夏宗強，　王丙華，　謝小占，　劉　軍，　龐雅慶，　張敏燕

(1.核工業(yè)北京地質研究院 中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京　100029；2.廣東省核工業(yè)地質局二九一大隊，廣東 佛山　528133)

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粵北花崗巖型鈾礦成礦地質體的初步厘定及其找礦意義

夏宗強1，王丙華2，謝小占2，劉軍2，龐雅慶1，張敏燕1

(1.核工業(yè)北京地質研究院 中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京100029；2.廣東省核工業(yè)地質局二九一大隊，廣東 佛山528133)

應用“成礦地質體”理論，初步厘定了粵北地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦地質體，并討論了成礦地質體與鈾成礦的關系及其找礦意義?；洷被◢弾r型鈾礦成礦地質體為燕山早期晚階段至燕山晚期補充侵入的花崗巖小巖體和酸性、中基性巖墻(脈)，成礦地質體與鈾成礦在時間一致、空間上相伴，并在鈾成礦過程中提供熱源和礦化劑。通過成礦地質體的厘定，對下一步找礦，尤其是尋找絹英巖化類型的富大鈾礦，具有重要的指導意義。

成礦地質體；花崗巖型鈾礦；成巖-成礦時差；諸廣南部；下莊礦田

夏宗強，王丙華，謝小占，等.2016粵北花崗巖型鈾礦成礦地質體的初步厘定及其找礦意義.[J].東華理工大學學報：自然科學版，39(2)：132-138.

Xia Zong-qiang，Wang Bing-hua，Xie Xiao-zhan，et al.2016.Preliminary ascertainment of the ore-forming geological bodies of granite-type uranium deposits and its prospecting significance, Northern Guangdong province[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(2)：132-138.

粵北地區(qū)是中國最為重要的大型花崗巖型鈾礦聚集區(qū)，經過50余年找礦勘查與研究工作，前人已經對產鈾花崗巖及花崗巖型鈾礦床的地質地球化學特征、礦床成因有了較為深入的認識，但對該地區(qū)花崗巖型鈾礦成礦地質體的厘定，還沒有一個統(tǒng)一的認識。本文利用葉天竺等(2014)提出的成礦地質體理論，通過系統(tǒng)梳理粵北花崗巖型鈾礦床的地質特征，初步厘定了粵北花崗巖型鈾礦的成礦地質體，并討論了成礦地質體與鈾成礦在時間、空間和成因方面的關系。

1　粵北地區(qū)成礦地質背景

粵北地區(qū)大地構造位置位于華夏古陸西南緣，處于閩贛后加里東隆起與湘、桂、粵北海西-印支拗陷的結合部位。該區(qū)地殼演化經歷了加里東、海西-印支、燕山、喜山四個構造旋回。在殼幔結構上，正處于桂東、九龍腦、九峰幔坳與周田幔隆的過渡部位。

區(qū)域地層發(fā)育比較齊全，從震旦紀至第四紀各時代的地層都有，其中以古生界分布最廣，中、新生界次之。

區(qū)內主要的產鈾花崗巖體是諸廣山巖體和貴東巖體，兩個巖體都是多期多階段的復式巖體，但主要以印支期和燕山期的花崗巖為主。從早到晚以中酸性巖漿活動為主，同時也存在中基性巖漿活動。其巖性為不同粒度的黑云母花崗巖、二云母花崗巖、二長花崗巖、云輝二長巖、輝綠巖、煌斑巖、拉輝煌斑巖、輝綠玢巖、閃長玢巖等。在局部地區(qū)見有火山巖及火山碎屑巖。

區(qū)內斷裂構造依其組合方式可分為東西向構造帶、南北向構造帶、北東向構造帶、北北東向構造帶、北西向構造帶。其中以北東向、東西向構造帶規(guī)模最大，活動最為強烈，北西向構造帶及南北向構造帶次之，其它方向構造帶規(guī)模小，活動較弱。

圖1　粵北地區(qū)主要產鈾巖體地質略圖Fig.1　Sketch geological map of main uranium-bearing granites in northern Guangdong province1.燕山期細粒、中細粒二云母花崗巖；2.燕山期中粒、中粗粒黑云母花崗巖；3.印支期細粒、中細粒二云母花崗巖；4.印支期粗粒、中粗粒黑云母花崗巖；5.英安斑巖；6.混合巖、混合花崗巖；7.花崗閃長巖；8.斷裂構造；9.基性巖脈；10.鈾礦床

區(qū)內已發(fā)現(xiàn)5個花崗巖型鈾礦田、數(shù)十個鈾礦床，它們主要集中分布在諸廣山巖體南部和貴東巖體東部(圖1)。礦床類型可分為花崗巖體內帶和外帶兩類，內帶類可分為硅質脈型、交點型、蝕變碎裂巖型，外帶類可分為上疊盆地型和變質砂巖型。

2　成礦地質體初步厘定及其地質特征

2.1成礦地質體概念

成礦地質體是指與礦床形成在時間、空間和成因上有密切聯(lián)系的地質體。礦床的形成與成礦地質體的形成時間同時或相近；礦床空間分布與成礦地質體相依；是形成礦床主要礦產(具有工業(yè)價值)主成礦階段空間定位的地質作用的實物載體；也可以理解為把成礦物質聚集成工業(yè)礦床(體)，匯聚并提供能量的地質體(葉天竺等，2014)。

2.2成礦地質體初步厘定

根據(jù)動力學機制、形成過程和產物，花崗巖型鈾礦床的主要成礦地質作用是巖漿侵入地質作用，礦床類型為巖漿期后熱液型礦床。該類地質作用形成的地質體為侵入巖體(脈)，成礦作用主要集中于巖漿房高位突出的小巖體頂部及其內外接觸帶范圍內，時間上多數(shù)為同一期巖漿活動的偏晚階段侵入體(葉天竺等，2014)。

綜合粵北地區(qū)與花崗巖型鈾成礦相關的侵入巖時間序列、鈾成礦年齡和鈾礦床(體)的空間分布特征，認為粵北花崗巖型鈾礦的成礦地質體為本區(qū)巖漿活動序列晚階段的產物，主要為燕山早期晚階段至燕山晚期補充侵入的花崗巖小巖體和酸性、中基性巖墻(脈)。

2.3成礦地質體地質特征

粵北地區(qū)晚期酸性巖漿活動主要形成細粒、細中粒黑云母花崗巖、二(白)云母花崗巖，為燕山期晚階段補充侵入的花崗巖，多屬于深源淺成高侵位小巖體或巖脈。伴隨巖體的侵入，常發(fā)育有強烈的堿交代、電氣石化、偉晶巖化及白云母化，巖體本身及相鄰的花崗巖被改造成二云母花崗巖和堿交代花崗巖。與早期巖體相比，晚期酸性侵入巖粒度細，更富酸性、富堿性、富揮發(fā)份，鈾含量增加，釷含量降低，釷鈾比值減小。晚期小巖體以竹山下式、九龍巖式巖體為代表。竹山下式巖體為淺色細粒二(白)云母花崗巖，主要出露于早期巖體的接觸帶，是下莊礦田很多礦床的主要含礦巖性，成巖年齡為(161±3.0)Ma(王聯(lián)社等，2010)，為燕山早期晚階段形成。九龍巖式巖體主要分布在諸廣南部地區(qū)，沿早期巖體接觸帶呈巖株、巖枝狀分布，主要為細粒二云母花崗巖，成巖年齡為(115～119)Ma，為燕山晚期形成。晚期細?；◢弾r脈以棉花坑式巖脈為代表。棉花坑式細?；◢弾r脈主要呈脈狀侵入于印支期和早燕山期花崗巖中，成巖年齡為(138.6±1.3)Ma(徐文雄等，2014)，為燕山晚期巖漿活動產物，巖性以淺灰白色為主，近蝕變帶或礦化帶為淺紅色，細粒為主，中細粒少量，花崗結構，局部呈似斑狀結構。之后，最晚期的花崗斑巖、細晶巖侵入體多呈脈狀分布于諸廣、貴東巖體中。

基性巖漿侵入可分為4 個階段。第一次基性巖漿侵入主要為北西西向，形成輝綠巖脈，成巖年齡為139～143 Ma(李獻華等，1997)，主要分布于諸廣山巖體的西部及貴東巖體的水口-竹山下、黃陂-張光營和中心塅地區(qū)。該期輝綠巖切穿了帽峰巖體、堿交代巖，又被細粒二云母花崗巖及北東東向閃長玢巖所穿插。第二次基性巖漿侵入活動在巖體內發(fā)現(xiàn)較少，根據(jù)鄰區(qū)和區(qū)域基性巖漿活動期次判斷，侵入時間應該為118～127 Ma(李獻華等，1997；謝桂青，2003；夏宗強等，2009)。第三次基性巖漿侵入同樣主要形成北西西向輝綠巖脈，成巖年齡為103～110 Ma(李獻華等，1997；曹豪杰等，2013)，在貴東巖體東部形成明珠湖-寨下和魯溪-仙人嶂組輝綠巖，在諸廣山巖體主要分布于東南部的北西西向構造中。第四次基性巖脈侵入主要形成北北東向的輝綠玢巖以及北東東向的閃長玢巖和煌斑巖，成巖年齡為88～93 Ma(李獻華等，1997)，主要分布在貴東巖體東部和諸廣山巖體中西部。

3　成礦地質體與鈾成礦關系

3.1時間關系

諸廣山巖體和貴東巖體均為多期多階段的復式巖體，從印支期至燕山晚期，各期次花崗巖中都有鈾礦產出，鈾成礦對于成巖期次沒有專屬性。而且同一鈾礦床可產在不同期次花崗巖體中，如棉花坑礦床上部礦體主要產于印支期油洞巖體中，下部礦體主要產于燕山早期長江巖體中。印支期和燕山早期早階段花崗巖是區(qū)內重要的賦礦圍巖，同位素年齡值主要集中于160～250 Ma，而區(qū)內鈾礦主成礦階段為晚白堊世-古近紀(同位素年齡為90～47 Ma)，成巖與成礦存在較大的時差，因此印支期和燕山早期早階段的花崗巖不能作為成礦地質體。

前人曾在粵北地區(qū)獲得一些>100 Ma的鈾成礦年齡，如下莊礦田石土嶺(337)礦床獲得成礦年齡146～197 Ma(倪師軍，1986；王學成，1986)，經等時線處理年齡為138 Ma*劉汝洲.1995.下莊礦田巖漿演化系列及成礦富集作用[R].核工業(yè)290研究所科研報告.*吳烈勤，劉汝洲，黃國龍.1998.粵北構造巖漿演化及其與富鈾礦的關系[R].核工業(yè)290研究所科研報告.；竹山下(333)礦床獲得146～165.5Ma的成礦年齡(徐達忠等，1999；胡寶群等，1999)，石角圍(339)礦床也獲得125 Ma的成礦年齡(王學成，1986)。諸廣山巖體南部的棉花坑(302)礦床前人也獲得131，142.5，157 Ma的成礦年齡，東坑(361)礦床曾獲得(124.9±2.1) Ma和(150.5±3.2) Ma的成礦年齡②。胡瑞忠等(2004)對華南花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型鈾礦成礦年齡數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果也表明，華南地區(qū)存在>100 Ma的早期鈾成礦作用。這些早期鈾成礦年齡一直未能引起研究者足夠的重視，但對于成礦地質體及成巖-成礦時差方面的研究有十分重要的意義。早期鈾成礦與晚燕山期的巖漿活動在時間上更為接近(表1)，多期次的巖漿活動之后都有相應的鈾成礦，兩者的時間關系十分密切。

杜樂天等(2009)進一步將花崗巖中的早期鈾成礦確認為絹英巖化鈾礦類型，并認為該類型在花崗巖型鈾礦中普遍存在，但多數(shù)被后期硅質脈型或螢石型鈾礦化所疊加和掩蓋，因而多數(shù)礦床的測試年齡均為后期疊加改造年齡。早期鈾礦體賦存于堿交代及綠泥石化帶中，后期在張性活動作用下，大氣降水淋濾形成中低溫熱液鈾成礦作用，而后期的疊加改造往往導致礦床品位變低。早期鈾礦與火山后活動的深源酸性、中基性巖漿有關，在堿性中-高溫熱液條件下成礦，成礦作用的氣熱高溫熱液主要來源于同期或稍早的花崗巖巖漿氣液(胡寶群等，2003)。

3.2空間關系

晚期巖漿活動(晚期細?；◢弾r、基性巖脈、花崗斑巖等)在空間上與鈾成礦具有密切的關系。很多鈾礦床(體)都產出在前期花崗巖體(多為黑云母花崗巖體)被晚期花崗巖體補體穿插或包圍的部位，如竹筒尖礦床(圖2)，礦體受細?；◢弾r與早期中粒黑云母花崗巖界面控制(王春雙等，2012；劉文泉等，2014)，產在細粒二云母花崗巖形成的圈圍部位。很多礦床的深部也都發(fā)現(xiàn)了晚期細粒花崗巖，鈾礦體賦存在晚期細?；◢弾r體與圍巖的接觸帶上，如棉花坑礦床(圖3)。

下莊礦田中，北部鈾礦床均圍繞帽峰巖體與下莊巖體接觸帶產出，與帽峰巖體空間關系密切。帽峰巖體巖性主要為細?！毑坏攘６颇富◢弾r，白云母K-Ar年齡為140～145 Ma(張彥春，2002)，曾被認為是燕山晚期花崗巖，但巖體單顆粒鋯石U-Pb定年結果為(219.6±0.9) Ma(凌洪飛等，2005)，證明帽峰巖體是印支期巖漿活動產物，成巖年齡與鈾成礦時差過大，因而不能作為成礦地質體。而這些礦床中均廣泛分布晚燕山期補充侵入的細粒白云母花崗巖或細粒二云母花崗巖，而這些小巖體是主要的含礦巖石，與鈾礦體關系更為密切。

表1　粵北地區(qū)晚燕山期巖漿活動與鈾成礦序列

③張金帶，張寶武，鄧平，等.2005.華南鈾礦地質志[R].中國核工業(yè)地質局.

“交點”型鈾礦床與基性巖脈關系十分密切?！敖稽c”型鈾礦床是花崗巖型鈾礦床中的一種特殊類型，下莊礦田南部的多數(shù)礦床和諸廣南部的231礦床均屬此類型。基性巖脈控制著礦床的定位，礦床都產在硅化帶與基性巖脈交切處，如仙石礦區(qū)的仙人嶂(338)、石角圍(339)礦床(圖4)?；詭r脈也控制了具體的礦體，使大多數(shù)礦體(尤其是富礦體)嚴格限制在基性巖脈內部或其邊緣。從仙人嶂礦床的勘探剖面圖(圖5)中可以看出，礦體均產在輝綠巖中，嚴格受輝綠巖控制。

3.3成因關系

根據(jù)成礦地質體的定義，其主要作用是為成礦元素的匯聚提供能量。由于成巖-成礦時差大，印支期和燕山早期早階段的花崗巖不可能為鈾成礦提供熱能，其主要作用是提供鈾源和作為成礦圍巖。例如，印支晚期的帽峰巖體中的晶質鈾礦普遍具有溶蝕現(xiàn)象，是巖體中鈾礦床的重要鈾源體。而晚燕山期的巖漿活動產物在時間上與早期鈾成礦較吻合，可以為成礦提供熱源，尤其是晚期酸性小巖體，其巖漿熔體冷凝結晶過程中所釋放的熱量是早期鈾成礦作用的主要熱源。

同時，基性脈巖可能為鈾成礦提供了部分熱源，但由于基性巖脈規(guī)模的限制，其所提供的熱量有限。王學成(1989)通過巖脈定位后對圍巖加熱程度的定量計算研究表明，基性巖脈雖然對圍巖有一定的加熱作用，它還不足夠為鈾成礦提供全部熱源。但它在定位最初的一段時間內能夠在圍巖中形成明顯的地溫梯度，成為熱液對流的驅動力。而且基性巖脈所代表的深部基性巖漿活動能夠造成區(qū)域熱流增高，在巖石中形成一定的溫度梯度，促進熱液的對流作用，有利于鈾成礦。因此，晚燕山期花崗巖的結晶余熱和基性巖脈所代表的深成基性巖漿活動所造成的區(qū)域熱流增高共同為鈾成礦提供了熱源。

另外，晚期巖漿活動產物尤其是基性巖脈富含H2O，CO2等揮發(fā)份，暗示晚期酸性巖漿及幔源基性巖漿富含ΣCO2等還原劑。巖漿活動釋放的大量ΣCO2進入熱液，能夠提高熱液流體對鈾的浸取能力，從而有利于鈾成礦。

圖2　竹筒尖鈾礦床15號線剖面示意圖Fig.2　Sketch profile map of Line 15 in Zhutongjian uranium deposit1.中粒黑云母花崗巖；2.細粒二云母花崗巖；3.堿交代巖；4.蝕變碎裂巖；5.蝕變界線；6.地質界線；7.鈾礦體；8.鉆孔

圖3　棉花坑鈾礦床9號帶縱切剖面示意圖Fig.3　Sketch vertical profile map of No.9 fault zone in Mianhuakeng uranium deposit1.燕山晚期細粒二云母花崗巖；2.燕山早期第一階段黑云母花崗巖；3.印支期第三階段二云母花崗巖；4.斷裂帶及編號；5.鈾礦體縱投影范圍

4　成礦地質體厘定的找礦意義

成礦地質體與鈾成礦具有密切的空間關系，在找礦方面有很大的指導意義。本區(qū)花崗巖型鈾礦床、鈾礦體主要分布于成礦地質體內以及成礦地質體與圍巖接觸帶附近，而成礦地質體主要為巖漿活動晚期的產物，即燕山早期晚階段至燕山晚期的細粒花崗巖小巖體和酸性、基性巖脈，因此，晚期細粒花崗巖小巖體和酸性、基性巖脈可作為本區(qū)花崗巖型鈾礦重要的找礦標志。特別是前期花崗巖被晚期細?；◢弾r小補體包圍的地段更易破碎成礦。由于鈾礦體更易賦存在小巖體頂蓋接觸帶，因此，隱伏的晚期細?；◢弾r小補體周圍成礦潛力更大。當然，有成礦地質體并不一定就成礦，還同時要有成礦構造或成礦結構面、成礦流體等共同作用。

圖4　下莊鈾礦田仙石礦區(qū)地質簡圖Fig.4　Sketch geological map of Xianshi area in Xiazhuang uranium orefield1.燕山期中粒斑狀二云母花崗巖；2.印支期中粗粒黑云母花崗巖；3.輝綠巖脈；4.鈾礦體投影；5.斷裂構造；6.鈾礦床；7.鈾礦點

圖5　仙人嶂鈾礦床31號帶剖面示意圖Fig.5　Sketch profile map of No.31 belt in Xianrenzhang uranium deposit1.中粒斑狀黑云母花崗巖；2.輝綠巖；3.構造破碎帶；4.硅化碎裂巖帶；5.鈾礦體；6.鉆孔

粵北地區(qū)花崗巖型鈾礦早期鈾成礦作用與晚燕山期的小巖體(脈)關系密切，而早期鈾成礦作用主要形成絹英巖化鈾礦類型。絹英巖化鈾礦類型往往形成品位較富的、厚度較大的鈾礦床，后期的疊加改造會導致礦床品位變低。而后期疊加改造較輕微的礦床多為較富大的鈾礦床，如東坑、瀾河、竹筒尖等礦床。因此，成礦地質體的厘定，還對尋找絹英巖化類型的富大鈾礦床具有重要的指示作用。

5　結語

粵北花崗巖型鈾礦成礦地質體為燕山早期晚階段至燕山晚期補充侵入的花崗巖小巖體和酸性、中基性巖墻(脈)。該期成礦地質體是粵北地區(qū)巖漿活動晚期的產物，形成時間與鈾成礦年齡一致。成礦地質體與鈾成礦在空間上關系十分密切，礦體多賦存在成礦地質體內或其與圍巖接觸帶附近。成礦地質體能夠為鈾成礦提供熱源和礦化劑，有利于鈾成礦。

綜上所述，粵北花崗巖型鈾礦成礦地質體與鈾成礦在時間、空間和成因上關系十分密切，是本區(qū)花崗巖型鈾礦(尤其是早期絹英巖化類型的富大鈾礦床)重要的找礦標志。

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Preliminary Ascertainment of the Ore-forming Geological Bodies of Granite-type Uranium Deposits and Its Prospecting Significance, Northern Guangdong Province

XIA Zong-qiang1，WANG Bing-hua2，XIE Xiao-zhan2，LIU Jun2，PANG Ya-qing1，ZHANG Min-yan1

(1.CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Exploration and Evaluation Technology，Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China；2.Guangdong Province Nuclear Industry Geological Bureau 291 Brigade，F(xiàn)oshan，GD 528133，China)

Based on the theory of ore-forming geological body, this paper has preliminarily ascertained the ore-forming geological bodies of granite-type uranium deposits in northern Guangdong province. The ore-forming geological bodies are the small granitic intrusions and acidic or mafic dykes which intruded at the late phase of Early Yanshanian or Late Yanshanian. The ages of ore-forming geological bodies accord with uranium mineralization, and the ore-forming geological bodies are closely related to uranium mineralization in space. In the process of uranium mineralization, the ore-forming geological bodies supplied heat energy and mineralizer. The preliminary ascertainment of the ore-forming geological bodies has great significance for the next uranium prospecting, especially for seeking for rich and massive uranium mineralization type of sericitic alteration.

ore-forming geological body；granite-type uranium deposit； time difference between magmatism and mineralization；Southern Zhuguang；Xiazhuang orefield

2016-01-14

中國地質調查局“廣東韶關諸廣山巖體南部鈾多金屬礦整裝勘查區(qū)專項填圖與技術應用示范”項目(〔2015〕02-09-01-045)

夏宗強(1983—)，男，碩士，工程師，主要從事熱液型鈾礦地質研究工作。E-mail：xiazq1983@163.com

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.02.005

P619.14

A

1674-3504(2016)02-0132-07