相山北部善堂庵地區(qū)北東向斷裂對(duì)鈾成礦的控制作用

付湘，毛玉鋒，嚴(yán)永杰，吳聞濤

（核工業(yè)二七〇研究所，江西 南昌 330200）

善堂庵地區(qū)位于江西相山鈾礦田北部的東西向礦集帶、控制富大礦床產(chǎn)出的鄒-石斷裂的北東向延伸端（圖1）。近年來(lái)，通過(guò)采用新的找礦思路，在探尋沿推覆面侵入的斑巖體內(nèi)、外接觸帶鈾礦化的過(guò)程中，兼顧探索北東向巴泉-善堂庵、鄒家-布水?dāng)嗔芽刂频拟櫟V化，在研究區(qū)獲得了找礦突破，新增中型以上礦床規(guī)模的資源量，顯示北東向斷裂作為該區(qū)重要的控礦構(gòu)造，具有較大的找礦潛力。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)地層比較簡(jiǎn)單，基底主要為中元古界（Pt2）淺變質(zhì)巖類(lèi)，以黑云母石英片巖為主，常被推覆于打鼓頂組粉砂巖之上；蓋層主要有下白堊統(tǒng)打鼓頂組下段紫紅色粉砂巖夾凝灰?guī)r（K1d1），呈薄層狀產(chǎn)出，與下伏的變質(zhì)巖呈不整合接觸，巖層滲透性差且塑性較大，花崗斑體常常沿該層位侵入，其本身一般不含礦，但可作為礦液的屏蔽層，包裹裂隙發(fā)育、剛性的花崗斑巖體，在巖體中形成較好的鈾礦化。研究區(qū)基底片巖由于其物性較脆、具片理化的特點(diǎn)，在構(gòu)造應(yīng)力作用下或巖漿上侵過(guò)程中往往形成密集裂隙，為礦液沉淀提供了空間，因此是區(qū)內(nèi)主要的賦礦圍巖之一［2］。

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為酸性次火山巖體，即花崗斑巖、斑狀花崗巖及斜長(zhǎng)花崗斑巖。斑狀花崗巖主要分布在研究區(qū)北段，受裴家-沙洲環(huán)狀斷裂構(gòu)造控制，呈弧形巖墻產(chǎn)出，向盆地中心傾斜，傾角較陡，一般為50°～70°；花崗斑巖由于受東西向推覆體構(gòu)造控制，往往形成平緩板狀隱伏巖體，傾向南，在源頭鈾礦區(qū)可見(jiàn)其出露地表，花崗斑巖與斑狀花崗巖兩者之間往往呈巖相漸變關(guān)系；斜長(zhǎng)花崗斑巖規(guī)模較小，呈不規(guī)則巖枝、巖脈狀零星產(chǎn)出，常常沿北東向延伸的巴泉-善堂庵、鄒家-布水?dāng)嗔亚秩耄a(chǎn)狀比較陡，在相鄰的紅衛(wèi)鈾礦區(qū)可見(jiàn)其穿過(guò)花崗斑巖體，說(shuō)明比花崗斑巖形成更晚。區(qū)內(nèi)這3種次火山巖體一般都侵入于中元古界黑云母石英片巖和下白堊統(tǒng)打鼓頂組下段紫紅色粉砂巖中［3］。

圖1 相山鈾礦田地質(zhì)略圖［1］Fig.1 Geology map of Xiangshan uranium ore field

相山北部的鈾礦床大多數(shù)產(chǎn)于花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶中，以往的勘查重點(diǎn)放在對(duì)巖體附近鈾礦化進(jìn)行探索和揭露，而對(duì)區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造重視不夠。近期通過(guò)對(duì)勘查成果的詳細(xì)分析和研究表明，區(qū)內(nèi)北東向斷裂（巴泉-善堂庵-石馬山斷裂、鄒家-布水?dāng)嗔眩橄嗌阶钪匾目氐V斷裂——鄒家山-石洞深大斷裂的延伸部分，與成礦關(guān)系密切。

2 區(qū)域構(gòu)造格架

根據(jù)相山鈾礦田的高精度重力研究成果（蔣興泉，1995），相山火山盆地基底構(gòu)造主要有東西、南北、北東和北西向4組，以東西向?yàn)橹鳂?gòu)造線(xiàn)。相山礦田構(gòu)造控礦的主要特征，表現(xiàn)在火山塌陷盆地總體上控制鈾礦田；東西向基底構(gòu)造帶主導(dǎo)控制礦集帶；北東向和東西向構(gòu)造交匯部位與火山塌陷構(gòu)造復(fù)合，控制了富、大鈾礦床的定位［4］。東西向構(gòu)造大致控制了北部地區(qū)次火山巖體的展布，并在鈾成礦早期活動(dòng)，形成礦田早期的大規(guī)模鈾礦化；蓋層構(gòu)造大多數(shù)是基底構(gòu)造的繼承和發(fā)展，蓋層中大部分北東向斷裂就是由基底斷裂的繼承性活動(dòng)貫通到蓋層而形成的，如鄒家山-石洞北東向斷裂?；鹕阶饔眠^(guò)程中巖漿活動(dòng)和重力等作用下發(fā)生的火山塌陷構(gòu)造，也往往利用了基底構(gòu)造，如相山北部環(huán)狀斷裂、火山塌陷構(gòu)造利用了東西向的基底斷裂，東部的環(huán)狀斷裂利用了北東向基底斷裂，西部斷塊塌陷構(gòu)造利用了北東及北西向的基底斷裂。

3 研究區(qū)斷裂構(gòu)造特征

3.1 斷裂構(gòu)造概況

研究區(qū)所在的相山北部主要發(fā)育有東西向、北東向斷裂構(gòu)造及由火山后期活動(dòng)引起的呈弧形展布的環(huán)狀構(gòu)造及火山塌陷構(gòu)造等（圖2）。東西向斷裂構(gòu)造為本區(qū)的主要構(gòu)造，具有多次活動(dòng)的特點(diǎn)，由一系列走向近東西的逆掩斷層 （推覆體構(gòu)造）、逆斷層組成，主要有源頭-橫上逆掩斷層、何家-沙洲斷層。源頭-橫上逆掩斷層西段在源頭地區(qū)出露地表，中、東段隱伏地下（圖2），長(zhǎng)約4 km，呈東西走向，傾向南、傾角20°～40°。該構(gòu)造使震旦系片巖自南向北逆掩在下白堊統(tǒng)紫紅色砂巖之上，組成疊瓦式構(gòu)造，并控制了花崗斑巖體的產(chǎn)出。何家-沙洲斷層是相山北緣規(guī)模較大的斷裂破碎帶（圖2），陡傾、總體傾向南，斷裂兩側(cè)可見(jiàn)到片巖破碎，前人推測(cè)其在區(qū)內(nèi)部分為逆斷層，具有多次活動(dòng)的特點(diǎn)。相山火山噴發(fā)活動(dòng)結(jié)束后，火山中心塌陷，復(fù)合利用該構(gòu)造，形成環(huán)狀斷裂，之后被花崗質(zhì)巖漿侵入，形成斑狀花崗巖。

圖2 相山鈾礦田北部地區(qū)構(gòu)造分布略圖［5］Fig.2 Sketch structure map in the northern part of Xiangshan uranium ore field

北東向斷裂構(gòu)造是相山北部地區(qū)重要的控礦構(gòu)造，由一系列走向北東的壓扭性斷層組成。研究區(qū)內(nèi)主要有：巴泉-善堂庵-石馬山斷裂、鄒家山-布水?dāng)嗔眩渌挠信峒?游家斷裂、楊家山-湖田斷裂、沙洲-游坊斷裂（圖2）等。這些斷裂走向一般30°～40°， 產(chǎn)狀較陡，傾向北西或南東，長(zhǎng)約2～5 km，寬1～2 m，局部超過(guò)10 m，斷層面一般較平直，略具舒緩波狀，有程度不等的擠壓現(xiàn)象。

3.2 北東向斷裂構(gòu)造特征

善堂庵地區(qū)處在控制相山鈾礦田富大礦床的北東向鄒-石斷裂的北東延伸端，北東向巴泉-善堂庵-石馬山斷裂、鄒家-布水?dāng)嗔褗A持地段。這兩條斷裂與區(qū)內(nèi)隱伏的東西向推覆構(gòu)造，共同構(gòu)成了區(qū)內(nèi)的基本構(gòu)造格架。

巴泉-善堂庵-石馬山斷裂：為壓扭性正斷層，沿走向長(zhǎng)約6 km，貫穿整個(gè)研究區(qū)，走向 30°～40°， 傾向南東、 傾角 65°～85°，寬0.2～10余米。該斷裂錯(cuò)動(dòng)了近東西向的斷裂和花崗斑巖、斑狀花崗巖體，由基底斷裂繼承而來(lái)，經(jīng)歷了多次強(qiáng)烈活動(dòng)，斷裂帶內(nèi)巖石破碎，有時(shí)見(jiàn)斷層泥，斷裂上盤(pán)向北東平移下降，平移斷距達(dá)130～200 m。構(gòu)造帶內(nèi)巖石普遍見(jiàn)鈉長(zhǎng)石化和綠泥石化，兩側(cè)次級(jí)裂隙密集發(fā)育，為鈾礦化提供了容礦空間。該斷裂在研究區(qū)內(nèi)地表痕跡不明顯，主要沿溝谷發(fā)育。區(qū)內(nèi)鈾礦普查施工的ZK5Y-1鉆孔在孔深370.5～381.0 m處揭露到該構(gòu)造，其表現(xiàn)為黑云母石英片巖呈碎塊狀，并在破碎帶內(nèi)及構(gòu)造上盤(pán)次級(jí)裂隙帶中見(jiàn)到工業(yè)鈾礦體，礦化蝕變主要為綠泥石化、黃鐵礦化、水云母化和鈉長(zhǎng)石化等。

鄒家-布水?dāng)嗔眩河梢唤M擠壓破裂帶組成，走向30°～40°，長(zhǎng)約5 km，在善堂庵地區(qū)以南傾向南東、以北紅衛(wèi)鈾礦床地段傾向北西，總體傾角60°～80°，寬幾米至數(shù)十米。在斷裂中可見(jiàn)擠壓條帶、構(gòu)造透鏡體和片理化等。該斷裂與鄒家山-石洞斷裂的特征十分相似，主要表現(xiàn)在：1）兩者同為北東向斷裂，走向均為30°～40°；2）均屬樞扭斷裂，即沿?cái)嗔炎呦?，斷裂面傾向發(fā)生反向扭轉(zhuǎn)；3）均以斷裂帶形式出現(xiàn)，單條斷裂規(guī)模不大；4）同為壓扭性斷裂，斷裂中常見(jiàn)構(gòu)造透鏡體及擠壓帶、片理化、斷層泥 （糜棱巖）及擦痕等構(gòu)造形跡。在ZK2Y-3和ZK（4-6）Y-1鉆孔中均揭露到該斷裂，破碎帶中有時(shí)見(jiàn)充填石英脈，旁側(cè)的次級(jí)斷裂為主要的含礦構(gòu)造，特別是斷裂與花崗斑巖銳角夾持部位，是有利的賦鈾礦部位。

4 構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制作用

4.1 鈾礦化賦存特征

在善堂庵地區(qū)，近期完成的橫排山-沙洲鈾礦普查項(xiàng)目有了新的突破，發(fā)現(xiàn)并新增了中型以上礦床規(guī)模的鈾資源量。該區(qū)鈾礦化整體呈北東向展布，礦體主要賦存于斑巖體內(nèi)、外接觸帶及斑巖與北東向巴泉-善堂庵-石馬山斷裂、鄒家-布水?dāng)嗔呀粎R部位的密集裂隙帶中（圖3）。鈾礦化主要受花崗斑巖體及北東向構(gòu)造控制，巖體外帶的礦體主要富集于接觸帶70 m范圍內(nèi)，一般不超過(guò)200 m；北東向斷裂旁側(cè)裂隙密集帶中的礦體，主要富集于斷裂下盤(pán)與花崗斑巖夾持的銳角部位，少量富集于斷裂上盤(pán)。這也與鄒家山-石洞斷裂控制的鈾礦體的產(chǎn)出情況相類(lèi)似。礦體主要呈群脈狀產(chǎn)出，花崗斑巖內(nèi)、外接觸帶中的礦體產(chǎn)狀相對(duì)較緩，北東向斷裂旁側(cè)次級(jí)裂隙中的礦體產(chǎn)狀則稍陡。

區(qū)內(nèi)多期、多序次斷裂構(gòu)造活動(dòng)頻繁，為鈾礦床提供了導(dǎo)礦、運(yùn)礦及容礦空間。善堂庵地區(qū)處在北東向巴泉-善堂庵?jǐn)嗔?、鄒家-布水?dāng)嗔褗A持區(qū)，這兩條斷裂處于鄒家山-石洞斷裂帶向北延伸地段，該斷裂帶深切基底、多次活動(dòng)，為深源的成礦熱液運(yùn)移提供了主要通道；東西向推覆構(gòu)造形成時(shí)間較早，為早白堊世打鼓頂期的產(chǎn)物，形成于巖體之前，花崗斑巖沿?cái)嗔延缮畈壳秩胫镣聘搀w之下，帶來(lái)了礦質(zhì)及熱源，因此東西向構(gòu)造早期控巖、晚期控礦。研究區(qū)內(nèi)北東向斷裂帶、近東西向逆掩斷層、不同巖性的接觸界面所形成的層間破碎帶、次級(jí)的北北西向斷裂，以及由于花崗斑巖侵位而形成的原生節(jié)理和侵入體上部及前端所造成的裂隙或破碎等，是鈾成礦的最有利部位。

圖3 善堂庵地區(qū)2Y勘探線(xiàn)剖面示意圖［2］Fig.3 Schematic profile of exploration Line 2Y in Shantang’an area

4.2 東西向構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制

東西向斷裂在善堂庵地區(qū)所在的相山北部地區(qū)是既控巖又控礦的構(gòu)造。該斷裂對(duì)鈾成礦的控制作用，首先表現(xiàn)在其與環(huán)狀構(gòu)造一起控制了北部花崗斑巖 （斑狀花崗巖）體的空間分布，而斑巖體在北部與鈾礦化有著緊密的空間、時(shí)間和成因上的聯(lián)系，因此也就從總體上控制了礦床的空間分布。其次，東西向斷裂構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用，還表現(xiàn)在成礦期原有的控巖老構(gòu)造重新活動(dòng)，產(chǎn)生新的次級(jí)裂隙系統(tǒng)。這些新的裂隙系統(tǒng)被含礦熱液充填和交代，形成了本區(qū)的鈾礦化。

4.3 北東向構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制

善堂庵地區(qū)所在的相山北部地區(qū)，北東向斷裂是在基底斷裂基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的繼承式構(gòu)造，其形成時(shí)間在花崗斑巖侵入之后、早期成礦作用之前，主成礦期又重新活動(dòng)，是控制相山北部地區(qū)鈾成礦的一個(gè)主要構(gòu)造系統(tǒng)。由于北東向構(gòu)造的形成比東西向構(gòu)造晚，所以在相山北部其常常疊加在東西向構(gòu)造之上，與東西向構(gòu)造一起控制了橫澗、崗上英、石馬山、橫排山、巴泉（4-1、4-2號(hào)帶）、紅衛(wèi)（5 號(hào)帶）等鈾礦床（礦帶）的產(chǎn)出［3，6-7］。

北東向構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制作用，還表現(xiàn)在其本身的含礦性。橫排山-沙洲鈾礦普查項(xiàng)目施工的ZK5Y-1鉆孔揭見(jiàn)一段工業(yè)礦體，就產(chǎn)于巴泉-善堂庵?jǐn)嗔哑扑閹е校患t衛(wèi)鈾礦床中也見(jiàn)鄒家-布水?dāng)嗔哑扑閹в诜植?、轉(zhuǎn)彎形態(tài)變化處有礦化富集［3］。研究區(qū)內(nèi)斜長(zhǎng)花崗斑巖主要沿巴泉-善堂庵?jǐn)嗔?、鄒家-布水?dāng)嗔鸭按渭?jí)裂隙零星分布，主要受上述兩條北東向構(gòu)造控制，傾向較陡，延深較大，規(guī)模較小，呈不規(guī)則巖枝狀，主要分布在研究區(qū)中段及北段，與鈾成礦關(guān)系密切，有時(shí)其本身也含礦［3，6］。

橫排山-沙洲鈾礦普查項(xiàng)目開(kāi)展的1∶10 000地面能譜和土壤210Po活度測(cè)量成果表明，在北東向巴泉-善堂庵?jǐn)嗔?、鄒家-布水?dāng)嗔褗A持部位，異常暈有沿北東向展布的趨勢(shì)，與本次在善堂庵地段揭露的見(jiàn)礦情況相吻合。

5 結(jié)語(yǔ)

善堂庵研究區(qū)所處的相山北部地區(qū)，鈾礦床多產(chǎn)于花崗斑巖 （斑狀花崗巖）及其內(nèi)、外帶接觸帶中，前人的研究及勘查程度較高，但過(guò)分強(qiáng)調(diào)了巖體的作用，對(duì)區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造重視不夠。近年來(lái)在善堂庵地區(qū)的找礦成功經(jīng)驗(yàn)表明，該地區(qū)鈾成礦作用 “巖體是基礎(chǔ)，北東向構(gòu)造是關(guān)鍵”，區(qū)內(nèi)北東向巴泉-善堂庵?jǐn)嗔?、鄒家-布水?dāng)嗔褳橄嗌阶钪匾目氐V斷裂——鄒家山-石洞深大斷裂的延伸部分，并且構(gòu)造特征十分相似，成礦部位及礦體賦存規(guī)律等也都有相似之處，與鈾成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)巖漿巖的演化較為充分，斑巖體普遍發(fā)育自變質(zhì)作用，巖石中活性鈾含量較高，且容易浸出，從而使成礦物質(zhì)得到初始富集；成礦期深部流體和含礦熱液沿北東向斷裂上升，使鈾進(jìn)一步富集成礦?；谀壳暗男抡J(rèn)識(shí)，建議找礦思路先從尋找隱伏的次火山巖體入手，再沿其與北東向控礦斷裂的交匯部位進(jìn)行追索，從而實(shí)現(xiàn)找礦更多新突破。