1引言
TS铀矿田是我国花岗岩型铀矿大基地之一,铀矿资源十分丰富,找矿潜力非常大[1]。主要通过现代测试技术手段对铀矿床矿石的结构构造、矿物组成、矿物特征等方面进行系统研究,得出该铀矿床矿石类型为铀—绿泥石、碳酸盐、绢云母型,矿床为单铀型矿床。
2地质背景
矿床位于大王山—于山花岗岩铀成矿带中段,TS复式花岗岩体中[2],TS断裂中段上盘。矿区内主要岩性为粗粒和中粒斑状黑云母花岗岩,在矿床范围内,以呈岩株、岩枝状产出的中粒、中细粒二云母花岗为主,属燕山早期晚阶段的补体。区内铀矿化多与此类补体相伴,常见于中细粒二云母小岩体中。矿区内构造断裂发育,控制矿床产出的TS断裂带,为多期活动具有多种充填物的大断裂带,常见充填物有灰绿、紫红、灰白等多种颜色糜棱岩、石英脉及硅化破碎带。矿体形态简单,呈群脉状产出,单个矿体呈透镜状、不规则状(图1)。
3矿物学特征
3.1矿物组成
通过对矿床铀矿石标本和样品进行显微镜下鉴定、电子探针分析、人工重砂分析、X-射线衍射分析、激光拉曼分析等,已基本查明铀矿石矿石矿物成分为沥青铀矿、铀石、钛铀矿和铀钍石,含铀矿物有锆石、磷灰石等,脉石矿物有石英、长石、云母、绿泥石、碳酸盐矿物、绢云母等,其中石英约占全岩总量约20%~35%,长石以碱性长石为主约占30%~45%,斜长石约占5%~30%含量变化范围较大,斜长石大多发生蚀变形成绢云母等粘土矿物,云母约占5%~20%其中白云母含量较黑云母高,绿泥石含量约占5%,碳酸盐矿物约占5%;金属矿物有黄铁矿、方铅矿、磁铁矿、黄铜矿、闪锌矿,含量低于5%,副矿物锆石、金红石、磷灰石等含量约占2%左右。
3.2矿物特征鉴定
通过显微镜鉴定可知,矿石岩性主要为碎裂花岗岩,产于构造破碎带中,具有碎裂花岗结构,块状构造、脉状构造、浸染状构造[3]等。通过电子显微镜镜下观察可知,绿泥石(图2B)多为蠕绿泥石,在矿石中多呈脉状充填与各种裂隙中[4],多充填于长石、石英等矿物中,少数绿泥石保留有云母假象。碳酸盐矿物(图2C)多呈细脉状充填与长石中,少量呈团块状与其他矿物共生。黄铁矿(图2D)主要呈自形-半自形的近方形、六边形颗粒状,极少数呈不规则的碎裂状或浸染状。
4铀矿物特征
根据显微镜下和电子探针分析,本矿床有用的矿石矿物包括沥青铀矿、铀石、钛铀矿、铀钍石等。
4.1沥青铀矿
呈粒状、不规则团块状、云雾状、斑点状、浸染状分布于钾长石、磷灰石、绿泥石、石英、黄铁矿等矿物的内
4.2铀石
黑色、灰黑色,弱多色性,以黑色区别于其他铀的硅酸盐矿物,以反射率较低,干裂隙较少区别于沥青铀矿。玻璃光泽,透明-半透明,无一定晶形,无解理,硬度变化较大[6]。本矿样品中铀石多呈粒状、纤维状或细脉状与金红石、绿泥石和磷灰石等共生,常产于沥青铀矿边缘。铀石化学成分电子探针测定结果见表2,主要成分
4.3钛铀矿
黑色,玻璃-金属光泽,薄片中呈黄绿色,透明,反射光下呈灰色,多呈浸染状产于金红石或绿泥石中,或呈细小颗粒状紧密包裹于磷灰石中。钛铀矿化学成分电子探针测定如表2,主要成分为UO2,含量47.50%~68.18%,平均含量57.94%;TiO2含量14.12%~31.48%,平均含量19.38%。钛铀矿基本生长于金红石中,多以独立矿物形式存在,较多钛铀矿围绕长石、石英、绿泥石等边缘生长,钛铀矿周围多见金红石、绿泥石、长石等。
4.4铀钍石
属钍石的富铀变种,常将UO2含量大于10%的钍石称之为铀钍石。本矿的铀钍石UO2含量在10%以上,他与磷灰石、绿泥石等共生,常分布于云母等蚀变矿物的边缘。铀钍石的电子探针化学分析见表2,其中UO2含量21.71%~37.21%,ThO2含量14.08%~29.18%。
5结论
该铀矿床矿石以沥青铀矿为主,其次为铀石、钛铀矿和铀钍石,含铀矿物有锆石、磷灰石等,脉石矿物有石英、长石、云母、绿泥石、方解石、绢云母等;金属矿物有黄铁矿、方铅矿、磁铁矿、黄铜矿、闪锌矿以及副矿物锆石、金红石、磷灰石等。
矿石主要为碎裂花岗岩,岩石结构构造为碎裂花岗结构,块状构造。通过镜下观察分析,绿泥石主要为蠕绿泥石,多以脉状充填与其他矿物中,碳酸盐矿物呈细脉状充填与长石、石英等矿物中。金属矿物主要为黄铁矿,且黄铁矿多呈自形-半自形的近方形、六边形颗粒状。
该铀矿物包括沥青铀矿、铀石、钛铀矿和铀钍石,这些铀矿物多呈粒状、不规则团块状、云雾状、斑点状、浸染状分布于钾长石、磷灰石、绿泥石、石英、黄铁矿等矿物的内部空隙中,也有呈脉状、网脉状沿矿物的裂隙或微裂隙分布。