粵北竹筒尖鈾礦床外圍綜合找礦方法應(yīng)用及成礦預(yù)測

林坤，胡鵬，李海東，王興明

（核工業(yè)二九〇研究所，廣東韶關(guān) 512026）

粵北下莊礦田是我國重要的花崗巖型鈾礦田，品位高，規(guī)模大；其中希望鈾礦床作為我國第一個中大型花崗巖型鈾礦床，承載著中國核工業(yè)崛起的夢想，為我國原子彈研制提供了重要的鈾源；建國以來，下莊礦田先后發(fā)現(xiàn)了希望、竹山下、仙人嶂、石角圍、石土嶺等大中型花崗巖型鈾礦床，鈾資源量超萬噸，為我國鈾礦地質(zhì)勘查及核工業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻［1］。

竹筒尖鈾礦床位于下莊礦田西北部，1980～1992年在竹筒尖地區(qū)集中開展鈾礦地質(zhì)勘查工作，取得了較好的找礦成果，并落實小型鈾礦床1處；其外圍的礦化點、異常點工作程度較低，具有較好的找礦線索，有必要開展資源評價與成礦預(yù)測工作［2-4］。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

下莊礦田位于貴東巖體東部，貴東巖體為多期多階段侵入的復(fù)式花崗巖體，呈東西向展布，形似向北彎曲的扁豆，東西長約70km，南北寬12km～18km，面積超1000km2，巖體鈾含量較高（16.8×10-6～41.8×10-6），釷鈾比值較低（Th/U＜1.96）。區(qū)內(nèi)熱液蝕變發(fā)育，巖石蝕變較強，巖體內(nèi)鈾元素多處于可遷移活化狀態(tài)，具有較好的鈾源條件［5-6］。

下莊礦田斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，多成群、成組出現(xiàn)，具有規(guī)模大、性質(zhì)多變、活動頻繁等特點，主要分為北西西向、北東東向和北東向三組。不同方向的斷裂構(gòu)造相互交織形成棋盤格子狀的構(gòu)架，其交匯復(fù)合部位控制著多數(shù)鈾礦床的產(chǎn)出［7-8］（圖1）。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

竹筒尖鈾礦床位于下莊鈾礦田西部黃陂斷裂與上洞斷裂之間，白水寨巖體北緣［9］（圖2）。鈾礦床產(chǎn)于龜尾山帚狀構(gòu)造與白水寨、龜尾山巖體的復(fù)合部位；鈾礦體多賦存于花崗巖小巖體內(nèi)外接觸帶，且受北東向、北東東向硅化帶控制；富礦體往往形成于北東東向斷裂構(gòu)造帶與北西西向斷裂構(gòu)造帶的復(fù)合部位，尤其是中基性巖脈、堿交代體與成礦斷裂構(gòu)造帶交匯復(fù)合地段［1］。

竹筒尖鈾礦床外圍已發(fā)現(xiàn)眾多鈾礦（化）點、異常點，如37、33、92、94、95、195、270等鈾礦（化）點、異常點，具有相似的鈾成礦條件、礦化特征和控礦因素。

2.1 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動以印支期和燕山期為主，其中印支期花崗巖（魯溪巖體和下莊巖體），巖性為粗粒斑狀黑云母花崗巖（γ51-11pβ）和中粒斑狀黑云母花崗巖（γ51-22pβ）；燕山早期第一階段花崗巖（桃樹壩巖體），巖性主要為中粗粒斑狀黑云母花崗巖（γ52-11-2pβ）、中粒斑狀黑云母花崗巖（γ52-12pβ）；燕山早期第二階段花崗巖（天堂庵巖體），巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖（γ52-21-2pβ）；燕山早期第三階段花崗巖（白水寨、龜尾山及巖莊巖體），巖性為細粒二云母花崗巖（γ52-33βm）、細粒黑云母花崗巖（γ52-33β）；燕山晚期的次英安斑巖、堿交代巖和中基性脈巖較發(fā)育。

圖2 竹筒尖礦床及其外圍鈾礦地質(zhì)簡圖

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有北東向構(gòu)造、北東東-北東向帚狀構(gòu)造及北西西-近東西向構(gòu)造三組，其中北東東-北東向構(gòu)造的帚狀分布的次級構(gòu)造是本地區(qū)的主要控礦、含礦構(gòu)造。已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床、礦點、異常點多受北東向斷裂及其次級斷裂控制，多產(chǎn)于次級斷裂的交匯復(fù)合部位。

北東東向F3號帶是竹筒尖礦床的主要含礦帶，由成群的壓扭性硅化碎裂巖帶組成；該組帶與龜尾山斷裂呈入字型相接，其南西段呈掃帚狀撒開。構(gòu)造帶成分復(fù)雜，由碎裂花崗巖、堿交代巖、微晶石英、玉髓角礫巖等組成。

2.3 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，多呈帶狀分布于構(gòu)造帶及兩側(cè)圍巖中，具有水平分帶特征；由中心“硅質(zhì)骨架”向外為硅化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、絹云母化、褐鐵礦化、高嶺土化等；其中硅化、赤鐵礦化、絹云母化與鈾礦化關(guān)系密切（圖3）。

2.4 鈾礦化特征

竹筒尖地區(qū)鈾礦化類型分兩類：①鈾-堿交代-赤鐵礦型，②鈾-微晶石英-黃鐵礦型。前者受北西向構(gòu)造控制，鈾礦化多賦存于蝕變碎裂正長巖中；后者多賦存于微晶石英膠結(jié)的硅化角礫巖（碎裂巖）帶中。

圖3 竹筒尖地區(qū)圍巖蝕變野外調(diào)查照片

鈾礦物主要為瀝青鈾礦、次生鈾礦物，其次呈分散吸附狀賦存于赤鐵礦、碳酸鹽中；其中次生鈾礦物多為鈣鈾云母、硅鈣鈾礦。

3 綜合找礦方法應(yīng)用

通過近十年的經(jīng)驗積累，核工業(yè)290研究所總結(jié)了“地面伽瑪能譜測量+土壤氡濃度測量+分量化探”綜合找礦方法［10-11］，并在華南花崗巖鈾礦找礦中取得較好成果，能有效識別淺部、中深部放射性異常，判斷鈾成礦環(huán)境，進一步確定鈾礦化信息來源，對下一步工程部署具有指導(dǎo)意義。

在竹筒尖鈾礦床外圍開展了“地面伽瑪能譜測量+土壤氡濃度測量+分量化探”綜合找礦方法應(yīng)用，找礦效果較好。通過數(shù)據(jù)的綜合整理分析，并結(jié)合地質(zhì)調(diào)查、槽探揭露成果，總結(jié)如下：

（1）能譜鈾高場、土壤氡濃度高場、分量鈾高場整體呈北東向展布，且與已知F1、F2、F4斷裂復(fù)合較好，指示北北東向F1、F2、F4斷裂帶是區(qū)內(nèi)鈾成礦的有利構(gòu)造。

（2）能譜鈾高場、土壤氡濃度高場、分量鈾高場還與近東西向、北西向構(gòu)造有不同程度復(fù)合，特別是與B1號硅化斷裂帶復(fù)合較好，與北西向中基性巖脈關(guān)系較為密切，指示近東西向B1號帶與北西向中基性巖脈也是區(qū)內(nèi)較為有利的成礦構(gòu)造。

（3）初步劃分能譜鈾異常點2處、異常帶3處，其中2處為已知異常、3處為新發(fā)現(xiàn)異常；土壤氡異常點4處、異常帶3處，其中3處已知異常點、4處為新發(fā)現(xiàn)異常；分量鈾異常點3處，其中1處為已知異常、2處為新發(fā)現(xiàn)異常。

（4）在竹筒尖外圍黃竹地段圈定兩個綜合物化探異常區(qū)（圖4）。

綜合異常區(qū)Ⅰ：位于竹筒尖礦床的西側(cè)，已知78、195等異常點；F2斷裂為區(qū)內(nèi)主要含礦斷裂，控制著異常點產(chǎn)出；北西向輝綠巖脈發(fā)育，并與F2斷裂交匯復(fù)合，有利于鈾的富集成礦。區(qū)內(nèi)能譜鈾、土壤氡氣、分量鈾的異常復(fù)合程度較好，表明該地段具有較好的找礦線索。

綜合異常Ⅱ：位于竹筒尖礦床的北東側(cè)，已知165、270等異常點；北東向F4斷裂、近東西向B1斷裂為區(qū)內(nèi)主要含礦斷裂，北西向輝綠巖脈發(fā)育，并與F4、B1斷裂交匯復(fù)合，有利于鈾的富集成礦。能譜鈾、土壤氡氣、分量鈾異常與已知異常點較吻合，異常面積較大且復(fù)合程度高，可見該地段具有較大的找礦線索。

圖4 竹筒尖鈾礦床外圍綜合物化探異常及成礦預(yù)測圖

4 成礦預(yù)測

對區(qū)內(nèi)取得的地質(zhì)、物化探等成果進行綜合研究分析，在竹筒尖礦床北側(cè)圈定b類找礦靶區(qū)1片（合水口靶區(qū)b2）。

該靶區(qū)位于竹筒尖礦床北側(cè)，包括270、230、195、165等眾多鈾礦化點、異常點，面積3.64km2（圖4）。出露巖性主要為中粒斑狀黑云母花崗巖（下莊巖體）、細粒二云母花崗巖（龜尾山巖體）。靶區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育，以F1、F2、F4斷裂及其次級斷裂為主，延伸穩(wěn)定，與竹筒尖礦床F3號組帶具有相似的構(gòu)造特征，見較好鈾礦化。北西向輝綠巖脈發(fā)育，與北東向斷裂交匯復(fù)合部位見較好鈾礦化；近東西向B1號斷裂與北東向斷裂交匯復(fù)合部位控制著230等異常點產(chǎn)出。

綜合物化探測量成果顯示，該靶區(qū)包括2個綜合物化探異常區(qū)，是能譜鈾、土壤氡濃度及分量鈾的異常復(fù)合區(qū)，異常范圍較大，異常濃集程度較高。經(jīng)槽探工程驗證，揭露較好鈾礦化。

該找礦靶區(qū)是北東向斷裂構(gòu)造與近東西向斷裂、北西向輝綠巖脈的交匯區(qū)，具多期次巖漿侵入和熱液活動特征，圍巖蝕變較強，巖石較破碎；區(qū)內(nèi)鈾成礦條件較好，找礦線索明顯，是“硅化帶型”及“蝕變碎裂巖型”鈾礦的有利成礦地段。

5 結(jié)論

（1）“地面伽瑪能譜測量+土壤氡濃度測量+分量化探”綜合找礦方法在粵北地區(qū)花崗巖鈾礦找礦中取得較好找礦效果，能有效識別淺部、中深部放射性異常。

（2）竹筒尖礦床外圍黃竹地段鈾成礦條件較好，區(qū)內(nèi)F1、F2、F4斷裂與竹筒尖礦床F3號組帶具有相似的構(gòu)造特征，鈾礦化較好；區(qū)內(nèi)能譜鈾、土壤氡濃度及分量鈾的異常面積大且復(fù)合程度高；特別是合水口靶區(qū)具有較好找礦線索。