安徽省郎溪縣姚村地區(qū)鈾（鈮、鉭）礦地球化學(xué)特征及成礦預(yù)測(cè)

章文強(qiáng)

摘要：在系統(tǒng)收集、總結(jié)研究區(qū)有關(guān)地質(zhì)、化探資料的基礎(chǔ)上，研究了區(qū)內(nèi)鈾（鈮、鉭）的成礦地質(zhì)條件，開展巖石化學(xué)綜合剖面測(cè)量、放射性水文地質(zhì)調(diào)查工作，劃分成礦帶，進(jìn)行成礦規(guī)律總結(jié)，劃分成礦靶區(qū)，通過本次工作，發(fā)現(xiàn)鈾水化學(xué)異常點(diǎn)90個(gè)，劃定3片放射性水化學(xué)遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)。在開展鈾礦調(diào)查的同時(shí)，為下一步工作提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：姚村地區(qū)；鈾礦化特征；成礦預(yù)測(cè)

1.成礦地質(zhì)背景

1.1區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊之江南地塊皖南褶斷帶的北端，績(jī)溪斷裂和周王深斷裂的交匯處，區(qū)域斷裂與褶皺構(gòu)造發(fā)育。區(qū)域內(nèi)主要?jiǎng)澐秩髽?gòu)造層，分別為加里東構(gòu)造層、燕山構(gòu)造層和喜馬拉雅構(gòu)造層，區(qū)內(nèi)主要分布為加里東構(gòu)造志留系亞構(gòu)造層、燕山構(gòu)造上亞構(gòu)造層和喜馬拉雅構(gòu)造第四系亞構(gòu)造層。

研究區(qū)地層隸屬揚(yáng)子地層區(qū)江南地層分區(qū)，區(qū)內(nèi)主要出露地層自老至新分別有志留系霞鄉(xiāng)組巖屑砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥頁巖；志留系河瀝溪組砂巖、粉砂巖、頁巖、巖屑砂巖；志留系康山組的砂巖、粉砂巖、石英砂巖、巖屑砂巖；志留系唐家塢組的巖屑砂巖、石英砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖；白堊系赤山組礫巖、含礫砂巖、含砂礫巖和鈣質(zhì)粉砂巖；第四系戚家磯組蠕蟲狀泥包礫夾含礫粘土；第四系蕪湖組細(xì)-粉砂、粉土質(zhì)亞粘土，其中以志留紀(jì)地層最為發(fā)育，主要為盆地—淺海碎屑巖沉積，其次為白堊紀(jì)地層。

斷裂活動(dòng)是造山作用主要表現(xiàn)形式之一，各造山階段均有不同程度發(fā)育，總體上基底斷裂、區(qū)域性大斷裂成生較早，具多期活動(dòng)性，力學(xué)性質(zhì)隨區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)變化而改變，作為構(gòu)造邊界斷裂對(duì)研究區(qū)沉積建造、巖漿活動(dòng)、構(gòu)造變形、大型成礦帶等均有明顯控制作用。另外，同一組方向斷裂也有多期活動(dòng)表現(xiàn)并延伸至測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，其中北東向斷裂斜切巖體，為鈾成礦提供了有利條件。

按巖漿巖分布規(guī)律和總體特征，結(jié)合所處地質(zhì)構(gòu)造背景，本區(qū)巖漿巖在區(qū)域上隸屬皖南構(gòu)造巖漿巖帶。分布以周王斷裂為界，斷裂以南主要發(fā)育燕山期二長(zhǎng)花崗巖—正長(zhǎng)花崗巖為主的酸性侵入巖和閃長(zhǎng)質(zhì)和花崗質(zhì)為主的中酸性脈巖，斷裂以北則為喜馬拉雅期玄武質(zhì)為主的基性（次）火山巖。

1.2研究區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)主要出露地層自老至新分別有志留系、白堊系及第四系。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，斷裂具長(zhǎng)期多次活動(dòng)的特點(diǎn)，并且有一定的展布規(guī)律。主要有北東向斷裂帶、近東西向斷裂帶、北西向斷裂帶。其中兩條北東向主干斷裂縱貫巖體，將巖體分割成三塊，具有中心對(duì)稱的特點(diǎn)；在空間上主干斷裂限制了近東西向斷裂帶的延伸。不同方向的主要斷裂沿走向較穩(wěn)定，且連續(xù)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在中生代，成巖時(shí)代為早白堊世，區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為侵入巖和脈巖，火山巖不發(fā)育。

2.研究區(qū)地球化學(xué)特征

本區(qū)巖石化探工作部署于姚村巖體中異常地段，剖面方位基本垂直于NE向斷裂構(gòu)造帶及巖體展布方向，共完成4條，總長(zhǎng)約35km，橫截巖體及內(nèi)外接觸帶。目的是大致查明研究區(qū)地層、巖體、構(gòu)造及礦體的基本特征、劃分填圖單元、脈體、斷裂構(gòu)造、巖體內(nèi)外接觸帶、蝕變帶等異常與成礦有關(guān)的地質(zhì)體的含礦性。本次巖石化探工作共取樣品733件，國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心承擔(dān)本次樣品U、Th、Nb、Ta、Y、Zr、Cr、Sn、W等九種元素分析測(cè)試工作。

2.1研究區(qū)巖石地球化學(xué)參數(shù)特征

經(jīng)對(duì)各類地質(zhì)體的化探分析結(jié)果分別進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，各類地質(zhì)體的背景值、標(biāo)準(zhǔn)差、濃集系數(shù)。

總體來看，燕山晚期第三次侵入細(xì)?；◢弾rU、Th、Nb、W、Sn元素背景值分別是中國(guó)東部地殼元素背景值的5.1倍、3.1倍、2.2倍、6.3倍、3.4倍，是安徽省平均含量的6.0倍、3.5倍、3.0倍、7.0倍、3.4倍；霞鄉(xiāng)組、河瀝溪組、康山組Cr元素背景值是中國(guó)東部地殼元素背景值的2.5倍、2.1倍、2.4倍，是安徽省平均含量的3.1倍、2.5倍、2.9倍；霞鄉(xiāng)組、河瀝溪組、康山組是Cr元素相對(duì)富集層，燕山晚期第三次侵入細(xì)?；◢弾r是U、Th、Nb、W、Sn元素相對(duì)富集層，對(duì)找礦工作有重要的指示作用。

2.2巖石化探異常特征

本次巖石化探分析結(jié)果反映，U、Th、Nb、Ta、Y、Zr、Sn、W元素含量在巖體中一般含量較高，部分樣接近或達(dá)到邊界品位，Cr元素含量在志留系地層一般較高。因此，本次U、Th、Nb、Ta、Y、Zr、Sn、W元素采用巖體背景值加3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為異常下限，Cr元素采用志留系地層背景值加3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為異常下限。一種或多種元素達(dá)到異常分別稱之為單元素或綜合異常，附近連續(xù)或間斷幾個(gè)樣品分析結(jié)果達(dá)到異常時(shí)歸為一個(gè)異常段。根據(jù)巖石化探分析結(jié)果，按以上原則，研究區(qū)巖石化探剖面測(cè)量主要?jiǎng)澏ㄢ欌Q鎢錫異常段1段、鈾鎢異常段2段、鈾錫異常段1段、鈾單元素異常段1段、鎢單元素異常段4段、鉭單元素異常段1段等。

2.2.6 YC-06號(hào)鎢異常段：地處九村，異常以鎢為主，出露巖性為燕山晚期第二次侵入中粗?；◢弾r。異常由八個(gè)樣品組成，斷續(xù)長(zhǎng)度大于300m。

2.2.7 YC-07號(hào)鎢異常段：地處印子山以南，異常以鎢為主，出露巖性為燕山晚期第二次侵入中粗粒花崗巖，異常段由Ⅳ-04-Ⅳ-06三個(gè)連續(xù)樣品組成，異常寬度大于250m。

2.2.8 YC-08號(hào)鎢異常段：位于竹山頭北西處，異常以鎢為主，局部釷異常，出露巖性為燕山晚期第二次侵入中粗?；◢弾r，異常段由Ⅳ-48、Ⅳ-49、Ⅳ-50三個(gè)連續(xù)樣品組成，異常寬度大于90m。

2.2.9 YC-09號(hào)鎢異常段：地處竹山頭一帶，異常以鎢為主，局部鈾、錫，異常由Ⅳ-64-Ⅳ-71八個(gè)連續(xù)樣品組成，異常寬度大于250m。

2.2.10 YC-10號(hào)鉭異常段：地處石門榨一帶，異常以鉭為主，異常由Ⅳ-111-Ⅳ-115五個(gè)連續(xù)樣品組成，異常寬度大于150m。異常段處脈巖較發(fā)育，為花崗斑巖脈。

綜上所述，研究區(qū)巖石化探剖面測(cè)量異常與地層、構(gòu)造、蝕變有關(guān)，部分異常段、點(diǎn)取樣位于探槽內(nèi)或附近，槽探樣品U、Th含量分析結(jié)果與巖石化探樣品分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)，說明了巖石化探放射性異常較可靠性，對(duì)找鈾礦重要的指示作用。

3.研究區(qū)放射性水化學(xué)特征

本次水化工作共完成1∶5萬放射性水化學(xué)測(cè)量200km2，其中取水樣點(diǎn)樣1027個(gè)，水質(zhì)簡(jiǎn)分析樣101個(gè)。主要布置在成礦有利地層、巖體、斷裂構(gòu)造中，且較好地兼顧了面積控制，達(dá)到了測(cè)量要求。

3.1水化學(xué)特征

研究區(qū)共取水質(zhì)簡(jiǎn)分析樣101個(gè)，占水點(diǎn)總數(shù)的9.8%，達(dá)0.5個(gè)/km2，分布較為合理。以坡積下降泉和民用水井等地下水為主，較為客觀地反映了工作區(qū)水化學(xué)特征。根據(jù)舒卡列夫分類法，區(qū)內(nèi)共出現(xiàn)29種水型。按陰離子分類，主要為HCO3型和HCO3·SO4型，陽離子類型趨于復(fù)雜，分布有些雜亂，但出現(xiàn)頻率較多的有：HCO3·SO4-Na·Mg型和HCO3-Na·Ca型和HCO3-Na型三種水型。

3.2放射性水化學(xué)特征

3.2.1放射性水異常參數(shù)的確定

水中氡含量參數(shù)值統(tǒng)計(jì)采用算術(shù)正太分布計(jì)算法進(jìn)行，直接算出水中氡含量算術(shù)平均值X-和標(biāo)準(zhǔn)離差δ，以算術(shù)平均值作為研究區(qū)水中氡含量背景值。依據(jù)統(tǒng)計(jì)得出研究區(qū)地下水中鈾、氡異常值下限值，通過對(duì)水樣點(diǎn)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)各類異常水點(diǎn)共90個(gè)，按放射性水異常類型可分為單鈾型（31個(gè)）、單氡型（46個(gè)）及鈾氡復(fù)合型（13個(gè)），其中包括鈾異?！逼咝?、鈾異常—氡增高型、氡異?！櫰咝图半碑惓！櫾龈咧等舾?。

3.2.2放射性水異常與巖性、構(gòu)造關(guān)系及分布規(guī)律

本次對(duì)調(diào)查到的鈾、氡異常與所處的地質(zhì)體情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。水化異常點(diǎn)主要分布在巖體內(nèi)，占異?？倲?shù)的87.8%。大部分水異常點(diǎn)和構(gòu)造關(guān)系比較密切，主要分布在NE向斷裂即七塔和姚家塔斷裂所夾持的空間內(nèi)，水異常點(diǎn)（暈）主要沿兩條近東西構(gòu)造呈帶狀分布。巖體北部水暈主要受楊家邊—向科礦化帶控制。水中放射性元素的含量受巖石地球化學(xué)環(huán)境影響，與巖石的放射性強(qiáng)度有一定的關(guān)系，各類巖性地下水中放射性元素的背景值、異常值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和伽馬能譜統(tǒng)計(jì)平均值基本上呈正相關(guān)關(guān)系，與巖石中鈾的含量同樣呈正相關(guān)關(guān)系，水異常點(diǎn)暈的分布與伽馬異常點(diǎn)帶的分布基本相一致，水異常點(diǎn)中的伽馬值較一般水中的伽馬值有增高的趨勢(shì)。

4.成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

4.1成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)的分類依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)

成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)的分類主要依據(jù)為：（1）見鈾礦體；（2）鈾成礦地質(zhì)條件、放射性地球物理場(chǎng)特征、放射性水文地球化學(xué)信息；（3）鈾礦工作程度等因素。

4.2成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)的分類

Ⅰ級(jí)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：地表已發(fā)現(xiàn)有鈾礦點(diǎn)，經(jīng)本次工作見有多條好的鈾礦體，成礦地質(zhì)條件好，有好的放射性物探和放射性水化異常，各種條件吻合程度好，以往工作取得了較好的成果，有較好的找礦基礎(chǔ)，為下一步首選工作區(qū)。

Ⅱ級(jí)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：成礦地質(zhì)條件較好，地表以往工作發(fā)現(xiàn)有鈾礦點(diǎn)或航空放射性異常點(diǎn)，本次工作發(fā)現(xiàn)有鈾、釷礦體，有較好的放射性物探或放射性水化異常，放射性物化探異常和地質(zhì)特征吻合程度較好，為下一步重要工作區(qū)。

Ⅲ級(jí)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：有一定的成礦地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)有航空放射性異常點(diǎn)，地表有鈾異常顯示但暫未發(fā)現(xiàn)鈾礦體，有一定的或較好的放射性物探、放射性水化異常，放射性物化探異常和地質(zhì)特征大致吻合，以往工作程度相對(duì)較低，有成礦的可能性，或者礦床埋藏深度較大，為下一步備用工作區(qū)。

4.3成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)靶區(qū)

根據(jù)上述分類依據(jù)和分類結(jié)果將研究區(qū)分為四個(gè)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)，其中Ⅰ級(jí)1個(gè)，Ⅱ級(jí)1個(gè)，Ⅲ級(jí)2個(gè)：

Ⅰ-1成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：位于姚村巖體北部，楊家邊—黃家老灣一帶，呈近東西向展布，面積11.18km2。有4條好的鈾礦體，成礦地質(zhì)條件好，有好的放射性物探鈾異常暈，有放射性水化異常暈，有巖石化探鈾異常段，各類礦化異常吻合程度好，本次工作取得了較好的成果有較好的找礦基礎(chǔ)，為下一步首選工作區(qū)。

Ⅱ-1成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：位于姚村巖體東部，獅子山—八家一帶，呈北東向展布，與區(qū)內(nèi)七塌斷裂方向一致，呈帶狀面積11.28km2。成礦地質(zhì)條件較好，有較好的放射性物探鈾異常和放射性水化鈾異常，各類礦化異常吻合程度較好。本次發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)，取得了一定的成果，有一定的找礦基礎(chǔ)，為下一步重要工作區(qū)。

Ⅲ-1成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：位于姚村鄉(xiāng)石佛山一帶，面積5.43km2。該區(qū)成礦地質(zhì)條件有利，有一些放射性物探鈾異常和放射性水化鈾異常，各類異常有一定的吻合度，但地表尚未發(fā)現(xiàn)鈾礦化，為下一步備選工作區(qū)。

Ⅲ-2成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：位于姚村鄉(xiāng)夏家橋一帶，面積5.0km2。該區(qū)有一定的成礦地質(zhì)條件，有一些放射性物探鈾異常和放射性水化鈾異常，各類異常有一定的吻合度，但地表尚未發(fā)現(xiàn)鈾礦化，為下一步備選工作區(qū)。

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