劉 華，羅 平，丁迪生

(湖北省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖北 孝感 432000)

0 引 言

武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶夾持于華北地塊和揚子地塊之間，是秦嶺復(fù)合造山帶的東延部分和根帶(亦是中國中央造山帶的重要組成部分)，大地構(gòu)造位置屬秦嶺褶皺系南秦嶺-淮陽褶皺帶，鈾成礦區(qū)帶劃分上屬祁連-秦嶺鈾成礦省南秦嶺鈾成礦帶東段，鈾成礦地質(zhì)條件極為有利。該帶內(nèi)湖北地區(qū)鈾礦化信息點多、面廣，已知鈾礦床(點)多達(dá)32處，有鈾礦找礦遠(yuǎn)景的伽瑪總量異常點(帶)上千處，分布范圍廣，找礦潛力大。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 地層

武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶(湖北地區(qū))屬秦嶺-大別山地層區(qū)十堰-隨州地層分區(qū)和桐柏-大別地層分區(qū)。十堰-隨州地層分區(qū)出露新元古界青白口系-第四系地層，主要地層包括新元古界青白口系武當(dāng)(巖)群、南華系耀嶺河組、震旦系和古生界。與鈾礦關(guān)系密切的寒武系以及志留系地層，是碳硅泥巖型鈾礦賦礦地層。下古生界寒武系-奧陶系-志留系硅質(zhì)碳質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖系，主要分布于鄂西北的兩竹兩鄖地區(qū)。桐柏-大別山地層分區(qū)出露有新太古界-元古界地層及零星分布的晚白堊統(tǒng)-新近系“紅層”，主要地層有新太古界木子店(巖)組、古元古界大別(巖)群、紅安雜巖等，是區(qū)內(nèi)產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦化主要賦礦巖層，厚度大，分布廣泛，放射性強(qiáng)度較高。

1.2 構(gòu)造

武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶(湖北地區(qū))屬于秦嶺-大別造山帶一級構(gòu)造單元，構(gòu)造整體呈北西西向展布，與成礦有關(guān)的主要斷裂構(gòu)造有青峰-襄陽-廣濟(jì)斷裂、桐柏-磨子潭斷裂、新城-黃陂斷裂、兩鄖斷裂、十堰-耿集斷裂、白河-石花街?jǐn)嗔?、竹?竹溪斷裂等。

青峰-襄陽-廣濟(jì)斷裂是分隔秦嶺-大別山造山帶與揚子板塊的區(qū)域性大斷裂，斷裂的主體性質(zhì)為由北向南的逆沖推覆。該深大斷裂附近寒武紀(jì)-志留紀(jì)時期為一陸源淺海-濱海相沉積環(huán)境，有利于鈾礦的沉積預(yù)富集；桐柏-磨子潭斷裂、新城-黃陂斷裂呈北西-南東向延伸，表現(xiàn)為大型逆沖推覆斷層和褶皺構(gòu)造，區(qū)內(nèi)大部分中生代酸性花崗巖均侵位于該構(gòu)造的兩側(cè)或其挾持部位，對鈾礦化也有一定的控制作用；兩鄖斷裂、十堰-耿集斷裂、白河-石花街?jǐn)嗔选⒅裆?竹溪斷裂為一套以北西向為主的斷裂構(gòu)造，具有逆沖推覆性質(zhì)，是區(qū)內(nèi)碳硅泥巖型鈾礦床(點)主要的控礦構(gòu)造，與這些構(gòu)造同時形成了一組北西向相互平行、產(chǎn)狀相近、規(guī)模較小的次級構(gòu)造，是區(qū)內(nèi)的主要含礦構(gòu)造。見圖1。

圖1 武當(dāng)-桐柏-大別地區(qū)構(gòu)造綱要圖

1.3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿活動頻繁，巖石類型多樣。新元古代的巖漿巖主要分布在大別和武當(dāng)?shù)貐^(qū)。大別地區(qū)巖體主要分布在大別山北部超高壓變質(zhì)地區(qū)，主要巖性為輝石巖、輝長巖等，代表性巖體有大悟-紅安的基性-超基性巖帶、蘄春銅石山、清水河等巖體，房縣高枧巖體、鄖縣云彩山巖體等；武當(dāng)?shù)貐^(qū)主要有武當(dāng)巖群變質(zhì)火山-沉積巖系、耀嶺河組變質(zhì)火山-沉積巖系和變基性巖墻群。古生代的巖漿巖主要見于武當(dāng)?shù)貐^(qū)的基性巖墻群。中生代的巖漿活動主要為燕山期，廣泛分布在桐柏-大別地區(qū)。其侵位時代集中于晚侏羅世-早白堊世，侵入巖類型多，不同巖性的的巖石呈有規(guī)律的序列產(chǎn)出，從早到晚為石英閃長巖→鎂鐵質(zhì)→超鎂鐵質(zhì)巖/斑狀二長花崗巖→細(xì)粒二長花崗巖/鉀長花崗巖→(霞石)正長巖和花崗斑巖-各類巖脈。中生代中酸性花崗巖與鈾礦關(guān)系密切。在桐柏-大別地區(qū)鈾礦化異常點帶多位于中酸性巖體內(nèi)部及其接觸帶，以及巖體與斷裂構(gòu)造的交切部位。

1.4 變質(zhì)作用

根據(jù)變質(zhì)相程度的不同，研究區(qū)大體上可劃分為武當(dāng)-隨州中低級變質(zhì)帶和桐柏-大別山中高級變質(zhì)帶。武當(dāng)-隨州中低級變質(zhì)帶主要包括耀嶺河組和武當(dāng)巖群，其巖性、巖相和變質(zhì)程度是一致的，均達(dá)到綠片巖相。桐柏變質(zhì)帶主要為高壓榴輝巖帶(主要由一套變質(zhì)火山-沉積巖組成)和藍(lán)片巖-綠片巖帶(典型礦物組合為角閃石、石榴石、綠簾石、多硅白云母、黑硬綠泥石等)。大別山變質(zhì)帶主要有榴輝巖帶、條帶狀片麻巖-超鎂鐵巖組合、大別雜巖。

2 鈾礦化特征

2.1 鈾礦化類型

按照鈾礦化產(chǎn)出的賦礦圍巖劃分，研究區(qū)鈾礦化類型主要分為碳硅泥巖型、產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦二種基本類型。

碳硅泥巖型鈾礦產(chǎn)于寒武系-志留系一套由碳質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)組成的黑色沉積巖系中，屬熱液疊加改造類型，主要分布在武當(dāng)?shù)貐^(qū)。這類鈾礦化在巖石沉積和成巖過程中發(fā)生預(yù)富集，區(qū)域動力變質(zhì)作用下巖石強(qiáng)烈褶皺擠壓，變質(zhì)熱液作用導(dǎo)致鈾的活化、遷移，疊加在沉積成巖礦化之上，形成礦體。這類鈾礦化與兩個時代的地層有關(guān)，其一為早寒武統(tǒng)楊家堡組、莊子溝組的一套以碳質(zhì)、硅質(zhì)為主的淺變質(zhì)沉積巖系，是區(qū)內(nèi)主要的含鈾沉積巖層，大多數(shù)的鈾礦床、礦(化)點、異常點帶均產(chǎn)于該地層之中。其二為早志留統(tǒng)大貴坪組的一套以碳質(zhì)、泥質(zhì)為主的中-淺變質(zhì)巖系，是區(qū)內(nèi)的次要含礦層位。這類鈾礦化與構(gòu)造條件有關(guān)，巖層經(jīng)構(gòu)造破碎后局部形成礦床或礦(化)點。本區(qū)碳硅泥巖型鈾礦主要與上述地層條件和構(gòu)造條件有關(guān)。兩竹兩鄖地區(qū)的桂坪、李家堡、將軍河等鈾礦床(點)均屬于該類型。

產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦類型，是變質(zhì)作用、熱液作用、表生淋積作用等因素的復(fù)合疊加成因，以變質(zhì)作用為主，并且部分異常點(帶)與巖漿侵入有關(guān)。這類產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦是本區(qū)的一種次要鈾礦化類型，主要分布于桐柏-大別地區(qū)，受古老花崗質(zhì)片麻巖和中生代酸性巖漿侵入的控制，其主要成礦作用為巖石熔融階段鈾的活化及后期高溫高壓變質(zhì)作用和巖漿侵入作用的疊加富集成礦。

2.2 鈾礦地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)鈾礦床、礦(化)點32個，分散分布于全區(qū)。其中碳硅泥巖型鈾礦床1個，礦(化)點26個，產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦化點4個。地面伽瑪異常點(帶)5 137個，其中武當(dāng)?shù)貐^(qū)3 455個，桐柏-大別地區(qū)1 682個。見表1。

碳硅泥巖型鈾礦化主要分布在我省西北部的武當(dāng)山-神農(nóng)架地區(qū)，鈾礦化點帶呈NWW向分布，主要受斷裂構(gòu)造和碳硅泥巖地質(zhì)體空間分布控制；產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦化主要分布在我省東北部的桐柏-大別地區(qū)，鈾成礦帶整體呈近EW向，主要受斷裂構(gòu)造、中深變質(zhì)巖、中生代巖漿巖侵入控制。

表1 武當(dāng)-桐柏-大別地區(qū)鈾礦床、礦(化)點統(tǒng)計表

該區(qū)碳硅泥巖型鈾礦床、鈾礦(化)點，大部分產(chǎn)于寒武系下統(tǒng)莊子溝組中下段。主要賦礦巖性為炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)千枚巖、含炭硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)石英片巖、云母石英片巖等。這類鈾礦床、礦(化)點，均產(chǎn)于本區(qū)的北西向三級構(gòu)造及其次級構(gòu)造中。碳硅泥巖型鈾礦(床)點小而散，多由十幾到幾十個小礦體組成，單個礦體規(guī)模一般長5～30 m，寬10～30 m，厚0.5～10 m，埋深一般為0～150 m。品位一般為0.05 %～0.08 %。礦體呈似層狀或透鏡狀。礦石以破碎的含碳質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)的各種板巖或片巖為主。鈾的存在形式主要呈游離狀態(tài)，分散吸附于礦石的炭質(zhì)、泥質(zhì)和黃鐵礦中。礦體圍巖一般無熱液蝕變，在竹山桂坪鈾礦床局部圍巖上能見到弱的黃鐵礦化。以竹山縣桂坪鈾礦床為例，該鈾礦賦礦巖性為下寒武系莊子溝組下段(∈1z1)含鈣炭質(zhì)板巖、薄層硅質(zhì)板巖和砂質(zhì)千枚巖等，礦體產(chǎn)出在北西向壓性、壓扭性走向斷裂F2的上下盤中，礦床由25個工業(yè)礦體組成，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體長20～100 m，最長達(dá)340 m，寬15～70 m，最寬達(dá)190 m，平均厚度0.7～3.3 m，埋深50～100 m，礦石品位大多數(shù)為貧礦石，一般為0.05 %，個別達(dá)到0.1 %以上，礦體走向不連續(xù)，品位厚度變化較大。礦體的產(chǎn)狀一般與圍巖一致，傾角較陡。見圖2。

1.莊子溝組上段炭質(zhì)板巖；02.莊子溝組下段薄層硅質(zhì)板巖及砂質(zhì)千枚巖組；3.楊家堡組中厚層硅質(zhì)巖；4.黃鐵礦界面；5.正斷層；6.逆斷層；7.薄層硅質(zhì)板巖；8.劣煤層；9.破碎角礫巖帶；10.工業(yè)鈾礦體；11.黃鐵礦；12.褐鐵礦；13.方解石；14.次火山巖脈

圖2 桂坪鈾礦床6號勘探剖面圖

Fig.2 Exploration profile No.6 in Guiping
uranium deposit

產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦，賦存巖性主要為花崗質(zhì)片麻巖、斜長片麻巖、白云石英鈉長片巖等。鈾礦化規(guī)模小，其礦化體一般為幾米到十幾米，寬3～10 m，厚0.5～3 m。鈾品位一般0.3 %，最高的可達(dá)5 %，屬于高品位礦石。礦化體一般呈透鏡狀，礦化體埋深較淺，延伸較小。礦化體在空間分布上有集中成群的特點，常常與金、銀、銅等元素伴生。礦化體及航空異常點與中生代酸性花崗巖有一定的關(guān)系，巖漿侵入為鈾礦化提供熱液條件，同時熱液中的鈾與變質(zhì)巖中的鈾進(jìn)一步疊加改造，形成礦體。如棗陽市鹿頭鈾礦點，該鈾礦點賦存于震旦系上統(tǒng)(Z2)白云石英鈉長片巖和大理巖所組成的一套變質(zhì)巖系中，礦化地段東西長150 m，南北寬50 m，礦化體產(chǎn)狀165°∠50°～60°。礦化體呈透鏡狀，似層狀產(chǎn)出，在走向上呈尖滅再現(xiàn)。礦石礦物為氟炭鈰鈾礦、硅鈦鈰釔礦、釷釔礦、獨居石。造巖礦物有微斜長石、斜長石、黑云母、角閃石、綠泥石、蛭石等。礦體部位有鈣鋁榴石、榍石、黃鐵礦、螢石、磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石等。地表礦化體與近東西的破碎帶和北東向構(gòu)造有關(guān)。該礦點為鈾、釷混合型礦化，鈾品位0.05 %～0.30 %；釷品位0.15 %～2.34 %。

3 鈾礦成礦有利條件分析

武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶(湖北地區(qū))具有優(yōu)越的鈾成礦地質(zhì)條件。根據(jù)鈾礦成礦地質(zhì)特征總結(jié)出成礦有利條件主要有3個：鈾源、構(gòu)造和巖漿巖。見圖3。

1.第四紀(jì)全新世沉積物；2.第四紀(jì)更新世沉積物；3.晚白堊紀(jì)地層；4.晚震旦世地層；5.早震旦世地層；6.中元古代武當(dāng)巖群；7.桐柏群；8.斑狀角閃黑云二長花崗巖；9.輝長輝綠巖；10.地質(zhì)界線；11.實測斷層；12.鈾礦點

圖3 湖北省棗陽市鹿頭地區(qū)地質(zhì)圖
Fig.3 Geological map of Lutou District，Zaoyang City，
Hubei Province

3.1 鈾源

在三大成礦條件中，鈾源是鈾礦成礦的前提條件和基礎(chǔ)條件。鈾源主要來自三大地質(zhì)體：元古代花崗質(zhì)片麻巖、寒武系-志留系沉積淺變質(zhì)地層和中生代中酸性花崗巖。

元古代花崗質(zhì)片麻巖鈾源：主要分布于大別地區(qū)，主要由早元古代龜峰山片麻雜巖和早元古代平湖片麻雜巖組成。其原巖為古老的花崗巖變質(zhì)而成，其鈾的含量普遍高于其它基性變質(zhì)巖，一般在25～31×10-6，是一種具有較高活性的鈾源。

寒武系-志留系沉積淺變質(zhì)地層鈾源：主要分布在武當(dāng)?shù)貐^(qū)的兩竹、兩鄖地區(qū)，該套巖層自早寒武世楊家堡期開始，直到早奧陶世，為一套淺海-濱海相沉積巖地層。富含有機(jī)質(zhì)和黃鐵礦，具有較高的初始鈾含量，鈾以分散游離狀態(tài)存在于巖石中，這種鈾源具有一定活性，在表生或變質(zhì)熱液的作用下，極易富集成鈾礦體。其鈾的含量一般大于35×10-6。

中生代中酸性花崗巖巖漿鈾源：由中生代中酸性花崗巖巖漿侵入時帶入，由巖漿的侵位在特定的構(gòu)造環(huán)境下形成鈾的富集。一般均由巖漿分異時產(chǎn)生的殘余巖漿或熱液所攜帶，隨巖漿或熱液侵入圍巖，具有含量高，活性大的特點，可以局部富集成礦。其鈾的含量較其他基性巖體(一般14×10-6)高，為28～35×10-6。

3.2 構(gòu)造

碳硅泥巖型鈾礦主要受一級斷裂構(gòu)造與三級斷裂構(gòu)造控制。一級斷裂構(gòu)造控制著鈾礦的原始沉積，在一級斷裂(青峰-襄陽-廣濟(jì)斷裂)附近，沉積地層中含礦層厚度大，含鈾量高。三級斷裂及其次一級斷裂，以層間破碎為主要特征，其控制了層間破碎帶的發(fā)育規(guī)模和產(chǎn)狀，并成為表生淋濾作用和熱疊造作用的有利活動空間，進(jìn)一步控制了鈾的再次遷移和富集。

產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦，主要受區(qū)內(nèi)二級斷裂及三級斷裂控制。二級斷裂(新城-黃陂斷裂)控制著區(qū)內(nèi)酸性花崗巖的分布，三級斷裂及其次級斷裂則是含礦巖漿熱液上移的導(dǎo)礦和容礦場所。

3.3 巖漿巖

該區(qū)巖漿活動頻繁，種類多，分布廣，但與鈾礦成礦關(guān)系密切的，主要是中生代侵入的中酸性花崗巖。中生代發(fā)生的中酸性巖漿活動，對本區(qū)影響最大。對與花崗巖有關(guān)鈾礦而言，中酸性花崗巖是鈾礦成礦的主要物質(zhì)載體，也是鈾富集的有利熱源和熱液條件。中生代酸性花崗巖成礦作用明顯，可以直接成礦(如河南省信陽市柳林鈾礦床)，有些則與變質(zhì)作用疊加成礦(如團(tuán)風(fēng)縣大崎山鈾礦點)。

4 找礦遠(yuǎn)景

武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶(湖北地區(qū))鈾礦地質(zhì)特征明顯，成礦條件優(yōu)越，具有較好的找礦潛力。根據(jù)已知鈾礦(床)點的成礦地質(zhì)條件、成礦地質(zhì)特征和控礦因素等，確定該成礦帶內(nèi)今后以尋找碳硅泥巖型鈾礦為主，兼顧產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦，并將區(qū)內(nèi)具有明確找礦意義和線索的區(qū)域劃分出4個A級找礦遠(yuǎn)景區(qū)(李家堡遠(yuǎn)景區(qū)、沖天炮遠(yuǎn)景區(qū)、將軍河遠(yuǎn)景區(qū)、鐵巴溝遠(yuǎn)景區(qū))和1個C級找礦遠(yuǎn)景區(qū)(大崎山遠(yuǎn)景區(qū))，見圖4。

李家堡遠(yuǎn)景區(qū)位于北大巴山-隨南復(fù)向斜與大巴山褶皺束的結(jié)合部位。賦礦地層主要為楊家堡組和莊子溝組?？氐V構(gòu)造為竹山斷裂及其次一級的平行層間斷裂，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈北西西向展布，遠(yuǎn)景區(qū)包含李家堡鈾礦點和廣山溝鈾礦點及大量異常點(帶)，成礦類型為碳硅泥巖型，具有較大的找礦遠(yuǎn)景。

沖天炮遠(yuǎn)景區(qū)位于武當(dāng)復(fù)背斜與大巴山褶皺束的結(jié)合部位，含礦地層為寒武系下統(tǒng)莊子溝組，東西向褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，鈾礦化受構(gòu)造影響明顯。遠(yuǎn)景區(qū)包含沖天炮礦點及地表異常點(帶)，鈾含量≥0.01 %的礦化層巨厚，走向延續(xù)大于2 km，深部礦化情況比地表礦化好。成礦類型為碳硅泥巖型，顯示較好的深部找礦前景。

將軍河遠(yuǎn)景區(qū)位于白河褶皺束的次級構(gòu)造單元中沙冒山-曾家溝向斜南翼。區(qū)內(nèi)含礦地層主要為寒武系下統(tǒng)楊家堡組、莊子溝組。區(qū)內(nèi)發(fā)育白河-石花街?jǐn)嗔训拇渭墧嗔咽氢櫟V的良好構(gòu)造環(huán)境。成礦類型為碳硅泥巖型，遠(yuǎn)景區(qū)包含將軍河礦點及伽瑪異常點，該礦點礦體均為肓礦體。在同等成礦條件下，顯示了這個區(qū)域具有尋找隱伏礦體的遠(yuǎn)景。

1.白堊系-第四系；2.白堊系；3.志留系；4.寒武-奧陶系；5.震旦系；6.中元古界；7.太古界；8.中生代酸性巖；9.古生代基性巖；10.中元古代基性巖；11.古元古代龜峰山片麻雜巖；12.古元古代巴山寺片麻雜巖；13.斷層；14.地質(zhì)界線；15.研究區(qū)范圍；16.找礦遠(yuǎn)景區(qū)；17.碳硅泥巖型鈾礦(化)點；18.變質(zhì)巖型鈾礦(化)點

鐵巴溝遠(yuǎn)景區(qū)位于武當(dāng)背斜的北西部，主要出露含礦地層為寒武系下統(tǒng)楊家堡組、莊子溝組。兩鄖斷裂從遠(yuǎn)景區(qū)北側(cè)通過，形成了較多的次級斷裂，同時發(fā)育一組北東向斷裂。以鐵巴溝為核心，向南北兩側(cè)擴(kuò)展形成的一個由寒武系地層構(gòu)成的馬蹄形區(qū)域，地層條件較好，同時發(fā)育有北西向和北西向兩組構(gòu)造，有進(jìn)一步找礦遠(yuǎn)景。

大崎山遠(yuǎn)景區(qū)位于大別復(fù)背斜羅田褶皺曲(隆起)南西端，麻團(tuán)斷裂東側(cè)，出露地層為太古界大別山巖群各類表殼巖系和元古代龜峰山片麻巖、平湖片麻雜巖。賦礦巖性為元古代龜峰山片麻巖。其中遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)大崎山鈾礦化點為典型變質(zhì)巖型鈾礦類型，由三條異常帶和幾十個異常點組成，具有礦化體規(guī)模小而品位富的特征。一般鈾含量都在0.3 %以上，最高達(dá)5 %。具有明顯的熱液作用特征，成礦時有多期次鈾源的疊加。因此該區(qū)具有一定找礦遠(yuǎn)景。

5 結(jié) 語

本區(qū)鈾礦有二種主要類型：碳硅泥巖型、產(chǎn)于變質(zhì)巖中的鈾礦類型。其中碳硅泥巖型鈾礦是本區(qū)主攻礦床類型，以鄂西北地區(qū)為主要區(qū)域。該區(qū)處在我國鈾礦四大成礦域之一的秦嶺-大別鈾成礦省中部，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造成礦條件優(yōu)越。區(qū)內(nèi)廣泛出露的寒武系、志留系黑色巖系，鈾的背景值高，為鈾礦成礦提供了豐富的鈾源條件。區(qū)內(nèi)的巖漿、構(gòu)造熱液活動較強(qiáng)，深部具有熱疊加改造鈾礦化的條件，熱疊加改造對鈾的富集成礦有明顯的作用。北西向構(gòu)造發(fā)育，在成礦過程中充當(dāng)導(dǎo)礦通道和容礦場所最終富集成礦。在此基礎(chǔ)上優(yōu)選了李家堡、沖天炮、將軍河、鐵巴溝4個A級找礦遠(yuǎn)景區(qū)作為武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶今后鈾礦勘查評價的重點工作區(qū)。