桃山—诸广铀成矿带花岗岩型铀矿床地质特征与成矿规律

2020-03-24 09:03
甘肃科技 2020年23期
关键词:铀矿床黑云母燕山

赵 琼

(福建省核工业二九五大队,福建 龙岩 364200)

1 概述

桃山—诸广铀成矿带位于我国东南部,东临丽水—莲花山断裂带,西接钦杭古板块结合带,是我国极具特色的铀资源成矿带。研究区一直是铀矿床的热区,数以百计的铀矿床和铀矿点分布在研究区中。桃山—诸广铀成矿带中,以花岗岩型铀矿床为特征,是我国丰富的花岗岩型铀矿分布带。众多学者就该铀成矿带上的成矿物质来源、基本成矿规律及成矿作用等进行了较系统的研究。

2 区域地质背景

桃山—诸广铀成矿带位于武夷山—诸广后加里东隆起区的中部,滨太平洋的大陆边缘活化造山带上,大地构造位于华南板块。该成矿带是我国极具特色的花岗岩型铀成矿带,带中集中产出了4 个(桃山、诸广山南部、下庄、鹿井)目前为止我国最大的花岗岩型铀矿田。

2.1 区域地层

研究区主要分布中生代时期花岗岩,震旦-奥陶和新生界地层零星出露。由老到新分别为:震旦-奥陶系是一套砂泥岩夹含钙质碳酸岩石;中生代以海相碳酸盐建造为主,部分滨海相或陆相碎屑岩建造,以花岗岩和灰岩为主,砂岩次之,少量页岩夹煤层。新生代以一套陆相沉积为主;浅色、紫红色花岗质砾岩层次之及一套紫红色砂岩、粉砂岩,灰绿色粉砂岩等。研究区在海西和加里东时期发生许多岩浆构造运动,所以各地层之间均为角度不整合或假整合,如图1 所示。

图1 区域大地构造地质图(据朱捌修改,2010)

2.2 区域构造

桃山—诸广铀成矿带中构造十分发育,断裂构造尤其发育,具有多方向型的特征。主断裂呈北北东向及北东向展布(如图1 所示,恩平-新丰-鹰潭断裂带,吴川-四会断裂带等),次级断裂以北西向展布(如图1 所示汕头-安仁断裂带,吴川—四会断裂带等)。此外,尚发育有归属不明的南北向断裂。多断裂构造活动形成研究区内极具特色的加里东期-燕山期多期复式岩体,同时多断裂构造对桃山—诸广铀成矿带中金属矿床具有重要的控矿作用和成矿作用。

2.3 区域岩浆岩

桃山—诸广铀成矿带内岩浆岩为极具特色的加里东期-燕山期多期复式岩体,大致可划分为加里东期、印支期、燕山期三个时期岩浆侵入活动,复式岩体岩浆活动主要集中在印支-燕山期,该时期内以中酸性岩浆活动为主,岩性主要由中-粗粒黑云母花岗岩、中-细粒黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩、白云母花岗闪长岩组成,大致为碱性-钙碱性系列,岩石组分具有富硅、贫钙、富钾贫钠等特征。同时从加里东期到海西期也有中基性岩浆活动,主要岩性辉绿岩、辉长岩、煌斑岩等以脉状形式分布在研究区。

3 花岗岩时空分布及地质意义

桃山—诸广铀成矿带内主要由加里东期—燕山期花岗岩组成,以加里东期、印支期、燕山期三个时期为典型代表。总结前人对该区花岗岩年代学研究可知,桃山—诸广铀成矿带富矿岩体花岗岩锆石定 年 主 要 为 中 生 代[1,5,7,8],而 研 究 表 明,桃 山—诸 广铀成矿带花岗岩型铀矿床成矿年龄主要集中在晚白垩~第三世[2]。因此,从年代学角度来讨论成矿年龄和成岩年龄上的关系,显而易见,桃山—诸广铀成矿带花岗岩型铀矿床的铀成矿时间与花岗岩成岩时间在时空分布上显然存在巨大的矿岩时差,因此可知,铀成矿与该区中生代和古生代岩浆活动可能关系不是很密切。

4 花岗岩铀矿床特点

研究区花岗岩型铀矿床主要分布在含铀花岗岩体内部,或产于与含铀花岗岩外接触带上。受断裂构造影响,矿体形态展布方式参差不齐,矿体形态多样,成群分布在研究区各个地方[3,4,6]。

研究区产铀花岗岩以加里东期、印支期、燕山期三个时期为典型代表以加里东期、印支期、燕山期三个时期为典型代表。主要由中-粗粒黑云母花岗岩、中-细粒黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩、白云母花岗闪长岩组成,岩石的化学组分单一。主要工业矿物为沥青铀矿,铀石、钛铀矿等,褐铁矿、白铁矿、赤铁矿和黄铁矿等为主要其他矿物。脉石矿物主要有方解石脉穿插其中;该区产铀花岗岩体具有富硅、贫钙、富钾贫钠等特征(高Al、富U、富Si、富K,低Ca 等)[9-11]。印支期花岗岩侵入后,为铀成矿提供了大量铀源,后经历了多期次的构造运动以后,地壳先挤压后拉张,同时,经历了燕山期花岗岩的侵位和碱交代作用后,使得岩浆热液破坏了该区富铀花岗岩的结构和含铀矿物,因此活化了铀,为铀的运移奠定了基础。

通过总结前人对研究区铀矿床成矿构造环境、成矿地质作用,可以将研究区的花岗岩型分为:微脉浸染型铀矿床(该类矿床主要分布于产铀花岗岩体内);脉型铀矿床(该类矿床主要分布于硅化花岗岩中);造角砾岩脉型铀矿床(该类矿床主要分布于与产铀花岗岩外接触带)。总结发现研究区花岗岩型铀矿床铀成矿具有以下主要特点和规律:

1)具有富硅、贫钙、富钾贫钠等特征(高Al、富U、富Si、富K,低Ca 等);

2)桃山—诸广铀成矿带内岩浆岩为极具特色的加里东期-燕山期多期复式岩体,复式岩体岩主要集中在印支-燕山期,岩性主要由中-粗粒黑云母花岗岩、中-细粒黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩、白云母花岗闪长岩组成;

3)多断裂成矿构造环境,在时空上展示了控矿作用和成矿作用,铀矿床产于产铀花岗岩岩体内部及花岗岩外接触带;

4)本区铀成矿和成岩具有矿岩时差,该区早中生代和古生代岩浆活动与成矿作用可能关系不是很密切。

研究表明,研究区铀矿床虽然分布于不同的赋矿围岩,但矿床成因均为中高温、中低温热液型铀矿床,是该区晚中生代~早中生代构造沉淀形成的产物。因此,总结该区铀矿床地质特征,通过分析,总结有利于找到相似的铀矿床,为今后该区找矿提供有利证据。

5 结论

桃山—诸广铀成矿带是我国最大的花岗岩型铀矿成矿带,带内岩浆岩为多期多阶段形成的复式岩体桃山岩体为多期多阶段形成的复式岩体,岩体岩浆活动主要集中在印支-燕山期。桃山—诸广铀成矿带带内断裂构造十分发育,为成矿过程提供成矿构造和储矿构造,研究区内产铀花岗岩体为具有富硅偏碱的地质特征(高Al、富U、富Si、富K,低Ca 等),铀矿床产于花岗岩岩体内部构造结及岩体接触带附近。

对于桃山—诸广铀成矿带的研究,前人对桃山、诸广山的南部、东部、以及北部都有较深的研究以及成果,唯独对于桃山—诸广铀成矿带的西部未发现矿床,且对于桃山—诸广铀成矿带的深部找矿也是寥寥无几,所以这两个方向是今后找矿方向的重点。

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