浙江蒋村铀钼矿地质特征及控矿因素

金淼张

(浙江省核工业二六九大队,浙江金华 321000)

浙江蒋村铀钼矿地质特征及控矿因素

金淼张

(浙江省核工业二六九大队,浙江金华 321000)

介绍了蒋村铀钼矿成矿地质特征、火山角砾岩筒的形成及地质特征,该矿的下坑火山角砾岩筒是一个早、晚两期叠加的复式岩筒,早期为开启式爆发,晚期为封闭式隐爆,对成矿十分有利。分析了铀钼矿化控制因素及富集规律,认为铀钼矿化与断裂构造及火山角砾岩筒关系极其密切,断裂构造及火山角砾岩筒对铀钼矿化有着重要的控制作用。

火山角砾岩筒;地质特征;控矿因素;富集规律;铀钼矿

1 区域地质概况

研究区处于江山-绍兴与丽水-余姚两条深大断裂夹持区 (浙江省地质矿产局,1989)的陈蔡-遂昌隆起北东段、上虞-陈蔡断裂带上的蒋村破火山口内①翁至灿,徐善烛,周友坤,等.1982.浙江绍兴 50矿床储量报告[R].金华:核工业部华东地勘局二六九大队内部资料.。断裂构造和火山构造十分发育。岩浆岩在区内较发育,以小岩株、岩脉状产出,岩性主要有次流纹斑岩、霏细岩、花岗斑岩脉及辉绿玢岩脉等。

1.1 地层

区内地层主要由侏罗系上统高坞组、西山头组、茶湾组和九里坪组的一套陆相酸性火山碎屑岩、熔岩夹少量陆相沉积碎屑岩系组成。东南部有少量陈蔡群中深程度变质的浅海-滨海相沉积碎屑岩系、白垩系下统馆头组、朝川组第一段陆相沉积碎屑岩系及第三系上新统嵊县组玄武岩夹少量陆相沉积碎屑岩系(图1)。

1.2 构造

区内构造发育,主要为断裂构造与火山构造,褶皱构造不发育。

1.2.1 断裂构造

研究区内主要有北东向和北西向两组。北东向构造以一系列平行发育的压扭性断裂构造为主,具多期多次活动特点。北西向构造为一系列平行发育的张扭性断裂构造,亦具多期多次活动的特征,它与北东向压扭性构造共轭为一组对偶断层,组成明显的“格子状”构造型式,控制了火山活动晚期的火山角砾岩筒的发育与分布。

1.2.2 火山构造

本区火山构造严格受北东向和北西向两组断裂构造控制,在其构造“结点”上发育规模不等的火山角砾岩筒。区内共出露 5个火山角砾岩筒,本文主要研究其中的下坑岩筒②金淼张,何胜忠,汤江伟,等.2007.浙江省绍兴县王坛镇蒋村矿区钼矿地质普查报告[R].金华:浙江省核工业二六九大队内部资料.。野外现场地质调查表明,该火山角砾岩筒由早、晚二期形成,早期为开启式爆发;晚期为封闭式隐爆。早、晚两期叠加形成的下坑岩筒内的流纹质火山集块角砾岩、流纹质熔结凝灰岩、霏细角砾岩是本区铀钼矿化的重要赋矿主岩,火山角砾岩筒构造是铀钼矿的主要赋存场所。其余岩筒规模较小,且为单期形成的岩筒,未见铀钼矿化。

1.3 火山活动简史

蒋村破火山口火山活动的全过程,受区域断裂构造的控制,火山构造大致经历了三个发展演化阶段,早期为火山机构整体沉陷与喷发;中期为破火山口沉陷与喷发;晚期破火山复活再喷发直至火山活动停息。

2 矿区地质

2.1 地层与次火山岩

图1 区域地质略图Fig.1 Map of regional geology

蒋村铀钼矿区出露的地层岩性有上侏罗统茶湾组第一、二段 (J3c1,J3c2)、九里坪组第一、二段(J3j1,J3j2)火山碎屑岩、熔岩及沉积岩,并被后期爆发和隐爆角砾岩所复杂化。其中茶湾组及早、晚期岩筒的角砾岩是区内出露的主要地层和岩石,九里坪组仅在矿区东南部分布。区内地层总体为一倾向南东的单斜地层,地层产状较平缓,倾角 15～35°(图 2)。次火山岩在区内较为发育,主要有次流纹斑岩、花岗斑岩和辉绿岩等。

2.2 构造

区内主要发育断裂构造与火山构造,褶皱构造不发育。火山构造主要表现为火山角砾岩筒。

区内断裂构造主要为北东向压扭性构造与北西向张扭性构造共同组成的格子状构造。地层总体呈南东倾的单斜层。

北东向压扭性主要特点:断裂带内充填角砾糜棱岩,断裂面两侧具有挤压片理化现象,断裂面呈舒缓波状,其应力场演变为扭-压-扭,具多期多次活动特点,在矿区属此组构造的有 F4,F5,F6,F7等。

北西向张扭性断裂构造的特点:断裂带内主要为角砾糜棱岩,多具硅化并破碎,成组出现,断裂面不规则,其应力场演变为扭-张-压,具多期多次活动特点,在矿区属此组构造的有 F1,F2,F15,F16等。

近东西向断裂构造此组构造在矿区不太发育,仅见 F8断层。

2.3 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变较为发育,种类繁多,较普遍的有硅化、赤铁矿化、金属硫化物化、黄铁矿化、方解石化、水云母化、绿泥石化、萤石化等。其中赤铁矿化、金属硫化物化等与铀钼矿化关系密切,是区内重要的近矿围岩蚀变。

围岩蚀变无论从纵向与横向来看,其蚀变分带均不明显;从蚀变产物来看,构造热液活动是多期的,因而蚀变产物也是多期次的。

2.4 矿化特征

图2 矿区地质简图Fig.2 Map ofm inning geology

矿区内铀钼矿化的空间分布主要与火山角砾岩筒及 F1,F2断裂构造密切相关,即铀钼矿化主要赋存在断裂构造 F1,F2夹持区一定范围内的火山角砾岩筒内,严格受断裂构造及火山角砾岩筒构造双重控制。主要赋矿岩石为流纹质火山集块角砾岩、流纹质熔结凝灰岩、霏细角砾岩。

3 火山角砾岩筒的形成及地质特征

3.1 火山角砾岩筒活动史及形成机制

下坑火山角砾岩筒是蒋村破火山口返回再生时期发生的一个寄生火山口,它形成于晚侏罗世,即在破火山口复活之区域构造以后,地下残余岩浆室高粘滞度的熔浆中逸出的气体,集中在区域格子状构造的结点附近,构造活动增强,地应力释放,大量集中在熔浆顶部或上部的气体携带着熔浆物质,冲碎围岩,喷出地表,形成大量复杂成分的具有熔浆条带的流纹质火山集块角砾岩与流纹质含砾晶屑熔结凝灰岩,即早期岩筒(YT1)。

早期岩筒形成以后,残余熔浆再次沿早期岩筒的通道上升,由于温度、压力条件的改变,熔浆开始凝固,当它没有完全凝固的时候,由于内部气体的不断聚集,当内压大于外压时,在地下一定深度发生爆炸,把已凝固的熔岩震碎,而形成隐爆霏细角砾岩、英安流纹角砾岩,即晚期岩筒 (YT2)。两期角砾岩筒的形成模式见图 3。

3.2 火山角砾岩筒地质特征

下坑火山角砾岩筒严格受断裂构造控制,出露于 F1,F2与 F4两组断裂构造的复合部位,地表出露长约 800 m,宽约 150～200 m,在平面上呈一北西西-南东东展布的长椭圆形,地表出露最高标高 180 m。火山角砾岩筒地表界线较规则,但深部形态较为复杂,呈枝叉状,与围岩交织复合。

该岩筒由早、晚两期组成,早期为爆发形成,晚期为隐爆形成,主要特征简述如下:

(1)早期岩筒 (YT1)。由外部相 (YT1-ta)和内部相 (YT1-vb)组成,两者呈渐变过渡关系。

图3 早晚期爆发隐爆角砾岩筒形成模式示意图Fig.3 The first outbreak of the cryptoexp l o sive late breccias chi mney that the fo r m ing a pattern of diagram

外部相(YT1-ta)。岩性为流纹质火山集块角砾岩,根据角砾、集块含量多少分为流纹质火山集块岩或角砾集块岩 (YT1-ta1)、流纹质火山角砾岩或集块角砾岩 (YT1-ta2)、流纹质火山角砾凝灰岩或集块角砾凝灰岩(YT1-ta3)三种岩性。角砾、集块成分为形状复杂的凝灰岩、凝灰质粉砂岩、霏细 (斑)岩;角砾和集块大小不等,一般多在几毫米或几厘米,个别大者可达 1～2 m,甚至数米。胶结物为流纹质火山碎屑物(包括晶屑 、玻屑及火山灰)。为本区主要赋矿部位之一。

内部相 (YT1-vb)。岩性为流纹质 (含砾)熔结凝灰岩。组成岩石的碎屑有晶屑、少量玻屑,晶屑为长石、石英;玻屑已脱玻化,岩石中含少量浆屑条带,熔结现象明显。胶结物为火山灰。岩石中含少量的角砾,成分为凝灰岩、凝灰质粉砂岩、霏细 (斑)岩,磨园度稍好。

(2)晚期岩筒 (YT2)。由外部相 (YT2-ζ λ△)和内部相 (YT2-υ π△)组成,两者也呈渐变过渡关系。

外部相(YT2-ζ λ△)。根据岩石是否震碎、有否角砾及胶结物的特征,岩性分为英安流纹角砾岩、英安流纹岩。英安流纹角砾岩呈角砾状构造,角砾含量不均匀,一般在 30%～40%左右,最高可达70%～80%,成分以英安流纹岩为主,多呈棱角-次棱角状,为一些不规则的四边形、菱形、三角形,粒径一般在 3～4 mm左右,大者可达 5～6 cm,个别达 20 cm以上(集块)。胶结物为同成分的英安流纹岩,以充填式胶结。角砾英安流纹岩呈斑状结构,块状构造,斑晶含量约在 3%～5%左右,主要以斜长石为主,部分已水云母化,粒径一般在 1～2.5 mm左右;基质呈霏细-隐晶质结构,由粒度极细的长石、石英矿物集合体组成,相互紧密镶嵌排列。岩石局部水云母化。英安流纹岩的特征与角砾英安流纹岩特征基本相同。

内部相(YT2-υ π△)。根据岩石是否震碎、有否角砾及胶结物,岩性分为霏细角砾岩、霏细(斑)岩。霏细角砾岩呈角砾状构造,角砾含量一般在 30%～50%左右,最高可达 70%以上,成分以霏细斑岩为主,另有少量的凝灰岩、粉砂岩,多呈棱角-次棱角状,为一些不规则的四边形、菱形、三角形,粒径一般在 3～4 mm左右,大者可达 4～5 cm,个别达 20 cm以上 (集块)。角砾间被以英安流纹岩、凝灰质碎屑为主硅质为次等物充填胶结。角砾霏细斑岩呈斑状结构,斑晶含量约在 3%～4%左右,主要为斜长石、钾长石,呈次棱角状,粒径一般在 0.5～2.5 mm之间。基质呈霏细-隐晶质结构,由粒度极细的长石、石英矿物集合体组成,相互紧密镶嵌排列。岩石局部水云母化。霏细(斑)岩的特征与角砾霏细岩基本同,为本区主要赋矿部位之一,铀钼矿化赋存于角砾岩的胶结物中。

4 铀钼矿化控制因素及矿化富集规律

4.1 铀钼矿化控制因素

本区铀钼矿化主要受岩性、断裂构造及火山角砾岩筒及围岩蚀变等诸多因素的控制。

火山角砾岩筒是区内铀钼矿化的最重要的控制因素,是铀钼矿化的赋存场所。区内共分布有下坑岩筒等大小五个岩筒。调查表明,仅有下坑岩筒是由早、晚二期叠加形成的复式火山角砾岩筒,是矿床的主要定位构造,矿体也仅产于该复式火山角砾岩筒中,其它单期形成的火山角砾岩筒不利于铀钼矿化的发育和产出。

断裂构造是重要的控矿构造,它不仅控制了火山角砾岩筒的定位和发育,同时也控制了区内铀钼矿化的发育。下坑火山角砾岩筒发育于北西向和北东向两组断裂构造的交汇复合处,铀钼矿化的发育也明显受构造的控制,矿床主矿体则产于北西向F1断裂构造的上盘,其它节理、裂隙密集发育部位也往往是矿体赋存的有利部位。

铀钼矿化对岩性有一定的选择性。工程揭露的见矿情况表明,主要的赋矿岩性为流纹质火山集块角砾岩、流纹质熔结凝灰岩、霏细角砾岩,其次为霏细斑岩、流纹质粗晶屑凝灰岩。矿化主要赋存于岩石的胶结物中,胶结物破碎、疏松对成矿有利,同时矿化对角砾岩角砾粒度有一定的选择性,一般角砾粒径为 3～30 mm对成矿有利。

区内热液活动强烈,围岩蚀变较为发育。强烈的热液活动有利于成矿元素活化、迁移,更重要的是围岩蚀变作用改变了围岩的物理、化学性质,使岩石的孔隙度增大,也促进微裂隙的发育,有利于矿液运移、沉淀富集。区内赤铁矿、金属硫化物化等蚀变与成矿关系较为密切,多种热液蚀变的叠加往往形成富矿体。

4.2 矿化富集规律

铀钼矿化的赋矿主岩为集块角砾岩和隐爆角砾岩,主要岩性有流纹质火山集块角砾岩、霏细角砾岩、霏细斑岩、流纹质粗晶屑凝灰岩等。其中微裂隙发育、胶结物破碎的地段,是铀钼矿化的富集的有利地段。

铀钼矿化受岩筒边界接触带断裂构造和岩筒内较为发育的裂隙构造以及不同岩性界面的控制。铀钼矿化在空间上主要分布于北西向 F1断裂构造上盘(即火山角砾岩筒的下界面)或早期岩筒与晚期岩筒接触部位或附近。岩筒上界面 (F2断裂)矿化不发育。

铀钼矿化主要受二期爆发 (隐爆)叠加形成的火山角砾岩筒控制,矿床的大部分矿体产于岩筒中,远离岩筒基本无铀钼矿化发育。

蚀变作用强烈地段铀钼矿化发育,胶状黄铁矿化、赤铁矿化、金属硫化物矿化发育地段,铀钼矿化往往较为富集。

本次勘查表明,铀钼矿化的产出标高具有一定的规律,矿体大多赋存于标高 230～-180 m范围内,尤其在 0 m标高上下铀钼矿化最为集中和富集。

5 结语

蒋村铀钼矿床是一个受断裂构造与火山角砾岩筒构造复合控制的矿床。区内发育的北东向和北西向两组断裂构造及火山角砾岩筒构造是铀钼矿化最重要的控矿构造,它们是铀钼矿床的定位构造。铀钼矿体(化)主要赋存于两条北西向断裂构造(F1,F2)夹持所控制的火山角砾岩筒内,严格受断裂构造及火山角砾岩筒构造的双重控制。铀钼矿体(化)的赋矿围岩主要为流纹质火山集块角砾岩、流纹质熔结凝灰岩、霏细角砾岩、霏细斑岩等,铀钼矿物主要产于其胶结物中。铀钼矿体空间分布上具有一定的赋存规律,主要产于火山角砾岩筒的下界面、早期岩筒与晚期岩筒接触部位附近、早晚期岩筒内部裂隙发育部位。主要发育于各种蚀变作用(如胶状黄铁矿化、赤铁矿化、金属硫化物矿化等)强烈地段。

区内成矿地质条件较为有利,仍有一定的找矿潜力和远景,今后可以进一步投入适当的工作量,扩大该矿床规模。

该类型铀钼矿是一个与火山角砾岩筒有关的中-低温热液型铀钼矿床,是目前浙江省内一个新的铀钼矿类型,对于今后在省内广泛发育的火山岩地区,寻找同类型的铀钼矿将具有重要的找矿指导意义。

浙江省地质矿产局.1989.浙江省区域地质志[M].北京:地质出版社.

Geological Characteristic and Ore-controlling Factors of Uranium-Molybdenum Deposit in Ji angcun,Zhejiang Provi nce

JIN Miao-zhang(Geologic PartyNo.269,Nuclear Industry of Zhejiang Province,Jinhua,ZJ 321000,China)

The geological features ofmineralization and for mation of volcanic breccia of uranium-molybdenum deposit in Jiangcun,Zhejiang province are studied combining several year of field geological survey.The volcanic breccia in Xiakeng is a composite rock drum with combination of early and late stages.The early stage presents open-type eruption,and late stage closed,which is benefit to mineralization.In this study,the controlling factors and accumulation of uranium-Molybdenum deposit are analyzed.Results show the relationship between uraniummolybdenum mineralization and faults and volcanic breccia are close.The faulted structure and volcanic breccia play an important role in control action of uranium-molybdenum mineralization.

volcanic breccia;geological characteristic;controlling factors;accumulation pattern;uranium-Molybdenum deposit

P619.14 P618.65

A

1674-3504(2011)02-129-06

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.02.005

2011-04-12

金淼张 (1966—),男,高级工程师,铀矿地质勘查专业,长期从事铀矿地质勘查及科研工作。