武夷山成矿带桂坑岩体铀成矿条件及找矿方向

熊建，唐湘生，金和海，徐勋胜

（核工业二七〇研究所，江西 南昌 330200）

1 地质概况

桂坑岩体位于武夷山铀成矿带中段、邵武-河源北东向断裂带与周田-珊贝北西向断裂交汇部位。该岩体是由河头、野猪湖、上古岭及桂坑等4个加里东期、印支期和燕山期花岗岩体组成的复式岩体，南北长52 km，东西宽14 km，出露面积约750 km2，属中深成相岩基［1］。

其中，野猪湖和上古岭岩体为燕山早期产物，岩性分别为细粒二云母花岗岩、中细粒黑云母花岗岩；河头岩体为印支期产物，岩性为细粒电气石黑云母花岗岩；桂坑岩体为加里东期产物，岩性为粗中粒似斑状黑云母花岗岩。此外，区内中基性脉岩极其发育，主要沿北西向断裂及东西向断裂上侵，展布方向为北西向、东西向。

桂坑岩体的主要围岩是前震旦系混合岩。侏罗系酸性火山岩及白垩系红色碎屑建造覆盖于前震旦系地层及岩体之上（图1）。

该岩体既处在河源-邵武北东向断裂与北西向周田－珊贝断裂的交汇部位，亦处于武夷山环形构造西南缘，同时近东西向的南雄-周田断裂穿越其中，使岩体内部的构造极其发育，主要为北西向和近东西向次级断裂。

2 铀成矿地质条件分析

2.1 铀源条件

铀源体是铀矿床形成的先决条件，研究赋矿层（体）及其外围地层（体）成矿物质的时空分布，对分析铀成矿物质来源具有重要的意义［2］。 桂坑岩体及邻区1∶2.5万地面伽玛能谱测量结果（表1）显示，岩体外围的震旦系混合岩铀含量平均值为4.93×10-6，野猪湖、上古岭、河头及桂坑4个小岩体的铀含量平均值为 （9～10.7）×10-6， Th/U 值介于 3～5之间，均为富铀岩体。区内已发现2个铀矿床，铀矿（化）点9个，铀异常带1条，表明桂坑岩体为产铀岩体，为铀成矿提供了丰富的物质来源［3］。

图1 桂坑岩体地质略图 （据廖万炤，1986）Fig.1 Geology Sketch of Guikeng pluton

2.2 构造条件

热液矿床的一个显著特点是受断裂控制明显，其成矿介质是热液［4］。断裂构造不仅为铀成矿热液提供运移通道，亦为铀成矿提供了赋矿空间。

桂坑岩体区域上处于邵武-河源北东向断裂与周田-珊贝北西向断裂交汇部位，区内断裂构造发育，按展布方向大致分为3组：东西向、北西向及南北向。其中，东西向、北西向两组断裂构成区内的构造骨架，在一定程度上控制了晚期岩浆活动和铀矿化的分布。

东西向断裂自北而南主要有3条，呈等间距分布，以压扭性为主，具有先张后压扭特征［5］，充填碎裂岩、碎斑岩、角砾岩、糜棱岩、硅质岩等，晚期被煌斑岩、辉绿岩、花岗斑岩、石英斑岩、流纹斑岩、霏细斑岩及石英脉等充填。东西向断裂为区内重要的导矿构造。

北西向断裂规模较大者有2条，由主干断裂和若干条次级平行小断裂组成。断裂带内碎裂岩、碎斑岩、糜棱岩、构造透镜体等发育，晚期充填辉绿岩脉体，形成北西向基性脉岩带。该组断裂具有张扭性特征，为区内另一重要的导矿构造。

表1 桂坑岩体和围岩铀含量/10-6及特征参数表Table 1 Uranium content and related parameters of Guikeng pluton and surrounding rocks

此外，区内尚有少量近南北向断裂，主要表现为硅化破碎带，具有压扭性特征，且形成较早，多被东西向构造切割。

2.3 铀矿化特征及控矿因素

2.3.1 铀矿化特征

桂坑岩体中已发现的有叶峰背、上古岭两个铀矿床，以及肥岭、石圳铀矿点和一腊碗、楠木坑等矿化点。区内铀矿化信息丰富，含矿岩性主要为粗中粒斑状黑云母花岗岩、中细粒斑状黑云母花岗岩、细粒电气石二云母花岗岩及中基性脉岩等，富含黄铁矿的围岩（条带状混合岩）中也产有少量矿化点。铀矿化主要受硅化破碎带、碎裂蚀变岩带及中基性脉岩控制，与硅化、赤铁矿化关系极为密切。

铀矿床矿体形态为脉状、透镜状和不规则状，矿石矿物比较简单，主要为沥青铀矿和铀石，共生和伴生的金属矿物为赤铁矿、胶黄铁矿、黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等。铀矿石类型为沥青铀矿-黄铁矿-赤铁矿型、铀石-细（微）晶石英型、沥青铀矿-紫黑色萤石型等。

2.3.2 构造对铀成矿的控制作用

北东向河源-邵武深大断裂与北西向周田-珊贝断裂定位了桂坑岩体的产出。岩体内东西向断裂、北西向断裂自晚侏罗世经历了多期次活动，伴生次级断裂、裂隙发育。北西向、近东西向构造发育且相互交叉切割，构成了菱形格架。其交叉部位定位了区内铀矿床、铀矿（化）点的分布，如上古岭铀矿床、樟下山和肥岭铀矿点等均处于北西向、近东西向断裂的交汇部位，铀矿化主要受其次级断裂或晚期中基性脉岩所控制；叶峰背铀矿床的矿体主要赋存于东西向主构造伴生的碎裂岩带或密集裂隙带中；0号异常带产于近南北向碎裂蚀变岩带内。据此认为，北西向及近东西向断裂为桂坑岩体内重要的导矿断裂，其次级断裂为重要的含矿构造。

2.3.3 中基性脉岩对铀矿化的控制作用

桂坑岩体内中基性脉岩发育，燕山晚期煌斑岩、辉绿岩沿近东西向及北西向断裂上侵，并沿接触界面发育强烈硅化、赤铁矿化，铀成矿热液在接触界面发生卸载、形成铀矿化。这种类型的铀矿化产于中基性脉岩内、外接触带附近，与中基性脉岩具有密切的关系。在上古岭、叶峰背铀矿床及肥岭、一腊碗及鹅公坑等铀矿（化）点处，均揭露到受中基性脉岩与断裂复合部位控制的铀矿化。如肥岭铀矿点矿化产于南北向辉绿岩脉与构造复合部位；新发现的楠木坑铀矿化点直接产于煌斑岩脉中（图2），受裂隙带控制。因此，中基性脉岩控制的铀矿化在桂坑岩体找矿工作中应予以重视，特别是中基性脉岩与断裂的重接、斜接部位。

图2 楠木坑铀矿化点BT-1编录图Fig.2 Geology logging diagram of BT-1 in Nanmukeng uranium occurrences

2.4 围岩蚀变条件

桂坑岩体经历了多期次岩浆侵入作用，热液活动强烈，多种热液蚀变作用叠加，形成大面积、类型复杂的热液蚀变，主要有硅化、绢云母化、钾长石化、钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、赤铁矿化、萤石化等。与铀矿化关系密切的蚀变为硅化、水云母化、绿泥石化、紫黑色萤石化、赤铁矿化（红化）和黄铁矿化，多沿构造成线状分布。热液蚀变对铀富集成矿起到重要的作用，不仅改变了围岩的物性，而且改变了围岩中铀的存在形式，有利于铀的迁移、富集，同时还为成矿物质沉淀提供了有利的地球化学障和固铀剂［6］。

图3 桂坑岩体地面伽玛能谱铀含量等值晕分布图Fig.3 Geology and uranium content contour map of ground gamma spectra in Guikeng pluton

2.5 岩体的放射性场分布特征

1∶2.5万地面伽玛能谱测量结果（图 3）显示，桂坑岩体以铀含量QU＝（5.0～10.0）×10-6场晕为背景，QU≥10.0×10-6场晕由北向南呈4片，大规模分布于下东坑、石圳北西地段及上古岭-肥岭-樟下山、叶峰背-楠木坑-鹅公坑一带。区内除了鹅公坑矿点地段呈低铀含量（QU＜10.0×10-6）背景外， 其他矿床、 矿（化）点大都处于铀含量相对偏高QU＝（10.0～15.0）×10-6环境。例如，叶峰背铀矿床处于QU＝（15.0～30.0）×10-6场晕内；石圳矿点地段更高，落于QU≥30.0×10-6场晕内；上古岭铀矿床、肥岭矿点、樟下山和小照矿化点地段也具有QU≥30.0×10-6等值晕。晕圈整体受北西向构造控制，高铀含量分布于断裂构造交汇部位或其旁侧，反映构造活动促使了铀活化，形成较大的区域预富集，是形成铀矿化的有利条件。

3 找矿方向

综上所述，桂坑岩体的铀成矿条件优越。通过对比分析，笔者认为肥岭-叶峰背地段的找矿前景较大。该地段处于近东西向断裂F3、F4与北西向断裂F5、F6形成的菱形断块内，次级断裂及裂隙特别发育，各个方向构造相互交叉，形成有利的成矿部位。同时，区内的桂坑、上古岭、野猪湖花岗岩体发育不同期次的接触界面，对铀成矿有利；多期次的岩浆侵入活动，也有利于铀的活化转移。该地段燕山晚期中基性脉岩发育，带来深部流体及热源，为铀成矿热液运移提供了动力条件。脉岩与断裂重接、斜接部位，控制了部分铀矿化的产出。沿构造带热液蚀变发育，为铀成矿提供了良好的化学环境。在上古岭、叶峰背铀矿区蚀变向深部延伸超过200 m。1∶2.5万地面伽玛能谱测量结果显示，该地段分布有3片铀偏高晕 （2、3、4号）、铀异常晕，晕圈沿断裂发育，分布于构造交汇部位，显示构造交汇部位为重要的成矿部位。

区内已发现上古岭、叶峰背铀矿床，肥岭、石圳铀矿点及一腊碗、鹅公坑、0号异常点等，铀矿化信息丰富。铀矿化类型主要为硅化破碎带型和碎裂蚀变岩型。在上述铀矿床、铀矿（化）点均发现存在中基性脉岩，且控制了部分铀矿（化）体的产出。因此，认为中基性脉岩型为该地段另一种重要的铀成矿类型，应引起高度重视。空间上，加强对北西向、近东西向中基性脉岩与构造重接、斜接部位的探查；时对已知铀矿床、铀矿（化）点深部进行探索，前人对该地段铀矿化的揭露主要集中在300 m以浅，且上古岭、叶峰背铀矿床钻孔资料显示部分铀矿体尚未圈闭，其深部仍具有较大的找矿空间。

4 结论

桂坑岩体经历多期次的岩浆侵入活动，形成了富铀的复式岩体，为区内铀成矿提供了物质基础和丰富铀源。燕山晚期中基性脉岩的上侵，为铀成矿带来了深部热流体。多期次的区域构造作用，在岩体中形成了错综交织的断裂格局，为铀成矿热液提供了运移及赋矿空间；沿断裂构造发育与铀矿化关系密切的硅化、赤铁矿化、水云母化等围岩蚀变，形成了独特的铀成矿地质环境。区内铀矿化信息丰富，铀异常晕、偏高晕沿构造带发育，并发生区域预富集，显示桂坑岩体具有良好的铀成矿条件和较大的成矿潜力。

肥岭-叶峰背地段具有优越的铀成矿条件，矿化信息丰富，是桂坑岩体内找铀矿的有利靶区。今后区内应重视中基性脉岩与构造重合、斜接控制的铀矿化的勘查，找矿类型应以硅化带与中基性岩脉 “交点型”及碎裂蚀变岩型为主；同时，应加强中基性脉岩在铀成矿中的作用研究，充分利用各种方法、手段，查明区内隐伏中基性脉岩及碎裂蚀变岩带的分布情况。空间上，应加强对已知铀矿床、铀矿（化）点外围及深部铀矿化的探索，向深部及外围拓展。