呂立娜，代鳳紅,李 莉，韓志華

(中煤地質(zhì)工程總公司北京地質(zhì)調(diào)查分公司，北京 100040)

引言

諸廣山巖體位于湖南、江西和廣東三省交界處，是我國華南地區(qū)重要的產(chǎn)鈾花崗巖體之一。目前，巖體內(nèi)共產(chǎn)有鹿井、長江、百順、城口和南雄等5個鈾礦田，探明鈾礦床共計30余個，是我國重要的花崗巖型鈾礦聚集區(qū)。

前人在諸廣山地區(qū)開展了大量地質(zhì)、物探、化探、水文等方面的找礦和區(qū)域地質(zhì)及鈾礦地質(zhì)題研究工作[1-3]，對部分典型鈾礦床進行了詳細的解剖，初步建立了諸廣地區(qū)巖漿巖、構(gòu)造、熱液脈體活動的序列，查明了部分礦田成礦地質(zhì)背景和鈾礦化特征，初步分析了巖漿演化及構(gòu)造對鈾成礦的控制作用。由于諸廣山巖體面積巨大，且跨三省，前人對巖體的勘查和研究工作往往局限于巖體的一部分或某個礦田，對整個巖體及其成礦的研究缺乏系統(tǒng)性。本文在充分收集和整理前人研究成果基礎(chǔ)上，總結(jié)了整個諸廣山巖體的地質(zhì)特征、成礦條件，淺析找礦遠景區(qū)及有利地段，望能為該地區(qū)以后的找礦工作提供參考。

1 巖體地質(zhì)概況

1.1 大地構(gòu)造位置

諸廣山巖體位于華南褶皺系的華夏地塊西側(cè)，區(qū)域上處于閩贛粵加里東隆起與湘桂粵北海西—印支坳陷的結(jié)合部位(圖1)，北東向的吳川—四會斷裂及北西向的汕頭—安仁深斷裂穿過本區(qū)。

1-江南地背斜；2-閩贛粵加里東隆起；3-后加里東隆起邊緣；4-湘桂粵北海西—印支坳陷；5-產(chǎn)鈾花崗巖體；6-斷裂圖1 諸廣山巖體大地構(gòu)造位置示意圖Figure 1 A schematic diagram of Zhuguangshan rock mass geotectonic position

1.2 巖漿活動

諸廣山巖體是一個多期次侵入的巨型復式巖體(圖2)，出露面積大，約5 800km2。巖體初始形成于加里東期，印支—燕山早期侵入活動達到高峰，構(gòu)成巖體的主體[2]。巖體巖性多為粗—中—細粒斑狀黑云母花崗巖、二云母花崗巖及二長花崗巖，屬鈣堿—亞堿性巖類[2]。副礦物組合中，印支期以前巖體富鈦鐵礦，而燕山期巖體則常常是磁鐵礦含量超過鈦鐵礦。稀土元素分布均以富輕稀土為特征。加里東期、海西期巖體鈾含量較低，印支、燕山期巖體鈾含量相對較高[3]。

諸廣山巖體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，從加里東期的二長輝長巖—華力西期云輝二長巖—燕山晚期的輝長巖、輝綠巖、煌斑巖、玄武巖、安山巖等均有出現(xiàn)。

1.3 構(gòu)造活動

巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造具有多向性、規(guī)模大、活動頻繁、性質(zhì)多變和等間距分布的特點，這是巖體內(nèi)能形成多個鈾礦田的重要因素。主要斷裂構(gòu)造按走向可分為北東向、北東東向、北西向和南北向等4組。北東向斷裂主要包括南雄、牛瀾、塘洞、熱水、遂川、湯湖及桂東-汝城斷裂；北東東向斷裂主要為城口斷裂及多處小型斷裂，南北向斷裂規(guī)模最小，主要發(fā)育兩處小型斷裂。北東向斷裂是巖體主要斷裂，規(guī)模大，延伸長，切割深，分布上東密西疏，次級斷裂以1.5～2km的間距平行出現(xiàn)，南雄、牛瀾、塘洞等控制了南雄斷陷帶和城口復合斷陷區(qū)以及白堊—古近紀紅盆的展布，也控制了鈾礦田、礦床的分布。斷裂構(gòu)造形態(tài)主要為大硅化帶、赤鐵礦化、硅化、螢石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化，及少量的高嶺土化、綠泥石化、絹云母化等蝕變帶。

北西西向構(gòu)造帶是一形跡比較寬、散的構(gòu)造帶，稱為塘灣-全安帶，該帶是在長期的構(gòu)造巖漿活動中形成的，從加里東-印支-燕山期沿帶有明顯的巖漿活動，而晚期的中基性巖脈主要是沿此帶張裂隙充填。南北向構(gòu)造帶是加里東期以來形成的控巖構(gòu)造，主要控制了印支期中粒斑狀二云母花崗巖和燕山晚期的細、中粒二云母花崗巖，呈南北向分布。沿帶自變質(zhì)、它變質(zhì)作用產(chǎn)生的白云母化、堿交代等廣泛發(fā)育。

1.4 巖體外圍地層

巖體外圍地層除了志留系和大部分地區(qū)下泥盆統(tǒng)缺失外，從震旦系到第四系均有出露。巖體北部邊緣主要出露震旦-奧陶系，南部邊緣主要出露震旦—奧陶系、泥盆—三疊系、白堊系和古近系。其中震旦系、寒武系和奧陶系為淺變質(zhì)砂巖、板巖、含炭板巖，原巖為海相類復理石碎屑巖建造及含礫砂質(zhì)碎屑巖建造。泥盆-三疊系巖性主要為砂巖、碳酸鹽巖，白堊系、古近系位于紅色斷陷盆地，為一套山麓相紅色磨拉石建造的砂礫巖。震旦—寒武系淺變質(zhì)巖與花崗巖體接觸部位常發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用，以角巖化為主。熱變質(zhì)帶中產(chǎn)有巖體外帶型鈾礦床。

2 鈾成礦條件分析

2.1 大地構(gòu)造背景

諸廣山巖體位于南嶺東西向構(gòu)造巖漿帶中段，恰處于閩贛后加里東隆起西南邊緣，與北、西、南的萍樂、粵北海西—印支坳陷相接壤。在殼幔結(jié)構(gòu)上，處于桂東、九龍腦、九峰幔凹與周田幔隆特殊的過渡部位。這一特殊的大地構(gòu)造位置，既是地殼結(jié)構(gòu)和演化“變異區(qū)(帶)”，又是鈾及其他元素活化遷移的地球化學“變異區(qū)(帶)”，為巖體形成、演化與構(gòu)造的發(fā)生與發(fā)展，鈾等金屬元素的活化遷移與成礦作用創(chuàng)造了非常有利的條件，從而形成了南嶺多金屬礦和鈾礦聚集區(qū)。

2.2 富鈾的二元結(jié)構(gòu)基底

諸廣山巖體周邊大面積出露的震旦—奧陶系，是一套巨厚的復理石含炭、硅、泥巖建造，其厚度為7～13km，鈾含量為(4～6)×10-6，局部達到(20～30)×10-6，是本區(qū)的富鈾層， 是產(chǎn)鈾巖體的富鈾新基底[3]。據(jù)統(tǒng)計，諸廣山各期花崗巖鈾含量(9～22)×10-6，Th/U多在2～3[3],鈾含量高出花崗巖鈾含量平均值3～7倍，尤其是印支和燕山期花崗巖，鈾含量多數(shù)在13×10-6以上，最高可達24×10-6，是鈾成礦的重要鈾源之一。

1-古近系；2-白堊系；3-泥盆—三疊系；4-震旦—奧陶系；5-白堊紀花崗巖；6-晚侏羅世花崗巖；7-中侏羅世花崗巖；8-早侏羅世花崗巖；9-晚三疊世花崗巖；10-中三疊世花崗巖；11-早三疊世花崗巖；12-石炭紀二長石英巖；13-志留紀花崗閃長巖；14-志留紀二長花崗巖；15-寒武紀混合巖；16-斷裂構(gòu)造；17-基性巖脈；18-鈾礦田圖2 諸廣山巖體地質(zhì)略圖Figure 2 Sketched geological map of Zhuguangshan rock mass

區(qū)域重磁和地震資料表明，本區(qū)地殼平均厚度33km，莫氏面深度為29～36km。而諸廣花崗巖殼及震旦—奧陶系總厚度最大不超過20km[4]。由此推斷，震旦—奧陶系之下，有更老的地層。花崗巖體中殘留鋯石鉛同位素年齡22～29億年的定年結(jié)果[5]表明，本區(qū)存在晚太古—早元古代的古老基底，且這個老基底古鈾含量較高，平均鈾含量達到7.13×10-6[5]，屬于富鈾的成熟度高的古陸殼性質(zhì)，是諸廣山產(chǎn)鈾巖體的老基底。因此，無論印支-燕山期形成的花崗巖還是晚太古—早元古代的古老基底，都有可能為鈾礦的形成提供鈾源。

2.3 多期次構(gòu)造巖漿活動

諸廣山地區(qū)構(gòu)造、巖漿活動頻繁，是深大斷裂的發(fā)育帶，經(jīng)歷了加里東、海西、印支和燕山等多期次構(gòu)造巖漿演化作用，最終形成了諸廣山復式巖體。該地區(qū)巖體在加里東、海西、印支期受南北向基底深構(gòu)造控制，形成南北向構(gòu)造巖漿巖帶；燕山早期則是受東西向深構(gòu)造控制形成東西向構(gòu)造巖漿巖帶；而燕山晚期的細?；◢弾r、花崗斑巖和中基性脈巖主要受北西向構(gòu)造控制，而形成北西向構(gòu)造巖漿巖帶。持續(xù)、頻繁的構(gòu)造巖漿活動不僅為成礦熱液的形成提供了必要的熱源，也造成巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復雜化，為之后的構(gòu)造繼承發(fā)展、礦液積聚和鈾的沉淀提供必要的條件。特別是燕山晚期形成的以細?；◢弾r、花崗斑巖和中基性脈巖為代表的北西或近東西向構(gòu)造巖漿巖帶，是對鈾成礦起決定性作用的熱源帶。這些不同方向、不同期次的構(gòu)造巖漿巖帶，在其交匯部位，形成巖性復雜多變，自變質(zhì)作用強烈的構(gòu)造巖漿活動中心，與區(qū)內(nèi)礦田(床)定位密切相關(guān)。

2.4 斷陷帶(區(qū))及其構(gòu)造網(wǎng)結(jié)

諸廣山巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造具有繼承性、多向性、規(guī)模大、活動頻繁、性質(zhì)多變和等間距分布的特點。主要斷裂構(gòu)造有北東向、北東東向、北西向和南北向等4組。北東向、北東東向和北西向斷裂，控制了斷陷帶和復合斷陷區(qū)的發(fā)生和發(fā)展，也控制了鈾礦田、礦床的分布。斷陷帶中多向構(gòu)造網(wǎng)結(jié)(多組構(gòu)造交匯區(qū))是礦田、礦床空間定位的場所。

菌株菌落生長和產(chǎn)孢量數(shù)據(jù)使用SPSS軟件分析，多重比較使用Ducan′s法，生物測定數(shù)據(jù)應用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析，時間—死亡率機率值分析法建立致病力回歸方程，估算致死中時(LT50)[15]。

斷陷帶(區(qū))是燕山運動以來的長期活動帶，其構(gòu)造密集，活動頻繁，蝕變發(fā)育，活化強烈，又是相對陷落的地形低洼區(qū)，是該地區(qū)在經(jīng)歷了斷塊造山后晚白堊—古近紀的伸長拉張作用，在巖體內(nèi)及其邊緣形成一系列北東、北北東向斷陷帶(區(qū))，或以紅盆為標志，或以殘存的變質(zhì)基底為標志，或以面狀分布的黃綠色水云母化蝕變?yōu)闃酥尽嘞輲?區(qū))是地質(zhì)塊體弱化帶，隨著構(gòu)造活動導致的熱源和成礦物質(zhì)上升，成為熱液活動中心，也是成礦溶液遷移、聚集和沉淀場所。

2.5 熱液活動與變質(zhì)作用

諸廣山巖體的熱液活動可分為兩大類，即堿性熱液活動和酸性熱液活動，前者在侵入期次繁雜區(qū)或斷陷帶中沿早期斷裂呈線狀、帶狀分布，后者可分為鎢、鈾礦化二個序列，鎢礦化主要分布于巖體北緣(內(nèi)外接觸帶)，而鈾礦化則主要分布于巖體中，部分在外接觸帶。鈾礦產(chǎn)出部位堿交代蝕變作用強烈，包括白云母化、鉀長石化、絹云母化和綠泥石化。眾所周知，地幔流體富堿，因此諸廣山地區(qū)鈾礦產(chǎn)出與地幔巖漿熱液活動關(guān)系密切，正是地幔巖漿熱液與富鈾沉積地層或巖體相互作用，促使鈾元素從中浸出形成成礦流體。

與鈾礦化有關(guān)的熱液活動大體可分為礦前期、成礦期和礦后期。多期次的熱液活動造成強烈的圍巖蝕變及鈾的活化。使鈾由面狀分布向沿斷裂帶呈帶狀聚集，多期次蝕變作用形成了多個鈾的活化區(qū)，形成分布廣泛的鈾活化區(qū)，為鈾成礦提供了豐富的礦物質(zhì)來源。

諸廣山巖體經(jīng)歷了三次大規(guī)模的自變質(zhì)、他變質(zhì)作用。鈾的載體礦物有水云母、黑云母、鋯石及一些黏土礦物，巖石經(jīng)變質(zhì)作用后載體礦物大量解體，鈾從穩(wěn)定狀態(tài)活化為活動狀態(tài)，也為鈾成礦提供了有利條件。

2.6 還原條件和封閉成礦環(huán)境

諸廣山巖體內(nèi)富含CH4、CO2、CO等還原氣體，且晚期小巖體中還原氣體顯著高于早期主體花崗巖。此外，區(qū)內(nèi)綠泥石化和中基性脈巖發(fā)育的部位富含的鐵元素，也為鈾成礦提供了豐富的還原劑。

封閉的環(huán)境是鈾富集、保存的理想場所，本區(qū)大部分含礦構(gòu)造在成礦早期都被硅質(zhì)體充填，為后期成礦熱液提供了封閉的構(gòu)造環(huán)境。

3 鈾成礦潛力分析

3.1 鈾礦床控礦因素

諸廣山地區(qū)鈾礦床根據(jù)產(chǎn)出位置和賦礦圍巖類型，可分為巖體內(nèi)帶型、巖體外接觸帶淺變質(zhì)巖型、巖體外帶上疊紅盆型。不同類型鈾礦均與諸廣山巖體有著密切的關(guān)系，屬于同一成礦體系，成礦年代接近，構(gòu)造-巖漿活動是最主要的控礦因素。含礦主巖從外帶的沉積變質(zhì)巖至內(nèi)帶的基性-中性-酸性巖等各種巖石都有，顯示圍巖沒有明顯的成礦專屬性，但只有滿足一定成礦條件的圍巖才能成礦。

巖體內(nèi)帶型鈾礦床主要受斷裂構(gòu)造控制，北東向斷裂是重要的控礦斷裂。斷裂構(gòu)造繁雜區(qū)往往熱液蝕變發(fā)育，常形成斷裂蝕變帶，控制成礦。不同期次侵入的花崗巖接觸帶也是有利成礦部位，尤其是燕山期和印支期巖體接觸帶。巖體內(nèi)鈾礦床還往往和燕山晚期小巖體和基性巖脈關(guān)系密切，這些巖體(脈)是本區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦地質(zhì)體[6]，可能為鈾成礦提供了重要的熱源，因此燕山晚期小巖體和基性巖脈發(fā)育區(qū)是有利的成礦地段。

巖體外帶上疊紅盆型鈾礦主要分布在巖體東南部與南雄盆地接觸地段，受南雄斷裂控制。南雄斷裂為長期活動的區(qū)域性深、大斷裂帶，并具伸展拆離構(gòu)造性質(zhì)[8]，也是巖體與南雄盆地的接觸斷裂。在斷裂帶上盤的紅盆中容易發(fā)生褪色蝕變，褪色蝕變區(qū)是鈾成礦有利部位。

3.2 找礦遠景區(qū)及潛力地段分析

3.2.1 找礦遠景區(qū)

諸廣山巖體內(nèi)已經(jīng)形成5個鈾礦田，礦田內(nèi)的勘查程度相對較高，但仍然存在一些地區(qū)勘查程度相對較低，成礦條件較好，有發(fā)展成礦田的潛力。例如巖體中段的三九地區(qū)和巖體北段的桂東地區(qū)。

三九地區(qū)處于北東向的遂川—熱水深斷裂夾持的斷陷帶西南段，派生的次級斷裂構(gòu)造與多期次侵入體界面的疊加和形態(tài)復雜的巖體接觸帶，并伴隨有強烈的鈾成礦熱液活動，因此是形成大型鈾礦床十分有利的地區(qū)。該地區(qū)已發(fā)現(xiàn)有3個礦床，主要以外帶型鈾礦為主，成礦特征與鹿井礦田相近，且近年來的勘查工作使得資源量不斷擴大，已經(jīng)形成礦田的雛形。

巖體北段的桂東地區(qū)，位于桂東-汝城斷裂與湯湖斷裂之間，成礦條件與南部鈾礦田相似，已發(fā)現(xiàn)一個鈾礦床，且有一系列礦點、礦化點。桂東-汝城斷裂帶性質(zhì)與巖體南部的塘洞斷裂帶和南雄斷裂帶十分相似，桂東-汝城斷裂與湯湖斷裂夾持的地區(qū)與南部的斷陷帶相似，北東向斷裂發(fā)育，靠近桂東-汝城斷裂上盤晚期小巖體發(fā)育，因此具有形成礦田的有利條件。

3.2.2 已知礦床深部潛力地段

鈾的成礦具有深源特征，最深可追溯至地核與地幔的交界區(qū)[9]。華南地區(qū)鈾礦床受區(qū)域性切殼深大斷裂控制，這些深大斷裂為深部成礦流體的運移提供了很好的連通條件。鈾的深源成礦特征，決定了鈾在深部成礦具有很大潛力。空間上，并不是在深大斷裂帶處都可成礦，諸廣山巖體內(nèi)鈾礦體往往富集在深大斷裂的的次一級構(gòu)造。深大斷裂與地表連通性較好，多作為導礦構(gòu)造，但不排除深大斷裂深部產(chǎn)有更富鈾礦體的可能。

由于諸廣山地區(qū)大部分礦床勘查深度較淺，礦床深部仍有很大找礦潛力。長江礦田棉花坑礦床最大見礦深度已達1 000m左右，而該地區(qū)多數(shù)鈾礦床平均勘查深度小于500m，深部找礦值得進一步開展工作。如棉花坑礦床南部的長排地區(qū)、北部的書樓丘礦床成礦條件和成礦特征與棉花坑礦床十分相似，深部找礦潛力大。近年來長排地區(qū)深部勘探工作取得了較好的成果，使得礦床探明資源量大大增加，在三九地區(qū)的九龍徑礦床經(jīng)過深部勘探，已由小型礦床變成中型礦床，證明了深部的成礦潛力。

鹿井礦田的沙壩子礦床和鹿井礦床都位于巖體外帶淺變質(zhì)巖中，成礦條件相似，而鹿井礦床在淺變質(zhì)巖及接觸帶下部的花崗巖中都發(fā)現(xiàn)了鈾礦體，沙壩子礦床地表距巖體較遠，深部花崗巖埋藏深，礦床勘探淺，且未見花崗巖接觸帶，因此礦床深部直至花崗巖接觸帶以下是資源量突破的重點地段。

牛瀾斷裂和南雄斷裂是少數(shù)含礦的深大斷裂。牛瀾斷裂與基性巖脈交匯處產(chǎn)有“交點”型鈾礦，南雄斷裂帶往深部傾角有變緩的趨勢，今后要注意探索南雄斷裂帶深部上盤地層中是否有規(guī)模較大的層狀礦體，以及斷裂下盤的成礦潛力。

3.2.3 礦床外圍潛力地段

另外礦區(qū)外圍還存在一些工作程度較低、成礦條件較好的地段值得探索。這些地段與鄰近礦床成礦條件相似，但大多只有地表揭露，或有少量鉆孔控制。揭露程度遠遠不夠，鈾礦化未得到充分控制。例如長江礦田東部的學堂坳地段、西部的黃溪水地段，百順礦田的寨灣地段，鹿井礦田大陡壁—朱家地段等。

4 結(jié)論

(1)諸廣山巖體是我國華南地區(qū)重要的產(chǎn)鈾花崗巖體之一，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越：該區(qū)地殼成熟度高，具有二元結(jié)構(gòu)的富鈾層，能為成礦提供豐富鈾源；地殼有二次以上拉張，區(qū)域性深大斷裂切割巖體，巖體內(nèi)發(fā)育多組斷裂，有利于成礦熱液的遷移、聚集和沉淀；多期次巖漿侵入巖漿活動繁雜區(qū)，分異演化完善，巖體出露面積大；熱液活動廣泛而強烈，鈾礦化類型齊全，鈾成礦富集、保存的環(huán)境良好。

(2)諸廣山巖體具有很好的鈾成礦潛力。其中多期次巖漿活動發(fā)育區(qū)，尤其是有晚期酸性小巖體及基性巖脈發(fā)育地區(qū)，斷裂構(gòu)造繁雜區(qū)，不同期次巖體接觸帶以及巖體侵入震旦-寒武系形成的熱變質(zhì)帶，多期次蝕變疊加區(qū)等為成礦有利地段。

(3)根據(jù)巖體內(nèi)工作程度、成礦條件及控礦因素分析，諸廣山巖體中段的三九地區(qū)和北段的桂東地區(qū)是重要的礦田級找礦遠景區(qū)，勘查程度較低的礦床深部和外圍是下一步找礦有利地段。

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