下庄“交点”型铀矿成矿地质特征及找矿意义

下庄“交点”型铀矿成矿地质特征及找矿意义

钟福军;潘家永;刘国奇;吴玉;颜伟华;吴斌

【摘 要】“交点”型铀矿是下庄矿田今后找矿的主要矿床类型之一。铀矿化产于基性岩脉与区域断裂构造交汇部位，矿化及矿体产状由两者共同控制。在归纳分析区域断裂构造和基性岩脉与铀成矿作用关系的基础上，结合围岩蚀变、地幔流体及成矿物质来源，提出下庄矿田“交点”型铀矿的找矿方向及找矿标志，为该地区“交点”型铀矿的研究与勘查工作提供依据。%The intersection type uranium

deposit is one of the main ore deposits which rank in priority in the future

prospecting works in Xiazhuang ore field.Uranium mineralization occurs at

the intersection of basic dike and regional faulted structure,which both

control the mineralization and occurrence of the ore-bodies. Through

analyzing the relation of regional fracture structure and basic dike with

uranium mineralization,and based on the consideration of wall rock

alteration,mantle fluid and ore-forming material source,this paper

proposes the prospecting direction and clues for prospecting in

intersection type uranium deposits within Xi-azhuang ore field,and it

provides the important basis for research and exploration of intersection

type urani-um deposits within the area.

【期刊名称】《矿产与地质》

【年(卷),期】2014(000)005

【总页数】6页(P590-595) 【关键词】“交点”型铀矿;基性岩脉;地幔流体;成矿物质

【作 者】钟福军;潘家永;刘国奇;吴玉;颜伟华;吴斌

【作者单位】东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西 南昌

330013;东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西 南昌

330013;东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西 南昌

330013;东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西 南昌

330013;安徽省地质实验研究所，安徽 合肥 230001;赣中南地质矿产勘查研究院，江西 南昌 330002

【正文语种】中 文

【中图分类】P619.14

0 引言

“交点”型铀矿产于两条构造交汇部位，铀矿化由两者共同控制。本文所讨论的下庄矿田“交点”型铀矿是指产于区域断裂构造与基性岩脉相交部位的铀矿化。根据基性岩脉与断裂构造相交接的角度，可分为4类:正接复合型(两组构造近似垂直相交，交角70°～90°)、反接复合型(两组构造垂直，交角90°)、斜接复合型(两组构造夹角较小，交角30°～50°)和重接复合型(两组构造重合交接或走向平行)[1]。

下庄“交点”型铀矿因铀资源储量大、矿石品位富、矿体集中、埋藏浅、矿石矿物组合简单、铀浸出率高等特点。近年来有关学者从成矿流体、成矿物质来源、控矿因素、成矿年代学、经济利用等多个方面对典型“交点”型铀矿床开展过研究[1～6]，取得丰硕成果。文章在总结归纳区域断裂构造、基性岩脉与铀成矿关系的基础上，结合地幔流体成矿作用理论，探讨下庄“交点”型铀矿在围岩蚀变、成矿流体和成矿物质来源方面的成矿地质特征，分析其找矿意义，为今后对该类矿床的研究及勘探工作提供重要依据。

1 下庄矿田地质特征

下庄矿田是我国最早发现及最重要的花岗岩型铀矿田之一[7]，区域上位于华南加里东褶皱隆起带与海西—印支期拗陷带交界部位。区内断裂构造极为发育，大致分为NE向、NNE向与NWW向三组，彼此交织、切割，整体构成了矿田菱形格子的构造格局，控制着矿田内铀矿床的分布(图1)与铀矿体的展布形态。NNE向与NWW向断裂构造与“交点”型铀矿化关系最为密切。矿田内岩浆活动较为强烈，具多期次、多旋回特征，形成印支期、燕山期花岗质岩体及燕山晚期的中基性岩脉(岩墙)。岩体产出严格受区域性EW向贵东—大东山深大断裂构造控制，呈近EW向展布，侵入于震旦—奥陶纪陆相碎屑岩中。岩体内部主要发育NW向、NNE向和NEE向3组基性岩脉，NW向岩脉为主体，分布广、规律性强，产状为340°～360°∠75°～80°，与“交点”型铀矿化关系最为密切；岩性以辉绿岩与角闪辉绿岩为主，少量闪斜煌斑岩；成岩年龄为140～105 Ma[8]。矿田内存早、晚两期不同成因类型的花岗岩型铀矿，早期铀矿成矿年龄为122～138 Ma，为岩浆期后热液型铀矿，以富矿为主；晚期铀矿成矿年龄为54～96 Ma，为岩源活化热液再造型铀矿，以贫矿为主[9]。

“交点”型铀矿是下庄矿田的主要矿化类型，多产于矿田南部花岗质岩体内，是硅化带型铀矿的具体产出形式之一。铀成矿年龄约为73.5Ma[4]，属岩源活化热液再造型铀矿，是下庄矿田晚期铀成矿作用产物。矿田内现已查明若干个“交点”型铀矿床，如330、331、333、334、335、336、338、339、小水、仙石和杨贡坑等铀矿床及一大批富矿点、带，所控制的资源储量约占矿田已查明铀矿资源储量的40%[1]。铀矿床的产出及矿体形态严格受断裂构造与基性岩脉交汇复合构造及其规模所控制。矿体呈板柱状，长度小，延深大，矿石品位高，大多数在0.3%以上，以沥青铀矿方解石型与沥青铀矿紫黑色萤石、黑色微晶石英型矿石为主，发育绢云母化、硅化、绿泥石化、赤铁矿化、粘土化等热液蚀变[10]。此外，矿体还具有埋藏浅、铀浸出率高、产出较为集中、易于开采和选冶等特点。因此，“交点”型铀矿已成为目前下庄矿田寻找的主要矿床类型之一。

图1 下庄矿田地质略图(a)与小水“交点”型铀矿床地质简图(b)(据商明强，2012；王正其，2009，略改)Fig.1 Geological scheme of Xiazhuang ore field(a)and

generalized geological map of Xiaoshui"intersection"type uranium

deposit(b)1—上白垩统砾岩、砂砾岩 2—泥盆系砂页岩 3—寒武系浅变质砂页岩

4—竹筒尖岩体 5—帽峰岩体 6—鲁溪岩体 7—笋洞岩体 8—下庄岩体9—大吉山岩体 10—加里东期片麻状花岗岩 11—海西期片麻状花岗岩 12—晚中生代基性岩脉 13—断裂 14—铀矿床15—铀矿点、铀矿化点 16—“交点”型铀矿体 17—燕山早期岩体 18—燕山晚期岩体 19—断裂构造带产状

2 “交点”型铀矿床成矿特征

2.1 断裂构造与铀成矿

断裂构造是岩浆热液型铀矿的主要控制因素，也是“攻深找盲”的关键[11]。尤其是区域性深大断裂构造，它联通岩石圈地幔，为区域铀成矿作用带来丰富的地幔流体和幔源成矿物质。下庄矿田断裂构造主要呈NE向展布，基性岩脉主要呈NW向分布，断裂构造常以硅化破碎带的形式产出。“交点”型铀矿床多产于NE—NNE向断裂构造与NW向基性岩脉相交部位以及NWW向断裂构造与NWW向基性岩脉组交接部位(图2)；铀矿化明显受断裂与基性岩脉的交汇复合构造轨迹线和控矿构造与含矿构造相交的共轭线控制，矿体主要赋存于硅化破碎带内，且沿交汇构造轨迹线向深部延伸[4]。通常在主干断裂构造与主干基性岩脉交接处形成主矿体[6]。此外，矿体也赋存在交汇构造所产生的派生次级构造中。矿体主要呈网脉状、脉状充填断裂构造，近EW向应力拉张作用条件下成矿物质上涌充填、富集成矿。交汇复合构造轨迹线或控矿构造与含矿构造相交的共轭线对矿体的控制主要体现在为成矿物质或成矿流体提供运输通道，并提供有利的储矿空间，使得含矿流体在交点处沉淀、富集成矿。总之，断裂构造作为主要控矿因素之一，在“交点”型铀成矿过程中起着举足轻重的作用。

图2 下庄铀矿区26号勘探线剖面略图(据冯志军，2011)Fig.2 Sketch of No.26

prospecting line profile in Xiazhuang uranium mining area1—硅化碎裂花岗岩 2—硅化破碎带3—辉绿岩 4—铀矿体 5—铀矿化段

2.2 基性岩脉与铀成矿

下庄矿田内发育多组基性岩脉，它们是区域内晚期基性岩浆活动的产物，代表区内多次大规模的构造运动和地壳的伸展—拉张环境。其中NW向基性岩脉与铀成矿关系最为密切。“交点”型铀矿体往往产于断裂构造与基性岩脉小角度相交部位，矿体长度受基性岩脉厚度制约。其次，从时间上来看，基性岩脉的成岩年龄略早于铀矿化年龄[34]，说明基性岩脉与“交点”型铀成矿作用关系密切。

基性岩脉对铀矿化和铀矿床的定位起着控制作用，主要体现在与铀矿体的空间关系和成因关系上。铀矿体常以脉状、网脉状充填于基性岩脉角砾空隙或交点轨迹附近的破碎带内，方解石、萤石、黄铁矿通常产于脉体两壁，沥青铀矿多产于岩脉中央[4]。张性构造环境促使地幔基性岩浆沿断裂空隙快速上升侵位，断裂两侧热力平衡遭受到破坏，形成一定的温压梯度，促进地幔流体的循环，还来自地幔的矿化剂ΣCO2。同时，幔源基性岩浆上侵时所带来的地幔流体与成矿物质，也参与了铀成矿作用。基性岩浆的侵位使得两侧岩石进一步破碎，产生新的次级断裂或裂隙，为铀矿化提供有利的富集成矿空间。此外，基性岩浆活动对围岩有加热作用，从而与花岗质岩浆结晶的余热共同为铀成矿提供热源。

2.3 围岩蚀变特征

围岩蚀变是含矿热液与近矿围岩发生化学反应，产生一系列物质成分、结构、构造的变化，其实质是流体与岩石长时间化学反应的结果，即水—岩作用的产物。其分布范围一般比矿体范围广，往往以矿体为中心，具典型分带性，因此是一种重要的找矿标志。“交点”型铀矿床的围岩蚀变以碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、黝帘石化、纤闪石化、绢云母化、轻微高岭土化为特征，具多期叠加现象。交点附近的基性岩脉常发育红色硅化、退色蚀变，褪色为黄褐至灰白色，褪色带外侧发育赤铁矿化。下庄“交点”型铀矿床围岩蚀变分带性研究表明，铀矿化基性岩脉的垂向蚀变分带特征是浅部以酸性交代的低温泥岩化蚀变为主，其侧缘蚀变带则逐带依次往下向内带收敛，至深部逐渐被碱性交代的低温青磐岩化蚀变带所代替[13]。同时，在垂向上也反映出流体交代有呈下伏碱交代上覆酸交代的演化规律。这种类蚀变空间结构特征是由于含铀热液流体上移过程中气液相组分发生分馏或岩脉经历了至少两次不同性质的热液流体叠加作用的结果[13]。总之，这种围岩蚀变的分带性及多期叠加现象是由水—岩作用所引起的，反映出水—岩作用过程中含矿流体的化学成分在不断发生变化，所处的物理化学环境也随反应的进行而改变。