王戰(zhàn)永，隆兆篤，解 波，孫 悅，李巨初，向 杰，范永宏

(1.核工業(yè)二八○研究所，四川 廣漢 618300；2.中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司，江西 贛州 341000；3.成都理工大學(xué) 核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，四川 成都 610059)

0 引 言

冕西花崗巖體(亦稱冕西巖體)是康滇地軸燕山期構(gòu)造-巖漿活動作用產(chǎn)生的重要巖體[1]。近年來，隨著礦產(chǎn)勘查力度的加大，在該巖體及內(nèi)外接觸帶發(fā)現(xiàn)了諸多具有重要意義的礦床，如金林、張家坪子等金礦床，牦牛坪、冕寧—德昌等稀土礦床[2-4]。巖體北部已發(fā)現(xiàn)鈾礦點3個、礦化點4個以及大量鈾異常點(帶)，鈾礦化類型豐富。前人在巖體內(nèi)開展了專項地質(zhì)測量、地面伽馬能譜測量、鉆探查證等工作，僅對單個礦點、礦化點進行了礦化特征及控礦因素的初步總結(jié)，對該巖體鈾成礦條件的系統(tǒng)研究較為薄弱[5-6]。近年來，康滇地軸鈾礦找礦工作得以加強，積累了新的資料，有條件對冕西巖體鈾成礦條件進行深入分析，以期為巖體的鈾礦勘查工作部署提供依據(jù)[7-8]。

1 地質(zhì)概況

冕西巖體位于揚子準(zhǔn)地臺西緣與松潘—甘孜褶皺系結(jié)合部位，屬地臺西南緣[9]康滇地軸北段。該巖體分布于冕寧縣西側(cè)，北起冶勒，南至里莊，東西夾于南河大斷裂和馬頭山大斷裂之間，呈北北東向的帶狀延伸，為多期多階段侵入的復(fù)式巖體，以燕山期鉀長花崗巖為主體，呈巖基產(chǎn)出，巖漿活動受斷裂控制，也受牦牛山背斜控制[10]。

冕西巖體斷裂構(gòu)造以一系列NNE向斷裂帶為主，組成向北撒開、向南收斂的“帚狀”形態(tài)(圖1)。在斷裂帶內(nèi)花崗巖一般都強烈破碎，糜棱巖化、片理化帶發(fā)育，常見煌斑巖和輝綠巖沿斷裂及次級斷裂充填，局部發(fā)育強烈的鉀質(zhì)和鈉質(zhì)堿交代作用而使巖石呈紅—紅紫色。

2 巖石地球化學(xué)特征

2.1 主量元素特征

冕西巖體主要巖性為灰白色中細(xì)粒鉀長花崗巖，其主量元素含量見表1，主要特征如下：

(1)鉀長花崗巖整體上SiO2含量偏高，一般在73%～78%，平均達(dá)75.09%，部分屬超酸性巖。其SiO2含量比正?；◢弾r高，與所對應(yīng)的國內(nèi)外A型花崗巖一致[11]。

(2)巖體堿度高，K2O+Na2O平均含量大于8%，K2O含量普遍比較高，且Na2O小于K2O，K2O/Na2O平均達(dá)1.22。

(3)Al、Ca、Mg顯著偏低，Al2O3、CaO和 MgO平均值明顯低于S型和I型花崗巖，尤其是后兩者更是低于中國花崗巖平均值。

以上特征同國內(nèi)外A型花崗巖的主量元素特征基本一致，即富硅(SiO2平均值大于75%)、富堿(Na2O+K2O平均值為8.42%～8.72%)、貧CaO(平均值為0.75%～0.82%)和MgO(平均值為0.20%～0.27%)。

2.2 微量元素特征

冕西巖體微量元素含量見表2。從表2中可以看出Nb、Zr、Y等HFSE含量及Rb/Sr和Rb/Ba比值較高，明顯有別于其他類型花崗巖，而與A型花崗巖特征類似。從蛛網(wǎng)圖(圖2)中可以看出，Sr和Ba含量較低，這與A型花崗巖典型的微量元素特征[12-16]相同。

鉀長花崗巖稀土元素含量見表3，稀土總量平均值為184.39×10-6，輕稀土富集，LREE/HREE為7.39。從稀土配分模式圖(圖3)上可以看出，Eu嚴(yán)重虧損，形成深Eu谷，曲線呈現(xiàn)為右傾海鷗式，是典型的A型花崗巖稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化分布型式。

冕西鉀長花崗巖是伸展構(gòu)造環(huán)境下形成的A型花崗巖，現(xiàn)代鈾礦研究表明伸展環(huán)境和圍巖條件對鈾礦化是有利的[17-21]。

3 鈾礦化特征

冕西巖體主要鈾礦化可劃分為煌斑巖脈型鈾礦化、堿交代型鈾礦化和碎裂蝕變巖型鈾礦化3種類型，其中煌斑巖脈型鈾礦化在區(qū)內(nèi)分布廣泛。

3.1 煌斑巖脈型鈾礦化

該種類型鈾礦化以節(jié)節(jié)馬7301礦化點較為典型。礦化煌斑巖脈方向與構(gòu)造方向相同，主要沿NNE向F7-3斷裂(哈哈斷裂的派生斷裂)及其次級斷裂充填[22]，局部地段扭轉(zhuǎn)為NW向。正?；桶邘r相對高Sr(319×10-6)、低Y(40.9×10-6)、低Yb(2.92×10-6)，低Li、Be，特別低Rb(46.4×10-6)；礦化煌斑巖低Sr(10×10-6～39×10-6)、高Y(13×10-6～937×10-6)、高Yb(132×10-6～937×10-6)、高Rb(174×10-6～777×10-6)，相對富集流體中活動性較強的元素，表明煌斑巖脈型鈾礦化鈾富集過程中有活動流體參與其中。

圖1 冕西鉀長花崗巖體構(gòu)造位置和礦產(chǎn)分布圖Fig.1 Sketch map of tectonic position and mineral distribution of Mianxi granitic pluton

表1 冕西巖體鉀長花崗巖主量元素含量(wB/%)

表2 冕西鉀長花崗巖微量元素含量(wB/10-6)

表3 冕西鉀長花崗巖稀土元素含量(wB/10-6)

圖2 冕西鉀長花崗巖微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.2 Chondrite-normalized trace elements spider diagram of feldspar granite in Mianxi granitic pluton

圖3 冕西鉀長花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.3 Chondrite-normalized REE patterns of feldspar granite in Mianxi granitic pluton

該礦化點共見5處礦化段。其中，Ⅰ號礦化段地表礦化煌斑巖脈刻槽取樣化學(xué)分析鈾含量最高達(dá)1.052%，并在前人挖掘的坑道內(nèi)發(fā)現(xiàn)隱伏礦化煌斑巖脈，形態(tài)復(fù)雜；Ⅲ號礦化段發(fā)現(xiàn)兩處鈾異常，較好的一處可圈定出一條長約15 m、寬0.4～1 m的礦體，刻槽取樣化學(xué)分析鈾含量最高達(dá)0.161%；Ⅴ號礦化段位于NNE向斷裂與近EW向斷裂交叉部位，鈾異常嚴(yán)格受礦化煌斑巖脈控制，其中一條礦化煌斑巖脈圈定出兩段礦體，長10～15 m，寬0.2～0.6 m，刻槽取樣化學(xué)分析鈾含量為0.308%～0.594%。

1.中細(xì)粒鉀長花崗巖；2.煌斑巖脈；3.石英脈；4.斷裂破碎帶；5.刻槽取樣位置；6.產(chǎn)狀；7.斷裂；8.工業(yè)礦體；9.鈾含量<100×10-6；10.鈾含量100×10-6～300×10-6；11.鈾含量300×10-6～500×10-6；12.鈾含量500×10-6～1 000×10-6。圖4 7301礦化點Ⅱ號礦化段BT-1剝土地質(zhì)物探詳測成果圖Fig.4 Comprehensive geophysical catalogue of BT-1 stripping of No.2 zone at 7301mineralization point

Ⅱ號礦化段位于F7-3斷層上盤，鈾礦化賦存于沿構(gòu)造破碎帶貫入的煌斑巖脈中，礦化帶巖石破碎，總體為NW向張性構(gòu)造破碎帶。在地表呈反“S”狀(圖4)，其產(chǎn)狀為210°～310°∠55°～85°，脈壁不規(guī)則、較為粗糙，偶見破碎角礫，脈體上可見順時針扭動的水平擦痕。該礦化段共見4段斷續(xù)分布的鈾礦化[23]，總長度40 m，寬度0.3～2.5 m，礦化分布不均一，局部地段達(dá)到工業(yè)品位，鈾含量最高可達(dá)0.487%，圈定出一處寬1 m、長20 m左右的工業(yè)礦體。

圖5 礦化煌斑巖背散射電子圖像Fig.5 Back scattered electron images of mineralized lamprophyre

電子探針分析顯示，礦化煌斑巖中鈾以鈦鈾礦形式存在，未見其他鈾礦物。與鈦鈾礦共/伴生的礦物為金紅石、磷灰石和磷釔礦。由背散射電子圖像可以看出，鈦鈾礦呈細(xì)分散狀(浸染狀)、似云霧狀，煌斑巖中存在鈦鈾礦微米級顆粒(圖5)，鈦鈾礦形成稍晚于綠泥石、絹云母。

圖6 堿質(zhì)交代巖石正交偏光照片F(xiàn)ig.6 Orthogonal polarized photos of alkaline rock

3.2 堿交代型鈾礦化

冕西巖體內(nèi)的堿交代包括鉀質(zhì)交代和鈉質(zhì)交代，統(tǒng)稱堿質(zhì)交代。堿交代型鈾礦化以小溝7801礦化點為典型。堿交代巖石由條紋長石、正長石、少量鈉長石和石英組成，極少有暗色礦物。正長石具有凈化邊結(jié)構(gòu)，見少量新鮮、半自形、細(xì)粒、具卡-鈉雙晶律的鈉長石，呈細(xì)小團塊分布；見正長石和鈉長石交代條紋長石，部分條紋長石呈半自形殘留體，也有條紋長石呈斑晶，被石英脈橫向交代(圖6)。

鈾礦化大多集中于NEE向節(jié)節(jié)馬—石梯子斷裂上盤，礦體多呈透鏡狀、短柱狀和團塊狀(圖7)，長1.5～7 m，厚0.2～1.8 m，長軸方向以NW向為主，傾向北東，化學(xué)分析鈾含量最高達(dá)1.213%。礦化基本賦存于堿交代巖中，在其旁側(cè)的碎裂花崗巖中亦可見鈾含量的增高。礦化呈不規(guī)則狀排列，沿裂隙斷續(xù)出現(xiàn)，裂隙通過堿交代巖處礦化變富，遠(yuǎn)離堿交代巖礦化逐漸變?nèi)跻灾录鉁?，可見礦化受構(gòu)造及堿交代的雙重控制[24-25]，具堿交代型鈾礦床典型的地質(zhì)特征，即鈾礦體基本只產(chǎn)于堿交代巖中，很少在其范圍外，堿交代巖不全部都是礦體，礦體是其中的一部分[26]。

1.鉀長花崗巖；2.堿交代巖；3.脈狀熱液蝕變范圍；4.鈾礦化體；5.斷裂和裂隙；6.坑道；7.取樣位置。圖7 7801礦化點BT-2剝土堿交代礦化體地質(zhì)示意圖Fig.7 Geological sketch diagram of sodium metasomatism mineralized body of BT-2 stripping at 7801 mineralization point

圖8 7801礦化點礦石背散射電子圖像Fig.8 Back scattered electron images of uranium ore at 7801 mineralization point

7801礦化點礦石樣品XG-5，在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心進行電子探針分析， Y、Yb、Ti含量高，表明成礦溶液屬中—高溫、堿性介質(zhì)。樣品中含有較多的鈦鈾礦，呈柱狀、板狀、不規(guī)則狀分布，集合體為團塊狀、放射狀，主要與金紅石、水鋯石、獨居石等伴生，并交代金紅石、水鋯石(圖8(a))。鈦鈾礦中含有一些瀝青鈾礦，分布在其內(nèi)部或邊緣和水鋯石內(nèi)部，顆粒非常細(xì)小。金紅石、磷釔礦和褐鐵礦中含鈾，含有較多的硅鉛鈾礦(圖8(b))，呈脈狀、細(xì)粒狀分布，為次生鈾礦物，見磷灰石、磷釔礦、獨居石、褐鐵礦、方鉛礦和黃鐵礦等伴生副礦物。

鈦鈾礦交代副礦物金紅石、水鋯石等，瀝青鈾礦和方鉛礦等硫化物形成晚于鈦鈾礦。這表明鈦鈾礦形成之后，發(fā)育了瀝青鈾礦、鈾石等的礦化，但其強度和規(guī)模比較小。

鈾礦物和金紅石、鋯石、磷釔礦等常與沿裂隙分布的鐵綠泥石、絹云母、赤鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦等伴生，表明成礦流體具有由堿性到酸性演化的特征，經(jīng)歷了由高溫到中低溫的熱液成礦過程。

3.3 碎裂蝕變巖型鈾礦化

石梯子地區(qū)7303礦點為碎裂蝕變巖型鈾礦點，鏡下花崗巖呈顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，鉀長花崗巖受動力變質(zhì)作用發(fā)育片理化、糜棱巖化，巖石碎裂成大小不等的碎塊，碎裂部位為絹云母、綠泥石呈網(wǎng)脈狀交代，鈾礦化富集。

礦體一般長1.0～6.5 m，真厚度0.3～2.6 m，鈾品位0.068%～0.446%。鈾礦化受NE向F2斷裂(石梯子斷裂)及NEE向F5斷裂(石梯子—尤黑木斷裂)及次級裂隙控制，鈾礦化主要受斷裂構(gòu)造及熱液蝕變的聯(lián)合控制，蝕變主要為絹英巖化、綠泥石化、硅化、鉀長石化等，鈾礦物為瀝青鈾礦。

4 鈾成礦地質(zhì)條件

4.1 鈾源條件

花崗巖型鈾礦的鈾源主要為花崗巖巖體[27-31]，冕西巖體鈾含量相對較高，在6.0×10-6～16.8×10-6之間，鈾含量為正常值(U在花崗巖類巖石中的克拉克值約為3×10-6)的2～5.6倍，是鈾成礦的有利圍巖[32]，可以為鈾成礦提供一定的鈾源。在堿質(zhì)交代發(fā)育地段，經(jīng)后期構(gòu)造-熱液作用后具備形成鈾礦化的條件。冕西巖體內(nèi)外接觸帶發(fā)現(xiàn)鈾異常點帶1 337個(條)，異常群42個，已經(jīng)落實鈾礦點3個，鈾礦化點4個。

4.2 脈巖對鈾成礦的控制作用

冕西巖體內(nèi)基性巖漿活動較強烈，廣泛發(fā)育以煌斑巖為代表的基性巖脈，幔源物質(zhì)上侵參與成礦。幔源巖漿作用可以提供深部來源的CO2和H2O等礦化劑物質(zhì)，巖體內(nèi)隨之出現(xiàn)幔汁的熱液堿交代作用和熱液成礦。節(jié)節(jié)馬7301 鈾礦化點即為冕西巖體內(nèi)典型的煌斑巖脈型鈾礦化，鈾礦化嚴(yán)格受煌斑巖的控制[33]。礦化煌斑巖產(chǎn)于斷裂破碎-蝕變帶中，受斷裂帶內(nèi)張-剪性裂隙控制?；桶邘r脈普遍具有高的放射性強度，鈾礦化不均勻(圖9)。礦化體只產(chǎn)于煌斑巖脈內(nèi)，外側(cè)花崗巖中沒有礦化顯示。在該巖體內(nèi)的石梯子、來子爾和黃雞溝等礦化點，礦化亦同樣分布于煌斑巖脈內(nèi)。

1.鉀長花崗巖；2.花崗質(zhì)混染巖；3.裂隙；4.片理、劈理；5.煌斑巖；6.鈾礦化體。圖9 7301礦化點I號帶BT-6剝土礦化煌斑巖分布示意圖Fig.9 Sketch diagram of mineralized lamprophyre distribution of BT-6 stripping of No.1 zone at 7301 mineralization point

4.3 堿交代作用

冕西巖體部分地段在巖漿演化晚期發(fā)生了以鉀長石化、鈉長石化為代表的堿質(zhì)交代，對鈾成礦起到了重要作用：(1)發(fā)生堿質(zhì)交代的熱液是富含K+、Na+的強堿性溶液，具有很強的交代、浸出、萃取能力，萃取出了巖石中的U，為鈾成礦提供了鈾源[34]；(2)堿質(zhì)交代作用會使巖石變成海綿體，孔隙增多，這為后期的熱液成礦提供了理想的成礦定位環(huán)境[35-36]。

4.4 構(gòu)造條件

巖體內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，見7條NNE向和4條NEE向大斷裂，具有長期活動性，是冕寧地區(qū)多期巖漿活動的主要通道[37]，控制著冕西巖體內(nèi)煌斑巖脈、堿交代作用、熱液作用及鈾礦化的產(chǎn)出。NNE向區(qū)域性構(gòu)造為控礦構(gòu)造，其次級及更次級構(gòu)造為容礦構(gòu)造[38]，為含礦熱液的運移和沉淀提供了有利空間，礦化主要賦存于次級構(gòu)造甚至裂隙中，構(gòu)造-熱液活動明顯，如7301礦化點、A372異常群。

受NNE向構(gòu)造-蝕變帶控制，構(gòu)造交點控制巖體內(nèi)主要鈾礦化點的分布，區(qū)域放射性異常場亦主要分布在區(qū)域性斷裂交叉部位，如7303礦點在NE向石梯子斷裂及NEE向石梯子—尤黑木斷裂交匯部位顯示良好的放射性異常。

4.5 熱液蝕變

成礦前：早期鉀質(zhì)交代，花崗巖條紋長石化，形成條紋長石化花崗巖；早期鈉質(zhì)交代，以棋盤格狀鈉長石化為主。巖石發(fā)育細(xì)小的、斑點狀赤鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化，去硅化等蝕變。

成礦期：晚期鉀質(zhì)交代，巖石強烈破碎，鉀長石交代棋盤格子狀鈉長石。含有鈦鈾礦、瀝青鈾礦-絹云母-綠泥石細(xì)脈、黃銅礦、斑銅礦和閃鋅礦或方鉛礦。

成礦后：晚期鈉質(zhì)交代，進一步去硅化，形成鈉長石化花崗巖，石英-鈉長石交代條紋長石及其邊緣的絹云母，呈簇狀或充填狀分布。此階段的鈉長石較早期形成的鈉長石晶面干凈，雙晶紋寬闊而不完整。

礦化煌斑巖普遍絹云母化、綠泥石化，絹云母化尤其強烈，有時見黑云母化、硅化等；巖石擠壓變形變質(zhì)明顯，常見碎斑結(jié)構(gòu)，發(fā)育定向綠泥石-絹云母化、片理化，見較多的褐鐵礦-赤鐵礦顯微細(xì)脈—網(wǎng)脈，伴有磁鐵礦化、少量黃鐵礦化等熱液蝕變現(xiàn)象，還見有晚期綠泥石顯微細(xì)脈。

5 找礦方向

冕西巖體是在伸展構(gòu)造環(huán)境下形成的A型花崗巖體，為多期次多階段的復(fù)式花崗巖體，巖漿分異演化程度較高，巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且廣泛發(fā)育以煌斑巖脈為代表的基性巖脈。巖體內(nèi)鈾礦化受構(gòu)造、煌斑巖脈及熱液蝕變的控制作用明顯，主要鈾礦化可分為煌斑巖脈型、堿交代型和碎裂蝕變巖型3種。綜合分析認(rèn)為冕西巖體北段具有較好的鈾成礦條件，今后找礦方向如下：

(1)石梯子7303礦點為碎裂蝕變巖型鈾礦化，下一步在該點工作，應(yīng)重點查證NEE向石梯子—尤黑木斷裂(F5)上盤及其次級斷裂中的鈾礦化。

該區(qū)210Po增高及異常暈分布規(guī)模較大，呈團塊狀及條帶狀展布，主要分布在NEE向石梯子—尤黑木斷裂(F5)上盤。前人在該斷裂內(nèi)發(fā)現(xiàn)有工業(yè)礦體，認(rèn)為該斷裂中段深部還有找礦空間，在其與NE向石梯子斷裂交匯部位亦有良好的異常顯示。

(2)節(jié)節(jié)馬7301礦化點深部及其北部以煌斑巖脈型鈾礦化為主攻類型。

該礦化點共見210Po異常點19個，異常值一般為107～145 Bq/kg，P-8、P-9、P-13、P-19異常值較高，為203～300 Bq/kg，P-11異常值最高，達(dá)544 Bq/kg。210Po異常點的分布受斷裂控制作用明顯，該礦化點北部異常點密集，指示深部可能有潛在的鈾礦化。

(3)小溝7801礦化點的今后找礦工作，在空間上應(yīng)關(guān)注NEE向節(jié)節(jié)馬—小溝斷裂上盤，尤其是垂向上應(yīng)探索深部可能存在的隱伏堿質(zhì)交代體。

該礦化點為堿交代型鈾礦化，與NEE向節(jié)節(jié)馬—小溝斷裂(F10)及其次級裂隙關(guān)系密切，主要分布于此斷裂上盤。地表及淺深部鈾礦化體位于堿質(zhì)交代體中，礦化體大小受堿質(zhì)交代體規(guī)模的控制作用明顯。因此，探索深部可能存在的堿質(zhì)交代體是該礦化點鈾礦工作取得突破的關(guān)鍵。

6 結(jié) 論

(1)冕西巖體鉀長花崗巖是在伸展構(gòu)造環(huán)境下形成的A型花崗巖，為多期次多階段的復(fù)式花崗巖體，巖漿分異演化程度較高，巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且廣泛發(fā)育以煌斑巖脈為代表的基性巖脈，具有良好的鈾成礦條件。

(2)巖體內(nèi)鈾礦化受構(gòu)造、煌斑巖脈及熱液蝕變的控制作用明顯，鈾礦化可分為煌斑巖脈型鈾礦化、堿交代型鈾礦化和碎裂蝕變巖型鈾礦化3種類型。

(3)冕西巖體北段為鈾成礦有利區(qū)，找礦前景良好。今后應(yīng)重點查證NEE向石梯子—尤黑木斷裂上盤和其次級斷裂及其中的鈾礦體、節(jié)節(jié)馬7301礦化點深部及其北部和NEE向節(jié)節(jié)馬—小溝斷裂上盤可能存在的隱伏堿質(zhì)交代體及其中的鈾礦體。