黄梅尖地区铀矿勘查研究进展及找矿远景

杨彪，肖金根，曹达旺，刘惠华，周乾

（安徽省核工业勘查技术总院，安徽 芜湖 241000）

黄梅尖地区是长江中下游铀成矿带铀矿化集中区，也是庐枞盆地乃至安徽省铀矿地质工作的重点地区。自20世纪50年代以来，围绕黄梅尖地区铀矿勘查，进行了一系列的铀矿地质找矿和专题研究工作，运用总结的成矿规律指导深部找矿，取得了丰硕的成果和认识。近十年来随着“枞阳县黄梅尖铀矿普查项目”纳入“安徽省庐枞地区铁铜矿整装勘查区”子项目，铀矿勘查与研究不断取得新进展、新认识。因此，有必要对近期的铀矿地质勘查成果、研究现状以及找矿经验进行一个系统的总结，认真分析过去忽略或地质研究程度不够的控矿因素和找矿领域，提出黄梅尖地区未来的铀矿找矿勘查研究方向，可为今后黄梅尖地区，乃至安徽省类似地质条件下的铀矿找矿工作提供新的思路和方法。

1 铀矿勘查研究历史的简要回顾

20世纪中叶初期，由二机部华东六〇八队和安徽省第三地质队围绕黄梅尖岩体及其内外接触带开展航空伽马测量和部分小比例尺地面伽马测量，发现了多个具有较好找矿远景的铀矿点和铀异常点带，揭开了黄梅尖地区铀矿勘查与研究工作的序幕。南京大学地质系于1979—1985年，从研究庐枞地区东缘的石英正长岩带入手，对该带的成因、含铀性和铀成矿远景进行了专题研究，尤其是对黄梅尖岩体进行了较详细的研究，认为黄梅尖岩体为复式岩体，首次将黄梅尖岩体划分出4个侵入阶段；核工业北京地质研究院于 1979—1981、1986—1988年两次对昆山、大龙山矿床进行了成矿特征和同位素地质方面的研究；核工业二七〇研究所于1989—1991年，开展了庐枞盆地富铀成矿地质特征和铀成矿远景综合调查研究；安徽省核工业勘查技术总院于1970—1991年，开展了普查揭露、区域地质背景、控矿因素、铀矿化规律和成矿远景等专题性研究，落实了8411中型铀矿床，将黄梅尖岩体划分两个侵入阶段4次岩浆活动，这在区域地质认识上是一个重大转折，现今一直都在沿用这种划分方案。上述研究成果，为黄梅尖地区后续铀矿勘查与研究提供了宝贵资料，奠定了基础。

进入新世纪以来，安徽省核工业勘查技术总院承担的 “枞阳县黄梅尖铀矿普查”被纳入 “安徽省庐枞地区铁铜矿整装勘查区”的一个子项目，使黄梅尖地区铀矿勘查与研究迎来了一个全新的发展阶段，先后经历了4次普查工作，期间开展了 “安徽省枞阳县黄梅尖及邻区铀成矿条件和找矿预测”专题研究，于2018年提交无为县8413铀矿床储量报告通过自然资源部备案，矿床规模达中型，取得了较好的找矿成果。

图1 安徽黄梅尖地区地质简图Fig.1 Sketch geological map of Huangmeijian area in Anhui

2 铀矿勘查研究新进展

2.1 铀矿找矿空间

黄梅尖地区位于庐枞盆地东南缘，地处扬子板块北缘，西临郯庐深大断裂，东临长江断裂带（图1），是安徽省乃至全国最具有特色的铀成矿地区之一。先后提交的8411、8413铀矿床均产于黄梅尖岩体外接触带的罗岭组和磨山组砂岩中（图1），而黄梅尖岩体内部长期以来未能取得找矿突破，导致岩体内部调查评价和铀成矿成因研究水平相对较低。

近期随着勘查与研究工作的不断深入，按照择点勘查，边深发展，攻深扩面的原则，对黄梅尖岩体内部展开了深部找矿。在黄梅尖岩体内部白虎山地段和黄龙桥地段发现较好的工业铀矿体，尤其是在白虎山地段，已经发现了多个工业铀矿化孔，成为了黄梅尖碱性岩体内带铀矿找矿取得的重要突破，使黄梅尖地区铀矿找矿空间由黄梅尖岩体外带地层扩大到岩体内部，为庐枞盆地乃至安徽省沿江两条A型花岗岩带铀矿勘查工作指明了新的方向。

2.2 铀矿找矿深度

黄梅尖地区铀矿找矿空间由以往的地表浅层（500 m以内）到地下深层掘进。在8413铀矿床施工的ZK17-20矿化信息显示，其深部石英正长岩内684.12～917.82 m存在6段铀矿化，达到工业品位的有两段；在黄梅尖岩体内部施工的钻孔深度在700～800 m，见多个钻孔工业铀矿化在600 m以下，且钻孔深部热液蚀变强烈，构造裂隙破碎带发育。铀矿石流体包裹体研究显示，黄梅尖地区正长岩型或砂岩型铀成矿流体温度域大于120℃（图2），正长岩型铀矿石中除了见到富液体包裹体外，也可见到纯气体包裹体，而砂岩型铀矿石未见到气体包裹体，说明正长岩型铀矿成矿温度相对高于砂岩型铀矿，但均属于中低温。不同正长岩型或砂岩型铀矿石样品中流体包裹体盐度的差异，与现今矿体埋藏深度表现出一定的对应关系，即埋藏较浅的铀矿体中流体包裹体的盐度明显高于埋藏深的铀矿中流体包裹体的盐度（图3），且对深部成矿预测具有潜在的重要指示意义。黄梅尖岩体西北部砖桥地区深部 （1 500～1 900 m）的正长岩和二长岩发育强烈蚀变和高温热液铀钍矿化［1］，且有别于已知的浅成低温热液铀矿床 （8411、8413），显示较好的铀矿找矿潜力，使深部找矿成为黄梅尖地区铀矿勘查突破的重要方向。

图2 正长岩型铀矿石（a）和砂岩型铀矿石（b）中流体包裹体均一温度直方图Fig.2 Histogram of homogeneous temperature of fluid inclusions in syenite type uranium ore（a） and sandstone type uranium ore （b）

图3 铀矿石中的石英液体包裹体盐度与埋藏深度直方图Fig.3 Histogram of salinity and burial depth of fluid inclusions in quartz from uranium ore

2.3 铀成矿期次

通过对8413铀矿床 ZK3-22（Yh-113， 442.6 m 处）和 ZK35-8（Yh-117， 346 m处）两个钻孔样品中分离出的沥青铀矿U-Pb定年结果显示（图4）（表1），以浸染状形式赋存于角砾状围岩中的沥青铀矿成矿年龄为（108.7±1.5）Ma，以脉形式赋存于砂岩中的沥青铀矿成矿年龄为（71.3±1.0）Ma。与核工业北京地质研究院和核工业二七〇研究所测定的8411铀矿床沥青铀矿U-Pb年龄基本一致［2-3］。据此基本可以确定黄梅尖地区具有工业意义的铀矿化存在两个成矿期。第一期成矿作用时代大约发生在108 Ma；第二期成矿作用时代约71Ma。主成矿期为108Ma，与黄梅尖复式岩体的主体岩石 （（125.4±1.7）Ma）存在矿岩时差［4］， 与补体岩石（（115.3±2.5） Ma）基本接近［2］。结合近期岩体内部多个钻孔资料显示，铀钍矿化异常段与补体岩石细粒石英正长岩脉轮廓基本吻合，由此表明黄梅尖复式岩体补体岩石与铀成矿存在有密切的关系。

图4 分离沥青铀矿单矿物的样品实物照片Fig.4 Photo of a rock sample containing single pitchblende mineral

表1 黄梅尖地区沥青铀矿U-Pb测年结果Table 1 U-Pb dating results of pitchblende in Huangmeijian area

2.4 铀成矿类型

长期以来，我国采用的铀矿床分类多是以含矿主岩岩性为基础建立的主要工业铀矿床分类，导致少数产出地质环境特殊的铀矿床类型划分存在较大争议，且划分类型多样。黄梅尖地区的8411和8413铀矿床均属于此类，矿床均产于黄梅尖复式岩体外接触带的砂岩中，被不同学者划分为砂岩型铀矿床［5］、花岗岩外带型铀矿床［6-7］、碱性岩型铀矿床［8-9］、 火山岩型铀矿床［10-11］、 潜火山岩型铀矿床［12］、 内生外成因型铀矿床［13］等。 结合前人研究成果及近期通过对8413铀矿床、8412铀矿点和黄梅尖岩体内带铀成矿特征研究发现，铀矿化受构造破碎带、接触带构造、层间破碎带控制明显，砂岩主要为铀提供赋存空间，并未起主导作用，完全是热液成矿作用形成的；铀矿化与黄梅尖碱性岩体在空间上相依，成因上相联，主成矿期与晚期补体岩石时间相近；流体包裹体研究显示，砂岩型铀矿石中的方解石液体包裹体均一温度在122～207℃，石英在116～172℃，正长岩型铀矿石中的石英在138～323℃，属于中低温热液铀矿床。综上所述，认为将区内铀矿化划分为与碱性侵入岩（石英正长岩）有关的岩浆热液型大类，进一步细分为碱性岩 （石英正长岩）外带型和碱性岩（石英正长岩）内带型两个亚类比较合理，对找矿具有一定的实用意义。

3 找矿远景

3.1 找矿潜力分析

1）区域构造定位有利。黄梅尖地区位于下扬子地块沿江褶断带内，处在郯庐断裂和长江断裂带夹持区和地幔隆起带上，断裂构造发育，区内通过浮山-黄梅尖基底断裂，具有有利的区域铀成矿构造背景。

2）铀成矿物质充足。中生代岩浆活动频繁，区内黄梅尖岩体是庐枞盆地出露面积最大的岩体，其西侧围岩为早白垩世砖桥组和龙门院组粗安质火山岩，岩体与火山岩系及地层呈侵入接触关系，岩性界面复杂，而且在岩浆活动的各阶段形成和发育了类型众多、结构复杂的接触带构造和各种断裂构造系统；岩体经历两个阶段4次岩浆侵入活动，且岩体内岩脉发育，可为铀成矿提供充足的成矿物质。

3）成矿部位多样。由于各种构造及岩浆的多次活动，黄梅尖地区成矿部位多，归纳起来成矿部位有：不同岩性界面与断裂交汇部位、接触带及形态变异部位、不同方向的断裂交叉复合部位、主断裂旁侧次级断裂及裂隙发育部位、断裂构造与接触带构造复合部位。

4）深部矿化显示好。黄梅尖岩体的稀土元素背景值是碱性岩和花岗岩中稀土丰度值的3～4倍［14］；区内经历多次热液活动、多阶段成矿、多种矿化类型叠加；且具有深部矿化的有利信息，岩体深部发现的较好工业铀矿化，对拓展铀矿勘查的 “第二空间”意义重大。

5）具有有利物化探特征。据地球物理测量成果显示，黄梅尖地区具有较明显的物理场梯度特征，发现的铀矿床处于重力梯度带或重力低带，航磁场低场区；区内处在航空伽马能谱U偏高区，地面伽马能谱U、Th、K高场晕，同时水和岩石化探U异常晕较多。物化探场特征对进一步扩大找矿成果是十分有利的。

3.2 找矿勘查研究存在的问题及方向

3.2.1 找矿勘查研究存在的问题

区内的地质工作程度和研究程度总体较高，且找矿成果显著，提交了大量的地质调查、勘查及研究报告。经进一步分析，前人的找矿工作还存在某些薄弱之处，以下问题需在今后找矿工作中加以重视。

1）勘查和研究程度不均衡。即使在勘查和研究程度高的黄梅尖岩体北缘，也存在揭露评价空白区，如8411铀矿床西侧等；部分找矿前景良好的地段工作程度较低，需开展进一步工作，如亚东亚西地段、将军庙火山岩地区、白虎山地段、黄龙桥4360矿点一带均具有较好的成矿地质背景，有较大的找矿潜力。

2）前人重视寻找接触带部位的铀矿，而对黄梅尖岩体内带铀矿化投入较少，研究程度较低。近期的勘查研究表明，区内岩体内带找矿取得了一定的成果，深部具有构造、蚀变、铀矿化多重叠加信息。因此，今后应加大力度寻找内带铀矿化类型，实现找矿模式、找矿类型的突破。

3）随着地勘队伍的改革、调整以及找矿工作投入的大量减少，还有很多找矿线索未揭露评价，已揭露地区工作程度不够，隐伏矿化多数未被发现，新的找矿思路未能验证，找矿新方法难以试验。

4）探矿控制深度较浅，多数矿体仅控制在埋深500 m以内，埋深500 m以下仍然有较大的找矿潜力和探矿空间。

3.2.2 找矿勘查研究方向

1）白虎山、黄龙桥地段深部钻探和浅地表揭露显示，岩体内带具有较好的铀矿化信息，特别是白虎山地段，今后将以碱性侵入岩有关的岩浆热液型铀成矿理论为指导，以碱性岩内带型铀矿化为主攻类型，兼顾碱性岩外带型铀矿化，投入一定工作量继续探索，开辟找矿新类型及其成果。

2）白虎山地段和黄龙桥地段虽取得一定的找矿成果，但是深部矿体产状尚未明确，控矿因素尚未查清，今后将要进一步查明岩体内带蚀变、构造、铀矿化等成矿要素的空间分布特征及其相互关系，尤其是要进一步探索综合物化探方法在该地区的应用，加强控矿构造的研究，鉴别含矿构造性质、特征，缩小找矿目标，为岩体内带钻孔的合理布置提供依据。

3）加强综合研究，在基础地质、遥感、航放、重磁、地面物化探等信息分析的基础上，以多源信息深入挖掘和深化应用为目标，以岩体内带进一步找矿方向的厘定为目的，进一步总结分析铀成矿地质条件、成矿规律和控矿因素，为黄梅尖地区乃至安徽省类似地质条件下的铀矿找矿工作提供依据。

4 结语

黄梅尖地区总体铀矿勘查研究程度较高，找矿勘查研究不断取得新进展，岩体内带找矿将在今后较长时期内成为庐枞盆地乃至安徽省铀矿地质找矿工作的重点目标和找矿对象。面临的任务是，既要在老矿区或矿点的基础上进一步扩大找矿成果，更要开辟新的找矿地段。加强黄梅尖岩体内带铀成矿规律研究，已成为黄梅尖地区、乃至碱性岩内带铀矿找矿工作首当其冲需要面对和解决的问题，显得十分迫切。