庐枞火山盆地铀矿地质特征及成矿控制因素

邵飞，许健俊，邹茂卿

（核工业270研究所，南昌 330200）

庐枞火山盆地铀矿地质特征及成矿控制因素

邵飞，许健俊，邹茂卿

（核工业270研究所，南昌 330200）

安徽庐枞火山盆地位于长江中下游成矿带中段，燕山期强烈的构造-岩浆活动孕育了盆地内铀成矿作用。在整理前人勘查及研究成果基础上，对铀矿地质特征进行了分析，总结了成矿控制因素。庐枞火山盆地铀矿与潜火山岩具密切时空和成因关联，铀成矿受潜火山岩、构造及地层岩性综合控制，但潜火山岩浆侵入作用是成矿关键因素。后续铀矿找矿工作，在对潜火山岩体外围有利空间勘查的同时，尤其要加强寻找与隐伏岩体有关的隐伏矿体，以实现铀资源扩大的预期。

潜火山岩；铀矿地质特征；成矿控制因素；庐枞火山盆地

安徽庐枞火山盆地位于长江中下游成矿带中段。区内铀矿床、矿点主要产于碱性石英正长岩内、外接触带，前人将其归属为碱性岩型或花岗岩型［1-2］，据此勘查局限于碱性岩体的内、外接触带，各矿床平均勘查深度190～370 m。近年来研究表明：庐枞盆地Fe、Cu、Au、U等矿床形成与火山-潜火山岩浆及热液活动有关，盆地内的铀矿床应归属为潜火山岩型［3-5］。笔者在梳理前人勘查及研究成果的基础上，进一步总结铀矿地质特征及成矿控制因素，提出庐枞火山盆地后续铀矿找矿工作的建议。

1 地质背景

长江中下游成矿带地处扬子陆块北东缘，与华北陆块和大别造山带相毗邻。该成矿带自晋宁期以来经历了古生代盖层沉积阶段和中生代板内变形阶段，特提斯构造域和古太平洋构造域的动力学体制复合及关联的深部过程控制其地质构造演化［6］。中生代板内变形阶段伴随着强烈的断块运动，燕山期发生了广泛的岩浆侵入和火山活动，强烈的构造-岩浆活动造就了Fe、Cu、Au和U成矿作用。

庐枞火山盆地面积约1 000 km2，被NNE向郯庐深大断裂带东界断层—罗河断裂与NE向长江断裂带的沿江断裂所夹持。盆地是在早中生代坳陷基础上发育起来的一个陆相断陷盆地，属继承式火山盆地，火山岩的直接基底为中、下侏罗统陆相含煤碎屑建造，上侏罗统-下白垩统由陆相火山岩构成。盆地内总体构造格局受制于郯庐断裂带的继承性活动，主要发育有NNE、近EW、近SN和NW 向4组基底断裂构造［7］（图1）。

图1 庐枞火山盆地地质略图Fig.1 Geological sketch of Luzong volcanic basin

中生代强烈的火山作用，在盆地内形成了厚达1 000～3 000 m的中性火山岩，划分为晚侏罗世的龙门院、砖桥及早白垩世的双庙、浮山4个旋回。各旋回形成的火山岩在平面上大致呈同心环状，其时代自边缘向中心由老到新，产状均由边缘向中心倾斜。盆地内火山岩以低硅、富碱为总体特征，各旋回末期均有与火山岩浆演化具连续性、同源性的潜火山岩浆侵入，与龙门院、砖桥旋回火山活动关系密切的早期侵入岩主要为闪长岩和二长岩类，侵入活动与双庙、浮山旋回火山岩浆活动相对应的晚期侵入岩主要为正长岩类，盆地内铀矿与正长岩具密切时空关联［5，8］。

2 铀矿地质特征

2.1 铀矿时空分布特征

庐枞火山盆地黄梅尖岩体北缘外接触带已探明8411及8413铀矿床，铀矿化主要赋存于距岩体0～400 m范围内的中侏罗统罗岭组（J2l）粗中粒长石石英砂岩中（图1、2）；大龙山岩体南缘产有大龙山矿床，铀矿化主要赋存于岩体内部下侏罗统磨山组砂岩顶垂体及残留体中（图1、3）。铀矿点主要产于黄梅尖岩体、城山岩体、大龙山岩体内、外接触带及岩体外围火山岩、砂岩中，只有石马岭矿点产于隐爆角砾岩内。

近年来岩石定年结果表明，盆地内火山岩成岩年龄为134～128 Ma，石英正长岩成岩年龄为129～123 Ma［9-10］；丁家山、大龙山矿床铀成矿年龄为109～106 Ma［11］。由此可见，庐枞火山盆地铀成矿是石英正长岩侵位后的地质事件。

2.2 矿体形态、规模及产状

庐枞火山盆地黄梅尖岩体北缘的8411、8413矿床，其矿体主要以似层状产出，赋存于岩体外接触带0～400 m范围内的罗岭组砂岩及磨山组砂岩层间破碎带内，矿体沿走、倾向延伸一般为30～60 m，矿体倾角较缓。8411矿床矿体最大走向长185 m、倾向最大延伸为380 m，矿体倾角为37°，矿床平均品位为0.118%，矿体主要赋存标高为-270～-370 m（图2）；8413矿床矿体走向最长111.5 m、倾向最大延伸65.5 m，矿体倾角8°～20°，矿床平均品位0.199%，大于0.3%品位的富矿资源量占资源总量的43.6%，矿体赋存标高为-50～-300 m。

图2 8411矿床1线纵剖面略图Fig.2 Longitudinal profile of exploration line 1 in uranium deposit 8411

大龙山矿床铀矿体主要以陡倾脉状产出，赋存于贯通石英正长岩与砂岩的构造破碎带及其旁侧裂隙密集带中，含矿岩性以砂岩为主，矿体走向长40～70 m，倾向延伸20～50 m，倾角65°～82°，赋矿标高介于600～450 m（图3）。值得指出的是，该矿床主要由1、3和7号矿带组成，1号矿带平均品位0.81%、最富样品品位达34.22%，3号和7号矿带品位为0.3%～0.5%，该矿床是我国南方少见的富铀矿床。

2.3 矿石结构、构造及矿石类型

盆地内业已发现的铀矿床矿石矿物以沥青铀矿为主，见有铀黑、铜铀云母、钙铀云母和硅钙铀矿等次生铀矿物；金属矿物为中低温热液矿床标型矿物，主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、红砷镍矿和辉砷钴矿等；脉石矿物有石英、钠长石、水云母、萤石、方解石、绿泥石和重晶石等。

图3 大龙山矿床10线纵剖面略图Fig.3 Longitudinal profile of exploration line 10 in Dalongshan uranium deposit

矿石结构以碎裂结构为主，矿石构造主要有脉状、网脉状、角砾状及浸染状构造。按矿石矿物共生组合，主要矿石类型有：沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英型；沥青铀矿-黄铁矿-碳酸盐型；沥青铀矿-赤铁矿型；沥青铀矿-黄铁矿型及沥青铀矿与水云母、赤铁矿、绿泥石矿物组合的红化黏土型。

2.4 围岩蚀变

铀矿床蚀变种类较多，与铀矿化关系密切的蚀变主要有：硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化、萤石化、水云母化和绿泥石化等，蚀变矿物表现为中-低温酸性蚀变特征。硅化在矿床内普遍发育，持续时间长，其中与胶状黄铁矿和碳酸盐细脉伴生的烟灰色、暗红色细脉状、网脉状微晶石英与矿化关系密切，这一特征与我国东部中生代潜火山岩型铜银多金属矿床蚀变特征相似［12］。

3 成矿控制因素

庐枞盆地铀矿地质特征表明，潜火山岩浆期后热液孕育了中低温热液铀矿床的成矿作用，铀矿床的形成与盆地内潜火山岩侵入体、有利的围岩条件和地质构造密切相关，是潜火山岩、地层岩性及构造复合控制的结果，但是潜火山岩浆活动对铀成矿具主导作用。

3.1 潜火山岩与成矿关系

盆地内铀矿与潜火山岩时空关联密切，表现为空间相依、时间相随。主要赋矿围岩为潜火山岩近外围并与其成分明显有异的长英质砂岩，岩石成分的变化使得潜火山岩浆侵入的期后成矿溶液性质发生变化，当含矿溶液温压条件变化时，在砂岩有利部位矿质卸载成矿。

尽管潜火山岩与火山岩岩浆演化具连续性、同源性，但从岩、矿石微量元素含量来看（表1），潜火山岩铀含量高于火山岩，表明潜火山岩浆相对更为富铀；亲铜元素（Cu、Pb、Zn）在岩、矿石中的含量差异较大，潜火山岩亲铜元素含量明显低于火山岩，而矿石的亲铜元素含量显著增高，推认潜火山岩浆期后热液与潜火山岩相互作用可能使铀及亲铜元素自潜火山岩向溶液中富集，并进而为成矿提供了一定的铀源。

表1 庐枞火山盆地岩、矿石微量元素含量（wB/10-6）Table 1 Contents of the trace elements in rocks and ores of Luzong volcanic basin

3.2 构造与成矿关系

庐枞火山盆地断裂构造控岩控矿作用明显。

NNE（NE）向基底断裂构造控制了火山盆地的空间定位，控盆断裂的形成与演化可以追溯到三叠纪以来郯庐断裂带频繁的继承性活动［13］。发育于盆地内的受制于郯庐断裂带继承性活动的NNE、近EW、近SN及NW向4组基底断裂，不仅控制了潜火山岩的侵位，而且是重要的控矿构造，其表现形式为基底断裂或不同方向基底断裂复合制约了盆地内铀成矿作用的空间结构。近EW向基底断裂控制了8411、8413矿床的空间展布，NW与近SN向断裂复合部位控制了大龙山矿床的空间定位；此外，基底断裂还控制了矿（化）点的空间产出（图1）。据此认为，盆地内基底断裂构成了重要的导矿构造［14］。

潜火山岩体外围砂岩层间破碎带构造、贯通砂岩与潜火山岩的断裂构造是铀矿床矿体赋存的容矿构造，它直接控制了矿体的形态、产状。盆地内还发现有隐爆角砾岩构造控矿，如石马岭矿点。需要指出的是，隐爆角砾岩构造是潜火山岩型矿床的重要控矿构造之一［15］，这也为铀矿床类型归属提供了间接证据。

3.3 地层岩性与成矿关系

庐枞火山盆地铀矿床主要赋矿围岩侏罗系砂岩铀含量为2.7×10-6～5.4×10-6，平均值为4.2×10-6，略高于华南陆壳侏罗系碎屑岩平均铀含量（3.16×10-6），但低于华南陆壳碎屑岩平均铀含量（5.69×10-6）［16］。因此，赋矿地层不可能提供大量成矿物质。

尽管赋铀地层岩性较单一，主要为一套紫红色碎屑岩系，但岩性粗细相间，沉积韵律明显、韵律层多，如8411矿床赋矿地层罗岭组可划分为23个韵律层，铀矿化主要赋存于侵入岩外带粒度较粗的韵律层中（表2）。中粗粒砂岩韵律层在断裂构造影响下容易破碎，形成层间构造及顺层构造，其为受温度、压力梯度驱动的矿液活动提供了有效的运移空间和矿质卸载场所。陡倾构造在砂岩中形成的破碎带同样是有利成矿空间，如大龙山矿床。

4 结论

1）燕山期爆发的大规模构造-岩浆活动，在长江中下游成矿带形成了众多的Fe-Cu-Au矿集区，该成矿带中段的庐枞火山盆地不仅Fe、Cu矿产丰富，而且是安徽省境内目前惟一具工业意义的铀资源基地。

2）庐枞火山盆地火山-潜火山岩浆活动孕育了铀成矿作用，铀矿化与潜火山岩具密切时空关联，表现为空间相依、时间相随。铀矿石金属矿物主要为中低温热液矿床标型矿物，与铀矿化关系密切的围岩蚀变表现为一套中低温酸性蚀变矿物组合，表明盆地内铀矿床属中低温热液铀矿床。

3）庐枞火山盆地铀成矿是潜火山岩、构造及地层岩性三者综合控制的结果。基底断裂构造控岩控矿作用明显，潜火山岩浆期后热液与潜火山岩的相互作用促成了成矿流体演化，潜火山岩体外接触带砂岩中粗中粒韵律层内发育的层间破碎带及顺层构造，为成矿流体运移和矿质卸载提供了有利空间。

4）与盆地内铀矿化具时空和成因联系的潜火山岩，其岩浆与火山岩浆演化具连续性和同源性，据此可将盆地内铀矿床类型归属为潜火山岩型，并充分认识到铀矿床是在火山岩浆作用系统中由潜火山岩浆侵入、分异演化过程中而形成的。从找矿实用性上说，庐枞火山盆地后续铀矿找矿工作应抓住潜火山岩这一成矿主要因素，加强在已知潜火山岩体外围铀矿化线索明显的有利空间勘查，更为重要的是寻找与隐伏岩体有关的受断裂构造、层间破碎带构造及隐爆角砾岩构造控制的隐伏潜火山岩型铀矿化，有可能对该火山盆地铀成矿作用的认识产生质的飞跃。

表2 8411铀矿床主要含矿砂岩岩性特征表Table 2Lithological features of the main ore-bearing sandstone in uranium deposit 8411

［1］陈一峰.庐枞地区铀成矿规律探讨［J］.铀矿地质，1994，10（4）:193-202.

［2］章邦桐，张祖还，倪琦生.内生铀矿床及其研究方法［M］.北京：原子能出版社，1990:378-388.

［3］魏燕平，张冠华.安徽庐江友桥铁矿火山成矿特征［J］.安徽地质，1996，9（2）:108-114.

［4］张传昱，张均，范建强，等.安徽庐枞盆地陆相次火山岩型铁铜矿床成矿谱系初步探讨［J］.矿床地质，2012，31（S1）:67-68.

［5］张明林，李国臣，车永飞，等.安徽省无为县丁家山铀矿床成因类型与成矿模式［J］.地质论评，2013，59（S1）:1 064-1 066.

［6］陶奎元，毛建仁，杨祝良，等.中国东南部中生代岩石构造组合和复合动力学过程的记录［J］.地学前缘，1998，5（4）:183-190.

［7］李锦伟，曾键年，许继峰，等.安徽庐江龙桥铁矿床金云母40Ar/39Ar定年：矿床成因的年代学证据［J］.地质科技情报，2013，32（4）:171-176.

［8］李洪英，张荣华，胡书敏.庐枞盆地正长岩类地球化学特征及成因探讨［J］.吉林大学学报：地球科学版，2009，39（5）:839-848.

［9］周涛发，范裕，袁峰，等.庐枞盆地侵入岩的时空格架及其对成矿的制约［J］.岩石学报，2010，26 （9）:2 694-2 714.

［10］薛怀民，董树义，马芳.长江中下游庐枞盆地火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄：对扬子克拉通东部晚中生代岩石圈减薄机制的约束［J］.地质学报，2012，86（10）:1 569-1 583.

［11］核工业270研究所.安徽庐枞地区铀成矿远景综合调查研究报告［R］.南昌：核工业270研究所，1989.

［12］耿文辉，姚金炎，马文荣，等.中国东部中生代次火山岩型铜银多金属矿床［M］.北京：冶金工业出版社，2006:9-22.

［13］朱光，王道轩，刘国生，等.郯庐断裂带的演化及其对西太平洋板块运动的响应［J］.地质科学，2004，39（1）:36-49.

［14］曾庆栋，陈岩，李国良，等.内蒙红花沟金矿构造控矿规律及找矿方向［J］.黄金科学技术，2003，11 （5）:7-11.

［15］冯建忠，王京彬，梅友松.论中国火山次火山岩—斑岩金银矿成矿条件［J］.地质与勘探，2000，36（3）:1-4.

［16］章邦桐，张祖还，倪琦生.内生铀矿床及其研究方法［M］.北京：原子能出版社，1990:29.

Geological characteristics and metallogenetic factors of uranium deposits in Luzong volcanic basin

SHAO Fei，XU Jianjun，ZOU Maoqing
（Research Institute No.270，CNNC，Nanchang 330200，China）

Objective：Luzong volcanic basin in Anhui is located in the middle of Middle-Lower Yangtze River metallogenic belt.Strong Yanshanian tectonic-magmatic activity breeded the uranium mineralization in the basin.Based on reorganizing the previous exploration and research results，this paper analyzed the geological characteristics of the uranium deposits and summarized the metallogenetic factors. Uranium deposits in Luzong volcanic basin are associated with subvolcanic rock in time，space and genesis.Although the uranium mineralization is controlled by the subvolcanic rocks，tectonics and formation lithology，the intrusion of subvolcanic magma is the key factor of mineralization.In order to realize the expectation of enlarging the uranium resources，the subsequent uranium prospecting work should explore the advantageous outside space of the subvolcanic rock mass，especially find the concealed uranium ore body which is connected with the concealed rock mass.

subvolcanic rock；geological characteristics of uranium deposits；metallogenetic factors；Luzong volcanic basin

P612；P619.14

A

1672-0636（2015）04-0187-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2015.04.001

2014-09-26

邵飞（1963—），男，江西都昌人，研究员级高级工程师，博士，长期从事铀矿地质勘查及成矿理论研究工作。E-mail:sf270@163.com