仁差盆地大塘畲铀成矿地质条件及控矿因素分析
2022-01-23罗甜
罗 甜
(广东省核工业地质局二九二大队,广东 广州 510800)
仁差盆地处于东西向南岭多金属成矿带东端与北东向武夷多金属成矿带南西端的交汇部位。武夷山地区和南岭地区是我国重要的有色、稀有、稀土和贵金属矿产基地之一。经地质勘查,在仁差盆地圈定了众多的成矿靶区,发现了一大批不同规模、不同种类的铀及多金属矿床。
1 区域地质概况
大塘畲铀矿(研究区)一是位于北东向河源深断裂带,东西向贵东—蕉岭大断裂带,北西向大埔—蕉岭大断裂带的交汇部位,构造岩浆热液活动强烈频繁,有利于多金属成矿;二是位于北东向惠阳—蕉梅火山喷发带,东西向和平—大埔火山喷发带,北西向潮汕—蕉梅火山喷发带的交汇部位,构造岩浆热液长期活动,是矿源和热液的富集场所,是理想的成矿大环境。区内出露的地层有寒武系、泥盆—石炭系、白垩系、古近系及第四系,以白垩系的火山岩地层分布最广(图1)。
2 成矿地质条件
2.1 地层条件
研究区地层较简单,由老到新有白垩系、古近系及第四系(图1)。白垩系在研究区出露的地层为上白垩统叶塘组中段和叶塘组上段。叶塘组中段为一套紫红色砂砾岩、细砂岩、粉砂岩;叶塘组上段为一套陆相酸性喷发岩,大面积分布于全区,主要由流纹质火山碎屑岩和熔岩组成,为研究区主要含矿岩系。古近系地层不整合于上白垩统之上,为一套内陆河湖相沉积的浅色复理石建造和红色磨拉石建造,分上下两组,下组主要为浅色砂岩、泥灰岩,为研究区含矿层之一,上组为红色砂砾岩、砾岩。
2.2 构造条件
研究区出露的构造按断裂的走向大致分为两组:北北东向和北西西向断裂构造。北北东向断裂构造是研究区主要构造系,其中鹿子坑断裂是区域二级断裂中最重要断裂构造,该断裂贯穿整个仁差盆地,规模较大,两端延至区外,长达数公里,为压扭型正断层,主要由硅化破碎带、碎裂岩带、构造角砾岩、糜棱岩、裂隙带、片理带等组成。热液活动地表显示较微弱,且分布不均匀,主要表现为硅化、褪色,但在深部热液活动较强,出现赤铁矿化、硅化、含铀黑色物质等,显示与铀矿化的密切关系。北西西向断裂构造以硅化破碎带和辉绿岩充填的张性断裂为主,在区内出露6条规模不等的辉绿岩脉,辉绿岩脉呈北西西走向,两侧有张性断裂形成的硅化破碎带。
2.3 岩浆岩条件
区内岩浆活动较为强烈,不仅分布广泛、活动频繁,而且类型较多,岩浆活动在晚白垩世早期达到了高峰,形成厚达两千余米的火山堆积物,其岩性主要是以流纹质酸性岩为主的火山杂岩建造,晚白垩世晚期火山活动已近尾声,除小规模的火山活动喷发外,主要表现为辉绿岩侵入。区内辉绿岩脉发育,呈脉状,辉绿岩属晚期火山活动产物,形成脉岩群,辉绿岩脉从北往南几乎成等间距出现,共有3组之多,并见有铀工业矿化。
2.4 物化探条件
在仁差盆地进行的物化探工作发现了一批异常点带。仁差盆地相对伽马偏高场、伽马异常点密度场、径迹衬度场及放射性水化学异常晕圈的分布与断裂构造关系极为密切,即物化探异常晕圈总体展布与构造一致,物化探远景区主要分布在断裂构造控制的范围内。
2.5 围岩蚀变
区内近矿围岩蚀变种类较多,主要有赤铁矿化、硅化、萤石化、绢云母化、水云母化、钾(钠)长石化、高岭土化、绿泥石化。其中赤铁矿化、硅化、萤石化与铀矿化关系密切。
3 控矿因素分析
通过对研究区内已发现的铀矿化的控矿因素进行研究,认为区内铀成矿控制因素为岩性、断裂构造、酸性蚀变与碱性蚀变叠加、层间界面(层间破碎带)、基底界面(火山断陷构造)及晚期岩脉。
3.1 岩性对铀矿化的控制
研究区铀矿化主要赋存在上白垩统叶塘组上段含炭质晶屑凝灰岩以及喷出岩集块熔岩、球粒流纹岩中,铀矿化与含炭质物质、沥青质物质关系密切,与紫色萤石化也有关,沥青质物质、紫色萤石化发育部位,铀矿化较好。不整合接触界面上覆的古近纪细砂岩、泥质粉砂岩,岩石致密,孔隙小,不利于铀多金属矿的富集,铀元素主要在不整合接触界面下伏的白垩系上统叶塘组含炭质晶屑凝灰岩中进行富集成矿,含炭质晶屑凝灰岩孔隙度较大,在构造作用下易破碎,有利于矿液的运移和沉淀。
3.2 断裂构造对铀矿化的控制
研究区矿化异常点分布与断裂构造关系密切,它们主要分布在各级构造带及其附近,北北东、北西西两组构造及其交汇部位是成矿流体理想的导矿空间,控制着矿床、矿点的空间定位,低级别的层间构造、各类型裂隙构造等控制着矿体的形态和规模。北北东向的鹿子坑断裂是研究区铀多金属矿主要控矿构造。铀多金属矿位于鹿子坑断裂上盘,断裂构造的发育程度控制了矿化的垂直幅度和规模。在裂隙发育带和构造角砾岩带,有富而厚的铀工业矿化。
3.3 层间界面(层间破碎带)对铀矿化的控制
层间界面控矿是指由于不同岩性界面岩石物理化学性质不同,在构造和火山活动的影响下,易产生层间破碎,促使层间构造和陡倾裂隙发育,形成有利的赋矿空间。矿化严格受层间构造和陡倾裂隙控制,矿体形态主要为似层状、透镜状和脉状,产状大致与层间构造一致,在构造裂隙发育部位有切层现象。控制矿体的层间破碎带,往往发育在不整合面、不同岩性的接触面、厚层和薄层之间。古近系底部不整合面,由于构造变动的影响,沿不整合面易形成层间破碎带或者是岩石裂隙发育,矿化往往赋存于这种破碎带或者岩石裂隙发育部位中。
3.4 基底界面(火山凹陷构造)对铀矿化的控制
基底界面对铀矿化控矿作用,表现在火山盆地形成以后基底界面火山凹陷的构造活动,它不仅控制着流纹岩体侵位,也控制着深部铀矿的空间定位。基底界面火山凹陷构造形成构造薄弱带,流纹岩体顺层侵入,形成似层状、缓倾角侵入体和岩脉,后期深部来源成矿热液沿基底界面构造带上升运移、充填成矿。
3.5 晚期岩脉对铀矿化的控制
晚期岩脉是指仁差火山盆地形成后侵入的辉绿岩脉。区内晚期岩脉以辉绿岩、闪长岩为主,范围及规模较大。区内辉绿岩脉非常发育,并多以群脉形式出现。辉绿岩脉的形成是由深源中基性岩浆通过张性构造由深往浅贯入而成。随着中基性岩浆的贯入带来热液,使脉岩两盘围岩发生蚀变,后期热液或火山热水上升带来铀源或在热液上升过程中溶解围岩产生的铀离子,共同形成铀酰络合物,在一定部位沉淀成矿,并发生赤铁矿化等近矿围岩蚀变。
3.6 酸性蚀变碱性蚀变叠合对铀矿化的控制
研究区热液蚀变类型分为碱性蚀变(钾长石化)和弱酸性蚀变(水云母化)。铀矿化主要围岩蚀变为钾(钠)长石化、水云母化、赤铁矿化、绿泥石化、萤石化、黄铁矿化等。围岩蚀变具有分带性,围岩蚀变分带普遍外带多为水云母化,中带多为红化(钾长石化),内带则为赤铁矿化或强赤铁矿化。多期、多阶段酸碱性蚀变和成矿作用的叠加利于形成富铀矿。
4 结论
研究区内火山岩型铀矿化主要受切穿基底的深断裂——鹿子坑断裂、火山构造和火山地层联合控制,铀矿化在时空上与裂陷作用或拉张的构造环境密切相关,与中基性岩墙群、断陷红盆密切伴生。区内矿源、热源、水源较丰富,铀矿由火山热液、火山热水和构造联合作用叠加再造富集而成。矿体定位于断裂构造、层间破碎带、不整合面、层界面及裂隙带中。在研究区北部和南部落实有多个铀矿床、矿点及异常点,大塘畲地区区域地质成矿背景好,具有有利的成矿地质条件和较大的找矿潜力,研究区具有寻找与北部矿床相似的成矿地质条件和找矿前景。