粤西北连阳岩体北部上坪地区铀矿化特征与找矿标志

叶永钦，王兴明，曹豪杰

（核工业二九〇研究所，广东 韶关 512029）

粤西北连阳岩体为一多期多阶段的复式花岗岩体，地处连阳洼陷西南，郴州—怀集深大断裂的南段［1］。上坪地区位于连阳岩体北部东缘，区内主要出露中上石炭统壶天群（C2＋3ht） 和下石炭统石磴子段 （C1s）， 西部、西北部发育燕山期花岗岩基——连阳岩体主体，即大坪岩体。前人［2-4］主要针对连阳地区及粤西北地区发现的铀矿化异常点开展了普查揭露工作，认为粤西北地区产于地层中的铀矿化多受地层控制，但其成矿年龄均晚于含矿地层的沉积年龄。针对上坪地区的铀矿化类型，研究认为其应属于花岗岩体外接触带型，具明显的热液活动和热液成因的特点。笔者分别介绍了上坪地区两种不同铀矿化的产出特征及其找矿标志，认为铀矿化受岩性、岩相、构造热液等联合控制，成矿潜力较大，应加强该地区铀矿找矿工作。

1 地质特征

连阳岩体位于郴州—钦州铀成矿带的中北段，毗邻桃山—诸广铀成矿带［5］，岩浆活动较为频繁，主要出露有燕山早期第3阶段的细粒斑状黑云母花岗岩、中粒粗斑状角闪黑云母花岗岩，构成岩体的主体；燕山晚期第1阶段的中细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩和燕山晚期第2阶段的细粒（斑状）黑云母花岗岩，构成岩体的补体［6-7］。岩体北部外围东段以晚古生代碳酸盐岩为主，北部西段为元古宙震旦纪浅变质岩系。连阳岩体北部出露的断裂构造在空间分布上较为集中，主要有分布于西端松柏洞地段的松柏洞断裂以及分布于东南端上坪地段的新圩断裂，前者以呈近南北向为主，发育北西向的次级断裂，后者以呈北东、北北东向为主（图1）。上坪地区花岗岩体内外接触带及晚古生代地层中具有较大的岩体外带型铀成矿潜力［1］。

图1 连阳岩体北部上坪地区铀矿地质简图Fig.1 Geological sketch in Shangping area of the northern Lianyang pluton

1.1 岩性特征

图2 上坪地区主要出露岩石手标本照片Fig.2 Hand specimen photographs of the rocks in the Shangping area of the northern Lianyang pluton

表1 连阳岩体北部上坪地区主要出露岩石特征Table 1 The rock characteristics of outcrop in the Shangping area of the northern Lianyang pluton

连阳岩体北东部上坪地段主要出露的岩性有连阳岩体主体大坪岩体中粒斑状黑云母花岗岩（γ52（3））（图 2A， 表 1） 及其外围中上石炭统壶天群（C2＋3ht）灰黑色含燧石结核灰岩夹白云岩、白云质灰岩、白云岩；下石炭统石磴子段（C1s），上部岩性为灰黑色厚层状灰岩、紫红色中薄层状泥灰岩含燧石结核或条带，下部为灰色中厚层状灰岩夹白云质灰岩 （图2 B-F，表1）。大坪岩体铀含量多在20×10-6～35×10-6之间，可为铀成矿提供一定的铀源条件。石炭系中岩石铀含量普遍为4×10-6～10×10-6。其中下石炭统石磴子段为含矿有利地层，总厚度大于300 m，为一套滨海-浅海相沉积，自下而上分八小层［3］，矿化主要集中在第C1s4，岩性为中厚层灰岩，局部相变为生物碎屑灰岩，厚19 m。

1.2 断裂构造特征

图3 上坪地区断裂构造及热液脉体特征Fig.3 Characteristics of fracture structure and hydrothermal vein body in Shangping area

上坪地段断裂构造较发育，为新圩断裂在区内的分支断裂，主要呈北东向展布，系区域上塘边—新圩断裂的一部分。地质调查发现，在下石炭统石磴子段（C1s）发育一组北北东向断裂 （产状297°∠5°），被另一组近东西向断裂（产状25°∠61°） 所错动（图3A、 B）；在中上石炭统壶天群 （C2＋3ht）发育一组北北东向断裂 （产状290°∠9°）被另一组北东向断裂（产状125°∠68°）错动，移距约 30 cm（图3C）。除此之外， 常可见后期纯白色、玫瑰红色方解石脉穿插区内地层岩石现象，指示区内有一定的热液活动迹象（图3D-H）。由此可见，上坪地区多期次、多级序的断裂构造活动，为铀元素的活化、迁移提供了热能，也为铀矿化的发生提供了空间条件，铀矿化主要赋存在次级断裂的交汇部位（图 1）。

2 铀矿化特征

2.1 铀矿化产出

上坪地区铀矿化主要赋存在含碳、泥、有机质或低价铁的中上石炭统壶天群 （C2＋3ht）和石磴子段（C1s）中，前者岩性主要为含灰白云岩、白云质灰岩，后者岩性主要为碳质灰岩、泥质灰岩及厚层状灰岩等。

区内赋存于连阳岩体北东部上坪地区大坪岩体与石炭系中上统壶天群（C2＋3ht）海相碳酸盐岩接触带（夕卡岩带）内的铀异常，严格受接触带控制［8］。铀矿物主要有沥青铀矿，常与磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、斑铜矿、黄铜矿、方铅矿、蓝铜矿等中低温热液硫化矿物共生，具明显的热液成因特点（图4A、B），铀矿化与夕卡岩化交代作用有关。上述热液硫化矿物集中产出的地方，指示其为矿质沉淀的热液活动中心，可作为找矿标志。

赋存于下石炭统石磴子段（C1s）灰岩中的铀矿化，严格受不同岩性界面、岩相古地理条件及一定的构造格式控制。铀矿化主要沿着中上石炭统壶天群（C2＋3ht）与下石炭统石磴子段（C1s）界面发育（图5A、B）；岩性古地理环境均是滨海-浅海还原静水环境的富含生物碎屑、燧石结核、有机质、碳质、铁锰质、镁质的破碎灰岩 （图2F、图5C）；含矿岩性主要为破碎状泥灰岩，岩石发育褐红色赤铁矿化、褐铁矿化和弱硅化，岩石较坚硬 （图5D-E）；有淡红色或淡玫瑰红色方解石细脉穿插 （图5F），表现出明显的热液成因特征；构造以旋扭性构造为主，其次是 “入”字型构造的分支褶皱轴部以及棋盘格式构造等。矿体体小，形态复杂，品位变化大，地表偏镭，浅深部趋于平衡，可见铀的次生矿物，局部见沥青铀矿，埋藏浅。

2.2 物化探异常

项目通过地面伽马能谱测量、土壤氡气测量和分量化探剖面测量等综合物化探测量工作，发现能谱异常2处，分量异常2处，氡气异常较多，但异常值较低。根据区内地表查证，两处铀异常点及一处铀异常晕均见到铀矿化或铀异常，异常查证见矿情况远高于其它地区，虽然该地区各类异常较少，但发现异常均具有较好的找矿意义。

图4 上坪地区含矿夕卡岩带特征Fig.4 Characteristics of ore bearing skarn zone in Shangping area

图5 上坪地区不同岩性界面控矿特征Fig.5 Ore control characteristics of different lithology interface in Shangping area

工作中探索了一套适用于粤西北花岗岩地区铀矿找矿的有效综合物化探方法：以土壤氡气测量、音频大地电磁测深测量查找有利的成矿环境，包括断裂构造、硅化带破碎带、岩性接触面等；伽马能谱测量用于捕获浅表部异常线索；分量化探及土壤氡气测量用于获取深部放射性异常。认为 “三高一低”（能谱铀高、Rn含量高、分量铀高、低钍铀比）的地段能指示较好的铀异常，通过地质调查评价和槽探揭露发现了工业铀矿化，达到找矿预测方法的深浅结合和互补，最大限度地发掘铀矿化信息。连阳上坪地区高能谱铀、高Rn含量、高分量铀、钍铀比值低的地段，根据异常查证，可较客观指示铀异常的存在（图6），预测连阳上坪地区具有较好的找矿潜力。

3 成矿阶段划分

图6 连阳上坪地区物化探综合异常图Fig.6 Comprehensive anomaly map of geophysical and geochemical exploration in Shangping area

上坪地区铀矿化类型属花岗岩体外接触带型，具明显的热液活动和热液成因的特点。从区内铀异常分布位置可以看出，地表有一源于连阳岩体的河流流经区内，长期的水蚀作用，将铀从花岗岩中淋滤出来，经水流携带，沿着构造搬运，在碳质灰岩和富含有机质等还原组分的部位沉淀，即是吸附还原环境又是沉积空间，具源、淋、运、积条件。将本区铀矿化的形成阶段划分为前期的成岩阶段，后生地下热水淋积、叠加改造成矿阶段和近期大气降水-地下水深循环破坏和继积成矿阶段［9-10］。

在滨海-浅海相灰泥沉积物和大坪花岗岩体成岩早期，初步预富集了一定量的铀，如大坪岩体铀含量多在20×10-6～35×10-6之间，石炭系中岩石铀含量普遍为4×10-6～10×10-6，进而在成岩后期形成成矿的铀源体［11］。 在后生作用阶段， 地下热水沿着岩体与地层接触带和岩层界面上侵，持续对铀源体淋积、叠加改造，铀发生活化、迁移和再分配，并在有利的岩相、构造及地球化学条件下富集成矿。含矿岩层富含的有机质等还原性成分对铀成矿富集起着重要的作用。近期大气降水与地下水构成深循环水系统，造成原有铀矿体的破坏和继积作用。

4 找矿标志

前已述及，上坪地区铀矿化主要产于花岗岩体与碳酸盐岩接触带及石炭系不同岩性接触界面。前一类型的铀矿化严格受夕卡岩带控制，且中低温热液硫化物集中产出的地方，指示热液交代作用强烈，发生成矿元素的带入带出，可作为其找矿标志；后一类型的铀矿化严格受不同岩性的接触界面控制，产于其膨胀地段，含矿岩性主要为破碎状泥灰岩，岩石发育褐红色赤铁矿化、褐铁矿化和弱硅化，岩石较坚硬，有淡红色或淡玫瑰红色方解石细脉穿插现象，可作为其找矿标志。

综合物化探测量工作显示， “三高一低”（能谱铀高、Rn含量高、分量铀高、低钍铀比）的地段能指示较好的铀异常，根据异常查证，可较客观指示铀异常的存在。

5 结论

分别介绍了连阳岩体北部上坪地区赋存于花岗岩体与碳酸盐岩接触带及不同岩性地层接触界面的铀矿化特征及其找矿标志。在岩体与碳酸盐岩接触带内，中低温热液硫化物集中产出的部位，可指示铀异常；在不同岩性的地层接触界面附近，发育褐红色赤铁矿化、褐铁矿化和弱硅化，且有淡红色或淡玫瑰红色方解石细脉穿插的部位，可作为找矿标志。通过综合物化探测量， “三高一低”地段，可指示铀成矿潜力。