诸广南部长江矿集区断裂构造特征及其与铀成矿关系

叶松鑫　许幼

【摘 要】长江铀矿集区位于诸广岩体南部，区内区域性断裂发育，矿区处于NNE向、NEE向、近SN和NW向四组断裂的交汇部位，矿区内断裂构造错综复杂，成矿断裂构造发育。本文通过综合分析区内成矿构造的力学性质、运动学特征等，结合矿区构造应力特征、发展演化过程等进行分析。归纳总结长江矿集区断裂构造的控矿机理。

【关键词】成矿断裂构造;构造应力特征;铀成矿;矿集区;诸广岩体南部

中图分类号： P618.51文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）17-0107-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.050

諸广岩体南部长江铀矿集区是我国花岗岩型铀矿资源的重要产区之一。近年来，随着矿区勘查工作的不断深入，浅部找矿空间越来越小，找矿难度越来越大，迫切需要开辟“第二找矿空间”——深部找矿空间，所以“攻深找盲”成为了现阶段的主要找矿思路，开展深部找矿理论研究迫在眉睫。该区主要属于断裂构造控矿，矿体主要赋存于近南北向次级断裂构造中，前人对成矿构造形成的动力机制和活动期次及其与铀成矿关系研究相对较少。因此，本文通过对矿区构造、节理、断面擦痕、脉体交切关系等观察、测量和分析，对区域构造应力场及其演化和区内断裂构造的活动特征以及动力学背景的研究，探讨断裂构造活动演化与铀成矿关系，为进一步探索矿区深部及外围找矿潜力提供可靠依据。

1 矿区地质概况

矿集区位于NNE向、NEE向、NNW向和NW向四组断裂构造的交汇部位（图1），是构造热液、岩浆活动中心部位，对铀矿富集极为有利（黄国龙等，2006）。是新华夏构造体系NNW向含矿断裂和近SN向断裂构造挤压带交汇的部位，亦是构造热液活动中心部位。

区内岩浆活动频繁，印支—燕山期早期岩浆活动达到高峰，岩石复杂多样，且铀含量高（17×10-6～19.8×10-6）。

2 矿区断裂构造及矿化特征

区内断裂构造极其发育，纵横交错，断裂构造方向主要有NE、NW、近SN（NNW向）三组。已发现的成矿期断裂构造带有90余条，其中主要的成矿断裂有近SN向和NW向两组。

2.1 近SN向成矿断裂

矿区内近SN向（NNW向）断裂构造极其发育，区内最具代表性是9号成矿断裂带（图1）。

9号断裂带总体表现为张性特征，所以断裂带至少经历了两期的张（扭）性活动，早期（压）扭性和晚期张（扭）性构造活动，晚期构造活动控制了带内铀矿化产出，根据带中擦痕的运动方向，推断晚期构造作用过程中东盘向北斜落。而晚期构造活动可分为两个阶段，早阶段为张（扭）性作用的主阶段与晚阶段张性活动，晚期的张性控制了成矿晚阶段的含紫色石英脉、方解石脉产出，两个阶段叠加的部位，矿体的品位也较高。

2.2 NW向油洞断裂

油洞断裂位于驼背岭-油洞村一带，呈NW向展布。断裂带长6～7km、宽5～20m，产状220°～240°∠65°～80°，局部反倾，产状40°∠75°。

油洞断裂总体表现为张（扭）性特征，晚期张（扭）性构造活动控制了区内铀矿化产出，该期构造作用可分为两个阶段，早阶段的张（扭）性作用主期和晚阶段拉张作用。在晚期张（扭）性构造作用过程中，油洞断裂本身及其派（伴）生的NE向、NEE向和NW向次级断裂亦以张或张扭性活动为特征，反映了成矿期区内构造应力以拉张为主。

2.3 NE向棉花坑断裂

棉花坑断裂为矿区内规模较大的一条断裂构造，走向NE，倾向NNW，局部反倾。主要由糜棱岩和碎裂花岗岩组成，局部发育中基性岩脉和角砾岩带，角砾成分为糜棱岩、碎裂花岗岩和中基性岩等，胶结物为硅质，说明北东断裂活动具有多期多阶段性。

研究表明，棉花坑断裂至少经历了两期的构造作用，早期压（扭）性作用和晚期的（压）扭性作用，早期NW盘往NE运动，晚期SE盘往SW运动。棉花坑断裂不具有早期韧性变形特点，说明它并不是一个长期活动的断裂构造，至少比区内的油洞断裂形成时间晚。

3 断裂构造控矿作用

正如前文分析，北东向棉花坑断裂早期为压（扭）性，晚期产生（压）扭性活动，长期处于紧闭状态，因而不利于成矿，这也是棉花坑断裂中仅发生了微弱矿化和蚀变的原因。导矿构造通常为压性或压扭性断裂，储矿构造通常为张性或张扭性断裂构造（陈正乐等，2012）。所以，北东向棉花坑断裂与黄溪水断裂可能是区内导矿构造，控制了区内矿床的分布。北西向油洞断裂是区内形成时代最早、切割深度最大的断裂构造，经历了多期次活动，既是导矿构造也是容矿构造;近SN向构造蚀变带形成时代晚于油洞断裂，是区内最主要的容矿构造。

4 矿区构造应力场及其发展演化

4.1 节理构造

本次主要对区内剪节理进行了统计，共计576组。由走向玫瑰花图显示（图2），区内剪节理方向主要有NW334°、NWW290°、NNE12°和NE40°等4组，所统计剪节理中基本无充填物。

印支期岩体中发育的剪节理主要方向有NE43°、NW330°、NWW292°和NNE18°等4组（图3a），而燕山期岩体中发育的剪节理主要有NW334°和NNE14°两组（图3b）。可见，印支期岩体中剪节理较燕山期岩体中发育，NW330～334°及NNE14～18°两组剪节理在印支期和燕山期岩体均为优势节理，而NNE43°和NWW292°两组剪节理仅在印支期岩体中为优势节理，既反映了构造活动的继承性，也反映了进入燕山晚期后，区域应力作用发生了显著改变，燕山期主要发育一套张性构造系统。

4.2 构造应力场特征

本次对印支期岩体和燕山期岩体中发育的共轭节理以及有早期石英脉充填的共轭节理进行了测量统计和主应力分析。印支期岩体中70组共轭节理应力分析结果表明，其主应力优势方位为NW向，σ1=332°∠12°;有早期石英脉充填的节理统计和分析指示，其主应力优选方位为NW向，σ1=330°∠6°;燕山期岩体中109组共轭节理统计分析结果表明，其主应力优势方位为近南北向，σ1=354°∠30°。上述三类共轭节理的主应力优势方向中，前两者基本一致，大致代表了成矿前主应力产状，后者则对应于成矿期主应力产状，即成矿前（印支期岩体形成后）为NW-SE方向挤压;成矿期（燕山期岩体之后）为近SN向挤压，EW向拉张。

4.3 中生代矿区构造发展演化

矿集区的油洞岩体和长江岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为（232±4）Ma和（160～157）Ma（黄国龙等，2010），而302铀矿床沥青铀矿的U-Pb和Sm-Nd等時线年龄分别为（68.7±3）Ma和（70±11）Ma。由此可见，区内中生代时期至少经历了三次构造作用。但从9号含矿构造带运动学特征分析，其主要经历了两期构造作用，即成矿前（压）扭性作用和成矿期张（扭）性作用。上述情况（下转第64页）（上接第108页）反映出最早期的构造行迹和作用特征可能由于后期构造的叠加作用被掩盖，共轭节理统计所求得的应力方向可能为后两期的应力产状，主要反映了燕山期构造作用特征。根据各断裂运动学特征结合应力分析，并考虑到燕山晚期（145Ma之后）区域伸展的动力学背景，将区内成矿前和成矿期构造作用特征归纳如下：

成矿前（燕山早期，与长江岩体侵位时间相近），在NW-SE方向挤压作用下，NW向油洞断裂产生（压）扭性活动、NE向棉花坑断裂产生压（扭）性活动，近SN向成矿断裂带（如9号等）产生（压）扭性活动;

成矿期（燕山晚期，与沥青铀矿形成时代相近），在近SN向挤压和EW向拉张的联合作用下，NW向油洞断裂产生张（扭）性活动，NE向棉花坑断裂产生（压）扭性活动，近SN向成矿断裂带（如9号等）产生以张为主的构造活动。

5 结论建议

（1）通过前文分析，区内可能至少经历了四期不同方向的构造应力作用。其主应力方向先后为：北西-南东向挤压、近南北向挤压、北西-南东向伸展、近东西向挤压。

（2）NE向棉花坑断裂是区内规模较大的断裂，主要产生（压）扭性活动，对成矿不利，但带内有铀矿化显示，可能是区内导矿构造。NW向油洞断裂和NNW向断裂成矿期构造活动是以张为主，兼具扭性，所以，油洞断裂既是控矿断裂，又是容矿断裂，近SN向（NNW向）断裂是矿区的主要储矿断裂。

（3）近SN向构造蚀变带具有相同的几何学和运动学特征，表明它们为同一序次的构造。在构造力学性质上（早期以压扭性为主，晚期张性）、铀矿化特征、控矿因素和围岩蚀变等方面都极其相似，均具有“膨胀收缩、尖灭再现、分支复合、倾向多变”等特点。

【参考文献】

[1]黄国龙，吴烈勤，等.粤北花岗岩型铀矿找矿潜力及找矿方向[J].铀矿地质，2006，22（5）：267-275，280.

[2]黄国龙，尹征平，凌洪飞，邓平，朱捌，沈渭洲.2010.粤北地区302矿床沥青铀矿的形成时代、地球化学特征及其成因研究[J].矿床地质，29（2）：352-360.