江西邹家山铀矿床地质特征及找矿方向研究

章卫星，王志励，肖志伟，郑鸿杰

（1.浙江省水文地质工程地质大队，浙江 宁波315012；2.宁波冶金勘察设计研究股份有限公司，浙江 宁波315041）

1 区域地质背景

矿区处于扬子板块与华南加里东褶皱带交错，赣杭火山岩铀成矿带西南端的相山火山塌陷盆地内，受EW向基底构造和NE向盖层断裂构造联合控制（图1）。区内火山机构发育，有明显的环状断裂和火山管道，隐爆现象普遍。基底构造、盖层断裂构造和火山塌陷构造三者复合部位有利于形成富大铀矿床［1－2］。

基底地层主要是震旦系（Z）千枚岩、片岩。次为下石炭统华山岭组（C1h）变质石英砂岩、含白云母的紫红色细砂岩、粉砂岩，上三叠统安源组（T3a）粗细相间石英砂岩，含燧石砾石英砂岩夹炭质页岩、砂页岩、含炭质砂岩及煤线等。

出露盖层为上白垩统（K2）砂砾岩，上侏罗统打鼓顶组（J3d）和鹅湖岭组（J3e）酸性、中酸性潜火山碎斑熔岩、火山碎屑岩，偶夹沉积岩。发育2个亚旋回的火山岩系列，即早期喷发亚旋回：流纹晶屑凝灰岩→流纹英安岩；晚期喷发—侵入亚旋回：流纹英安质晶屑凝灰岩→碎斑熔岩→花岗斑岩→流纹英安斑岩→英安玢岩、粗安玢岩、辉绿岩。

花岗斑岩、流纹英安斑岩充填于环状断裂之中。花岗斑岩以东半环为主，流纹英安斑岩以西半环为主。

2 矿床地质特征

邹家山富铀矿床位于相山火山塌陷盆地的西部，邹家山—石洞断裂带北东端［3］。矿床出露的地层主要是上侏罗统鹅湖岭组上部（J3e2）碎斑熔岩。深部钻孔中见到打鼓顶组下部（J3d1）熔结凝灰岩和紫红色砂砾岩及基底震旦系变质岩。

含矿主岩属晚期喷发—侵入亚旋回的碎斑熔岩、花岗斑岩和流纹英安斑岩，少量矿化赋存在打鼓顶组的砂岩及基底变质岩中。

矿床构造主要为断裂构造，矿床定位于NE走向的邹家山—石洞断裂带与NW向的F11、F14的交汇部位。邹家山—石洞断裂带在矿床内表现为互相平行的NE向剪切断裂，其中最主要的有F1、F4、F6、F7。在断裂带上、下盘常派生出一些近南北向和NE向的次级断裂和裂隙，成为矿床的重要含矿构造（图2～3）。

2.1 围岩特征及围岩蚀变

邹家山铀矿床的主要赋矿围岩是流纹英安岩和碎斑熔岩。流纹英安岩SiO2含量在66%左右，为中酸性，而碎斑熔岩SiO2含量大于66%，为酸性。

矿床热液活动期形成了互相迭加的矿化及对称中心式近矿围岩蚀变。常见且规模最大的是水云母—碳酸盐—黄铁矿化。从矿前阶段到主要成矿阶段，蚀变作用增强而幅度逐渐减小，并常形成以铀钍—萤石化、水云母化为中心的对称中心式蚀变带，中心为强萤石化或强水云母化蚀变带，旁侧为早阶段赤铁矿化蚀变带，最外侧为矿前较宽的水云母化灰色蚀变带。

图1 相山区域地质略图

图2 邹家山铀矿床地质略图

成矿前阶段形成“灰色带”或“绿色带”，主要表现为原岩中的长石及黑云母被一些水云母及少量绿泥石、碳酸盐交代，一般蚀变较弱，但其幅度较宽，可达数10m甚至上百m。常沿邹家山—石洞断裂带的碎斑熔岩与流纹英安岩接触变陡部位及其附近，呈北东向裂隙群展布。

铀—赤铁矿化阶段，早期常以钠长石化、赤铁矿化为特征，后期多发育有碳酸盐化、绿泥石化，并常伴有一定程度的水云母化，有时伴有硅化。此阶段形成的赤铁矿化蚀变带蚀变作用较强但幅度较小，常在矿体两侧数厘米至数10m范围内发育。

图3 邹家山铀矿床综合剖面图

铀钍—萤石化、水云母化阶段为主要的成矿阶段。一部分矿体以强萤石化为特征，并常伴有较强水云母化，形成铀钍—萤石型矿石；另一部分矿体则为以强水云母化为特征，亦可见萤石化，形成铀钍—水云母型矿石。此外，两类矿石均伴有一定程度的磷灰石化及硅化。此阶段形成的矿化蚀变带，蚀变作用强烈，但其幅度更小，一般仅数cm，宽者达10cm。

晚期脉体活动阶段，仅见有水云母化，碳酸盐化、绿泥石化、萤石化及次生石英，它们多呈脉状穿切早期矿化体及围岩。

总体来说，在这几个阶段中常见的矿化蚀变有：萤石化、水云母化、绿泥石化、钠长石化、赤铁矿化、碳酸盐化、磷灰石化等。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石结构与构造

矿石结构主要有非晶质结构和自行晶结构。

（1）常见非晶质结构有：鱼子状结构——实质上是沥青铀矿呈极小的球状集合体；肾状结构——沥青铀矿呈肾状、皮壳状集合体，常见脱水裂纹；同心环带结构——沥青铀矿胶体呈同心环状或同心环带状。

（2）常见自形晶结构有：钛铀矿等形成自形结构，晶粒呈细小板柱状。

矿石构造比较复杂，常见的有：细脉浸染状、浸染状、斑点浸染状、环带状、网脉状及微脉状等。

2.2.2 矿石组成

矿石矿物主要有：沥青铀矿、钛铀矿、铀钍石、方钍石、磷钍石等；

伴生金属矿物有：黄铁矿、赤铁矿、辉钼矿，少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、方黄铜矿、针镍矿、锐钛矿，偶见磁铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、斜方砷钴矿及砷镍矿；

脉石矿物有：石英、萤石、方解石、水云母、绿泥石、磷灰石、浊氟石、钠长石。

2.2.3 矿石的化学成分

邹家山矿床化学成分与铀相关情况为：与铀成正比相关的按其密切程度排列为 Mo、P2O5、H2O、Th、TiO2；负相关的为SiO2、Al2O3、Na2O。

在铀钍—萤石型矿石中，CaO、P2O5与U的关系密切，呈明显正消长关系，Al2O3、Fe2O3也常见随U含量增高而略增高，SiO2、Na2O则随U含量增高而略降低，这与矿石中萤石及一定程度的水云母化，磷灰石化有关。在铀钍—水云母型矿石中，Al2O3、P2O5、K2O则与U的关系密切，呈明显的正消长关系，CaO、Fe2O3、MgO也常随U含量增多而不同程度的增加，而Na2O、SiO2仍与U呈负消长关系，这与矿化阶段中强水云母化迭加于赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化之上有关。

表1 邹家山铀矿床矿石化学成分表／%

3 找矿方向

相山铀矿田矿化过程中的物质来源是地壳深部，矿化过程经历过高温阶段，且矿田的中生代火成岩地层直接覆盖在元古代地层上，表明该矿田产生在一个继承元古代的强构造—变质—岩浆作用场中，其成矿作用与成矿物质来源应与变质基底及其继承性构造—岩浆—变质活动相关［5］，主要找矿方向有：

（1）主干断裂及其旁侧的次级裂隙中。三号带产于F1构造的扭曲拉张及分枝复合部位，亦处在F1与F11的交汇部位。该矿带的富铀矿体厚度大，品位高，产状稳定，但由于受构造拉张部位控制，延伸规模有限。

（2）与主干断裂有成因联系的“λ”字型近南北向裂隙带中。14号带的富铀矿体产于Fl与F14的夹持部位。该部位的“λ”字型近南北向裂隙十分发育，富矿体发育。

（3）F1、F4、F6、F7与 F11、F14的构造夹持部位。这些部位发育有较宽的水云母化蚀变带，矿体常呈群脉型产出。

（4）打鼓顶组与鹅湖岭组组间界面强烈形变部位。富矿体主要产于组间界面的两侧，且成群、成带展布，一般不穿越组间界面。但当两组间的砂岩因强烈的挤压、拉张、牵引、拖曳作用而缺失或变得很薄且有斜切界面的张性裂隙发育时，矿化便可穿越不同岩性界面连续发育，从而形成穿越不同岩层界面的矿体。该部位矿体在平面上其走向与界面基本平行，在剖面上显示其倾向与界面倾向相反。

（5）深部流纹英安岩中。该部位富铀矿体离主干断裂及火山塌陷构造均有一定的距离，但却以矿体密集、矿化垂幅大为显著特点。

（6）基底界面变异部位。指矿床中基底片岩与打鼓顶组之间的各岩性界面，是一个由脆性岩石（流纹英安岩）到柔性岩石（打鼓顶组下段薄层砂岩、片岩）的界面。由于基底界面一侧的柔性岩石对矿液可起到屏蔽作用，因而基底界面变异部位的脆性岩石一侧常见矿化富集。

（7）组间界面、主干断裂面与基底界面的交汇部位。该部位既有长期活动、深切基底的断裂构造，又有基底界面起屏蔽作用，同时还有火山塌陷构造与主干断裂复合而形成的半开放、半屏蔽的成矿环境，故成矿热液沿主干断裂上移时，便可在这极为有利的部位沉淀富集成矿。

［1］邱爱金.江西相山铀矿田东西向隐伏构造的发现及地质意义［J］.地质论评，2001，47（6）：637－641.

［2］范洪海，凌洪飞，沈渭洲，等.相山火山—侵入杂岩Nd—Sr—Pb同位素地球化学特征［J］.岩石学报，2001，17（3）：395－402.

［3］陈贵华，陈名佐.相山铀矿田成矿条件分析［J］.铀矿地质，1999，15（6）：329－337.

［4］薛振华，蒋振频，董永杰，等.相山铀矿田邹家山工区含铀凝灰岩的矿化特征［J］.铀矿地质，2004，20（2）：121.

［5］蒋振频，董永杰，薛振华，等.相山铀矿田变质基底片岩的变质作用研讨［J］.东华理工学院学报，2005，28（2）：112－117.