相山北部善堂庵地区北东向断裂对铀成矿的控制作用

付湘，毛玉锋，严永杰，吴闻涛

（核工业二七〇研究所，江西 南昌 330200）

善堂庵地区位于江西相山铀矿田北部的东西向矿集带、控制富大矿床产出的邹-石断裂的北东向延伸端（图1）。近年来，通过采用新的找矿思路，在探寻沿推覆面侵入的斑岩体内、外接触带铀矿化的过程中，兼顾探索北东向巴泉-善堂庵、邹家-布水断裂控制的铀矿化，在研究区获得了找矿突破，新增中型以上矿床规模的资源量，显示北东向断裂作为该区重要的控矿构造，具有较大的找矿潜力。

1 研究区地质概况

研究区地层比较简单，基底主要为中元古界（Pt2）浅变质岩类，以黑云母石英片岩为主，常被推覆于打鼓顶组粉砂岩之上；盖层主要有下白垩统打鼓顶组下段紫红色粉砂岩夹凝灰岩（K1d1），呈薄层状产出，与下伏的变质岩呈不整合接触，岩层渗透性差且塑性较大，花岗斑体常常沿该层位侵入，其本身一般不含矿，但可作为矿液的屏蔽层，包裹裂隙发育、刚性的花岗斑岩体，在岩体中形成较好的铀矿化。研究区基底片岩由于其物性较脆、具片理化的特点，在构造应力作用下或岩浆上侵过程中往往形成密集裂隙，为矿液沉淀提供了空间，因此是区内主要的赋矿围岩之一［2］。

区内岩浆岩主要为酸性次火山岩体，即花岗斑岩、斑状花岗岩及斜长花岗斑岩。斑状花岗岩主要分布在研究区北段，受裴家-沙洲环状断裂构造控制，呈弧形岩墙产出，向盆地中心倾斜，倾角较陡，一般为50°～70°；花岗斑岩由于受东西向推覆体构造控制，往往形成平缓板状隐伏岩体，倾向南，在源头铀矿区可见其出露地表，花岗斑岩与斑状花岗岩两者之间往往呈岩相渐变关系；斜长花岗斑岩规模较小，呈不规则岩枝、岩脉状零星产出，常常沿北东向延伸的巴泉-善堂庵、邹家-布水断裂侵入，产状比较陡，在相邻的红卫铀矿区可见其穿过花岗斑岩体，说明比花岗斑岩形成更晚。区内这3种次火山岩体一般都侵入于中元古界黑云母石英片岩和下白垩统打鼓顶组下段紫红色粉砂岩中［3］。

图1 相山铀矿田地质略图［1］Fig.1 Geology map of Xiangshan uranium ore field

相山北部的铀矿床大多数产于花岗斑岩及其内、外接触带中，以往的勘查重点放在对岩体附近铀矿化进行探索和揭露，而对区内北东向构造重视不够。近期通过对勘查成果的详细分析和研究表明，区内北东向断裂（巴泉-善堂庵-石马山断裂、邹家-布水断裂）为相山最重要的控矿断裂——邹家山-石洞深大断裂的延伸部分，与成矿关系密切。

2 区域构造格架

根据相山铀矿田的高精度重力研究成果（蒋兴泉，1995），相山火山盆地基底构造主要有东西、南北、北东和北西向4组，以东西向为主构造线。相山矿田构造控矿的主要特征，表现在火山塌陷盆地总体上控制铀矿田；东西向基底构造带主导控制矿集带；北东向和东西向构造交汇部位与火山塌陷构造复合，控制了富、大铀矿床的定位［4］。东西向构造大致控制了北部地区次火山岩体的展布，并在铀成矿早期活动，形成矿田早期的大规模铀矿化；盖层构造大多数是基底构造的继承和发展，盖层中大部分北东向断裂就是由基底断裂的继承性活动贯通到盖层而形成的，如邹家山-石洞北东向断裂。火山作用过程中岩浆活动和重力等作用下发生的火山塌陷构造，也往往利用了基底构造，如相山北部环状断裂、火山塌陷构造利用了东西向的基底断裂，东部的环状断裂利用了北东向基底断裂，西部断块塌陷构造利用了北东及北西向的基底断裂。

3 研究区断裂构造特征

3.1 断裂构造概况

研究区所在的相山北部主要发育有东西向、北东向断裂构造及由火山后期活动引起的呈弧形展布的环状构造及火山塌陷构造等（图2）。东西向断裂构造为本区的主要构造，具有多次活动的特点，由一系列走向近东西的逆掩断层 （推覆体构造）、逆断层组成，主要有源头-横上逆掩断层、何家-沙洲断层。源头-横上逆掩断层西段在源头地区出露地表，中、东段隐伏地下（图2），长约4 km，呈东西走向，倾向南、倾角20°～40°。该构造使震旦系片岩自南向北逆掩在下白垩统紫红色砂岩之上，组成叠瓦式构造，并控制了花岗斑岩体的产出。何家-沙洲断层是相山北缘规模较大的断裂破碎带（图2），陡倾、总体倾向南，断裂两侧可见到片岩破碎，前人推测其在区内部分为逆断层，具有多次活动的特点。相山火山喷发活动结束后，火山中心塌陷，复合利用该构造，形成环状断裂，之后被花岗质岩浆侵入，形成斑状花岗岩。

图2 相山铀矿田北部地区构造分布略图［5］Fig.2 Sketch structure map in the northern part of Xiangshan uranium ore field

北东向断裂构造是相山北部地区重要的控矿构造，由一系列走向北东的压扭性断层组成。研究区内主要有：巴泉-善堂庵-石马山断裂、邹家山-布水断裂，其他的有裴家-游家断裂、杨家山-湖田断裂、沙洲-游坊断裂（图2）等。这些断裂走向一般30°～40°， 产状较陡，倾向北西或南东，长约2～5 km，宽1～2 m，局部超过10 m，断层面一般较平直，略具舒缓波状，有程度不等的挤压现象。

3.2 北东向断裂构造特征

善堂庵地区处在控制相山铀矿田富大矿床的北东向邹-石断裂的北东延伸端，北东向巴泉-善堂庵-石马山断裂、邹家-布水断裂夹持地段。这两条断裂与区内隐伏的东西向推覆构造，共同构成了区内的基本构造格架。

巴泉-善堂庵-石马山断裂：为压扭性正断层，沿走向长约6 km，贯穿整个研究区，走向 30°～40°， 倾向南东、 倾角 65°～85°，宽0.2～10余米。该断裂错动了近东西向的断裂和花岗斑岩、斑状花岗岩体，由基底断裂继承而来，经历了多次强烈活动，断裂带内岩石破碎，有时见断层泥，断裂上盘向北东平移下降，平移断距达130～200 m。构造带内岩石普遍见钠长石化和绿泥石化，两侧次级裂隙密集发育，为铀矿化提供了容矿空间。该断裂在研究区内地表痕迹不明显，主要沿沟谷发育。区内铀矿普查施工的ZK5Y-1钻孔在孔深370.5～381.0 m处揭露到该构造，其表现为黑云母石英片岩呈碎块状，并在破碎带内及构造上盘次级裂隙带中见到工业铀矿体，矿化蚀变主要为绿泥石化、黄铁矿化、水云母化和钠长石化等。

邹家-布水断裂：由一组挤压破裂带组成，走向30°～40°，长约5 km，在善堂庵地区以南倾向南东、以北红卫铀矿床地段倾向北西，总体倾角60°～80°，宽几米至数十米。在断裂中可见挤压条带、构造透镜体和片理化等。该断裂与邹家山-石洞断裂的特征十分相似，主要表现在：1）两者同为北东向断裂，走向均为30°～40°；2）均属枢扭断裂，即沿断裂走向，断裂面倾向发生反向扭转；3）均以断裂带形式出现，单条断裂规模不大；4）同为压扭性断裂，断裂中常见构造透镜体及挤压带、片理化、断层泥 （糜棱岩）及擦痕等构造形迹。在ZK2Y-3和ZK（4-6）Y-1钻孔中均揭露到该断裂，破碎带中有时见充填石英脉，旁侧的次级断裂为主要的含矿构造，特别是断裂与花岗斑岩锐角夹持部位，是有利的赋铀矿部位。

4 构造对铀矿化的控制作用

4.1 铀矿化赋存特征

在善堂庵地区，近期完成的横排山-沙洲铀矿普查项目有了新的突破，发现并新增了中型以上矿床规模的铀资源量。该区铀矿化整体呈北东向展布，矿体主要赋存于斑岩体内、外接触带及斑岩与北东向巴泉-善堂庵-石马山断裂、邹家-布水断裂交汇部位的密集裂隙带中（图3）。铀矿化主要受花岗斑岩体及北东向构造控制，岩体外带的矿体主要富集于接触带70 m范围内，一般不超过200 m；北东向断裂旁侧裂隙密集带中的矿体，主要富集于断裂下盘与花岗斑岩夹持的锐角部位，少量富集于断裂上盘。这也与邹家山-石洞断裂控制的铀矿体的产出情况相类似。矿体主要呈群脉状产出，花岗斑岩内、外接触带中的矿体产状相对较缓，北东向断裂旁侧次级裂隙中的矿体产状则稍陡。

区内多期、多序次断裂构造活动频繁，为铀矿床提供了导矿、运矿及容矿空间。善堂庵地区处在北东向巴泉-善堂庵断裂、邹家-布水断裂夹持区，这两条断裂处于邹家山-石洞断裂带向北延伸地段，该断裂带深切基底、多次活动，为深源的成矿热液运移提供了主要通道；东西向推覆构造形成时间较早，为早白垩世打鼓顶期的产物，形成于岩体之前，花岗斑岩沿断裂由深部侵入至推覆体之下，带来了矿质及热源，因此东西向构造早期控岩、晚期控矿。研究区内北东向断裂带、近东西向逆掩断层、不同岩性的接触界面所形成的层间破碎带、次级的北北西向断裂，以及由于花岗斑岩侵位而形成的原生节理和侵入体上部及前端所造成的裂隙或破碎等，是铀成矿的最有利部位。

图3 善堂庵地区2Y勘探线剖面示意图［2］Fig.3 Schematic profile of exploration Line 2Y in Shantang’an area

4.2 东西向构造对铀矿化的控制

东西向断裂在善堂庵地区所在的相山北部地区是既控岩又控矿的构造。该断裂对铀成矿的控制作用，首先表现在其与环状构造一起控制了北部花岗斑岩 （斑状花岗岩）体的空间分布，而斑岩体在北部与铀矿化有着紧密的空间、时间和成因上的联系，因此也就从总体上控制了矿床的空间分布。其次，东西向断裂构造对成矿的控制作用，还表现在成矿期原有的控岩老构造重新活动，产生新的次级裂隙系统。这些新的裂隙系统被含矿热液充填和交代，形成了本区的铀矿化。

4.3 北东向构造对铀矿化的控制

善堂庵地区所在的相山北部地区，北东向断裂是在基底断裂基础上发展起来的继承式构造，其形成时间在花岗斑岩侵入之后、早期成矿作用之前，主成矿期又重新活动，是控制相山北部地区铀成矿的一个主要构造系统。由于北东向构造的形成比东西向构造晚，所以在相山北部其常常叠加在东西向构造之上，与东西向构造一起控制了横涧、岗上英、石马山、横排山、巴泉（4-1、4-2号带）、红卫（5 号带）等铀矿床（矿带）的产出［3，6-7］。

北东向构造对铀矿化的控制作用，还表现在其本身的含矿性。横排山-沙洲铀矿普查项目施工的ZK5Y-1钻孔揭见一段工业矿体，就产于巴泉-善堂庵断裂破碎带中；红卫铀矿床中也见邹家-布水断裂破碎带于分叉、转弯形态变化处有矿化富集［3］。研究区内斜长花岗斑岩主要沿巴泉-善堂庵断裂、邹家-布水断裂及次级裂隙零星分布，主要受上述两条北东向构造控制，倾向较陡，延深较大，规模较小，呈不规则岩枝状，主要分布在研究区中段及北段，与铀成矿关系密切，有时其本身也含矿［3，6］。

横排山-沙洲铀矿普查项目开展的1∶10 000地面能谱和土壤210Po活度测量成果表明，在北东向巴泉-善堂庵断裂、邹家-布水断裂夹持部位，异常晕有沿北东向展布的趋势，与本次在善堂庵地段揭露的见矿情况相吻合。

5 结语

善堂庵研究区所处的相山北部地区，铀矿床多产于花岗斑岩 （斑状花岗岩）及其内、外带接触带中，前人的研究及勘查程度较高，但过分强调了岩体的作用，对区内北东向构造重视不够。近年来在善堂庵地区的找矿成功经验表明，该地区铀成矿作用 “岩体是基础，北东向构造是关键”，区内北东向巴泉-善堂庵断裂、邹家-布水断裂为相山最重要的控矿断裂——邹家山-石洞深大断裂的延伸部分，并且构造特征十分相似，成矿部位及矿体赋存规律等也都有相似之处，与铀成矿关系密切。区内岩浆岩的演化较为充分，斑岩体普遍发育自变质作用，岩石中活性铀含量较高，且容易浸出，从而使成矿物质得到初始富集；成矿期深部流体和含矿热液沿北东向断裂上升，使铀进一步富集成矿。基于目前的新认识，建议找矿思路先从寻找隐伏的次火山岩体入手，再沿其与北东向控矿断裂的交汇部位进行追索，从而实现找矿更多新突破。