赣南河草坑矿田某铀矿床控矿因素分析.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW143赣南河草坑矿田某铀矿床控矿因素分析一陈欣，张云龙，樊哲强，董昕昱核工业二七研究所，南昌，330200注：本文为中国核工业地质局项目（编号：2022-32）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.061作者简介：陈欣，男，1989 年生，硕士，工程师，铀矿勘查与研究；Email：。关键词：关键词：铀矿床；成矿特征；控矿因素该矿床位于武夷山铀成矿带中段，处于武夷山隆起带河源邵武深断裂东侧，会昌盆地东部，大富足岩体北缘，河草坑矿田北部。河草坑矿田是武夷山铀成矿带重要组成部分，已落实铀矿床 7 个，矿床类型复杂多样，既有花岗岩型，又有火山岩型（张云龙等，2017）。矿床属花岗岩型外带亚型，是矿田内唯一一个外带型铀矿床，也是矿田内唯一一个富矿矿床，矿床平均品位 0.438%，最高品位达39.75%。前人对河草坑矿田开展了成矿条件、成矿特征和成矿规律研究（张万良，2005；王凤岗等，2009；章邦桐等，2011），但研究工作主要集中在矿田西部火山岩型及花岗岩内带铀矿，而对处于岩体外带的矿床研究相对薄弱，尤其是对矿床内火山活动与铀矿化的关系研究较少。本次结合野外工作实践及对前人资料的二次开发，系统梳理矿床成矿地质特征及控矿因素，并对其富矿成因展开进一步分析，以期“以点带面”，对扩大矿田内同类型铀矿找矿前景提供预测依据。1矿床地质特征1.1地层特征矿床出露地层主要为上震旦统（Z2）及下寒武统（1）。上震旦统分布于矿床西南部，岩性为含石英粉砂质板岩、斑点绿泥绢云板岩夹灰绿色细粒变余长石石英砂岩；下寒武统广泛分布，岩性为炭板岩、硅质板岩、粉砂质硅板岩，其中13为主要含矿层，11局部见铀异常，14局部发育铀矿化。13下部为黑色、灰黑色炭板岩，夹 12 层绿泥绢云板岩或斑点板岩，有时夹含炭砂岩透镜体，炭板岩中常见细粒状黄铁矿。该层层间破碎带和小褶皱发育，常有后期石英脉贯入。中上部为灰黄色、灰色变余石英砂岩夹板岩。1.2构造特征矿床内构造按成因和产状特征，分为褶皱构造、断裂构造、层间构造和火山构造 4 种类型。褶皱构造：分布于震旦寒武地层中，主要为轴向呈 NWW 的倒转向斜，同一地层中局部也存在褶皱轴向不一致的小背斜和小向斜，其它不同类型的小褶曲也增加了褶皱构造的复杂性。断裂构造：分为 NE、NW 及 EW 向 3 组，以前两组为主。NE 向构造多被脉岩充填，自东南向西北主要有 4 条，依次为赤泥构造、号花岗斑岩脉构造，一般长 12 km，走向北东 3040，倾向北西，倾角 5564，地表呈硅化破碎带，局部充填花岗斑岩脉、正长斑岩脉，构造面力学性质多呈先张后扭，与矿化有一定的空间关系。NW 向断裂构造多集中于矿床中心地段，长440900 m，走向 300340，倾向北东，倾角6080，构造表现为挤压破碎，力学性质为压扭性，后为硅质脉充填胶结，沿走向见分支复合现象，裂隙之间或附近发育着 NW 向的次级裂隙或节理组是含矿构造之一。层间构造：由于岩性的差异在炭板岩和硅质板岩之间广泛形成层间破碎带，岩石破碎，片理及糜棱岩极为发育，总厚度从数十厘米到几米不等，是主要含矿构造。火山构造：火山构造发育在赤泥构造下盘，表现为由火山作用形成的隐爆角砾岩筒，属下白垩纪活动产物，与矿田西部火山活动同期，岩筒南边分布震碎花岗岩，局部见工业品级铀矿化。1.3岩浆岩特征矿床内主要出露花岗岩及各种脉岩。其中花岗岩分布于矿床东南角，岩性为粗中粒似斑状黑云母地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1144花岗岩，属大富足岩体北西部边缘部分，为印支燕山早期产物，地表岩体黑云母含量较多，深部白云母含量增多，过渡为二云母或白云母花岗岩，与震旦寒武系变质岩呈侵入接触。脉岩主要有花岗斑岩（）、正长斑岩（）、辉绿岩（）及石英脉。其中花岗斑岩出露较多，规模较大，局部与铀矿化有关。1.4矿体特征区内铀矿化产于花岗岩外带寒武纪地层中，受层位及构造双重控制（图 1），矿体呈似层状、透镜状，少量呈蘑菇状、巢状或脉状，沿走向长一般 3368 m，沿倾向延伸一般 1538 m，厚 0.512.07 m，矿床平均品位 0.438%。2控矿因素分析2.1岩性控矿有利的岩性组合是成矿基础：区内铀矿化产于下寒武系地层中，该层位沉积韵律明显，在厚度 381m 的层位中，出现 5 组沉积韵律，每组韵律都包含着 13 层碳板岩、碳质板岩和硅板岩、泥质硅板岩。其中碳板岩是主要铀源层，铀含量高达16.510-6，为铀成矿奠定了铀源基础。岩石中具有较好的还原剂：区内原始地层组合特征是一套封闭半封闭的浅海陆缘相或海湾相沉积岩组合，岩性复杂、相变大，富含有机质和黄铁矿。在成岩过程中起吸附铀的作用，使炭板岩铀含量普遍偏高，形成一个含铀层。在后期的构造作用和氧化作用下，碳板岩中的铀重新活化，加之该层位中黄铁矿含量较高，给后期成矿提供了有利的还原剂，促使铀快速在炭板岩、硅质板岩中的有利部位沉淀。具备产生层间破碎带的有利岩性组合：由于炭、硅、泥质板岩呈薄层互层组合，它们之间物理机械性质差异较大，在后期构造动力影响下，软硬相间的接触面之间，易形成层间破碎带，从而为成矿形成一个有利的储矿空间。当热液活动通过不同岩性的接触界面时，容易发生物理、化学突变，是成矿有利的地球化学障，在此处易形成铀矿。2.2构造控矿陡倾 NNE 向和 NEE 向构造控矿特征：当构造切割有利岩性时，就有（富）矿化出现，矿体延伸受炭板岩和硅质板岩厚度的限制。当构造产生分支复合处的有利围岩中，形成蘑菇状工业矿化。当构造离开炭板岩和硅板岩组合时，无论是走向还是倾向，矿化就变贫或消失。炭板岩层间破碎带控矿特征：此构造发育在两个物性不同的岩性接触面之间或炭板岩之内，产状与地层一致，一般成矿较好，矿体沿走向、倾向较稳定，当构造发生分支或被陡倾角构造群切割时，矿体变大、变富。2.3岩浆岩控矿大富足复式花岗岩体，为武夷山铀成矿带中的重要产铀岩体之一，岩体中铀含量均值达 8.9210-6。富铀的大富足岩体为铀成矿提供了丰富的铀源（张运涛等，2012），同时岩浆的上侵活动为区内铀成矿提供了热源和流体来源。矿床铀矿化空间分布与大富足花岗岩体密切相关，主要产出在岩体外接触带附近。岩浆活动后期主要表现为多次的脉体活动，为铀的再次富集提供了矿化剂和还原剂，同时，脉岩活动时间约 100 Ma，与矿床铀成矿年龄相近，也侧面反映出矿床铀矿化与脉岩活动具有关联性。2.4火山活动与铀矿化关系会昌断陷红盆东缘自晚侏罗世末期至晚白垩世火山活动强烈，河草坑矿田各个矿床虽然赋矿围岩不同，但在成因上都是热液矿床，多期次火山作图 1该矿床 ZK-3ZK-5 剖面示意图地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1145用不断为成矿提供热源，并参与成矿活动，是成矿的重要因素。地质调查显示，矿床南部赤泥地段存在爆发角砾岩筒，前人在隐爆角砾岩和震碎花岗岩中揭见铀矿化。同时，前人在矿床北部经航空磁测推测深部存在近似直立的柱状体，磁异常所处位置恰为北西与北东两组构造的交汇处，且地表零星出露安山玄武岩，推断存在隐伏火山机构。2019 年在矿床中部施工的钻孔深部变质岩系中揭见厚约 10 m 的隐爆角砾岩，且在隐爆角砾岩带下盘蚀变带内揭见铀矿化，反映矿床中部存在火山活动，且与铀成矿关系密切。同时，该矿床铀矿形成时代为 90103 Ma，与区域火山活动接近，也反映出矿床成矿与火山活动关系密切。3结论（1）该矿床矿化受富铀地层和断裂构造联合控制，下寒武统底部炭板岩为铀的矿源层和赋矿层位之一，北东向构造为主要控矿构造，其次级构造、裂隙为主要容矿构造；岩浆的侵位不仅为区内铀成矿提供了热源和流体来源，还提供了有利的矿化剂和还原剂。（2）该铀矿主要产于炭板岩与硅质板岩之间的层间破碎带，在层间构造发生分支或陡倾角构造切割时，易形成富、大矿体。（3）该铀成矿不仅是“岩性+构造”的简单组合，后期火山作用及脉岩活动促使含铀热液再次迭加，是铀矿再次富集，形成富矿的有利因素之一。参考文献/References王凤岗,范洪海,何德宝,顾大钊.2009.赣南河草坑铀矿田蚀变特征.铀矿地质,25（3）：150158.张万良.2005.赣南河草坑铀矿田成矿地质特征及找矿目标类型.地质找矿论丛,20（3）：192194.张云龙,徐勋胜,陈昌.2017.江西省会昌县仙坑-黄田地区铀成矿规律与找矿方向.地质论评,63（S1）：179180.张运涛,张小平,裴荣富,陈永飞,倪修义,王浩琳,邱小平,于波.2012.赣南大富足花岗岩体西部铀成矿条件及找矿前景.矿床地质,31（2）：369379.章邦桐,吴俊奇,凌洪飞,陈培荣.2011.花岗岩铀地球化学特征新认识以赣南富城产铀花岗岩体为例.资源调查与环境,32（3）：157168.CHEN Xin,ZHANG Yunlong,FAN Zheqiang,DONGXinyu：Ore-controlling factors of X uranium deposit inHecaokeng ore field,Southen Jiangxi ProcinceKeywords：uranium deposit；geological characteristics ofuranium mineralization；ore-controlling factors；greenalteration zone