下庄矿田鲁溪地区矿床矿化蚀变特征

2021-07-01 05:46
中国金属通报 2021年6期
关键词:赤铁矿绿泥石云母

洪 萍

(广东省核工业地质局二九三大队,广东 广州 510800)

鲁溪地区构造发育,岩浆活动和热液作用有关的围岩蚀变普遍发育,北东向新桥—下庄硅化断裂带及其下盘次级构造与近东西向鲁溪—仙人嶂辉绿岩呈反接复合,其复合部位是铀成矿有利部位。本文主要总结前人观点,综合研究鲁溪地区铀矿床基本特征,为矿床成因提供证据、为找矿提供依据[1]。

1 区域地质背景

下庄矿田大地构造上处于闽赣后加里东隆起的南西端与湘桂粤北海西—印支坳陷交接部位,处于南岭纬向构造带中带,是地壳浅部地质构造急剧变化的地带。其独特的构造格局为岩体的形成演化、构造的发生发展、铀的活化转移创造了有利的条件。

2 矿区地质特征

鲁溪地区位于下庄矿田中部,处于新桥—下庄和鲁溪—仙人嶂东西向复杂构造带(辉绿岩)交汇复合部位,既是伽玛高场区,也是早晚两期铀成矿热液活动叠加区(图1)。层铀含量为3.89×10-6,钍含量为14.4×10-6。鲁溪地区铀矿化的成因类型属岩浆热液类型,按矿点、主要岩石特征及含矿构造进行分类,勘查区内的铀矿化类型主要有“交点”型铀矿化,其次为硅化带型铀矿化。

图1 研究区地质示意图

3 矿体特征

矿体(化)受构造、辉绿岩等联合控制。矿体赋存标高100m~330m。矿体形态主要为脉状、透镜状,总体产状100°~130°∠75°,局部反倾。平均厚度1.01m,矿石平均品位0.061%。

4 矿化类型

根据铀矿物共生组合、矿石结构构造特征及近矿围岩蚀变特征,铀矿石类型应属于中低温热液沥青铀矿—黄铁矿—方解石矿化类型。工作区铀矿化严格受构造控制,按控矿构造特征划分,该区铀矿化类型主要有 “交点”型和硅化带型。

4.1 “交点”型铀矿化

矿床定位于硅化构造带与辉绿岩脉相交部位,矿体严格受硅化构造带与辉绿岩脉复合轨迹控制,辉绿岩的厚度往往成为矿体的长度。矿体呈板柱状,长度小,延深大,长深比例在几倍至十几倍。矿石主要为沥青铀矿—紫黑色萤石、黑色微晶石英型和沥青铀矿—方解石型矿石。热液蚀变主要有赤铁矿化、绢云母化、硅化、绿泥石化、粘土化等。矿石构造主要有角砾状、脉状、胶结状,镶边环状构造等,沥青铀矿主要呈充填形式分布。

勘查区出露的第四组辉绿岩组宽5m~60m,最大100m,形态为脉状,近东西向展布,膨胀收缩,分枝明显常见。与北北东向构造、北东向构造及近南北向构造形成近30个“交点”,是“交点”型铀成矿的有利地区。根据前人地质、物探资料分析可知,这些相交部位都存在一类伽玛、径迹综合晕圈和异常点带,探槽、钻探工作也揭露到“交点”型铀矿。

4.2 硅化带型铀矿化

硅化带型铀矿化主要分布在北北东、北东向硅化断裂带上,如新桥—下庄断裂带、301~303号硅化带等。矿石组分简单,金属矿物主要有沥青铀矿、铀黑及少量黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿;脉石矿物主要有微晶石英、玉髓、方解石和萤石。近矿围岩蚀变主要有硅化、赤铁矿化、萤石化等。

5 矿石特征

结构构造:矿石中沥青铀矿多呈显微球粒状、葡萄状、肾状等结晶形态,矿物以胶状结构为主,交代残余结构、镶边结构次之。矿石多为片状、条带状构造。矿物特征:区内矿石矿物共生组合简单,金属矿物有黄铁矿、沥青铀矿、磁黄铁矿,少量黄铜矿、闪锌矿、白铁矿、赤铁矿等;脉石矿物有方解石,少量绿泥石、石英及绢云母等,金属矿物多分布在碳酸盐脉周围。

6 蚀变类型

勘查区内岩石因受构造作用、区域自变质作用、岩浆热液作用和地下水作用而发生了多种类、多期次的围岩蚀变,主要有绿泥石化、绢云母化、硅化、赤铁矿化、高岭土化等;其中硅化、赤铁矿化、绢云母化、钾长石化等与铀矿化的关系较密切,多为近矿围岩蚀变。

6.1 绿泥石化

广泛发育于各种岩石中,主要有两种成因:①发生于矿前期,是由花岗岩中的黑云母或辉绿岩中角闪石的自变质形成,主要呈鳞片状,分散状产于黑云母、角闪石的表面、边缘及解理缝中;②发生于成矿期及矿后期,热液变质作用成因;主要是热液对岩石的作用形成了脉状、团块状、鳞片状集合体绿泥石,并伴有硅化、绢云母化、赤铁矿化等。

绿泥石镜下特征呈现绿色,多呈鳞片状集合体产出,多色性明显,多数可见到“柏林蓝”或者“铁锈色”干涉色,平行消光。多生长在云母或角闪石周围,或与之连生,证明是由其蚀变而来。明显可见绿泥石沿着白云母的边界生长,证明此处绿泥石是由白云母蚀变而成,另外绿泥石的异常干涉色也极为明显,为柏林蓝(图2)。

图2 由白云母蚀变而成的绿泥石(左:单偏,右:正交)

6.2 绢云母化

在原岩中广泛发育,从矿前期—矿化期—矿后期均有生成。矿前期是自变质作用形成的,主要是钾长石、斜长石、白云母甚至于石英被绢云母交代,它分布于矿物颗粒的表面、粒间或裂隙处,形成细脉状、鳞片状集合体;在辉绿岩主要是交代斜长石,呈点状集合体、团块等。矿化期时绢云母化减弱且含量减少,主要与绿泥石化、粘土化伴生,呈不规则状、细脉状、鳞片状集合体分布于岩石的破碎、裂隙处及矿物粒间,并吸附少量铀。矿后期绢云母化继续减弱,主要形成微细脉状,零星点状绢云母,散布于岩石中。

6.3 硅化

广泛发育于花岗岩及辉绿岩中,从矿前期—矿化期—矿后期均有产生,且与矿化关系极为密切。矿前期主要是形成了颗粒粗大、呈不规则粒状的石英,并且岩石中有石英的重结晶现象。矿化期主要形成了呈黑灰色、灰色、粉红色的微—细粒晶质热液石英脉,并与沥青铀矿共生,其分布局限于构造裂隙带中。矿后期主要是低温硅化形成了微粒、发丝状及梳状石英(图3)。

图3 石英化岩显微镜下照片 (Qtz:石英)

6.4 钾长石化

在花岗岩中主要形成于成矿前期,所产生的钠长石在钾长石中以条纹长石的形式出现。在辉绿岩中主要形成于成矿后期,为粒状集合体的钠长石,是由原岩中的斜长石分解出钙的结果。

镜下观察勘查区花岗岩中钾长石多为微斜长石,格子双晶发育(图4a),可见卡斯巴双晶(图4b),为板状它形晶,含量约35%,见强绢云母化(图4c),斜长石可见聚片双晶,板状它形,含量约15%,石英多为它形小颗粒,含量约30%;黑云母多呈黑褐色,片状,常在其内部及边缘伴生小颗粒石英,含量约8%;白云母多为原生白云母,呈片状,含量约5%。

6.5 碳酸盐化

分布较广泛,与铀矿化有关,从矿前期—矿化期—矿后期均有发生。矿前期生成的主要是晶质等轴粒状、细脉状的方解石,分布于围岩中。矿化期主要是形成粉红色、白色不规则粒状、微细脉状的方解石,充填于蚀变的辉绿岩中,吸咐少量的铀,属近矿围岩蚀变。矿后期主要生成的隐晶质的微细脉状、发丝状方解石(图5、图6)。

图4 长石的显微镜下主要特征

图5 方解石脉(正交)

图6 交织状方解石脉(正交)

6.6 赤铁矿化

主要生成于矿化期与矿后期蚀变碎裂岩型铀矿化地段中,花岗岩中的暗色矿物、黑云母等蚀变成绿泥石的同时有Fe2+的析出,Fe2+在热液或含矿热液的作用下,被氧化成Fe3+,主要形成粉末状、浓雾状、胶状的赤铁矿,散布于岩石中;与此同时,矿液中的U6+被还原成U4+形成UO2,所以赤铁矿也为含铀矿物(吸咐铀的矿物)[2]。

6.7 高岭土化

主矿后期低温热液与岩石中的长石等矿物发生作用而形成的,分布于长石表面、矿物粒间裂隙的解理缝处,成为胶结物及铀的吸咐物,呈鳞片状、粒状、土状集合体。

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