相山矿田牛头山铀矿床铀-多金属成矿地质特征及找矿方向

吴志坚，胡志华

（1.江西省核工业地质局261大队，江西鹰潭 335001；2.核工业北京地质研究院，中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029）

相山矿田牛头山铀矿床铀-多金属成矿地质特征及找矿方向

吴志坚1，胡志华2

（1.江西省核工业地质局261大队，江西鹰潭 335001；2.核工业北京地质研究院，中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029）

综合了牛头山地区五十几年来铀矿地质发展历程，详细介绍了牛头山铀-多金属矿床成矿地质特征，特别对牛头山深部找矿发现的多金属矿进行了系统分析和阐述，总结了该矿床铀-多金属矿化的主要控矿因素，指出了牛头山矿床深部和外围铀-多金属成矿的找矿方向。

牛头山铀矿床；铀-多金属矿化；成矿地质特征；控矿因素

牛头山铀矿床位于相山矿田内。该矿床自20世纪60年代至80年代进行了地面γ详测，经系统地进行地表揭露工作后转入深部勘查。在深部找矿过程中，有5个钻孔（ZK24-9、ZK26-11、ZK26-13、ZK30-9和 ZK26-101）铀矿化底部200 m以深揭见铅、锌、银等多金属矿化带。矿化赋存于特定的部位，这为在该区寻找铅、锌、银等多金属矿提供了很有价值的证据。通过综合分析该矿床勘探成果，总结了该矿床铀-多金属矿化特征和控矿因素。

1 矿床地质概况

牛头山矿床位于赣杭构造火山岩成矿带西南段的相山火山盆地西部，两条NE向断裂构造带（王龙—土塘、小陂—芜头断裂）之间的NW向河元背—小陂断裂构造的上盘（西盘），东边与湖港、河元背矿床相邻（图1）。牛头山矿床与相山西部的其他铀矿床类似，属中—低温热液铀矿床，成矿时代为燕山晚期［1］。

1.1 矿床岩石特征

矿床岩石主要为基底变质岩与盖层的上侏罗统打鼓顶组（J3d）和鹅湖岭组（J3e）火山岩系和陆相碎屑沉积岩、火山碎屑岩等，以及晚期次火山岩（图1）。矿床的基底地层为中元古界（Pt2）的浅变质岩，出露于矿床的北部，分布面积不大，岩石为绢云母千枚岩，石英云母片岩等。打鼓顶组下段为一套陆相沉积的紫红色砂岩、粉砂岩，底部为含砾砂岩或砂砾岩，呈条带状分布于矿床的北部，与基底地层呈角度不整合接触，厚度只有数米；打鼓顶组上段为晶玻屑凝灰岩和流纹英安岩，出露于矿床北部，分布面积较大；在矿床范围内，流纹英安岩只在深部见到，顶面标高为-500 m左右。鹅湖岭组下段主要岩石为砂岩、含砾凝灰岩、晶玻屑凝灰岩、砾砂岩、角砾凝灰质砂岩等，主要见于深部，在北端有所出露，厚度不大，一般从几十厘米至几米，与下伏流纹英安岩呈平行不整合接触；鹅湖岭组上段为碎斑熔岩，为相山主体火山岩，是本矿床出露面积最广泛的岩石。次火山岩主要为花岗斑岩，分布于矿床北部，近EW向走向，呈岩墙、岩枝状侵入于碎斑熔岩中。

1.2 矿床构造特征

矿床构造主要为河元背—小陂断裂构造及其裂隙构造。

断裂构造：河元背—小陂断裂是本区最重要的控矿断裂构造。断裂纵贯矿床南北，北起河元背以北，经小陂南至石洞附近，是一条张扭性断裂带，由多条张扭性裂隙所组成。走向340°～350°，倾向SW～NW，倾角65°～82°。全长大于5 km，宽几米至十几米不等，最宽处达48m，在距地表近1 100m的深部，仍见水平厚度为4m多的强烈破碎带。构造带内见构造角砾、构造糜棱岩及构造泥，有些地段被后期的硅质脉穿插、胶结，形成硅化破碎带，铀矿化集中在距此构造界面30～200 m内，多金属矿化蚀变带也集中在河元背—小陂断裂深部的界面上、下0～180 m内，多金属矿化蚀变中心接近构造中心，越往深部多金属矿化蚀变带越宽，呈倒“V”字型，河元背—小陂断裂构造的上部（-400m以上）为牛头山铀-多金属矿床，构造的深部（-650m以下）多金属矿化蚀变发育。牛头山矿床产于该断裂的上盘，而河元背铀矿床则位于其下盘。是矿床内的一条含矿、导矿构造［2］。

裂隙构造：在河元背—小陂断裂带的上下盘均发育有一系列近SN向的裂隙构造。这些裂隙构造绝大多数与主断裂成锐角相交，局部与主断裂平行。矿体规模及分布特点与裂隙带密切相关。当裂隙发育而密集时，矿化好，矿体规模大。另一特点是，裂隙带在距主断裂面30～200 m范围内最发育，矿化最好，超出此范围，无矿体存在。

2 铀-多金属矿化特征

2.1 铀矿化特征

本地区地表由北向南分布有湖港2号带、牛头山矿带和265异常带组等铀矿化带（图2）。矿床内的主要铀矿体都集中在牛头山矿带中。矿体形态较简单，多呈脉状、透镜状。在平面上为平行侧列，在剖面上以垂直斜列的形式呈带状分布，主要赋矿标高为40～-350 m，矿体向南略有侧伏。含矿围岩主要为鹅湖岭组上段（J3e2）的碎斑熔岩，其次是打鼓顶组上段（J3d2）的流纹英安岩［1］，铀矿化的同时见少量金属硫化物，多呈浸染状。相山地区铀矿化研究结果证明是多期次、非同源岩浆演化产物，牛头山铀矿床岩矿取样分析结果亦显示此特点，其地球动力学背景可能是地幔物质上涌的地幔柱活动［3］，相山铀矿形成的年龄（85 Ma）证实了这一点。

2.2 深部多金属矿化特征

在牛头山矿床的勘探过程中，对河元背—小陂断裂深部成矿条件和铀矿化带向深部流纹英安岩中延伸的情况进行了探索。在垂深600～700 m以下的河元背—小陂断裂两侧见到了金属硫化物矿脉，铀矿化均较微弱，多金属矿化在-500 m之下，但其矿石物质成分及存在形式与上部铀矿化带局部地段所富含的金属硫化物的成分及存在形式相类似，并受同一控矿构造的控制。从见到大段多金属矿化的几个钻孔来看，矿体与火山岩组间界面有关，界面附近构造裂隙特别发育，其两侧是多金属矿化最好部位，矿床整体呈团块状，主矿体以大透镜体陡倾产出，矿体呈群脉状集中分布，仅以26线3个钻孔初步估算，资源量已达工业利用价值。多金属异常在牛头山地区地表未见，属深部隐伏火山岩型矿化。

2010年，江西省核工业地质局261大队在牛头山矿床施工了ZK26-101钻孔。在浅部见有工业铀矿化，往深部未见铀矿异常。深部从876.49至1 206.40m（未揭穿），见有铅、锌、银等多金属矿，其中有5段厚约20 m的大脉型多金属矿，其余为小脉型及浸染状多金属矿。多金属矿化垂幅达300余米，且未揭穿，其矿化与ZK26-13、ZK26-11孔所见矿化在倾向上延续，同受陡倾的断裂构造与火山岩组间界面共同控制（图3和4）。

据5个钻孔估计矿化垂幅436 m（标高-670 m～-1 106m），SN向矿化长120m，EW向矿化幅度宽140m。多金属矿化呈脉状和浸染状，单脉大者宽可达1～3 m，多数脉体宽超0.1～0.5m，这些脉体组成脉带。矿石矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿及少量的黄铜矿和毒砂；脉石矿物常见有方解石、石英、水云母和绿泥石［1］。

江西省核工业地质局261大队岩矿室曾经对两钻孔取样分析（ZK26-11、ZK26-13），结果显示铅矿化脉体累计视厚度可达34.5 m，平均品位1.01%；锌矿层累计视厚度5.6 m，平均品位3.15%；银矿层累计视厚度12 m，平均品位40×10-6，可构成工业矿体。此外还有In、Ga和Gd等［1］。这些矿产元素是相互叠加在一起，当矿脉含铅、锌时，则富银，往深部还显示铜的富集。

通过对ZK26-101钻孔深部由895.4～1 129.5m系统取样、分析，根据Cu、Pb、Zn和Ag矿床工业标准［4］，铜矿层累计视厚度24m，平均品位0.352%，铅矿层视厚度29.3 m，平均品位0.871%；锌矿层累计视厚度23.1 m，平均品位1.144%；银矿层累计视厚度25.9m，平均品位155.491×10-6（表1）。矿脉带向深部有矿化增强、矿种增多的趋势，如Ag、Cu往深部品位有增高的趋势，显示正相关性，Pb、Zn品位略有降低，变化不明显。在构造带中心（21号样品），Pb、Zn、Cu和Ag品位降低，受构造控制的两侧蚀变带多金属品位明显较高（图5和表1）。

相山矿田在进行铀矿勘查过程中，对伴生的Th、Mo、Pb和Ag等金属元素进行了分析研究。通过3个钻孔（ZK26-11、ZK26-13和ZK26-101）样品分析结果估算，Pb、Zn和Ag等金属具有可观的资源量，Ag达小型矿床规模，Pb、Zn达综合利用指标（Au元素未做系统取样分析）。可以看出，牛头山铀矿床深部多金属矿化存在市场价值。

3 铀-多金属矿化控矿因素分析

牛头山深部的铀-多金属矿化受多重因素控制，主要表现在以下几个方面：

1）该矿床处于戴坊—相山EW向基底断陷带中的SN向深断裂发育地带。基底中除EW向断裂发育外，还发育有河元背—沙港SN向断裂带，并且近SN向断裂带在盖层中也明显发育。牛头山矿床东侧的王家边地区，有呈近SN向展布的煌斑岩脉出露，这显示了深断裂的存在。这些深切基底的断裂，特别是切穿基底和盖层的断裂为该区导矿和贮矿创造了有利的空间条件［2］。

2）铀及多金属矿化带均受河元背—小陂断裂控制，矿体分布在断裂及其两侧，组间界面附近更为富集（图4）。铀矿体分布于断裂两侧的碎斑熔岩中，而多金属矿化主要分布在铀矿富集带下部的断裂两侧流纹英安岩和碎斑流纹岩中，皆受河元背—小陂断裂控制。从元素分析结果看，和磁斑流纹岩中铀及多金属矿化为非同源多期次产物。

3）矿脉带的深部存在基底侵蚀面，它是基底与盖层的不整合面。不整合面下的基底中，由于不同方向深切基底的断裂构造发育，有利于矿液的运移、卸载。ZK26-101钻孔分析结果显示，矿脉带向深部有矿化增强、矿种增多的趋势。这种矿化向深部变富的趋势，有可能与矿床的基底界面对矿化富集作用的影响有关。断裂与界面（包括组间、基底）复合部位是最有利的矿化富集部位。

4）牛头山地区据航测解译结果显示可能存在侧火山口，多金属矿化恰好同在这一部位；并且其深部斑岩体如果存在，多金属矿化可能与其有关，则矿床规模可进一步扩大（图6）。

4 铀-多金属找矿方向

1）已发现矿床钻孔附近极具进一步探索价值，而且火山口存在与否关系整个区块的找矿格局，无论对铀还是多金属找矿都十分重要。最新研究成果表明，相山西部断块并非中心式塌陷，而是自东至西呈阶梯式向下，直至红盆边的牛头山断块［2］，此断块深部多金属找矿可为首选方向，既能找矿又可以解决一些基础地质问题。

2）矿脉带的北延区段，紧挨河元背—小陂断裂有花岗斑岩体出露，并且基底不整合面在它的北端出露，它们的组合条件（不整合面、断裂和花岗斑岩体）显示，牛头山矿床深部多金属矿脉带不能排除向北延伸的可能性，特别是花岗斑岩体的存在，增强了多金属矿的发展前景，并且由于北段靠近基底不整合面和出露流纹英安岩、花岗斑岩，预示多金属矿的赋存深度要小于南段，有利于深部揭见工作。

3）该多金属矿脉带西延的戴坊地区，有众多的金属矿点分布，它们既受NE向抚州—遂川大断裂带控制，又处于戴坊—相山EW向断裂带与之交汇的地区，加之普通物探资料提示红盆之下有火山岩分布，因此，相山矿田西部地区是一个多金属成矿的有利地区，牛头山多金属矿脉带的发现，为在这一地区寻找这类矿产提供了有利依据。

微量元素的研究表明，相山西部的铀矿床中，U与Mo、Pb等呈正相关，牛头山矿床也不例外，说明U与Mo、Pb等关系密切。而且有可能存在“上U、下多金属”的成矿模式［2］。

5 结论

牛头山铀矿床铀-多金属矿受河元背—小陂断裂、火山岩组间界面、基底界面、深断裂破碎带等多重因素控制，其深部以及各种界面不仅有利铀成矿，而且也是多金属矿成矿的有利因素，为今后找铀-多金属矿指明了方向。

［1］江西省核工业地质局261大队.相山矿田简介［R］.鹰潭:江西省核工业地质局261大队，2005.

［2］江西省核工业地质局261大队.江西省乐安县相山矿田牛头山（6121）矿床最终储量报告［R］.鹰潭:江西省核工业地质局261大队，1986.

［3］李子颖.华南热点铀成矿作用［J］.铀矿地质，2006，22（2）:65-69.

［4］国土资源部.DZ/T 0214-2002.铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范［S］.北京：地质出版社，2003.

Uranium-polymetallicmetallogenic characteristics and prospecting direction of Niutoushan uranium deposit in Xiangshan orefield

WU Zhi-jian1，HU Zhi-hua2

（1.Geologic Party No.261，Jiangxi Province Nuclear Industry Geologic Bureau，Yingtan，Jiangxi 335001，China；2.CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Exploration and Evaluation Technology，Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China）

Fifty years of uranium geological development history in Niutoushan area is summarized，the geological features of uranium-polymetallic mineralization in Niutoushan uranium-polymetallic deposit are introduced，especially the discovery of deep exploration in Niutoushan area are analyzed and discussed.Main ore-controlling factors of the uranium and polymetallicmineralization are summarized，the deep and peripheral prospecting direction of uranium-polymetallic ore in Niutoushan deposit is pointed out.

Niutoushan uranium deposit；uranium-polymetallic mineralization；metallogenic geological characteristics；ore-controlling factors

P618.4 P611

A

1672-0636（2014）02-0089-06

10.3969/j.issn.1672-0636.2014.02.005

2013-08-03；

2013-11-17

吴志坚（1970—），广东丰顺人，工程师，项目技术负责人，主要从事铀矿地质勘查工作。

E-mail:wuzhi_jian_ok@126.com