大埠岩体铀成矿地质条件及找矿方向

邵 飞，许健俊，华 金，陈志平，石亚飞，党飞鹏，刘金枝

(核工业270研究所，江西 南昌 330200)



大埠岩体铀成矿地质条件及找矿方向

邵 飞，许健俊，华 金，陈志平，石亚飞，党飞鹏，刘金枝

(核工业270研究所，江西 南昌 330200)

大埠岩体位于我国著名的桃山-诸广花岗岩铀成矿带中段，已知铀矿化信息丰富。在阐述大埠岩体铀成矿地质背景、总结铀矿化特征的基础上，结合地球化学研究成果，系统地分析了铀成矿地质条件，认为大埠岩体花岗岩属陆内S型花岗岩，具华南产铀花岗岩特征，有较强的铀成矿能力。在找矿方向上，交点型、硅化破碎带型铀矿是今后勘查的重要目标类型，勘查空间在平面上由岩体边缘向内部延伸，在垂向上往深部拓展。

地球化学；成矿地质条件；找矿方向；大埠岩体

大埠岩体位于桃山-诸广花岗岩型铀成矿带中段，该成矿带北东和南西段产有桃山和鹿井、诸广、下庄等花岗岩型铀矿田[1]。上世纪50年代后期至60年代开展的地面伽玛普查，在大埠岩体内发现了一批异常点、带和铀矿(化)点。60年代末期及80年代初期在岩体南东部马岭舌状花岗岩体开展了钻探揭露，分别落实了牛岭、均田两个小型铀矿床；而北西部铀矿点未进行深部揭露，工作程度较低。近年来在矿床近外围开展的普查工作，取得了新的成果和认识[2]。据此，有必要对大埠岩体铀成矿地质条件进行较深入的分析，这对指导该岩体铀矿地质勘查工作及进一步明确找矿方向无疑是有益的。

1 地质概况

由于华南中生代非造山的板内伸展-裂谷构造环境，与幔源岩浆底侵和岩石圈伸展-减薄有关的岩浆活动极为强烈[3-5]，在湘、赣、粤三省交界地区，发育一个主要由燕山期花岗岩体组成的巨型环状岩体群，大埠岩体便是产于该环状岩体群内的岩体之一[6]。

大埠岩体断裂构造以北东向为主，次为北西向、东西向及近南北向。北东向构造规模较大，主要表现形式为硅化破碎带；岩体南东部舌状体内北西向构造多被煌斑岩充填，东西向构造充填有花岗斑岩；岩体北西缘里坝、野鸡桥矿点也发育有煌斑岩，其充填于北东向硅化破碎带内。此外，岩体外围下寒武统炭质板岩及上泥盆统长石石英砂岩内发育层间破碎带构造。

图1 大埠岩体地质略图Fig.1 Geological sketch of Dabu pluton1—第四系；2—白垩系；3—侏罗系；4—三叠系；5—二叠系；6—石炭系；7—泥盆系；8—寒武系；9—震旦系；10—燕山早期第2阶段中细粒花岗岩；11—燕山早期第1阶段中粗粒花岗岩；12—断裂构造；13—地质界线；14—铀矿床；15—铀矿(化)点。

地层及岩体(代号)岩 性样品数(个)U(×10-6)范围平均值富集系数Th(×10-6)范围平均值富集系数Th/UZ砂岩1190190038145014501267631炭质板岩22460-269125765211960-20902025176079D3长石石英砂岩3096-392279056182-181967084347C泥质粉砂岩139439408017701770154449P石英砂岩1209209042213213018102X煌斑岩2291-2682805601100-11301115372998γ25黑云母(二云母)花岗岩12417-28101269363800-43202626146207

注：富集系数为实测U、Th平均值与华南陆壳沉积变质岩U、Th平均值(章邦桐，1988)及酸性岩、基性岩U、Th平均值(维诺格拉多夫，1962)之比。测试单位为核工业北京地质研究院分析测试中心。

2 铀成矿地质条件

2.1 铀源条件

矿床形成是地质历史演化过程中的一个阶段性产物，研究赋矿层(体)及其外围地层(体)成矿物质的时空分布，对分析成矿物质来源具有重要意义[8]。对大埠岩体及其外围地层进行了较系统取样，铀、钍含量分析结果见表1。

由表1可见，大埠岩体外围地层铀含量总体较低，钍表现为弱富集，但下寒武统炭质板岩铀富集系数高达5.21，其构成了区域富铀层位[9]。岩浆岩铀、钍均表现为强富集，表明岩浆作用导致铀预富集。区域富铀层位及富铀岩体可以为成矿提供物质来源。

2.2 岩石地球化学特征

采集大埠岩体及外围有关地层(沉积-变质岩)的新鲜岩、矿芯样品，测试分析其主量元素、稀土元素及微量元素，结果见表2。

2.2.1 主量元素

大埠岩体富硅(SiO2含量为72.97%～75.61%)、略富碱(K2O+Na2O为7.40%～8.87%)、相对富钾(K2O>Na2O)。铝饱和指数A/NCK为1.02～1.17(平均值1.10)，属过铝质；里特曼指数(δ)为1.68～2.63，岩石化学评价参数X>20，Th/U比值小于3。可见，大埠岩体属陆内S型花岗岩，源区与极成熟-成熟的大陆地壳具亲缘性，岩石化学组分特点表明其有利于铀的富集成矿[10-12]。

对比相同岩性的岩、矿石主量元素含量，矿石的SiO2含量总体均高于岩石，矿石的Al2O3、K2O、Na2O及FeO含量总体低于岩石，花岗岩及上泥盆统长石石英砂岩矿石的Fe2O3含量相对于岩石较高，花岗岩矿石的CaO、MgO含量较高，其他岩性矿石含量相对于岩石表现为较低。

2.2.2 稀土、微量元素

大埠岩体稀土元素总量为(85.23～121.30)×10-6，明显低于世界花岗岩的平均含量(250×10-6)和华南改造型产铀花岗岩的稀土元素总量[(174～205)×10-6]。产铀岩体的成矿能力与稀土元素总量呈反消长关系，大埠岩体较低的稀土元素总量预示其有较强的铀成矿能力[13]。从球粒陨石标准化图可以看出，各种岩性的岩、矿石样品稀土配分曲线近于一致，总体表现为LREE相对富集、HREE相对亏损的右倾型特征，但HREE稀土配分曲线呈齿锯状，轻、重稀土分异中等，LREE/HREE为2.62～15.0。这样的稀土分布模式，表明了岩浆岩与沉积-变质岩具有亲缘性。该岩体的Eu为中等亏损，δEu为0.27～0.50(平均值0.36)，显示壳型花岗岩特征[14]；其他岩性Eu为弱亏损(图2)。

据微量元素原始地幔标准化蛛网图(图3)，大埠岩体富集Rb、W、U、K、Pb等大离子亲石元素(LILE)，Nb、Ta和Zr、Hf等高场强元素(HFSE)异常不明显，Ba、Ti亏损明显，表明在岩浆演化过程中经历了斜长石和钛铁矿的分离结晶作用[5]。

2.3 铀矿化特征及主要控矿因素

2.3.1 铀矿化特征

图3 大埠岩体及围岩微量元素原始地幔标准化蛛网图(据Sun and McDonough，1989)Fig.3 Primitive mantle-normalized trace element diagram of Dabu pluton

铀矿床矿石矿物较简单，主要为沥青铀矿；金属矿物为赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等中低温热液矿床标型矿物。铀矿石类型为沥青铀矿-赤铁矿型、沥青铀矿-细(微)晶石英型、沥青铀矿-方解石型等。

铀矿床沥青铀矿同位素年龄为70 Ma，该成矿年龄远小于大埠岩体花岗岩成岩年龄，而与岩体内基性脉岩年龄(88.65 Ma)更为接近[2]。

2.3.2 脉岩对铀成矿的控制作用

桃山-诸广花岗岩铀成矿带诸广、下庄矿田发育有众多与中基性脉岩具时空和成因关联的“交点型”铀矿床；桃山矿田成矿年龄与脉岩年龄相近，并且雷斗石矿床在硅化破碎带与煌斑岩交切复合部位也揭见了“交点型”铀矿化[15-19]。

表2 大埠岩体及外围地层主量元素(%)、微量元素和稀土元素(×10-6)分析结果

续表 2

注：测试单位为江西省核工业地质局测试研究中心。

尽管前人在大埠岩体南东部马岭舌状体南、北边缘分别发现了牛岭、均田铀矿床，但由于当时花岗岩外带型铀矿找矿思路的局限性，影响了勘查空间的拓展(图1)。近年来在牛岭矿床往岩体内部延伸的8505地段揭见了与煌斑岩密切相关的“交点型”铀矿化，以往勘查揭见的受三门滩组层间破碎带控制的铀矿化也可能与脉岩具有成因联系(图4)。此外，大埠岩体北西部野鸡桥、里坝铀矿点地表矿化在空间上也与煌斑岩密切相关(图5)。大埠岩体铀矿时空分布特征表明，脉岩对铀成矿具有控制作用[20]。

2.3.3 构造对铀成矿的控制作用

北东向大余-南城深断裂控制了大埠产铀岩体的空间定位。岩体内部发育的北东向断裂构造控制了铀矿床(点)的产出空间，地面伽玛能谱测量发现的铀异常晕也沿北东向构造呈串珠状产出[2]，表明岩体内北东向断裂构造具导矿构造特征[21]。北东向导矿构造旁侧裂隙密集带、北东向构造与北西向、北东向煌斑岩交切部位、沉积-变质岩层间破碎带构造等是铀矿化的有利赋存空间(图4、5)。由此可见，大埠岩体构造分级控矿规律明显。

图4 牛岭铀矿床8503地段7号线剖面图Fig.4 Geological section along exploration line 7 in 8503 segment of Niuling uranium deposit1—三门滩组长石石英砂岩；2—燕山早期第1阶段中粗粒花岗岩；3—煌斑岩；4—构造破碎带；5—钻孔；6—工业铀矿体。

图5 里坝铀矿点地质略图Fig.5 Geological sketch of Liba uranium occurrence1—燕山早期第1阶段中粗粒花岗岩；2—煌斑岩脉；3—硅化破碎带。

2.4 热液作用

大埠岩体在脉岩侵位后开始了铀成矿过程，与矿石矿物伴生的金属矿物具有中低温热液矿床的标型矿物特征。显然，热液作用孕育了大埠岩体的铀成矿作用。

尽管牛岭、均田铀矿床的赋矿围岩不同，但与矿化密切相关的围岩蚀变矿物组合近于一致，主要蚀变类型为硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、萤石化及碳酸盐化。结合铀矿石SiO2含量增加、K2O和Na2O含量降低的特征，推认大埠岩体铀成矿是中基性岩浆活动结束之后的中低温富含铀、硅的酸性热液活动的结果。

3 找矿方向

前人已发现的大埠岩体铀矿化类型主要为花岗岩外接触带型，少见有硅化破碎带型，因而勘查空间仅局限于岩体近外围沉积-变质岩层间破碎带。桃山-诸广花岗岩型铀成矿带找矿成果表明，该带主要铀矿化类型为硅化破碎带型、碎裂蚀变岩型和交点型，结合大埠岩体近年找矿成果及受层间破碎带控制的铀矿化与煌斑岩的时空关联，认为交点型和硅化破碎带型铀矿化是今后勘查值得探索的目标类型。

新一轮勘查应进一步拓展找矿空间。平面上，应由岩体边缘向内部深入，以交点型铀矿化为主攻类型，尤其要加强岩体北西部铀矿点的揭露；垂向上，在寻找酸性热液活动形成的铀矿化的同时，应对深部可能存在的碱性热液活动形成的铀矿化进行探索[22-23]。

4 结论

(1)大埠岩体属陆内S型花岗岩，包括区域富铀层在内的陆壳物质的融熔，使得大埠岩体成为富铀岩体，可以为铀成矿提供物质来源。

(2)大埠岩体岩石化学评价参数>20、Th/U比值<3、稀土元素总量较低、LREE/HREE比值低(<10)，表现了华南产铀花岗岩的特征。岩体内已知铀矿床、矿(化)点发育，预示大埠岩体有较强的铀成矿能力。

(3)除以往发现的受沉积-变质岩层间破碎带控制的花岗岩外带型铀矿化以外，新近揭见了交点型铀矿化，并且层间破碎带控制的铀矿化可能也与煌斑岩具有时空和成因关联。

(4)大埠岩体铀成矿作用，是中基性岩浆活动结束之后中低温富含铀、硅的酸性热液作用的结果。

(5)交点型和硅化破碎带型铀矿是大埠岩体今后勘查的重要目标类型，找矿空间在平面上由岩体边缘向内部拓展，重点寻找交点型铀矿；在垂向上应向深部延伸，探索可能存在的碱性热液作用形成的硅化破碎带型铀矿。

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(，Continuedonpage431)(，Continuedfrompage425)

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Geological Conditions of Uranium Metallogenesis and Prospecting Direction in Dabu Pluton

SHAO Fei， XU Jian-jun， HUA Jin， CHEN Zhi-ping， SHI Ya-fei， DANG Fei-peng， LIU Jin-zhi

(ResearchInstituteNo.270 ，CNNC，Nanchang，Jiangxi330200，China)

Dabu pluton is located in the middle of the famous Taoshan-Zhuguang granite uranium metallogenic belt in China. A lot of study has been carried out on uranium metallization of the pluton. On the basis of stating the geological background and summarizing the characteristics of uranium mineralization of Dabu pluton, the geological conditions of uranium metallogenesis was analyzed systematically combining with the geochemical research results. It was considered that the granite of Dabu pluton belonged to the intracontinental S-type granite. It had characteristics of uranium-productive granite in South China and possessed strong ability of uranium metallogenesis. In the view of prospecting direction， intersection type and silicified fracture zone type uranium mineralization is an important goal type in the future exploration， exploration should be expanded the target space from the edge to the internal of the pluton in the plane and extended to deep in the vertical.

geochemistry; geological conditions of uranium metallogenesis; prospecting direction; Dabu pluton

10.3969/j.issn.1000-0658.2015.04.001

中国核工业地质局生产中科研课题“江西省赣县大埠岩体铀成矿条件及靶区预测”(编号：ZH270201101)。

2013-12-02

邵 飞(1963—)，男，博士，高级工程师(研究员级)，长期从事铀矿地质勘查及铀成矿理论研究。E-mail：sf270@163.com

1000-0658(2015)04-0419-08

P612

A