赣南均田铀矿床成矿作用及找矿方向

陈 欣，周肖华，吴 勇，黄 超，黄 乐

(1．核工业二七〇研究所，江西 南昌 330200；2．东华理工大学，江西 南昌 330013)

赣南均田铀矿床系1980年由七〇三航测队发现，之后由华东地勘局二六四大队开展地面检查、槽探揭露及钻探查证工作。至1988年，由于地勘投资压缩及施工困难等原因中途下马，只提交了小型矿床报告。但前人工作匆忙结束，矿床局部地段工作程度较低，找矿基本停留在岩体外带寒武系下统浅变质岩中，对马岭岩体内部铀矿化探索及铀成矿作用等研究工作也较为薄弱。本文旨在系统梳理前人资料，并结合近年来核工业二七〇研究所在马岭地区铀矿勘查取得的成果认识，进一步总结均田矿床成矿地质特征，分析探讨矿床铀成矿作用，并对矿床的找矿方向提出了一点新的想法，以期为矿床的勘查部署工作提供新的依据。

1 区域地质背景

赣南均田矿床位于马岭岩体的北端(图1)。岩体出露面积约120 km2，为燕山期多阶段复式岩体(宋振涛等，2017；张运涛等，2012)。燕山早期岩浆活动强烈，形成岩基；晚期活动逐渐减弱，以脉体活动为主，形成酸性—中基性岩脉。岩体外围震旦—寒武系浅变质岩、泥盆系湖滨相碎屑岩广泛分布，石炭、二叠系浅海—滨海相碳酸盐碎屑岩以及侏罗系、白垩系陆相碎屑岩呈零星状出露(刘静等，2015；邵飞等，2014a；孟雷等，2016)。断裂构造以北东向为主，南北向、东西向及北西向为辅，形成马岭地区构造格架。马岭岩体已发现有均田、牛岭两个小型铀矿床，以及大坑、嵊背、中流等众多矿(化)点，已有找矿成果直观表明马岭岩体铀成矿地质背景优越(邵飞等，2014b)。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿床主要出露震旦系上统和寒武系下统地层，两者均属一套海相沉积碎屑岩，经区域变质作用形成一套浅变质岩系。震旦系上统老虎塘组(Z2l)地层仅在苗坑地段出露；寒武系下统牛角河群(∈1n)地层分布面积较大，为矿床主要赋矿层位(图2)。

图1 马岭地区地质简图Fig.1 Geological sketch map of Maling intrusion1.白垩系砂岩；2.下侏罗统砂岩；3.中-上侏罗砂岩；4.二叠系砂岩；5.石炭系杂砂岩；6.中-上泥盆统粉砂岩；7.上泥盆统砂岩；8.寒武系浅变质岩；9.寒武-震旦系浅变质岩；10.细粒黑云母花岗岩；11.细中粒黑云母花岗岩；12.粗粒似斑状黑云母花岗岩；13.煌斑岩；14.花岗斑岩；15.铀矿床、矿点、矿化点

震旦系上统老虎塘组(Z2l)：分布在矿床西部。依岩性特征可分为两个岩段：下段(Z2l1)为变质砂岩偶夹板岩、硅板岩透镜体，厚度>150 m。上段(Z2l2)为硅板岩，局部夹变质细砂岩、变质粉砂岩，厚度3～12 m。

寒武系下统牛角河群(∈1n)：分布在矿床北部和东部。依岩性分为上、中、下三个岩性段，进一步可细分为九个岩层。

图2 均田矿床铀矿地质图Fig.2 Geological map of Juntian uranium deposit1.第四系残坡积物；2.牛角河群上段第三层；3.牛角河群上段第二层；4.牛角河群上段第一层；5.牛角河群中段第二层；6.牛角河群中段第一层；7.牛角河群下段第四层；8.牛角河群下段第三层；9.牛角河群下段第二层；10.牛角河群下段第一层；11.老虎塘组；12.中粗粒似斑状黑云母花岗岩；13.断裂构造

牛角河群下段(∈1n1)：分为四个岩层(∈1n1-1，∈1n1-2，∈1n1-3，∈1n1-4)，主要岩性为变质砂岩夹板岩、炭板岩，底部见石煤透镜体，顶部为硅板岩，厚度43～271 m。

牛角河群中段(∈1n2)：分二个岩层(∈1n2-1，∈1n2-2)，下部为变质砂岩夹变质粉砂岩、板岩，厚度30～270 m。上部为薄层硅板岩，厚度2～11 m。

牛角河群上段(∈1n3)分三个岩段层(∈1n3-1，∈1n3-2，∈1n3-3)，主要为变质砂岩夹板岩、炭板岩，厚度140～600 m。

寒武系下统与震旦系上统呈整合接触，各岩性段之间也为整合接触。

2.2 构造

(1)褶皱构造。矿床内震旦、寒武纪地层在近东西向力偶的作用下，形成轴向近南北，轴面倾向西，倾角40°～50°的莲塘—油店背倒转复式褶皱，形成一系列倒转背向斜。矿床内出露的均田向斜其西翼地层走向为北北东向，东翼地层走向为北北西向或近南北向，致使该向斜轴部向北仰起，大致在祁禄山附近消失。

(2)断裂构造。按断裂展布方向可分为东西、北西和近南北向三组。

①东西向：该组构造以均田—新土断裂(F15)为代表。该断裂位于矿床北部，长数千米，总体产状走向近东西，倾向南，倾角75°左右。断裂破碎带宽2～15 m，北盘上升，南盘下降。带内蚀变主要有硅化、绢云母化、赤铁矿化。未见铀矿化。

②北西向：矿床内出露规模较大的有两条(F1，F2)。F1断裂走向北西340°左右，倾向北东，倾角60°左右。断裂以硅化破碎带为主，宽1～2 m。带内蚀变有硅化、赤铁矿化、黄铁矿化，局部见铀矿化。F2位于F1西部，走向与F1近于平行，倾向南西，倾角49°～60°。该断裂以破碎为主，带宽1～2 m。蚀变为弱硅化、赤铁矿化、黄铁矿化，局部见铀矿化。

③近南北向：此组构造在矿床内非常发育，一般倾向西，规模大小不一。从断裂与地层关系看，可分为顺层与切层两种。其中顺层断裂倾角为32°～35°，切层断裂倾角为60°～82°。断裂构造走向均与地层走向基本一致。前者如F3，F4，F7，F8，后者如F13，F14。各断裂构造带在走向上呈侧列再现形式出现，形态上多呈透镜状，以破碎为主，破碎带宽几十厘米至10 m不等。带内蚀变主要有硅化、赤铁矿化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化等。顺层断裂为矿床的主要赋矿部位。

2.3 岩浆岩

矿床出露的岩浆岩为马岭复式岩体。该复式岩体具有多期次、多阶段活动特点(表1)，燕山早期第一阶段主要为粗中粒、中细粒黑云母花岗岩(γ52-1)，构成复式岩体主体，呈岩基状产出。该岩基岩相分带清楚，内部相为粗中粒似斑状黑云母花岗岩，过渡相为中粒似斑状黑云母花岗岩，边缘相为细粒少斑黑云母花岗岩。与围岩接触带为少斑二云母花岗岩。燕山早期第二阶段侵入的细粒二云母花岗岩(γ52-2)，呈岩枝、岩瘤、岩脉产出。燕山晚期为大量花岗斑岩、石英斑岩、煌斑岩、辉绿岩脉侵入。岩体与震旦系—寒武系浅变质岩呈侵入接触。岩石化学成分分析结果反映该复式岩体属过铝质、钙碱性陆内S型花岗岩(邵飞等，2014a)。

表1 马岭岩体活动期次表

3 矿体特征

3.1 矿化分布及规模

均田矿床分为均田、苗坑两个矿化地段，相距约2 km。两地段控矿条件及矿化特征基本一致。铀矿化产于花岗岩外接触带下寒武统中，工业矿体具如下空间展布特征(表2)：平面分布范围距接触带0～1 000 m之间；剖面上离接触界面0～130 m矿化较好，其中以14～35 m范围内矿体较多。

工业矿体主要赋存在∈1n1-3和∈1n3-1两个岩性段内缓倾角顺层构造破碎带中，以及破碎带上、下盘邻近部位(图3)。少量矿体赋存在陡倾角切层硅化破碎带中。另有个别矿体赋存在岩体内接触带。矿化主要岩性有变质砂岩、角岩化砂岩、炭质板岩和硅质板岩，富含有机质是矿石的主要特征。

矿体形态主要为似层状、透镜状，少数为扁豆状、团块状。矿体规模一般较小，且沿走向、倾向变化较大。总体规律是均田地段倾向大于走向，苗坑地段走向大于倾向。矿体品位一般为0.050～0.100%，最高品位为0.482%。最大矿体位于苗坑地段，产于∈1n1-3地层中受层间破碎带所控制，矿体沿走向长200 m，倾向延伸40～90 m，平均厚度2.06 m，平均品位0.123%。

图3 均田地段05号勘探线地质剖面简图Fig.3 The geological profile of No.05 exploration line in Juntian section1.第四系残坡积物；2.牛角河群第三段第二层变质砂岩；3.牛角河群第三段第一层变质砂岩；4.中细粒黑云母花岗岩；5.中粗粒似斑状黑云母花岗岩；6.构造破碎带；7.矿体；8.钻孔

3.2 矿石特征

矿石中铀矿物为沥青铀矿，金属矿物主要为赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿，少量方铅矿及闪锌矿。脉石矿物为石英、方解石、绢云母、绿泥石及少量萤石。次生铀矿物仅见硅钙铀矿。

铀在矿石中的存在形式以吸附状态为主，少量呈细脉、微脉或浸染状沥青铀矿存在。

矿石矿物的共生组合主要为沥青铀矿—赤铁矿型、沥青铀矿—赤铁矿—微晶石英型、铀—萤石型、沥青铀矿—方解石型及铀—叶腊石—粘土矿物型。其中以沥青铀矿—赤铁矿组合最为重要。

3.3 围岩蚀变

矿床热液蚀变强烈，按其形成早晚及其与矿化关系，可分为矿前期、成矿期和矿后期。

矿前期主要有钠钙长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化，该期蚀变波及整个马岭复式岩体及外围泥盆系、寒武系地层。

成矿期主要有赤铁矿化、萤石化(图4)、绢云母化和硅化，其中赤铁矿化、紫黑色萤石化强度与铀矿化强度呈正相关。

矿后期蚀变有碳酸盐化、硅化、绿泥石化、褐铁矿化。

表2 矿体空间展布特征表

据《华东铀矿地质志》(2004)资料整理

图4 成矿期热液蚀变(均田地段ZK13-03)Fig.4 Rock alteration of mineralization stagea．浸染状赤铁矿化；b．紫黑色萤石化及晚期网脉状碳酸盐化

4 成矿作用

4.1 成矿物质来源

花岗岩型铀矿床矿质主要来自产铀岩体，部分来自富铀地层，少量来自深部岩浆源和地幔。均田矿床铀成矿物质主要来源于前两者，铀源层是成矿的物质基础，富铀岩体的自变质作用是成矿的充分条件，多期次的构造活动是成矿的必要条件。

(1)富铀地层。富铀地层是形成外带型铀矿床的重要铀源。已查明的华南花岗岩型铀矿床主要含铀层位有二叠系的含炭硅质板岩，泥盆系的泥质灰岩，上震旦一下寒武系的炭硅泥板岩。均田矿床矿体主要赋存在∈1n1-3和∈1n3-1两个层位中，其共同特征是：①岩性复杂，除有变质砂岩、泥质板岩、斑点板岩外，炭板岩、红柱石角岩普遍发育，并见有少量堇青石角岩；②平均放射性强度较其它岩性段高，∈1n1-3为42.8 γ，∈1n3-1为40.8 γ，其它岩性段一般23～30 γ；③含铀量较高，是区域性重要的富铀层，∈1n1-3为46×10-6，∈1n3-1为44×10-6；④含炭量较高，含炭层位较多，如∈1n1-3局部达5～7层；⑤层间破碎带发育。震旦一下寒武系地层上述特征为铀的成矿、富集提供了最原始的铀物质，也为后期形成马岭富铀岩体奠定了物质基础。

(2)富铀岩体。马岭复式岩体是由基底富铀的震旦—寒武系地层经混合岩化、花岗岩化或重熔而形成的陆内S型花岗岩。岩浆演化最晚期热液富铀可能直接演化成为成矿流体或为铀成矿提供物质基础(徐浩等，2011)。岩体自变质作用、构造运动及表生作用强烈，岩石碎裂蚀变。长石被绢云母交代，黑云母为绿泥石交代，硅化、碳酸盐化等蚀变普遍发育。岩石的自变质作用、碎裂蚀变为铀的分解和活化转移提供了条件。分析资料表明，马岭复式岩体铀含量高达14×10-6，是A·π维渃格拉多夫提出的酸性火成岩岩平均铀含量的4倍(冯明月等，2012)。淋滤浸出试验显示，25个岩石样平均浸出率达18.46%，说明该复式岩体铀含量高、浸出率高，属富铀岩体，可为铀成矿提供丰富铀源。

4.2 构造与成矿关系

北东向小坌—里仁断裂及其次级断裂控制着马岭地区铀矿化的产出，均田矿床即产在再里—均田断裂旁侧。矿床由于受区域地质构造演化制约，经历了多期次的构造活动，特别在近东西向的早期强挤压力和晚期弱拉张力的作用下，使该地区先形成了轴向近南北的倒转褶皱，同时产生了许许多多的南北向顺层缓倾角的层间破碎带，最后由于拉张力作用出现少量的陡倾角的切层断层构造，基本形成了矿床的构造骨架。多期次的构造活动产物，为后期含铀热液运移、汇聚、沉淀创造了条件和空间(李建红等，2013)，其中南北向断裂明显控矿，尤其是缓倾角的顺层层间破碎带控矿更为突出。据牛岭矿床资料显示，马岭岩体内部断裂构造也是铀成矿的有利部位①华金，韦金文．2013．江西省赣县再里地区铀矿普查2013年度设计报告[R]．中国核工业地质局：11-15．。

4.3 中基性脉岩与成矿关系

近年来，核工业二七〇研究所在马岭岩体北端均田矿床及南端牛岭矿床陆续开展铀矿勘查工作，对岩体内部进行了大胆的探索，两地区均发现产在岩体内部中基性岩脉中的工业矿体。

2012年，均田矿床ZK09-09号钻孔，在距接触带170 m处的岩体内部揭见产于中基性岩脉中的铀矿体(图5)。矿体厚0.80 m，品位0.071%，矿体厚度严格受限于岩脉宽度。通过野外地质编录观察，中基性岩原岩受构造作用影响，岩石呈碎裂角砾状(图6)，见赤铁矿化细脉及浸染状黄铁矿化沿角砾间充填。原岩中矿物由于蚀变强烈肉眼较难辨认，取样送至“江西地质科学研究所实验室”做镜下鉴定，样品编号Y0909-6，深度286.71～286.86 m。鉴定结果显示：原岩具碎裂残余斑状结构，块状构造。斑晶主要为斜长石(8%)，少量为暗色矿物(2%)；基质主要为斜长石(74%)，暗色矿物(15%)，磁铁矿(1%)。综合野外观察及镜下鉴定，岩石定名为“弱硅化碎裂绢云母化闪长玢岩”。这是首次在均田矿床揭见中基性岩脉，也是首次在该矿床远离接触带>100 m处揭见工业铀矿体，拓展了矿床的找矿空间，也为后续勘查指明了找矿方向。

图5 均田地段09号勘探线剖面示意图Fig.5 The geological profile of No.09 exploration line in Juntian section1.第四系残坡积物；2.牛角河群第三段第三层变质砂岩夹炭板岩；3.牛角河群第三段第二层变质砂岩；4.牛角河群第三段第一层变质砂岩；5.牛角河群第二段第二层硅板岩；6.燕山早期第一阶段中粗粒黑云母花岗岩；7.闪长玢岩；8.构造破碎带；9.矿体；10.钻孔

图6 矿化闪长玢岩(ZK09-09)Fig.6 Mineralization diorite-porphyrite

2010年，牛岭矿床8505地段ZK8-1号钻孔在硅化破碎带与煌斑岩交点处揭见“厚、富、大”的工业矿体，累计见矿厚度大于6 m，单段最高品位0.498%，单孔资源量超150 t。铀矿化受构造与煌斑岩联合控制，突破了原有的该矿床“仅是一个花岗岩外带型层控铀矿床”的认识。

分析认为，马岭地区中基性岩脉与铀矿化存在一定的时空联系(邵飞等，2014b)，可为成矿带来热流体及矿质沉淀的还原剂(邵飞等，2011)，并且当脉岩被破碎蚀变时更有利铀矿化(张万良等，2015)。燕山晚期中基性脉岩的侵入活动从深部带来大量的还原性超临界气体(幔汁)，这种还原性超临界气体具有很强的萃取围岩中矿质的能力，在上升侵入过程中活化萃取富铀的花岗岩，同时使岩石发生强烈蚀变，使岩石中铀元素更容易迁出、运移，并在物化场改变时还原沉淀，富集成矿(杜乐天，1996；何德宝等，2016)。

4.4 成矿模式探讨

矿床上震旦—下寒武统海相地层是铀源层，燕山期受区域拉张作用影响，发生强烈的岩浆侵入活动，震旦—寒武系地层发生混合岩化、花岗岩化或重熔，使铀源层中分散吸附状态的铀以类质同象形式被固定在含铀的副矿物内，形成富铀岩体。再经过岩体的自变质作用、构造运动及表生作用，被固定的铀游离出来形成晶质铀矿或呈活性铀存在，形成铀源体。铀源体在岩浆期后热液或沿断裂上升的幔源热液中以四价或六价铀络合物形式迁移，当温度较低，遇到有利的还原剂时沉淀富集，形成矿体(钟福军等，2014)。

5 找矿方向

前人经过八年的勘查揭露工作，初步查明了矿床控矿因素、成矿地质条件及矿化特征，并提交了小型矿床储量。但局限于对传统的花岗岩外带型铀矿的认识及当时勘查技术水平，前人找矿对象主要以寒武系下统浅变质岩层间破碎带为主，勘查深度一般小于300 m，对岩体内部及与中基性脉岩有关的矿化未系统开展工作，工作程度较为薄弱。

近年来，随着花岗岩型铀矿找矿理论不断成熟，马岭地区铀矿勘查范围和深度也在不断扩大。核工业二七〇研究所在对马岭岩体内部及中基性脉岩的勘查中取得了较好的找矿成果，提出岩体内部陡倾断裂构造及中基性岩脉发育处具有较大的找矿潜力，这也为均田矿床深入岩体内部勘查奠定了坚实的基础。因此，今后矿床铀矿找矿在寻找岩体外带层间破碎带型铀矿化的同时，应加强探索马岭岩体内部受构造及中基性脉岩控制的铀矿化，这将是扩大均田矿床铀资源潜力的重要找矿方向。

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