相山铀矿田攻深找盲之浅见

2014-10-10邹茂卿许健俊毛玉峰

东华理工大学学报(自然科学版) 2014年1期

邵飞，邹茂卿，许健俊，毛玉峰，吕川，聂斌

(核工业270研究所，江西南昌 330200)

相山矿田是我国已探明的资源量最大的陆相火山岩型铀矿田，也是目前重要的铀资源基地之一。矿田历经50余年的勘查，取得了丰硕的找矿成果。新世纪以来，相山矿田基础地质工作得到加强，在老矿床深部、近外围及以往工作程度较低地段，圈定了一批找矿靶区。2005年开始，相继投入钻探工作量择优查证，新增铀资源量较为可观。近年来的勘查成果不仅直观表明矿田尚有较大的找矿潜力，而且预示了矿田的攻深找盲也大有可为。

1 矿田铀成矿地质特征

相山矿田位于滨太平洋成矿域华南成矿省赣杭火山岩带与桃山—诸广花岗岩带交汇部位，受制于相山大型塌陷式火山盆地(裴荣富等，2008;邵飞等，2009a)。

相山火山盆地基底地层主要为震旦系浅变质岩，盖层为一套火山熔岩，由上侏罗统打鼓顶组流纹英安岩和鹅湖岭组碎斑熔岩构成，大规模火山活动期后，潜火山岩环状侵入。火山盆地发育有EW，SN，NE，NW向四组基底构造，据重力资料多高度上延处理结果，EW，SN向构造切割深度大(邱爱金，2001);盖层构造多是基底构造的继承和发展，表现为以NE向为主导、NW向次之的线性断裂，并在盆地西部形成菱形断块。矿田内已发现的铀矿床主要分布于火山盆地的北部和西部，在平面上以东西向矿床集中区形式产出(图1)。

相山矿田北部铀矿化主要赋存于花岗斑岩及其内外接触带，斑岩体膨胀或形态变异部位，矿体密集成群产出(邵飞等，2008b)，铀矿化类型主要为铀-钠长石型;西部铀矿化主要赋存于断裂构造及其旁侧裂隙密集带、不同岩性组间界面附近，“界面”控矿特征明显，铀矿化类型主要为铀-水云母-萤石型。矿体形态以脉状、群脉状为主，北部矿床铀矿带形态附合花岗斑岩形态，西部多数铀矿床揭见SN向矿带(邵飞等，2008a;方锡珩，2012)。

矿田12个矿床成矿年龄数据表明，铀成矿主要发生于97～127 Ma间①张金带，戴民主，邵飞，等.2005.华东铀矿地质志［R］.北京:中国核工业地质局:577－589.，火山期后侵入的花岗斑岩锆石U－Pb法SHRIMP年龄为131.2 Ma(邵飞等，2008a)。据矿田成岩成矿年龄，结合铀矿化的赋存空间，认为相山矿田铀成矿是火山岩浆大规模喷溢、熔岩成岩后的地质事件，成矿作用伴随着潜火山岩侵入而发生。

图1 相山矿田地质略图Fig.1 The geological map of Xiangshan uranium ore field

2 矿田勘查史及其成果

2.1 矿田勘查史

相山矿田铀矿勘查工作始于1950代末期，至1990年代中期告一段落。40年期间内开展了大量的基础地质工作，不同比例尺的各种地面找矿方法覆盖了约300 km2的火山盆地，找矿方法包括:地面及航空伽玛测量、爱曼测量、径迹测量、放射性水化学测量等。期间投入钻、硐探工作量约为200万m，勘查深度大多数在地面以下300 m以浅，仅局部地段勘查深度达千米。与此同时先后开展了包括成矿特征、成矿规律、成矿预测等内容的科研工作。

沉寂了十年之后，相山矿田铀矿勘查工作重新启动，自“十一五”以来，在加强基础地质工作的同时，在局部地段开展了攻深找盲物探方法，并相继在老矿床深部及近外围、新一轮预测的找矿靶区内，投入钻探工作量近40万m，勘查深度控制到500～1 000 m第二找矿空间(刘善宝等，2010)。

相山矿田地面放射性物化探找矿工作程度较高，攻深找盲物探方法应用有限，第二找矿空间勘查有较大余地。

2.2 勘查成果及其评述

前人在相山矿田已探明24个铀矿床，以中、小型矿床为主体，大型矿床仅3个。各矿床在勘查深度内揭露的工业矿体一般为数十至数百个，少数矿床矿体数达千余个，以中、小矿体为主，绝大多数矿床的主矿体为1～8个，个别矿床无主矿体产出，单个主矿体资源量一般在100～300 t，仅邹家山矿床的C－502矿体资源量大于1 000 t。

据已揭露的铀矿化空间分布特征，前人总结了火山盆地北部的“三盲”和西部的“三界面”赋矿规律，即:盲构造、盲岩体、盲矿体和断裂构造面、火山岩组间界面、基底界面(邱爱金等，2002)。

“十一五”以来，相山矿田铀矿勘查向第二找矿空间拓展，如河元背地区钻孔平均孔深为770余米，横涧地区钻孔平均孔深为620余米(邵飞等，2011)。近年来的勘查在矿田北部隐伏花岗斑岩及其内、外接触带揭见了富矿体(吴三毛等，2010)，在西部揭见了新的SN向矿带(图2)，并在火山熔岩之下揭见了含矿的隐伏花岗斑岩(图3)。新一轮勘查在矿田北部横涧矿区近外围、西部居隆庵地区21号带等地发现了多个百吨级矿体，在河元背地区发现了一条千吨级的SN向矿带，落实了荷上、居隆庵21号带、河元背8号带等数个规模达中型及以上的铀矿床。

图2 河元背8号带SN向矿带矿体分布示意图Fig.2 The distribution of SN trending orebodies in Zone 8，Heyuanbei

需要指出的是，由于20世纪五、六十年代国家对铀资源的急需，许多矿床揭露不充分，一些相邻的中、小矿床受同一成矿地质体或构造控制，但因为勘查单位或勘查时间不同而被分割。因此，矿田内矿床以中、小型为主体，并不能反映客观实际;此外，限于当时的勘查深度，前人据众多中、小型矿体空间分布特征总结的赋矿规律，也将随着勘查工作的深入而不断突破和提升。

图3 河元背8号带33线剖面示意图Fig.3 Cross section of No.33 line in Zone 8，Heyuanbei

3 铀资源潜力分析

成矿作用是成矿物质从初始状态(矿源)演化到最终状态(矿体、矿床、矿田等)的动力学过程，是成矿作用在一定时、空格局内发生、发展的全部历史。因此，资源潜力分析是在成矿规律充分认识的基础上，立足于成矿作用过程中矿体定位时、空结构配置关系的研究。

前人在相山矿田开展了大量的、较系统的研究工作，包括矿田铀成矿地质特征、成矿规律、控矿因素、找矿模式等(邵飞等，2009b)，采用主观概率法、逻辑信息法、多元信息复合法等方法进行了多次资源总量预测①;中国核工业地质局近期组织完成的全国铀矿资源潜力评价项目，对相山矿田1 000 m以浅深度内采用数量化理论I模型法及地质体积法进行了铀资源定量预测，结果均表明矿田尚有数万吨潜力资源。

相山矿田北部山南矿区预测老矿区及近外围潜在铀资源量6 000余吨，近年实施的危机矿山接替资源勘查等项目在预测区内已新增333+334(?)类铀资源量4 000余吨。

与相山矿田铀成矿条件、成矿特征相似的俄罗斯斯特列利措夫铀矿田、蒙古多尔诺特火山机构内的多尔诺特铀矿床，其已探明的铀资源量分别是相山矿田的近10倍和2倍。斯特列利措夫铀矿田矿化垂幅达2 500 m，而相山矿田矿化垂幅约1 500 m;多尔诺特矿床7号矿体资源量近1.5万t，而相山矿田单矿体资源量大于300 t者少见。

据上，相山矿田无论是数次多方法的资源潜力预测结果，还是与国外相似矿田(床)的对比，以及近年来对预测资源的揭露查证，均表明矿田具有较大的找矿潜力和勘查空间。

4 矿田找矿方向及勘查思路、技术方法

4.1 找矿方向

全国铀矿资源潜力评价根据相山火山盆地成矿地质条件、成矿特征、物化遥及放射性综合信息，以大地构造环境、富铀基底、火山岩系、成矿类型、铀矿化信息、含矿层体、热液蚀变、放射性地球物理场、放射性水化学场、重力场、航磁场、遥感信息等为预测要素，在相山火山盆地优选出15个预测靶区，其中北、西部各有6个(张金带等，2012;肖克炎等，2000)。显然，北、西部仍是今后勘查的重要找矿方向。

北部找矿目标类型为产于花岗斑岩及其内、外接触带的铀矿化，已知矿床深部及近外围是有利的找矿空间。隐伏斑岩体或已知斑岩体深部可能存在的第二膨胀部位或形态变异部位的寻找，是扩大铀资源量的重要前提。

西部找矿，一要继续在面上选区，寻找火山熔岩中受界面控制的铀矿化，尤其要重视SN向矿带的寻找，西部已知的11个铀矿床有9个产于自西向东分布的河元背、居隆庵、芙竹坪三个菱形断块内(图1)，断块内的9个矿床均揭见了SN向矿带(图4);二要探索产于深部隐伏花岗斑岩及其内、外接触带的第二矿化富集带(王巍巍等，2012)。工作程度相对较低的芙竹坪菱形断块SN向矿带的发现及第二矿化富集带的突破，对西部乃至整个矿田资源量的增加具革命性意义。

4.2 勘查思路及技术方法

图4 相山矿田西部矿带分布示意图Fig.4 The distribution of orebody zones in western Xiangshan ore field

相山矿田以放射性方法为主要手段的地面找矿工作程度较高，前人在有限的勘查深度内取得了较丰硕的找矿成果，近年来的勘查成果证实老矿床深部及近外围、新一轮预测靶区仍具较大的找矿潜力(周玉龙等，2010)。因此，攻深找盲是扩大矿田资源量的重要手段。

攻深找盲的勘查思路，既要探边摸底，更要抓住控矿地质体、构造等要素，寻找新的赋矿部位，兼顾探索第二矿化富集带(张永红等，2006)。

攻深找盲勘查技术方法，应坚持物探先行，在传统的放射性物探直接寻找浅表矿化信息的基础上，采用现代物探方法寻找含矿地质体，北部以隐伏的花岗斑岩及其形态为重点探查对象，西部要查明菱形断块内隐伏的SN向构造，尤其是靠火山盆地中心较近的、以往工作程度较低的断块，同时要兼顾探查火山熔岩之下隐伏花岗斑岩的存在与否及其空间分布特征。