粤北地区塘湾矿床物化探特征与成矿规律研究*

邱际玮 赵佳楠

（广东省核工业地质局二九一大队）

粤北地区塘湾矿床地处于诸广山南部铀多金属整装勘查区，位于粤北地区城口矿田，属中等规模花岗岩型铀多金属矿床［1-6］。诸广山南部铀多金属整装勘查区位于南岭褶皱造山带北侧，发育大型产铀花岗岩体，是华南地区著名的铀矿集区。经过中生代至新生代期间华南岩石圈减薄事件和多期次岩浆热液活动改造，在南岭褶皱造山带作用下，营造了粤北花岗岩体铀多金属成矿的有利条件［7］。根据近3 a国内对粤北地区铀成矿规律的研究，在粤北地区铀矿老区继续“扩边探底”、深化铀成矿规律与找矿预测，受到诸多行业专家学者重点关注，对进一步实现找矿突破有战略指导价值。本次研究在已有公开成果基础上，以粤北地区塘湾矿床作为研究对象，通过物化探研究、地质调查与钻探工程等工作手段，分析粤北地区塘湾矿床的物化探特征和“三位一体”铀矿床成矿特征，指导找矿预测，为实现粤北地区铀矿找矿突破提供可靠的理论依据和指导方向。

1 研究区地质概况

研究区地理位置为广东省韶关市境内，地处于广东省、江西省与湖南省交界地区，大地构造位置为南岭褶皱造山带北侧。受中生代至新生代期间构造运动改造，研究区断裂主要由主区域性北东向、北东东向断裂和次级北西向、南北向、东西向断裂组成，在南岭褶皱构造带控制下，研究区褶皱发育，岩浆活动范围广且期次多，研究区范围内主要被中生代花岗岩体覆盖，沉积地层出露较少，花岗岩具备华南地区产铀花岗岩地球化学特征，普遍物化探参数铀背景值较相邻构造单元高。研究区位于江山—绍兴断裂带南侧的华夏地块西南部，成矿系列为南岭成矿区矿床成矿系列，主要优势矿种为金、铅、锌、锡、银、砷、钨、锑、铋、钼、钽、铌、稀土、汞、铀［8］，研究区亦属于湘赣粤铀矿床成矿亚系列，是中国著名的华南地区花岗岩型铀矿产地［9-10］（图1）。

2 物化探特征

2.1 地球物理特征

粤北地区诸广山南部花岗岩体布格重力异常呈现西北部低东南部高的分布特征（图2）。九峰山至长江镇布格重力异常走向以北东向为主，其布格重力异常幅值为-78.2～-62.2 mGal。塘湾矿床布格重力异常幅值范围为-85.5～-75.1 mGal，矿床处在布格重力异常过渡带。研究区受北东向区域主控矿断裂控制，布格重力异常呈北东向的条带状。

粤北地区诸广山南部花岗岩体△T磁场化极异常主要呈现为正磁场与负磁场相间分布特征（图3）。城口镇、塘湾、扶溪镇、百顺镇一带呈U形正磁场异常，该区域主要为中生代花岗岩，受区域性北东向控矿断裂和北西向次级断裂控制，磁性基底相对隆起形成较邻区高的磁异常，且磁场梯度变化较大，高磁异常明显。磁场梯度较大或高磁异常区对应已知铀矿床。

2.2 地球化学特征

粤北地区诸广山南部花岗岩体通过水系沉积物地球化学测量，显示铀异常晕主要分布于三江口镇—城口镇—红山镇—五山镇地区、长江镇—油洞地区和百顺—帽子峰地区。钍异常晕主要分布于百顺—帽子峰—内良乡地区和古亭—乐洞乡地区。氧化钾异常晕主要分布于古亭—乐洞乡地区、长江镇—油洞—百顺地区和帽子峰地区。研究区范围覆盖有铀异常晕和氧化钾异常晕，表明研究区具备良好的铀元素富集条件（图4）。

3 成矿规律

根据叶天竺等“三位一体”找矿理论［11-12］，分析粤北地区塘湾矿床的成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志，构建找矿预测模型，为粤北地区铀矿找矿预测提供理论依据与技术指导。

3.1 成矿地质体

塘湾矿床含铀花岗岩岩性为粗中粒斑状二云母花岗岩，岩石具粗中粒似斑状结构，主要造岩矿物为石英、长石，其次为白云母和黑云母；主要副矿物为磷灰石、锆石、独居石、晶质铀矿、黄铁矿等［13］。岩石地球化学具有富硅、贫钙、钾大于钠、铝过饱和的特点，是良好的铀源岩。在特定氧化条件下花岗岩中的晶质铀矿、锆石、独居石等含铀副矿物可将铀萃取出来，为塘湾铀矿床形成提供丰富的铀源。塘湾矿床中二云母花岗岩平均铀含量为16×10-6，远高于华南产铀花岗岩铀含量（3×10-6），且属过铝质高钾钙碱性花岗岩，具备典型产铀花岗岩地球化学特征。塘湾矿床中二云母花岗岩年龄为161.9～154.0 Ma［14］，处在120 Ma 铀矿化峰值前期，经历南岭地区诸广山南部150 Ma 区域性韧性变形、华南地区145 Ma 区域性岩石圈伸展运动和140 Ma 诸广山南部地区基性岩脉侵入时期［15-21］。受NEE 向城口断裂和NNW 塘湾断裂控制，塘湾矿床位于断裂交汇地段。综上所述，该矿床成矿地质体主要为161.9～154.0 Ma 具高钾过铝质钙碱性产铀花岗岩地球化学特征的粗中粒斑状二云母花岗岩。

3.2 成矿构造与成矿结构面

塘湾矿床周围区域主要有北西向、北东东向和北东向3 种断裂构造，塘湾硅化断裂带为北西向，城口硅化断裂带为北东东向，两者是塘湾矿床主要控矿断裂（图2）。

（1）北东东向城口硅化断裂带。城口硅化断裂带是城口铀矿田和塘湾矿床的控矿断裂，亦是区域性主应力断裂构造，位于塘湾矿床北侧，沿白石垇村—方洞小公路南西侧断裂构造露头较好，断裂构造走向为65°～75°，倾向南东，倾角为75°～80°，深部钻孔揭露视厚度可达30余米。地表出露的构造岩较简单，主要岩性为杂色强硅化碎裂岩；深部揭露多段断裂破碎带，其断裂破碎带主要由构造角砾岩、花岗质碎裂岩和硅化蚀变花岗岩构成，围岩岩性主要为中粗粒斑状二云母花岗岩。地表出露的硅化碎裂岩呈浅绿色、褐红色，主要由花岗质碎屑、黏土矿物及热液石英组成。构造热液活动具有多期次，构造应力随不同成矿期发生变化，矿前期该断裂呈压扭性，成矿期及矿后期该断裂呈张扭性。通过以往钻探查证工程，在城口断裂深部揭露铀异常矿化，铀矿化与已知矿体主要存在于断裂交汇处（图5），且矿体主要沿断裂走向延伸。

（2）北西向塘湾硅化断裂带。塘湾硅化断裂带是塘湾矿床的主控矿断裂，在与城口硅化断裂带的构造应力作用下产生多组次级断裂，主控矿断裂与次级断裂的深部交汇地段构成含矿优选地段。通过塘湾矿床以往钻探工作成果，证实在断裂构造交汇地段存在铀矿体和铀矿化现象（表1），且达铀矿工业品位。

3.3 成矿作用特征标志

粤北地区塘湾矿床具有蚀变分带现象，赋存于含铀粗中粒斑状二云母花岗岩，其主要发育硅化、钾化和绢云母化蚀变，具“中心硅化、紧邻钾化、围岩绢云母化”的蚀变分带特征。特征矿物晶质铀矿、锆石、独居石、紫黑色萤石为提供铀源的主要矿物，有利于铀矿富集。塘湾矿床已揭露矿体中矿石矿物主要为黑色沥青铀矿、硅钙铀云母和铜铀云母，脉石矿物以方解石、石英为主，矿石类型属硅酸盐—单铀型矿石，矿石结构为微晶紧密结构或变余碎裂结构，致密块状构造或角砾状碎裂构造，局部含少量赤铁矿、辉钼矿、黄铜矿、方铅矿。经铀浸出实验分析，总耗酸量低，且可达95%的铀浸出率，反映矿石选冶性能良好。

4 结论

（1）粤北地区诸广山南部花岗岩体布格重力异常呈西北部低东南部高的分布特征、△T磁场化极异常呈正磁场与负磁场相间分布特征。塘湾矿床位于布格重力异常过渡带且具正磁异常，并叠加铀异常晕和氧化钾异常晕，具备良好的铀元素富集成矿条件。

（2）粤北地区塘湾矿床成矿地质体主要为161.9～154.0 Ma 具高钾过铝质钙碱性产铀花岗岩地球化学特征的粗中粒斑状二云母花岗岩；成矿构造主要为塘湾硅化断裂带与城口硅化断裂带，成矿结构面主要为断裂交会地段或断裂构造界面；成矿特征标志为具含铀粗中粒斑状二云母花岗岩中“中心硅化、紧邻钾化、围岩绢云母化”的蚀变分带特征，为构建“三位一体”找矿预测地质模型提供技术支撑和理论依据。

致 谢：感谢广东省核工业地质局二九一大队苏文聪高级工程师、张辉仁教授级高级工程师对野外地质调查工作的指导，并分享铀矿找矿思路与研究经验。