江西铅山县徐源地区断裂构造与铀矿的关系
2019-10-17李栋
李 栋
(江西省核工业地质局二六五大队,江西 鹰潭 335001)
江西铅山县徐源地区位于赣杭构造火山岩铀成矿带中段,鹅公山火山沉陷盆中部。该矿带西侧有新安铀矿床、东部有双头埠铀矿床。区内铀异常带发现于二十世纪七十年代,地质特征与新安矿床有极高的相似性,原先应用火山岩层控理论指导铀矿找矿,效果较差。近几年,随着新安矿床找矿工作不断深入,确定了推覆构造为主要的控矿因素,这一认识的转变带来了找矿成果的突破[1],铀矿资源量从数十吨增加到数百吨,从一个小矿点扩大为小型铀矿床[2]。地质认识上的突破,也推动了徐源地区铀矿的找矿工作。
1 徐源地区地质特征
徐源地区处于扬子板块与华夏板块接壤处,信江凹陷中段南缘鹅公山火山沉陷盆地西南侧。
1.1 地层
徐源地区地层由基底和盖层两部分组成。
盆地盖层有下侏罗统水北组(J1s):角度不整合于变质基底之上,为河湖相碎屑岩建造,下部为灰白色厚层状石英砾岩、含砾长石石英砂岩夹黄褐色薄层状粉砂岩,上部杂色含凝灰质岩屑杂砂岩夹黑色粉砂岩;下白垩统打鼓顶组(K1d):角度不整合于水北组之上,岩性以沉积岩、火山碎屑—沉积岩为主,按岩性组合可划为四个岩性段,一、三段为紫红色砂岩、粉砂岩夹凝灰质砂岩,二、四段为火山碎屑岩,以凝灰岩和熔结凝灰岩为主;下白垩统石溪组(K1s):岩性为下部为凝灰质砂岩、中部为凝灰岩和熔结凝灰岩,上部为灰绿色泥质粉砂岩;上白垩统周田组(K2z):不整合于石溪组之上,岩性为灰色薄层状泥岩、含钙泥岩;河口组(K2h):岩性以砖红色、紫红色复成份砾岩、砂砾岩为主。
1.2 岩浆岩
岩浆侵入活动经历了加里东期和燕山期,岩性主要为中酸性斑岩,如长英斑岩、霏细斑岩等。其中长英斑岩分布最广,呈北西向岩脉产出。
1.3 断裂构造特征
徐源地区断裂构造按其走向,可分为北西西向、北西向和近南北向3组,其中北西西向断层构造与成矿关系最为密切(图1)。
图1 徐源地区铀矿地质及异常分布图
1-第四系;2-下白垩统打鼓顶组第三段;4-下白垩统打鼓顶组第一段;5-下白垩统打鼓顶组第一段;6-下侏罗统水北组;7-酸性凝灰岩夹层及透镜体;8-张扭性、压扭性断裂;9-性质不明断裂;10-产状;11-地表铀矿化点;12-伽玛异常晕
北西西向断裂带包括F1、F3、F4断层,该断裂带尤其是F1规模较大,往东断续延伸到含珠山,往西经新安矿床,延伸到林家铀多金属矿床,长达十几公里。总体走向290°~310°,激电测深显示断裂构造F1之冷水-徐源段与新安矿床段均由南向北构造面由陡变缓,新安地区倾向北,陡部倾角大于30°,缓部倾角10°~25°,冷水-徐源地区倾向北北东,陡部倾角40°~50°,缓部推测倾角10°~30°。构造带宽度一般由几米到十几米,最宽达40余米。带内岩石挤压破碎,挤压片理和构造透镜体发育,具压性或压扭性。F1是新安矿床主要控矿构造,缓产状铀矿体主要产于该断裂构造上盘、下盘破碎带中。
北西向断裂组包括F2、F5、F6、F7断层,这些断层走向330°~345°,倾向北东,倾角50°~60°。构造带内岩石破碎,片理化明显,构造透镜体发育。断层显示出具压扭性。
近SN向F8断裂:位于大龙水库西侧,走向近SN,总体倾向西,局部倾向北东东,倾角50°~65°,破碎带长1000余m,宽约5m,带内岩石挤压破碎,硅化强烈,东盘地层上升且相对向北扭动,具压扭性。
2 铀矿化特征
徐源地区铀矿化总体上受北西西向F1构造控制,但地表铀矿化和深部具有不同的特点。
2.1 地表铀矿化特征
本区地表铀矿化带分布于冷水-炭竹坞-徐源一线,近东西走向,长约2000m,宽约350m。铀矿化体集中分布于冷水-炭竹坞地段、徐源地段,徐源地段矿化体发育最好。冷水-炭竹坞地段铀矿化受F4、F3构造控制,矿化体赋存于F4、F3之间的裂隙带中;徐源地段铀矿化受F1构造控制,矿化赋存于F1构造上盘裂隙带中。
总体来说,本区铀矿化体延伸不长,宽度极小,分布零散,远离裂隙矿化程度迅速变弱。矿化体与裂隙产状一致,赋矿裂隙据统计分别为北东向、东西向和北西三组。各组裂隙倾角较大,均在60°以上。矿化体产于下白垩统打鼓顶组(K1d)砂岩、粉砂岩、凝灰岩裂隙中,砂岩、粉砂岩裂隙中铀矿化较好。
2.2 深部铀矿化特征
深部铀矿化受断裂构造F1控制,规模较大且较为稳定。矿化体赋存于断裂构造F1上部火山碎屑岩碎裂岩中,呈透镜状产出,倾向北东,倾角与F1构造倾角近似,深部矿化体控制程度较低,单孔铀矿化体最大厚度4.7m,累计厚度7.4m,平均品位较地表铀矿化明显升高。
3 断裂构造与铀矿化的关系
3.1 基底断裂与铀矿化的关系
构造是钦杭成矿带内火山岩型铀矿主要控矿地质因素[6]。鹅公山火山盆地构造、岩性界面控矿特征明显[7]。
鹅公山火山盆地主要发育近EW向、NE向的基底断裂,燕山期的岩浆、热液多沿该两组基底断裂频繁活动,不仅控制了火山活动带和串珠状次级火山活动中心的空间展布,也控制了铀矿床、矿点及异常点的分布[8]
3.2 本区断裂与铀矿化的关系
本区北西西向、北西向、近南北向及北东向四组断裂中,仅北西西向断裂与铀矿化关系密切。本区主要矿化段均位于靠近构造部分,岩石破碎强烈,裂隙发育,且迪开石、胶状黄铁矿多,说明构造热液活动较强烈[4]。构造热液溶解、活化、萃取富铀层(K1d)铀物质,形成含矿溶液[5],为铀成矿提供部分矿源。
总体上看,北西西向断裂F1是本区主要的控矿构造,铀矿化均产于F1上盘。冷水—炭竹坞地段深部铀矿化逐渐向F1归并,矿化集中,且规模较大,品位提升。徐源地段铀矿化赋存于F1构造中及其配套裂隙带中,也是本区铀矿化最好的地段。因此F1断裂构造不仅是该区的主要控矿构造,也是主要的导矿构造和含矿构造。
激电测深显示断裂构造F1冷水-徐源段与新安矿床段电测深反演影像均为由南向北构造由陡变缓。2处F1构造较陡,倾角大于30°。此部位中铀矿化规模小,品位较低;新安矿床F1构造平缓,倾角10°~20°,延伸方向上,构造面凸凹变异部位赋存产状平缓矿体,矿体规模较大(图2),品位高,此类型矿体铀资源量占矿床资源量87%左右,属主要矿化类型[2]。由此推断冷水-徐源地区F1构造平缓延伸方向上,构造面凸凹变异部位成矿潜力巨大,而此前从未针对F1构造平缓延伸部位开展验证工作。
冷水-炭竹坞地段地表铀矿化赋存于北西西向断裂构造F3、F4之间的硅化破碎带中,矿化体分布零散;钻孔资料显示,冷水-炭竹坞地段断裂构造F3、F4切穿F1,地层错动明显,含矿热液沿F1运移至错断处分散,在二者及其配套的裂隙带中富集成矿。F3、F4属成矿前破坏性构造。而徐源地段F1构造上盘构造不发育,铀矿化则较为集中。
6 结论
(1)构造热液是本区重要的含矿溶液。
(2)断裂构造F1即是本区主要的控矿构造,也是主要的导矿构造和含矿构造;冷水-炭竹坞地段铀矿化深部向F1构造集中。
(3)断裂构造F3、F4之间的硅化破碎带控制了冷水-炭竹坞地段地表铀矿化的分布,但从整个成矿体系来看,F3、F4破坏主成矿空间,造成铀矿化分散。
(4)断裂构造F1中铀矿化与构造倾角关系密切,断裂构造面倾角大时(>30°),矿化弱;断裂构造面平缓(10°~20°),矿化强。对比新安矿床F1含矿特征,推断冷水-徐源地区F1构造深部平缓延伸方向上,及构造面凸凹变异部位是有利成矿空间,具有良好的成矿潜力。
图2 新安矿床9号勘探线剖面图
1-第四系;2-下白垩统鹅湖岭组第三段粉砂岩;3-下白垩统鹅湖岭组第二段凝灰岩;4-下白垩统鹅湖岭组第一段凝灰质砂岩;5-下白垩统打鼓顶组第三段粉砂岩;6-下侏罗统水北组长石石英砂岩;7-地质界线及平行不整合界线;8-构造破碎带;9-矿体;