义敦岛弧带北段雀儿山岩体岩石地球化学特征与铀多金属成矿条件

2018-10-17黎丕林解波赵剑波范永宏向杰

四川有色金属 2018年3期

黎丕林，解波，赵剑波，范永宏，向杰

（1.成都理工大学，四川成都 610059；2.核工业280研究所，四川广汉 618300）

川西三江地区是我国重要的多金属成矿区，区内已发现呷村、夏塞、沙西等超大型银多金属矿床［1-2］，侵位于义敦岛弧带北段的雀儿山岩体，受自然条件限制，铀矿地质工作程度较低，随着近年来铀矿地质工作的开展，雀儿山岩体内部相继发现一批铀（钼）矿化（异常）点带［3］。笔者通过铀（钼）矿化（异常）点带调查，分析地质背景、花岗岩铀矿（异常）点带特征、岩石地球化学特征，探讨雀儿山岩体铀多金属成矿条件，以期对川西地区铀矿找矿有所裨益。

1 区域地质背景

雀儿山岩体在大地构造位置上位于塘-三江构造区义敦岛弧带-雀儿山-稻城外弧带最北端，侵位于德格-乡城大断裂与甘孜-理塘深断裂交汇的三角地带的二叠系及上三叠统板岩、变质砂岩中。区域上德格-乡城大断裂、甘孜-理塘深断裂控制着区内构造格架［4］，其次发育一系列晚期北西向、北东向断裂，对早期构造形成一定破坏，并控制区内铀矿化。

2 岩体地质特征

雀儿山岩体为一多期次、多阶段侵入的复式岩体，侯增谦［5］、蔡兴琪［6］、吴涛［7］等先后对雀儿山岩体进行了详细研究，认为雀儿山花岗岩主要形成于燕山期，发育了三期岩浆事件，早期形成了含条纹长石斑晶花岗闪长岩，然后形成了粗粒似斑状黑云母二长花岗岩与细粒含斑黑云母二长花岗岩，构成岩体的主体，晚期形成了细晶质花岗岩脉，见图1，其源区可能为康定杂岩，具有亲扬子的元古宙结晶基底。

3 岩石地球化学特征

图1 雀儿山岩体地质略图Fig.1 The geologic map of the uranium ore in Queershan rock mass

岩石地球化学特征表明：岩体SiO2平均含量74.21%，Al2O3平均含量13.10%，Na2O平均含量3.04%，K2O平均含量5.50%，CaO平均含量0.73%，MgO平均含量0.18%，Ti2O平均含量0.16%，分异指数DI=91.14～95.97，岩浆分离结晶作用强，酸性程度高，矿化岩石黑云母二长花岗岩具有更强烈的结晶分异作用，铀矿化与岩浆结晶分异作用、酸度关系密切，与华南产铀花岗岩相比，雀儿山岩体更加岩体富硅、钾，Na2O、Al2O3、Ti2O含量相当［8-9］。岩石里特曼指数δ=1.67～3.58，平均2.40，小于3.3，为钙碱性岩系列，SiO2-K2O岩浆系列判别图解集中于高钾钙碱性系列中，见图2。铝饱和指数A/CNK=0.944～1.342，A/NK-A/CNK判别图解投影岩石样品主要落于过铝质范围内，见图3。在K2O-Na2O成因判别图解岩石样品主要落于A型花岗岩，部分落于S型花岗岩，见图4。

C/MF-A/MF成因类型判别图解投影显示：岩石样品主要落于变质泥岩与变质砂岩部分熔融区，见图5，显示出S型花岗岩特征，Rb/Sr=2.77～9.54，远远大于0.32（上部陆壳的Rb/Sr值大约为0.32，表明雀儿山花岗岩的源岩具上部陆壳成分。

图2 SiO2-K2O图解Fig.2 The diagram for SiO2-K2O

图3 A/CNK-A/NK图解Fig.3 The diagram for A/CNK-A/NK

图4 K2O-Na2O成因判别图Fig.4 The genetic map for K2O-Na2O

雀儿山∑REE=101.38×10-6～196.53×10-6，平均160.46×10-6，Σw（LREE）/Σw（HREE）=1.02～5.10，平均值4.04，［w（La）/w（Yb）］N=2.48-19.34，平均12.57，δEu=0.15～0.47，平均0.3，稀土配分模式表现为轻稀土富集的右倾配分模式和明显的Eu负异常的深“V”字型特征，见图6。

图5 C/MF-A/MF图解Fig.5 The diagram for C/MF-A/MF

图6 球粒陨石标准化稀土配分模式图Fig.6 The diagram for allocation model of ree in chondrite

在花岗岩构造环境Al2O3-SiO2，岩石样品主要落于后造山花岗岩区，见图7；在R2-R1花岗岩成因分类图解上，岩石样品同碰撞(S型)花岗岩区，见图8。说明雀儿山-格聂岩浆带花岗岩主要形成于同碰撞-碰撞后隆升的构造背景，属后造山过铝“A”型花岗岩，部分为“S”型花岗岩。

4 铀多金属矿化特征

雀儿山岩体南部岩体内触带前人发现D95铀钼矿点，岩体中部构造蚀变带内见铀异常点7个。铀矿化产于燕山晚期黑云母二长花岗岩中，严格受构造、蚀变控制。D95铀钼矿点铀矿化产于雀儿山岩体内接触带［9］，共发现铀（钼）矿脉21条，矿体形态受南北向构造控制，呈不规则团块状、透镜状，见图9，铀含量一般0.05%～1.54%，钼含量一般0.14%～3.5%，矿石的工业类型属硅酸盐型矿石，按有用矿物组合属铀钼型矿石，与铀矿化关系密切的近况围岩蚀变主要有：硅化、黄铁矿化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化、阳起石化和褐帘石化。

图7 Al2O3-SiO2图解图Fig.7 The diagram for Al2O3-SiO2

图8 R1-R2图解Fig.8 The diagram for R1-R2

岩体中部构造蚀变带见铀异常点带7个，1、2、7异常产于东部内接触带至雀儿山垭口一带，异常赋存于南北向密集断裂带内，异常处硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、钾长石化、碳酸盐化、辉钼矿化等蚀变发育，伽玛能测量显示，铀含量一般40×10-6～55×10-6，钍最高达151×10-6。3、4、5、6号异常位于岩体中部至西侧内接触带，为温泉引起异常，异常处褐铁矿化、绿泥石、硅化、钙化发育，异常强度一般在200×10-6～300×10-6，最高可达4200×10-6。

雀儿山四道班构造蚀变带南北向次级构造裂隙控制中见辉钼矿化，赋存于石英脉中，呈团块状，光片下辉钼矿显示为弯曲片状、叶片状的集合体，化学结果显示：钼含量达0.12%。

图9 雀儿山D-95铀（钼）矿点地质略图（据蔡兴琪，2012修改）Fig.9 Geological sketch map of D-95 uranium(molybdenum)mineral occurrence in Queershan

5 铀多金属成矿条件分析

5.1 岩体岩性条件

我国产铀花岗岩的成因类型来看，主体都属于陆壳改造成因，即属于所谓的S型、改造型花岗岩［9］。陆壳改造成因的岩体完成了铀的预富集，奠定了产铀岩体的基础和前提，从岩性条件来看容易形成花岗岩型铀矿的岩性大多数为黑云母二长花岗岩，这类岩性酸度大，碱质高，钾大于钠，铝过饱和，暗色矿物少的特点。雀儿山岩体主体岩性为似斑状黑云母二长花岗岩，岩石地球化学特征显示，岩体与华南产铀花岗岩特征类似，相比于华南产铀花岗岩体，雀儿山岩体更加富硅、过碱、铝过饱和，岩体结晶分异作用强烈的特点；岩体形成于造山环境，是同碰撞、碰撞后的产物，成因类型介于A型与S型花岗岩之间，属壳幔混熔的花岗岩类，显示花岗岩具有较好的产铀潜力。

5.2 构造蚀变条件

铀矿化与断裂构造关系密切，断裂构造或是含矿热液运移的通道，或是铀元素富集成矿的空间。从与铀共生的矿物组合来看，铀矿化与硅化、碱质交代、绿泥石化、绿帘石化、硫化物等蚀变关系密切，这些热液活动活化岩石中的铀，使铀发生再分配，发生迁移富集；同时热液活动使岩石的抗压强度变小，孔隙度增大，为成矿创造了有利条件。

雀儿山岩体侵位于义敦岛弧带最北端，徐窑窑［11］研究认为：义敦岛弧带发育三大成矿作用：①印支晚期俯冲造山弧间裂谷成矿作用；②燕山晚期造山后伸展成矿作用；③喜马拉雅期陆内汇聚与走滑成矿作用，构造对成矿作用的时空分布具有极明显的控制作用。

雀儿山地区构造活动强烈，D95铀（钼）矿点产于岩体内接触带中，发育北东向、近南北向断裂构造，矿化受断裂控制明显。沿断裂构造热液蚀变发育，硅化、黄铁矿化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化、阳起石化、褐帘石化、辉钼矿化等蚀变，这些蚀变与铀矿化关系密切。雀儿山中部构造切穿雀儿山岩体，构造带内蚀变发育，具有多期特点，多期蚀变叠加，形成构造蚀变带。在蚀变中，往往能见到辉钼矿、黄铁矿、等中低温金属硫化物，沿该构造蚀变带发育多处铀异常点（带）。

5.3 岩体含铀性条件

根据华南产铀花岗岩含铀性特征，产铀岩体铀含量一般大于10×10-6。雀儿山岩体地面伽玛能谱测量统计结果显示，见表1，黑云母二长花岗岩铀含量普遍较高，平均铀含量23.16×10-6，中粒黑云母二长花岗岩铀含量达到31.5×10-6，同时具有较低的Th/U比值，平均3.94，显示对铀矿成矿有利，岩体含铀较好。从已发现铀矿（点）带来看，异常亦与中细粒黑云母二长花岗岩关系密切，具有一定找矿前景。