江西相山铀矿田罗陂地区铀成矿地质特征及远景分析

2021-10-29 11:06马英英王建国姚亦军
世界核地质科学 2021年3期
关键词:花岗北东火山岩

马英英,王建国,姚亦军

江西相山铀矿田罗陂地区铀成矿地质特征及远景分析

马英英1, 2,王建国1, 2,姚亦军1, 2

(1.江西省地质局二六一大队,江西 鹰潭 335001;2.江西省能源矿产地质调查研究院,南昌 330103)

在分析相山北部罗陂地区主要铀成矿特征和成矿条件基础上,重点对该地区主要铀成矿控矿要素进行了总结,认为区内主要控矿构造为北东向的邹家—布水断裂和沙洲—游坊断裂,花岗斑岩和火山岩盖层之间所形成的多个岩性界面为重要的成矿地质界面。罗陂地区下一步工作应重点追索深部隐伏的花岗斑岩,花岗斑岩变异部位及各岩性地质界面为主要的成矿部位,两条北东向断裂构造的夹持区为铀成矿远景区,罗陂地区的找矿工作将进一步扩大相山北部的找矿范围。

相山铀矿田;罗陂;铀成矿;地质特征;远景分析

相山铀矿田为我国最大的火山岩型铀矿田,历经60余年的勘查开发,共计发现了30余个火山岩型铀矿床(矿点),主要分布于矿田北部和西部[1-3]。相山矿田北部发育有横涧、岗上英、沙洲、红卫、湖田、凉亭等大中型铀矿床。前人针对相山北部地区铀成矿特征、控矿因素和找矿方向开展了大量的研究工作[4-6],进行了持续的探索。笔者在前人工作的基础上,分析相山北部矿集区外围罗陂地区的成矿地质特征,对该地区的主要控矿要素进行总结,结合钻探工程揭露情况,分析下一步找矿方向,为矿田北部资源扩大提供支持。

1 区域地质背景

罗陂地区位于相山矿田北部,相山矿田位于扬子板块和华南板块两个一级大地构造单元过渡区,我国东南部的重要铀矿成矿带—北东向赣杭构造火山岩铀成矿带与呈北北东向展布的大王山—于山花岗岩铀成矿带的交汇部位[7](图1)。

1—大地构造线; 2—铀成矿带; 3—铀矿田。

相山火山盆地由基底和盖层两部分组成(图2)。基底包括中元古界、下石炭统华山岭组和上三叠统安源组。盖层主要是中生代酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩。火山岩系划分为两大旋回:第一旋回为打鼓顶组(K1d);第二旋回为鹅湖岭组(K1e)。其中以第二旋回喷溢和侵出相的厚层碎斑熔岩(K1e2)出露面积最大,为相山主体岩性。火山期后伴随有次火山岩以及脉岩侵入。

相山火山盆地盖层构造以线性构造和火山塌陷构造为主,呈现北东向断裂和环形断裂交织的形式,线性断裂是基底断裂的继承和发展[8-9]。晚期次火山侵入作用沿线性断裂和火山塌陷构造发育,其形成的扭折、陡变和岩性界面为相山北部重要的赋矿部位。

2 罗陂地区铀成矿特征

2.1 铀矿空间分布

罗陂地区主要有五条矿带,即九号、十号、十一号、十二号、十三号矿带(图3),各矿带的分布和富集均具有一定规律性。整体上,矿体受构造与岩性界面复合控制,如十一号和十三号矿带,矿体受南北向构造和花岗斑岩岩性界面复合控制,主要赋存于花岗斑岩与碎斑流纹岩岩性界面附近(图4)。

1-南雄组砂岩;2-下白垩统鹅湖岭组;3-下白垩统鹅湖岭组;4-花岗斑岩;5-加里东期花岗岩;6-中元古界变质岩;7-上三叠统安源组;8-推测火山中心位置;9-断裂;10-铀矿床及矿化点;11-研究区范围。

1—下白垩统鹅湖岭组上段;2—下白垩统打鼓顶组上段;3—下白垩统打鼓顶组下段;4—花岗斑岩;5—青白口系;6—断裂;7—推覆体及推测推覆体;8—矿床及钻孔编号。

1—下白垩统鹅湖岭组上段;2—下白垩统鹅湖岭组下段;3—下白垩统打鼓顶组上段;4—下白垩统打鼓顶组下段;5—花岗斑岩;6—实测及推测地质界线;7—氧化带;8—钻孔、孔号及孔深;9—矿体铅直厚度/m、铀品位/%。

2.2 构造

区内铀矿化主要受北东向的邹家—布水断裂和沙洲—游坊断裂控制(图3)。邹家—布水断裂分布在研究区西部,向北东延伸至红卫矿床,是红卫矿床的主要控矿断裂[10]。该断裂由一组挤压构造破碎带组成,总体宽度一般数十米,单条破碎带宽度一般十米左右,断裂中常见构造透镜体及挤压带、片理化、断层泥 (糜棱岩)、擦痕等构造形迹,走向30°~40°,倾向北西。邹家—布水断裂是该区重要的导矿构造,断裂旁侧产生的几组近南北向次级裂隙构造为主要的含矿构造,特别是断裂与花岗斑岩接触带形成的锐角部位,是有利的赋矿部位[10]。

沙洲—游坊断裂,北起沙洲,向南西延伸经游坊至巴山,该断裂地表露头较少,走向25°~30°,倾向南东,倾角65°~75°,断裂两侧地层错动为逆时扭动,水平错距约90 m,且两侧地层出露水平厚度不一。断裂内岩石挤压破碎,见有角砾,扁豆体等,断裂面波状弯曲,见有数厘米厚的糜棱岩及鳞片状构造泥等,其性质为压扭性,断裂本身局部有铀矿化[10]。该断裂控制了区内的四条矿带,其中的九号和十二号矿带均由数条构造裂隙组成。在北东和南东沿花岗斑岩接触带有两组裂隙构造分布,构成了十号、十一号矿带。

2.3 矿石

碎斑流纹岩是区内主要赋矿围岩,主体岩石呈浅肉红色,蚀变后为灰红色、灰绿色,斑状结构,块状构造。岩石中斑晶含量约40%~60%左右,粒径一般0.5~3 mm,主要由钾长石、斜长石、石英及少量黑云母组成。副矿物常见锆石、磷灰石、磁铁矿等,长石及石英斑晶多见裂纹。岩石中普遍见有基底变质岩岩屑或岩块,大小一般在2~50 mm,含量在5%左右。碎斑流纹岩的化学成分以富钾为特征,K2O平均值为4.81%,且Na2O<K2O。岩石平均铀含量7.56×10-6,在构造活动和成矿前期蚀变作用下,可以为成矿提供部分铀源。

研究区矿石矿物成分较为简单,以沥青铀矿为主;伴生金属矿物以黄铁矿、辉钼矿为主,少量方铅矿和闪锌矿;脉石矿物主要包括水云母、绿泥石和方解石。矿石结构主要为碎裂残留斑状结构和碎裂糜稜交代填隙结构,局部可见网状胶结结构、胶结角砾结构,块状构造。

铀矿物主要为沥青铀矿,一般呈极微细的鱼子状,多密集堆积,其集合体呈斑点状、环带状、放射状(图5),沿裂隙充填或呈斑点状浸染,构成细脉浸染状构造,细脉宽1.0~0.3 mm。具胶状(图6)和它形粒状结构。

图5 放射状沥青铀矿

图6 胶状沥青铀矿

图7 斜长石强烈绢云母化

图8 基质中的钠长石化、绿泥石化和碳酸盐化组合

2.4 围岩蚀变

研究区近矿围岩蚀变主要为钠长石化、绿泥石化、水云母化、萤石化、赤铁矿化和碳酸盐化,局部有绢云母化。根据围岩蚀变、矿物共生组合特征、矿化关系,可划分为四个蚀变阶段,即成矿前的钠长石化阶段,成矿早期的铀-赤铁矿化阶段,成矿晚期的铀-绿泥石、碳酸盐化阶段和成矿后的方解石和石英细脉阶段。围岩蚀变常表现出叠加现象和分带特征,中心为钠长石化蚀变带,向两侧逐渐减弱,依次出现碳酸盐、绿泥石交代钠长石带及绿泥石、水云母带(图7、8),蚀变带相互叠加,没有明显的界限,萤石化、水云母化多出现在强矿化地段,赤铁矿化常叠加于其它蚀变带上,单一的赤铁矿化地段的矿化一般较弱。

3 罗陂地区找矿标志及远景分析

3.1 主要找矿标志

区内近矿围岩蚀变强烈,各类蚀变叠加和分带特征明显,钠长石化、水云母化、绿泥石化、萤石化、赤铁矿化、碳酸盐化等蚀变是主要的找矿标志。当各类蚀变相互叠加,特别是在钠长石化、绿泥石化蚀变带中的赤铁矿化、萤石化是直接的找矿标志,尤其是赤铁矿化叠加有紫黑色萤石化强烈发育时,是富矿的重要找矿标志。

区内北东向断裂及其次级构造裂隙发育,在花岗斑岩岩体与火山岩的内外接触带附近,往往形成密集裂隙带,裂隙带内岩石破碎,蚀变强烈,这些密集发育的裂隙带是铀矿体产出的主要部位,是区内重要的间接找矿标志。

3.2 远景分析

根据罗陂地区铀矿勘查工作情况,结合本区铀成矿控矿要素分析,区内沙洲—游坊断裂及其旁侧次级构造裂隙发育密集区是有利的找矿远景区段,重点应关注北东向断裂和隐伏花岗斑岩岩体,尤其是花岗斑岩岩体与火山岩盖层所形成的岩性界面复合部位。如九号、十二号矿带已有钻孔揭穿到花岗斑岩岩体下界面,并且在下界面变异部位见矿化显示,花岗斑岩岩体变异部位是有利的找矿远景部位。

罗陂地区西部邹家区段发育北东向邹家—布水断裂,其近南北向的次级构造裂隙也十分发育,次级断裂是主要的含矿构造。邹家—布水断裂属多期次活动的压扭性断裂,深切变质岩基底,沟通深部的矿源,是有利的导矿控矿断裂,其北东段已控制了红卫矿床、横排山矿床,南西段控制了脑似上矿点。因此,邹家地段具有较好的找矿远景。

4 结 论

罗陂地区内的铀矿化主要受北东向断裂构造及次火山岩体控制,现已发现九号、十号、十一号、十二号、十三号等五条矿带,矿体(组)主要分布在断裂构造旁侧及次火山岩内外接触带附近。碎斑流纹岩是区内主要的赋矿围岩,矿石物质成分较简单,成矿作用方式以热液充填为主并伴有交代作用,在钠长石化蚀变的晚期,发育早期的铀-赤铁矿化,成矿晚期为铀-绿泥石、碳酸盐化。

该地区断裂构造发育、次火山岩体广泛分布,断裂构造与岩性界面是区内铀矿化的主要控制因素。区内花岗斑岩岩体变异部位、邹家地段北东向邹家—布水断裂及其次级裂隙发育地段是本区很有潜力的找矿远景区段,因此,应进一步加强找矿研究。

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Geological characteristics and prospective analysis of uranium mineralization in Luopi area, Xiangshan uranium ore field, Jiangxi province

MA Yingying1, 2, WANG Jianguo1, 2, YAO Yijun1, 2

(1. 261 brigade of Jiangxi Geological Bureau,Yingtan,Jiangxi 335001,China;2. Jiangxi Institute of Geology Survey of Energy and Mineral Resources,Nanchang 330103,China)

Based on the analysis of the main uranium metallogenic characteristics and metallogenic conditions in Luopi area, northern Xiangshan, the author summarized the main ore controlling factors of uranium mineralization in this area. It was considered that the main ore controlling structures in this area are Zoujia-Bushui fault and Shazhou-Youfang fault in NE direction, and the multiple lithologic interfaces formed between granite porphyry and volcanic rocks are important metallogenic geological interfaces. The next step of work in Luopi area should focus on the deep concealed granite porphyry. The variation parts of granite porphyry and the lithologic geological interfaces are the main metallogenic parts. The clamping area of two NE trending faults is the uranium metallogenic prospect area. The prospecting work in Luopi area will further expand the prospecting scope in the North of Xiangshan ore field.

Xiangshan uranium ore field;Luopi;uranium mineralization;geological characteristics;prospect analysis

P619.14

A

1672-0636 (2021) 03-0336-07

10.3969/j.issn.1672-0636.2021.03.006

2021-04-21

马英英(1987— ),女,江西南昌人,工程师,主要从事铀矿找矿勘查与技术管理工作。E-mail: 602634300@qq.com

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