朱 欽
(江西省地質(zhì)局第九地質(zhì)大隊(duì))
峽里礦床位于江西省中西部峽江縣西部,礦床所在的金灘巖體呈巖基產(chǎn)出,面積約184 km2,是贛中西部相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)花崗巖型鈾礦床。礦區(qū)大部分礦體為隱伏礦體,一般隱伏于地下25~250 m,礦體多以脈狀、透鏡狀產(chǎn)出[1]。雖然峽里鈾礦床進(jìn)行了近20 a的揭露、勘探工作,但是礦區(qū)部分地段、深部及礦區(qū)外圍還存在一定的鈾礦找礦潛力。因此,本研究結(jié)合已有成果,對(duì)礦床地質(zhì)特征及找礦方向進(jìn)行分析,為礦區(qū)后續(xù)找礦勘查工作提供借鑒。
峽里礦床產(chǎn)于贛杭鈾成礦帶南西緣的金灘巖體之中,位于武功山EW向構(gòu)造帶東南側(cè),贛江NE向斷裂帶西北側(cè),北側(cè)緊鄰新余鐵礦集區(qū),西側(cè)緊鄰武功山鎢、鉭、鈮礦集區(qū)。金灘巖體為印支期、燕山期多期多階段復(fù)式巖體,屬富鈾強(qiáng)過(guò)鋁S型花崗巖[2];巖體外圍為一套高鈾含量的下元古界淺變質(zhì)巖地層,且東部外帶有富鈾夾層存在。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈,巖體內(nèi)接觸帶發(fā)育3條EW向硅化破碎帶、眾多次級(jí)EW向含礦碎裂蝕變巖帶及1條NNE向硅化破碎煌斑巖帶、1條NW向硅化破碎帶,這些斷裂構(gòu)造為鈾成礦提供了廣闊的導(dǎo)礦和儲(chǔ)礦空間。區(qū)域性EW向雁田斷裂帶(F1)、NNE向杏家洲—沙坊斷裂帶(F5)、NW向新屋下斷裂帶(F6)聯(lián)合控制礦床鈾礦化的產(chǎn)出,三者形成的夾持區(qū)集中了區(qū)域絕大多數(shù)的鈾礦化(圖1),具有良好的鈾成礦地質(zhì)背景。
峽里鈾礦床位于金灘巖體東部接觸帶中段,礦床東部為南華系上施組和下坊組淺變質(zhì)巖(圖2),主要由絹云母千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖、泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖及變質(zhì)砂巖等組成。與巖體接觸部位有寬數(shù)十米至數(shù)百米的熱接觸變質(zhì)暈帶,帶內(nèi)巖性主要為斑點(diǎn)板巖、斑點(diǎn)千枚巖及角巖等[3]。礦床中西部為巖漿巖,出露的巖性主要為印支期中粗粒斑狀黑云母花崗巖,次為燕山早期中細(xì)粒二云母花崗巖及中粒含石榴子石二云母花崗巖,前者沿接觸帶呈巖株?duì)町a(chǎn)出,后者呈巖瘤、巖滴狀分布于接觸帶附近[3]。
峽里礦床由多條礦帶組成,EW向礦帶大部分賦存于印支期中粗粒斑狀黑云母花崗巖中,少部分賦存于燕山早期中細(xì)粒二云母花崗巖中,NW向礦帶賦存于南華系下坊組淺變質(zhì)巖中,礦帶嚴(yán)格受斷裂帶控制。礦體埋深最深標(biāo)高為-350 m,地表出露最高標(biāo)高為96 m。礦帶內(nèi)礦體沿走向展布集中段長(zhǎng)1 070 m,沿傾向富集于-300 m標(biāo)高以上。帶內(nèi)共有工業(yè)礦體345條。礦體走向最大延伸130 m,傾向最大延伸146 m,礦體平均水平厚度為1.52 m,最小為0.19 m,最大為5.25 m。礦體形態(tài)多呈脈狀、透鏡狀,在平面上多呈斜列式排列,在剖面上呈不規(guī)則側(cè)列。礦體產(chǎn)狀一般與主斷裂帶一致,走向80°~105°,傾向S,傾角為55°~75°,鈾礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。成礦期產(chǎn)物表現(xiàn)為紅色、灰黑色微晶石英脈、紫黑色螢石脈及粉末狀黃鐵礦、浸染狀赤鐵礦等,礦體主要出現(xiàn)在裂隙密集帶、蝕變強(qiáng)烈部位。
區(qū)內(nèi)典型礦體(3號(hào)帶D-1礦體)呈透鏡狀賦存于蝕變破碎帶內(nèi),圍巖為蝕變碎裂(破碎)中粗粒斑狀黑云母花崗巖。礦體沿走向控制延伸87 m,沿傾向控制延伸112 m,平均厚度3.28 m,最大厚度4.95 m,平均品位0.091%,最高品位達(dá)0.168%。礦體產(chǎn)狀為走向88°,傾向S,傾角57°。礦體頂部裸露地表(圖3),礦化蝕變強(qiáng)烈,礦化特征明顯,含礦雜色微晶石英脈和紫黑色螢石脈發(fā)育,呈不規(guī)則的平行脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出,脈體寬度一般為1~30 cm;黃鐵礦呈粉末狀、浸染狀分布;蝕變強(qiáng)烈,主要有蒙脫石化、水云母化、硅化、螢石化、黃鐵礦化。
該礦床礦石物質(zhì)成分偏單一,鈾礦石為單鈾型,金屬礦物除瀝青鈾礦外,只見(jiàn)黃鐵礦、赤鐵礦,偶見(jiàn)方鉛礦,脈石礦物主要有石英、螢石、蒙脫石、水云母、方解石。瀝青鈾礦常充填在紅色、灰黑色微晶石英及碎裂花崗巖中,呈細(xì)脈狀、浸染狀。礦物共生組合大致可劃分3組,分別為微晶石英-螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母、微晶石英-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母、螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-蒙脫石-水云母[3]。
區(qū)內(nèi)礦石品級(jí)以中低品位為主,峽里鈾礦床平均品位為0.098%,最高位1.21%,主礦帶平均品位為0.087%,最高為0.564%。礦石水冶性能較好,細(xì)磨至1 mm,耗酸量為5%,鈾浸出率達(dá)95%,尾渣鈾含量0.004%,易于加工浸出。
礦床含礦蝕變破碎帶雖然方向具有多組性,但根據(jù)各組方向蝕變破碎帶的礦化特征、物質(zhì)成分及含礦巖石發(fā)射光譜鉛同位素測(cè)定結(jié)果,含礦破碎帶成礦時(shí)間均處于同一條等時(shí)線上。礦床賦存礦體的中粗粒斑狀黑云母花崗巖的同位素年齡值為218 Ma,中細(xì)粒二云母花崗巖為190 Ma,而礦床中鈾礦石成礦年齡為33 Ma,礦巖時(shí)差為185~128 Ma,表明成礦與成巖存在較大的時(shí)間間隔,成礦作用遠(yuǎn)在成巖以后的構(gòu)造活動(dòng)過(guò)程才發(fā)生。
礦區(qū)內(nèi)出露的中粗粒斑狀黑云母花崗巖為金灘巖體主體之一,其在化學(xué)成分上表現(xiàn)出具有產(chǎn)鈾花崗巖的化學(xué)特點(diǎn):富硅、偏堿、含鈾變化大,釷偏高、w(Th)/w(U)=1.49,含晶質(zhì)鈾礦7.36 g/t、裂隙顆粒間鈾含量?jī)H7.3×10-6,蝕變后反而增高達(dá)40.2×10-6,浸出率為32.98%。該巖體在外力作用下易產(chǎn)生裂隙和破碎,它不僅在成礦過(guò)程中提供鈾源,還具有使鈾活化轉(zhuǎn)移、沉淀的條件,區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)異常點(diǎn)(帶)均產(chǎn)于其中。另外,后期燕山早期補(bǔ)體中細(xì)粒二云母花崗巖不僅具有產(chǎn)鈾花崗巖的化學(xué)特點(diǎn)(富硅(w(SiO2)為74.28%)、偏 堿(w(K)+w(Na)/w(Al)=0.77)),同時(shí)具有鈾源體的地球化學(xué)特點(diǎn)(含鈾量高(平均28.5×10-6,最高85×10-6),w(Th)/w(U)?1),人工重砂含晶質(zhì)鈾礦最高24.68 g/t,鈾浸出率為33.56%,活化裂隙粒間鈾達(dá)18.5×10-6,而蝕變后銳減為7×10-6,規(guī)模比較大的礦體大多切穿該巖體以及分布于其周?chē)V辛:褡邮颇富◢弾r內(nèi)未見(jiàn)有異常點(diǎn)(帶)產(chǎn)出,賦存其內(nèi)的礦體極少,該巖石表現(xiàn)為鈾的浸出率較高,但含鈾、含釷量低,不具備為成礦提供鈾源的條件。因此,中粗粒斑狀黑云母花崗巖可為成礦提供一部分鈾源,中細(xì)粒二云母花崗巖為區(qū)內(nèi)鈾成礦的主要鈾源體。
礦區(qū)構(gòu)造以NW向新屋下斷裂、及密集的EW向斷裂為主,二者構(gòu)成了礦區(qū)主要構(gòu)造格架,其中NW向斷裂為區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造,同時(shí)也是容礦構(gòu)造之一,EW向斷裂為區(qū)內(nèi)主要容礦構(gòu)造。
礦區(qū)內(nèi)NW向斷裂為NNE向杏家洲—沙坊斷裂帶(F5)的次級(jí)斷裂,產(chǎn)于巖體東部外接觸帶變質(zhì)巖內(nèi),長(zhǎng)1.8 km,寬2~15 m,走向325°,傾向NE,傾角60°~70°,表現(xiàn)為硅化破碎帶,主要由角礫巖、硅質(zhì)脈組成。該組斷裂具有張—扭—張扭的演化特征,主要經(jīng)歷了3期次構(gòu)造活動(dòng):第1期表現(xiàn)為張性斷裂,沿走向不連續(xù)、斷續(xù)產(chǎn)出,構(gòu)造帶中含有張性角礫;第2期表現(xiàn)為壓扭性,主要表現(xiàn)為糜棱巖、灰白色硅質(zhì)脈充填,糜棱巖角礫磨圓度較好,具有方向性;第3期表現(xiàn)為張扭性,為硅化破碎帶、裂隙帶,由硅質(zhì)膠結(jié)的構(gòu)造角礫巖及硅質(zhì)脈充填,深部有含礦脈體出現(xiàn),該期構(gòu)造活動(dòng)屬成礦期構(gòu)造活動(dòng)。區(qū)內(nèi)含礦熱液通過(guò)NNE向斷裂運(yùn)移至NW向斷裂,最后運(yùn)移至EW向斷裂[4],其中NW向、EW向斷裂均富集成礦,因此,NW向斷裂既為導(dǎo)礦構(gòu)造也為容礦構(gòu)造。
礦區(qū)早期EW向斷裂構(gòu)造是成礦的基礎(chǔ),晚期低序次斷裂構(gòu)造是成礦的主導(dǎo),兩者復(fù)合成礦。早期EW向壓性蝕變破碎帶被后期低序次張扭性破碎帶復(fù)合疊加,疊加程度越高,礦化越好。礦區(qū)EW向含礦斷裂表現(xiàn)為碎裂蝕變巖帶,大致以400 m等間距產(chǎn)于花崗巖內(nèi)接觸帶,產(chǎn)狀走向80°~100°,傾向大部分南向,傾角65°~85°,蝕變巖帶規(guī)模長(zhǎng)850~1 900 m,寬1~5 m,部分寬5~10 m。每條斷裂帶往往由若干單條構(gòu)造組成,空間展布呈平行斜列式,發(fā)育硅化、絹云母化、黃鐵礦化、紫黑色螢石化、綠泥石化等蝕變。
礦區(qū)內(nèi)熱液脈體活動(dòng)頻繁,熱液活動(dòng)多達(dá)3期8次。成礦期2次熱液活動(dòng)分別形成灰黑色、紅色微晶石英和紫黑色螢石,含鈾礦物中紫黑色螢石含鈾量高達(dá)1.416%,灰黑色、紅色微晶石英鈾含量為0.14%。這2種熱液脈體的含鈾量全區(qū)最高,瀝青鈾礦呈細(xì)脈狀、環(huán)狀與二者緊密共生,礦區(qū)內(nèi)鈾礦體與這2次熱液脈體在空間分布基本一致,表明鈾成礦與成礦期2次熱液脈體活動(dòng)關(guān)系密切。
受熱液活動(dòng)影響,礦區(qū)蝕變明顯,近礦圍巖蝕變主要有硅化、螢石礦化、蒙脫石化、水云母化、黃鐵礦化,次有赤鐵礦化、綠泥石化。含礦紫黑色螢石化呈角礫狀、浸染狀、脈狀分布于構(gòu)造中部;蒙脫石化呈稻黃色、蠟黃色,往往沿著裂隙或節(jié)理面交代產(chǎn)出,呈條帶狀、浸染狀發(fā)育于構(gòu)造中心部位,寬1~5 cm;水云母化常常與蒙脫石化混合一起,呈深綠色,不規(guī)則狀、長(zhǎng)條狀、碎片狀;黃鐵礦化分布較普遍,大部分以結(jié)晶黃鐵礦分布于裂隙或圍巖中,而含礦粉末狀黃鐵礦化往往與紫色螢石、灰黑色石英、瀝青鈾礦緊密共生。
(1)NW向含礦斷裂帶的北西段。前人對(duì)該條含礦構(gòu)造的揭露主要集中在南東段,已揭露出良好的工業(yè)鈾礦體,對(duì)北西段僅進(jìn)行了少量的地表槽探揭露工作,深部未施工鉆孔。該條含礦構(gòu)造北西段也是礦區(qū)接觸帶的有利部位,南東段礦化部位為西側(cè)EW向含礦斷裂帶與北西斷裂帶交匯部位,北西段也有多條EW向含礦斷裂帶與之交匯,因此在北西段EW向斷裂與之交匯的地段為有利的找礦地段。
(2)礦床北部外圍地段。礦床最北部含礦斷裂帶為1號(hào)帶,根據(jù)EW向含礦構(gòu)造帶大致以400 m左右等間距展布的規(guī)律[5],1號(hào)帶以北地段應(yīng)為成礦有利地段,前人已在1號(hào)帶以北發(fā)現(xiàn)了2條近EW向蝕變帶,帶內(nèi)裂隙密集,均見(jiàn)有絹云母化、硅化,局部硅化中含粉末狀黃鐵礦化,且地表有偏高伽瑪反應(yīng)。因此,礦床北部外圍地段具有良好的找礦前景,可開(kāi)展進(jìn)一步工作。
(3)礦床內(nèi)多條鈾礦帶深部。根據(jù)峽里礦床勘查成果及礦體空間上分布特征的分析,礦床8號(hào)帶4~16號(hào)線、9號(hào)帶24~36號(hào)線、11號(hào)帶16~42號(hào)線地段-200 m標(biāo)高以下可能賦存較好的鈾礦體。依據(jù)為:①上述地段位于成礦有利的接觸帶附近,處于富鈾的中細(xì)粒二云母花崗巖產(chǎn)出部位及邊緣地帶,成礦物質(zhì)來(lái)源有利;②成礦構(gòu)造多呈隱伏形式產(chǎn)出,且大多隱伏較深,-200 m標(biāo)高以下未見(jiàn)尖滅趨勢(shì),部分還呈增大趨勢(shì),根據(jù)鉆孔勘探資料顯示,蝕變破碎帶具有一定的規(guī)模,圍巖蝕變較強(qiáng),礦化特征明顯;③縱觀礦區(qū)礦體在空間上的分布,內(nèi)帶由西向東到接觸帶邊緣,礦體埋深具有增大的趨勢(shì)。
(1)鈾礦體雖然大部分賦存在印支期中粗粒斑狀黑云母花崗巖中,但成礦附近800 m以內(nèi)基本都有富鈾燕山早期的中細(xì)粒二云母花崗巖出露,同時(shí)部分礦體直接賦存于中細(xì)粒二云母花崗巖中,鈾礦化與其具有密切的空間關(guān)系,而后期燕山早期巖漿侵入活動(dòng)形成的熱變質(zhì)作用和巖性變異帶控制了鈾礦體的聚集。
(2)礦床內(nèi)鈾成礦主要集中在NW向新屋下斷裂構(gòu)造的東側(cè)1.2 km范圍內(nèi),南北展布寬約1.8 km,礦化分布總體不均勻,總體表現(xiàn)為越靠近NW向斷裂礦體埋藏更深,礦化規(guī)模有變大的趨勢(shì);遠(yuǎn)離NW向斷裂礦體出露較淺,淺部礦化規(guī)模大,深部礦化有變貧的趨勢(shì)。
(3)NW向斷裂構(gòu)造既是容礦構(gòu)造又是導(dǎo)礦構(gòu)造,EW向斷裂構(gòu)造是成礦的基礎(chǔ),成礦受兩者復(fù)合構(gòu)造控制,復(fù)合程度越高,礦化越好。
(4)鈾礦化類(lèi)型屬花崗巖型、蝕變破碎帶亞型,為礦區(qū)的主攻找礦類(lèi)型。成礦裂隙構(gòu)造密集發(fā)育、巖石強(qiáng)烈蝕變破碎部位,成礦構(gòu)造彎曲、膨大、分支復(fù)合部位,兩組不同方向成礦構(gòu)造交匯部位為礦區(qū)鈾礦體定位部位,紫黑色螢石礦化-稻黃色蒙脫石化-水云母化-粉末狀黃鐵礦化為本區(qū)找礦蝕變標(biāo)志。
(5)通過(guò)分析礦區(qū)礦床特征及鈾成礦地質(zhì)條件,明確了礦區(qū)1號(hào)帶以北、新屋下斷裂帶北西段及多條鈾礦帶-200 m標(biāo)高以下部位均為成礦有利地段,可作為下一步勘查工作的重點(diǎn)。