江南某岩体铀矿化特征与找矿靶区

2014-01-17陈新明

资源环境与工程 2014年5期

陈新明

(湖北省核工业地质局，湖北孝感 432000)

1 区域地质背景

江南某岩体位于扬子地台的下扬子台坪与江南古陆的交汇部位，次级构造单元为幕阜—九宫复背斜西端，属中国最重要东西向铀成矿带钦—杭铀成矿带中段的幕阜山铀成矿区。岩体外围的地层为中元古界冷家溪群，其次为震旦系、寒武系、奥陶系、志留系等，岩体北部为白垩系红盆区，局部被新生界第四系所覆盖(图1)。

图1 江南某岩体及外围地区区域地质示意图Fig.1 Schematic diagram of regional geology of a granite body of Jiangnan and peripheral area1．中白垩统—第三系;2．志留系中上统;3．奥陶系;4．寒武系;5．震旦系;6．二长花岗岩;7．花岗闪长岩;8．断层;9．地质界线。

2 岩体的地球物理、地球化学特征与铀矿关系

江南某岩体是中国南方一大型复式岩基的北缘部分，该岩体为壳源重熔型岩体，成岩深度约5 km。岩体北部紧邻下扬子台坪方山背斜，东北部与幕阜山—九宫复背斜毗邻，岩体呈等轴状，岩体面积出露约1 200 km2。岩体侵入地层为冷家溪群、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系。已取得的同位素年龄值为90～180 Ma，属中生代早侏罗世—早白垩世侵入，即燕山岩浆构造旋回侵入的岩体。

根据最新1∶5万区调资料，江南某岩体为多期次侵入的以酸性花岗岩和中酸性花岗闪长岩为主体的复式岩体，岩体从早侏罗世至早白垩世均有侵入活动，其侵入期次有四期主体侵入和二期补体侵入:第一期为早侏罗世二长花岗岩体，分为三期次侵入体，第一次为细粒二长花岗岩，第二次为中粒二长花岗岩，第三次为中粗粒二长花岗岩;第二期为侏罗纪花岗闪长岩侵入，也分为三期次侵入体，第一次为细粒花岗闪长岩，第二次为中粒花岗闪长岩，第三次为中粗粒花岗岩闪长岩;第三期为侏罗纪中晚期黑云母二长花岗岩体侵入，其间可分为四期次侵入体，遵循从早到晚粒度由细变粗的过程;第四期为二云母二长花岗岩体，也可分为四期次侵入体，其二云母二长花岗岩由不含斑到少斑，粒度渐变粗;两期次补体侵入均为早白垩世，为细粒花岗闪长岩体和细粒白云母二长花岗岩。

岩体的岩石地球化学成份:SiO272．65%、Al2O314．89%、Fe2O30．73%、FeO 1．78%、Na2O 3．06%、K2O 3．88%、MgO 0．72%、CaO 1．56%、TiO20．19% ……属高硅富碱、铝过饱和，K2O ＞Na2O的钙碱系列花岗岩。

3 江南某岩体与华南产铀岩体地质特征对比

根据核工业的铀矿专家对中国南方广东、湖南、江西、福建产铀花岗岩体的研究，主要产铀矿体有如下四个方面的特征:

3．1 花岗岩体断裂构造十分发育［1］

图2 江南某侵入岩体铀矿化与断裂构造关系示意图Fig.2 Schematic diagram of uranium mineralization of intrusive body and faulted structure1．地质界线;2．不整合界线;3．断裂构造;4．铀矿床;5．铀矿点/异常点;6．居民点。

华南产铀岩体内的大断裂是铀源运移的通道，在大断裂旁的次级构造为铀矿体赋存的空间。江南某花岗体由岩体的东部到西部，以3～4 km的间距，平行分布有10条北东向的大断裂(图2)，而且贯通基底的深大断裂、主断裂旁侧次级构造发育。

3．2 产铀岩体有非常强烈的蚀变

华南产铀岩体有自交代作用和它交代作用的蚀变，自生交代作用形成了钾长石化、白云母化，后生交代作用形成了硅化、赤铁矿化(俗称为红化)、水云母化、绿泥石化、黄铁矿化。蚀变交代作用是后期热液活动的产物，是铀活化的重要条件。江南某花岗体自交代作用和它交代作用的蚀变也是存在的，尤其是白云母化、硅化、赤铁矿化、水云母化、绿泥石化都较发育。

3．3 华南产铀岩体重要标志性岩石是二云母花岗岩

华南产铀岩体都是大型的复式岩基，在中国重要的铀矿田，如桃山矿田、下庄矿田，长江矿田的铀赋存在二云母花岗岩中。二云母花岗岩铀含量高，为成矿的铀源;活性铀含量高，有利于铀的迁移富集。江南某花岗体为大型复式岩基的一部分，其亦有二云母花岗岩出露。

3．4 酸性、中基性脉岩发育是产铀岩体重要特征

华南的产铀岩体有较多的脉岩产出，如伟晶岩脉、辉绿岩脉、煌斑岩脉发育。江南某花岗体的伟晶岩脉、细晶岩脉、煌斑岩脉也是很发育的。

4 岩体铀矿成矿条件分析

4．1 岩体的铀源成矿条件分析

岩体铀矿化成矿前景如何，最重要的是岩体侵入时必须有较好的铀源条件。江南某岩体是早侏罗世—早白垩世由地壳重熔而成的岩浆岩体，从其侵入的围岩有震旦系、寒武系、志留系地层，这一套地层有富铀的黑色岩系，为岩体重熔侵入具备了较好的古铀源基础。在野外地质调查中，笔者在岩体内见到震旦系、寒武系的捕虏体，在岩体的外接触带有较大面积寒武系、震旦系的硅质岩、碳质板岩、富碳泥岩存在，这些岩性铀源丰富，它们通过沉积成岩后，在构造活动、岩浆热液活动及其他的地质作用条件下，可成为沉积型碳硅泥岩型铀矿床，为后期重熔岩浆岩的铀的来源，岩体铀再富集并为形成铀矿化或铀矿体具备了条件。

4．2 构造成矿条件分析

构造是矿液运移的通道、矿体赋存的空间，因此构造的发育与铀的富集关系是十分密切的。在江南某侵入岩体中，由岩体东缘到西缘，以约4 km的间距平行分布有多条北东向大断裂构造(如图2)。

这些构造的主要特点是:①规模大，一般走向长度在10 km以上，最大的可达百余千米;②破碎带宽度大，如东部断裂构造的局部宽度达150 m;③构造形成时代新，构造明显切割燕山晚期形成的花岗岩;④构造活动具有多期次特征，一般有3～4期。第一期构造活动形成破碎带，以花岗碎裂岩出现，具有明显碎裂结构;第二期是矿化阶段，矿化有强有弱，此时有铀矿化产生;第三期是以紫色荧石、黑色玉髓及部分金属矿化物产生，如方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化等，该阶段活动为铀矿生成的主要阶段;第四期活动表现为绿泥石化、糜棱岩化，是矿后期产物;⑤与NE向主构造平行的次级构造羽状裂隙群与铀矿点伽玛异常点(带)的分布关系十分明显。根据目前资料，桃树港断裂控制了某铀矿床(碳硅泥岩型)、某铀矿点和某铀矿异常点;麦市和茶铺断裂控制了某铀矿点和省外的某铀矿床等重要铀矿产地;⑥江南某岩体铀矿床和铀矿点除受区域北东向主构造及与其平行的次级构造控制外，其羽状裂隙群也是铀矿体赋存空间。

4．3 多种类型的围岩蚀变有利于铀矿化的富集

花岗岩型铀矿化与围岩蚀变条件密切相关，江南某岩体的铀矿化富集地段可见强烈的围岩蚀变，且有多种类型。本文前述断裂构造期次中已有描述。综合分析区域内的围岩蚀变有碎裂岩化、硅化、紫色萤石化、黑色玉髓化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化以及绿泥石化、糜棱岩化等，在不同的铀矿点地段也有钾长石化、赤铁矿化等现象，而与铀矿关系密切的有硅化、紫色萤石化、黑色玉髓化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化、钾长石化、赤铁矿化等蚀变。

4．4 放射性地球物理场圈出了高场、异常场区

铀矿勘查工作的直接有效的手段是针对铀具有天然放射性的特征，采取伽玛总量测量进行评价。据前人工作统计，江南某岩体的放射性元素伽玛照射量率的平均值约为6．94 nc/kg·h(铀当量含量值为19×10－6)，接近铀的克拉克值的三倍，以平均值、一倍平均值、两倍平均值、三倍平均值，或平均值加一倍均方差，二倍均方差、三倍均方差圈出的伽玛等值图或相对伽玛等值图，显示在岩体东部和东南部有较大面积高值或偏高场、高场和异常场晕圈存在，且梯度变化大。其地质背景是存在富铀的岩石，并有强烈铀放射性现象，控矿构造条件明显。

4．5 已发现了多处铀矿点具进一步找矿远景

江南某岩体铀矿地质预查工作阶段发现了李家段、冬桃山、高峰、茶铺等多个铀矿点①刘国元等，×××铀矿勘查十二·五工作安排，2011。，每个矿点都有较大面积的伽玛总量的高场、异常场存在，其地质背景是有铀本底高的岩石出露，受构造控制，见有围岩蚀变、热液蚀变现象明显，表明具备进一步寻找铀矿床的远景。

5 结论

江南某岩体与中国华南铀成矿省的产铀花岗岩体相比较，具有共同的成矿特征:岩体侵入面积大，控矿的断裂构造发育，构造活动时间长、期次多，构造中蚀变发育，且具有中、低温热液活动的特征。江南某岩体是跨省际大型复式岩基的一个岩体，外省在该岩基及接触带发现了多个铀矿床，而在江南某岩体的东南部位，亦发现多个铀矿点，其异常点相对集中，构造发育，构造规模大并由岩体延伸至震旦、寒武系老地层中，铀矿化富集地段热液蚀变强。综上所述，江南某岩体东南部具有寻找中型规模以上铀矿床的有利条件，是最有找矿远景的铀矿靶区(图3)。