赣中曲源矿床钠交代岩与铀成矿关系(续前)

2019-07-13 03:10程纪星周玉龙付建平
世界核地质科学 2019年2期
关键词:原岩钠长石铀矿

高 琰,程纪星,周玉龙,付建平

(1.江西省核工业地质局二六一大队,江西 鹰潭 335001;2.核工业北京地质研究院,北京 100029)

(上接第36卷第1期第20页; Continued from page 20,Vol.36 No.1)高)至-120 m标高范围内,垂向幅度约320 m。矿(化)体绝大多数产于钠交代岩体的中上部,规模及大小严格受钠交代岩体控制。铀矿化与钠交代岩在空间上紧密依存,以铀矿化为起始在垂直方向呈不对称分带变化,自上而下依次为铀矿石→钠交代岩;在水平方向上则呈规律性的对称分带变化,自矿化中心依次为铀矿石→钠交代岩→花岗岩。铀矿化的矿(化)体形态也随着钠交代岩体变化而变异(图3),矿(化)体形态多呈脉状、似层状、透镜状。这些铀矿(化)体赋存部位不仅钠交代岩非常发育,而且岩石较破碎,可见碎裂结构、角砾状构造,附近发育有小规模的构造破碎带。同时,热液蚀变种类多、强度大,除广泛发育了钠长石化外,还有绿泥石化、水云母化、碳酸盐化、赤铁矿化、硅化、萤石化等蚀变。

需要说明,矿床中并非所有的钠交代岩体都有铀矿化。虽然铀成矿与钠交代岩的关系十分密切,但是还受其它许多因素制约。

3.2 矿化钠交代岩(矿石)与铀矿成因

钠交代岩的形成意味着热液中大量强碱金属离子Na+转入蚀变岩中。这种演化过程的后果会导致携带铀矿质的热液中酸性增强,原始热液的酸碱平衡遭受破坏,会导致[UO(CO3)3]2-等络合物在迁移过程中变得不稳定而分解,必然演变为成矿组分的析出和沉淀,铀元素才能不断富集甚至成矿。

曲源矿床矿化钠交代岩(矿石)与花岗岩(原岩)的化学成分详见表1所示。通过比较矿石与花岗岩 (原岩)化学成分可以得出:1)随着钠交代作用逐渐加强,岩石经历了由花岗岩 (原岩)→钠长石化花岗岩→钠长石岩演变的过程,而铀矿化作用也发生了 “异常→矿化→矿石”由弱到强演化的过程;2) U3O8含 量 与 Na2O、 CaO、 MgO、 Al2O3、Fe2O3+FeO和P2O5等氧化物含量变化有关。一是U3O8含量随着SiO2、K2O含量降低而增加,铀与硅、钾元素呈负相关;二是U3O8含量随着 Na2O、 CaO、 MgO、 Al2O3、Fe2O3+FeO和P2O5等含量增高而增加,铀与钠、钙、镁、铝、铁、磷元素呈正相关。这种变化特性与矿石、近矿围岩发育强钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、弱磷灰石化、赤铁矿化等蚀变现象相吻合。

矿石矿物成分较复杂,矿物种类多,但伴生元素较少。钠交代作用越强烈、岩石越破碎、钠长石化现象越强烈、铀品位也越高,有时钠交代岩自身就是铀矿石。

图2 曲源铀矿床水平断面对比图Fig.2 The comparison chart of different horizontal sections in Quyuan uranium deposit

3.3 钠交代岩的地质意义

蚀变围岩与伴生矿体有着密切的成因和空间关系,发生钠交代的岩石是铀成矿有利标志。它不仅能指示盲矿体的存在,还可根据蚀变岩石的类型、特征,预测矿产的种类、矿体赋存的位置以及矿化富集的程度。岩石中Na2O>K2O,Na2O/K2O≥4是曲源矿床与铀矿化有关的岩石特点。曲源矿床广泛发育钠长石化蚀变,也是几乎所有内生铀矿普遍伴生的围岩蚀变,在蚀变带上钠长石化分布范围最广,赤铁矿化、绿泥石化和铀矿化叠加之上,构成一套与铀成矿密切相关的蚀变组合。因此,钠长石化蚀变现象可以作为紫云山地区寻找铀矿的有效手段。

图3 曲源铀矿床50号勘探线剖面图Fig.3 Profile of prospecting Line 50 in Quyuan uranium deposit

4 结论

1)钠交代岩是铀矿的直接找矿标志:一是原岩经过钠交代所生成蚀变岩,颜色呈紫红-红色,比正常花岗岩更红,少石英,甚至无石英等特征凸显,肉眼容易判别;二是钠交代岩分布范围一般比矿体分布范围广,更易于被发现,所以是极重要的找矿标志。

2)钠交代岩具有独特的地下爆破碎裂结构,微裂隙、微角砾发育,孔隙度增大,有利于热液和构造活动,是铀成矿有利围岩。钠交代岩的最显著特征是原始岩石中矿物大多消失,代之以红色的钠长石,有的甚至形成单矿物岩。钠交代岩与正常花岗岩 (原岩)对比:Na2O增加(带入),SiO2、K2O降低(带出),钠交代作用使原始岩石产生了由花岗岩 (原岩)→钠长石化花岗岩→钠长石岩演变。

3)钠交代作用既可溶解矿质,又可释放矿质。钠交代岩是含矿主岩,与铀成矿密切相关。钠交代岩控制着铀矿的分布,铀矿化绝大多数被限制钠交代岩之内且不超出钠交代岩体范围。U3O8和SiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3+FeO和P2O5等氧化物存在相关性。U3O8含量随着SiO2、K2O含量增加而减少,呈负相关;反之,U3O8含量随着Na2O、CaO、MgO、Fe2O3+FeO和P2O5等含量增加而增加,呈正相关。

(续完)

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