李冉等
摘要:調(diào)查顯示諸廣復式巖體九龍徑地區(qū)具有較好的鈾成礦前景。其巖體屬鋁過飽和類型,且各期次花崗巖有從早到晚隨巖漿分異程度提高的趨勢,對鈾成礦較為有利。桃金洞巖體形成于砂質(zhì)巖源區(qū)重熔過程,而九峰和中棚花崗巖以及細?;◢弾r均形成于泥質(zhì)巖源區(qū)重熔過程,具有高泥質(zhì)含量特征。中棚巖體與鈾礦石的稀土配分模型較為一致,反映出礦化與中棚巖體關系較為密切。NE向斷裂破碎帶組結合中棚巖體的內(nèi)外接觸帶以及硅化、黃鐵礦化、赤鐵礦化等蝕變強烈、物化探異常明顯的部位以及晚期脈巖較發(fā)育的部位是下一步找礦的重點地段。
關鍵詞:鈾礦;成礦條件;成礦前景;找礦方向;九龍徑
引言
諸廣山復式巖體位于南華活動帶北緣,華南多期復合造山帶內(nèi)。受九峰—大余東西向隆起帶萬洋—諸廣南北隆起帶和萬洋山北東向隆起帶的三重控制。該區(qū)內(nèi)的構造形跡縱橫交錯組合較為復雜,為巖體的形成與演化,構造的發(fā)生和發(fā)展極為有利,為相伴產(chǎn)生的鈾活化與富集成礦提供了得天獨厚的條件。本文意在總結九龍徑地區(qū)近年來鈾找礦工作實踐中的經(jīng)驗和成果,總結鈾成礦規(guī)律和控礦因素,以期對九龍徑地區(qū)下一步的鈾礦生產(chǎn)勘探工作提供一定的參考。
1.地質(zhì)背景
九龍徑地區(qū)處于鹿井礦田西南部,華南板塊南華活動帶華夏褶皺系的武功—諸廣褶皺帶[1],定位于諸廣山鈾成礦帶中部巖體由東西向轉為南北向之拐彎處。北東為鹿井礦田,南西有城口礦田。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為新元古界震旦系和下寒武統(tǒng)。區(qū)內(nèi)出露的巖體主要為印支期桃金洞巖體(γ15)、燕山早期第一階段九峰巖體(γ2-15)和燕山早期第三階段中棚巖體(γ2-35)。此外還出露有燕山晚期細?;◢弾r脈(γm)和花崗偉晶巖脈(γρ)等。其中燕山早期第一階段九峰巖體(γ2-15)和燕山早期第三階段中棚巖體(γ2-35) 鈾含量較高,為主要產(chǎn)鈾花崗巖體[2]。與巖體接觸的地層不同程度地遭受了強烈的熱變質(zhì)和氣化熱液交代變質(zhì)作用。
2.復式巖體巖相學特征
2.1桃金洞巖體(γ15)
桃金洞巖體呈巖基狀產(chǎn)出,侵入于加里東期花崗巖、震旦系和寒武系茶園頭組、香楠組之下,出露于工作區(qū)東部,約占工作區(qū)總面積的13%。巖性主要為中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖,呈灰白色,風化后呈黃褐色,斑狀結構、塊狀構造,斑晶多為斜長石,部分為鉀長石。副礦物有磷灰石、磁鐵礦、鋯石。鉀長石為條紋長石,被斜長石交代,在其中分布有石英、斜長石、白云母,多呈斑晶出現(xiàn)。斜長石為酸性斜長石,具細密的聚片雙晶,常遭受強烈的泥化,其中常分布有白云母,白云母呈片狀,常分布于長石及石英礦物中。方解石、螢石呈脈狀沿巖石裂隙貫入。
2.2九峰巖體(γ2-15)
九峰巖體呈巖株狀產(chǎn)出,主要出露于工作區(qū)中部,出露面積約0.25km2。巖性為中粒斑狀黑云母二長花崗巖,呈灰色、灰白色,部分巖石因鉀長石含量多而呈淺肉紅色,中粒斑狀花崗結構,塊狀構造,斑晶已鉀長石為主,有少量白云母。巖石中常見鉀化、綠泥石化、絹云母化等飾變。副礦物僅少量的鋯石及簾石。
2.3中棚巖體(γ2-35)
中棚巖體呈巖基狀產(chǎn)出,侵入于印支期花崗巖和寒武系茶園頭組、香楠組之下,主要出露于工作區(qū)南部,約占工作區(qū)總面積的25%。巖性主要為細粒-中細粒二云母花崗巖,灰白色、灰色,細粒花崗結構,偶見文象結構、交代凈邊結構,塊狀構造。個別見有少而小的鉀長石斑晶。副礦物有螢石、黑鎢礦、石榴子石、輝鉬礦、黃銅礦、鋯石、磷灰石、黃鐵礦等。局部發(fā)育綠泥石化、絹云母化、云英巖化及偉晶巖化等飾變。全部或局部白云母化及鈉長石化較發(fā)育。中棚巖體與九峰巖體、桃金洞巖體及寒武系茶園頭組、香楠組均為突變不整合侵入接觸,接觸面彎曲,緩傾角,傾角一般40~52°,冷凝邊及熱變質(zhì)暈較寬。從巖相學特征來看,本區(qū)與鈾礦化有密切關系的九峰和中棚巖體的區(qū)別在于,九峰巖體巖性為中粒斑狀黑云母二長花崗巖,僅含少量白云母;而中棚巖體巖性主要為細粒-中細粒二云母花崗巖,白云母含量相對較多,全部或局部白云母化及鈉長石化較發(fā)育。
3.鈾成礦條件分析
3.1 巖石地球化學
本區(qū)的巖漿巖具有多期次、多階段、多次侵入的特點[3]。該地區(qū)花崗巖均為過鋁質(zhì)花崗巖或準鋁質(zhì)花崗巖,細?;◢弾r樣品位于區(qū)間I淡色花崗巖區(qū)域內(nèi),黑云母含量等于白云母含量(Debon F et al,1983);九峰和中棚巖體樣品落于區(qū)間Ⅱ,黑云母含量小于白云母含量;而桃金洞樣品投于區(qū)域Ⅲ內(nèi),黑云母含量大于白云母含量,不難看出本區(qū)各期次花崗巖有從早到晚隨巖漿分異程度提高的趨勢,這對鈾成礦較為有利。Al2O3/TiO2-CaO/Na2O源區(qū)劃分表明,桃金洞巖體形成于砂質(zhì)巖源區(qū)重熔過程,而九峰和中棚花崗巖以及細粒花崗巖均形成于泥質(zhì)巖源區(qū)重熔過程,具有高泥質(zhì)含量特征,這與苗兒山地區(qū)產(chǎn)鈾巖相似。在T1-R2圖解上顯示所有巖體都落在同碰撞構造區(qū)域內(nèi)。
與花崗巖平均值相比,九峰巖體和中棚巖體的As、Rb、Sn、W、Pb、Bi、Th、U元素含量較高,而V、Cr、Sr、Co、Ni、Cu、Zn等則較低。九龍徑鈾礦床鈾礦石中微量元素含量與九峰巖體、中棚巖體和晚期的細?;◢弾r相差較大,成礦熱液來源更趨向于深部熱液。巖體的稀土元素與華南其它產(chǎn)鎢、錫花崗巖的平展海鷗型的稀土配分模式基本相似,具有產(chǎn)鈾花崗巖的稀土配分模式特征,反映出礦化與中棚巖體關系較為密切。
本區(qū)的產(chǎn)鈾巖體具有明顯的輕稀土富集特征(圖1),表明二云母花崗巖形成于富含揮發(fā)份的“冷”環(huán)境(<800℃),而富含揮發(fā)份組分有利于巖體中的鈾富集、遷移,這與苗兒山地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖相似。剝蝕程度分析表明,產(chǎn)鈾巖體的剝蝕程度明顯低于鄰近的非產(chǎn)鈾巖體,這一現(xiàn)象同苗兒山地區(qū)特征基本吻合,但秀才洞地區(qū)的巖體剝蝕程度明顯低于苗兒山地區(qū),這可能是苗兒山地區(qū)以次生鈾礦物為主,而秀才洞地區(qū)則以瀝青鈾礦物為主的原因。endprint
3.2 主要斷裂構造
九龍徑地區(qū)的斷裂較為發(fā)育。九龍徑的鈾、鎢多金屬礦化地段,以北東走向的F1及F2(尤其是F2)為兩條主干硅化斷裂帶,F(xiàn)2為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的一條主要控礦斷裂構造。以硅化碎裂巖、角礫巖及乳白色中粗晶的塊狀石英脈充填為特征。在外接觸帶或淺變質(zhì)巖中,以碎裂巖及強硅化為主,還充填有乳白色中細晶塊狀、梳狀石英脈或硅質(zhì)膠結花崗巖的角礫巖的硅化帶為特征,在巖體內(nèi)以碎裂巖帶為主,局部發(fā)育細脈狀、網(wǎng)脈狀灰黑色微晶石英脈,為九龍徑地區(qū)主要的含礦斷裂。
在兩條斷裂夾持的外接觸帶,發(fā)育多條硅化似層間破碎帶,并都賦存有鈾礦化。F2往南西進入巖體后,在其上下盤發(fā)育了次級的北北東向及近東西走向的硅質(zhì)石英脈角礫巖帶,并均有鈾礦化顯示。
3.3 熱接觸變質(zhì)及熱液蝕變
巖體外帶的熱接觸變質(zhì)作用,是指來自巖漿的熱、揮發(fā)組分以及巖體在侵入過程中,對圍巖產(chǎn)生的擠壓,致使原巖成分的變質(zhì)結晶或重結晶及硅化、絹云母化、電氣石化等蝕變,形成寬窄不等的熱接觸變質(zhì)帶,并且這與接觸帶的形態(tài)、接觸面產(chǎn)狀,巖體的剝蝕程度、巖枝巖脈的發(fā)育等因素有關。熱接觸變質(zhì)蝕變,產(chǎn)生了圍巖某些礦物成分及巖石結構、構造以及所處物理—化學環(huán)境的變化,為鈾的活化、遷移和富集成礦提供了通道和空間。該地區(qū)外帶中的鈾礦化均是產(chǎn)出在有明顯角巖化的圍巖中。
本區(qū)熱液活動頻繁,蝕變較發(fā)育,它們的分布均受斷裂構造帶的控制,鈾礦化主要與中低溫熱液脈體及蝕變有關,常為微晶石英脈、玉髓脈。熱液活動具有多期、多階段成分簡單的特點,從氧化物開始,繼而是氧化物—硫化物、硫化物—氧化物,到氧化物—碳酸鹽結束。主要是雜色微晶石英、玉髓脈,多以單脈出現(xiàn),含較多黃鐵礦及赤鐵礦,局部見次生鈾礦,主要為硅鈣鈾礦、鈣鈾云母、銅鈾云母等,含鈾脈體長數(shù)米至十多米,厚數(shù)毫米至數(shù)厘米,呈脈狀或網(wǎng)脈狀分布,有的呈膠結物,脈體空洞中往往有石英晶簇。圍巖蝕變隨花崗巖體內(nèi)外接觸帶巖性不同而異,分帶不明顯,多呈疊加形式。
3.4 210Po異常
從210Po含量等值線圖(圖2)中可以看出,九龍徑地區(qū)異常暈圈成北東向排列,總體沿F2及其次級的斷裂構造展布,主要分布在巖體外接觸帶及中棚巖體內(nèi)部,而九峰巖體則主要分布210Po均值異常。推測此異常為F2等一系列北東構造帶深部鈾致異常反映。
4.鈾找礦方向分析
上述分析表明,中棚巖體相對于九峰巖體而言更具有產(chǎn)鈾巖的相關特征參數(shù),巖相學方面表現(xiàn)為巖性主要為細粒-中細粒二云母花崗巖,白云母含量相對較多,全部或局部白云母化及鈉長石化較發(fā)育。巖石地球化學特征方面顯示為鋁過飽和類型,且?guī)r漿演化分異高,對鈾成礦較為有利;中棚花崗巖形成于泥質(zhì)巖源區(qū)重熔過程,具有高泥質(zhì)含量特征,與苗兒山產(chǎn)鈾花崗巖極為相似;中棚巖體與鈾礦石的稀土配分模型較為一致,反映出礦化與中棚巖體關系較為密切。NE向斷裂破碎帶組結合中棚巖體的內(nèi)外接觸帶以及硅化、黃鐵礦化、赤鐵礦化等蝕變強烈、物化探異常明顯的部位以及晚期脈巖較發(fā)育的部位是下一步找礦的重點地段。
依據(jù)該區(qū)優(yōu)越的成礦地質(zhì)背景和成礦條件,同時結合最近幾年的勘查成果發(fā)現(xiàn)的礦化和異常,分析認為該區(qū)是尋找花崗巖接觸帶型鈾礦的重要遠景區(qū)。NE向斷裂破碎帶組結合中棚巖體的內(nèi)外接觸帶是找礦的重點或首選地區(qū)。
5.結論
九龍徑地區(qū)中棚巖體相對于九峰巖體而言更具有產(chǎn)鈾巖的相關特征參數(shù), NE向斷裂破碎帶組結合中棚巖體的內(nèi)外接觸帶以及硅化、黃鐵礦化、赤鐵礦化等蝕變強烈、物化探異常明顯的部位以及晚期脈巖較發(fā)育的部位是下一步找礦的重點地段。
參考文獻:
[1]程裕淇.中國區(qū)域地質(zhì)概論[M].北京: 地質(zhì)出版社,1994:370.
[2]黃宏業(yè).中南地區(qū)鈾資源勘查部署規(guī)劃研究歸檔文件》(內(nèi)部報告)[R],2004年.25-26.
[3]核工業(yè)中南地質(zhì)局306大隊.《鹿井礦田西南部鈾礦普查總結報告》,1993年.endprint