粤东罗浮岩体北部铀成矿条件分析

吴建勇，阮昆，龙自强，胡鹏，王春双

（核工业二九〇研究所，广东 韶关 512026）

罗浮岩体北部位于粤东地区，岩体内产有4262 小型铀矿床以及1560 等铀矿点，有较好的铀成矿条件和矿化线索。前人在该区铀矿勘查程度相对较低，开展过小比例尺的铀矿区调工作，局部地段进行了普查揭露。后因认为该区不具备成大型铀矿床的潜力，加之因20 世纪80 年代地质工作重心的转移而停止工作［1］，未继续开展钻探揭露和深入研究工作，存在较多的工作盲区或空白区，因此矿床深部及外围值得进一步开展工作。笔者在前人成果资料的基础上，结合近年来在罗浮地区开展的铀矿远景调查成果，并与已知大桥铀矿床进行对比，进一步分析了该区铀矿成矿规律和找矿潜力，为今后该区的铀矿勘查工作提供依据。

1 区域地质概况

研究区大地构造位置属于华南褶皱系，闽赣粤后加里东隆起与永（安）梅（州）海西-印支坳陷交接复合部位，东南沿海中生代火山断陷带，南岭成矿带与武夷山成矿带叠合部位。

区域地壳活动经历过地槽—地台—大陆边缘活动带3 个大地构造发展阶段。加里东地槽褶皱隆起以后，在相对稳定（D2—T1）和准活动（T3—J1）阶段，接纳了来自相邻古陆大量陆源碎屑和成矿物质。同时，随着河源断裂的活动，多种深源矿质在海西-印支坳陷区富集；中侏罗世开始，大规模构造岩浆活动是区域热液型矿床形成的重要地质背景。

区域上，研究区位于北东向河源-建阳深断裂带、北西向惠来-安仁深断裂带和东西向大东山-漳州大断裂带的交汇部位。这种独特的区域构造位置为铀矿的形成和富集提供了极有利条件。其中区内主干断裂—河源断裂带是一条多次活动的构造岩浆活动带，为一条左行压剪性的走滑韧性剪切带，在区内既控岩又控盆、控矿，早期表现为挤压型逆冲（推覆）构造，晚期为铲状正断层并控制红盆（K2—E）和铀矿化（图1）。

2 铀矿化产出

区域性规模宏大的北东向咸水断裂（图2），切割深，活动时间长，形成对偶断裂不发育的单边式断陷带，是成矿期构造应力相对集中、断裂构造复杂发育区，也是地幔碱性流体活动、大气降水汇集以及多期次富铀热液活动明显地段，有良好的铀成矿环境，铀矿集中产于断陷带内，既有花岗岩型铀矿床，包括4262、3073 铀矿床和1560 等矿点，也有蚀源区来自于罗浮岩体的碳质吸附沉积岩型铀矿床（277 铀矿床）［1］。这说明伴随断陷带的形成，构造、热液活动对地质构造进行了强烈改造促使造岩矿物质的迁移演化，产生了多种形式的成矿作用和矿化类型。

多期活动的东江-咸水断裂是区内铀矿化产出的主导因素；所形成的断陷带是区域铀矿产出的基础条件；与之相通的次级断裂及有利的围岩蚀变条件、岩性界面则是铀矿卸载富集的有利场所。研究区铀矿控制因素如下［2］:

图1 粤东北（河源-梅州）成矿带地质略图Fig.1 Geological map of the Northeast Guangdong（Heyuan-Meizhou）metallogenic belt

图2 罗浮岩体北部铀矿地质图Fig.2 Uranium geology map of the north Luofu pluton

1）断陷带控矿。铀矿化集中分布于断陷带内。类似于粤北下庄矿田所在的全南断陷带、诸广南的城口、长江、百顺、南雄断陷带以及黄沙断陷带等［3-4］。

2）构造控矿。铀矿化严格受断陷带内次级的北东向、近东西向硅化带及其交汇部位控制，矿体产于硅化碎裂岩及其上下盘的碎裂花岗岩中，尤其在构造带的产状和物质成分发生变化之部位更利于成矿。

3）蚀变控矿。区内铀矿化与蚀变范围呈正向相关。一般铀矿化较好（集中）位于内带，即硅化、赤铁矿化及紫黑色萤石化构成的“硅质骨架”，由内带向两侧外带逐渐减弱、变差，但不超出蚀变带的范围。

4）岩性界面控矿。在不同岩性接触界面，由于机械物理性质的差异以及岩体侵位时导致岩石蚀变破碎而形成良好的成矿场所，以及地球化学性质的差异而形成有利的成矿环境，当有北东向含矿断裂带穿过时，铀矿化往往变好。

3 铀成矿条件

3.1 铀源条件

罗浮岩体由东江-咸水和大塘-鹧鸪隆新华夏系断裂控制，为多期多阶段复式花岗岩体，呈北东向展布，面积约500 km2。岩体从加里东期、印支期至燕山期均有所见，岩石种属复杂，从基性、酸性到偏碱性均有，以燕山期早期第三阶段花岗岩（γ52-3）为主［2］，呈岩基状产出（图2），成岩年龄为140±Ma。

研究区位于罗浮岩体北部，为多期次岩浆活动发育区和多次成矿热液活动中心叠加部位，深源酸性、基性岩浆活动明显。出露的岩性主要为燕山期花岗岩、花岗闪长岩和花岗斑岩以及中基性脉岩等。岩石地球化学研究表明罗浮岩体主体岩石SiO2、碱含量高，铝饱和指数（A/CNK）高，属强过铝质花岗岩；岩体源自成熟度较高的陆壳物质，其源岩以泥质岩为主，是在伸展构造环境下形成的［2］。岩石具有较高的铀含量（7.5×10-6～25.2×10-6，平均为16.6×10-6），比中国东部上地壳的平均值［5］（1.5×10-6）高10～20 倍，也明显高于华南地区产铀花岗岩的平均值（10.7×10-6），表明主体岩石具有较高的铀元素地球化学背景，有丰富的铀源条件，且Th/U 值一般小于3。研究表明，未经岩浆期后热液或表生作用改造的各类岩浆岩的Th/U值一般在3～5［6］。这反映了岩体自燕山早期以来遭受了一定程度的热液叠加改造，对铀成矿较为有利。

区内其他晚期岩体（花岗斑岩、花岗闪长岩）铀含量较低［2］（2.2×10-6～6.5×10-6，平均为4.5×10-6），尤其是深源的晚期细粒花岗岩脉，在岩浆侵位时能提供足够的热能和矿化剂等，使主体花岗岩（γ52-3）发生强烈蚀变，产生白云母化、绢云母化等，岩石孔隙度增大，岩石中的铀进一步活化，形成对铀成矿有利的岩性接触面。区内各期次岩体复杂发育区往往有较好的铀矿化产出（图2）。

3.2 构造条件

既控制罗浮岩体又控制麻布岗盆地展布形成北东向控矿断陷带的东江-咸水深大断裂属于粤东河源-梅州成矿带主干断裂（河源断裂带）的重要组成部分。该断裂具有长期活动的特点，在研究区早期活动发生于中生代的晚侏罗世与早白垩世间，晚期在新生代反复活动，至今活动未止［7］。

在区域性河源断裂的不断影响下，咸水深源断裂在区内活动时间长，继承性和脉动性明显。晚侏罗世（燕山早期三阶段）构造切穿地壳、沟通地幔，从深部带来地幔流体，改造、重熔地壳中原始铀源层，形成富铀的罗浮岩体；之后持续活动，对各地质体改造明显，主要表现为岩体的钾、钠长石化和白云母化等面状蚀变发育，将原生铀矿物、含铀副矿物和造岩矿物中的铀释放出来，转化为粒间铀、裂隙铀或矿物表面吸附铀［2］，铀多处于极易迁移的活化状态；同时断陷带是深源酸性、基性岩浆活动及大气降水汇集区，提供充足的热能和富含矿化剂的成矿流体。

自燕山晚期开始，在大陆拉张背景下，所形成的中基性脉岩侵入带来的高热、富含幔源CO2的热液［8-9］，为以大气降水成分为主的酸性流体补充能量，并且在热驱动下沿如咸水等导矿断裂构造带、水力压裂破碎带［10］及岩性界面等向上运移，在高温高压下经水-岩作用不断活化、汲取罗浮岩体中的铀形成含铀热液。由于咸水断裂的左行走滑剪切作用，深部与之相连的次级构造交错发育，当含矿热液运移至北东向次级断裂带（如小寨、大排塘断裂）时，断裂带本身尤其是不同方向断裂带交汇区，在外部因素变化如降温减压和含矿热液由碱性变成酸性等，以及断裂带内多期次石英交替出现或不同岩性界面所形成的相对封闭的成矿环境和有利的地球化学障时，促使了热液中铀的沉淀、富集。图3和图4 所示为铀矿在次级断裂带内早期白色块状石英形成的封闭场所下沉淀。

图3 4262 矿床大排塘断裂15 号线剖面图Fig.3 Geological section along Line 15 of Dapaitang fault，4262 deposit

区内小寨、大排塘断裂带为主要含矿构造。含矿断裂带形态复杂，分支复合、膨胀收缩明显，充填有白色块状石英，角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、杂色玉髓、紫黑色萤石等，构造具舒缓波状等典型特征，属压扭性质。断裂带内热液活动明显，主要有3 个期次:早期形成白色块状石英，表现为强硅化，浅色微晶石英硅化糜棱岩充填，并伴随广泛的绢云母化；成矿期形成红色、黑色微晶石英和紫黑色萤石，多胶结早期的白色石英或花岗质成分，或呈角砾状被晚期热液活动产物穿插或胶结；矿后期主要形成白色方解石、梳状石英和晶洞状石英。

图4 矿床外围南树坪大排塘断裂矿化示意图Fig.4 Schematic mineralization diagram of Dapaitang fault in Nanshuping area around the deposit

3.3 热液蚀变

研究区热液蚀变也具多期多阶段性，岩石自岩浆晚期的自变质至岩浆期后的高、中、低温蚀变作用均很发育。高、中、低温蚀变叠加和酸、碱蚀变叠加，使该区成为铀成矿的有利地区。高温热液蚀变有云英岩化、碱性长石化，中低温热液蚀变有硅化、绢云母化、赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、萤石化、绿泥石化及高岭石化等。

强烈的热液蚀变还能改变围岩的物理力学性质，使岩石中的孔隙度及微裂隙产生变化，易使岩石破碎，为成矿溶液的运移和沉淀提供必要通道和容矿空间。与铀矿化有关的蚀变主要有硅化、赤铁矿化、萤石化等，且蚀变越强，铀矿化越好。

3.4 物化探异常

区内地面伽马能谱、土壤氡气和铀分量化探异常明显（图5），且吻合度较高，存在2处复合异常区，其中ZH-1 为Ⅰ级异常，ZH-2为Ⅱ级异常［2］，其长轴呈北东向展布，与北东向含矿断裂带以及不同岩性界面有关，尤其是小寨断裂与“倒丫字型”断裂带发育区，异常面积大，异常控制程度高，异常与已知矿化点吻合好，具备必要的岩体、断裂构造和蚀变条件。

图5 罗浮北部地区综合物化探异常图Fig.5 Comprehensive geophysical and geochemical anomaly map in the northern of Luofu pluton

总体上看，研究区属岩浆期后热液脉型铀矿化；咸水断陷带提供有利的铀成矿环境，是铀成矿的基础；罗浮主体岩石提供成矿物源，晚期小岩体、岩脉提供成矿热源和矿化剂；大气降水深循环与深部矿化剂形成的热液流体是铀活化、迁移的载体；北东向断裂带是铀矿沉淀、富集的场所；热液蚀变提供有利的成矿环境和有效的找矿标志，物化探异常明显，且吻合度高。

3.5 找矿潜力

通过上述铀成矿条件分析表明，研究区铀矿找矿潜力大。铀矿产于咸水断陷带内，定位于燕山期罗浮主体富铀花岗岩，且晚期深源酸性、基性岩浆岩（脉）繁杂区，离主干断裂不远、且次级断裂发育以及早期的高温碱性蚀变与成矿期的中低温酸性蚀变叠加发育区等。此外，通过地质测量，在小寨断裂带上发现了较好的铀矿化（图6）。铀异常走向长16.2 m，最宽3.8 m，其中工业矿长3.1 m，最宽0.6 m，矿化长8.0 m，最宽1.8 m。矿石类型为沥青铀矿-微晶石英-紫黑色萤石-赤铁矿型。

图6 罗浮地区小寨断裂4506 矿化点平面示意图Fig.6 Schematic diagram of mineralization spot 4506 along Xiaozhai fault in Luofu area

4 结语

罗浮复式岩体主体岩石铀含量高，成矿围岩条件有利；构造活动继承性和脉动性明显，断陷带内构造条件有利，在构造交汇、构造产状变异、构造岩组成突变之部位以及不同岩性界面部位是铀矿化最有利部位；同时也发现2 处规模大，受北东向小寨断裂和岩性界面控制的综合物化探复合异常区。建议今后工作以北东向小寨断裂及“倒丫字型”断裂带发育区，存在规模大的Ⅰ级ZH-1 号物化探综合异常为重点，进行轻型山地工程或钻探揭露，探索该区铀矿资源潜力。