湖北省崇阳县梯冲矿床地质特征及资源潜力分析

廖志强，文永华，李安邦，任丽萍

（湖北省核工业地质调查院, 湖北 孝感 432000）

梯冲铀矿位于鄂、湘、赣三省交界的湖北省咸宁市崇阳县东南部，是湖北省内重要的碳硅泥岩型铀矿床。本区铀矿地质调查工作始于二十世纪的五十年代。二十世纪80年代，湖北省核工业地质调查院（原核工业中南地勘局309大队）完成了本区地表揭露和重点地段的浅部揭露评价工作，落实为1处小型铀矿床。2014年，湖北省核工业地质调查院获得该地区铀矿普查探矿权。作者在分析本矿铀成矿地质条件、铀矿化特征的基础上，探讨了该地区铀资源潜力以及下一步找矿方向，为深入勘查提供指导。

1 成矿地质条件分析

1.1 区域地质条件

矿区位于江南古陆北缘与下扬子地块交接处，是下扬子台坪东南的鄂东南褶冲带与江南台隆的过渡地带—幕阜台拗，矿床产出于通山台褶束南端的九宫山复背斜的北翼，同时也是通山复向斜的南翼区域[1]。从全国铀矿区带划分看，该区属于下扬子铀成矿带幕阜山—修水铀成矿区[2]。

区域主要出露地层为中元古界—志留系中浅变质岩系(图1)。中元古界冷家溪群主要岩性为板岩、杂砂岩。上元古界南华系莲沱组为杂砂岩、砂砾岩；南沱组为冰碛砂质砾岩；震旦系主要为一套杂砂岩、硅质岩组合。下古生界寒武系牛蹄塘组岩性为炭质板岩、含炭泥板岩，为区内主要含矿层位；奥陶系～志留系主要为灰岩、碎屑岩建造。

本区构造非常发育，整体属九宫山复背斜的北翼及通山复向斜的南翼，呈近东西偏北向展布，背斜核部为冷家溪群，向斜核部为志留系，地层在矿区以紧闭同斜倒转背斜为主，剥蚀后呈现反向假“单斜构造”，多见次级褶皱及地层挠曲。区域断裂构造以NE向，EW向为主，NE向桃树港断裂沿矿区西侧通过，EW向层间断裂构造横贯矿区。

1.2 矿源条件

早寒武世牛蹄塘期，本区处于台沟中水流不畅的非补偿性浅海—半深海还原环境或半封闭的海湾还原环境，岩石普遍富铀、钒、炭质以及黄铁矿。根据伽玛能谱测量统计结果[3]，牛蹄塘组上段平均铀含量为（104.77～ 127.51）×10-6，平均钍含量为6.30～12.14）×10-6，Th/U比值较小，平均值在（0.05～1.32）×10-6之间，铀含量普遍达到预富集作用。富铀层厚度可达500m，分布范围超过10km2，形成区域十分丰富的铀源层。

1.3 岩性条件

铀矿化主要赋存于下寒武统牛蹄塘组上段中。下寒武统牛蹄塘组含矿层在矿区内呈近东西向展布，靠近桃树港断裂处受其牵引作用的影响，变为北东—南西向展布。牛蹄塘组上段下部（∈1n1-3a）下层为千枚状泥板岩夹富炭泥岩透镜体含少量磷质结核，底部常见硅质饼状结核；中层为中厚层炭质硅质泥板岩夹富炭泥岩、炭质泥灰岩透镜体，偶夹薄层硅质泥板岩透镜体；上层为中层斑点状含炭泥板岩夹富炭泥岩透镜体。牛蹄塘组上段上部（∈1n1-3b）下层为薄～中层炭质泥板岩夹炭质硅质泥板岩透镜体，底部见磷质结核；中层为富炭泥岩、炭质泥板岩夹硅质泥板岩透镜体；上层为薄层泥板岩。本段地层是矿区出露最厚的地层，厚度150m～250m，由西向东横贯矿区，厚度逐步变薄，是矿区主要含铀层，已经发现的主要矿体都赋存在本段地层中。同时，富炭泥岩透镜体与铀矿化关系密切，多形成品位较高的富矿体，其铀含量最高可达0.1%以上。硅质岩类（薄层硅质板岩、硅质泥板岩）含铀性相对较差。

1.4 构造条件

矿区位于垄塘沟倒转背斜的北翼。垄塘沟倒转背斜为九宫山复背斜的一部分，背斜核部地层为震旦系陡山沱组，矿区为其北翼的南华系—寒武系地层区（图2、图3），背斜轴部呈近东西向展布，北翼地层产状倒转，倾向150°～200°，倾角40°～90°。据钻探揭露，倒转轴向南侧伏，深部200m地层产状变为正常。在印支期褶皱构造形成过程中，伴随倒转背斜发育一组EW向断裂构造，顺层产出于下寒武统牛蹄塘组含矿层内，由北向南依次划分为F1、F2、F3断裂，系矿区内主要断裂构造。区内发育大量切层小断裂和顺层断裂破碎带，均为F1、F2、F3断裂的次级断裂。矿区内F1、F2、F3 等EW向断裂构造与铀矿体在空间分布上具有一定的相关关系，矿体一般位于断裂构造上、下盘（5～20）m范围内，但EW向断裂构造本身不含矿。

图1 区域地质图1—第四系；2—志留系；3—奥陶系；4—上寒武统西阳山组；5—中下寒武统杨柳岗组；6—下寒武统石牌组；7—下寒武统牛蹄塘组；8—震旦系；9—南华系；10—中元古界冷家溪群；11—闪长岩脉；12—晋宁期花岗岩；13—地质界线；14—断裂构造；15—铀异常点

图2 梯冲铀矿区12勘探线—大湖山地质构造剖面示意图1—中下寒武统杨柳岗组；2—下寒武统石牌组二段；3—下寒武统牛蹄塘组；4—震旦系老堡组；5—震旦系陡山沱组；6—南华系南沱组；7—震旦系莲沱组；8—中元古界冷家溪群；9—断裂构造；10—铀矿体

图3 湖北省梯冲铀矿区地质简图（据曾朝辉等，2017）[4]1-下寒武统石牌组下段；2-下寒武统牛蹄塘组上段上层；3-牛蹄塘组上段下层；4-牛蹄塘组中段上层；5-牛蹄塘组中段中层；6-牛蹄塘组中段下层；7-牛蹄塘组下段上层；8-牛蹄塘组下段下层；9-断裂构造及编号；10-铀矿体；11-铀矿化体

2 矿化特征

2.1 矿体特征

矿区共圈定铀矿体25个，其中2个分布于F1断裂（北矿带）构造上盘，23个分布于F2断裂（中矿带）构造下盘(图3)。单个矿体呈似层状或透镜状顺层产出，具有沿走向方向延伸长、沿倾向方向延伸短的特点。如67号主矿体在走向上长280m，倾向上延伸40m。各矿体在整体上呈多层状相互平行产出，在剖面上由南向北矿体逐渐下降呈边幕式排列。矿体一般厚1m～8m，各矿体平均厚度2.08m，厚度变化系数（45～97）%，但异常层厚度大，一般10m～20m，最厚可达80m。矿体埋藏较浅，最大埋深80m。矿体赋存标高（650～500）m，矿化垂幅（40～80）m。

2.2 矿石品位及结构构造

矿床铀平均品位为0.074%，最高品位0.564%，品位变化系数（70～195）%，总体上属低品位矿床。矿石中主要矿物成分为粘土矿物水云母、高岭土、滑石等，其次为石英碎屑，富含黄铁矿和有机质，少见红柱石、透闪石等变质矿物。铀与黄铁矿、有机质关系密切。黄铁矿多呈微粒状、星散状分布，偶见黄铁矿沿微裂隙呈脉状分布。有机质则呈粉末状均匀分布于粘土矿物之中。矿石结构以显微变晶结构为主，见有挤压变形结构和泥状结构。矿石构造有块状构造、千枚状构造以及斑点状构造等。

2.3 成矿时代及成矿模式

曾朝辉(2017)等人研究了崇阳县东山地区铀成矿年龄，其成果表明：研究区沥青铀矿206Pb/204Pb-238U/204Pb同位素等时线年龄值为57.9±2.2Ma，成矿时代属于新生代古近纪古新世。本区铀矿工业类型为碳硅泥岩型，成因类型为中低温热液类型[4]。

研究区铀成矿受控于岩石圈裂陷伸展的动力学背景。燕山晚期至喜山初期，本区地壳经由挤压转变为引张，在拉伸背景下修水断陷红盆生成，NE向桃树港深大断裂活动。

热水溶液经桃树港深大断裂上侵至矿区F1、F2等EW向层间断裂向围岩地层渗透，导致下寒武统牛蹄塘组上段铀源层中铀元素的活化、迁移，在F1断裂上盘以及F2断裂下盘5m～20m范围内沉淀生成沥青铀矿，形成富矿体。

3 矿产资源潜力分析及找矿方向

综合分析梯冲矿床铀成矿地质背景和成矿地质条件，梳理本区铀成矿主要有利条件：

⑴梯冲铀矿处于有利铀富集的岩相古地理环境中。矿区及外围下寒武统牛蹄塘组上段地层发育，分布广泛且稳定，铀含量普遍达到预富集作用（30～100）×10-6，具有丰富的铀源条件。

⑵沿北矿带F1上盘和中矿带F2下盘分布的地表铀矿体和伽玛异常，显示了极好的成矿地质条件。前期探明铀资源量320吨，成矿信息明显。

⑶由于前期勘查工作匆忙下马，造成本区多个地段勘查工程控制程度不够，继续开展钻探工作有利于进一步揭露控制矿体，可在原有矿体基础上控制更多铀资源量[5]。

3.1 梯冲矿区北矿带与中矿带之间是强化找矿的主要地段

梯冲铀矿北矿带与中矿带之间找矿条件优越：5号矿体（60号勘探线）以西，67号矿体（20号勘探线）以西，51号勘探线以东、0号线至20号勘探线、50号勘探线以西和北矿带与中矿带之间均具有一定的找矿远景，勘探工程控制不足，做补充勘探能够扩大一定的铀资源量。矿床西部80～120号勘探线地段，地势较低，抬升剥蚀作用强烈，赋矿岩石不发育，找矿潜力差。

3.2 石门关—东山一带是深入找矿的有利地段

矿床南部靠近桃树港断裂的石门关—东山地段，发育牛蹄塘组第一和第三岩性段，该区域铀矿化点、伽玛异常点多且矿化强烈。可进一步开展大比例尺地质调查和少量钻探查证工作，查明含矿层分布范围、产状、厚度特征及含铀性，探索该地段铀成矿潜力。石门关—东山地段具备发现类似于梯冲矿床的新矿床的潜力。