甘肃省龙首山革命沟铀矿床围岩蚀变及地球化学特征

■白永东（甘肃省核地质二一二大队甘肃武威733000）

甘肃省龙首山革命沟铀矿床围岩蚀变及地球化学特征

■白永东
（甘肃省核地质二一二大队甘肃武威733000）

文章阐述了革命沟铀矿床的近矿围岩蚀变特征，指出该区围岩蚀变种类主要有硅化、碳酸盐化、高岭土化、黄铁矿化、赤铁矿化和萤石化等，与铀矿化关系最为密切的是硅化和黄铁矿化。对含矿岩石硅质大理岩的地球化学成分和微量元素进行了分析。结果显示，与正常岩石相比矿化样的SiO2、CaO、MgO的含量降低，Ai2O3、Fe2O3、TiO2、烧失量含量升高；Pb、P、Sc、Ga、Ni、Mo等元素含量与铀具正相关性，可作为该矿床铀富集的良好指示性标志，尤其是Mo与铀矿关系极为密切。

革命沟 硅化 蚀变特征

革命沟硅化带型铀矿床是龙首山铀成矿带中重要的成矿类型之一，其伴生元素钼已达工业品位，铀储量达中型规模。笔者通过对革命沟地区钻孔岩心及坑道岩性资料的研究，对矿床围岩蚀变特征进行了研究，旨在为本区外围找铀提供一些借鉴。

1　矿床地质概况

矿区为一倒转背斜构造，其南部被芨岭花岗岩体破坏。背斜由中元古界蓟县系墩子沟群的硅质条带大理岩和千枚岩等岩性组成；岩浆岩除芨岭花岗岩体外，还有加里东早期的橄榄岩以及侵入于墩子沟群中的角闪岩脉、辉绿岩脉、辉绿玢岩脉等。

芨岭岩体与墩子沟群地层接触部位叠加了近东西向的革命沟断裂，革命沟断裂长25km，走向290°，倾向南西，倾角70°～80°，具多次活动特征，主活动期为加里东期，形成宽数米至数十米的构造碎裂岩带，并伴随有强烈的后期热液蚀变。在成矿后革命沟断裂又经历了多期次活动，沿断裂发育有硅质角砾岩、碎斑岩、糜棱岩和各种碎裂岩。铀矿化体主要分布于革命沟断裂与次级断裂组成的入字型构造夹持区。

2　铀矿化特征

2.1矿体形态

矿床的矿体数量较多,形态较为复杂，且绝大部分为盲矿体。矿床平均品位0.1%，个别矿体品位达0.243%。矿体一般长10～200m，厚0.34～11.38m，埋深100～500m。矿体形态呈不规则状，其产状与控矿断裂构造的产状基本一致，走向290°～310°，倾向南西，倾角60°左右，矿体往往成群出现。

2.2含矿岩石特征

本区含矿岩石有蚀变角闪岩、硅质角砾岩、硅质大理岩和花岗岩，主要含矿岩石为蚀变角闪岩，次为硅质角砾岩。蚀变角闪岩中发育有硅化、碳酸盐化、高岭土化等蚀变，具有明显的褪色现象，颜色呈浅灰色至灰白色。其间充填有较多的黑色硅质脉、黄褐色碳酸盐细脉和黄铁矿脉等；含矿硅质角砾岩沿革命沟断裂分布，角砾由石英质、硅质组成，大小不等，呈棱角状。胶结物由大量的玉髓、微晶石英及少量黄铁矿组成，岩石颜色较深，硅化强烈；含矿大理岩较为破碎，微裂隙发育，发育有硅化和胶状黄铁矿化。成矿期有黄铁矿—沥青铀矿脉，成矿后有晶形较好的黄铁矿—重晶石脉；含矿花岗岩分布于革命沟断裂上盘的构造蚀变带内，是一种强烈蚀变碎裂花岗岩，其原岩为斑状黑云母角闪花岗岩，高岭土化、绢云母化、硅化等蚀变发育，岩石呈白色。

2.3铀存在形式

铀的主要存在形式为铀矿物、次生铀矿物及分散吸附态，其中铀矿物以沥青铀矿为主，颗粒极细，与胶黄铁矿细脉和黑色硅质细脉关系密切，并见有沥青铀矿溶蚀黄铁矿的现象；近地表次生铀矿物发育，铀云母类有变钙铀云母、正铜铀云母、磷铀矿和翠砷铜铀矿等，铀的硅酸盐—硅钙铀矿，铀的硫酸盐—水铀钒和铀的硫酸磷酸盐—磷硫铁铀矿等；分散吸附状态的铀主要被铁质和粘土矿物吸附。

矿石构造主要有脉状、网脉状—角砾状，脉状—浸染状构造。结构主要有胶状、蠕虫状和不规则粒状。

3　矿床围岩蚀变特征

3.1蚀变特征

矿床围岩蚀变较为发育，种类多样，名种蚀变强度和分布范围有一定差异性。蚀变类型主要有硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭土化、叶绿泥石化、赤铁矿化、萤石化和重晶石化等，均沿革命沟断裂及北西向的次级断裂分布。由于断裂两侧的岩性不同，围岩蚀变发育的程度和种类也有所区别。

硅化：是最重要的一种围岩蚀变，分布范围较大，在含矿角闪岩中蚀变带宽一般4～5m，在含矿大理岩中宽一般2～3m，在花岗岩中宽一般1～2m。硅化是玉髓和微晶石英以胶结物的形式出现。硅化主要为三期，成矿早期主要是白色粗晶石英，成矿期为黑色微晶石英或玉髓，往往与胶状黄铁矿伴生，与铀矿化关系密切，矿后期呈乳白色石英脉产出。

碳酸盐化：分布在角闪岩和蚀变花岗岩内，蚀变矿物主要是白云石和方解石，白云石呈浅褐色他形粒状，主要交代长石类和角闪岩矿物。方解石多为白色，呈细脉状。

高岭土化：主要发育在断裂上盘的花岗岩中，次为蚀变角闪岩中。高岭土呈蠕虫状、叶片状，主要胶代斜长石和钾长石。

绢云母化：主要见于花岗岩中，与高岭土一起组成绢云母—高岭土化蚀变带，主要交代斜长石和钾长石。

黄铁矿化：呈细脉状或浸染状分布于各种蚀变岩内。根据晶形的发育程度可以分为两种，一种为浅黄铜色，立方体状黄铁矿，呈星点状分布。另一种是烟灰色胶状黄铁矿，呈胶结物、细脉状和浸染状分布。胶状黄铁矿与铀矿化关系密切。

赤铁矿化：仅在花岗岩中见到赤铁矿，呈浸染状分布，伴随有硅化、绢云母化、碳酸盐化。

萤石化和重晶石化以脉状形式产出，属于晚期蚀变，与矿化关系不大。

沿北西向控矿构造分布的蚀变有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。由于岩性不同，也有明显的不对称水平分带性，见图1。以构造或接触带为起点，向角闪岩一侧，依次见有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化；在大理岩一侧，仅表现为硅化、黄铁矿化，分布于矿化地段。

3.2蚀变岩石地球化学特征

对5个硅化角砾大理岩（富矿样），5个硅化角砾大理岩（贫矿样），3个硅化角砾大理岩（矿化样）和3个硅化角砾大理岩（正常样）进行了岩石化学成分和微量元素分析。

主元素分析结果显示，革命沟矿床矿化蚀变岩与正常围岩相比，SiO2、CaO、MgO减少，Al2O3、Fe2O3、TiO2、烧失量增加，Na2O、MnO、FeO变化不大。从弱矿化样到富矿石样Al2O3、K2O、P2O5、TiO2减少，Fe2O3、CaO增加，SiO2、Na2O、MnO、，FeO变化不大。正常围岩与矿化岩石之间的差异说明，早期热液含Si、Mg和碳酸盐含量较高，经过交代置换作用从围岩中汲取出其它元素，演化到后期热液富含U、Fe、Ti、Al。从弱矿化样到富矿石样差异表明，随着热液的运移，Al、K、P、Ti等元素先于U而沉淀，热液晚期聚集U、CO2和Fe。

微量元素分析结果显示，矿化蚀变岩石与正常围岩相比，Pb、Zn、Sc、Ga、Co、Ni、Mo、P增加，其中Mo在工业矿石中多达到综合利用标准，Cu、V、Ta变化不大；从弱矿化样到富矿石样，Pb、P、Sc、Cu、Ga、Co、Ni增加，V变化不大，Zn、Mo、Ta先增后减。Pb、P、Sc、Ga、Co、Ni、Mo可作为寻找铀矿化指示元素，尤其是Mo与铀矿关系极为密切。

4　结论

（1）本区铀矿化与围岩蚀变关系密切，主要蚀变类型有硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭土化、叶绿泥石化、黄铁矿化、赤铁矿化等，且蚀变分带明显。其中硅化和黄铁矿化可作为铀矿化的标志性蚀变。

（2）矿化蚀变围岩与正常围岩相比SiO2、CaO、MgO减少，Al2O3、TFe2O3、TiO2、烧失量增加。从弱矿化样到富矿石样Al2O3、K2O、P2O5、TiO2减少，Fe2O3、CaO增加，Na2O、MnO、FeO变化不大。

（3）铀矿石中Pb、P、Sc、Ga、Co、Ni、Mo与铀呈正相关，可作为寻找铀矿化指示元素，尤其是Mo与铀矿关系极为密切，并且已达综合利用指标，可单独圈定矿体。

[1]戴永久，等.西北地区1：5万铀矿区域调查之地质分册 [M]，核工业212，1992.

[2]李万华,陈云杰,等.河西走廊及邻区铀成矿条件、目标类型及远景研究 [M],核工业二○三研究所,2009.

P632[文献码]B

1000～405X（2016）～4～58～2