湖南鹿井地区铀成矿地质背景及找矿思路分析

李 冉，王全涛

（1. 核工业230研究所，湖南 长沙 410001；2. 核工业290研究所，广东 韶关 512000）

湖南鹿井地区铀成矿地质背景及找矿思路分析

李 冉1，王全涛2

（1. 核工业230研究所，湖南 长沙 410001；2. 核工业290研究所，广东 韶关 512000）

为了提高资源储备，延长矿山寿命，需要结合新技术、新方法在老矿区外围寻找新的找矿突破点。本文在阐述湖南鹿井地区基本情况、分析其铀成矿地质背景的基础上，结合多个方面的资料筛选出可以实现进一步突破的找矿靶区，为湖南省鹿井地区的铀资源延续提供有力的理论基础。

湖南省鹿井地区；铀成矿地质背景；找矿思路

0 前 言

关于湖南省鹿井地区的铀矿资源勘查工作最早于1958年开展。在经过几十年的勘查工作中，发现了鹿井、牛尾岭、梨花开、沙坝子、羊角脑、秀才洞、九龙径、中山、九曲岭、九龙江等矿床矿点，尤其近年来核工业230研究所在中山地区取得的找矿突破，对鹿井地区铀矿形成等进行了系统、详细的勘查分析。整个湖南省的铀矿田、铀矿床的资源储量占中南地区的铀资源储量的三分之一。湖南地区特殊的地质构造使得当地拥有十分丰富的铀矿资源。通过研究发现铀矿、成矿作用等都与地质构造有关。

1 湖南鹿井地区概况

鹿井矿田是我国重要的铀矿资源产地。从地理位置上来说，鹿井矿田处于湖南省汝城县和江西省崇义县接壤处。从地质构造上来说，该地区也正处于南华活动带华夏褶皱带武功—诸广断隆区，诸广山复式岩体中段。也因此而受到地堑式断陷带的控制和影响。整个鹿井矿田的矿床主要类型为花岗岩型和花岗岩外带型。

1） 该地区位于华夏地块与扬子地块结合部位的华南多期复合造山带内，万洋山—诸广山岩浆岩带中段，湘赣边境遂川—热水走滑断裂斜接部位丰洲拉分盆底的东南缘。控制矿田的NE向常德—安仁转换断裂，北边延伸至秦岭、南边延伸至汕头，整个规模巨大。作为一条重要的区域性大断裂，这个断裂属于一个走滑剪切带，同时还伴有火山、岩浆活动。鹿井矿田处于地壳和上地幔构造软弱带。正是这种地质构造为壳幔物质交换以及深源流体运移提供了有效条件，也为富大热液矿床的形成提供了必要的环境，鹿井铀矿田地质构造见图1。

图1 鹿井铀矿田地质构造示意

2） 矿田内分布的岩体主要以花岗岩为主，兼有花岗斑岩、细晶岩、辉绿岩等。岩体的外围分布着布震旦纪—奥陶纪地槽型褶皱构造层，主要包括寒武系香楠组和茶园头组。寒武系香楠组主要由黑色碳质板岩组成，茶园头组以厚—巨厚层长石石英砂岩、石英砂岩等，占到整个岩性组合的65％左右。岩体上覆晚白垩世—古近纪陆相构造层，岩性主要以红色砾岩、砂砾岩为主，产状由四周向中线倾斜，整个岩性和岩相稳定性一般。

3） 鹿井矿田的褶皱的主要断裂方向是从北向东，其次是北北东向。且褶皱只在西部寒武系中发育。西部褶皱的褶皱轴呈北西向走势，自西边经过沙坝子、鹿井地区之后向东转为近东西向最后被花岗岩吞蚀。鹿井地区铀矿化和断裂存在十分紧密的关系，整个矿床以及矿体都受遂川断裂与热水断裂控制。

4） 断裂带对矿体的控制作用十分明显。具体来说，矿体的形态、规模大小等都受到了断裂情况的影响。其中断裂的规模大小及其周围岩体的破碎程度影响最为深刻。鹿井地区的铀矿床也是在断裂的影响下形成了特殊的形态，不仅产状与含矿断裂基本一致，而且主要都是以陡倾斜的方式为主产出铀矿。而产于花岗岩岩体外接触带的铀矿床，呈现出多个方向的展布，包括北西、北东、北东东、近南北等，缓倾斜、陡倾斜都具备。梨花开矿床在断裂的影响下，矿体受断裂带控制，矿化岩性为硅化角砾岩，围岩蚀变主要由萤石化、黄铁矿化。

2 湖南鹿井地区成矿特点分析

1） 鹿井地区的铀成矿主要集中在印支期和燕山期。从成矿铀源的角度来分析，富铀岩体早在印支期就开始形成、发展，大面积岩体的聚集经过长时间的演化变成丰富的矿产资源。而燕山晚期地壳的活动更是使得周围地区的岩体含有大量的硅、碱，这些特性都是形成铀矿资源的极佳条件。

2） 花岗岩外带型铀矿床矿体受到断裂、接触带、含矿层控制，也就是说不同的条件影响下会产生不同的产状。在鹿井矿田中，沙坝子矿床矿体呈等间距部分，在37个矿体中其中由16个属于富矿体。达到了整个矿床总储量的76％。近几年勘查发现的中山矿床主要有两个NE向的富矿体控制。在鹿井矿田中已经探明的富矿占到了整个提交总储量的25％。对比分析整个鹿井矿床的矿体情况，可以看出其矿体是向着深部品位增高，并且呈现出规模不断增大的趋势。

3） 鹿井地区深部热液流体变化大，流动性较强，以至于地热差异大，矿液更容易富集。

3 湖南鹿井地区找矿思路分析

1） 从地理构造的角度来说，鹿井矿田处于扬子板块和华夏板块的板内扩张带。由于丰州断陷红盆围岩属于花岗岩杂岩体，加上鹿井矿田铀矿床和花岗岩杂岩紧密相伴，有矿体主要分布在花岗岩杂岩体的顶部。通过钻孔发现，杂岩体越多，矿体就越多，矿量也越大。这一点可以通过相关结果得到论证，在鹿井、黄蜂岭、牛尾岭3个矿床其中90％的矿量全部分布在花岗岩杂岩体外侧的0～50 m范围之内，有的甚至直接赋存在花岗岩杂岩体上。近年发现的中山矿床其主要矿体也是位于杂岩体接触带上。

特别是在牛尾岭东部、白垩纪盆地边缘的局部地区，出现了明显的6个局部异常显示，这一发现能够为今后的找矿工作提供重要的参考。结合经验和花岗岩地形下的铀矿成矿特点，可知断裂构造对于成矿的过程和地点均有重要的影响。经过勘探和发掘，在红层覆盖的丰州盆地的16 km2内，发现了花岗岩杂岩体中出现了一定程度的铀矿化。在牛尾岭2号剥土矿体也有重大的发现。根据检测结果，其含矿岩石是晶屑凝灰岩。这些发现都有力的表明了盆地有着良好的成矿前景。

2） 鹿井地区的油矿资源分布比较广泛且零散，很多地方都同时出现了富大铀矿化。以鹿井矿床为例，其矿体从10～300 m不等，宽度从10～200 m不等，厚度则从几米到十多米不等，其品位一般在＜0.1％，最高的为0.226％。根据目前矿山开采资料显示，1号矿体和5号矿体北部192～142 m中段中，存在一个富矿段，长度大约在60 m，厚度较大，品位达到了0.6％～0.7％。

在九曲岭矿床的1号矿体中，其水平厚度达到16.5 m，平均品位0.2％，最大的达到了20％。根据某次的采掘发现矿量呈现出深部变大趋势。沙坝子、九龙江、秀才洞、九龙径、中山等矿床都存在高品位矿石，虽然矿体的埋深不大，但是呈现出品位不断增高的趋势。近期也有研究者对其进行了探究，而研究的结果表明在鹿井矿田以及周边的一些矿床、矿点，发现了多处早期铀矿成矿同位素年龄，这些信息都表明幔源碳和高温热液蚀变都由深源高温成矿等信息。秀才洞矿床经过了十多年的开采，也取得了一定的进展。2号矿化带中采出的铀金属含量就已经不止百余吨，且这些铀金属的质量也非常良好，品位均大于1％。从中可以看出，秀才洞矿床的储量也许远远不止目前勘测到的数量，还有更多的铀矿资源等待开发。

3） 铀矿化现象的发生受到地层岩性的制约。在鹿井矿田中，花岗岩外接触带型铀矿床中沙坝子矿床矿化产于寒武系香楠组地层中，受到层位控制。因此岩石中含有大量的有机质和黄铁矿。认真分析其地层岩性，可以得出：含矿层顶板和底板均由板岩组成。整个岩层结构完整，岩性致密，符合花岗岩的基本特性。同时在构造应力的作用下，含矿层容易破碎，形成大量的裂缝，从而为矿液的运动和沉淀富集制造良好条件。另外，在鹿井、梨花开、秀才洞、九龙径矿床的含矿层中，寒武系茶园头组、香楠组这两组的铀含量较高。这也为铀的生成与转化提供了初始的环境和重要的铀源。

4） 小岩体的形成与铀矿成矿期有密切的联系。一般来说，其形成的时间与成矿的时间具有一致性。鹿井矿田地区的小岩体主要是由于构造压力而形成的。具体来说，主要分为细粒少斑黑云母二长花岗岩、细粒白云母花岗岩、石英斑岩等等。小岩体深藏地下，仅有少部分露出。其分布范围非常广泛，往往以数量众多的小岩体聚集在一起。实际生产中，勘探人员利用钻孔操作对鹿井矿田的丰州盆地外围地区进行了初步的探测，发现了地下深处分布着众多数量、不小规模的小岩体。小岩体的存在不仅能够为成矿提供必要的热源，还能提供活化剂。这主要是因为小岩体能够提供岩浆热液，从而对地下水和沉淀凝固的花岗岩液体起到加热的作用。一旦加热，花岗岩中含有的铀元素就会活化起来，从而增加了岩体中的铀源，为成矿做好准备。

5） 不同期次岩体的穿插作用，使得沉积变质岩地层或者早期岩体逐渐形成了形态各异的接触界面。这些接触截面为铀矿的发育和成矿创造了地球化学障的条件，从而使得该区域形成了大量的铀矿床。

6） 秀才洞到中山地区寒武系地层铀含量高，最高可达106×10-6，岩体中平均铀含量达75×10-6，加上该区域正好处于高航磁异常的周围，这一点对形成富大铀矿具有重要意义。对这个区域的钾含量进行测量，发现含量为中偏高水平，并且在局部地区体现得更加明显。加上该区存在铀钍异常，说明这个区域有着较好的找矿远景。热液活动频繁，脉体发育，岩体接触界面呈港湾状接触，断裂构造发育，各种异常集中显现，表明这个区域有着良好的找矿前景。

7） 根据鹿井地区成矿地质背景及以往收集到的勘查资料，充分结合该区富大铀矿紧邻花岗岩、红盆、有利含铀地层或者产铀岩体，加上已知富铀矿床特点，确定了花岗岩内带型和外带型铀矿床作为主要，在扩大老矿区的基础上开辟新地区。老地区以高昔矿床深部以及外围小山地区、鹿井矿床外围朱家地区等为主。新地区以中山地区、九龙江地区、九曲岭地区、文英地区、独松地区为主，具有良好的找矿前景。

4 结 语

本文在总结湖南鹿井地区基本地质情况以及成矿特点的基础上，从地质背景和找矿思路两个方面进行了重点分析。针对目前的找矿工作，可以从研究幔源物质这个角度入手，这种方式能够满足寻找花岗岩型富铀矿床的实际需求。同时对于已经查明和已经开发过的铀矿田、铀矿床也应该进行深部找矿工作，采用新方法、新思路，在扩大已有矿床规模的同时延长其服务年限。

［1］ 杨海，张凯，任红伟. 地质找矿的科学思维模式探析［J］.西北地质，2014，（1）：261-266.

［2］ 曾文乐，郭湖生. 在桃山地区寻找隐伏富大铀矿的思考［J］.地质论评，2010，（1）：43-50.

［3］ 杨尚海.中南地区铀资源类型、特点及找矿方向［J］.地质学报，2010，（5）：703-715.

Geological Background of Uranium M ineralization in the Area of Hunan Deer Well and the Analysis of Ore Prospecting M ethod

LI Ran1，WANG Quantao2
（1. Institute of Nuclear Industry 230，Changsha，Hunan 410001，China； 2. Nuclear Industry Institute 290，Shaoguang，Guangdong 512000，China）

In order to increase reserves and extend the m ine life， it requires a combination of new technologies and new methods in the periphery of the old m ining prospecting to f nd a new breakthrough. This paper describes the basic situation of Hunan Lujing area， the analysis of its geological setting of uranium m ineralization， combined w ith aspects of the information selected can achieve further breakthroughs in prospecting targets for uranium resources in Hunan Lujing area continue to provide strong theoretical foundation.

Hunan lujing；Uranium m ineralization geological background；Prospecting method

P619.14

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.03.007

2016-08-05

李冉（1983-），男，湖南长沙人，工程师，研究方向：地质找矿和地质灾害，手机：13655559550，E-mail：tangshui_binbin@163.com.