廣西水汶盆地火山巖型鈾成礦地質(zhì)條件與找礦預(yù)測(cè)

（廣西三〇七核地質(zhì)大隊(duì)，廣西 貴港 537100）

廣西水汶盆地（以下簡(jiǎn)稱(chēng)水汶盆地）鈾礦地質(zhì)工作開(kāi)展較早。20世紀(jì)50—60年代，前人在水汶盆地內(nèi)開(kāi)展過(guò)一系列鈾礦找礦工作，并在火山巖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一批鈾異常點(diǎn)。受限于當(dāng)時(shí)的勘查技術(shù)水平和認(rèn)識(shí)水平，地質(zhì)工作并未取得實(shí)質(zhì)性成果。

近年來(lái)，廣西三〇七核地質(zhì)大隊(duì)又重新進(jìn)入水汶盆地開(kāi)展地質(zhì)工作（廣西地質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)局部門(mén)預(yù)算前期工作，桂地礦核〔2011〕3號(hào)文）。筆者通過(guò)類(lèi)比贛—杭火山巖鈾成礦帶中相山火山巖盆地鈾礦的成礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)，分析水汶盆地地質(zhì)特征與鈾成礦作用之間的相互關(guān)系，預(yù)測(cè)鈾成礦靶區(qū)。

1 地質(zhì)概況

水汶盆地是在云開(kāi)后加里東古隆起上發(fā)育起來(lái)的中生代（晚白堊世）陸相火山斷陷盆地。盆地呈橢圓狀，面積276km2，具雙基底雙蓋層建造。古元古代天堂山深變質(zhì)巖群構(gòu)成了盆地的結(jié)晶基底，結(jié)晶基底由混合質(zhì)片巖、變粒巖、片麻巖、混合巖和混合花崗巖等組成，主要分布于盆地的東南部；呈滑脫型韌性剪切帶覆蓋在結(jié)晶基底上的中—新元古代云開(kāi)群構(gòu)成了盆地的褶皺基底。下蓋層為早白堊世新隆組、大坡組的一套紅色碎屑巖組合；上蓋層則是由晚白堊世西垌組的一套碎屑巖組合及一套酸性的火山碎屑巖、火山熔巖、次火山巖以及少量的河湖相火山—沉積巖所構(gòu)成。目前，水汶盆地所發(fā)現(xiàn)的鈾異常點(diǎn)及鈾礦化點(diǎn)大部分分布在上蓋層火山巖中。

根據(jù)盆地構(gòu)造的分類(lèi)，可將區(qū)內(nèi)構(gòu)造分為盆地基底斷裂構(gòu)造、蓋層斷裂與火山構(gòu)造等多種類(lèi)型。按斷裂構(gòu)造的總體方向基本可分為3組，即NE向、NEE向和NW向，盆地中部NEE向兩條近乎平行走向的大山—半坤斷裂、吉太—銀坪斷裂，是區(qū)域性博白—岑溪深斷裂的分支斷裂，是盆地基底斷裂構(gòu)造，具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)[1]。盆地環(huán)形構(gòu)造的影像特征主要表現(xiàn)為放射狀溝谷與正地形、環(huán)狀的溝谷負(fù)地形、環(huán)狀的脊?fàn)钫匦?、放射狀溝谷與環(huán)狀影紋、復(fù)雜環(huán)狀影紋等。

盆地內(nèi)出露的巖漿巖主要分布在平貫及砂子嶺一帶，巖性為石英二長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖及花崗巖，盆地西北緣大面積出露燕山期花崗巖。

2 鈾 源

水汶盆地的西北緣大面積出露燕山期花崗巖，燕山期花崗巖是相對(duì)富鈾的巖體，可為盆地內(nèi)鈾成礦提供鈾源；此外，盆地本身的某些火山巖也具有較高的鈾含量。根據(jù)前人的工作成果，可知在吉太—大圍頂?shù)娜劢Y(jié)凝灰?guī)r中鈾含量為 11.2×10?6～ 18.1×10?6ppm，二步水橋下流紋斑巖碎裂巖中鈾含量為17.6×10?6ppm，國(guó)民田石英霏細(xì)斑巖中鈾含量為49.6×10?6ppm，尖峰山頂流紋斑巖中鈾含量為12.8×10?6ppm，這些高含鈾的火山巖也是鈾成礦的有利鈾源巖。

此次研究對(duì)部分樣品進(jìn)行了微量鈾測(cè)定（見(jiàn)圖1、表1），測(cè)定數(shù)據(jù)顯示各種巖性巖石含鈾量變化不定，蝕變巖石含鈾量明顯高于正常巖石。它們?cè)谝欢ǔ潭壬暇勺鳛殁櫝傻V的部分鈾源。

3 火山作用

筆者研究分析贛—杭火山巖鈾成礦帶中相山火山巖盆地鈾礦床成礦特征發(fā)現(xiàn)，相山火山巖盆地的鈾成礦與火山作用密切相關(guān)。礦化一般產(chǎn)于特定的火山盆地和巖石組合中。多期次的火山活動(dòng)旋回及多期次的巖漿活動(dòng)為鈾成礦提供長(zhǎng)期性的熱驅(qū)動(dòng)力和熱源，這是火山巖型鈾礦的成礦前提條件。

圖 1 水汶盆地板嶺腳—架簡(jiǎn)村微量鈾測(cè)定剖面圖

表1 水汶盆地板嶺腳—架簡(jiǎn)村火山巖的含鈾量統(tǒng)計(jì)表 單位：μg/g

水汶盆地中生代陸相火山活動(dòng)頻繁，火山活動(dòng)具有多期次性，現(xiàn)有資料表明，水汶盆地至少發(fā)育了兩大火山活動(dòng)旋回。分布在盆地內(nèi)的流紋斑巖、石英斑巖、霏細(xì)斑巖等酸性至超酸性的火山斑巖體，同樣證明了盆地斑巖體活動(dòng)具有多期次性。火山作用頻發(fā)，區(qū)域熱作用強(qiáng)烈、活動(dòng)時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)，構(gòu)成了熱液活動(dòng)的中心。中心是成礦構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造等的復(fù)合部位，是火山機(jī)構(gòu)發(fā)育的地段，也是流體導(dǎo)出的主要源區(qū)。

4 構(gòu)造作用

火山巖型熱液鈾礦明顯受斷裂構(gòu)造控制，如滿(mǎn)洲里—額爾古納火山巖帶的俄羅斯斯特列措夫鈾礦田的礦體定位主要受構(gòu)造和巖性界面控制，贛—杭火山巖帶相山鈾礦田的礦體也主要受區(qū)域性的鄒石斷裂構(gòu)造控制。水汶盆地鈾礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)的分布往往受區(qū)域性斷裂構(gòu)造與火山機(jī)構(gòu)的復(fù)合部位聯(lián)合控制，即根據(jù)盆地構(gòu)造具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，可判斷出主構(gòu)造與其不同級(jí)別的構(gòu)造復(fù)合是礦化賦存的有利地段，也是構(gòu)成火山巖區(qū)鈾成礦的有利空間。

5 流體作用

區(qū)域性的深斷裂和高溫巖漿活動(dòng)是兩個(gè)形成深源高溫流體成礦的基本條件，沿區(qū)域性深斷裂可出現(xiàn)地表淺部的中低溫鈾成礦類(lèi)型，也可出現(xiàn)深部的高溫鈾成礦類(lèi)型。水汶盆地在區(qū)域性深斷裂本身及與火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造復(fù)合的地段，熱液蝕變作用發(fā)育明顯，蝕變類(lèi)型在地表普遍表現(xiàn)為強(qiáng)烈的水云母化和硅化，局部地段發(fā)育綠泥石化和赤鐵礦化，以酸性蝕變?yōu)榛咎卣?。?lèi)比江西相山火山巖鈾礦之后，筆者發(fā)現(xiàn)蝕變的空間分帶一般呈現(xiàn)為“上酸下堿”的規(guī)律，即近地表淺部一般為中低溫的酸性蝕變，如硅化、水云母化、螢石化和黃鐵礦化等蝕變；深處一般表現(xiàn)為溫度較高的熱液蝕變，如堿交代、絹英巖化、電氣石化等。水汶盆地地表酸性蝕變廣泛發(fā)育，這表明盆地的剝蝕作用不強(qiáng)。而發(fā)育的蝕變種類(lèi)，正是淺成中低溫?zé)嵋盒外櫝傻V最常見(jiàn)的蝕變類(lèi)型，即該區(qū)存在鈾礦找礦的空間。

6 鈾成礦時(shí)間

中國(guó)華南鈾成礦省熱液脈型鈾礦的主要成 礦年 齡 有 48 Ma、67 Ma、87 Ma、100 Ma、115 Ma～125 Ma、135 Ma等6個(gè)階段。脈型鈾礦以95 Ma～105 Ma大規(guī)模玄武巖活動(dòng)結(jié)束為界，分早、晚二期鈾礦化；早期鈾成礦時(shí)代95 Ma～105 Ma、115 Ma～125 Ma、135±Ma；晚期鈾成礦時(shí)代48 Ma、67 Ma、87 Ma[2]。實(shí)際上，晚期成礦階段還可細(xì)分為多個(gè)成礦期次（見(jiàn)表2）。

水汶盆地中生代火山盆地的形成年齡為83 Ma左右（流紋斑巖82.44±0.73 Ma，碎斑熔巖83.3±0.9 Ma），據(jù)盆地火山巖的形成時(shí)代，對(duì)比華南的鈾成礦階段，可知區(qū)域內(nèi)客觀上存在多次成礦期的時(shí)間條件。晚中生代形成的水汶火山盆地鈾成礦，應(yīng)與大規(guī)模玄武巖活動(dòng)之后的晚期鈾成礦階段相一致。

表2 華南鈾成礦省各種鈾礦成礦的同期性表 單位：Ma

7 找礦預(yù)測(cè)

綜上所述，水汶盆地具備了火山巖型鈾礦成礦的多種有利地質(zhì)條件，包括了鈾源（多種富鈾地質(zhì)體）、火山作用（多旋回和多期次的火山活動(dòng)）、構(gòu)造（區(qū)域深斷裂與火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造的復(fù)合）、流體作用（大規(guī)模的蝕變巖帶）及成礦作用時(shí)間（鈾成礦的多期次性）等多種因素。因此，筆者認(rèn)為水汶盆地是鈾成礦的有利成礦區(qū)域。

筆者預(yù)測(cè)盆地西部大山至國(guó)明田地段的砂子嶺一帶NNE向斷裂構(gòu)造與火山機(jī)構(gòu)復(fù)合部位是水汶盆地最有利的找礦靶區(qū)。主要依據(jù)為：（1）預(yù)測(cè)區(qū)具備了成礦所需的區(qū)域深斷裂條件、多期次巖漿活動(dòng)條件、多期次的構(gòu)造—流體作用等條件，成礦地質(zhì)條件有利。（2）預(yù)測(cè)區(qū)前人找礦工作程度總體較低，找礦也僅局限于地表附近，而國(guó)內(nèi)典型的火山巖的鈾礦床（如相山、沽源礦田）鈾成礦幅度多數(shù)在300 m以上，對(duì)比后預(yù)測(cè)靶區(qū)有成礦的可能。（3）砂子嶺一帶大量分布鈾異常點(diǎn)、礦化點(diǎn)，這是最直接有利的找礦信息。（4）2019年度的普查工作利用部分鉆探工程對(duì)砂子嶺一帶鈾異常點(diǎn)或礦化點(diǎn)進(jìn)行揭露驗(yàn)證，之后在鉆孔深部發(fā)現(xiàn)了較好的工業(yè)鈾礦體，從而進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)具有較好的鈾找礦前景。