赣南区域铀成矿特征

2011-12-16 08:30:30钟启龙
世界核地质科学 2011年3期
关键词:矿点白面铀矿床

钟启龙

(1.江西省核工业地质局264大队,江西 赣州 341000;2.中国地质大学(武汉),湖北 武汉 430074)

赣南区域铀成矿特征

钟启龙1,2

(1.江西省核工业地质局264大队,江西 赣州 341000;2.中国地质大学(武汉),湖北 武汉 430074)

归纳总结赣南地区不同类型铀成矿特征,认为赣南铀成矿具有多期、多阶段的特点,提出区域铀成矿控制因素主要为富铀变质岩基底、富铀岩浆岩和断裂构造。

赣南地区;铀成矿特征;富铀花岗岩;控矿因素

赣南地处南岭地区钨、锡多金属成矿带东段,其独特的地理位置使之成为全国重要的铀矿产地。本文探讨并总结赣南地区不同类型铀成矿特征,大致归纳了赣南区域控矿因素,这将有利于指导对该区铀成矿规律的认识。

1 区域地质背景

赣南地区位于华南板块南岭构造活动带与武功—诸广褶皱带和武夷—云开褶皱带复合交汇部位(图1)[1],深层构造处于莫霍面斜坡带中[2]。

该区出露地层有前震旦系老虎塘组变质岩、震旦系—寒武系条带状混合岩和混合花岗岩,早古生界寒武系牛角河群、高滩群和水石群的深海、次深海相沉积岩,晚古生界泥盆系云山组、中棚组和三门滩组,石炭系梓山组,二叠系栖霞组海陆交互相沉积岩,早中生界侏罗系林山组、菖蒲组和鸡笼嶂组火山沉积岩,晚中生界白垩系南雄组、赣州组红色碎屑岩,以及新生界古近系新余群和第四系陆相碎屑沉积岩。

图1 南岭及邻区大地构造简图Fig.1 Simplified map on geotectonics in Nanling mountain and its neighboring region

区内岩浆活动具多期性,各时期均有岩浆侵入,尤其以海西期、燕山期活动最为强烈。侵入岩以酸性岩为主,形成大规模花岗岩侵入体。区内火山活动频繁,尤以晚侏罗世火山活动最为活跃,形成白面石、菖蒲、乌泥嶂、九龙嶂、仁-差、东坑、版石和密坑山等火山盆地。

区内断裂构造以EW向和NE向为主,EW向断裂以宜山—全南深断裂为代表,NE向断裂主要有绍兴—鹰潭和屯溪—安远深大断裂。

2 区域铀成矿特征

2.1 铀矿类型

铀矿是赣南地区最重要的矿种之一,已探明有白面石铀矿田、河草坑铀矿田和窑岭铀矿床等众多铀矿床和铀矿点。区内铀矿类型主要有花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型[3],并以火山岩型铀矿为主。据赣南地区已探明铀矿床(点)统计,4种类型铀矿按储量比例分别为:20.20%、75.95%、1.51%和2.34%。

2.2 铀成矿期次

赣南铀成矿具有多期、多阶段的特点。对铀矿床成矿年龄数据的统计结果表明(图2),区内铀成矿明显可分为早白垩世、晚白垩世和古近纪3个主成矿期,铀成矿作用与燕山期和新生代早期区内大规模的构造拉张活动相一致[4-5]。

图2 铀矿化成矿时间分布图Fig.2 Distribution map on uranium mineralization time

花岗岩型铀矿床(点)在早二叠世至晚白垩世形成的同熔型花岗岩或陆壳改造型花岗岩体中均有分布;火山岩型铀矿床(点)形成于晚侏罗世至晚白垩世;砂岩型铀矿点形成于晚白垩世至早古近世。铀成矿的多阶段性主要表现在热液型铀矿床(点)成矿特征上,如白面石铀矿田,经历了同生沉积预富集,双峰式火山-次火山作用叠加成矿,以及晚期热液作用改造富集成矿等3个阶段。

研究区内铀成矿还具有矿岩时差大的特点,如黄田矿床含矿围岩为寒武系碳板岩,隘高矿点含矿围岩为海西晚期花岗岩,而铀成矿均晚于含矿主岩。据统计,该区矿岩时差最大可达700 Ma,最小也有40 Ma,表明成岩成矿时间不连续,铀矿床相对于大多赋矿围岩是后生而不是同生的。

2.3 铀成矿特征

2.3.1 花岗岩型铀成矿特征

花岗岩型铀矿床(点)为区内主要铀矿类型,多产于花岗岩体内部(如中心坝等矿点),少数产于花岗岩体的外接触带(如塔下等矿点)或侵入体与围岩接触部位(如曲水坑等矿点)。该类型铀矿化赋矿母岩多为富铀花岗岩体,如隘高岩体、白面石岩体等,岩浆期后自变质交代作用(如白云母化、绿泥石化等)使得赋矿母岩活化,铀含量逐渐富集,为后期铀成矿提供富铀的含矿母岩。

铀矿化产于碱交代发育地段或强蚀变的构造破碎带中。铀矿化受断裂构造控制非常明显,如宽头坑矿点铀矿化严格受NNE向断裂构造控制;上古岭矿点铀矿化受SN向硅化破碎带上盘及其旁侧次级裂隙控制;隘高铀矿化赋存于NNE、EW向断裂构造破碎带,同构造辉绿岩、花岗斑岩充填断裂带、断裂带与辉绿岩、花岗斑岩脉交汇部位。

矿体多呈不规则状、透镜状和脉状产出,产状和含矿构造产状一致。含矿主岩多为强碎裂蚀变的花岗岩或碱交代花岗岩。金属矿物主要有沥青铀矿、胶黄铁矿和水针铁矿,呈分散状、细脉状产出,脉石矿物主要有石英、萤石。

围岩蚀变主要有水云母化、黄铁矿化和赤铁矿化,其次为褐铁矿化、绢云母化等。

2.3.2 火山岩型铀成矿特征

该类型铀矿床(点)为区内储量最大的铀矿类型,以白面石铀矿田、河草坑铀矿田为代表。

该类型铀矿床(点)全为陆相火山岩型,产于古老富铀基底或花岗岩体上,如白面石铀矿田基底为富铀的白面石花岗岩体,河草坑矿田基底为富铀的大富足花岗岩体,391矿点基底为震旦系—寒武系的混合杂岩等。

铀矿化主要赋存于流纹岩、火山角砾岩以及流纹质熔结凝灰岩等中酸性、酸性火山岩中,白面石铀矿田铀矿化主要赋存于第1层砂岩中,具似层状层控特点。

铀矿床(点)受不同岩性接触部位和构造联合控制。矿体呈层状、似层状、透镜状、团块状和脉状。矿石类型主要有沥青铀矿-赤铁矿型、沥青铀矿-绿泥石型、沥青铀矿-硫化物型和沥青铀矿-萤石型4类。金属矿物主要为沥青铀矿,有星散状、脉状两类,与其共生的有方铅矿、赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿。脉石矿物主要为方解石、萤石和石英。

围岩蚀变主要有红化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化及水云母化等。

该类型铀矿化成矿具多期、多阶段性。银坑山矿点和620矿点成矿作用经历早期水热作用、晚期淋滤作用,使分散在围岩中的铀多次活化、富集和沉积成矿;白面石铀矿田经历成岩期古山间相同生沉积成矿、双峰式火山-次火山作用叠加成矿和晚期热液作用改造富集成矿3个阶段。

2.3.3 砂岩型铀成矿特征

该类型铀矿点主要分布于留车盆地及寻乌—罗塘地区,如 坊、古坑岗等铀矿点,主要赋存于晚白垩世、早古近世陆相碎屑岩中,受河流相控制。

该类型铀矿点主要产于富铀的基底上,如留车盆地、寻乌—罗塘地区附近均为富铀花岗岩侵入体。

矿体主要呈似层状、层状或透镜状,矿体产状多与沉积地层产状一致。矿体与炭质砂岩厚度有一定关系,铀富集程度多与有机质含量呈正比关系。矿石矿物为呈细脉状的沥青铀矿和呈分散状的单铀两种,脉石矿物见少量石英、萤石。该类型矿体品位总体较贫,且厚度薄。

围岩蚀变见红化、硅化、萤石化和碳酸盐化等。

该类型铀矿化成矿具多期、多阶段性,如 坊矿点即分为早期含磷层沉积成矿阶段、中期浅灰色砂砾岩中后生富集成矿阶段和晚期受热液作用改造富集成矿3个阶段。

3 区域控矿因素

综合分析区域铀成矿条件和控制因素认为,赣南区域铀成矿作用与富铀岩浆岩、富铀变质岩基底和断裂构造关系密切,三者为该区区域铀成矿主要控制因素。

3.1 富铀岩浆岩

铀成矿与富铀花岗岩、火山岩空间关系密切,大多数铀矿发育在富铀花岗岩体、火山岩盆地中及附近。花岗岩型铀矿床 (点)主要分布在上古岭岩体、隘高岩体、白面石岩体、清溪岩体和大富足岩体内部及围岩接触带中(如寨下矿床、上寮矿床和中心坝矿点等);火山岩型铀矿床(点)主要分布于白面石盆地、九龙嶂盆地火山岩及外接触带(如白面石矿田、银坑山和620矿点等);砂岩型铀矿床 (点)分布在留车盆地、寻乌—罗塘地区,而盆地基底及其周围是富铀的花岗岩侵入体。

区内不同期次花岗岩岩浆活动均有发育,且不同期次花岗岩铀丰度高。表1为区内主要花岗岩体U、Th质量分数及其比值,由表1可见,研究区内多数花岗岩体具有较高的铀质量分数,且部分岩体的铀质量分数高于华南产铀花岗岩平均值 (10.67×10-6)(张祖还等,1991),如白面石岩体、隘高岩体等,富铀岩体有利于铀矿形成。

表1 赣南地区主要花岗岩体U、Th质量分数及其比值Table 1 Mass fraction of uranium,thorium and their ratio of the main granitic pluton in southern Jiangxi Province

区内火山岩型铀矿赋存于基性-酸性、酸性双峰式火山岩盆地及酸性火山盆地中。基性火山岩铀质量分数为1.73×10-6~3.2×10-6,酸性火山岩铀质量分数为4.16×10-6~9.5×10-6,赋存铀矿火山盆地(酸性)火山岩铀质量分数普遍较高。

后期热液活动叠加使富铀岩浆岩普遍遭受热液蚀变,岩浆岩(花岗岩、酸性火山岩)中铀大量浸出、释放并成矿。

3.2 富铀变质岩基底

区内震旦系—寒武系浅变质岩中铀的丰度值高,如寻乌岩组、黄洞组花岗质片麻岩铀质量分数分别为5.55×10-6、8.06×10-6,可作为铀源层[6]。该类型基底岩石刚性强、脆性高,易形成一些储矿裂隙,在各种地质作用下遭受改造,发生强烈的蚀变交代,促使铀活化、迁移,给铀成矿提供了一个很好的空间。在已知区内分布的震旦系—寒武系浅变质地层中,碳硅泥岩型或岩体外带型铀矿化,甚至于岩体内及砂岩型矿化多定位于Z—的交界处(如黄田矿床等)。

3.3 断裂构造

断裂构造是热液铀矿床(点)的关键控矿因素。断裂构造对铀矿床的控制作用表现在对含矿主岩的控制。产铀花岗岩体常受不同方向断裂带所控制,如隘高岩体受NE向社官前断裂和NNE向水背坑断裂夹持控制;桂竹帽—石排下EW向断裂同时对白面石岩体和单观嶂岩体控制等。产铀火山盆地也受不同方向断裂带控制,如白面石盆地受NW向白面石断裂带控制等,NE向断裂控制区内留车盆地、寻乌—罗塘地区红盆产出。

断裂构造对热液铀矿床(点)的控制作用还表现在对铀矿体的直接控制。铀矿体主要赋存于构造破碎带等次级裂隙中、断裂带的交叉复合地段、构造与脉岩交汇部位、构造与不同岩性交切部位。

侵入岩接触带通常是断裂构造发育部位,同样是岩石物理、化学性质差异地带[7],该接触带的断裂构造中为矿化的主要赋存空间,如九龙嶂、横迳等矿点;断裂构造不仅为含矿溶液提供运移通道和聚集场所,而且也是成矿物质的分配和富集创造必要的物理、化学条件(如产于花岗岩中的东坑等矿点,产于变质岩中的鹅公坑等矿点);矿体往往赋存于含矿构造的膨胀部位、变异部位、分枝复合部位和尖灭再现部位(如中心坝等矿点)。

4 结 论

(1)赣南地区铀成矿具有多期次、多阶段的特点,主要铀成矿作用与燕山晚期和新生代早期区内大规模的构造拉张活动相一致。

(2)赣南地区铀成矿控制因素主要为富铀变质岩基底、富铀岩浆岩和断裂构造。

[1] 江西省地质矿产局.江西省区域地质志 [M].北京:石油工业出版社,1982.

[2] 王鹤年,张守韵,陈 骏,等.华夏地块韧性剪切带型金矿地质[M].北京:科学出版社,1992.

[3] 中国核工业总公司地质总局.中国铀矿找矿指南[M].北京:中国核工业总公司地质总局,1997.

[4] 季克俭,吴学汉,张国柄.热液矿床的矿源、水源和热源及矿床分布规律[M].北京:北京科学技术出版社,1989.

[5] 陈跃辉,陈肇博,陈祖伊,等.华东南中新生代伸展构造与铀成矿作用[M].北京:原子能出版社,2000.

[6] 刘小宇,谢佑新,卫三元.大型、超大型火山岩型铀矿床找矿模式及闽粤赣边区成矿远景评估[R].北京:核工业北京地质研究院,1996.

[7] 章邦桐,张祖还.华南东部陆壳演化与铀成矿作用[M].北京:原子能出版社,1993.

Regional metallogenic features of uranium deposit in southern Jiangxi Province

ZHONG Qi-long1,2
(1.Geological Party No.264, Jiangxi Province Nuclear Industry Geological Bureau,Ganzhou, Jiangxi 341000, China; 2.China University of Geosciences(Wuhan), Wuhan, Hubei 430074, China)

Metallogenic features of different types of uranium deposit in southern Jiangxi Province are summarized.It is considered that uranium metallogenesis in southern Jiangxi Province is characterized by multi-phases and multi-stages.It is suggested that controlling factors on regional uranium metallogenesis are mainly uranium-rich metamorphic basement,uranium-rich magma and faults.

southern Jiangxi Province; uranium metallogenic features; uranium-rich granite; orecontrolling factors

P619.14;P598

A

1672-0636(2011)03-0147-04

10.3969/j.issn.1672-0636.2011.03.004

2011-05-04

钟启龙(1964—),男,福建长汀人,高级工程师,主要从事地质科研及经济管理工作。E-mail:zjxgz2008@163.com

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