晏宗根

(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì))

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江西峽里鈾礦床地質(zhì)特征及礦化成因

晏宗根

(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì))

摘要峽里鈾礦床位于江西省峽江縣北西側(cè)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，巖漿多期次侵入，熱液活動(dòng)頻繁，圍巖蝕變強(qiáng)烈。在對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，討論了礦體產(chǎn)出特征、鈾礦石礦物成分及其組合特征、礦物生成順序、礦石類型、礦石化學(xué)成分及伴生元素特征，在此基礎(chǔ)上對(duì)礦床成因進(jìn)行了分析，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

關(guān)鍵詞地質(zhì)構(gòu)造特征礦物成分礦石類型礦物生成順序礦化成因

峽里鈾礦床于1961年被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)一系列勘查工作，已發(fā)展成為中型礦床。該礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，熱液活動(dòng)頻繁，鈾礦化嚴(yán)格受構(gòu)造控制，與其中的熱液脈體及蝕變關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)鈾礦化以小而多為特征，區(qū)內(nèi)近EW、NW、NNE向構(gòu)造均為容礦構(gòu)造，巖體內(nèi)外接觸帶均有工業(yè)礦體產(chǎn)出，以內(nèi)帶為主。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈脈狀及透鏡體狀，多以中、低品位礦石為主，具有典型的華南花崗巖型熱液鈾礦床特征[1-2]。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究對(duì)區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征及成因進(jìn)行探討。

1礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

1.1地層

峽里鈾礦區(qū)位于贛西南拗陷武功山—玉華山隆斷束中段軸部之金灘巖體東部接觸帶，東部為震旦系淺變質(zhì)巖，西部為印支期及燕山期花崗巖。區(qū)內(nèi)出露地層為震旦系下統(tǒng)上施組(Z1sh)，下坊組(Z1X)淺變質(zhì)巖及第四系(Q)堆積物。上施組主要分布于礦床南東角，巖性為灰、灰綠、灰黑色絹云母千枚巖夾變質(zhì)粉砂巖等，產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)為32°/SE∠28°，少數(shù)為36°/NW∠45°，與下坊組呈整合接觸，并倒轉(zhuǎn)覆于其上。下坊組主要分布于礦床東部，巖性為青灰、灰黑色泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖等。產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)為20°/SE∠30°～35°/SE∠63°，與老虎塘組呈整合接觸，并倒轉(zhuǎn)覆于其上。兩者與金灘巖體的接觸部位形成寬50～70 m的熱接觸變質(zhì)暈帶，巖性主要為斑點(diǎn)狀板巖、斑點(diǎn)狀千枚巖、角巖及角頁(yè)巖等。第四系主要分布于溝谷，為腐殖土層及泥、沙、卵石等。

1.2構(gòu)造1.2.1近EW向斷裂構(gòu)造

NW向斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有1#、2#、3#、8#、9#、11#等含礦構(gòu)造帶。該組構(gòu)造大致以400 m等間距產(chǎn)于花崗巖內(nèi)接觸帶，產(chǎn)狀80°～100°/SE～SW 50°～70°，長(zhǎng)850～1 900 m，寬1～5 m，部分地段寬5～10 m。每條斷裂構(gòu)造帶往往由若干個(gè)單條構(gòu)造組成，其空間展布在平面上多為平行斜列式，在剖面上呈側(cè)列式。該組構(gòu)造主要表現(xiàn)為破碎帶、硅化破碎帶，發(fā)育硅化、絹云母化、螢石化、綠泥石化等蝕變，為礦床內(nèi)最重要的含礦構(gòu)造。

1.2.2NW向斷裂構(gòu)造

近EW向斷裂構(gòu)造主要有30#含礦構(gòu)造帶，產(chǎn)于礦區(qū)東部外接觸帶變質(zhì)巖內(nèi)，產(chǎn)狀325°/NE 55°～70°，長(zhǎng)約1 800 m，寬2～15 m，為破碎帶、硅化破碎帶，發(fā)育硅化、絹云母化、螢石化等蝕變，為礦床內(nèi)含礦構(gòu)造之一。

1.2.3NNE向斷裂構(gòu)造

表1　峽里礦床斷裂構(gòu)造特征

1.3巖漿巖

2鈾礦化蝕變特征

2.1鈾礦體產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)鈾礦化在1條礦帶內(nèi)賦存著數(shù)十個(gè)至上百個(gè)礦體，其中最大礦體走向最大長(zhǎng)130 m，傾向最大延深146 m。工業(yè)礦體走向與傾向長(zhǎng)度不小于25 m的占工業(yè)礦體總數(shù)的58.6%，25～50 m占18.0%，50～100 m占22.2%，大于100 m的僅4個(gè)礦體，占1.2%，礦體走向與傾向長(zhǎng)度無(wú)明顯消長(zhǎng)關(guān)系。1#、2#、3#帶有少量礦體出露地表，標(biāo)高68～96 m，大部分為盲礦體，一般埋深20～150 m，最深達(dá)306 m，總體傾向延深345 m，礦帶垂幅約300 m，礦體主要分布于0#～14#勘探線范圍內(nèi)。8#帶礦體均呈盲礦體隱伏于地表以下26～434 m處，沿走向600 m，傾向延深465 m，礦帶垂幅約420 m。9#帶礦體僅1個(gè)礦體出露地表，其余均為盲礦體，埋深25～300 m，礦體埋深自西向東具有加大的趨勢(shì)。11#帶礦體為盲礦體，埋藏于地表以下13～523 m處。30#帶礦體均為盲礦體，埋藏于地表以下44～368 m處，礦體埋深自北西向南東具有加大趨勢(shì)。各礦帶礦體厚度、品位變化特征見(jiàn)表2。

表2　礦體厚度、品位變化特征

2.2鈾礦石礦物成分及其組合特征2.2.1礦石礦物成分

區(qū)內(nèi)礦床礦石的物質(zhì)成分較簡(jiǎn)單，屬單鈾類型。通過(guò)人工重砂分析和各種綜合分析，礦石中的有用組分僅為鈾，主要以瀝青鈾礦形式產(chǎn)出，其次為少量的次生鈾礦物。瀝青鈾礦為黑色、鋼灰色，具貝殼狀斷口，條痕黑色，大多呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。次生鈾礦物主要為鈣鈾云母和銅鈾云母，其次為硅鈣鈾礦，再次為鋇鈾云母及少量鈾黑等。其余金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦及少量方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦等。另外，表生氧化物有褐鐵礦、水針鐵礦等，脈石礦物有微晶、細(xì)晶石英、螢石、方解石等，蝕變礦物有蒙脫石、水云母、綠泥石、絹云母、白云母等。

2.2.2礦物組合特征

礦物共生組合可大致劃分3組：①微晶石英-螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母；②微晶石英-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母；③螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-蒙脫石-水云母。

2.3礦物生成順序

礦區(qū)礦物生成順序見(jiàn)圖1。石英自成礦前至成礦后均有形成，其量由多到少，與鈾礦有關(guān)的僅有紅色、灰黑色微晶石英。自成礦前期末至成礦初期有少量結(jié)晶螢石產(chǎn)出，成礦期有大量紫黑色螢石形成，直至成礦后期熱液活動(dòng)的尾聲仍有淺色螢石生成，與鈾礦相關(guān)的為細(xì)晶狀、粉末狀紫黑色螢石。硫化物有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦，其中黃鐵礦在成礦前后均有形成，但主要生成于成礦期，其中細(xì)晶、粉末狀黃鐵礦與鈾礦關(guān)系密切。絹云母于成礦前后都有形成，成礦前期主要由斜長(zhǎng)石蝕變而成及由區(qū)域構(gòu)造作用產(chǎn)生，呈淺綠、黃綠色調(diào)。成礦期形成的主要為蒙脫石、水云母，與鈾礦密切相關(guān)。赤鐵礦是一種蝕變礦物，主要形成于成礦期，呈浸染狀產(chǎn)出。表生氧化作用形成的礦物有褐鐵礦、水針鐵礦、硬錳礦以及鈣鈾云母、銅鈾云母、硅鈣鈾礦，少量鈾黑等。

2.4礦石類型、化學(xué)成分及伴生元素特征2.4.1礦石類型

(1)微晶石英型。礦石呈肉紅色、灰黑色塊狀、細(xì)脈浸染狀、環(huán)狀構(gòu)造，膠狀、骸晶狀、交代結(jié)構(gòu)。礦石成分主要為微晶石英、黃鐵礦、瀝青鈾礦及少量赤鐵礦等。瀝青鈾礦呈分散浸染狀、細(xì)脈狀、環(huán)狀等產(chǎn)出，以充填為主，交代次之，為礦床主要的礦石類型。

(2)螢石型。礦石呈灰黑色、紫黑色、細(xì)脈浸染狀、塊狀、角礫狀、環(huán)狀構(gòu)造，膠狀、交叉狀等結(jié)構(gòu)。礦石主要成分為紫黑色螢石、黃鐵礦、瀝青鈾礦及微晶石英、赤鐵礦等，瀝青鈾礦呈細(xì)脈狀、浸染狀、鮞狀產(chǎn)出，以充填為主。

(3)黏土化型。礦石呈黃褐色帶灰黑色、稻草黃色，塊狀、顯微浸染狀、角礫狀構(gòu)造，主要礦物成分為蒙脫石、水云母、瀝青鈾礦、赤鐵礦、黃鐵礦，瀝青鈾礦呈超顯微狀產(chǎn)出。

2.4.2礦石化學(xué)成分

(1)內(nèi)帶花崗巖。共同點(diǎn)是Fe2O3、H2O及灼失量不同程度地高于圍巖，Al2O3、TiO2、FeO、MgO、Na2O含量低于圍巖，其余成分因礦石類型不同而異：①在微晶石英型礦石中，SiO2、MnO含量高于圍巖，K2O、CaO、P2O5含量低于圍巖；②在螢石型礦石內(nèi)，CaF2含量較高，CaO、P2O5含量高于圍巖，SiO2、MnO、K2O含量低于圍巖；③黏土化型礦石中，P2O5含量高于圍巖，SiO2、CaO、MnO含量低于圍巖。

圖1　礦物生成順序

(2)外帶變質(zhì)巖。共同特點(diǎn)是Fe2O3、FeO、H2O及灼失量均高于圍巖，Al2O3、Na2O含量低于圍巖。其余成分隨礦石類型而異：①微晶石英型礦石，SiO2含量顯著高于圍巖，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地低于圍巖；②螢石型礦石，CaF2含量顯著增高，CaO、P2O5、MnO含量高于圍巖，SiO2、TiO2、MgO、K2O含量低于圍巖；③黏土化型礦石，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地高于圍巖，SiO2含量低于圍巖。

2.4.3礦石中伴生元素

目前，礦石中可供工業(yè)利用的元素僅為U，未發(fā)現(xiàn)具有綜合利用價(jià)值的其他伴生元素。由于圍巖及礦石種類不同，礦石中各元素的含量有所差異：在各礦石中Be、Pb、Mn、Mo有不同量的帶入；Cu、Ti在以花崗巖為圍巖的礦石中趨向于帶出，而在以變質(zhì)巖為圍巖的礦石中則有所帶入；V大都趨向于帶出，P一般有不同量的帶入；其余元素含量較穩(wěn)定。

3鈾礦化成因

3.1多期次巖漿侵入

峽里鈾礦床80%以上的礦體和資源儲(chǔ)量賦存于花崗巖中，花崗巖與鈾礦化的空間吻合關(guān)系反映了花崗巖對(duì)鈾成礦的控制作用，主要表現(xiàn)為：①巖體巖石富鈾對(duì)成礦有利，區(qū)內(nèi)礦床主要出露的3類花崗巖的鈾含量都較高，并均見(jiàn)有晶質(zhì)鈾礦，晶質(zhì)鈾礦直接被黑云母和斜長(zhǎng)石包裹，可推測(cè)屬同巖產(chǎn)物；②礦體主要產(chǎn)于巖體內(nèi)帶1 km、外0.5 km范圍內(nèi)，巖體內(nèi)存有較多的變質(zhì)巖捕虜體，修行山頂尚存有大片殘留頂蓋，在距接觸帶1 km的內(nèi)帶鉆孔中，深150 m處還見(jiàn)有變質(zhì)巖捕虜體，表明礦區(qū)花崗巖剝蝕深度不大，礦化殼層保存較好，具有較好的保礦條件。除1#、2#、3#帶少部分、9#帶個(gè)別礦體出露地表外，其余盡管地表無(wú)礦，但一般在-25 m以下隱伏較好的礦體，目前已知的礦體埋深最大達(dá)520 m。

3.2斷裂構(gòu)造3.2.1構(gòu)造期與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)按其與成礦的時(shí)間關(guān)系可劃分為：①成礦前構(gòu)造，在礦床內(nèi)表現(xiàn)強(qiáng)烈，主要形成近EW向，其次NW向硅化破碎帶，為成礦的基礎(chǔ)構(gòu)造，當(dāng)晚新華夏系構(gòu)造與其疊加復(fù)合時(shí)，才有可能形成較好的鈾礦化；②成礦期構(gòu)造，在礦床內(nèi)較發(fā)育，可歸為近EW、NW、NNE、NE向等4個(gè)方向組，雖方向多組，但具有成生聯(lián)系，同屬于晚新華夏系構(gòu)造成分，對(duì)成礦起主導(dǎo)作用；③成礦后構(gòu)造，在礦床內(nèi)表現(xiàn)較強(qiáng)烈，往往與前期構(gòu)造疊加，破壞礦體，但無(wú)明顯錯(cuò)動(dòng)。

3.2.2構(gòu)造復(fù)合對(duì)成礦的控制

(1)近EW向含礦構(gòu)造。表現(xiàn)為晚新華夏系低序次的張扭性破碎帶、裂隙帶及裂隙構(gòu)造，往往疊加復(fù)合于EW向構(gòu)造體系的次級(jí)EW向壓性蝕變破碎帶上，主要發(fā)育于巖體內(nèi)帶1 km、外帶0.5 km范圍內(nèi)，為1組最為發(fā)育、呈礦最佳的含礦構(gòu)造，如1#、2#、3#、8#、9#、11#帶等。眾所周知，熱液鈾礦床的形成常受多種地質(zhì)因素制約，就區(qū)內(nèi)礦床而言，單從構(gòu)造角度來(lái)看，近EW向含礦構(gòu)造賦存著較好的礦體，原因是：①成礦前基礎(chǔ)構(gòu)造發(fā)育較好，為成礦提供了良好的儲(chǔ)礦空間；②成礦構(gòu)造發(fā)育較好，與成礦前的基礎(chǔ)構(gòu)造疊加復(fù)合程度高。

(2)NW向含礦構(gòu)造。表現(xiàn)為晚新華夏系低序次張扭性破碎帶、裂隙構(gòu)造，重接復(fù)合于EW向構(gòu)造體系的NW向扭性硅化破碎帶上，分布于外帶，呈礦較好，但不發(fā)育，為1組較次要的含礦構(gòu)造，如30#帶，該帶成礦基礎(chǔ)構(gòu)造規(guī)模較大，南東段重接復(fù)合程度高、礦化好。

(3)NNE向含礦構(gòu)造。表現(xiàn)為晚新華夏系次級(jí)壓扭性硅化破碎帶重接復(fù)合于EW向構(gòu)造體系的近SN向張性構(gòu)造上，如33#帶，產(chǎn)于接觸帶附近，礦化連續(xù)性較差。

(4)NE向含礦構(gòu)造。表現(xiàn)為晚新華夏系扭性裂隙，一般與EW向構(gòu)造體系的次級(jí)扭性裂隙帶重接復(fù)合，分布于內(nèi)帶，不發(fā)育，規(guī)模小，含礦性最次，如6#帶等。

3.2.3成礦構(gòu)造對(duì)礦體規(guī)模、形態(tài)及展布的控制

礦體規(guī)模嚴(yán)格受成礦構(gòu)造制約，當(dāng)成礦構(gòu)造規(guī)模大且穩(wěn)定時(shí)，則礦體規(guī)模較大，變化較?。恢鞒傻V構(gòu)造帶內(nèi)的礦體規(guī)模一般較大，而旁側(cè)次級(jí)成礦構(gòu)造中的礦體規(guī)模通常較小。成礦構(gòu)造為碎裂(破碎)帶、裂隙帶重疊于前期蝕變構(gòu)造帶上，則可形成規(guī)模較大的透鏡狀或脈狀礦體；成礦構(gòu)造為單裂隙，礦體則呈單脈狀，若成礦構(gòu)造成群發(fā)育，礦體則呈群脈形式產(chǎn)出；成礦裂隙密集發(fā)育，則形成厚度較大的透鏡狀礦體。各組成礦構(gòu)造控制著區(qū)內(nèi)礦體的展布，如近EW向組成礦構(gòu)造大致以400 m的等間距產(chǎn)出，導(dǎo)致該方向組的礦體亦以類似的間距展布，因此，自北而南，主要形成了4條近EW向含礦帶，即1#、3#、8#、9#、11#帶。1條含礦構(gòu)造帶往往由若干個(gè)含礦構(gòu)造組成，在平面上呈斜列式展布，在剖面上呈不規(guī)則側(cè)列，賦存其內(nèi)的礦體與其排列組合形式雖表現(xiàn)出的明顯程度有所不同，但基本形式一致。

3.3熱液與蝕變

峽里鈾礦床熱液與蝕變活動(dòng)較強(qiáng)烈，多達(dá)3期8次(圖1)，而鈾成礦僅與第2期的2次脈體活動(dòng)即紅色、灰黑色微晶石英脈、紫黑色螢石脈活動(dòng)緊密相關(guān)，主要發(fā)育于巖體內(nèi)帶1.5 km、外帶0.5 km范圍內(nèi)，產(chǎn)出形式以充填為主，交代次之。

(1)第1次脈體活動(dòng)。為紅色、灰黑色微晶石英脈，多呈脈狀、細(xì)脈狀充填于近EW、NW、NNE向斷裂構(gòu)造中。單個(gè)脈體規(guī)模較小，一般寬數(shù)厘米至數(shù)十厘米，長(zhǎng)數(shù)米至數(shù)十米。系微晶石英，一般含有微粒、粉末狀黃鐵礦，部分還含有細(xì)—微粒狀紫黑色螢石。在同一脈體上往往見(jiàn)其邊部顯紅色，內(nèi)部呈灰黑色，而紅色微晶石英集合體中浸染著赤鐵礦，可說(shuō)明紅色微晶石英脈為灰黑色微晶石英脈演變的產(chǎn)物。

(2)第2次脈體活動(dòng)。為紫黑色螢石脈，大都呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀充填于近EW、NW、NNE向斷裂構(gòu)造中。單個(gè)脈體規(guī)模較小，一般寬數(shù)厘米至數(shù)十厘米，結(jié)晶程度差，一般為細(xì)—微粒狀，往往含有粉末狀黃鐵礦，多疊加于紅色、灰黑色微晶石英脈上，但幅度稍大些。

峽里鈾礦床的礦化均發(fā)生于蝕變帶內(nèi)，礦體大都賦存于強(qiáng)烈蝕變地段，在幾種(次)蝕變作用疊加的部位，礦體規(guī)模較大，品位較高，反映了圍巖蝕變?cè)诔傻V中的重要作用。礦區(qū)內(nèi)蝕變發(fā)育、種類較多，其形成與構(gòu)造熱液脈體活動(dòng)密切相關(guān)，普遍形成的有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長(zhǎng)石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化，再次為赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。近礦蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、蒙脫石化、水云母化、赤鐵礦化、綠泥石化。

4結(jié)語(yǔ)

在對(duì)峽里鈾礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征、礦床礦化蝕變特征分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)探討了礦化成因，對(duì)于區(qū)內(nèi)鈾礦找礦工作有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]杜樂(lè)天，王文廣.華南花崗巖型鈾礦找礦新目標(biāo)——絹英巖化鈾礦類型[J].鈾礦地質(zhì)， 2009，25(2)：85-90.

[2]杜樂(lè)天，王文廣.堿型地幔流體與富堿熱液成礦[J].礦床地質(zhì), 2009，28(5)：599-610.

Geological Characteristics and Mineralization Genesis of the Xiali Uranium Deposit in Jiangxi Province

Yan Zonggen

(263 Brigade of the Jiangxi Nuclear Industry Geological Bureau)

AbstractXiali uranium deposit is located in the NW side of Xiajiang county, Jiangxi province, the structures in the mining area are developed, magma intrusion with multi-phase, the hydrothermal activities are frequent, the wall rock alteration is strong. Based on analyzing the geological tectonic characteristics of the mining area,the ore-body occurrence characteristics, mineral composition and combination characteristics of the uranium ores, mineral produce order, ore types, ore chemical composition and its associated elements characteristics are discussed in depth. Based on the above analysis results,the mineralization genesis is studied to provide reference for the prospecting work in the mining area.

KeywordsGeological tectonic characteristics, Mineral composition, Ore types, Mineral produce order, Mineralization genesis

(收稿日期2016-01-13)

晏宗根(1967—)，男，高級(jí)工程師，331307 江西省新干縣昌言路6號(hào)。