甘肃7903矿床铀矿化特征及成因分析

2016-11-16谢宏标

甘肃科技 2016年20期

关键词：中川板岩铀矿

谢宏标

（甘肃省核地质二一九大队，甘肃天水 741025）

甘肃7903矿床铀矿化特征及成因分析

谢宏标

（甘肃省核地质二一九大队，甘肃天水 741025）

主要论述了7903矿床地质背景和矿化特征，通过对矿床的成因分析，认为矿床受构造和层位双重控制，铀源主要来自花岗岩，矿床成因属表生淋积型铀矿化。

铀矿；特征；成因；分析

1　地质背景

7903铀矿床位于秦岭褶皱系礼县—柞水冒地槽褶皱带西段中部，地处秦岭东西向构造带与天水—武都隐伏基底深断裂的交汇复合部位（如图1所示）。

图1　交汇复合部位图

1.1地层

区内出露地层主要有中泥盆统和中石炭统。中泥盆统和中石炭统经海西期区域变质作用，岩石普遍发生了浅变质（如图2所示）。

图2　中川岩体示意图

中泥盆统（D2）在区内以下坪—崖湾—梁坪一线为界划分两个不同的岩相，南相为西汉水组（D2X），北相为舒家坝组（D2S）。

西汉水组（D2X）：为一套浅变质的浅海潮坪相及次深海相沉积。岩性以碎屑岩为主，夹碳酸盐岩，组成草山下—坪沟里复式向斜。

舒家坝组（D2S）：属大陆斜坡相沉积。岩性以碎屑岩为主，偶夹少量碳酸盐岩，具粗细相间重复韵律特征，组成马坞—酒店复式背斜。

中石炭统（C2）是在原泥盆纪隆起时，由于南北向挤压力的减弱，同生大断裂进一步裂开扩张而形成的裂陷槽盆相沉积。岩性为一套浅变质的含碳碎屑岩夹碳酸盐岩。划分为五个岩性段，十个亚层，总厚度825～3759m，组成石家河坝复式向斜。中石炭统呈角度不整合于中泥盆统之上，部分地段为断层接触。地层总体呈北西—北西西展布，其中第二岩性段下部和第三岩性段下部为区内主要含铀层位，产有7903、7901铀矿床。

1.2构造

本区位于宕昌—礼县—高桥大断裂西段膨大、分枝的“入”字型夹持区，基本构造线呈北西—北西西向展布。北西西向褶皱构造、层间挤压破碎带、中川岩体东外带弧形断裂岩带构成了区内的基本构造格架。高桥—洮坪同生大断裂西段的两分枝断裂为本区的主要导矿构造。近东西向层间挤压蚀变碎裂带、北北东向、北北西向、北东向蚀变碎裂带控制着本区铀矿床和矿点的空间展布。

1.3岩浆岩

矿床西北部为中川复式岩体，产出面积216km2，Rb-Sr同位素年龄为232.9Ma［1］。岩体与围岩界限清晰，侵位距离大，成岩温度较高（850～900℃，淬火法测定）。

中川岩体为一等轴状岩基，从早到晚分五次侵入活动，分别形成了石英闪长岩（Qδ51-1）、花岗闪长岩（γδ51-2）、中粗粒斑状黑云母花岗岩（γ51-3）、中粒含斑黑云母花岗岩（γ51-4）和中细粒黑云母花岗岩（γ52）。Qδ51-1和γδ51-2在岩体边部为残留体产出。γ51-3、γ51-4、γ52由外向内呈同心环状分布。这三期次花岗岩为同源活动的产物，岩石类型属二长花岗岩，岩石化学类型为富硅偏碱铝过饱和型，钾含量大于钠含量［1］。

2　矿床地质

矿床位于中川岩体的东南外带，在2.6km2的矿床范围内，出露地层主要为中石炭统浅变质岩系，上覆大片第四系沉积物。

2.1地层

中石炭统在矿床范围内分为2个岩性段、6个岩性层。铀矿化赋存于C2z2-2硅板岩夹粘板岩或含炭粘板岩夹硅板岩中。主要含矿岩石为含炭粉板岩、含炭硅板岩、含炭粘板岩及它们之间的过渡岩石。此外还有角砾岩、构造泥、微细粒花岗斑岩等。均属C2z2-2层位。

2.2构造特征

矿床位于石家河坝复式向斜南翼。矿区内断裂构造、次一级褶皱极为发育。区内的3号向斜为主要控矿褶曲，它位于F629断裂带上盘，距断裂带30～50m，轴向280°～300°，向北西290°～300°方向倾伏，倾伏角10°～18°。向斜开阔平缓，两翼近于对称，轴面近于直立，微向南倾。区内主要矿体均产于此褶曲的南翼或核部。

F629断裂带为主要控矿构造，呈舒缓波状东西向展布。全长1100m，倾向北东（5°～15°），倾角50°～65°，西端微向南弯，归并于F30号带，东端向北弯曲，归并于F601。

2.3热液活动和围岩蚀变

矿区内热液活动较弱，规模小，多呈脉状及网脉状，以充填为主。主要脉体有石英脉、黄铁矿脉及伴随的微弱蚀变现象，但均与矿化无成因关系。偶见沥青铀矿—黄铁矿细脉，黄铁矿呈他形隐晶质，沥青铀矿多呈残余铀黑。

3　铀矿化特征

3.1含矿岩石特征

主要含矿岩石为含炭粉板岩、硅板岩、粘板岩及构造角砾岩、微细粒花岗斑岩等。岩石的总体特征是：普遍含炭，破碎，常有退色蚀变现象，微细裂隙发育。充填有粘土矿物、铁的氧化物、高岭土、黄铁矿、铀黑等。

3.2铀的存在形式及铀矿物

区内铀以单铀矿物、含铀矿物、分散吸附状铀三种形式存在。单矿物主要是铀黑，次为钙铀云母、水硫铀矿、水铀钒和铀铜钒。含铀矿物有含铀石膏。分散吸附状态的铀是普遍的存在形式，被氧化铁、粘土、构造泥所吸附。

3.3矿石结构构造及矿物共生组合

铀矿物结晶细小或呈胶状，常充填于微细裂隙中，矿石构造为细脉状、网脉状、浸染状、角砾状、胶状等。

共生矿物有星点状黄铁矿、沥清铀矿、残余铀黑所组成的同一条细脉，并见沥清铀矿交代黄铁矿。伴生矿物有结晶较好的黄铁矿、白铁矿。伴生元素含量甚微，无综合利用价值。

4　矿体特征

工业矿体主要分布于 F629断裂带上盘，C2Z2-2-2地层下部和C2Z2-2-1地层的上部，在三号向斜的有利岩性中矿体比较集中并有矿体埋深增大而远离F629的现象。矿体出露总趋势东高西低，分布在长700m，宽50～100m范围内，与三号向斜C2Z2-2-2层底板起伏大体一致。地化环境处于弱氧化带至氧化还原过渡带之间。矿体均为盲矿体，按其展布方向分为近东向、北东向、近南北向三组。

近东西向组：矿体形态与断裂构造、褶皱构造、微细裂隙及岩性有关，呈似层状、透镜状。矿化受岩层产状、层间构造及有利岩石中微裂隙控制，但矿化对裂隙方向、充填物等无选择性，如9、10号矿体，赋存在F629断裂上盘，三号向斜的有利岩性中，矿体形态与岩层褶皱产状近似，呈南高北低的不对称“V”字形。矿体走向较长，延深不大，厚度变化在0.43～12m间。在构造变异部位、向斜凹槽内矿体厚度增大，品位增高。区内百分之九十以上的资源量属这类矿体［2］。

北东向组：主要受北东向断裂构造控制，产于北东向断裂和断裂所组成的楔形地块内。此类矿体属早期热液产物，明显偏镭。

近南北向组：矿体受南北向断裂控制，为数极少。

总体看，矿体规模一般较小，长度大于80m的矿体只有5个。主要矿体规模、品位、形态见下表。主要矿体规模、形态见表1。