江西省乐安县居隆庵铀矿床成矿地质环境及控矿因素研究应用.doc

东华理工大学地质培训班

毕业论文

题 目 居隆庵铀矿床成矿地质环境及控矿因素研究
指引教师 赵得思
专 业 资源勘查工程管理
学生姓名 古兴亮 魏伟 楚阳
班 级 核工业地址培训班

5月31日

居隆庵铀矿床成矿地质环境及控矿因素研究
古兴亮 魏伟 楚阳

作者单位： 江西省核工业地质局二六一大队

摘 要： 铀矿体重要受断裂及帚状构造、火山岩组间界面、局部地层变异及火山构造等联合控制，当各种控矿因素互相复合叠加时，铀矿体品位高、厚度大，这就是该区找矿重要靶区。

核心词：居隆庵矿床 菱形断块 控矿因素 找矿方向

Abstpracp：The uranium ore body is combinatrially controlled by the cracking and the structure with the shape as broom,the interfce bentween the volcano rock,the variation part layers and the structre of volcano.when linds of elements of controlled mine are superposing,theuranium ore body becomes high purity and big thickness.It is main target of expioration in the area.

目 录
1 前 言 1
2 矿床成矿地质环境 1
3 矿床重要地质特性 5
3.1 矿床地层、岩石 5
3.2 断裂、裂隙构造 8
3.3 矿体特性 8
3.4 矿化蚀变特性 10
4 控矿因素分析 11
4.1 矿化受断裂、裂隙控制 11
4.2 矿化受火山岩组间界面控制 12
5 找矿潜力分析 15
5.1 矿床往北延伸有发展前景 15
5.2 流纹英安岩厚度变异区段 15
5.3 沿岩层组间界面往东仍可扩大 17
5.4 矿床南段有扩大前景 17
参照文献 17

1 前 言

居隆庵铀矿床自1957年1：5万伽玛普查时发现，其后陆续进行了相适应地质勘查工作，于1981年提交了45～48Ａ线0m标高以上区段《610矿田6124矿床最后储量报告》，获取332铀资源量357t。而后继续沿走向追索和进行深部控制，至1992年又获取了333铀资源量2704t，332铀资源量457t，并于提交了普查地质报告。至此，该矿床332+333铀资源量达3518t，成为相山又一种重点矿床。
进入21世纪后，逐渐恢复南方硬岩型铀矿找矿工作，立项申请对居隆庵铀矿床进行详查，获得批准；又增长了矿床北段普查。经，详查普查钻探施工，矿床进一步得到扩大，两年新增332+333铀资源1500t。现已发展成拥铀资源量近5000t大型矿床，并且矿床还具备一定发展前景。

2 矿床成矿地质环境

居隆庵铀矿床位于相山矿田西部，处北东向邹家山—石洞和芜头—小陂断裂与相山中部东西向基底构造戴坊—相山断陷带交汇部位（图2-1）；即由北东向芜头—小陂、邹家山—石洞断裂与北西向石城—书堂、河元背—石洞断裂圈围构成居隆庵菱形断块内（图2-2）。该断块面积约10Km2，地表绝大某些出露鹅湖岭组上段碎斑熔岩，仅在北西侧有小面积鹅湖岭组下段砂岩、晶屑玻屑凝灰岩和打鼓顶组流纹英安岩出露。已查明与其关于矿床有居隆庵矿床，李家岭矿床、书堂、龙巴岭矿床和石洞矿床。
据重、磁测量资料解释成果，相山火盆中部存在东西向基底构造戴坊—相山断陷带。该断陷带北界为河元背—邹家山—凤岗一带，南界为沙港—山斜一带，南北宽约6Km，该断陷带中断裂深切基底，形成东西向断凹带，居隆庵断块位于该断凹带西部，它具备如下突出特点:

图2－2 居隆庵地区地质略图
1、碎斑熔岩 2、晶屑玻屑凝灰岩、砂岩 3、流纹英安岩 4、断裂构造及编号 5、矿化裂隙带
图2－1 相山矿田矿床、矿点分布图

1）该断块是基底断陷（凹）带中相对隆起构造圈闭型断块。现已查明，芜头—小陂断裂北西盘，据牛头山矿床资料下降可达500m；邹家山—石洞断裂南东盘在邹家山区段下降 达500余米，成为相对隆起断块。断块北东端为石城—书堂（以往也称济河口—书堂）断裂圈围；断块南西端为河元背—石洞（以往称小陂—石洞）断裂圈围，构成四周为断裂构造圈闭断陷带中相对隆起断块。这种基底断陷（凹）带中相对隆起地块，在区域性构造活动作用下，普通会成为构造应力易于集中、各种构造较为发育、深部热液（矿汁）易于汇集断块，为成矿创造了有利条件，在上覆厚大碎斑熔岩覆盖屏蔽下为贮矿提供了有利空间。
2）该断块是流纹英安岩厚度强烈变异地块。经钻探查明，从南往北有近2Km区段流纹英安岩厚为200m左右，但在再往北延250m区段内，则从200多米厚变为10m左右，最薄仅2米多；而再往北延至地表出露流纹英安岩区段，则厚达700多米，形成高耸脊峰（图2-3、2-4）。这种强烈变异常与基底特性和构造差别升降与地层拉张有关联。这种变异部位往往是裂隙群发育、蚀变强烈，利于赋矿部位。

图2-3 居隆庵矿床纵向剖面示意图
1、碎斑熔岩；2、晶屑玻屑凝灰岩；3、流纹英安岩；4、紫红色砂砾岩；
5、石英片岩；6、已交矿体范畴；7、现勘查矿体分布范畴； 8、勘探线编号

图2-4 居隆庵地区流纹英安岩顶板等深线及矿化分布示意图
1、流纹英安岩顶板等深线；2、断裂构造及编号；3、勘探及编号；4、矿体

3）是一种随着火山塌陷构造活动断块。邹家山火山塌陷构造在居隆庵断块东侧通过；湖溪—罗家山塌陷构造在该断块西侧通过；在南侧有石洞塌陷构造分布，在北端有李家岭火山塌陷构造显示，阐明该断块与火山塌陷构造活动关系密切，特别是它们与断裂构造复合，使裂隙构造、火山褶曲构造和岩石碎裂与围岩蚀变更为发育，为矿体赋存创造了有利条件。

4）是一种次级断裂构造发育断块。该地块受基底断裂（特别是相山南北向基底构造西带河元背——沙港断裂）和区域性NE向断裂影响，次级断裂构导致组发育，已查明有F7、F18、F21、F13、F16、F14、F6、F5、F1等，它们不但对断块中矿床定位有着控制作用，如F7控制着居隆庵矿床，F18、F13、F16控制着李家岭矿床，F14、F5控制着书堂矿床，F6、F1等控制着龙巴岭矿床，并且这些断裂构造自身也多局部赋存矿体。
5）是一种低序次低档别含矿裂隙构造十分发育断块。居隆庵地区地面普查揭露查明有22条矿带，它们分别分布在各个矿床中，如居隆庵矿床中有7、11、19、20、22号带等；李家岭矿床中有18、13、16、17号带等；龙巴岭矿中有1、2、3、4、6、8、9、10、12、15号带等；书堂矿床涉及了居隆庵5、14号带。众多矿带、矿化带发育，阐明在该断块中不但铀矿化广泛分布，并且相对集中成为矿床，如居隆庵矿床就是以7号带为骨干构成。
6）是一种控矿构造呈现等间距展布断块。该断块中在北段有近南北向F7、F18、F13、F16等控矿断裂分布，基本间距350～400m。断裂旁侧次级含矿裂隙发育，它们互相影响，互相联系，从而使矿床中各矿带矿组互相联接，构成整体，甚至各矿床之间都也许联系在一起，密不可分：如居隆庵矿床北延也许与李家岭矿床（F18）相接；李家岭矿床南延将会与龙巴岭矿床相接；龙巴岭矿床又与东侧书堂矿床相接等等。
7）居隆庵断块中也许存在弧形火山塌陷构造。依照岩性岩相填图和其他研究成果资料，推测在断块中存在弧形火山塌陷构造，并且在它与断裂构造和界面复合部位，有助于矿化富集。
综上所述，居隆庵断块显然具备良好导矿和贮存矿体条件，是相山矿田中很具特色，成矿环境优越地块。
3 矿床重要地质特性

3.1 矿床地层、岩石

居隆庵铀矿床是相山矿田西部居隆庵菱形断块中一种矿床，地层由基底和盖层两某些构成。基底为中元古界变质岩系；盖层为上侏罗统打鼓顶组、鹅湖岭组中酸性、酸性火山熔岩、火山碎屑岩、局部夹陆相碎屑沉积岩（图3-1）。地表大面积出露上侏罗统鹅湖岭组上段中间相碎斑熔岩局部为集块状碎斑熔岩（J3e2）；上侏罗统鹅湖岭组下段砂岩、晶屑玻屑凝灰岩（J3e1）和上侏罗统打鼓顶组上段流纹英安岩（J3d2），仅在矿床北部小面积出露。深部可见到打鼓顶组下段紫红色砂岩，含砾砂岩和基底片岩、千枚岩等。

图3-1 居隆庵矿床地层综合柱状图

矿床北部（70勘探线以北）深部普遍揭露到次火山岩，其岩性为花岗斑岩，普通沿打鼓顶组下段砂岩顺层侵入，呈似层状，厚度普通20～40m，当前揭露到最大厚度60m左右。另有一层花岗斑岩侵入于鹅湖岭下段凝灰质角砾岩中，局部地段切穿凝灰质角砾岩，直接与鹅湖岭上段碎斑熔岩接触，厚度30m左右（图3-2）。
当前揭露到碎斑熔岩，流纹英安岩、晶屑玻屑凝灰岩、次花岗斑岩中均有铀矿化（体），其中碎斑熔岩是矿床重要含矿围岩，次为流纹英安岩。

图3－2 居隆庵铀矿田XX剖面次花岗斑岩展布图

3.2 断裂、裂隙构造

居隆庵断块受北东、北西向断裂圈围控制，断块内发育一系列呈等间距近南北向展布次级断裂。居隆庵矿床受其中近南北向断裂F7控制。
F7断裂为居隆庵铀矿床主干断裂，出露于地表，全长约2500m，总体走向340～350°，倾向东或北东，倾角75°～85°，深部倾角稍缓。具多期次继承性活动，并以构造破碎带产出为特点。破碎带中心宽窄不一，略呈膨胀收缩现象，破裂面弯曲；断层中见角砾岩，角砾大小不一，棱角状，次棱角状，无定向排列，同步还可见到构造泥。局部体现为裂隙密集带或网裂带。其力学性质为先张后扭张扭性。受区域构造活动和火山塌陷影响，F7主干断裂旁侧（重要在东盘）产生一系列次级断裂或裂隙。这些断裂和裂隙走向与主干断裂略呈小角度斜交，以北东、北北东为主；在倾向（垂向）上组合呈现向浅部收敛，向深部撒开帚状形态特性。其倾角也体现出上陡下缓、西陡东缓现象（图3-3）。平面上F7主干断裂与旁侧次级断裂、裂隙也呈现往南收敛、向北略为撒开帚状形态特性（图2-4）。
帚状构造大体是由一系列张扭性断裂所构成，外旋层向收敛方向作相对扭动，所卷入地层重要是鹅湖岭碎斑熔岩，尚有晶屑玻屑凝灰岩，打鼓顶组流纹英安岩在某些地段也明显地受到影响，但与否卷入到基底变质岩中，当前尚无深孔资料确认，故初步拟定该帚状构造是发育在火山岩盖层中。

3.3 矿体特性

1）居隆庵矿床铀矿化受F7帚状构造及与之复合岩性界面控制。矿体重要赋存于帚状构造所卷入碎斑熔岩和流纹英安岩中，在帚状构造收敛部位矿体较为集中，局部相对富集；在撒开部位矿体呈群脉型分布，在近组间界面浮现矿化富集，矿化幅度相对增宽，当前控制最大宽度150m左右；在收敛部位之上浅部矿体较为单一，重要赋存于F7断裂破碎带中。

图3-3 居隆庵铀矿床XX线剖面示意图
2）矿体产状随帚状构造变化而变化，在垂向上，矿体倾角上部较陡，普通为75°～65°；往深部撒开部位则倾角相对变缓，普通为65°～55°，甚至更缓。在平面上矿体走向也有所变化，由350°～355°逐渐变为0°～10°，总体呈帚状分布且随岩性界面由南往北侧伏（图2-3）。
3）当前所控制圈连矿体呈群脉型分布，矿体规模以中小型为主，无主矿体，只有少数较大矿体，沿走向最大长度360m，最大倾向160m，矿体最大厚度9.13m，。矿体平均品位0.175%，品位变化系数为109%；矿体平均厚度1.46m，厚度变化系数为96%，矿体形态以较复杂脉状，透镜状为主，少数为囊状。
4）铀重要以铀矿物形式存在于矿石中。铀矿物重要有沥青铀矿和钛铀矿等。矿石据矿物共生组合，近矿围岩蚀变及其与铀矿化关系，可划分为铀——赤铁矿型和铀——萤石、水云母型两类型。

3.4 矿化蚀变特性

由于断裂和含矿热液多期次活动，产生围岩蚀变多阶段性。初期成矿阶段以钠长石化（碱交代），赤铁矿化（红化）为特性，常随着有碳酸盐化、水云母化、绿泥石化。重要成矿阶段以强萤石化和水云母化、绿泥石化为特性，矿化脉叠加于钠长石化，红化阶段形成矿脉之上，形成富矿。同步随着有磷灰石化和硅化，晚期常发育水云母化，碳酸盐化、绿泥石化和硅化。
它们形成脉石多切割先期矿脉及围岩，近矿围岩蚀变特性普通体现为蚀变强度由矿前阶段到重要成矿阶段逐渐增强，但蚀变范畴减小，常沿同一断裂裂隙形成以铀—萤石—水云母化为中心对称蚀变带（图3-4）。

图3-4沥青铀矿（u）—微晶石英（Q）—水云母（se）细脉及矿脉两侧蚀变带。
1.近矿红化带（深红色），强水云母化、硅化、萤石化 2.初期红化带（红色）3.深紫色萤石脉及萤石化带 4.晚期玉髓—萤石（结晶）细脉

4 控矿因素分析

居隆庵铀矿床属火山岩型中低温热液铀矿床，在相山矿田这个大型破火山口机构大成矿环境下，断裂构造是矿床矿化重要控制因素，火山岩组间界面及火山岩与基底接触界面是铀矿化形成和富集重要因素。矿化对岩性无选取性，即岩性对矿化控制作用不大。

4.1 矿化受断裂、裂隙控制

在区域构造活动作用下由北东向芜头——小陂、邹家山——石洞断裂构造与北西向石城——书堂、河元背——石洞断裂构造构成菱形断块，且是基底断陷带中相对隆起构造圈闭型断块，这种基底断陷带相对隆起地块，普通会成为构造应力易于集中，各种断裂构造较为发育，深部热液易于汇集，为成矿创造了有利条件。北东向芜头—小陂、邹家山—石洞断裂深切基底，沟通基底断裂，且经多期多次活动，对启动深部流体，引导深部热液（矿汁）及形成热液循环起着核心作用，是热液（矿汁）运移重要通道。
由于北东向断裂相对扭动作用，在菱形断块内产生一系列近等间距分布近南北向断裂构造和北东向断裂，这些断裂带为热液（矿汁）进一步运移提供通道，同步为铀矿化形成提供良好环境和空间。因而决定着菱形断块内各矿床定位。
区域构造活动和火山塌陷共同作用产生旋转构造，在居隆庵矿床体现为帚状构造，次一级断裂、裂隙进一步发育，且互相改造、复合，形成较为复杂断裂、裂隙群体，为含矿热液汇集和铀矿化富集提供了抱负储存空间。

4.2 矿化受火山岩组间界面控制

相山矿田岩层界面也是重要控矿因素，如火山岩组间界面、次火山岩与围岩接触界面、火山岩与基底界面附近均发育较好工业矿体。火山岩组间界面也是居隆庵铀矿床重要控矿因素。矿床浅部矿体重要分布于F7断裂内，而深部矿体重要分布在火山岩组间界面附近。矿床赋矿围岩重要鹅湖岭组上段碎斑熔岩和打鼓顶组上段流纹英安岩，在它们之间发育一层厚度不大鹅湖岭组下段砂岩、含砾凝灰质砂岩、晶屑玻屑凝灰岩等。这样在不大范畴内增长了岩层接触界面，而岩层接触界面往往是构造薄弱地段，在应力作用下，岩石（特别是相对刚性岩石）容易破碎，产生裂隙群组，甚至断裂破碎带，有助于含矿热液汇集和铀矿体形成，居隆庵铀矿床F7断裂及帚状构造撒开与火山岩组间界面复合部位正是矿床成矿最有利部位（图4-1、4-2）。从矿床控制资源量状况看，就清晰地阐明了这一点。垂深300m以仅控制资源量300余吨，控制到500m以内资源量不不大于1000t。而控深度到火山岩组间界面如下，则发展至大型矿床模。

图4－1 居隆庵铀矿床详查××线剖面图

图4－2 居隆庵铀矿床详查××线剖面图
5 找矿潜力分析

居隆庵铀矿床通过几十年工作，在“实践—结识—实践”过程中，使矿床不断得到扩大，至1992年控制资源量达到大型矿床规模，成为相山重点矿床之一。重新立项，进行详查，两年来详查工作地质成效明显，使得矿床资源量进一步扩大，且仍具备一定发展潜力。

5.1 矿床往北延伸有发展前景

1）矿床受近南北向F7断裂及帚状构造控制。当前工程控制重要在70线以南，70线以北只有稀疏工程控制，有孔深较浅，即是说矿体向北延伸尚未完毕控制，特别是F7断裂和F21断裂夹持区与北东向芜头—小陂断裂交汇复合区未有深孔控制，该部位应有找矿潜力。
2）帚状构造向北撒开，矿组将向北东偏转，并趋向于与F18断裂控矿构造相联系（图2-4），形成有利矿化富集部位，特别是在近组间界面处更为有利。
3）矿床70线以北深部重要为流纹英安岩，钻孔控制见厚达700多米。流纹英安岩也是重要赋矿围岩，在流纹英安岩中，特别是在组间界面及与次花岗斑岩接触界面附近有矿组富集，对它们进行追控具备发展前景。

5.2 流纹英安岩厚度变异区段

矿床内流纹英安岩从南段普通200多米，迅速变为十几米至两米左右，再往北突变为厚达700多米（图5-1）。这种变异区段存在对矿化富集较为有利特殊条件：
1）浮现碎斑熔岩伸向流纹英安岩中类似“舌状体”部位。该部位由于岩层组合构造变化，层面增多和岩性差别加大，导致致构造活动作用

力易于集中，构造裂隙更为发育，矿化热液利于贮沉矿化富集部位，成为赋存厚富矿体有利部位。
2）在流纹英安岩厚度相对变薄区段，由于对成矿起控制作用组间界面与基底界面相接近乃至交汇，加之断裂构造与之复合，成为组间界面、基底界面、断裂汇集“三面交汇”部位，这是矿床中矿化最为富集部位，经常赋存富厚矿体或矿体群。
3）由于F7断裂控矿作用和帚状矿组展布特性，在现控56线至66线间鹅湖岭组上段底部碎斑熔中矿体与流纹英安岩中矿体，应有沿接触界面展布穿越不同岩性接触带矿体分布。
查明这一变异区段特定部位成矿条件和矿体展布特性，将明显扩大矿床铀矿资源量。

5.3 沿岩层组间界面往东仍可扩大

前面述及，鹅湖岭组碎斑熔岩与打鼓顶组流纹英安岩接触界面是矿床重要控矿因素，其界面展布特性为由南向北侧伏，自西向东逐渐减少。矿体也随组间界面由南向北侧伏，自西向东也稍有减少。当前工程自F7断裂断裂往东（沿倾向）矿化幅度尚未完全控制，有地段往东矿化尚有变好趋势，如施工ZK64-14和ZK60A-8孔分别在界面附近见到14层和8层工业矿，合计工业矿视厚度分别为35.10m 29.10m，因此矿床往东沿火山岩组间界面仍有发展空间，乃至东邻李家岭矿床，但是随着地形和岩层界面变化，矿体埋藏深度逐渐加大。

5.4 矿床南段有扩大前景

已有资料显示，矿床南段F7断裂下盘在组间界面附近有矿组分布，如42、41、43线等均有显示。近两年详查施工在44、46、46A线在F7断裂下盘组间界面附近均发现较好工业矿体，不但碎斑熔岩中赋存矿体，在流纹英安岩中也有工业矿体存在，表白矿床南段存在找矿前景，特别要注意F7断裂与二十号矿带夹持部位追控。

参照文献

居隆庵历年勘探资料