黃梅尖地區(qū)鈾礦勘查研究進(jìn)展及找礦遠(yuǎn)景

楊彪，肖金根，曹達(dá)旺，劉惠華，周乾

（安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院，安徽 蕪湖 241000）

黃梅尖地區(qū)是長(zhǎng)江中下游鈾成礦帶鈾礦化集中區(qū)，也是廬樅盆地乃至安徽省鈾礦地質(zhì)工作的重點(diǎn)地區(qū)。自20世紀(jì)50年代以來，圍繞黃梅尖地區(qū)鈾礦勘查，進(jìn)行了一系列的鈾礦地質(zhì)找礦和專題研究工作，運(yùn)用總結(jié)的成礦規(guī)律指導(dǎo)深部找礦，取得了豐碩的成果和認(rèn)識(shí)。近十年來隨著“樅陽(yáng)縣黃梅尖鈾礦普查項(xiàng)目”納入“安徽省廬樅地區(qū)鐵銅礦整裝勘查區(qū)”子項(xiàng)目，鈾礦勘查與研究不斷取得新進(jìn)展、新認(rèn)識(shí)。因此，有必要對(duì)近期的鈾礦地質(zhì)勘查成果、研究現(xiàn)狀以及找礦經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)，認(rèn)真分析過去忽略或地質(zhì)研究程度不夠的控礦因素和找礦領(lǐng)域，提出黃梅尖地區(qū)未來的鈾礦找礦勘查研究方向，可為今后黃梅尖地區(qū)，乃至安徽省類似地質(zhì)條件下的鈾礦找礦工作提供新的思路和方法。

1 鈾礦勘查研究歷史的簡(jiǎn)要回顧

20世紀(jì)中葉初期，由二機(jī)部華東六〇八隊(duì)和安徽省第三地質(zhì)隊(duì)圍繞黃梅尖巖體及其內(nèi)外接觸帶開展航空伽馬測(cè)量和部分小比例尺地面伽馬測(cè)量，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)具有較好找礦遠(yuǎn)景的鈾礦點(diǎn)和鈾異常點(diǎn)帶，揭開了黃梅尖地區(qū)鈾礦勘查與研究工作的序幕。南京大學(xué)地質(zhì)系于1979—1985年，從研究廬樅地區(qū)東緣的石英正長(zhǎng)巖帶入手，對(duì)該帶的成因、含鈾性和鈾成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了專題研究，尤其是對(duì)黃梅尖巖體進(jìn)行了較詳細(xì)的研究，認(rèn)為黃梅尖巖體為復(fù)式巖體，首次將黃梅尖巖體劃分出4個(gè)侵入階段；核工業(yè)北京地質(zhì)研究院于 1979—1981、1986—1988年兩次對(duì)昆山、大龍山礦床進(jìn)行了成礦特征和同位素地質(zhì)方面的研究；核工業(yè)二七〇研究所于1989—1991年，開展了廬樅盆地富鈾成礦地質(zhì)特征和鈾成礦遠(yuǎn)景綜合調(diào)查研究；安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院于1970—1991年，開展了普查揭露、區(qū)域地質(zhì)背景、控礦因素、鈾礦化規(guī)律和成礦遠(yuǎn)景等專題性研究，落實(shí)了8411中型鈾礦床，將黃梅尖巖體劃分兩個(gè)侵入階段4次巖漿活動(dòng)，這在區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)上是一個(gè)重大轉(zhuǎn)折，現(xiàn)今一直都在沿用這種劃分方案。上述研究成果，為黃梅尖地區(qū)后續(xù)鈾礦勘查與研究提供了寶貴資料，奠定了基礎(chǔ)。

進(jìn)入新世紀(jì)以來，安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院承擔(dān)的 “樅陽(yáng)縣黃梅尖鈾礦普查”被納入 “安徽省廬樅地區(qū)鐵銅礦整裝勘查區(qū)”的一個(gè)子項(xiàng)目，使黃梅尖地區(qū)鈾礦勘查與研究迎來了一個(gè)全新的發(fā)展階段，先后經(jīng)歷了4次普查工作，期間開展了 “安徽省樅陽(yáng)縣黃梅尖及鄰區(qū)鈾成礦條件和找礦預(yù)測(cè)”專題研究，于2018年提交無(wú)為縣8413鈾礦床儲(chǔ)量報(bào)告通過自然資源部備案，礦床規(guī)模達(dá)中型，取得了較好的找礦成果。

圖1 安徽黃梅尖地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Sketch geological map of Huangmeijian area in Anhui

2 鈾礦勘查研究新進(jìn)展

2.1 鈾礦找礦空間

黃梅尖地區(qū)位于廬樅盆地東南緣，地處揚(yáng)子板塊北緣，西臨郯廬深大斷裂，東臨長(zhǎng)江斷裂帶（圖1），是安徽省乃至全國(guó)最具有特色的鈾成礦地區(qū)之一。先后提交的8411、8413鈾礦床均產(chǎn)于黃梅尖巖體外接觸帶的羅嶺組和磨山組砂巖中（圖1），而黃梅尖巖體內(nèi)部長(zhǎng)期以來未能取得找礦突破，導(dǎo)致巖體內(nèi)部調(diào)查評(píng)價(jià)和鈾成礦成因研究水平相對(duì)較低。

近期隨著勘查與研究工作的不斷深入，按照擇點(diǎn)勘查，邊深發(fā)展，攻深擴(kuò)面的原則，對(duì)黃梅尖巖體內(nèi)部展開了深部找礦。在黃梅尖巖體內(nèi)部白虎山地段和黃龍橋地段發(fā)現(xiàn)較好的工業(yè)鈾礦體，尤其是在白虎山地段，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)工業(yè)鈾礦化孔，成為了黃梅尖堿性巖體內(nèi)帶鈾礦找礦取得的重要突破，使黃梅尖地區(qū)鈾礦找礦空間由黃梅尖巖體外帶地層擴(kuò)大到巖體內(nèi)部，為廬樅盆地乃至安徽省沿江兩條A型花崗巖帶鈾礦勘查工作指明了新的方向。

2.2 鈾礦找礦深度

黃梅尖地區(qū)鈾礦找礦空間由以往的地表淺層（500 m以內(nèi)）到地下深層掘進(jìn)。在8413鈾礦床施工的ZK17-20礦化信息顯示，其深部石英正長(zhǎng)巖內(nèi)684.12～917.82 m存在6段鈾礦化，達(dá)到工業(yè)品位的有兩段；在黃梅尖巖體內(nèi)部施工的鉆孔深度在700～800 m，見多個(gè)鉆孔工業(yè)鈾礦化在600 m以下，且鉆孔深部熱液蝕變強(qiáng)烈，構(gòu)造裂隙破碎帶發(fā)育。鈾礦石流體包裹體研究顯示，黃梅尖地區(qū)正長(zhǎng)巖型或砂巖型鈾成礦流體溫度域大于120℃（圖2），正長(zhǎng)巖型鈾礦石中除了見到富液體包裹體外，也可見到純氣體包裹體，而砂巖型鈾礦石未見到氣體包裹體，說明正長(zhǎng)巖型鈾礦成礦溫度相對(duì)高于砂巖型鈾礦，但均屬于中低溫。不同正長(zhǎng)巖型或砂巖型鈾礦石樣品中流體包裹體鹽度的差異，與現(xiàn)今礦體埋藏深度表現(xiàn)出一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即埋藏較淺的鈾礦體中流體包裹體的鹽度明顯高于埋藏深的鈾礦中流體包裹體的鹽度（圖3），且對(duì)深部成礦預(yù)測(cè)具有潛在的重要指示意義。黃梅尖巖體西北部磚橋地區(qū)深部 （1 500～1 900 m）的正長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)巖發(fā)育強(qiáng)烈蝕變和高溫?zé)嵋衡欌Q礦化［1］，且有別于已知的淺成低溫?zé)嵋衡櫟V床 （8411、8413），顯示較好的鈾礦找礦潛力，使深部找礦成為黃梅尖地區(qū)鈾礦勘查突破的重要方向。

圖2 正長(zhǎng)巖型鈾礦石（a）和砂巖型鈾礦石（b）中流體包裹體均一溫度直方圖Fig.2 Histogram of homogeneous temperature of fluid inclusions in syenite type uranium ore（a） and sandstone type uranium ore （b）

圖3 鈾礦石中的石英液體包裹體鹽度與埋藏深度直方圖Fig.3 Histogram of salinity and burial depth of fluid inclusions in quartz from uranium ore

2.3 鈾成礦期次

通過對(duì)8413鈾礦床 ZK3-22（Yh-113， 442.6 m 處）和 ZK35-8（Yh-117， 346 m處）兩個(gè)鉆孔樣品中分離出的瀝青鈾礦U-Pb定年結(jié)果顯示（圖4）（表1），以浸染狀形式賦存于角礫狀圍巖中的瀝青鈾礦成礦年齡為（108.7±1.5）Ma，以脈形式賦存于砂巖中的瀝青鈾礦成礦年齡為（71.3±1.0）Ma。與核工業(yè)北京地質(zhì)研究院和核工業(yè)二七〇研究所測(cè)定的8411鈾礦床瀝青鈾礦U-Pb年齡基本一致［2-3］。據(jù)此基本可以確定黃梅尖地區(qū)具有工業(yè)意義的鈾礦化存在兩個(gè)成礦期。第一期成礦作用時(shí)代大約發(fā)生在108 Ma；第二期成礦作用時(shí)代約71Ma。主成礦期為108Ma，與黃梅尖復(fù)式巖體的主體巖石 （（125.4±1.7）Ma）存在礦巖時(shí)差［4］， 與補(bǔ)體巖石（（115.3±2.5） Ma）基本接近［2］。結(jié)合近期巖體內(nèi)部多個(gè)鉆孔資料顯示，鈾釷礦化異常段與補(bǔ)體巖石細(xì)粒石英正長(zhǎng)巖脈輪廓基本吻合，由此表明黃梅尖復(fù)式巖體補(bǔ)體巖石與鈾成礦存在有密切的關(guān)系。

圖4 分離瀝青鈾礦單礦物的樣品實(shí)物照片F(xiàn)ig.4 Photo of a rock sample containing single pitchblende mineral

表1 黃梅尖地區(qū)瀝青鈾礦U-Pb測(cè)年結(jié)果Table 1 U-Pb dating results of pitchblende in Huangmeijian area

2.4 鈾成礦類型

長(zhǎng)期以來，我國(guó)采用的鈾礦床分類多是以含礦主巖巖性為基礎(chǔ)建立的主要工業(yè)鈾礦床分類，導(dǎo)致少數(shù)產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境特殊的鈾礦床類型劃分存在較大爭(zhēng)議，且劃分類型多樣。黃梅尖地區(qū)的8411和8413鈾礦床均屬于此類，礦床均產(chǎn)于黃梅尖復(fù)式巖體外接觸帶的砂巖中，被不同學(xué)者劃分為砂巖型鈾礦床［5］、花崗巖外帶型鈾礦床［6-7］、堿性巖型鈾礦床［8-9］、 火山巖型鈾礦床［10-11］、 潛火山巖型鈾礦床［12］、 內(nèi)生外成因型鈾礦床［13］等。 結(jié)合前人研究成果及近期通過對(duì)8413鈾礦床、8412鈾礦點(diǎn)和黃梅尖巖體內(nèi)帶鈾成礦特征研究發(fā)現(xiàn)，鈾礦化受構(gòu)造破碎帶、接觸帶構(gòu)造、層間破碎帶控制明顯，砂巖主要為鈾提供賦存空間，并未起主導(dǎo)作用，完全是熱液成礦作用形成的；鈾礦化與黃梅尖堿性巖體在空間上相依，成因上相聯(lián)，主成礦期與晚期補(bǔ)體巖石時(shí)間相近；流體包裹體研究顯示，砂巖型鈾礦石中的方解石液體包裹體均一溫度在122～207℃，石英在116～172℃，正長(zhǎng)巖型鈾礦石中的石英在138～323℃，屬于中低溫?zé)嵋衡櫟V床。綜上所述，認(rèn)為將區(qū)內(nèi)鈾礦化劃分為與堿性侵入巖（石英正長(zhǎng)巖）有關(guān)的巖漿熱液型大類，進(jìn)一步細(xì)分為堿性巖 （石英正長(zhǎng)巖）外帶型和堿性巖（石英正長(zhǎng)巖）內(nèi)帶型兩個(gè)亞類比較合理，對(duì)找礦具有一定的實(shí)用意義。

3 找礦遠(yuǎn)景

3.1 找礦潛力分析

1）區(qū)域構(gòu)造定位有利。黃梅尖地區(qū)位于下?lián)P子地塊沿江褶斷帶內(nèi)，處在郯廬斷裂和長(zhǎng)江斷裂帶夾持區(qū)和地幔隆起帶上，斷裂構(gòu)造發(fā)育，區(qū)內(nèi)通過浮山-黃梅尖基底斷裂，具有有利的區(qū)域鈾成礦構(gòu)造背景。

2）鈾成礦物質(zhì)充足。中生代巖漿活動(dòng)頻繁，區(qū)內(nèi)黃梅尖巖體是廬樅盆地出露面積最大的巖體，其西側(cè)圍巖為早白堊世磚橋組和龍門院組粗安質(zhì)火山巖，巖體與火山巖系及地層呈侵入接觸關(guān)系，巖性界面復(fù)雜，而且在巖漿活動(dòng)的各階段形成和發(fā)育了類型眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的接觸帶構(gòu)造和各種斷裂構(gòu)造系統(tǒng)；巖體經(jīng)歷兩個(gè)階段4次巖漿侵入活動(dòng)，且?guī)r體內(nèi)巖脈發(fā)育，可為鈾成礦提供充足的成礦物質(zhì)。

3）成礦部位多樣。由于各種構(gòu)造及巖漿的多次活動(dòng)，黃梅尖地區(qū)成礦部位多，歸納起來成礦部位有：不同巖性界面與斷裂交匯部位、接觸帶及形態(tài)變異部位、不同方向的斷裂交叉復(fù)合部位、主斷裂旁側(cè)次級(jí)斷裂及裂隙發(fā)育部位、斷裂構(gòu)造與接觸帶構(gòu)造復(fù)合部位。

4）深部礦化顯示好。黃梅尖巖體的稀土元素背景值是堿性巖和花崗巖中稀土豐度值的3～4倍［14］；區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多次熱液活動(dòng)、多階段成礦、多種礦化類型疊加；且具有深部礦化的有利信息，巖體深部發(fā)現(xiàn)的較好工業(yè)鈾礦化，對(duì)拓展鈾礦勘查的 “第二空間”意義重大。

5）具有有利物化探特征。據(jù)地球物理測(cè)量成果顯示，黃梅尖地區(qū)具有較明顯的物理場(chǎng)梯度特征，發(fā)現(xiàn)的鈾礦床處于重力梯度帶或重力低帶，航磁場(chǎng)低場(chǎng)區(qū)；區(qū)內(nèi)處在航空伽馬能譜U偏高區(qū)，地面伽馬能譜U、Th、K高場(chǎng)暈，同時(shí)水和巖石化探U異常暈較多。物化探場(chǎng)特征對(duì)進(jìn)一步擴(kuò)大找礦成果是十分有利的。

3.2 找礦勘查研究存在的問題及方向

3.2.1 找礦勘查研究存在的問題

區(qū)內(nèi)的地質(zhì)工作程度和研究程度總體較高，且找礦成果顯著，提交了大量的地質(zhì)調(diào)查、勘查及研究報(bào)告。經(jīng)進(jìn)一步分析，前人的找礦工作還存在某些薄弱之處，以下問題需在今后找礦工作中加以重視。

1）勘查和研究程度不均衡。即使在勘查和研究程度高的黃梅尖巖體北緣，也存在揭露評(píng)價(jià)空白區(qū)，如8411鈾礦床西側(cè)等；部分找礦前景良好的地段工作程度較低，需開展進(jìn)一步工作，如亞東亞西地段、將軍廟火山巖地區(qū)、白虎山地段、黃龍橋4360礦點(diǎn)一帶均具有較好的成礦地質(zhì)背景，有較大的找礦潛力。

2）前人重視尋找接觸帶部位的鈾礦，而對(duì)黃梅尖巖體內(nèi)帶鈾礦化投入較少，研究程度較低。近期的勘查研究表明，區(qū)內(nèi)巖體內(nèi)帶找礦取得了一定的成果，深部具有構(gòu)造、蝕變、鈾礦化多重疊加信息。因此，今后應(yīng)加大力度尋找內(nèi)帶鈾礦化類型，實(shí)現(xiàn)找礦模式、找礦類型的突破。

3）隨著地勘隊(duì)伍的改革、調(diào)整以及找礦工作投入的大量減少，還有很多找礦線索未揭露評(píng)價(jià)，已揭露地區(qū)工作程度不夠，隱伏礦化多數(shù)未被發(fā)現(xiàn)，新的找礦思路未能驗(yàn)證，找礦新方法難以試驗(yàn)。

4）探礦控制深度較淺，多數(shù)礦體僅控制在埋深500 m以內(nèi)，埋深500 m以下仍然有較大的找礦潛力和探礦空間。

3.2.2 找礦勘查研究方向

1）白虎山、黃龍橋地段深部鉆探和淺地表揭露顯示，巖體內(nèi)帶具有較好的鈾礦化信息，特別是白虎山地段，今后將以堿性侵入巖有關(guān)的巖漿熱液型鈾成礦理論為指導(dǎo)，以堿性巖內(nèi)帶型鈾礦化為主攻類型，兼顧堿性巖外帶型鈾礦化，投入一定工作量繼續(xù)探索，開辟找礦新類型及其成果。

2）白虎山地段和黃龍橋地段雖取得一定的找礦成果，但是深部礦體產(chǎn)狀尚未明確，控礦因素尚未查清，今后將要進(jìn)一步查明巖體內(nèi)帶蝕變、構(gòu)造、鈾礦化等成礦要素的空間分布特征及其相互關(guān)系，尤其是要進(jìn)一步探索綜合物化探方法在該地區(qū)的應(yīng)用，加強(qiáng)控礦構(gòu)造的研究，鑒別含礦構(gòu)造性質(zhì)、特征，縮小找礦目標(biāo)，為巖體內(nèi)帶鉆孔的合理布置提供依據(jù)。

3）加強(qiáng)綜合研究，在基礎(chǔ)地質(zhì)、遙感、航放、重磁、地面物化探等信息分析的基礎(chǔ)上，以多源信息深入挖掘和深化應(yīng)用為目標(biāo)，以巖體內(nèi)帶進(jìn)一步找礦方向的厘定為目的，進(jìn)一步總結(jié)分析鈾成礦地質(zhì)條件、成礦規(guī)律和控礦因素，為黃梅尖地區(qū)乃至安徽省類似地質(zhì)條件下的鈾礦找礦工作提供依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

黃梅尖地區(qū)總體鈾礦勘查研究程度較高，找礦勘查研究不斷取得新進(jìn)展，巖體內(nèi)帶找礦將在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)成為廬樅盆地乃至安徽省鈾礦地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)目標(biāo)和找礦對(duì)象。面臨的任務(wù)是，既要在老礦區(qū)或礦點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大找礦成果，更要開辟新的找礦地段。加強(qiáng)黃梅尖巖體內(nèi)帶鈾成礦規(guī)律研究，已成為黃梅尖地區(qū)、乃至堿性巖內(nèi)帶鈾礦找礦工作首當(dāng)其沖需要面對(duì)和解決的問題，顯得十分迫切。