華陽川鈾多金屬礦區(qū)地質(zhì)及控礦脈巖特征分析

董強(qiáng)強(qiáng) 康清清 江宏君

摘? 要：華陽川鈾多金屬礦床是小秦嶺礦區(qū)最獨(dú)特的礦床類型。礦床的地質(zhì)控礦脈巖沿著西北方向延伸，以鈾鈮鉛為主要礦種。該文通過一系列的地質(zhì)調(diào)查，對華陽川鈾多金屬礦床的特征有了基本了解，并結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際資料，通過對華陽川鈾多金屬礦床地質(zhì)及控礦脈巖特征進(jìn)行分析，重點(diǎn)闡述了礦床地質(zhì)概況和碳酸巖脈礦化特征，為華陽川鈾多金屬礦區(qū)地質(zhì)的研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：碳酸巖脈;礦化特征;華陽川;鈾多金屬礦床

中圖分類號：P619.14? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

華陽川鈾多金屬礦床位于小秦嶺金屬礦床區(qū)，在老牛山花崗巖體和華山花崗巖體之間。礦床類型非常獨(dú)特，資源量巨大，有易開采和開采潛力巨大的特點(diǎn)。礦區(qū)位于華陽川—大石溝鉬（錸）鈾鉛稀土元素成礦亞帶，區(qū)內(nèi)礦床主要分布著與碳酸巖有關(guān)的鈾、鉛、鉬、鐵、稀土等多金屬礦床。目前在國內(nèi)，學(xué)者對華陽川鈾多金屬礦床的研究尚不系統(tǒng)，需要進(jìn)一步深入分析研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

華陽川礦區(qū)區(qū)域內(nèi)出露地層由老到新為：太古界太華群、元古界鐵洞溝組、元古界長城系熊耳群、元古界長城系高山河群以及元古界薊縣系官道口群。區(qū)域內(nèi)巖漿巖分布廣泛，多呈面積較大的侵入巖基產(chǎn)出。主要有太古代片麻巖套、元古代二長花崗巖和花崗閃長巖，侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)二長花崗巖。區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了多期變形變質(zhì)作用、巖漿侵入及構(gòu)造活動(dòng)等，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以東西向?yàn)橹?，北東、北西、近南北向次之，北部為近東西向的太要斷裂，南部為近東西向的小河斷裂，中部為由結(jié)晶基底巖石形成的近東西、北西西向同斜倒轉(zhuǎn)平臥裙皺和軸向近南北向的開闊傾伏背斜。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征分析

礦區(qū)內(nèi)僅在東部局部地段少量出露有太華巖群，多呈俘虜體或地層殘片零星存在于廣泛分布的太古代灰色片麻巖系中，巖性以石英巖、石英片巖及大理巖等變質(zhì)表殼巖為主。太華巖群出露規(guī)模不大，多呈數(shù)10 m寬，長百米左右的殘片“浮”于太古代變質(zhì)侵入巖之上，受后期巖漿作用改造強(qiáng)烈，無層無序，產(chǎn)態(tài)較為復(fù)雜，但總體展布與區(qū)域構(gòu)造方向一致，呈北西西向。

礦區(qū)主要的斷裂構(gòu)造為華陽川斷裂帶，其在本區(qū)表現(xiàn)為寬大的脆—韌性斷裂帶，次級斷裂發(fā)育，形成了北西—南東向斷裂、節(jié)理密集帶，節(jié)理多被不同類型的脈巖、礦脈充填;礦區(qū)內(nèi)還發(fā)育北東向斷裂構(gòu)造，有劉家溝斷裂和楊峪溝斷裂。礦區(qū)褶皺主要是片麻巖中的層間緊閉型褶皺。華陽川斷裂東西兩端延伸出研究區(qū)，總體走向100°～110°，傾向北東，傾角30°～65°，局部地段可見斷面南西陡傾，貫穿全區(qū)，具有多期活動(dòng)性和力學(xué)性質(zhì)多次轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，在區(qū)內(nèi)形成了寬500 m～1000 m的斷裂帶，控制著含礦脈巖的展布。陳毓川（2016）認(rèn)為華陽川大型破碎帶的形成可能與“液壓隱爆”作用有關(guān)。

3 控礦脈巖特征分析

3.1 礦區(qū)脈巖特征

礦區(qū)出露大量的脈巖，根據(jù)其與成礦的關(guān)系可分為成礦前、成礦期和成礦后3種，各期主要脈巖種類及生成關(guān)系見表1，各期脈巖特征簡述如下。

3.2 礦物組合特征

該文對各類脈巖的礦物組成不同階段情況進(jìn)行詳細(xì)研究，并結(jié)合礦區(qū)已有鉆探資料，總結(jié)出了各類脈巖分布變化規(guī)律。

3.2.1 高中溫?zé)嵋弘A段

富含堿性組分的高溫硅酸鹽-碳酸鹽熱液沿裂縫形成長石、石英和方解石，同時(shí)形成碳酸鹽巖脈。磷酸鹽礦物質(zhì)通過大量的碳酸鹽礦物分解出陰離子磷酸鹽和碳酸鹽元素，如那些具有鈾和釷絡(luò)合的結(jié)晶被釋放，氧亞鈦和其他元素結(jié)合在一起形成大量的鉍鈦鈾礦與磷灰石。由于大量的含氧礦物結(jié)晶化，水熱流體中氧含量逐漸降低。在這個(gè)過程中，變質(zhì)巖中的熱液斜長石發(fā)生鈣化，在附近靜脈周圍的巖石中形成高度和寬度為幾厘米的黑色云母帶。

3.2.2 中低溫?zé)嵋弘A段

該流體系統(tǒng)分為中溫和低溫碳酸硅酸鹽熱液體，主要含有低堿性成分和揮發(fā)性物質(zhì)。二氧化硅礦物如石英和方解石利用熱水沿著裂隙運(yùn)移填充，同時(shí)形成碳酸鹽礦脈。由于熱液中鈾和钚的含量較少，鍶鈦鈾礦的礦化作用較弱，在高硫和氧氣重組的條件下，S、Fe、Pb、Ag、Ba、Sr 等元素大量生成方鉛礦、黃鐵礦和硫酸鍶的碳酸鹽礦物。

3.2.3 晚期階段

該流體系統(tǒng)主要區(qū)別于是否含有富含碳酸鹽-硫化物的熱流體。 在沿裂隙運(yùn)移充填形成碳酸鹽巖脈的過程中，大量的方解石、重晶石和石英等發(fā)生沉淀，形成方鉛礦和黃鐵礦等大量硫化物。隨著這一過程的進(jìn)行，水熱溫度逐漸降低，氧氣含量逐漸增加，硫化物礦化逐漸減弱。

4 結(jié)論

（1）礦區(qū)脈巖根據(jù)其與成礦的關(guān)系可分為成礦前、成礦期和成礦后三大類。

（2）礦區(qū)礦物生成經(jīng)歷了3個(gè)階段，分別是高中溫?zé)嵋弘A段、中低溫?zé)嵋弘A段和晚期階段。

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