下庄矿田鲁溪地区铀矿找矿前景分析

陈 翠， 冯志军

(广东省核工业地质局二九三大队，广东 广州 510800)

下庄矿田是我国发现最早、规模最大的花岗岩型铀矿田之一。位于贵东岩体东部，贵东岩体为印支-燕山复式花岗岩体。大地构造位置处于华南后加里东隆起与湘、赣、粤北海西-印支拗陷带的交接部位，属于南岭纬向岩浆岩的中带，由鲁溪岩体、下庄岩体、帽峰岩体、笋洞岩体、隘子岩体和司前岩体等组成。经过多年工作，贵东岩体东部共发现18个铀矿床，构成了著名的“下庄矿田”。本文研究地区位于下庄矿田西南部，主要处于笋洞岩体内(图1)。

1 地质背景

鲁溪地区(含334矿床)位于下庄矿田西南部，主要处于笋洞岩体中，2003年以来不同的研究者采用不同的测试方法，重新对贵东岩体东部的岩体进行了年代学测定，测试结果显示，其中的笋洞岩体属于燕山早期岩体，成岩年龄为(189.1±0.7)Ma(杜乐天，2001)。笋洞岩体主要由中粒黑云母花岗岩组成，局部为中粗粒黑云母花岗岩，普遍发育绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等围岩蚀变。

下庄矿田内基性岩脉(主要为辉绿岩)十分发育，主要有北西西向、北北东向和北东东向三组(图2)。其中北西西向鲁溪-仙人嶂辉绿岩组与中心段辉绿岩组横贯鲁溪地区。鲁溪-仙人嶂辉绿岩组走向 270°～300°，倾向 NE，倾角70°～85°，长约8 000 m，宽在5～100 m之间，中部收拢，东西两端撇开，结构面呈舒缓波状，局部为锯齿状，见片理化，局部充填角砾岩;中心段辉绿岩组产状走向为270°～285°，倾向 NE，倾角为 65°～80°，长约 8 000 m，宽10～40 m，形态较分散，结构面呈舒缓波状，局部“S”状扭转、锯齿状。

区内北北东向断裂构造强烈发育，主要为新桥-下庄硅化断裂带及其下盘一系列次级构造。

新桥-下庄硅化断裂带是区内主要成矿构造。产状走向15°～40°，倾向 NW(SE)，倾角为75°～85°，区内出露长约4 000 m，宽1～20 m，呈分支复合。该断裂带有东西向、北东向扭裂隙组成，局部充填辉绿岩脉。

其下盘主要次级构造主要有:北北东向的303、301、302硅化组带，S8号带等;北东向的 S9、S10、S11硅化带等;近南北向的15、16号硅化带。新桥-下庄硅化断裂带及其下盘主要次级构造与北西西向的鲁溪-仙人嶂辉绿岩组相交。其相交复合部位是铀成矿的有利部位。

图1 贵东花岗岩体地质简图Fig.1 The geologic map of Guidong granite body

2 成矿条件

张展适等(2005)通过研究下庄矿田不同花岗岩体的主量元素含量及参数，指出下庄岩体、笋洞岩体均富铝、硅和碱，A/CNK大于1.1，属于强过铝质花岗岩。具有U含量高、Th/U比值低及岩体中晶质铀矿含量高等特点(程华汉等，2000)。通过野外观察、室内显微镜研究表明，下庄矿田成矿最好的帽峰岩体和下庄岩体普遍发生较强的蚀变作用，蚀变作用使岩体晶质铀矿发生明显的溶蚀，使之表面出现凹凸不平、粗糙等现象(邓平等，2003)。杜乐天等查明晶质铀矿占了花岗岩全岩铀的85%以上(张珂等，2011)，说明花岗岩中的晶质铀矿是铀成矿的铀源。程华汉等进行的裂变径迹研究表明，铀是由黑云母蚀变成绿泥石的过程中释放出来的，并被新生成的绿泥石等矿物所吸附(张展适等，2005)。这同样说明铀来自花岗岩，且只有经历较强蚀变作用才能改变花岗岩中铀的赋存状态，使其由固态变成活性。

综上所述，经历较强蚀变作用的强过铝质花岗岩，是下庄花岗岩体形成铀矿前提条件。鲁溪地区位于贵东岩体东南内接触带——笋洞岩体内，笋洞岩体化学特征属于强过铝质花岗岩，且普遍发育绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变作用。故笋洞岩体有较好的成矿物质基础。

此外，鲁溪地区构造十分发育，北西西向的基性岩脉——鲁溪-仙人嶂辉绿岩脉横贯鲁溪地区，北北东向的下庄硅化断裂带及其下盘次级构造与之相交汇。张珂等(2011)指出，下庄矿田的含铀热液沿北西西向基性岩脉(鲁溪-仙人嶂辉绿岩脉)断裂运移距离较小;同时，由于北东 北东东向断裂规模不大(301号带)，容易构成容矿构造;而北北东向断裂规模较大(下庄硅化断裂带)，形成含矿热液的主要运移通道，是下庄矿田的重要导矿构造(张成江，1990)。故可推测，当沿下庄硅化断裂带向上运移的含矿热液遇到鲁溪 仙人嶂辉绿岩脉时，便于铀被还原而富集，含矿热液进入301等硅化带时，铀被“拥堵”而滞留，两者均是成矿的有利部位。前人研究得出，这一期间具有四次重要的拉张活动，其时代分别距今 140 Ma，124 Ma，90 Ma，140 Ma(李献华，1990，1992;李献华等，2007)，经研究 335矿床的成矿年龄为(93.4±2.1)Ma，该年龄介于105 Ma和90 Ma之间，说明该次铀成矿与90 Ma左右的拉张活动有关，而其中337矿床的成矿年龄为135 Ma，说明成矿年代与拉张活动之间存在滞后现象(朱捌等，2006)。说明基性岩浆活动与铀成矿存在同期或者先于铀成矿活动可能。

图2 鲁溪地区地质简图Fig.2 The geologic map of Luxi area

3 成矿类型

鲁溪地区已发现的334矿床，最初定为硅化带型铀矿床。矿体在空间上严格受硅化带控制，主要产出于301号带下盘。矿体呈透镜状，长度一般为20～47 m，真厚度一般为1～5 m，矿石类型主要为沥青铀矿-方解石型;热液蚀变主要有赤铁矿化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化和粘土化等。

随着1970年代“交点”控矿类型的突破与发展、认识的深化。经过新一轮钻探揭露，在下庄硅化断裂带下盘次级构造301、303号断裂带与鲁溪-仙人嶂辉绿岩交汇部位发现了“交点”矿。“交点”型铀矿形成原理如下:

来自上地慢的中基性岩浆，携带富CO2热液，在上升侵入过程中活化富含铀的花岗岩;而当晚期富硅质碱质构造热液活动发生时，在大气和降水作用下，花岗岩的物理化学条件产生改变，辉绿岩中的FeO是铀很好的还原剂，从而易形成富大铀矿。

①在北西西向深大断裂控制下，类似大陆玄武岩浆沿构造上升侵位形成中基性岩脉，沟通了地幔与地壳浅部，连通了热液循环系统，带来了深源物质和热源，促进了铀的成矿热液形成。

②脉岩浆在地幔条件下富含CO2接近饱和状态，上升侵位时释放出大量富含CO2的流体，在辉绿岩中形成1～2 mm眼球状碳酸盐矿物和绿泥石组成体;在近岩脉花岗岩中碳酸岩化，随远离岩脉而逐渐减弱，消失规律性，明显为成矿期热液活动提供∑CO2，成为热液侵出已固花岗岩中四价铀的主要络合剂的来源。

③辉绿岩脉的铀含量平均值较高，富铀系数达6.98，同时与 Cu，Pb，Zn 关系最密切，相关系数0.96，铀的高密度富集提供了铀源，这表明:当岩浆上升侵位过程中，围岩中铀与铜、铅、锌活动组分一起进入结果，对铀成矿有利。

④脉岩机械物理性质与花岗岩石差异很大，在构造影响下，很容易破碎，产生裂隙为成矿热液活动及铀沉淀提供足够的空间场地。

“交点”型铀矿定位于构造与辉绿岩脉相交部位，矿体严格受构造与辉绿岩脉复合轨迹控制，辉绿岩的厚度往往与矿体的长度一致。

本区产出“交点”型矿体受反接及重接复合轨迹控制，矿体呈薄板状赋存于构造带内与上下盘附近，品位较高，较大矿体较稳定，小矿体平行于较大矿体成群产出。矿石类型主要为沥青铀矿 石英赤铁矿型、沥青铀矿-碳酸盐萤石型和沥青铀矿 石英黄铁矿绢云母型;常见矿石结构有胶状、球粒状、肾状和葡萄状等;热液蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化和萤石化等。

4 成矿潜力分析

鲁溪地区同时存在硅化带型与“交点”型两种铀矿化。前人在301号带浅部皆发现了硅化带型铀矿体，而301号带北段与辉绿岩脉交汇部位，共圈出五个“交点”型铀矿体，提交了远景储量。由于构造规模较大、矿体沿倾向方向沿深稳定，且矿体规模较大、品位较富，故推测其深部存在较大的找矿空间。301号断裂带东西两端的302、303号带(与301号断裂带近等间距展布)通过浅部初步揭露，均存在硅化带型铀矿化。此外，302和303号断裂带均与鲁溪-仙人嶂辉绿岩组相交，通过浅钻揭露见到较强铀矿化。依据下庄矿田“交点型”铀矿化的成矿规律，推测302和303号断裂带带与辉绿岩脉交切复合部位存在“交点”型铀矿化;由于钻孔控制深度较浅、勘查网度较稀，推测其深部具有较大的找矿空间。

而北东东向的S8、S9号带等与辉绿岩脉交汇部位有综合晕圈存在，16号硅化带地表有矿化显示。这些点带地表工作程度较高，但缺乏深部揭露。故该区点带值得进一步工作，以探测深部是否存在盲矿体。

近年施工的钻孔 ZK46-1、ZK54-1在 －150 ～－280 m标高段分别见有三段“硅化带”型工业铀矿化(图3)。

其中2008年施工的 ZK46-1孔在 －150 m、－168 m和－185 m标高处分别见到较好的工业铀矿段，揭露了下庄断裂带深部硅化带型铀矿化的情况。分析认为下庄断裂带不仅是导矿构造，更是含矿构造，且具有蚀变场厚、多期次活动和多层矿化的特点。这一发现，为该地区新一轮找矿突破提供了依据。

综上所述，本区处于强过铝质花岗岩中，经历了较强的绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变作用，有较好的成矿物质基础。且该区构造断裂十分发育，北西西向的基性岩脉——鲁溪-仙人嶂辉绿岩脉是该区成矿围岩，横贯该区，地表出露规模大、分布广。同时，下庄硅化断裂带及其下盘次级构造都与之反接复合。这一系列反接复合部位都是“交点”型铀矿化有利部位，十分值得进一步工作。因此，笔者认为鲁溪地区具有较大的找矿前景，具有发展成为小-中型铀矿产地的潜力。

图3 下庄断裂带纵投影图Fig.3 Vertical map of Xiazhuang fault

5 结论

(1)鲁溪地区的笋洞岩体属于强过铝质花岗岩，具有U含量高、Th/U比值低及岩体中晶质铀矿含量高等特点，且普遍发育绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变作用，花岗岩中的活性铀是成矿的铀源。故鲁溪地区具有较好的铀成矿物质来源。

(2)鲁溪地区构造发育，北西西向基性岩脉横贯该区，地表出露规模大;北北东向的下庄硅化断裂带规模较大，且其下盘次级构造十分发育，并都与北西西向基性岩脉存在相交汇部位。

(3)鲁溪地区同时存在硅化带型与“交点”型两种成矿类型，为该区找矿方向提供了多样性。较好的岩石化学条件与构造条件，说明鲁溪地区存在较大的找矿前景。

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