嶺兩個(gè)鈾礦床，以及肥嶺、石圳鈾礦點(diǎn)和一臘碗、楠木坑等礦化點(diǎn)。區(qū)內(nèi)鈾礦化信息豐富，含礦巖性主要為粗中粒斑狀黑云母花崗巖、中細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖、細(xì)粒電氣石二云母花崗巖及中基性脈巖等，富含黃鐵礦的圍巖（條帶狀混合巖）中也產(chǎn)有少量礦化點(diǎn)。鈾礦化主要受硅化破碎帶、碎裂蝕變巖帶及中基性脈巖控制，與硅化、赤鐵礦化關(guān)系極為密切。

鈾礦床礦體形態(tài)為脈狀、透鏡狀和不規(guī)則狀，礦石礦物比較簡(jiǎn)單，主要為瀝青鈾礦和鈾石，共生和伴生的金屬礦物為赤鐵礦、膠黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦等。鈾礦石類型為瀝青鈾礦-黃鐵礦-赤鐵礦型、鈾石-細(xì)（微）晶石英型、瀝青鈾礦-紫黑色螢石型等。

2.3.2 構(gòu)造對(duì)鈾成礦的控制作用

北東向河源-邵武深大斷裂與北西向周田-珊貝斷裂定位了桂坑巖體的產(chǎn)出。巖體內(nèi)東西向斷裂、北西向斷裂自晚侏羅世經(jīng)歷了多期次活動(dòng)，伴生次級(jí)斷裂、裂隙發(fā)育。北西向、近東西向構(gòu)造發(fā)育且相互交叉切割，構(gòu)成了菱形格架。其交叉部位定位了區(qū)內(nèi)鈾礦床、鈾礦（化）點(diǎn)的分布，如上古嶺鈾礦床、樟下山和肥嶺鈾礦點(diǎn)等均處于北西向、近東西向斷裂的交匯部位，鈾礦化主要受其次級(jí)斷裂或晚期中基性脈巖所控制；葉峰背鈾礦床的礦體主要賦存于東西向主構(gòu)造伴生的碎裂巖帶或密集裂隙帶中；0號(hào)異常帶產(chǎn)于近南北向碎裂蝕變巖帶內(nèi)。據(jù)此認(rèn)為，北西向及近東西向斷裂為桂坑巖體內(nèi)重要的導(dǎo)礦斷裂，其次級(jí)斷裂為重要的含礦構(gòu)造。

2.3.3 中基性脈巖對(duì)鈾礦化的控制作用

桂坑巖體內(nèi)中基性脈巖發(fā)育，燕山晚期煌斑巖、輝綠巖沿近東西向及北西向斷裂上侵，并沿接觸界面發(fā)育強(qiáng)烈硅化、赤鐵礦化，鈾成礦熱液在接觸界面發(fā)生卸載、形成鈾礦化。這種類型的鈾礦化產(chǎn)于中基性脈巖內(nèi)、外接觸帶附近，與中基性脈巖具有密切的關(guān)系。在上古嶺、葉峰背鈾礦床及肥嶺、一臘碗及鵝公坑等鈾礦（化）點(diǎn)處，均揭露到受中基性脈巖與斷裂復(fù)合部位控制的鈾礦化。如肥嶺鈾礦點(diǎn)礦化產(chǎn)于南北向輝綠巖脈與構(gòu)造復(fù)合部位；新發(fā)現(xiàn)的楠木坑鈾礦化點(diǎn)直接產(chǎn)于煌斑巖脈中（圖2），受裂隙帶控制。因此，中基性脈巖控制的鈾礦化在桂坑巖體找礦工作中應(yīng)予以重視，特別是中基性脈巖與斷裂的重接、斜接部位。

圖2 楠木坑鈾礦化點(diǎn)BT-1編錄圖Fig.2 Geology logging diagram of BT-1 in Nanmukeng uranium occurrences

2.4 圍巖蝕變條件

桂坑巖體經(jīng)歷了多期次巖漿侵入作用，熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，多種熱液蝕變作用疊加，形成大面積、類型復(fù)雜的熱液蝕變，主要有硅化、絹云母化、鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、螢石化等。與鈾礦化關(guān)系密切的蝕變?yōu)楣杌?、水云母化、綠泥石化、紫黑色螢石化、赤鐵礦化（紅化）和黃鐵礦化，多沿構(gòu)造成線狀分布。熱液蝕變對(duì)鈾富集成礦起到重要的作用，不僅改變了圍巖的物性，而且改變了圍巖中鈾的存在形式，有利于鈾的遷移、富集，同時(shí)還為成礦物質(zhì)沉淀提供了有利的地球化學(xué)障和固鈾劑［6］。

圖3 桂坑巖體地面伽瑪能譜鈾含量等值暈分布圖Fig.3 Geology and uranium content contour map of ground gamma spectra in Guikeng pluton

2.5 巖體的放射性場(chǎng)分布特征

1∶2.5萬(wàn)地面伽瑪能譜測(cè)量結(jié)果（圖 3）顯示，桂坑巖體以鈾含量QU＝（5.0～10.0）×10-6場(chǎng)暈為背景，QU≥10.0×10-6場(chǎng)暈由北向南呈4片，大規(guī)模分布于下東坑、石圳北西地段及上古嶺-肥嶺-樟下山、葉峰背-楠木坑-鵝公坑一帶。區(qū)內(nèi)除了鵝公坑礦點(diǎn)地段呈低鈾含量（QU＜10.0×10-6）背景外， 其他礦床、 礦（化）點(diǎn)大都處于鈾含量相對(duì)偏高QU＝（10.0～15.0）×10-6環(huán)境。例如，葉峰背鈾礦床處于QU＝（15.0～30.0）×10-6場(chǎng)暈內(nèi)；石圳礦點(diǎn)地段更高，落于QU≥30.0×10-6場(chǎng)暈內(nèi)；上古嶺鈾礦床、肥嶺礦點(diǎn)、樟下山和小照礦化點(diǎn)地段也具有QU≥30.0×10-6等值暈。暈圈整體受北西向構(gòu)造控制，高鈾含量分布于斷裂構(gòu)造交匯部位或其旁側(cè)，反映構(gòu)造活動(dòng)促使了鈾活化，形成較大的區(qū)域預(yù)富集，是形成鈾礦化的有利條件。

3 找礦方向

綜上所述，桂坑巖體的鈾成礦條件優(yōu)越。通過(guò)對(duì)比分析，筆者認(rèn)為肥嶺-葉峰背地段的找礦前景較大。該地段處于近東西向斷裂F3、F4與北西向斷裂F5、F6形成的菱形斷塊內(nèi)，次級(jí)斷裂及裂隙特別發(fā)育，各個(gè)方向構(gòu)造相互交叉，形成有利的成礦部位。同時(shí)，區(qū)內(nèi)的桂坑、上古嶺、野豬湖花崗巖體發(fā)育不同期次的接觸界面，對(duì)鈾成礦有利；多期次的巖漿侵入活動(dòng)，也有利于鈾的活化轉(zhuǎn)移。該地段燕山晚期中基性脈巖發(fā)育，帶來(lái)深部流體及熱源，為鈾成礦熱液運(yùn)移提供了動(dòng)力條件。脈巖與斷裂重接、斜接部位，控制了部分鈾礦化的產(chǎn)出。沿構(gòu)造帶熱液蝕變發(fā)育，為鈾成礦提供了良好的化學(xué)環(huán)境。在上古嶺、葉峰背鈾礦區(qū)蝕變向深部延伸超過(guò)200 m。1∶2.5萬(wàn)地面伽瑪能譜測(cè)量結(jié)果顯示，該地段分布有3片鈾偏高暈 （2、3、4號(hào)）、鈾異常暈，暈圈沿?cái)嗔寻l(fā)育，分布于構(gòu)造交匯部位，顯示構(gòu)造交匯部位為重要的成礦部位。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)上古嶺、葉峰背鈾礦床，肥嶺、石圳鈾礦點(diǎn)及一臘碗、鵝公坑、0號(hào)異常點(diǎn)等，鈾礦化信息豐富。鈾礦化類型主要為硅化破碎帶型和碎裂蝕變巖型。在上述鈾礦床、鈾礦（化）點(diǎn)均發(fā)現(xiàn)存在中基性脈巖，且控制了部分鈾礦（化）體的產(chǎn)出。因此，認(rèn)為中基性脈巖型為該地段另一種重要的鈾成礦類型，應(yīng)引起高度重視?？臻g上，加強(qiáng)對(duì)北西向、近東西向中基性脈巖與構(gòu)造重接、斜接部位的探查；時(shí)對(duì)已知鈾礦床、鈾礦（化）點(diǎn)深部進(jìn)行探索，前人對(duì)該地段鈾礦化的揭露主要集中在300 m以淺，且上古嶺、葉峰背鈾礦床鉆孔資料顯示部分鈾礦體尚未圈閉，其深部仍具有較大的找礦空間。

4 結(jié)論

桂坑巖體經(jīng)歷多期次的巖漿侵入活動(dòng)，形成了富鈾的復(fù)式巖體，為區(qū)內(nèi)鈾成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和豐富鈾源。燕山晚期中基性脈巖的上侵，為鈾成礦帶來(lái)了深部熱流體。多期次的區(qū)域構(gòu)造作用，在巖體中形成了錯(cuò)綜交織的斷裂格局，為鈾成礦熱液提供了運(yùn)移及賦礦空間；沿?cái)嗔褬?gòu)造發(fā)育與鈾礦化關(guān)系密切的硅化、赤鐵礦化、水云母化等圍巖蝕變，形成了獨(dú)特的鈾成礦地質(zhì)環(huán)境。區(qū)內(nèi)鈾礦化信息豐富，鈾異常暈、偏高暈沿構(gòu)造帶發(fā)育，并發(fā)生區(qū)域預(yù)富集，顯示桂坑巖體具有良好的鈾成礦條件和較大的成礦潛力。

肥嶺-葉峰背地段具有優(yōu)越的鈾成礦條件，礦化信息豐富，是桂坑巖體內(nèi)找鈾礦的有利靶區(qū)。今后區(qū)內(nèi)應(yīng)重視中基性脈巖與構(gòu)造重合、斜接控制的鈾礦化的勘查，找礦類型應(yīng)以硅化帶與中基性巖脈 “交點(diǎn)型”及碎裂蝕變巖型為主；同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)中基性脈巖在鈾成礦中的作用研究，充分利用各種方法、手段，查明區(qū)內(nèi)隱伏中基性脈巖及碎裂蝕變巖帶的分布情況?？臻g上，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)已知鈾礦床、鈾礦（化）點(diǎn)外圍及深部鈾礦化的探索，向深部及外圍拓展。