金灘巖體鈾礦化特征及成礦規律淺析

■劉新華 孟平虹

（江西省核工業地質局二六三大隊 江西 新干331307）

金灘巖體鈾礦化特征及成礦規律淺析

■劉新華 孟平虹

（江西省核工業地質局二六三大隊 江西 新干331307）

金灘巖體位于華南褶皺系（I2）、贛中南褶?。á?）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、武功山—玉華山隆斷束（Ⅳ14）中段軸部。區域上受欽杭成礦帶控制，位于這條成礦帶中段的南帶。區內地層以震旦系（Z）、寒武系（∈）最發育，區內巖漿活動較為頻繁，形成一個以印支期花崗巖為主體的金灘復式巖體。區內地質構造復雜，以近東西向構造與北東向構造為主。鈾礦體形態簡單，主要以脈狀、透鏡狀產于硅化破碎帶中。鈾礦體規模大小不等，相差懸殊。礦體厚度變化較大，變化系數為150%。鈾礦化類型分為三類：鈾-微晶石英型、鈾-螢石型、鈾-粘土蝕變型。礦石結構以脈狀和網脈狀結構為主。礦石構造以細脈浸染狀構造、晶洞狀構造、環狀構造為主。鈾礦化受地層、巖漿巖、斷裂構造、圍巖蝕變和脈體綜合控制。多種蝕變及脈體疊加后使鈾礦化規模增大，品位變富。

鈾礦化地質特征成礦規律淺析金灘巖體

1 前言

1957年原二機部航測隊在江西開展航空放射性測量時，在金灘巖體地區發現了數個放射性異常點和放射性偏高場。

上世紀60年代至80年代，核工業三隊在該區開展不同比例尺的放射性地質測量，地面伽馬、愛曼、釙法測量，放射性水化找礦和地表揭露等工作，發現了一大批放射性異常點、帶。通過深部鉆探揭露，查明了一定的鈾礦資源量。

現結合前人資料及近期工作成果，對金灘巖體鈾礦化特征及成礦規律進行淺顯分析。

2 地質概況

2.1 區域地質背景

金灘巖體位于華南褶皺系（I2）、贛中南褶?。á?）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、武功山—玉華山隆斷束（Ⅳ14）中段軸部。區域上受欽杭成礦帶控制，位于這條成礦帶中段的南帶。同時又處于武功山弧形褶皺帶東南翼與贛江斷裂帶北西側夾持部位，處在東西向武功山背斜的東段軸部。

2.2 地層

區內地層以震旦系（Z）、寒武系（∈）最發育，前震旦系神山群（Pt3）、泥盆系D、石炭系（C）、二迭系（P）多呈零星出露，下第三統（E1）發育在巖體南緣呈“紅盆”出現，第四系（Q）分布在溝谷低洼地段（見圖2-1金灘地區地質略圖）。

震旦系下統上施組（Z1sh）：分布于巖體東面和南面，巖性為灰、灰綠、灰黑色絹云母千枚巖夾變質粉砂巖。

震旦系下統下坊組（Z1x）：分布于巖體東北部及南面部分地段。巖性為青灰、灰黑色泥質板巖、粉砂質板巖、硅質板巖夾千枚巖。

震旦系上統老虎塘組（Z2l）：分布在預查區西面。含炭泥砂質、火山凝灰巖及硅質巖建造。主要為中厚層狀變質砂巖、砂質板巖、千枚巖、上部見硅質層。

寒武系下統牛角河組（∈1nj）：分布在巖體西面。巖性為長石石英砂巖、炭質泥巖夾硅質巖建造。

震旦系、寒武系地層鈾豐度值較高，為5.8—9.4ppm。

2.3 構造

本區地質構造復雜，具有長期活動的特點，以近東西向構造與北東向構造為主，構成本區的構造骨架（見圖2-1）。

2.3.1 基底褶皺構造

由上元古界神山群、震旦系地層組成的武功山復式背斜自西向東通過本區，軸向近東西。其次在東南部稠溪一帶形成有次級北東向的復式向斜。

2.3.2 斷裂構造

主要有近東西向、北東向及北北東向三組。

——近東西向斷裂構造：相當發育，規模也大。自北向南，主要有油陂廟、雁田、羅田、代耳四條規模較大的斷裂構造橫貫巖體。其間距4km左右，長5—15km，一般寬5—40m。走向85—100°，傾向北，傾角65—80°。以擠壓破碎帶、石英脈形式產出。

——北東向斷裂構造：多分布在東南部震旦系地層中。主要以硅化破碎帶形式產出。如笑口山——稠溪硅化破碎帶，走向40—45°，傾向南東，傾角65°，長8km，寬20—50m，最寬100m，其力學性質為壓扭性。它是區域上贛江斷裂的一部分。

——北北東向斷裂構造：主要產于巖體東南部，如杏家洲——沙坊斷裂構造，以硅化破碎帶、石英脈形式產出。長6—8km，寬5—20m，走向5—20°傾向北西，傾角70°以上。其力學性質為壓扭性，與鈾礦化關系密切。

2.4 巖漿巖

本區巖漿活動較為頻繁，形成一個以印支期花崗巖為主體的金灘復式巖體，面積約184km2，侵入在震旦系和下寒武統地層中，圍繞巖體形成一圈寬數米至數百米的接觸變質暈帶?；◢弾r中鈾含量及浸出率均較高，其鈾豐度值在7.1—28.5ppm之間，浸出環境PH值位于6-8之間。

鈾礦化主要賦存于印支期及燕山早期花崗巖中。鈾礦化對于巖性沒有明顯的選擇性，主要受蝕變破碎帶及熱液脈體控制。

區內脈巖不甚發育，主要有細?；◢弾r脈、偉晶巖脈及煌斑巖脈。

2.5 區內地球物理、化學場

2.5.1 區內放射場和異常分布特征

區內放射性物理場（暈）基本沿接觸帶及其兩側的中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中細粒二云母花崗巖、熱接觸蝕變巖帶1-2km范圍內呈北北西向分布（見圖2-2研究區物探綜合成果圖）。放射性場（暈）顯著地受Z-30、Z-912兩條北西、北北東構造帶所限制（阻擋）。在其西側巖體內，放射性場（暈）發育，而在其東側的震旦系淺變質巖內高場、異常場（暈）幾乎不存在。區內放射場（暈）可細分為綜合場（暈）十九個。單個綜合場（暈）多呈條帶狀、不規則狀沿東西向、北東向、北西向三組構造及其蝕變帶斷續展布，顯著地受其控制。綜合場（暈）值高、梯度大、清晰、復合程度高。區內鈾礦（化）點帶幾乎均處于綜合場（暈）的高值、異常值區范圍之內。且當Po210異常暈受構造控制，并與伽瑪高值區復合，該復合場（暈）所在構造（裂隙）深部存在較好的鈾礦化。

2.5.2 放射性水化學特征

區內水中發現多個鈾異常，氡異常，鈾、氡混合異常及放射性水化學異常暈。放射性水異常暈沿花崗巖與變質巖接觸帶內外（內帶

1000m，外帶500m）范圍分布，且內帶好于外帶。隨著距接觸帶距離增大，異常（暈）規模、強度、密度均漸低。異常暈多出露在第四系

覆蓋的低洼部位和負地形地段的中低山間。鈾礦化水異常（暈）的異常水直接由含礦構造裂隙補給，放射性水類型為鈾氡混合型或單氡型，且多為成群出現。鈾礦化水異常與礦化體相距不遠，一般為30-80m，成帶狀分布，凡有一定規模的含礦構造存在，均有水異常出現，構造鈾礦化強弱與暈規模、強度、異常密度密切相關，異常產出穩定，不受季節變化影響。

前人對放射性水異常暈進行初步勘查，有多個暈的深部已見工業鈾礦化，可見放射性水異常是尋找區內深部鈾礦化重要標志。

3 礦體地質特征

3.1 鈾礦體空間分布特征

（1）鈾礦體相對集中在接觸帶附近，即內帶1000m，外帶500m范圍內。向北向南、向巖體內部和向外帶變質巖方向礦化均減弱。自北而南和由內帶到外帶，礦化臨界頂面逐漸降低，礦體埋藏深度加大，礦化垂幅也逐漸增大。

（2）礦體主要賦存于近東西向斷裂蝕變破碎帶內，其次產于北西、北北東向斷裂蝕變破碎帶中（見圖3-1金灘巖體東部礦帶、礦點分布示意圖）。東西向主含礦斷裂構造帶大致以400m左右等間距展布，并略具向南東斜列特點。

（3）在一條含礦斷裂蝕變破碎帶內，一般賦存著幾個甚至幾十個礦體，以產于主斷裂內的礦體為主，規模較大，而旁側次級斷裂中的礦體規模較?。ㄒ妶D3-2632鈾礦床九號帶20號勘探線剖面示意圖）。

3.2 礦體形態、規模特征

鈾礦體形態簡單，主要以脈狀、透鏡狀產于硅化破碎帶中。

鈾礦體規模大小不等，相差懸殊，最大礦體沿走向長300m，沿傾向長130m，一般礦體走向、傾向延伸數十米，小礦體僅延伸幾米。

礦體厚度變化較大，礦體最大水平厚度為6.88m，最小水平厚度僅有0.5m，變化系數為150%。

3.3 鈾礦化類型及特征

按礦脈體中密切共生的主要脈石礦物劃為三類：鈾-微晶石英型、鈾-螢石型、鈾-粘土蝕變型。以鈾-微晶石英型為主。鈾-微晶石英型礦化特征：瀝青鈾礦呈分散浸染狀、細脈狀、環狀產于微晶石英集合體中，與粉末狀黃鐵礦共生。發育蒙脫石化、水云母化、黃鐵礦化、硅化等圍巖蝕變。

鈾-螢石型礦化特征：礦體規模較小，瀝青鈾礦常伴紫黑色螢石細脈產出，礦石呈膠狀或細脈浸染狀產于含黃鐵礦、水云母、蒙脫石的硅化破碎帶中。

鈾-粘土型礦化特征：這種礦化類型較少，僅見于巖體東部，與礦化關系密切的是一些粘土類礦物。發育蒙脫石化、水云母化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等圍巖蝕變。

3.4 礦石礦物成分及結構構造

3.4.1 礦石礦物成分

礦石礦物：有黃鐵礦、赤鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦、褐鐵礦等；鈾礦物主要有瀝青鈾礦，其次有少量鈣鈾云母和銅鈾云母；脈石礦物有石英、螢石、方解石等。

3.4.2 礦石結構構造

礦石結構有：脈狀結構、網脈狀結構、鮞狀結構、假象結構等，以脈狀和網脈狀結構為主。

礦石構造有：塊狀構造、角礫狀構造、細脈狀構造、碎裂狀構造、細脈浸染狀構造、晶洞狀構造、環狀構造。

3.5 圍巖蝕變

由于區內斷裂構造發育，巖漿熱液活動強烈，因此圍巖蝕變發育。主要發育有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。與鈾礦化關系較密切的有硅化、螢石化、黃鐵礦化、蒙脫石化、水云母化及赤鐵礦化、綠泥石化。單一的硅化、螢石化成礦規模不大，品位低；硅化、螢石化伴隨有黃鐵礦化、蒙脫石化、赤鐵礦化組合成礦較好，礦體規模大，品位高。

3.6 礦化階段劃分

第一階段是雜色微晶石英階段，是含礦熱液的前奏，鈾含量很低；第二階段是紅色微晶石英階段；第三階段是黑色微晶石英階段；第四階段是紫黑色螢石階段；第五階段是梳狀石英、淺色螢石、方解石、重晶石階段，是區內熱液脈體活動的尾聲，為成礦后的產物。

其中二、三、四階段是區內最好的成礦階段。在第一階段雜色微晶石英分異沉淀后，鈾元素相對集中，而斷裂中的熱液活動劇烈地沿斷裂上升與圍巖發生強烈交代作用，使圍巖硅化、赤鐵礦化、蒙脫石化、水云母化，隨著大量二氧化硅凝結沉淀，形成紅色微晶石英，同時析出瀝青鈾礦、黃鐵礦等。第二階段形成后，斷裂中的鈾元素更加濃縮富集，硫化物濃度也相對增高，這種熱液沿裂隙上升和運移，在斷裂構造的有利位置沉淀，形成含瀝青鈾礦、粉末狀黃鐵礦的黑色微晶石英。第三階段形成后，二氧化硅已大量聚沉，導致熱液中氟化物增多，形成攜帶大量鈾元素的飽和氟化物熱液，在物理化學條件改變下，在斷裂的適當部位聚集沉淀，形成紫黑色螢石及鈾礦物。第四階段后，在較弱的構造活動中，梳狀石英、淺色螢石、方解石沿著小裂隙充填形成脈體。由于斷裂構造多次活動，熱液不斷交代圍巖，使斷裂構造兩側形成較復雜的蝕變帶，蝕變礦物不斷吸附和交代鈾，形成較好的鈾礦化。

4 鈾礦化成因探討

4.1 鈾礦化與地層的關系

金灘巖體侵入的圍巖主要是下古生界碎屑巖，其鈾豐度值較高，為6.51-10.1ppm，尤以下寒武統牛角河組底部含碳硅質板巖和震旦系上施組粉砂巖泥質板巖的鈾豐度值更高，最高達13ppm。為其通過巖漿熱液使其轉化成混合巖時提供了鈾源環境。

4.2 鈾礦化與巖漿巖的關系

據普查結果，區內54%的礦化帶賦存在粗中粒斑狀黑云母花崗巖中，另有25%的礦化帶賦存在其他類型的花崗巖中，其原因是金灘巖體的鈾豐度值較高，為28.5-33.3ppm，其中中細粒二云母花崗巖最高達85ppm。說明金灘巖體本身是一個富鈾巖體。

4.3 鈾礦化與斷裂構造的關系

區內斷裂構造較復雜，具多期次活動特點。具3-4km等間距性的東西向大斷裂及400m等間距的次級斷裂形成于成礦前期，為成礦熱液運移提供通道。北北東向晚新華夏系斷裂構造在區內活動強烈且持久，對礦化起主導作用。所產生的各組次級斷裂構造貫通粗中粒斑狀黑云母花崗巖、中細粒二云母花崗巖及外帶的變質巖中，并與東西向構造體系交叉復合，為攜帶鈾礦物的熱液運移提供了良好通道，為其富集沉淀提供場所。

4.4 鈾礦化與熱液脈體的關系

區內熱液脈體的活動比較強烈，受斷裂構造活動控制呈現多期多次的特點，主要分布在巖體的內外接觸帶。鈾礦化與灰黑色、紅色微晶石英和紫黑色螢石兩次熱液脈體活動關系密切。兩次成礦脈體密集發育，規模較大，迭加產出，蝕變強烈部位，礦體幅度較大，品位較高。瀝青鈾礦呈細脈狀、環狀與灰黑色微晶石英、紫黑色螢石、粉末狀黃鐵礦緊密共生。

4.5 鈾礦化與圍巖蝕變的關系

區內圍巖蝕變種類較多，主要發育有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。其特征表現：

（1）單一的硅化、螢石化成礦規模不大；

（2）硅化、螢石化伴隨有黃鐵礦化成礦較好，礦體規模大，品位高，呈脈狀產出；

（3）硅化、螢石化、蒙脫石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化組合，礦體規模大，品位高，呈脈狀或透鏡狀產出。

5 結束語

金灘巖體鈾礦化在平面上主要集中在內外接觸帶附近，即內帶1000m，外帶500m范圍內。礦體主要賦存于近東西向斷裂蝕變破碎帶內，其次產于北西、北北東向斷裂蝕變破碎帶中。寒武系牛角河組和震旦系上施組地層鈾豐度值較高，為成礦提供了鈾源環境。區內中細粒二云母花崗巖鈾豐度值最高達85ppm，說明金灘巖體本身是一個富鈾巖體。斷裂構造為攜帶鈾礦物的熱液運移提供了良好通道，同時為其富集沉淀提供場所。多期次的熱液活動導致區內圍巖蝕變發育，脈體活動強烈，多種蝕變及脈體疊加后使鈾礦化規模增大，品位變富。

［1］江西省地質礦產局.江西省區域地質志 [M].北京地質出版社,1984.

［2］王從周.中國花崗巖型鈾礦床地質特征 [M].原子能出版社，1985.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-10-2