王战永,范永宏,孙悦,李巨初,姚毅锋
四川冕宁县小沟7801铀矿化点矿化特征
王战永1,范永宏1,孙悦1,李巨初2,姚毅锋1
(1. 核工业二八〇研究所,四川 广汉 618300; 2. 成都理工大学,成都 610059)
7801铀矿化点产于冕西岩体第四阶段早白垩世灰白色、浅紫色中细粒钾长花岗岩中。通过对该区铀矿化、构造、矿物及围岩蚀变特征的研究,认为该区铀矿化与碱交代作用密切相关,定位于次级断裂带上盘的更次级裂隙中。NE向节节马—小沟断裂为控矿构造,为含矿热液的上升提供了通道,从深部带来成矿热液,其上盘次级平行断裂及更次级断裂则是容矿构造,为铀矿化提供了容矿空间。铀矿体产于碱交代岩中,很少在其范围之外,矿体是碱交代岩的一部分。
铀矿;碱交代;矿化特征;小沟
冕西花岗岩体位于四川省冕宁县境内。该岩体具有良好的多金属成矿地质环境,已探明工业矿种包括稀土、铜、岩金、铅锌等。岩体北部发现铀矿点3个,矿化点4个,以及大量铀异常点(带)。通过野外调查,结合室内分析成果,对岩体北部小沟地区7801铀矿化点矿化特征进行了分析,旨在对下一步在区内从事铀矿找矿工作的同行们有所启迪。
冕西花岗岩体位于扬子准地台西部边缘康滇地轴北段泸定-米易台拱上。岩体呈北北东向长条状产出,长约80km,宽约10km,面积约800km2。岩体时代为早白垩世,侵位于泥盆系中下统、二叠系、二叠纪基性岩(峨眉山玄武岩),以及新太古-古元古界康定群中深变质岩系中。
图1 小沟地区地质简图
1-中细粒加长花岗岩;2-煌斑岩脉;3-构造及编号;4-矿化点;5-异常点及编号;6-坑道;7-矿化段及编号。
根据冕西花岗岩体岩石学及岩石地球化学特征,可划分为四个演化阶段:第一阶段岩性为细粒钠闪花岗岩,具细粒花岗结构,块状构造。岩石成分由钠闪石、钠长石、钾长石、石英组成。测得全岩(K-Ar)同位素年龄134Ma;第二阶段岩性为细粒—微细粒钾长花岗岩,呈岩基产出,具细粒—微粒花岗结构,块状构造。测得全岩同位素年龄112.53Ma;第三阶段岩性为中粗粒钾长花岗岩,具中粒—粗粒结构,块状构造。测得全岩同位素年龄112Ma;第四阶段岩性为中细粒钾长花岗岩,中—中细粒结构,镜下自形—半自形粒状结构,文象—显微文象结构,块状构造。测得全岩同位素年龄为105Ma[1-2]。
7801铀矿化点的矿化与碱交代作用密切相关,是冕西岩体主要的矿化类型之一。小沟地区主要岩性为第四阶段灰白色、浅紫色中细粒钾长花岗岩,在其外围北西部有下震旦统苏雄组火山岩呈NNE向产出,二者呈侵入接触。区内有正常煌斑岩脉出露,其分布范围较广,严格受构造控制,沿区域断裂或其次级断裂充填。区内断裂构造发育,构造线总体为NNE向,按其产出的方向可分为NNE向、NEE向和NW—NNW向三组,其中前两组较发育,规模大,后一组规模较小。7801矿化点产于NNE向小沟断裂(F1)与NE向节节马—小沟断裂带(F2)的交汇部位(图1),小沟断裂属三代-牦牛坪断裂带,其产状5°~30°∠80°。
矿化主要赋存在沿构造带由碱交代作用形成的似长条状、似脉状及团块状钠长岩中。前人描述:钠长岩的矿物组成主要为棋盘格子状钠长石,粒径在0.3~0.5mm,少数达1~1.5mm,含量60%~90%;部分条纹长石、石英和少量的碱性暗色矿物(霓辉石、钠闪石)及榍石、锆石、白钛矿等。
照片1 自变质钾长花岗岩正交偏光
棋盘格状钠长石交代条纹长石;微斜长石交代正长石;矿物颗粒间充填绿帘石-绿泥石。
照片2 钾长花岗岩正交偏光
以正条纹长石为主,晚期正长石交代条纹长石;绿帘石-绿泥石细脉。
薄片鉴定发现:岩石中以条纹长石、正长石为主(70%~75%,钠长石、微斜长石交代前者,约占10%,石英填隙,约占15%。极少暗色矿物)。正长石具有净化边结构,“棋盘格子状”钠长石似乎交代条纹长石。条纹长石呈半自形,偶见呈斑晶(照片1);由正条纹长石、少量正长石和钠长石组成,石英少量(5%~10%)。花岗结构,见正长石呈斑晶,具似斑状结构。正长石具有净化边结构,见少量新鲜、半自形、细粒、具卡-钠双晶律的钠长石,为晚期钠质交代产物。钠长石呈细小团块分布(照片2)。因此认为7801矿化点的钠长岩其实质上属岩浆晚期自变质作用的产物,为较广泛的面型钾质交代和受构造次级裂隙控制的脉型钠质交代形成的广义花岗岩类。
图2 小沟7801矿化点BT-2剥土钠交代矿化体地质示意图
1-钾长花岗岩;2-钠长岩体;3-蚀变范围;4-铀矿化体;5-断裂和裂隙;6-坑道。
3.2.1 Ⅰ号矿化段
Ⅰ号矿化段内构造以NE向较早期构造f2-1和f2-2为主,此二者为区内NEE向节节马—小沟断裂带(F2)的平行次级构造;后期该地段发育近SN向f1断裂,错断早期NE向断裂,在局部地段形成铀的再次活化富集,形成该段内⑤号矿体,见图2。对该矿化段进行剥土工作,发现矿化主要赋存在f2-2断裂上下盘的次级裂隙中,如②号矿体。该段地表矿(化)体呈团块状或透镜状,基本都位于断裂上下盘的钠长岩体内,钠长岩体破碎较强烈。这符合矿体及碱交代体多定位于大断裂本身产状变异处或次级构造发育处的一般规律[3]。规模较大的矿(化)体有两条:⑤号矿体,整体稍发红,呈浅肉红色,具轻微红化,岩石中发育几组节理,破碎严重,矿体长约6.0m,宽约1.6~1.9m;②号矿体,矿化最富处呈黑色,岩石强烈破碎,矿体长约6.8m,宽0.9~1.1m。刻槽取样分析铀含量最高达1.21%。
KD-2内所见矿化现象同地表类似,其主巷18m至24m处控制的矿化体与Ⅰ号矿化段中②号矿体基本上相对应(图3),均位于f2-2次级断裂之下盘,亦产于黑色钠长岩内及其附近,但矿化向浅深部有变小变贫趋势。矿化地段岩石强烈破碎,裂隙发育,矿化极不均匀,地表矿化和坑道内矿化都产于同一断层的下盘,因此由地表至坑道可视为一个连续的矿化带。
图3 小沟7801矿化点Ⅰ号矿段地质剖面图
1-钾长花岗岩;2-构造破碎带;3-石英脉;4-黑色蚀变岩;5-构造及裂隙;6-产状;7-坑道编号。
不难看出,矿化只在构造裂隙内钠长岩较发育的地段富集,岩石碎裂处常常是钠长石最发育处,也是铀矿化很富集部位[4],可以说钠长岩体为铀矿化提供了有利空间,它与构造共同控制着铀矿(化)体的形成及展布。
3.2.2 Ⅱ号矿化段
该矿化段矿化岩石为黑色钠长岩,化学分析显示铁、镁含量较正常花岗岩高,初步分析蚀变以绿泥石化为主。黑色钠长岩沿NWW向(总体产状为200°∠80°)构造裂隙产出,规模较大的呈似脉状,长度达8~9m,宽25~40cm,矿化很不均匀,严格受构造裂隙内的黑色钠长岩控制,远离裂隙和黑色钠长岩,矿化急剧减弱,只在裂隙内黑色钠长岩发育的地段矿化很富,铀含量最高达0.11%。矿化呈团块状或短柱状。
小沟7801矿化点样品XG-05电子探针测试结果表
测点Na2OSiO2UO2TiO2Al2O3MgOCaOFeOY2O3PbO 1/0.2555.0437.390.03/1.572.560.581.27 2/0.4755.5336.510.020.051.312.350.562.22 30.091.3364.8513.270.230.040.831.370.419.04 40.1314.3637.5230.010.27/0.574.430.118.27 50.0614.5345.05/0.180.51/0.850.5032.05 60.030.4554.9236.570.030.040.732.220.511.70 7/0.7351.1937.600.110.021.282.021.111.45 80.063.4425.6737.670.29/1.501.606.592.58 90.110.3653.0636.520.040.070.712.370.732.29 100.050.2755.3538.260.04/0.342.480.791.82 110.039.5245.70/0.04//0.23/34.44 120.069.8846.410.090.090.04/0.30/35.34 13/0.8847.7237.550.050.060.942.301.861.39 140.040.8747.1439.430.120.041.532.230.841.30 测点MnOK2OV2O3ThO2SO3P2O5ZrO2Total铀矿物 10.300.100.120.16///99.37钛铀矿 20.390.090.060.06///99.62钛铀矿 3/0.710.09/0.040.20/92.50沥青铀矿 4/0.210.120.23/0.12/96.35钛铀矿 50.070.44///0.43/94.67硅铅铀矿 60.330.100.14///0.8598.62钛铀矿 70.190.080.220.14//0.1296.26钛铀矿 80.190.110.190.54//0.2780.70钛铀矿 90.280.120.060.150.070.02/96.96钛铀矿 100.270.100.200.10/0.02/100.09钛铀矿 11/0.18/////90.14硅铅铀矿 12/0.20///0.02/92.43硅铅铀矿 130.260.100.210.120.040.040.2293.74钛铀矿 140.220.070.240.20//0.4494.71钛铀矿
(北京中核地质研究院分析测试中心范光测试)
由上可知,7801铀矿化点主要矿化特征为:矿体多呈透镜状(或短柱状)和团块状,矿化主要赋存于钠长岩中,其旁侧碎裂花岗岩中也见有铀的增高。矿化沿裂隙断续出现,呈不规则状排列,裂隙通过钠长岩处矿化变富,远离钠长岩矿化逐渐变弱以致尖灭,可见矿化受构造及碱交代(钠钾质交代)的双重控制。具碱交代型铀矿床典型的地质特征[5],即铀矿体基本只产于碱交代岩中,很少在其范围之外,碱交代岩不全部都是矿体,矿体是其中的一部分。
断裂构造既是含矿溶液运移的通道,又是矿液聚集的场所,铀矿化往往与次级小断裂甚至是与裂隙的关系更为密切[6]。7801矿化点位于NNE走向小沟断裂(F1)与NEE走向的节节马-小沟断裂带(F2)交叉部位,铀矿化受断裂构造控制的作用明显,在断裂的次级裂隙中富集成工业矿化体。地表钠长岩地质体沿断裂构造分布,铀矿化受NEE向节节马-小沟断裂带的平行次级构造内切割钠长岩的多组裂隙的交叉控制。在KD-2坑道内可更清楚地见到铀矿化产于NE向挤压破碎断裂带上盘次级裂隙控制。NE向F2断裂为控矿构造,为含矿热液的上升提供了通道,从深部带来成矿热液,其上盘次级平行断裂f2-2及其更次级断裂是容矿构造,为铀矿化提供了容矿空间。
7801铀矿化点矿石矿物主要是钛铀矿和硅铅铀矿,沥青铀矿较少(见表)。钛铀矿柱状、板状、不规则状分布,集合体为团块状、放射状,交代金红石、水锆石;硅铅铀矿呈细粒状,颗粒较小,也有较多呈脉状分布;沥青铀矿则分布在钛铀矿内部和水锆石内部,颗粒非常细小,亦见有沥青铀矿呈星点状分布于细脉状、网脉状的绢云母-绿泥石细脉中。大量的锆石呈粒状、团块状分布,晶型不好,可能为水锆石。偶见磷灰石(磷钇矿)、独居石、褐铁矿、方铅矿和黄铁矿,其中磷灰石(磷钇矿)和褐铁矿中含铀。
区内矿化岩石强烈发育绿泥石化、赤铁矿化等蚀变,部分花岗岩存在碳酸盐化蚀变。围岩中见有大量绿帘石-绿泥石化和铁质析出物(褐铁矿为主),呈网状、细脉状分布。其中见有细脉状绿泥石,为晚期蚀变。见有晚期褐铁矿化,呈团块—网状分布,可能是赤铁矿化风化产物。还见有绢云母化和铁质析出物,发育局限,似为早期蚀变产物。绿泥石化、绢云母化等碱性蚀变是该矿化点重要的围岩蚀变[7]。
7801矿化点产于次级构造的夹持部位,其赋存矿(化)体的钠长岩实质上属岩浆晚期的自变质作用,为较广泛的面型钾质交代和受构造次级裂隙控制的脉型钠质交代而形成的广义花岗岩类。主要矿化特征如下:
1)7801矿化点的铀矿化主要受F2次级断裂带和自变质碱交代体的的双重控制。NE向F2断裂为控矿构造,为含矿热液的上升提供了通道,从深部带来成矿热液,其上盘次级平行断裂f2-2及其更次级断裂是容矿构造,为铀矿化提供了容矿空间。
2)矿体多呈透镜状(或短柱状)和团块状。矿化沿裂隙断续出现,呈不规则状排列,裂隙通过钠长岩处矿化变富,远离钠长岩矿化逐渐变弱以致尖灭,可以说铀矿(化)体基本只产于碱交代岩中,很少在其范围之外。钠长岩体规模较小,分布不广泛,形态不规则,沿走向和倾向变化较大,故矿体规模不仅小,而且变化也大。
3)铀矿物以钛铀矿及硅铅铀矿为主,并有少量沥青铀矿,偶见磷灰石(磷钇矿)、独居石、褐铁矿、方铅矿和黄铁矿,其中磷灰石(磷钇矿)和褐铁矿中含铀;蚀变以绿泥石-绿帘石-褐铁矿和绢云母化为主。
[1] 吕振兴, 王朝义. 冕西岩体铀矿普查总结报告[R]. 1979.
[2] 孙悦, 姚毅锋, 王战永, 等. 康滇地轴北段冕宁地区花岗岩型铀矿资源调查评价[R].
[3] 孙志富, 杜乐天. 33号地区碱交代特征及其与铀矿化的关系[A]. 花岗岩铀矿文集[C].北京: 原子能出版社.
[4] 沈吉, 刘道忠. 325、326矿床钠交代与铀成矿的关系[J]. 矿床地质, 1990,9(1): 63-69.
[5] 杜乐天. 我国花岗岩型铀矿的主要地质规律及成矿模式[A]. 花岗岩铀矿文集[C]. 北京:原子能出版社. 1982.
[6] 朱西养, 李庆阳, 金有忠, 等.西南铀矿地质志[M]. 2004.
[7] 李巨初, 孙悦, 王战永, 等. 康滇地轴北段冕宁地区花岗岩型铀矿化成因研究[R]..
Uranium Mineralization of the Ore Spot 7801 in Xiaogou, Mianning, Sichuan
WANG Zhan-yong1FAN Yong-hong1SUN Yue1LI Ju-chu2YAO Yi-feng1
(1- No.280 Institute, CNNC, Guanghan, Sichuan 618300; 2- the College of Nuclear Technology and Automation Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)
The ore spot 7801 is an uranium ore spot which is confined to was in the grayish and purplish fine-grained K-feldspar granite of the Mianxi intrusion emplaced in the Early Cretaceous. The mineralization is controlled by NE-trending Jiejiema-Xiaogou fractures. The study of mineralization, structure, mineralogy and wallrock alteration indicates that the uranium mineralization was related to alkali metasomatism. The uranium orebody is a part of the alkali metasomatic rock.
uranium ore spot; alkali metasomatism; Xiao valley
2017-03-15
王战永(1986-),男,河南周口人,工程师,从事铀矿地质勘查研究
P619.14
A
1006-0995(2017)04-0583-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.012