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青嶂山岩体黄沙铀矿区铀成矿地质条件及找矿潜力浅析

发布日期:2019-11-14  浏览次数:81
 1引言 
  花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型矿床是我国主要的四大工业铀矿床类型。 花岗岩型铀矿床一般泛指与花岗岩体有成因联系的、包括产在岩体内和外接触带的所有铀矿床[1]。 
  黄沙铀矿区产于青嶂山复式花岗岩体中南部,属于花岗岩型铀矿床。该区的铀矿勘查工作始于20世纪50年代后期,先后发现了江头、鹅公塘、上窖、良伞寨、李坑、锄头岭6个中小型铀矿床及一大批铀矿化点[2]。2006年以前,对黄沙铀矿区进行的系统性科研工作不多;近年来,陆续有更多的地质工作者在黄沙铀矿区进行科研工作,但主要集中于岩石地球化学和成岩年代学方面的研究,与其他矿田如下庄、长江铀矿田相比,黄沙铀矿区的铀成矿条件和成矿作用方面的研究还有巨大差距;因此,笔者在综合分析前人研究成果的基础上,对黄沙铀矿区的成矿地质条件和找矿潜力进行了深入分析。 
  2矿区地质特征 
  黄沙铀矿区位于青嶂山复式岩体(又称龙源坝岩体)中南部,处于黄田江断陷带的西南边缘、竹山-镇岗东西向褶皱带的南侧[3]。该岩体与围岩呈侵入接触,在东部侵入震旦纪地层, 围岩多属砂泥质岩石;北东部侵入中泥盆纪地层,围岩主要为碎屑岩类及碳酸盐岩;区内构造发育,热液活动频繁,热液蚀变作用强烈。铀矿化严格受构造控制,与区内热液脉体及热液蚀变关系密切。 
  2.1岩体特征 
  青嶂山岩体是多期多阶段侵入的复式岩体,以印支期-燕山期岩浆岩侵入为主,其主体岩性由黑云母二长花岗岩构成,似斑状结构,粒度呈现有规律的变化,由中心部位的中粗粒似斑状黑云母花岗岩逐渐转为边缘的中粒黑云母花岗岩,形成时代为241.0Ma,属于印支早期花岗岩;在主体花岗岩东南侧与其接触的补体岩性为中细粒黑云母花岗岩,形成时代210.9 Ma,属于印支晚期花岗岩[4]。 
  燕山期花岗岩呈补体侵入于印支期花岗岩中,可分为早晚两期,燕山早期又可分为3个阶段,燕山早期第一阶段肉红色粗粒、中粗粒似斑状黑云母花岗岩,是铀矿化的主要围岩; 
  燕山早期第三阶段细粒二云母花岗岩,分布于矿区南部,是假茶坑岩体的一部分,在岩体内 
  保留有燕山早期第一阶段的残留体;燕山晚期为细粒花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、石英正 
  长岩及各种脉岩等,前者呈小岩株、岩滴、岩脉状产出,后者主要为中基性岩脉,还有花岗岩脉、细晶岩脉及少量的正长岩脉,它们的产出严格受断裂构造的控制。 
  2.2构造发育特征 
  黄沙铀矿区内构造十分复杂,主要表现为断裂和断陷两种形式。断裂构造主要呈EW向、NNE向展布,NWW向断裂也较发育,但规模较小(图1)。 
  EW向断裂是区内发育规模最大、活动时间最长的一组断裂,以黄沙断裂和上竹坑断裂为代表,横贯全区,它们是竹山-镇岗褶皱带的组成部分。该组断裂构造延伸世纪千米到数十千米,构造宽度达十余米至数百米,控制了区内一些带状花岗岩体、花岗斑岩及基性脉岩的分布。黄沙断裂和上竹坑断裂两者联合组成黄沙断陷带,控制了黄沙铀矿区的展布。 
  NNE向断裂构造的规模也较大,以良伞寨断裂、下村断裂、F53与F55断裂为代表。F53与F55及良伞寨与下村断裂,分别组成了鹅公塘断陷带与下村断陷带,控制了区内矿床的分布。良伞寨断裂是斜贯全区先扭后压的主导断裂,形成了以蚀变破碎带为主的断裂带。F53与F55是两条走向近似平行、倾向相反的对偶断裂,两者组成了一个宽约0.9 km,长3.7 km的NNE向断陷带,控制了本区主矿带的展布,其中F53为断陷带的主要控矿构造,为一由北向南收敛的蚀变破碎断裂带,走向15~20°,倾向南东,倾角50~60°,构造带内岩石主要以赤矿化、绢云母化碎裂花岗岩及花岗碎裂岩为主,构造带中心局部为条带状角砾岩、糜棱岩和少量石英岩,岩石内片理、裂隙发育,破碎强烈。F55断裂构造发育不完整,倾向NW,倾角60~70°,构造弱化,以破碎为主,行迹不清[5]。 
  NW向组断裂同铀矿化关系极为密切,基本上控制了区内矿体的展布。当中基性岩脉(特别是闪长煌斑岩)有成矿期的硅质脉充填、叠加或同近EW向、NEE向蚀变破碎带、硅化带重接、斜接、反接时,往往铀矿化变好,或有较大的工业矿体产出,NW向的中基性脉岩同NW向的硅化破碎带重接部位也有较好的铀矿化或矿体产出,NW向的硅化破碎带单独出现时,也可形成规模小、变化大的矿体。 
  2.3铀矿床(矿体)分布特征 
  (1) 铀矿床、铀矿化点分布不均匀,集中分布于黄沙断裂和上竹坑断裂两者联合组成黄沙断陷带中,仅个别铀矿床产于黄沙断陷带外围。 
  (2) 铀矿床以产于燕山期花岗岩中为主,个别产于印支期花岗岩中。 
  (3) 铀矿体多赋存于赤铁矿化花岗岩构造破碎带及基性岩脉裂隙中,当裂隙多组多方向发育时,形成的铀矿体短而厚大,矿体形态多呈透镜状;当裂隙发育较单一时,形成的铀矿体多呈细脉状,总之,铀矿体的规模和形态主要受裂隙的规模和数量控制。 
  (4) 矿区内花岗岩多期多阶段、补体与基性岩脉的发育,构成了众多的岩性界面,有利于成矿期构造的产生和成矿热液的活动。矿体多产于主、补体不同形态的接触部位。 
  牟平:青嶂山岩体黄沙铀矿区铀成矿地质条件及找矿潜力浅析 
  地质与工程 
  3热液蚀变与铀矿化特征 3.1热液蚀变 
  热液蚀变是流体或水热溶液与岩石相互作用的产物,两者经过能量及物质的交换达到化学平衡,由此导致流体或水热溶液物理、化学条件发生变化,岩石中发生物质的带出及新矿物生成[6]。 
  矿区岩石自变质作用明显,主要有白云母化和碱交代。白云母化发育在燕山早期第一阶段中粗粒似斑状黑云母花岗岩和燕山早期第三阶段细粒二云母花岗岩中,表现为斜长石、黑云母多被白云母所交代。碱交代主要发育在早期第一阶段过渡相粗中粒黑云母花岗岩中及断裂构造的两侧,形态极不规则,呈块团状、似脉状,规模较小,数平方米至数百平方米,与围岩呈过渡关系。碱交代岩中石英显著减少或完全消失,黑云母多蚀变为绿泥岩、绿帘石,而钠长石(或钾长石)增加,常含有黄铁矿、方矿等硫化矿物,碱交代岩石疏松多孔,岩石机械强度比原花岗岩降低一半以上,碎裂构造极为发育,微裂隙纵横交错,是后期含铀热液运移和矿质沉淀的良好空间。 
  此外,矿区内热液蚀变主要有白云母化、绢云母化、赤铁矿化、硅化,局部可见萤石化、黄铁矿化、绿泥石化。与矿化关系密切的有萤石化、黄铁矿化、赤铁矿、硅化。 
  3.2铀矿化特征 
  3.2.1铀矿化类型 
  黄沙铀矿区铀矿化类型较多,主要有含铀热液硅化带型、含铀赤铁矿化碎裂花岗岩型、含沥青铀矿构造角砾岩型、含沥青铀矿花岗碎裂岩型、含沥青铀矿中基性岩脉型等5种矿化类型[5]。 
  (1) 含铀热液硅化带型:由含铀热液脉体多次叠加而成,角砾状构造,胶结物为含铀微晶石英、萤石、碳酸盐等脉体。 
  (2) 含铀赤铁矿化碎裂花岗岩型:含铀的硅质、萤石、碳酸盐组成胶结物或呈细脉状充填于花岗岩裂隙中成矿。 
  (3) 含沥青铀矿构造角砾岩型:角砾的组成物质主要为花岗岩、煌斑岩,含沥青铀矿物质、萤石、硅质物、铁质物、方解石等为主要的胶结物。 
  (4) 含沥青铀矿花岗碎裂岩型:花岗岩呈碎斑结构,被含铀的铁质、硅质、萤石及碳酸盐物质胶结。 
  (5) 含沥青铀矿碎裂中基性岩脉型:中基性岩脉(煌斑岩或辉绿岩)裂隙中充填含沥青铀矿细脉。 
  3.2.2矿石特征 
  矿石结构构造较简单,主要呈浸染状、细脉状等。铀矿物主要有沥青铀矿和晶质铀矿;次生矿物有铀黑、脂铅铀矿、硅钙铀矿、钙铀云母等,呈集合体产于矿石的颗粒间和裂隙中。脉石矿物主要有中细晶石英、微晶石英玉髓、萤石、方解石、高岭土等。属矿物有黄铁矿、赤铁矿,少量方铅矿、黄矿等。 
  3.2.3铀赋存形式 
  本区铀在矿石中的赋存形式主要呈铀矿物(沥青铀矿、晶质铀矿、次生铀矿)状态产出,分散吸附铀次之,呈类质同象也有所见。如鹅公塘(223)矿床铀矿物以沥青铀矿为主,次生铀矿见有铀黑、硅钙铀矿、钙铀云母和铜铀云母等。分散吸附铀主要被粘土矿物和氧化铁等吸附,其他矿物颗粒间隙、晶体表面、晶体内部裂隙等均有吸附铀存在。良伞寨(221)矿床60及61号带铀在矿石中以铀矿物的形式存在。主要有沥青铀矿和晶质铀矿;次生矿物油铀黑、脂铅铀矿、硅钙铀矿、钙铀云母等,呈集合体产于矿石的颗粒间和裂隙中。 
  4找矿潜力分析 
  (1) 黄沙地区受黄田江断裂和龙全断裂相对隆起区的黄沙断陷与下村断裂、鹅公塘断裂的交汇处控制,为区域性大断裂带与旁侧的不同方向的小型断裂交汇处,该地段具有铀矿田或矿区定位有利条件。 
  (2) 区内断裂、断陷构造发育,组成网格状骨架,东西向黄沙和上竹坑断裂横贯黄沙地区,两者走向平行倾向相反,组成东西向黄沙断陷带,控制了黄沙矿区展布。区内构造具有多向、多期和继承性特点,为成矿热液的迁移、富集、沉淀提供了有利的条件。 
  (3) 区内自变质作用强烈,碱交代发育范围较大,碱交代作用使岩石的机械强度大大减弱,有利于后期构造迭加破碎及热液渗透,为含矿溶液的活动提供了良好的环境。区内大多数工业铀矿化都与碱交代体相伴生;此外,区内热液活动频繁,广泛发育赤铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、硅化等热液蚀变,其中与铀矿化关系密切的赤铁矿化和硅化在花岗岩构造带中发育。 
  (4) 该区长期的构造演化使得导矿构造与容矿构造相互匹配,NEE向主干断裂旁侧的裂隙密集带是被前人忽视了的容矿构造,这无疑为进一步勘查提供了较为广阔的找矿空间。此外,基性脉体的发育,不仅为成矿带来热流体及矿质沉淀的还原剂,而且脉岩与导矿构造的交汇部位亦是成矿有利的又一空间。 
  5结语 
  综合分析黄沙铀矿区花岗岩体铀成矿地质条件,认为其找矿潜力较大,应加强岩体内部及新的成矿有利空间的勘查,通过对该区铀矿区进行扩围、探边、攻深找盲的系统勘查工作,将取得重大突破。 

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