諸廣山中部鹿井鈾礦田圍巖蝕變特征及意義

肖振華，李春華，楊忠鼎，杜國升

(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三○二大隊，湖南 郴州 423000)

鹿井鈾礦田為華南重要的產(chǎn)鈾礦田，已探明了1個大型、4個中型、7個小型鈾礦床，提交鈾資源量超萬噸(張金帶等,2012)。前人對該區(qū)開展了大量基礎(chǔ)地質(zhì)科研工作，包括巖漿巖石學(xué)、成巖年代學(xué)、成礦年代學(xué)和地球化學(xué)(蔡煜琦等,2015；黃寶春等,2019；李冉等,2016；劉翔等,2020；吳治南等,2018a,2018b；石威科等，2020)，但對區(qū)內(nèi)廣泛分布的圍巖蝕變研究相對薄弱。根據(jù)不同的賦礦圍巖，區(qū)內(nèi)可分為巖體內(nèi)帶型鈾礦床，如黃峰嶺鈾礦床、高昔鈾礦床；巖體外帶型鈾礦床，如沙壩子鈾礦床；巖體內(nèi)外接觸帶型鈾礦床，如鹿井鈾礦床(Xiao et al.,2020)。這些鈾礦床圍巖蝕變都廣泛發(fā)育，且與鈾礦體相伴而生。蝕變作為熱液礦床普遍存在的一種地質(zhì)現(xiàn)象，其不僅與鈾礦的成因關(guān)系密切，還可劃分出圍巖蝕變組合作為重要的找礦標(biāo)志。筆者基于野外詳細(xì)觀測和顯微結(jié)構(gòu)分析，揭示鹿井地區(qū)與鈾礦化有關(guān)的主要圍巖蝕變，初步建立了區(qū)內(nèi)以圍巖蝕變?yōu)橹鞯恼业V標(biāo)志，這對區(qū)內(nèi)今后鈾礦勘查工作具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于南嶺成礦帶的北緣，諸廣山鈾成礦帶的中段，大地構(gòu)造位于華南造山帶粵湘贛早古生代沉陷帶炎陵-汝城沖斷褶隆帶東部隆起區(qū)(圖1)。區(qū)域上經(jīng)歷了裂谷盆地階段、被動大陸邊緣盆地轉(zhuǎn)化階段、陸內(nèi)造山-巖漿活動階段和斷陷盆地階段的演化(柏道遠(yuǎn)等，2005,2007；楊明桂等，2019)。區(qū)內(nèi)地層出露基本齊全，震旦-寒武系構(gòu)成的加里東褶皺基底直接與諸廣山巖體接觸并被重熔。震旦-寒武系沉積厚度為5～13 km，為一套含鈾的黑色巖系，平均鈾含量為8×10-6，其中震旦系中上部和寒武系下部鈾含量為(11.3～16.4)×10-6，是區(qū)內(nèi)主要含鈾層位(邵飛等，2010)。

圖1 鹿井鈾礦田地質(zhì)略圖①Fig.1 Geological map of Lujing uranium ore field 1.白堊系；2.侏羅系；3.二疊系；4.石炭系；5.泥盆系；6.奧陶系；7.寒武系；8.震旦系；9.燕山晚期花崗巖；10.燕山早期第三階段花崗巖； 11.燕山早期第二階段花崗巖；12.燕山早期第一階段花崗巖；13.印支期第三階段花崗巖；14.印支期第二階段花崗巖；15.印支期 第一階段花崗巖；16.加里東期花崗閃長巖；17.輝綠巖；18.堿交代巖；19.硅化斷裂帶；20.斷層及推測斷層；21.鈾礦床

諸廣山巖體侵入時代最早為加里東期，隨后為海西期、印支期、燕山期，侵入高峰期為印支-燕山期，地層經(jīng)過多次重熔改造、分異演化，形成規(guī)模巨大的含鈾復(fù)式巖體，其巖性復(fù)雜，酸性巖類、中酸性巖類和中基性巖類均有發(fā)育。印支-燕山期巖體平均鈾含量為18.35×10-6，燕山晚期巖體平均鈾含量高達(dá)19.1×10-6，印支-燕山期花崗巖富硅、偏堿且富含揮發(fā)份，對形成鈾多金屬礦床十分有利。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為NE向、NNE向、NEE向、NW向、近SN向及近EW向斷裂。NE向黃坳斷裂、遂川-熱水?dāng)嗔研纬傻臄嘞輲е饕刂屏藚^(qū)內(nèi)鈾礦及其他多金屬礦產(chǎn)。主斷裂的次級構(gòu)造發(fā)育，為鈾成礦提供了良好的構(gòu)造條件(孫岳等，2020)。

2 蝕變種類及特征

鹿井鈾礦田位于諸廣山復(fù)式巖體中段，成礦地質(zhì)體的交代蝕變作用極為發(fā)育，早期主要為堿交代，從被交代的巖石中帶出大量SiO2，帶入K、Na、Fe、Mg等，形成大片的堿交代巖，并伴隨有早期的綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等。前人測定堿交代巖形成的同位素年齡為100 Ma(邵飛等，2010)、(132.1±5.8) Ma(吳俊奇等，1998)，對比高昔鈾礦床成礦年齡(88 Ma)，區(qū)內(nèi)堿交代蝕變明顯發(fā)生在鈾成礦之前(吳俊奇等，1998)。根據(jù)圍巖交代蝕變演化及與鈾成礦的關(guān)系，可分為礦前蝕變(堿交代、面型綠泥石化、水云母化等)，成礦期蝕變(鐵蠕綠泥石化、黃鐵礦化、線型水云母化、硅化，赤鐵礦化、螢石化、碳酸鹽化等)，以及外帶的電氣石化。

2.1 堿交代蝕變

堿交代蝕變花崗巖主要呈肉紅色或灰白色，花崗結(jié)構(gòu)、石英、黑云母和副礦物等基本或完全消失，堿交代巖呈似偉晶結(jié)構(gòu)。當(dāng)堿交代較弱時原巖被交代，殘余的石英、黑云母礦物較多(石英含量5%～15%)，呈變余花崗結(jié)構(gòu)，即定名為堿交代花崗巖。堿交代表現(xiàn)為鉀長石化、鈉長石化，兩者在空間上共存。局部地段鈉長石化占優(yōu)勢，少數(shù)地段則以鉀長石化占優(yōu)勢，鹿井鈾礦田總體表現(xiàn)為鉀、鈉混合交代。堿交代巖的化學(xué)成分與原巖比較，SiO2含量明顯減少，Al2O3、K2O、Na2O、Fe2O3含量明顯增加(表1)。由于堿交代巖礦物顆粒粗大，有效孔隙度增加，而抗壓強度大大降低，易于碎裂并發(fā)育密集的微裂隙，為礦液運移、礦質(zhì)沉淀提供了空間和物理化學(xué)環(huán)境，是鈾成礦極為有利的地質(zhì)體。高昔鈾礦床是鹿井鈾礦田內(nèi)典型的受堿交代作用影響較為強烈的碎裂蝕變花崗巖型鈾礦床(黃迪等，2017)。

表1 高昔鈾礦床堿交代礦石的化學(xué)成分表(1)吳治南，肖振華，劉穎，等，2016.湖南省諸廣山巖體中部鈾多金屬礦整裝勘查區(qū)專項填圖與技術(shù)應(yīng)用示范報告(內(nèi)部資料).Table 1 Chemical components of alkali-metasomatic ores in the Gaoxi uranium deposit /%

表1為高昔鈾礦床247中段采得的巖礦樣化學(xué)成分表，其中蝕變巖的SiO2含量為73.29%～86.95%，平均值為79.93%，略高于全球花崗巖SiO2含量平均值；礦石中SiO2的含量為46.64%～73.96%，平均值為64.34%。由此可以看出，除強堿交代礦石發(fā)生了大量的Si流失外，其余礦石與蝕變巖的Si含量變化不大，且強堿交代作用的去硅現(xiàn)象十分明顯。

蝕變巖中Al2O3含量為5.90%～13.59%，平均值為9.96%；礦石中Al2O3含量為13.21%～15.77%，平均值為14.36%，略高于蝕變巖。蝕變巖中Na2O含量為0.11%～3.17%，平均值為1.63%；K2O的含量為2.10%～5.07%，平均值為3.60%。礦石中Na2O含量為1.19%～3.02%，平均值為2.01%；K2O含量為4.10%～6.76%，平均值為5.48%。由此看出，礦石相對于蝕變巖中K、Na含量均有提高，但Na相對變化較小，而礦石則顯示出富K的特征。與原巖對比來看，部分堿交代蝕變巖的K、Na含量有略微增加，而強堿交代礦石中K、Na增量明顯。蝕變巖中K2O+Na2O含量為2.21%～8.24%，平均值為5.23%；礦石中K2O+Na2O含量為6.19%～8.60%，平均值為7.58%。從圖2可以看到，K2O+Na2O含量與SiO2含量呈明顯負(fù)相關(guān)性，說明隨著K、Na含量的增高，即堿交代作用的增強，巖石中SiO2含量會明顯減少。蝕變巖中FeO+Fe2O3含量為3.49%～4.15%，平均值為3.81%；而礦石中FeO+ Fe2O3含量為2.52%～9.79%，平均值為5.53%。從數(shù)據(jù)上來看，礦石中Fe含量有略微增加，總體上變化不大，但個別樣品Fe總量非常高，尤其是Fe3+，可能是由于受到不同的蝕變類型造成的，如赤鐵礦化①。

圖2 高昔鈾礦床K2O+Na2O與SiO2相關(guān)性圖解①Fig.2 Diagram of correlation between K2O+Na2O and SiO2 in Gaoxi uranium deposit

蝕變巖及強堿交代礦石中CaO含量差別很大，但往往強堿交代巖具有較高的CaO含量，可能是由于方解石取代了石英。在分析中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)堿交代礦石并不符合堿交代巖中高K、Na的化學(xué)成分定義，但卻可以明顯看到礦石的堿交代現(xiàn)象，這可能說明其在后期經(jīng)歷了熱液改造。因此，這類礦石中也經(jīng)常見到方解石、螢石等礦物。

2.2 綠泥石化

從堿交代期開始，綠泥石化一直可延至成礦期。早期綠泥石呈暗綠色，保存有黑云母假象，在塊狀巖石中呈不規(guī)則面型分散狀分布，在構(gòu)造帶兩側(cè)呈帶狀分布。成礦期綠泥石主要為鐵綠泥石(約占70%)、鐵鎂綠泥石、磷綠泥石、鮞綠泥石、鐵葉綠泥石和輝綠泥石，其MgO含量較低、FeO和Fe2O3含量較高(章健等，2018)，呈黑綠色。綠泥石常伴生黃鐵礦，故可稱為綠泥石-黃鐵礦化(圖3)。常和瀝青鈾礦充填在巖石微裂隙中，其蝕變范圍總體與鈾礦化帶厚度一致或略大，是鈾成礦的重要標(biāo)志。

圖3 研究區(qū)綠泥石化蝕變巖顯微照片②Fig.3 Microscopic photos of altered minerals in chloritization of research area a.綠泥石化-螢石化；b.綠泥石化-水云母化；c.綠泥石化-硅化；d.綠泥石化-黃鐵礦化； Chl.綠泥石；Qtz.石英；Py.黃鐵礦；Fl.螢石；Hy.水云母

2.3 水云母化

水云母化可分為礦前(面型)和礦期(近礦線型)兩種類型。礦前水云母化范圍廣、蝕變較弱，與早期綠泥石化伴生呈面型分布，為原巖黑云母等暗色礦物自變質(zhì)作用而成，顏色較淺，呈淺黃綠色；礦期水云母化蝕變較強，屬鈾礦化脈體旁的線型交代蝕變，其分布范圍大體與鈾礦化體吻合或略大，呈暗黃綠色，強蝕變的集合體具有蠟狀光澤，巖石質(zhì)量致密質(zhì)軟(圖4)，常被認(rèn)為是葉蠟石，主要出現(xiàn)于牛尾嶺地區(qū)。

圖4 研究區(qū)水云母化蝕變巖顯微照片②Fig.4 Microscopic photos of altered minerals in hydromicazation of research area a.強水云母化碎裂蝕變花崗巖(成礦早期)；b. 強水云母化碎裂蝕變花崗巖(成礦期)；Hy.水云母

2.4 螢石化

區(qū)內(nèi)大部分鈾礦化地段的螢石化可分為3期：成礦早期的暗紫色螢石化，呈細(xì)晶、脈狀沿構(gòu)造裂隙充填或硅質(zhì)脈旁發(fā)育；成礦期螢石多呈隱晶、粉末狀，呈紫黑色、黑色細(xì)脈、網(wǎng)脈狀或浸染狀，常與棕色玉髓、膠狀黃鐵礦共生(圖5)，鈾礦化也往往較富，如鹿井鈾礦床、下洞子鈾礦床的富礦段就具有這些明顯礦化蝕變特征；礦后期的螢石多為淺色或無色，結(jié)晶較好，往往與梳狀石英伴生，呈不規(guī)則的較粗脈體(寬約幾毫米至幾厘米)。

圖5 研究區(qū)螢石化蝕變礦物鏡下顯微照片及礦石標(biāo)本照片③Fig.5 Microscopic photos of altered minerals in fluorite mineralization and ore specimen in research area a.螢石化-瀝青鈾礦(成礦期)；b.螢石化-黃鐵礦化(成礦期)；c.螢石化-綠泥石化-硅化(成礦期)；d.螢石化(成礦期)； e.螢石化-硅化(成礦早期)；Fl.螢石；Qtz.石英；Chl.綠泥石；Cal.方解石；U.瀝青鈾礦

2.5 黃鐵礦化

鈾成礦早期黃鐵礦大多呈自形晶，成礦期多為膠狀、粉末狀，在交代蝕變帶中呈短微脈狀，浸染狀分布，為脈旁蝕變產(chǎn)物，常成為瀝青鈾礦的“寄生體”，是鈾礦化的明顯特征(圖6)。

圖6 研究區(qū)黃鐵礦化蝕變巖鏡下顯微照片及巖礦芯素描圖(2)閔茂中，孟昭武，劉蘭忠，等，1997.牛尾嶺鈾礦床物質(zhì)成分研究(內(nèi)部資料).Fig.6 Microscopic photos of altered minerals in pyritization and core sketch in research area a.侵染狀瀝青鈾礦嵌布于黃鐵礦周邊；b.黃鐵礦裂隙中充填瀝青鈾礦微脈；c.瀝青鈾礦沿黃鐵礦 邊緣發(fā)育；d.巖礦芯素描圖；Py.黃鐵礦；U.瀝青鈾礦

2.6 赤鐵礦化(紅化)

區(qū)內(nèi)赤鐵礦化有兩種成因類型，一是面狀赤鐵礦化，多呈淺肉紅色，分散云霧狀，是交代成因的堿性長石(鉀長石、鈉長石)由于堿交代過程中熱液的氧化作用使巖石中部分Fe2+變?yōu)镕e3+所致；另一種是成礦圍巖中，由于紅色、棕紅色的針鐵礦、水針鐵礦(有時混有伊利石等黏土礦物)發(fā)育而形成的紅化，赤鐵礦一般呈微脈狀、塵點狀分布。巖礦石紅化蝕變強度總體與鈾含量呈正相關(guān)，常見鈾礦化脈體兩側(cè)有大致對稱發(fā)育的紅化鑲邊，其寬度與鈾礦脈的厚度呈正相關(guān)。

2.7 硅化

早期硅化由中粗晶塊狀石英組成，多沿前期斷裂構(gòu)造形成巨厚的硅化石英脈帶，在諸廣山地區(qū)的幾個大型鈾礦田中均發(fā)育有規(guī)模較大的硅化斷裂帶。早期硅化為大規(guī)模的白色塊狀石英充填，礦前期硅化由灰色、深灰色細(xì)晶石英組成，多形成粗脈、大脈狀；成礦期硅化由灰黑色、棕色、棕紅色等雜色隱晶石英、玉髓組成，沿微-細(xì)裂隙充填膠結(jié)(圖7)，是重要的成礦標(biāo)志；礦后期硅化形成半透明梳狀石英，常有碳酸鹽伴生。

圖7 研究區(qū)硅化蝕變巖鏡下顯微照片③Fig.7 Microscopic photos of altered minerals in silicified of research area a.微晶石英脈膠結(jié)花崗質(zhì)角礫；b.角礫狀礦石；Qtz.石英

2.8 碳酸鹽化

成礦期的碳酸鹽化多呈玫瑰紅色，或棕紅色方解石(如外帶沙壩子鈾礦床)，是鈾成礦的重要標(biāo)志(圖8)；而礦后期碳酸鹽化多為白色方解石，呈不規(guī)則脈狀、細(xì)脈狀或浸染狀沿礦脈旁側(cè)呈線形分布，有的充填在梳狀石英晶洞中。

圖8 研究區(qū)瀝青鈾礦脈顯微照片②Fig.8 Microscopic photos of pitchblende veins of research area U.瀝青鈾礦；Cal.方解石(瀝青鈾礦脈中伴生方解石)

2.9 電氣石化

通過研究，在鹿井鈾礦田外帶鈾礦化地段發(fā)現(xiàn)存在明顯的電氣石化現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)為開展外帶找礦提供了新的依據(jù)。電氣石化是氣或汽化熱液對外帶老地層巖石作用的一種標(biāo)志，是外帶成礦的早期蝕變。據(jù)分析其硼主要來源于花崗巖巖漿，其次來自于老地層(3)位巧槐，唐繼寧，梨建南，等，1988.諸廣巖體中段外帶富礦段物質(zhì)成分特征及找礦方向(內(nèi)部資料).。

這種電氣石多呈各種柱體狀，柱體大小一般為0.01～0.05 mm，單偏光顯微鏡下色濃，有褐色、綠色，假吸收明顯，多為深褐色，常見橫裂紋。這種電氣石化一般距巖體0.5～1.0 km，在斷裂構(gòu)造發(fā)育處的地層中廣泛出現(xiàn)，含量一般為1%～5%，局部高達(dá)15%。電氣石柱體在鏡下可見其穿切板巖、角巖微層理(圖9a)和砂巖砂粒，在灰?guī)r區(qū)的構(gòu)造帶中也可見到。在電氣石周圍經(jīng)常伴有硅化、黑云母化、白云母化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，并可見被石英、方解石交代(圖9b)和電氣石穿入石英碎屑(圖9c)及電氣石柱體穿切白云母片等現(xiàn)象(圖9d)。由此可見，這種電氣石化作用是屬于成礦早期的蝕變作用，與富含揮發(fā)份的燕山晚期花崗巖有一定關(guān)系。隨著燕山早期(γ52)、燕山晚期(γ53)及更晚的小巖體(花崗斑巖、石英斑巖、基性巖脈)的侵入活動而產(chǎn)生多次電氣石化作用，這種作用一直延續(xù)到成礦期。電氣石并非鈾載體，本身并不含鈾。由于電氣石化是瀝青鈾礦沉淀之前的汽化熱液蝕變，它不僅帶來了大量的水、氣、熱，并在其附近形成熱場，而且活化含鈾地層中的粒間鈾和裂隙鈾，并使之形成含鈾的熱流體，與后期含鈾成礦熱液混合而提高鈾含量。因此，電氣石化在空間上往往發(fā)育在工業(yè)礦體中及其附近，與鈾成礦有著密切的關(guān)系，可作為鈾礦成礦預(yù)測、選區(qū)的依據(jù)和找礦標(biāo)志。

圖9 研究區(qū)電氣石化蝕變礦物鏡下顯微照片③Fig.9 Microscopic photos of altered minerals in tourmaline mineralization of research area a.粉砂質(zhì)板巖；b.構(gòu)造角礫巖；c.石英砂巖；d.含長石石英砂巖；Tur.電氣石；Qtz.石英；Cal.方解石;Ms.白云母

前述各種成礦圍巖蝕變是鹿井地區(qū)有效的找礦標(biāo)志。在20世紀(jì)60～70年代，通過鹿井地區(qū)多年的找礦實踐，前人就總結(jié)了南方花崗巖地區(qū)找礦“三要素”，即圍巖堿交代—鉀(鈉)長石化、紅化—赤鐵礦化、碎裂—巖石破碎蝕變，利用直觀的紅化、碎裂、堿交代蝕變?nèi)兀行е笇?dǎo)了黃峰嶺-高昔地區(qū)的找礦突破。

3 蝕變作用與鈾成礦的關(guān)系

3.1 蝕變圍巖物理性質(zhì)變化

圍巖在蝕變過程中，原巖的物理性質(zhì)會相應(yīng)發(fā)生較明顯的變化。由于圍巖的堿性長石化、綠泥石化、水云母化、黃鐵絹英巖化等，使巖石有效孔隙度增高，滲透能力增大，致使巖石抗壓強度降低，從而有利于鈾成礦。如諸廣山復(fù)式巖體中段黃峰嶺-高昔礦區(qū)的堿交代紅化蝕變花崗巖的有效孔隙度為5.08%～8.20%，比未蝕變的原巖(中粗粒似斑狀黑云母花崗巖)要高5～8倍，而抗壓強度則由1 320～2 450 kg/cm2降低至591 kg/cm2。致使蝕變圍巖中孔隙度增高的因素主要有4個方面。

(1)原巖中部分礦物組分在蝕變過程中被溶解帶出，如堿交代作用過程中，原巖中的部分SiO2可能變成SiO44-或與堿金屬結(jié)合形成可溶性硅酸鹽而帶出，結(jié)果產(chǎn)生大量微細(xì)空隙，從而導(dǎo)致堿交代巖孔隙度增高。各種圍巖的長石化可使其中SiO2含量減少百分之幾到十幾(沈吉等，1990)。

SiO2+4OH-→SiO44-+2H2O

SiO2+2Na++CO32-→Na2SiO3+CO2

(2)蝕變礦物成分和晶體結(jié)構(gòu)的改變也是促使蝕變巖石孔隙度增大的主要原因之一。如鈉交代過程中，離子半徑較大的鉀離子(0.133 nm)被較小的鈉離子(0.098 nm)置換，使得長石晶胞的體積縮小7.9%，黑云母的綠泥石化使礦物體積縮小28.7%，鉀長石的高嶺土化使礦物體積縮小54.2%，因此，在等容交代條件下，上述交代蝕變亦將導(dǎo)致蝕變巖石孔隙度的增加(沈吉等，1990)。

(3)一些礦物的重結(jié)晶作用也可使礦物結(jié)晶粒徑變粗或引起膠體礦物脫水而增高巖石的孔隙度。如蛋白石(SiO2·nH2O)轉(zhuǎn)化為石英，體積收縮達(dá)22.81%(沈吉等，1990)。

(4)巖石中呈架狀和連斑結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物(鉀長石、斜長石、角閃石等)蝕變?yōu)閷?片)狀的硅酸鹽礦物(綠泥石、水云母、白云母、高嶺土、葉蠟石等)時，巖石硬度變小，結(jié)構(gòu)密度降低，抗壓強度變差，在成礦活動中容易受構(gòu)造應(yīng)力影響，發(fā)育密集的微細(xì)裂隙，并可溝通原有孔隙，從而增高蝕變圍巖的孔隙度。

總之,蝕變圍巖抗壓強度的降低和有效孔隙度的增加,不但為成礦溶液的運移創(chuàng)造了條件，而且大大增加了礦液與圍巖的接觸面積，促進礦質(zhì)的有效沉淀。

3.2 蝕變作用促使圍巖中部分鈾活化轉(zhuǎn)移

據(jù)分析研究，鈾在巖石中除以顯微或超顯微粒狀鈾礦物形式存在外，有一部分鈾呈類質(zhì)同象賦存于放射性副礦物中，還有一部分則呈均勻分散狀態(tài)存在于造巖礦物內(nèi)部和礦物粒間、微裂隙或結(jié)晶構(gòu)造的缺陷之中，甚至被吸附在晶體生長面上。在各種交代蝕變作用過程中，含鈾較高的載體，如黑云母、角閃石及其他各種副礦物，轉(zhuǎn)變成鈾含量較低的礦物，如鈉長石、水云母、白云母、石英等(劉義發(fā)，1980)；而礦物結(jié)晶時發(fā)生的自純作用迫使鈾及其他成礦元素活化遷移并聚集在蝕變礦物周圍或沿微裂隙分布或被某些礦物(綠泥石、葉蠟石、伊利石、白鈦石等)吸附，這就促使一部分鈾轉(zhuǎn)化為活化鈾。如果存在有利的地質(zhì)構(gòu)造條件，特別是在富含各種礦化劑(F-、Cl-、CO22-、SO42-等)的熱液作用下，易使這部分活化鈾形成溶解度大，穩(wěn)定性強的UO2(CO3)23-和UO2(CO3)34-以及UO2F42-等，進而在有利的地質(zhì)環(huán)境中富集成礦。

3.3 蝕變圍巖的礦物組分對鈾的富集作用

礦床圍巖在成礦熱液的多次作用下，發(fā)生強烈的交代蝕變，原巖礦物組分的平衡狀態(tài)遭到破壞，形成一系列新的礦物組合。如果礦前期或成礦早期形成的蝕變巖存在綠泥石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵絹英巖化等，則為鈾的沉淀富集提供了十分有利的地球化學(xué)環(huán)境。諸廣山巖體中部、南部的大部分熱液鈾礦床的鈾礦化同綠泥石化、水云母化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵絹英巖化等緊密共生，在鏡下經(jīng)?？梢钥吹揭詾r青鈾礦為主的鈾礦物呈浸染狀、細(xì)脈狀或顯微粒狀賦存在綠泥石、伊利石、針鐵礦等暗色礦物之中或其周邊，或直接沿黃鐵礦、方鉛礦等金屬硫化物和紫黑色螢石邊緣析出(圖4，5)。這些事實說明，鈾礦是活動在礦前期和成礦早期蝕變過程中生成的硫化物和富含F(xiàn)e2+礦物周邊成礦熱液中的六價鈾還原沉淀所形成。如果熱液中的鈾濃度較高，就有可能形成瀝青鈾礦。此外還有一部分蝕變礦物如綠泥石、水云母、伊利石、黃鐵礦等具有很強的吸附性能，它們對鈾的吸附固定也起著重要作用①。

花崗巖型熱液鈾礦床礦前期和成礦早期的交代蝕變作用不僅改變了巖石中鈾的存在形式，促使其活化轉(zhuǎn)移，更為鈾礦床的形成提供了有利的地球化學(xué)環(huán)境和容礦空間條件。

3.4 成礦構(gòu)造蝕變分帶性

縱觀鹿井鈾礦田成礦構(gòu)造，歷經(jīng)成礦前期、礦期、礦后期活動，構(gòu)造巖及蝕變在構(gòu)造帶中具有較明顯空間分帶性，遵循一個基本規(guī)律，即由強烈單一礦物交代形成的變晶結(jié)構(gòu)是早期構(gòu)造中心蝕變巖的結(jié)構(gòu)特征，如石英脈；多種礦物交代結(jié)構(gòu)共存且黏土交代不發(fā)育是近礦或礦側(cè)蝕變巖的特征。早期礦物交代結(jié)構(gòu)造發(fā)育是遠(yuǎn)礦或非礦蝕變巖的結(jié)構(gòu)。各種蝕變組合在成礦構(gòu)造帶的空間分布分帶性大致如表2。

表2 成礦構(gòu)造蝕變空間分帶特征Table 2 The characteristics of alteration spatial zoning of metallogenic structure

4 結(jié)論

堿交代、綠泥石化、水云母化、螢石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、電氣石化是鹿井地區(qū)與鈾礦化有關(guān)的主要圍巖蝕變。主要鈾礦床類型的圍巖蝕變找礦標(biāo)志如下：

(1)巖體內(nèi)帶型鈾礦床圍巖蝕變找礦標(biāo)志。巖體內(nèi)帶型鈾礦床與鈾礦化有關(guān)的熱液脈體充填主要有含鈾黃鐵礦或赤鐵礦、微晶石英脈、含鈾微晶石英-螢石脈、含鈾綠泥石脈等。礦前期主要有綠泥石化、絹云母化、白云母化、堿交代、赤鐵礦化等面型蝕變；成礦期紅化、赤鐵礦化、蠟狀水云母化、鎂鮞綠泥石化、膠狀黃鐵礦化、紫黑色螢石化、棕紅色微晶石英、玉髓等發(fā)育；礦后期見有梳狀石英、淺色螢石、方解石。與鈾礦化有關(guān)的圍巖蝕變?yōu)閴A交代、硅化、絹云母化、水云母化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、螢石化、綠泥石化、碳酸鹽化等。

(2)巖體外帶型鈾礦床圍巖蝕變找礦標(biāo)志。巖體外帶型鈾礦床圍巖蝕變主要有硅化、螢石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、電氣石化等。鈾礦化與紫黑色螢石、棕灰色玉髓、膠狀黃鐵礦化及紅色方解石關(guān)系密切。

(3)巖體內(nèi)外接觸帶型鈾礦床圍巖蝕變找礦標(biāo)志。巖體內(nèi)外接觸帶型鈾礦床，圍巖蝕變發(fā)育，外帶淺變質(zhì)巖主要有硅化、螢石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、電氣石化；內(nèi)帶巖體發(fā)育綠泥石化、水云母化、紅化、赤鐵礦化、硅化。

致謝:文中引用的一些數(shù)據(jù)、成果，主要來自湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三○二大隊、東華理工大學(xué)和核工業(yè)北京地質(zhì)研究院承擔(dān)的有關(guān)勘查、地質(zhì)調(diào)查及科研項目成果；其中的顯微照片主要來源于湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三○二大隊、核工業(yè)二三○研究所和南京大學(xué)地球科學(xué)系科研報告所形成的內(nèi)部資料。主要成果是前人及項目組集體智慧的結(jié)晶，在此表示衷心的感謝。