諸廣南部長江礦集區(qū)斷裂構(gòu)造特征及其與鈾成礦關(guān)系

葉松鑫　許幼

【摘 要】長江鈾礦集區(qū)位于諸廣巖體南部，區(qū)內(nèi)區(qū)域性斷裂發(fā)育，礦區(qū)處于NNE向、NEE向、近SN和NW向四組斷裂的交匯部位，礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造錯綜復(fù)雜，成礦斷裂構(gòu)造發(fā)育。本文通過綜合分析區(qū)內(nèi)成礦構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)、運動學(xué)特征等，結(jié)合礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力特征、發(fā)展演化過程等進(jìn)行分析。歸納總結(jié)長江礦集區(qū)斷裂構(gòu)造的控礦機理。

【關(guān)鍵詞】成礦斷裂構(gòu)造;構(gòu)造應(yīng)力特征;鈾成礦;礦集區(qū);諸廣巖體南部

中圖分類號： P618.51文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）17-0107-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.050

諸廣巖體南部長江鈾礦集區(qū)是我國花崗巖型鈾礦資源的重要產(chǎn)區(qū)之一。近年來，隨著礦區(qū)勘查工作的不斷深入，淺部找礦空間越來越小，找礦難度越來越大，迫切需要開辟“第二找礦空間”——深部找礦空間，所以“攻深找盲”成為了現(xiàn)階段的主要找礦思路，開展深部找礦理論研究迫在眉睫。該區(qū)主要屬于斷裂構(gòu)造控礦，礦體主要賦存于近南北向次級斷裂構(gòu)造中，前人對成礦構(gòu)造形成的動力機制和活動期次及其與鈾成礦關(guān)系研究相對較少。因此，本文通過對礦區(qū)構(gòu)造、節(jié)理、斷面擦痕、脈體交切關(guān)系等觀察、測量和分析，對區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場及其演化和區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的活動特征以及動力學(xué)背景的研究，探討斷裂構(gòu)造活動演化與鈾成礦關(guān)系，為進(jìn)一步探索礦區(qū)深部及外圍找礦潛力提供可靠依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦集區(qū)位于NNE向、NEE向、NNW向和NW向四組斷裂構(gòu)造的交匯部位（圖1），是構(gòu)造熱液、巖漿活動中心部位，對鈾礦富集極為有利（黃國龍等，2006）。是新華夏構(gòu)造體系NNW向含礦斷裂和近SN向斷裂構(gòu)造擠壓帶交匯的部位，亦是構(gòu)造熱液活動中心部位。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，印支—燕山期早期巖漿活動達(dá)到高峰，巖石復(fù)雜多樣，且鈾含量高（17×10-6～19.8×10-6）。

2 礦區(qū)斷裂構(gòu)造及礦化特征

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，縱橫交錯，斷裂構(gòu)造方向主要有NE、NW、近SN（NNW向）三組。已發(fā)現(xiàn)的成礦期斷裂構(gòu)造帶有90余條，其中主要的成礦斷裂有近SN向和NW向兩組。

2.1 近SN向成礦斷裂

礦區(qū)內(nèi)近SN向（NNW向）斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，區(qū)內(nèi)最具代表性是9號成礦斷裂帶（圖1）。

9號斷裂帶總體表現(xiàn)為張性特征，所以斷裂帶至少經(jīng)歷了兩期的張（扭）性活動，早期（壓）扭性和晚期張（扭）性構(gòu)造活動，晚期構(gòu)造活動控制了帶內(nèi)鈾礦化產(chǎn)出，根據(jù)帶中擦痕的運動方向，推斷晚期構(gòu)造作用過程中東盤向北斜落。而晚期構(gòu)造活動可分為兩個階段，早階段為張（扭）性作用的主階段與晚階段張性活動，晚期的張性控制了成礦晚階段的含紫色石英脈、方解石脈產(chǎn)出，兩個階段疊加的部位，礦體的品位也較高。

2.2 NW向油洞斷裂

油洞斷裂位于駝背嶺-油洞村一帶，呈NW向展布。斷裂帶長6～7km、寬5～20m，產(chǎn)狀220°～240°∠65°～80°，局部反傾，產(chǎn)狀40°∠75°。

油洞斷裂總體表現(xiàn)為張（扭）性特征，晚期張（扭）性構(gòu)造活動控制了區(qū)內(nèi)鈾礦化產(chǎn)出，該期構(gòu)造作用可分為兩個階段，早階段的張（扭）性作用主期和晚階段拉張作用。在晚期張（扭）性構(gòu)造作用過程中，油洞斷裂本身及其派（伴）生的NE向、NEE向和NW向次級斷裂亦以張或張扭性活動為特征，反映了成礦期區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力以拉張為主。

2.3 NE向棉花坑斷裂

棉花坑斷裂為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的一條斷裂構(gòu)造，走向NE，傾向NNW，局部反傾。主要由糜棱巖和碎裂花崗巖組成，局部發(fā)育中基性巖脈和角礫巖帶，角礫成分為糜棱巖、碎裂花崗巖和中基性巖等，膠結(jié)物為硅質(zhì)，說明北東斷裂活動具有多期多階段性。

研究表明，棉花坑斷裂至少經(jīng)歷了兩期的構(gòu)造作用，早期壓（扭）性作用和晚期的（壓）扭性作用，早期NW盤往NE運動，晚期SE盤往SW運動。棉花坑斷裂不具有早期韌性變形特點，說明它并不是一個長期活動的斷裂構(gòu)造，至少比區(qū)內(nèi)的油洞斷裂形成時間晚。

3 斷裂構(gòu)造控礦作用

正如前文分析，北東向棉花坑斷裂早期為壓（扭）性，晚期產(chǎn)生（壓）扭性活動，長期處于緊閉狀態(tài)，因而不利于成礦，這也是棉花坑斷裂中僅發(fā)生了微弱礦化和蝕變的原因。導(dǎo)礦構(gòu)造通常為壓性或壓扭性斷裂，儲礦構(gòu)造通常為張性或張扭性斷裂構(gòu)造（陳正樂等，2012）。所以，北東向棉花坑斷裂與黃溪水?dāng)嗔芽赡苁菂^(qū)內(nèi)導(dǎo)礦構(gòu)造，控制了區(qū)內(nèi)礦床的分布。北西向油洞斷裂是區(qū)內(nèi)形成時代最早、切割深度最大的斷裂構(gòu)造，經(jīng)歷了多期次活動，既是導(dǎo)礦構(gòu)造也是容礦構(gòu)造;近SN向構(gòu)造蝕變帶形成時代晚于油洞斷裂，是區(qū)內(nèi)最主要的容礦構(gòu)造。

4 礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場及其發(fā)展演化

4.1 節(jié)理構(gòu)造

本次主要對區(qū)內(nèi)剪節(jié)理進(jìn)行了統(tǒng)計，共計576組。由走向玫瑰花圖顯示（圖2），區(qū)內(nèi)剪節(jié)理方向主要有NW334°、NWW290°、NNE12°和NE40°等4組，所統(tǒng)計剪節(jié)理中基本無充填物。

印支期巖體中發(fā)育的剪節(jié)理主要方向有NE43°、NW330°、NWW292°和NNE18°等4組（圖3a），而燕山期巖體中發(fā)育的剪節(jié)理主要有NW334°和NNE14°兩組（圖3b）?？梢?，印支期巖體中剪節(jié)理較燕山期巖體中發(fā)育，NW330～334°及NNE14～18°兩組剪節(jié)理在印支期和燕山期巖體均為優(yōu)勢節(jié)理，而NNE43°和NWW292°兩組剪節(jié)理僅在印支期巖體中為優(yōu)勢節(jié)理，既反映了構(gòu)造活動的繼承性，也反映了進(jìn)入燕山晚期后，區(qū)域應(yīng)力作用發(fā)生了顯著改變，燕山期主要發(fā)育一套張性構(gòu)造系統(tǒng)。

4.2 構(gòu)造應(yīng)力場特征

本次對印支期巖體和燕山期巖體中發(fā)育的共軛節(jié)理以及有早期石英脈充填的共軛節(jié)理進(jìn)行了測量統(tǒng)計和主應(yīng)力分析。印支期巖體中70組共軛節(jié)理應(yīng)力分析結(jié)果表明，其主應(yīng)力優(yōu)勢方位為NW向，σ1=332°∠12°;有早期石英脈充填的節(jié)理統(tǒng)計和分析指示，其主應(yīng)力優(yōu)選方位為NW向，σ1=330°∠6°;燕山期巖體中109組共軛節(jié)理統(tǒng)計分析結(jié)果表明，其主應(yīng)力優(yōu)勢方位為近南北向，σ1=354°∠30°。上述三類共軛節(jié)理的主應(yīng)力優(yōu)勢方向中，前兩者基本一致，大致代表了成礦前主應(yīng)力產(chǎn)狀，后者則對應(yīng)于成礦期主應(yīng)力產(chǎn)狀，即成礦前（印支期巖體形成后）為NW-SE方向擠壓;成礦期（燕山期巖體之后）為近SN向擠壓，EW向拉張。

4.3 中生代礦區(qū)構(gòu)造發(fā)展演化

礦集區(qū)的油洞巖體和長江巖體的鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為（232±4）Ma和（160～157）Ma（黃國龍等，2010），而302鈾礦床瀝青鈾礦的U-Pb和Sm-Nd等時線年齡分別為（68.7±3）Ma和（70±11）Ma。由此可見，區(qū)內(nèi)中生代時期至少經(jīng)歷了三次構(gòu)造作用。但從9號含礦構(gòu)造帶運動學(xué)特征分析，其主要經(jīng)歷了兩期構(gòu)造作用，即成礦前（壓）扭性作用和成礦期張（扭）性作用。上述情況（下轉(zhuǎn)第64頁）（上接第108頁）反映出最早期的構(gòu)造行跡和作用特征可能由于后期構(gòu)造的疊加作用被掩蓋，共軛節(jié)理統(tǒng)計所求得的應(yīng)力方向可能為后兩期的應(yīng)力產(chǎn)狀，主要反映了燕山期構(gòu)造作用特征。根據(jù)各斷裂運動學(xué)特征結(jié)合應(yīng)力分析，并考慮到燕山晚期（145Ma之后）區(qū)域伸展的動力學(xué)背景，將區(qū)內(nèi)成礦前和成礦期構(gòu)造作用特征歸納如下：

成礦前（燕山早期，與長江巖體侵位時間相近），在NW-SE方向擠壓作用下，NW向油洞斷裂產(chǎn)生（壓）扭性活動、NE向棉花坑斷裂產(chǎn)生壓（扭）性活動，近SN向成礦斷裂帶（如9號等）產(chǎn)生（壓）扭性活動;

成礦期（燕山晚期，與瀝青鈾礦形成時代相近），在近SN向擠壓和EW向拉張的聯(lián)合作用下，NW向油洞斷裂產(chǎn)生張（扭）性活動，NE向棉花坑斷裂產(chǎn)生（壓）扭性活動，近SN向成礦斷裂帶（如9號等）產(chǎn)生以張為主的構(gòu)造活動。

5 結(jié)論建議

（1）通過前文分析，區(qū)內(nèi)可能至少經(jīng)歷了四期不同方向的構(gòu)造應(yīng)力作用。其主應(yīng)力方向先后為：北西-南東向擠壓、近南北向擠壓、北西-南東向伸展、近東西向擠壓。

（2）NE向棉花坑斷裂是區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂，主要產(chǎn)生（壓）扭性活動，對成礦不利，但帶內(nèi)有鈾礦化顯示，可能是區(qū)內(nèi)導(dǎo)礦構(gòu)造。NW向油洞斷裂和NNW向斷裂成礦期構(gòu)造活動是以張為主，兼具扭性，所以，油洞斷裂既是控礦斷裂，又是容礦斷裂，近SN向（NNW向）斷裂是礦區(qū)的主要儲礦斷裂。

（3）近SN向構(gòu)造蝕變帶具有相同的幾何學(xué)和運動學(xué)特征，表明它們?yōu)橥恍虼蔚臉?gòu)造。在構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)上（早期以壓扭性為主，晚期張性）、鈾礦化特征、控礦因素和圍巖蝕變等方面都極其相似，均具有“膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合、傾向多變”等特點。

【參考文獻(xiàn)】

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