浙江省大洲铀矿田控矿因素及成矿模式

朱三牛， 张万良， 胡茂梅

(1.江西省核工业地质局263大队，江西 南昌 330096；2.核工业270研究所，江西 南昌 330200)



浙江省大洲铀矿田控矿因素及成矿模式

朱三牛1， 张万良2， 胡茂梅2

(1.江西省核工业地质局263大队，江西 南昌 330096；2.核工业270研究所，江西 南昌 330200)

火山岩型铀矿床包括狭义的火山岩型铀矿床和斑岩型(潜火山岩型)铀矿床，浙江大洲铀矿田的大茶圆、王贵寺、雷公殿、白西坑矿床都是狭义的火山岩型铀矿床，大洲矿田是一个火山岩型铀矿田，与相山斑岩型铀矿田比较，其成矿地质特征、控矿因素等均具明显的特殊性和差异性，对大洲矿田的深入研究，探讨成矿模式，对我国狭义的火山岩型铀矿找矿具有较大的实际意义。通过综述大洲矿田的成矿地质特征，分析了铀矿化的基本控制因素，认为矿床产于下白垩统磨石山组第四段流纹岩或流纹斑岩中，层控明显。流纹岩夹薄层状粉砂岩的岩性组合、“绿色层”以及流纹岩的物理性质控制了铀矿化形成，铀矿形成过程可分为火山岩浆活动期、地热流体对流活动期—“绿色层”形成期和铀等元素的沉淀期。

控矿因素；成矿模式；火山岩型铀矿床；大洲矿田

朱三牛，张万良，胡茂梅.2016.浙江省大洲铀矿田控矿因素及成矿模式[J].东华理工大学学报：自然科学版，39(3)：229-238.

Zhu san-niu, Zhang Wan-liang, Hu Mao-mei.2016.Ore-controlling factors and metallogenic model in Dazhou uranium ore field of Zhejiang province[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(3)：229-238.

火山岩型铀矿床是我国重要的铀矿类型之一，通常把产于火山岩、次火山岩中的或与潜火山作用有关的热液铀矿床均称为火山岩型铀矿床。然而，随着铀矿地质研究的深入，人们不断发现，产于潜火山岩或与潜火山作用有关的铀矿床，其成矿过程与火山作用的联系实际上相关性不大，这些铀矿床应归属斑岩型铀矿床，而不应归属火山岩型铀矿床(张万良，2001，2011，2012；邵飞等，2008；钟福军等，2015；黄园花等，2015)，如相山矿田的横涧矿床等。因此，火山岩型铀矿床应划分为狭义的火山岩型铀矿床和斑岩型铀矿床两类，本文将以大洲矿田为例，阐述一个典型的火山岩型铀矿田的成矿地质特征、控矿因素，并探讨其成矿模式。

1 矿田地质概况

浙江大洲铀矿田位于赣杭构造带东段①，江山-绍兴深大断裂带南侧。出露地层主要有基底地层、火山岩系地层和盖层(图1)，铀矿产于火山岩系地层中。

基层地层由中元古界、上古生界和中生界三叠系组成，由于断裂构造的影响，基底地层常沿断裂一侧呈断隆形态产出。

中元古界包括双溪坞群(Pt2sh)和陈蔡群(Pt2ch)。双溪坞群分布在矿田北缘，为一套中—深变质岩系，主要岩性为石英云母片岩、二云母片岩、角闪斜长片麻岩等，与上覆地层均呈构造接触；陈蔡群分布在矿田东部、陈蔡—遂昌断块隆起区北部，主要为一套中浅变质的绢云母片岩、黑云母石英片岩、角闪片岩、角闪斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等，局部夹花岗片麻岩。

上古生界主要由上泥盆统西湖组，上石炭统黄龙组与船山组，下二叠统茅口组与上二叠统龙潭组组成，岩性有：灰白色石英砾岩、石英砂岩、含燧石灰岩、灰黑色硅质灰岩、灰黑色灰岩，局部为炭质泥岩、炭质页岩、砂质泥岩等。

中生界三叠系可分为下统政棠组和上统乌灶组。前者分布在矿田北侧呈断块产出，岩性以砂岩、页岩为主，厚约440 m。后者分布在矿田南部，呈零星断块产出，上部岩性为砂岩、泥岩，下部为黑色泥岩及煤层，厚度大于750 m。

图1 大洲地区地质略图Fig.1 Geological sketch map of Dazhou area

火山岩系地层磨石山组前人曾归属上侏罗统①②核工业270研究所. 1988. 赣杭构造火山岩成矿带铀成矿规律及成矿预测[R]. 国家科技进步一等奖获奖项目成果报告.浙江省核工业269大队. 1984. 浙江省衢州市大洲地区地质背景、铀成矿规律及预测[R].，但《中国地层典》编委会(2000)认为，热河群、建德群(含磨石山组)及其相当岩群当属白垩系而非侏罗系。近年在相山、盛源火山岩区研究成果也表明(张万良，2000；张万良等，2007)，赣东北地区的打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩系应属早白垩世而非侏罗纪地层。故本次将磨石山组归属早白垩世。

磨石山组(K1m)总厚度4 960 m，韵律清楚，共分四段：K1m1以流纹质凝灰岩、英安质凝灰岩和安山岩夹河湖相砂砾岩为特征；K1m2以流纹质熔结凝灰岩(巨厚层)夹少量紫红色砂岩为特征；K1m3以酸性喷出岩和河、湖相沉积岩互层为特征；K1m4为厚层状流纹岩夹火山碎屑沉积岩，是主要含矿层位。

盖层在矿田及南部为朝川组、北侧为衢江群。朝川组(K1c)上部为紫红色钙质、泥质粉砂岩及细砂岩，下部为安山质角砾岩夹含钙质结核砂岩，不整合于磨石山组之上，厚577～945 m。衢江群(K2q)下部以紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹细砂岩及砂砾岩；上部主要为砖红色厚层状砾岩及砂砾岩互层，夹砂岩和粉砂质泥岩；与下伏地层呈断层接触，厚1 580～2 380 m。

矿田内断裂构造较为发育，除在其北西缘发育一系列迭瓦式NEE-NE向逆推断层外，在矿田内部主要发育NNE向、近SN向、NW-NWW向断裂。NNE向断裂规模较大，常形成地垒或地堑式断块，在一些断裂中见有花岗斑岩充填；近SN向断裂常不太连续，但有的地段甚至出现成群的近SN向的花岗斑岩群；NW-NWW向断裂为一组正断层，也常形成较小规模的地垒或地堑式断块，在一些较小的NW-NWW向断裂中有时见有中基性脉岩充填。有的断裂破碎带中发育绿色水云母化带。矿田内褶皱构造不发育，火山岩地层呈单斜产状，倾向北西，倾角20°～30°。

侵入岩出露面积较小，受北东向及北北东向基底断裂控制。岩体侵入时代多为燕山早期及燕山晚期，少部分为印支期。

燕山晚期以浅成或超浅成侵入活动为主，岩性有花岗岩、花岗斑岩、次流纹斑岩等，另外还有受断裂控制的脉岩分布，其中以花岗斑岩和辉绿岩脉为主，另有安山玢岩、伟晶岩脉等。

2 铀矿化特征

大洲矿田产于早白垩世火山岩系地层中，已发现4个矿床(大茶圆、王贵寺、雷公殿、白西坑)、5个矿点和4个矿化点，矿床均产在磨石山组第四段，成矿主岩为流纹岩或流纹斑岩，层控明显，曾归属熔岩层控型(毛孟才，2001，2002)③核工业270研究所. 2009. 相山、大洲地区火山岩型铀矿成矿系列、勘查模式及远景预测研究[R]。

2.1 矿体形态规模

矿体主要呈层状、似层状产于流纹岩顶底板相中(图2)，局部沿低级别的北北东向和北北西向切层断裂呈脉状产出。矿体产状一般与岩层产状或控矿断裂产状一致，矿体沿走向延伸大于沿倾向延伸，产状较平缓。单个矿体呈透镜状、囊状、瘤状、巢状、不规则团状，断续分布在含矿层中，平均含矿系数变化范围0.3～0.6。

图2 大茶园-雷公殿矿床剖面图Fig.2 Profile of Dachayuan-Leigongdian deposit1.凝灰熔岩；2.霏细斑岩；3.绿色层及代号；4.流纹岩及层代号；5.双溪坞群；6.断层及推测断层；7.辉绿岩；8.铀矿体

单矿体短小，最大的面积为4 160 m2(32 m×130 m)，品位0.086%～0.176%，但组合矿体为似层状，规模较大，稳定性较好，矿化垂幅可达500 m(标高300～-200 m)。

矿化不均匀，品位一般较低，矿床平均品位在0.1%左右，矿石平均品位大于0.05%的矿体连续性好，矿石平均品位大于0.03%的矿体几乎呈面型分布。含矿层内品位较富的矿体呈囊状、透镜状、团块状产出。

2.2 围岩蚀变

围岩蚀变分矿前期、成矿期和矿后期。

矿前期主要为水云母化、蒙脱石化，呈面式分布，以水云母—蒙脱石混层矿物为主，水云母呈绿色、灰绿色，蒙脱石由斜长石、黑云母及水云母被交代而成。此外局部可见部分或全部钾长石斑晶的钠长石化。

成矿期以赤铁矿化最发育，其次有硅化、萤石化、黄铁矿化、水云母化等。

(1)赤铁矿化：其分布与铀矿化范围基本吻合，赤铁矿呈分散状态分布于岩石裂隙或矿物解理纹中。蚀变发育程度与裂隙发育程度有密切关系。赤铁矿化可分两期，早期赤铁矿化在岩、矿石中分布均匀，伴有浸染状沥青铀矿；晚期赤铁矿化沿裂隙分布，伴随出现细脉状、网状沥青铀矿。赤铁矿化越明显，矿石品位越高。

(2)硅化：分布局限，以隐晶胶状玉髓形式产出，与矿化关系密切。

(3)萤石化：分布普遍。以紫黑色粒状微晶产出，呈细脉状、网状分布，多为胶结物形式胶结早期赤铁矿化矿石角砾。

(4)黄铁矿化：分布亦较广，有两种：一种呈微晶、浸染状分布，与赤铁矿化范围吻合，另一种呈细脉状分布。

(5)水云母化：多交代钾长石斑晶。呈星点状、团块状或细脉、网脉状。矿化期水云母化常伴有赤铁矿化。

矿后期：主要有硅化、萤石化、黄铁矿化、水云母化、碳酸盐化。蚀变矿物多呈充填形式产于裂隙中。但其特征与成矿期的有所区别。如矿后期萤石为淡黄、淡绿色，呈团块状、梳状；黄铁矿呈粗晶状；水云母为翠绿色或黄绿色脉体。

2.3 矿石主要特征

(1)矿石类型。矿田内矿石类型有二种，即铀—赤铁矿型、铀—金属硫化物型。以铀—赤铁矿型矿石最普遍，铀—金属硫化物型矿石常叠加在铀—赤铁矿型矿石之上，形成品位较高的复合矿石类型。

(2)矿石矿物成分。原生铀矿物有沥青铀矿、钛铀矿、铀石，其中以沥青铀矿为主。次生铀矿物种类较多，有铀黑、水铀钒、水硫铀矿、水铀矿、钙铀云母、硅钙铀矿、氢氧铀矿、砷铀云母等。含铀矿物有含铀水云母、含铀锐钛矿、含铀萤石、含铀玉髓、含铀褐铁矿等，铀在含铀矿物中大多呈吸附状态存在，部分铀呈超显微的机械混入物或类质同像形式存在。

其他金属矿物有赤铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、白铁矿、方铅矿、硫钼矿等。

脉石矿物主要有萤石、方解石、水云母、微晶石英、绿泥石。

沥青铀矿是矿田中主要的工业铀矿物，黑色，沥青光泽，贝壳状断口，显微硬度254～335 kg/mm2，反射率R=10～14。均质体，具明显的胶状结构，并发育干裂纹，集合体形态有：显微浸染状、显微脉状与网脉状、球粒状、镶边状。部分沥青铀矿具晶体外形，或呈针状，长约0.01 mm，宽0.001 mm，或呈粒状，粒径0.01 mm左右④，化学成分见表1。

铀石呈黑色，反射率R=8，与沥青铀矿紧密共生，常出现在围绕黄铁矿沉淀的镶边状沥青铀矿外呈皮壳状产出，皮壳厚度一般为0.00 nmm，有时还出现在胶状沥青铀矿的龟裂纹中。经电子探针分析测定，其主要成分为U3O846.15%，SiO230.75%，Fe2O30.69%，CaO 0.64%。

(3)矿石化学成分和微量元素含量。矿田内各矿床矿石化学成分含量见表2。从表2可见，矿石中SiO2含量高，而Al2O3，Na2O明显较正常围岩偏低，K2O/Na2O及Fe2O3/Fe2O3+FeO比值高。

与铀矿化有关的微量元素主要有Mo，Ag，Pb等。

表1 大洲矿田沥青铀矿电子探针分析结果④核工业北京地质研究院(原北京三所). 1982. 660矿田矿石物质成分研究[R].

注：空白表示低于分析灵敏度。

表2 大洲矿田矿石化学成份含量

(4)矿石中铀存在形式。铀在矿石中主要以单矿物—沥青铀矿、铀石形式存在，另见有黄铁矿、褐铁矿、水云母、萤石、玉髓等矿物和火山基质吸附铀的现象，亦有部分铀呈混入物或类质同像形式存在。

2.4 成矿阶段

(1)赤铁矿—沥青铀矿阶段，形成较早，矿化分布范围较广，铀品位较低。金属矿物主要是赤铁矿，非金属矿物有水云母等。沥青铀矿以显微、超显微粒状产出，铀—铅年龄110～138 Ma(田建吉等，2010)。

(2)金属硫化物—沥青铀矿阶段，是矿田主要的铀成矿阶段，范围较局限，品位高。沥青铀矿呈微脉状、网脉状和球粒状产出，矿石多为角砾状、脉状与网脉状，明显地胶结或切割赤铁矿—沥青铀矿阶段形成的矿石。矿石中有较多的金属硫化物，伴生水云母、萤石、铀石等，局部伴生玉髓。沥青铀矿铀—铅年龄101～97 Ma，96～87 Ma②。

2.5 矿床成因探讨

大茶园矿床δ34S=0.45%～+5.1‰，接近于0，且变化范围较窄，反映其来源较深。推测铀来自火山期后的岩浆残余含铀热液②。

大茶园矿床似层状绿色蚀变带中水云母的δ18O水smow为+4.56%～-4.3‰，是火山热水与深循环大气水的混合作用产物。从成矿期到成矿后，成矿热液的δ18OH2O值是逐渐降低的，这与许多岩浆热液矿床的成矿热液δ18OH2O的变化规律一致，即成矿早期或前期，成矿流体主要以岩浆水为主，之后，岩浆水不断与地下水或大气降水混合，δ18OH2O逐渐降低，至成矿后期大气降水是主要组分。

采用均一法测定与沥青铀矿共生的萤石中的流体包裹体，其温度为330～150 ℃，大部分为200 ℃左右②。

含矿热液性质为酸性，阴离子有F-，Cl-，SO42-，CO22-，以F-为主。阳离子有K+，Na+，Ca2+，Mg2+，以K+为主。铀呈六价状态以氟铀酰络离子(UO2F4)2-或硫酸铀酰络离子[UO2(SO4)2]2-形式迁移。

来自火山期后含铀酸性气热溶液和深部的地下水，在区域构造运动作用下，向高部位、低压区上升，热液性质也不断向低酸度演化。直至氧化还原界面附近，在弱酸偏中性条件下，六价铀被还原沉淀成矿。

铀成矿的主要控制因素主要有火山岩岩性组合特征、“绿色层”和流纹岩的物理性质等。

3 火山岩岩性组合及其控矿作用

3.1 火山岩层、岩性特征

火山岩均为下白垩统磨石山组酸性—中酸性火山碎屑岩、碎屑熔岩及熔岩，按其喷发旋回及岩性组合特征，可分为四个岩性段，而每段又可分层及亚层。

3.1.1 磨石山组第一段(K1m1)

第一层(K1m1-1)：上部岩性为巨砾岩夹流纹质熔结凝灰岩；中部岩性为英安质角砾凝灰岩、英安质熔结凝灰岩；下部为凝灰质砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥质页岩，局部尚见有安山岩。厚度大于520 m。

第二层(K1m1-2)：上部岩性为凝灰质砾岩，局部为砂岩、泥岩，中部为英安质凝灰岩、流纹质凝灰熔岩、凝灰质砾岩；底部为流纹质凝灰岩、晶屑凝灰熔岩及角砾凝灰熔岩。厚400 m。

3.1.2 磨石山组第二段(K1m2)

第一层(K1m2-1)：岩性为紫红色厚层状流纹质晶屑熔结凝灰岩夹流纹质粗晶屑凝灰岩，局部地段有少量火山角砾及眼球状塑性浆屑，假流纹构造明显。厚750 m。

第二层(K1m2-2)：上部岩性为凝灰质砂岩及砂砾岩互层；下部为流纹质晶屑熔结凝灰岩，局部为流纹质凝灰熔岩。厚1 300 m。

3.1.3 磨石山组第三段(K1m3)

第一层(K1m3-1)：上部为凝灰质砂岩、砾岩、粉砂岩为主夹少量流纹质粗晶屑熔结凝灰岩；下部为流纹质晶屑凝灰岩、含砾凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩。厚1 100～1 510 m。

第二层(K1m3-2)：上部岩性为一套以正常沉积物为主的凝灰质砾岩、砂岩、粉砂岩及炭质页岩；下部为流纹质粗晶屑熔结凝灰岩、细粒凝灰岩及凝灰熔岩。厚700～2 070 m。

3.1.4 磨石山组第四段(K1m4)

为一套酸性、中酸性熔岩组成，出露于江山—绍兴断裂带南侧黄潭口—十都及大洲—巨龙顶，呈“T”字形展布。根据喷发韵律可进一步划分出两个层，第一层内又分三个亚层。

第一层第一亚层(K1m4-1(1))：为两层流纹岩，顶底板有绿色蚀变凝灰质粉砂岩透镜体。厚270 m。

第一层第二亚层(K1m4-1(2))：为区内主要控矿层位。主要由三层流纹岩组成，其顶底板为绿色蚀变带。流纹岩多呈灰白、浅肉红或灰紫色，具球粒结构及流纹状构造。顶底板相多发育熔岩球、熔岩块球、直径以3～5cm居多，大者20～30m。绿色蚀变带主要由绿色水云母化流纹岩、玻屑凝灰岩和凝灰质粉砂岩组成。厚310 m左右。

第一层第三亚层(K1m4-1(3))：上部岩性为凝灰质砂岩、流纹质凝灰熔岩。下部为英安斑岩，角砾状英安岩。厚155.95 m。

第二层 (K1m4-2)：岩性为流纹岩、凝灰质粉砂岩及凝灰熔岩组成。厚30 m左右，未见顶。

火山岩的岩性特征主要为：火山岩酸度由老至新依次稍有增加。岩石组合主要是流纹岩组合，少量是英安—流纹岩组合。总体上显示富硅、弱碱、铝过饱和的特征。SiO2，K2O含量较高，Al2O3，Na2O含量较低，说明本区火山岩属钾质流纹岩或富钾流纹岩。从火山岩的SiO2含量大于72%，总碱值大于6%，K2O大于Na2O等特点表明其属成份较简单的酸性岩浆。从磨石山组第一段至第四段，SiO2，Al2O3平均值是递增趋势，而FeO，MgO，CaO处于递减趋势，说明本区岩浆演化趋势是指向富硅、铝而贫铁、镁、钙。

3.2 控矿作用

(1)铀矿化集中产于下白垩统磨石山组第四段(K1m4)第一层内。该层具多层结构，由下到上可见5层，厚度不一。每次喷溢作用后都有一个短暂的停息，在分布不均的水盆中沉积了凝灰质粉砂岩夹层，从而形成了对铀矿化有利的岩性组合。

(2)流纹岩的相带比较清楚，可分为顶板相、过渡相、中间相和底板相。顶板相为玻基流纹岩，具流纹构造，玻基结构，含气孔，局部见有火山泥球及火山碎屑，裂隙构造发育。顶板相厚度大于底板相。过渡相为球粒流纹岩。中间相为流纹斑岩，致密坚硬，块状，具显微嵌晶结构，含长石和石英斑晶。底板相为流状流纹岩。

由于熔岩流冷却作用由表及里进行，各相带岩石结构差异甚大。中间相为斑状结构，顶底板常为珍珠、霏细结构。层面附近往往发育块熔岩、熔岩球、球泡、气孔等。这对含铀热液的运移和矿质的沉淀是一个良好的空间。

(3)铀矿化与流纹岩厚度关系甚大，一般厚度大，铀矿化好。如在大茶园矿床内第三层流纹岩厚度最大，80%矿量分布其中，第二层厚度次之，占矿量15%，第一层厚度最小。

4 “绿色层”及其控矿作用

大洲矿田中的绿色水云母化带，主要见于磨石山组第四段(K1m4)流纹岩层之间，呈层状，即所谓“绿色层”，并与铀矿化具有十分密切的联系；同时，在矿区内或外围的火山碎屑岩(K1m1-3)中、在一些断裂或裂隙中，也见有层状或脉状、筒状的绿色蚀变带。

4.1 “绿色层”的分布

“绿色层”多数出现在K1m4喷发间断面沉积夹层之下的流纹岩顶板相或夹层上下的流纹岩底板相和顶板相，但当沉积夹层较厚，岩性又主要为页岩或粉砂岩时，绿色蚀变带则只出现在夹层之上的流纹岩底板相。绿色层的层数最多可达8～9层，在有K1m4流纹岩分布的、面积约800 km2的地区内差不多都能见到这种层状绿色蚀变带。

“绿色层”沿走向和倾向的稳定性常常与沉积夹层的稳定性有关，沉积夹层分布连续的，绿色蚀变带也就分布连续，反之亦然。绿色蚀变带的垂直幅度除了与夹层的厚度有关外，还与其上下层流纹岩的顶底板相的厚度有关，一般说来，流纹岩厚度大时，其底顶板相厚度也就大，绿色蚀变带发育的垂直厚度也就大，反之则绿色蚀变带发育的垂直厚度也就小。发育较好的绿色蚀变带厚度可达20余米，发育较差的绿色蚀变带则呈不连续的透镜体。

4.2 “绿色层”的岩石组成

“绿色层”的组成岩石主要有①水云母化流纹岩，如块熔岩、流状流纹岩、球泡流纹岩、玻基流纹岩等，属每层流纹岩顶底板相岩石，占绿色层80%左右；②每次溢流间断期接受的水下沉积物，即透镜状、薄层状凝灰质粉砂岩、沉凝灰岩，占绿色层10%～15%；③间断期原地堆积的风化残积物。

4.3 “绿色层”中绿色粘土矿物

“绿色层”中绿色粘土矿物，X光(001)定向衍射分析表明，主要是伊利石、伊利石—蒙脱石的不规则混层矿物，其次还有少量绿泥石和多水高岭石等⑤核工业北京地质研究院(原北京三所). 1982. 660矿田绿色蚀变带及其意义[R].。化学成分及结构式见表3。伊利石形态呈长板状、碎片状，或呈不规则细粒团块状集合体形态。

绿色粘土矿物是火山玻璃、长石等蚀变产物。由于流纹质岩浆的间歇性多次喷溢，每次喷溢之后有一个短暂的间歇时期，并在间歇期间形成薄薄的沉积碎屑夹层，然后又被下一次喷溢的熔浆所覆盖。这些被夹持在流纹岩层之间的喷发间断面和沉积碎屑夹层很自然就成为该地区的相对含水层，直到晚侏罗世的火山活动最后停止之后，这些间断面中的渗流水被多次的加温，变成一种热水，而且还可能有些火山期后的岩浆热液也加入到这些层间渗流的热水中，这些热水长期在层间间断面附近与已经在冷却过程中产生裂隙化的流纹岩顶底板相渗透、交代，将稳定性较差的火山玻璃或长石等矿物水解，从而形成大面积的多层绿色蚀变带。

表3 大茶园矿床绿色粘土矿物化学成分(%)及结构式⑤

4.4 “绿色层”的控矿作用

(1)“绿色层”的存在大大地改变了该地区的岩石机械物理性质和结构。多层绿色层夹于多层的流纹岩中，就组成了一种刚柔相间的地质体，这种地质体在区域应力场的作用下，绿色蚀变带表现为流变，即出现片理化和层间滑动，而刚性的流纹岩层则发生断裂和破碎，在断裂夹持的断块区，绿色蚀变带之下的流纹岩上部常常发生密集的裂隙，形成一种似层状的裂隙发育带。这些断裂破碎带和裂隙发育带为矿化溶液的渗透、交代和沉淀准备了十分有利的空间。

(2)水云母化流纹岩有效孔隙度为5.5%～6%(表4)，比正常流纹岩有效孔隙度(2.90%～3.30%)增大一倍左右。

(3)铀矿体常产于绿色层之下，表明在含矿热液上升过程中，“绿色层”成为其重要的屏蔽层。当矿化溶液上升到流纹岩上部的裂隙发育带时，层状绿色蚀变带作为一种渗透性很差的似层状地质体，覆盖于裂隙发育带的上部，使矿液只能局限在这些裂隙带中渗流和进行充分的交代、沉淀形成分布面积大的似层状铀矿体。

(4)“绿色层”代表一种还原环境，流纹岩和“绿色层”接触部位，可能是氧化还原过渡带，有利于成矿物质沉淀，对铀的富集起重要作用。在构造裂隙发育处，局部形成了脉状和透镜状富矿体。

表4 大洲矿田含矿岩性机械物理性质一览表

注：数据来源于浙江省核工业269大队(1984)

5 流纹岩的物理性质及其控矿作用

岩石的物理性质对成矿作用的影响是明显的。岩石的孔隙度、裂隙度、渗透性、抗压强度等对矿化强度、矿石组构以及矿体产状都有影响。例如，在其它条件相同的条件下，多孔状岩石中矿化常较强烈；脆性大的岩石易发育裂隙，也有利于矿液的运移和矿质的沉淀。可塑性岩石(页岩、片岩等)则不易发生裂隙，往往成为矿液运移的隔挡层；当脆性岩石和塑性岩石共存时，在脆性岩石中易成矿(陈洪治等，2007)。

矿田内具一定厚度的较脆性流纹岩与较塑性的沉积夹层互层产出，在较脆性的流纹岩中形成了良好的铀矿化，矿体主要分布在流纹岩顶、底板相和过渡相内，顶板相中铀矿化比底板相好，中间相流纹斑岩中矿化较差，且不稳定。顶底板相由于冷却速度快，往往形成含有较多火山玻璃的岩石，它们质脆，抗压抗剪力小，孔隙度大(表4)，如流纹岩顶底板相的平均密度为578 kg/cm2，而中间相为777 kg/cm2，第一层流纹岩顶板相有效孔隙度为3.3%，渗透系数达8.2×10-8，而第二层流纹岩中间相有效孔隙度仅2.3%，渗透系数6.2×10-8。而且每层流纹岩顶底板都发育有因冷缩作用而产生的原生裂隙带，如第二层流纹岩顶底板相流纹斑岩裂隙度为2.28，而中间相仅为0.94，一般顶板相较底板相发育，因而，流纹岩顶底板的物理性质决定了它们是成矿的有利空间。

6 成矿模式

根据大洲矿田的成矿地质背景、铀矿化特征及成矿条件，可将铀矿床的形成过程及形成机制概括如下：

(1)火山岩浆活动期。东南沿海深部壳幔作用具有从中晚侏罗世到早白垩世晚期逐渐增强、自南而北依次减弱的时空演化规律(段政等，2015)，浙东南早白垩世火山岩浆活动广泛、强烈，而且在流纹质火山岩浆喷溢活动的间歇期，矿田内外湖盆沉积作用也较为普遍，形成了在横向上有一定规模，在纵向上巨厚的以酸性火山岩—流纹岩为主体，夹较多沉积夹层的多旋回火山-沉积岩系。

图3 大洲矿田铀成矿示意模式图Fig.3 Metallogenic model of the Dazhou field1.流纹岩；2.沉积碎屑岩夹层；3.火山碎屑岩；4.地下水循环热流体；5.火山期后浅成侵入岩；6.来源于深部的含铀热流体；7.断裂；8.铀矿体

根据成矿成岩时差关系的研究，尽管矿床的形成与火山岩浆活动没有直接的成因关系，但火山岩浆活动却至少在以下二方面为热液成矿作用提供了有利的条件：①造成了对成矿有利的岩性条件；②提供了热液对流活动的能量和有利的空间条件。

(2)地热流体对流活动期—绿色层形成。随着火山岩浆喷溢活动的停熄，大气降雨、沉积夹层形成时捕获的湖水在有利的火山岩系组合特别是在流纹岩与沉积夹层之间的间断面上下的渗流和聚集作用也不断增强，间或还有火山残余热液的参与，在渗流的过程中，流纹岩中的火山玻璃、长石等矿物不稳定，发生较为普遍的水云母化，形成层状、似层状的绿色蚀变带，即绿色层。

(3)铀等元素的沉淀期。绿色层形成后，区域内断裂构造作用强烈，NNE向以及NW-NWW向断裂不仅贯通了地下深部的残余岩浆热液房，而且切穿了火山岩系地层包括绿色层，促使了间层裂隙带的发育，为铀等矿质的沉淀富集创造了空间。

含铀的深部岩浆残余热液，在构造网络中渗透流动，在绿色层的屏蔽和还原作用下，热液的物化条件发生了突然的改变，铀等矿质则不断沉淀下来，形成颇具特色的层状似层状局部脉状筒状火山熔岩中的铀矿化(图3)。

7 结论

(1)大洲矿田是一个火山岩型铀矿田，其中的大茶圆、王贵寺、雷公殿、白西坑矿床都是典型的火山岩型铀矿床，受火山岩层位控制明显。

(2)矿床的控制因素主要包括火山岩岩性组合特征、“绿色层”和流纹岩的物理性质等。

(3)铀的形成过程是在火山岩浆活动以后，地热流体对流运动形成绿色层，断裂构造贯通地下深部的残余岩浆热液房，切穿了火山岩系地层包括绿色层，促使了间层裂隙带的发育，在绿色层的屏蔽和还原作用下，从而形成铀等元素的沉淀富集。

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Ore-controlling Factors and Metallogenic Model in Dazhou Uranium Ore Field of Zhejiang Province

ZHU san-niu1, ZHANG Wan-liang2, HU Mao-mei2

(1. 263 Brigade of Jiangxi Nudear Industry Geological Bureau, Nanchang,JX 330096,China;2.270 Research Institute of CNNC, Nanchang,JX 330200,China)

The volcanic type uranium deposit comprises the traditional narrow volcanic rock type deposit and the porphyry or sub-volcanic type deposit. The Dachayuan deposit, the Wangguisi, the Leigongdian and the Baixikang deposits in the Dazhou uranium field of Zhejiang province, are traditional narrow volcanic rock type deposits. The Dazhou uranium field is a typical volcanic rock type uranium field, and show obviously particularity and diversity of the ore forming geological characteristics and ore controlling factors with the Xiangshan porphyry type uranium field. Studying on the metallogenic model of the Dazhou uranium field has great practical significance for the prospecting of the volcano rock type uranium deposit in our country. Through the summary of metallogenic characteristics of the ore field and analysis on the basic control factors of uranium mineralization, we think that the uranium deposits occurred in the rhyolite or rhyolite porphyry of the fourth member of the Lower Cretaceous Moshishan formation, the uranium field displays obvious stratabound characteristic. The uranium mineralization is controlled by the lithology assemblage of the rhyolite with thin siltstone, "Green bed", and the physical properties of the rhyolites. The formation of uranium ore can be divided into 3 stages: volcanic magma activity, geothermal fluid convective activity-"Green bed" formation, and the precipitation of uranium and other elements.

ore-controlling factors; metallogenic model; volcanic type uranium deposit; Dazhou uranium ore field

2015-12-15

朱三牛(1962—)，男，高级工程师， 主要从事铀矿地质勘查研究工作。 通讯作者：张万良(1962—)，男，教授级高工，主要从事花岗岩型铀矿成矿规律及找矿方向研究。E-mail:zwl270@163.com

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.03.005

P619.14

A

1674-3504(2016)03-0229-10