浅谈当前某金属矿地质的主要类型及其控矿因素的探究

刘 鹏

（江西省核工业地质局二六一大队，江西 南昌 330000）

1 某金属矿分布及其类型的简要概述

据有关统计资料显示，我国的U矿资源分布不均，在全国20多个省份都发现了该金属矿床，主要集中在江西、广东、贵州、湖南、辽宁、云南、浙江等地区，其中储量最多的尤属江西、湖南、广东和广西四省，目前已探明的该金属矿约占总储量的75%。当前，在已探明的该金属矿床中，主要分为火山岩型、花岗岩型、砂岩型和碳硅泥岩型。成矿序列为：混合岩型、花岗岩型、伟晶岩型、砂岩型、碳硅泥岩型和火山岩型。下面简要分析几种常见的该金属矿矿床类型。

（1）花岗岩型矿床。该矿床跟多期多阶段演化的花岗岩体的空间分布密切相关，主要分布在我国的华南地区，它主要产于印支期、燕山期和喜山期的花岗岩中，其中也有部分来源于岩体的内外接触带或上覆岩层当中。近年来，隐伏花岗岩的研究对寻找花岗岩型矿床具有重要意义，取得了一定的成果。花岗岩型矿床主要为含U矿石和结晶U矿床的硅酸盐单铀矿床，其次是含U矿石和萤石的硅酸盐U铅锌矿床。

（2）砂岩型矿床。该类型矿床主要是在近地表砂体中产出的次生U矿床。它是基于各种还原剂的影响下由六价U还原成四价U元素而生成的沉积物。这类型的U矿床主要集中在我国的北部地区，主要是在中生代和新生代的砾岩和砂岩中，少量的存在粉砂岩和泥岩中。研究发现，岩石中存在有机质和黄铁矿，盆地内油气运移可能导致砂岩型U矿床的形成。

（3）火山岩型矿床。该类型矿床主要由硅钙U矿的硅酸盐单U矿床和沥青U矿构成。有一些硅酸盐U钍矿床和含较多U矿石、U和钍U矿石的矿床，主要产于陆相火山岩中，属于热液U矿床。大型陆相火山岩型U矿床广泛分布，该矿床类型与深部裂缝发育有关。典型矿区为赣杭成矿带象山大型U矿田。成矿作用主要集中在陆相火山岩中，以酸性岩为主，仅发现少量中、碱性岩石。火山岩浆是硅铝壳高温熔融的产物，在不同程度上受到地幔物质的污染周边常有断陷红盆可作为寻找此类矿床的找矿前提。

2 金属矿找矿勘查方法的应用

（1）放射性勘查方法。该方法是一种在我国使用最早其应用最广泛的方法。放射性勘查发现了超过90%的U矿床。目前，伽马能谱仪的应用可应用于下花岗岩型矿田，但是在深部矿体中，其探测能力有限，加上由于地理位置复杂，导致一些设备仪器在野外使用不便，使得该方法在U矿找矿工作的功能受限[1]。

（2）化探方法。该方法在矿山勘探中是常用的。它不仅是一种区域扫描方法，而且在岩石地球化学研究中也有应用非常广。在银坑山金属矿床矿石中MnO、CaO、S和Cl富集，钼、银、钍是主要伴生组分。它通常用于寻找U矿床，如氡和汞蒸气，特别是氡。

（3）地球物理方法。当前，物探方法广泛应用于U矿勘查中，主要根据构造分区、构造成矿系统，同时按住间接找矿标志确定U矿石、矿田及矿床。常见的有反射波法、深地震测深、折射波法或转换地震波法被用于地震勘探、重力勘探、磁测和电法勘探。CSAMT和浅层地震方法是常用的方法。

（4）遥感技术。随着地学多源信息数量的不断增加，在同一区域的遥感图像数据也就越来越多。同时，加上地质工作中空间遥感技术以及航空物探技术的广泛应用，使得遥感图像和航空数据被作为遥感图像分析的数据来源。因此，在不需影响遥感数据的基础上，利用其转换和航空资料来改善U的弱信息，从而指导地质工作者在北方寻找砂岩型U矿。这种方法通常用于大面积预测或普查。

3 现阶段该金属矿控矿因素分析

3.1 岩浆热液作用

岩体因素一般控制U成矿矿物的来源，同时提供动力。一般说来，热液U矿床的来源可分为四种类型：从中酸性火成岩、来自地层、富集地幔和混合源。在U矿成矿理论中，富U地质体的浅层在地表氧化条件下被氧水活化，然后通过地球化学过程富集浅层下的矿石。深源浅源或深源深度强调成矿区深源岩浆作用，甚至是慢柱构造。研究表明，砂岩型矿床主要受深部隐蔽基底花岗岩的控制，岩浆热液作用与U成矿有着明显的因果联系。

3.2 构造作用

一般来说，构造与成矿的关系可以概括为五个方面：构造提供成矿力学环境；构造提供成矿能，构造提供成矿流体运移通道和矿物沉淀场所；构造为成矿提供了物理和化学条件，构造为成矿提供了其它条件。

1）线性构造控矿：①构造网结与成矿；②构造级序与成矿；③聚矿构造与成矿。2）环形构造控矿：①U矿床一般分布在大环结构上。②U矿化集中区主要受大型双环夹持区的小环状结构控制。③几个环状构造体系的交汇控制着U矿化的集中区域；④矿田群通常由大环结构中的小环群控制。⑤矿体受大环结构交汇处的小环结构控制。总之，构造作用对U矿床的控制作用最为明显，特别是处于深部裂缝或断裂交汇处的U矿，其与拆离构造和U矿化有密切的联系，通过水相转变结构的重要作用，对矿物沉淀的影响。

3.3 沉积建造作用

沉积地层明显受沉积U矿床的控制，主要受矿物源、成矿通道和成矿侵位的控制。有利沉积U矿床的成因有：①稳定的大盆，平缓产出；②砂泥岩夹层（砂泥比接近1）、多砂岩；单层厚度为20～50m，泥浆材料小于20，深度较深（一般小于400米）；③含水良好，高渗透性，涌水量大；④层间氧化带的发展，还原剂（高铁率小于3，富含有机质的非氧化性岩石，黄铁矿和低钒）。研究表明，地浸砂岩型矿床主要受层间氧化带控制，古通道和三角洲也是U成矿的有利环境。

3.4 蚀变作用

矿石中主要U矿物为残留铀黑、沥青U矿石、超U矿物等，其次是钙铀云母、U硫化物U矿石、水U等，主要为沥青U矿石。U在CO32-活度较大的热液中易形成易溶的碳酸根络合物和U的硫酸盐形式。该溶液沿构造带向上迁移并在高压下渗透两侧。在合适的环境中，溶液CO2的逸出通过溶液的分压降低。含U溶液和围岩中的Ca和Mg形成沥青U矿。当硫酸满足低价铁时，它产生沥青U矿石，黄把矿石和赤铁矿的矿石捆扎起来。因此，在成矿过程中，高温热液容易引发强烈的围岩蚀变。

3.5 其他作用

根据成矿物质来源、成矿动力或能量的三个矿体机制条件分析来看，成矿物质的主要来源是深部物质和高富集区，它们在岩浆作用或构造动力学作用下分离或交代。。因此，岩浆和大构造往往控制着矿田的空间分布。在实际工作中，钠的高场、高钾场、钍的低场区、良好的还原环境、深部地质作用等等都是有利的勘探区。

4 结语

总之，U金属作为国家建设核工业以及制作核武器的重要原材料，随着国防建设的快速发展，对于该金属矿产资源的需求量日益上升，因此，如何有效发挥该金属矿资源的优势，推动该金属矿资源优势向经济效益转化的进程，是现阶段实现我国矿业经济可持续发展的重要举措。