羊角脑矿床QFⅤ号带特征与矿体赋存规律研究

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期

（湖南省核工业地质局三0二大队，湖南郴州 432000）

1 鹿井矿田地质概况

鹿井矿田处于南华活动带武功—诸广断隆区，诸广复式岩体中段[2]；北东向的遂川—热水深断裂、北西走向的常德—安仁转换断层与东西向崇义—仙鹅塘断裂交汇区[3]。遂川—热水断裂系中的QFⅠ、QFⅡ、QFⅢ、QFⅣ和QFⅤ总体呈NE向展布,构成了矿田的基本构造骨架[4],主要铀矿床分布在由它们构成的地堑式断陷带中[5],并围绕白垩系盆地分布。矿田面积约140km2。

矿田内出露的诸广山岩体为印支期第二阶段中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩（）、燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩（）、燕山早期第三阶段细粒少斑黑云母花岗岩（）和燕山晚期中细粒白（二）云母花岗岩及石英斑岩、花岗斑岩、细晶岩、辉绿岩、煌斑岩等脉岩。岩浆岩侵入期次多，分异演化完善，铀丰度高。

岩体外带分布震旦—奥陶系（缺志留系）加里东期褶皱地槽型构造层，主要有寒武系香楠组和茶园头组，铀含量高。白垩—第三系岩层分布于丰州盆地，覆盖于花岗岩体之上。

羊角脑矿床就位于鹿井矿田南部的QFⅤ号带上，属花岗岩型铀矿床，且严格受构造控制。矿区内出露的岩体为印支期第二阶段中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩（）与燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩（），都为富铀花岗岩体（铀含量18.3～19.6×10-6）。

2 矿区构造特征

研究区断裂构造发育，活动强烈，为本区铀元素活化、迁移与富集成矿提供了构造条件。按断裂构造展布的方向分为北东东向、北东向、北北东向及北北西组四组，但以北东东向的矿田QFⅤ号带（即区域的热水断裂带）规模最大，是本区主要控矿构造，下面加以详细叙述。

QFⅤ石英硅化带（强硅化构造角砾岩带）在该区呈带组形式产出，斜贯工作区，规模大，既是一条区域性的断裂构造，也是一条控制矿床和矿体断裂构造，控制了羊角脑地段铀矿体的空间展布形式。

该带地表出露宽几米至几十米，最宽处60多米，影响范围达200m～700m，由南西往北东，走向由NE47°逐渐转为70°，倾向NW，倾角57°～80°；沿走向、倾向膨胀收缩明显。QFⅤ石英硅化带的物质成分以中晶—细晶石英为主，充填或交代，其中有花岗岩角砾，也有早期的中晶石英角砾，镜下呈波状消光。在带内还可见到微晶石英、玉髓呈细脉和网脉穿插。

中细晶石英较纯，呈白色，微晶石英和玉髓则由于杂质较多而呈灰色。且物质成分上有明显的分带性。横向上由中心向两侧依次为白色中晶石英—杂色细晶石英—杂色微晶石英或玉髓；在垂向上，向下棕红色玉髓和黄铁矿增多；成矿期热液活动加强，石英硅化带两侧围岩强烈破碎，蚀变发育，形成以石英脉为核心，向两侧硅化、水云母化、绿泥石化、碱交代呈似对称分布的特征（图1），两侧围岩破碎蚀变带宽可达一百米至数百米。而主带以矿前期石英脉充填为主（Q1—Q3）。

QFⅤ号带下盘发育有三条次级构造F5-3、F5-1与F5-2，呈线型展布，其产状与QFⅤ号体一致，其中F5-1、F5-2号带比较稳定,延伸较长。在深部三条次级构造与主干构造有复合的趋向。

各次级构造活动期次多，矿前、矿期与矿后均有活动，且各期次活动相互穿插、叠加，主要是以其主要活动期加以区别。

靠QFⅤ下盘F5-3为细晶、微晶石英胶结角砾岩带，该带与QFⅤ有很多相似之处，差别在于角砾结构明显，中晶石英含量较少，以细晶、微晶石英为主要成分，可见花岗质角砾，中晶石英角砾，甚至出现细晶石英角砾。角砾呈次棱角状或棱角状，和胶结物之界限稍清楚。胶结物主要为微晶石英，微晶石英有时又会呈脉状或网脉状产出。局部可见白色石英和梳状石英脉穿插。

围岩蚀变与主带相似，唯水云母化稍强。F5-3与主带沿走向和倾向有复合归并的现象。此带同样以矿前期石英脉充填为主（Q3）。

F5-1为红色—棕红色玉髓胶结的角砾岩带或者玉髓呈细脉和网脉状充填穿插，该带角砾更为明显，呈次圆状和次棱角状，大小一般在几mm，大可达十几mm，小可到零点几mm，角砾成分主要为各种石英和花岗质，胶结物主要为成矿期或稍早的红色玉髓、灰色玉髓或微晶石英加糜棱质,胶结物中的硅质有热液型的，也有硅化粉碎物，二者难于区分,胶结较好。局部也可遭后期破碎，为构造泥胶结，胶结物中的粘土矿物（绢云母、水云母）大部份可能由长石变成，胶结较差，热液蚀变以淡黄色水云母化和红化为主，也有弱硅化、绿泥石化，带宽约几米至十几米，和前述两带大致平行，但与F5-3号带也可斜交。它与成矿的关系比较密切，矿化常常在其带内或紧靠下盘的碎裂蚀变岩中发生。此带以成矿期的硅化为主（Q4-Q5）。F5-2为硅质和泥质胶结的角砾岩带，该带为矿后期的石英脉为主（Q6），经多次活动，它可能萌芽于成矿期，但主要活动时间在成矿后期，所以胶结物以泥质为主和少量矿后的硅质，胶结较差，甚至很松散，即角砾为构造泥所夹杂，并未成岩。角砾成分仍为脉石英与花岗质，角砾磨圆度较好，大者1cm～2cm，小者几mm，无脉体穿插，晚期活动强烈之处对矿化有一定的破坏作用。它的活动也是局部的，大致平行于主带，沿走向和倾向也可能与主带交合。

在上述各带之间均有不同程度和不同规模的碎裂蚀变花岗岩、花岗质碎裂岩、碎粉岩，形成破碎带，从主带（QFⅤ）上盘一直到次级构造F5-2下盘，整个蚀变带范围宽达261.40m，各种成分的脉体呈脉状或网脉状发育，裂隙也十分发育，岩石呈碎裂花岗结构、碎裂结构或碎粉结构，花岗结构局部已消失，岩石蚀变强烈，但各带之间蚀变强度和蚀变种类不同，由主带向外是硅化、绿泥石化，特别是硅化依次减弱，红化、水云母化以F5-1与F5-2带之间为最强。

3 铀矿体赋存规律

羊角脑矿床在以往勘查工作的基础上，通过近几年基金项目的实施，在QFⅤ号带的下盘圈定了三个主矿体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）（表1）和一些小矿体，资源量已达中型规模，现将在三个主矿体的赋存情况分述为下：

表1 主要矿体（块段）一览表

Ⅰ号矿体矿化中心标高为400m，走向上控制长度216m，倾向上147m；矿体埋藏在302m～449m标高，埋藏较浅，矿体沿走向、倾向厚度与品位变化都不大，最大厚度3.43m，最小厚度1.00m，平均厚度2.02m；平均品位0.089%。矿体形态呈脉状或透镜状，各工程所揭露的矿体都位于QFV号带下盘的F5-1、F5-2号带所夹持的碎裂蚀变花岗岩中。

Ⅱ号矿体矿化中心标高为200m，为本区目前控制最大的矿体，走向上控制长度775m，倾向上243m；矿体埋藏在92m～335m标高；矿体沿走向、倾向厚度与品位变化系数都较大，最大厚度4.76m，最小厚度0.48m，平均厚度1.97m；最高品位0.645%，最低品位0.042%，平均品位0.219%。矿体形态呈脉状或透镜状，工程所揭露的矿体大部分位于QFV号带下盘的F5-1、F5-2号带所夹持碎裂蚀变花岗岩中，或直接产在F5-2号带中以及F5-2号带下盘的碎裂蚀变花岗岩中。

Ⅲ号矿体矿化中心标高为250m，分布在51、59号勘探线，走向上控制长度218m，倾向上184m；矿体埋藏在163m～347m标高，矿体沿走向、倾向厚度与品位变化都不是很大，平均厚度1.36m；平均品位0.069%。

矿体形态呈脉状或透镜状，矿体都赋存在QFV号带下盘的F5-1、F5-2号带所夹持碎裂蚀变花岗岩中与F5-2号带的硅化构造角砾岩中。

综上所述，羊角脑地段主矿体明显，埋藏浅、形态简单，主要呈脉状或透镜状；品位富，其中ZK3-1钻孔有连续视厚度11.25m的矿化，品位达0.645%；矿床平均品位0.165%，其中0.300%以上的富矿占本矿段资源量的63%；矿体走向延伸长度80m～775m，倾向长度80m～243m；矿体产状与构造产状基本一致，矿体产状为50°～70°/NW∠65°～80°。

赋矿标高为92m～449m，垂幅为350m左右，矿化中心主要有两个（400m与200m标高），富矿中心标高200m左右，矿体品位有向深部变富的趋势。主要矿体产于QFⅤ号带下盘及与之平行的次级断裂构造F5-1、F5-2号带夹持区的100m范围内，含矿主岩为印支期第二阶段（γ51-2）碎裂蚀变中粗粒似斑状黑云母花岗岩。

因羊角脑矿床产于岩体内的花岗岩型铀矿床，矿体严格受构造和岩体控制。主矿体主要受QFV号带下盘平行的次级断裂构造控制，而且主要产出在F5-1、F5-2号带之间。且矿体产出的部位也多处在燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩（）与印支期第二阶段的中粗粒似斑状黑云母花岗岩（）侵入接触面附近靠后者（）一侧。说明矿体的形成与燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩补体（）密切相关。