李冉等
摘要:调查显示诸广复式岩体九龙径地区具有较好的铀成矿前景。其岩体属铝过饱和类型,且各期次花岗岩有从早到晚随岩浆分异程度提高的趋势,对铀成矿较为有利。桃金洞岩体形成于砂质岩源区重熔过程,而九峰和中棚花岗岩以及细粒花岗岩均形成于泥质岩源区重熔过程,具有高泥质含量特征。中棚岩体与铀矿石的稀土配分模型较为一致,反映出矿化与中棚岩体关系较为密切。NE向断裂破碎带组结合中棚岩体的内外接触带以及硅化、黄铁矿化、赤铁矿化等蚀变强烈、物化探异常明显的部位以及晚期脉岩较发育的部位是下一步找矿的重点地段。
关键词:铀矿;成矿条件;成矿前景;找矿方向;九龙径
引言
诸广山复式岩体位于南华活动带北缘,华南多期复合造山带内。受九峰—大余东西向隆起带万洋—诸广南北隆起带和万洋山北东向隆起带的三重控制。该区内的构造形迹纵横交错组合较为复杂,为岩体的形成与演化,构造的发生和发展极为有利,为相伴产生的铀活化与富集成矿提供了得天独厚的条件。本文意在总结九龙径地区近年来铀找矿工作实践中的经验和成果,总结铀成矿规律和控矿因素,以期对九龙径地区下一步的铀矿生产勘探工作提供一定的参考。
1.地质背景
九龙径地区处于鹿井矿田西南部,华南板块南华活动带华夏褶皱系的武功—诸广褶皱带[1],定位于诸广山铀成矿带中部岩体由东西向转为南北向之拐弯处。北东为鹿井矿田,南西有城口矿田。矿区内出露地层主要为新元古界震旦系和下寒武统。区内出露的岩体主要为印支期桃金洞岩体(γ15)、燕山早期第一阶段九峰岩体(γ2-15)和燕山早期第三阶段中棚岩体(γ2-35)。此外还出露有燕山晚期细粒花岗岩脉(γm)和花岗伟晶岩脉(γρ)等。其中燕山早期第一阶段九峰岩体(γ2-15)和燕山早期第三阶段中棚岩体(γ2-35) 铀含量较高,为主要产铀花岗岩体[2]。与岩体接触的地层不同程度地遭受了强烈的热变质和气化热液交代变质作用。
2.复式岩体岩相学特征
2.1桃金洞岩体(γ15)
桃金洞岩体呈岩基状产出,侵入于加里东期花岗岩、震旦系和寒武系茶园头组、香楠组之下,出露于工作区东部,约占工作区总面积的13%。岩性主要为中粗粒斑状黑云母二长花岗岩,呈灰白色,风化后呈黄褐色,斑状结构、块状构造,斑晶多为斜长石,部分为钾长石。副矿物有磷灰石、磁铁矿、锆石。钾长石为条纹长石,被斜长石交代,在其中分布有石英、斜长石、白云母,多呈斑晶出现。斜长石为酸性斜长石,具细密的聚片双晶,常遭受强烈的泥化,其中常分布有白云母,白云母呈片状,常分布于长石及石英矿物中。方解石、萤石呈脉状沿岩石裂隙贯入。
2.2九峰岩体(γ2-15)
九峰岩体呈岩株状产出,主要出露于工作区中部,出露面积约0.25km2。岩性为中粒斑状黑云母二长花岗岩,呈灰色、灰白色,部分岩石因钾长石含量多而呈浅肉红色,中粒斑状花岗结构,块状构造,斑晶已钾长石为主,有少量白云母。岩石中常见钾化、绿泥石化、绢云母化等饰变。副矿物仅少量的锆石及帘石。
2.3中棚岩体(γ2-35)
中棚岩体呈岩基状产出,侵入于印支期花岗岩和寒武系茶园头组、香楠组之下,主要出露于工作区南部,约占工作区总面积的25%。岩性主要为细粒-中细粒二云母花岗岩,灰白色、灰色,细粒花岗结构,偶见文象结构、交代净边结构,块状构造。个别见有少而小的钾长石斑晶。副矿物有萤石、黑钨矿、石榴子石、辉钼矿、黄铜矿、锆石、磷灰石、黄铁矿等。局部发育绿泥石化、绢云母化、云英岩化及伟晶岩化等饰变。全部或局部白云母化及钠长石化较发育。中棚岩体与九峰岩体、桃金洞岩体及寒武系茶园头组、香楠组均为突变不整合侵入接触,接触面弯曲,缓倾角,倾角一般40~52°,冷凝边及热变质晕较宽。从岩相学特征来看,本区与铀矿化有密切关系的九峰和中棚岩体的区别在于,九峰岩体岩性为中粒斑状黑云母二长花岗岩,仅含少量白云母;而中棚岩体岩性主要为细粒-中细粒二云母花岗岩,白云母含量相对较多,全部或局部白云母化及钠长石化较发育。
3.铀成矿条件分析
3.1 岩石地球化学
本区的岩浆岩具有多期次、多阶段、多次侵入的特点[3]。该地区花岗岩均为过铝质花岗岩或准铝质花岗岩,细粒花岗岩样品位于区间I淡色花岗岩区域内,黑云母含量等于白云母含量(Debon F et al,1983);九峰和中棚岩体样品落于区间Ⅱ,黑云母含量小于白云母含量;而桃金洞样品投于区域Ⅲ内,黑云母含量大于白云母含量,不难看出本区各期次花岗岩有从早到晚随岩浆分异程度提高的趋势,这对铀成矿较为有利。Al2O3/TiO2-CaO/Na2O源区划分表明,桃金洞岩体形成于砂质岩源区重熔过程,而九峰和中棚花岗岩以及细粒花岗岩均形成于泥质岩源区重熔过程,具有高泥质含量特征,这与苗儿山地区产铀岩相似。在T1-R2图解上显示所有岩体都落在同碰撞构造区域内。
与花岗岩平均值相比,九峰岩体和中棚岩体的As、Rb、Sn、W、Pb、Bi、Th、U元素含量较高,而V、Cr、Sr、Co、Ni、Cu、Zn等则较低。九龙径铀矿床铀矿石中微量元素含量与九峰岩体、中棚岩体和晚期的细粒花岗岩相差较大,成矿热液来源更趋向于深部热液。岩体的稀土元素与华南其它产钨、锡花岗岩的平展海鸥型的稀土配分模式基本相似,具有产铀花岗岩的稀土配分模式特征,反映出矿化与中棚岩体关系较为密切。
本区的产铀岩体具有明显的轻稀土富集特征(图1),表明二云母花岗岩形成于富含挥发份的“冷”环境(<800℃),而富含挥发份组分有利于岩体中的铀富集、迁移,这与苗儿山地区产铀花岗岩相似。剥蚀程度分析表明,产铀岩体的剥蚀程度明显低于邻近的非产铀岩体,这一现象同苗儿山地区特征基本吻合,但秀才洞地区的岩体剥蚀程度明显低于苗儿山地区,这可能是苗儿山地区以次生铀矿物为主,而秀才洞地区则以沥青铀矿物为主的原因。endprint
3.2 主要断裂构造
九龙径地区的断裂较为发育。九龙径的铀、钨多金属矿化地段,以北东走向的F1及F2(尤其是F2)为两条主干硅化断裂带,F2为区内规模最大的一条主要控矿断裂构造。以硅化碎裂岩、角砾岩及乳白色中粗晶的块状石英脉充填为特征。在外接触带或浅变质岩中,以碎裂岩及强硅化为主,还充填有乳白色中细晶块状、梳状石英脉或硅质胶结花岗岩的角砾岩的硅化带为特征,在岩体内以碎裂岩带为主,局部发育细脉状、网脉状灰黑色微晶石英脉,为九龙径地区主要的含矿断裂。
在两条断裂夹持的外接触带,发育多条硅化似层间破碎带,并都赋存有铀矿化。F2往南西进入岩体后,在其上下盘发育了次级的北北东向及近东西走向的硅质石英脉角砾岩带,并均有铀矿化显示。
3.3 热接触变质及热液蚀变
岩体外带的热接触变质作用,是指来自岩浆的热、挥发组分以及岩体在侵入过程中,对围岩产生的挤压,致使原岩成分的变质结晶或重结晶及硅化、绢云母化、电气石化等蚀变,形成宽窄不等的热接触变质带,并且这与接触带的形态、接触面产状,岩体的剥蚀程度、岩枝岩脉的发育等因素有关。热接触变质蚀变,产生了围岩某些矿物成分及岩石结构、构造以及所处物理—化学环境的变化,为铀的活化、迁移和富集成矿提供了通道和空间。该地区外带中的铀矿化均是产出在有明显角岩化的围岩中。
本区热液活动频繁,蚀变较发育,它们的分布均受断裂构造带的控制,铀矿化主要与中低温热液脉体及蚀变有关,常为微晶石英脉、玉髓脉。热液活动具有多期、多阶段成分简单的特点,从氧化物开始,继而是氧化物—硫化物、硫化物—氧化物,到氧化物—碳酸盐结束。主要是杂色微晶石英、玉髓脉,多以单脉出现,含较多黄铁矿及赤铁矿,局部见次生铀矿,主要为硅钙铀矿、钙铀云母、铜铀云母等,含铀脉体长数米至十多米,厚数毫米至数厘米,呈脉状或网脉状分布,有的呈胶结物,脉体空洞中往往有石英晶簇。围岩蚀变随花岗岩体内外接触带岩性不同而异,分带不明显,多呈叠加形式。
3.4 210Po异常
从210Po含量等值线图(图2)中可以看出,九龙径地区异常晕圈成北东向排列,总体沿F2及其次级的断裂构造展布,主要分布在岩体外接触带及中棚岩体内部,而九峰岩体则主要分布210Po均值异常。推测此异常为F2等一系列北东构造带深部铀致异常反映。
4.铀找矿方向分析
上述分析表明,中棚岩体相对于九峰岩体而言更具有产铀岩的相关特征参数,岩相学方面表现为岩性主要为细粒-中细粒二云母花岗岩,白云母含量相对较多,全部或局部白云母化及钠长石化较发育。岩石地球化学特征方面显示为铝过饱和类型,且岩浆演化分异高,对铀成矿较为有利;中棚花岗岩形成于泥质岩源区重熔过程,具有高泥质含量特征,与苗儿山产铀花岗岩极为相似;中棚岩体与铀矿石的稀土配分模型较为一致,反映出矿化与中棚岩体关系较为密切。NE向断裂破碎带组结合中棚岩体的内外接触带以及硅化、黄铁矿化、赤铁矿化等蚀变强烈、物化探异常明显的部位以及晚期脉岩较发育的部位是下一步找矿的重点地段。
依据该区优越的成矿地质背景和成矿条件,同时结合最近几年的勘查成果发现的矿化和异常,分析认为该区是寻找花岗岩接触带型铀矿的重要远景区。NE向断裂破碎带组结合中棚岩体的内外接触带是找矿的重点或首选地区。
5.结论
九龙径地区中棚岩体相对于九峰岩体而言更具有产铀岩的相关特征参数, NE向断裂破碎带组结合中棚岩体的内外接触带以及硅化、黄铁矿化、赤铁矿化等蚀变强烈、物化探异常明显的部位以及晚期脉岩较发育的部位是下一步找矿的重点地段。
参考文献:
[1]程裕淇.中国区域地质概论[M].北京: 地质出版社,1994:370.
[2]黄宏业.中南地区铀资源勘查部署规划研究归档文件》(内部报告)[R],2004年.25-26.
[3]核工业中南地质局306大队.《鹿井矿田西南部铀矿普查总结报告》,1993年.endprint