鄢月亮,張玉輝,曹達旺
(安徽省核工業(yè)勘查技術總院,安徽蕪湖 241002)
獅子龍地區(qū)大地構造位置位于揚子板塊北緣,下?lián)P子凹陷與江南古陸之間的過渡帶上,隸屬于安徽省沿江鈾成礦遠景帶(Ⅱ)繁昌-花園鞏鈾成礦遠景亞帶(Ⅱ2)的南西段花園鞏鈾釷成礦遠景區(qū)內(Ⅱ2-6)(安徽省鈾礦資源調查評價,2010年)。區(qū)內發(fā)育由南華紀—早三疊世地層所構成的蓋層,受早印支運動的影響,北東向褶皺構造及伴生斷層發(fā)育,在燕山期受到濱太平洋構造域應力場的影響和改造作用下,在北東向褶皺構造的基礎上,蓋層疊加了北北東向褶皺及以北北東向為主的斷裂構造,并伴隨大量的巖漿活動,形成區(qū)內復雜的斷褶構造-巖漿巖體系,由此形成鈾及鎢、鉬、鉛、鋅多金屬礦化(圖1)。
獅子龍地區(qū)處于東角沖-楓莊斷裂和安子山-白沙湖斷裂夾持部位(見圖2),南東部出露志留系高家邊組(S1g)、墳頭組(S2f)、茅山組(S3m)及少量的泥盆系五通組(D3w),巖性主要為粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖等,受多期構造影響,巖石破碎,蝕變發(fā)育。
圖1 安徽貴池地區(qū)地質構造-巖漿巖略圖(據(jù)楊曉勇等,2016修改)Figure 1.Sketch of geological structures and magmatic rocks in the Guichi area,Anhui Province(modified after Yang Xiao-yong et al.,2016)
圖2 池州市獅子龍地區(qū)地質簡圖Figure 2.Geological sketch of the Shizilong area,Chizhou City
研究區(qū)位于六峰山—虎形山褶皺向斜部位,軸向64°,軸面近直立,向斜南翼地層主要為志留系和泥盆系,中部、北西部為燕山期巖漿巖侵位。斷裂構造發(fā)育。東角沖-楓莊斷裂分布于鐵門口、獅子龍一帶,長約2km,總體走向15°左右,傾向南東,傾角68°~85°;安子山—白沙湖斷裂在查區(qū)的北東側通過,總體走向315°,地表為同興郭巖體的邊界,推測為隱伏巖體引起的構造巖漿巖活動帶,對巖體的侵位有一定的制約作用,受其影響,其次級或更次級構造及裂隙構造發(fā)育,并充填各種中酸性巖脈。
巖漿巖主要為燕山晚期同興郭巖體,屬花園鞏復式巖體的一部分,鋯石U-Pb年齡124.5Ma(劉園園等,2012),沿深大隱伏斷裂侵位。巖性主要為石英正長巖,其次為石英閃長正長巖和正長巖,為該區(qū)主要鈾源體。巖脈主要為燕山晚期的花崗斑巖,出露于褶皺核心部位,巖脈走向為北東40°~50°,少數(shù)近南北方向,傾向南東,花崗斑巖分枝復合明顯,常夾砂頁巖捕虜體,斑晶中偶見蠕英(球斑結構),基質為細—微粒結構,斑晶主要成分為石英、鉀長石,少量斜長石。
鈾礦化主要賦存在燕山晚期花崗斑巖脈及其砂質頁巖捕虜體中,受花崗斑巖脈和構造裂隙密集帶控制,賦礦圍巖均為花崗斑巖。與礦化較為密切的蝕變現(xiàn)象主要為浸染狀“紅化”、膠狀或者團塊狀高嶺石化、粒狀綠泥化,地表鈾礦化強烈部位多見綠色銅鈾云母和黃色鈣鈾云母。
區(qū)內出露地層有志留系高家邊組(S1g)、墳頭組(S2f)、茅山組(S3m),少量的泥盆系五通組(D3w),巖性主要為粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖、含碳質泥頁巖等,從表1可見三個地層的U、Th、K含量背景值相差不大,標準偏差及變異系數(shù)也相差不大,雖U、Th、K含量背景值高于地殼豐度值,但差值不大,不是U、Th元素有利富集層位。
志留系U、Th含量背景值(3.6×10-6~4.1×10-6、14.2×10-6~15.4×10-6)均低于全區(qū)U、Th含量背景值(5.1×10-6、26.4×10-6),Th/U比值變化范圍為4.1~4.3,鈾遷移量Fu變化范圍為0.7×10-6~0.9×10-6,分析認為志留系鈾遷入不明顯,既不是鈾源層也不是含鈾層。
巖漿巖主要為燕山晚期同興郭巖體,巖性為石英正長巖和花崗斑巖脈,石英正長巖和花崗斑巖的U、Th、K含量背景值高,標準偏差及變異系數(shù)均相差較大,其中花崗斑巖U、Th含量背景值分別達到17.7×10-6、77.2×10-6,高于石英正長巖,更是遠高于地殼豐度值。同時花崗斑巖U含量標準偏差和變異系數(shù)均較大,反映出U元素易產生活化和分離,易于有利部位產生富集。
根據(jù)各地質體數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果可知(表1),同興郭巖體(石英正長巖)U、Th含量背景值(7.0×10-6、40.8×10-6)大于全區(qū)U、Th含量背景值(5.1×10-6、26.4×10-6),Th/U=5.9,鈾遷移量Fu=-1.3×10-6,有一定量的鈾遷出,且?guī)r體富釷,部分鈾異常點位于該巖體中,分析認為該巖體是鈾源體?;◢彴邘r脈U、Th含量背景值(17.7×10-6、77.2×10-6)遠大于全區(qū)U、Th含量背景值(5.1×10-6、26.4×10-6),Th/U=4.5,鈾遷移量Fu=2×10-6,且區(qū)內鈾礦化點都位于花崗斑巖中,分析認為花崗斑巖脈是含鈾體,有大量的鈾遷入,在地質條件有利部位富集成礦。
表1 池州市獅子龍地區(qū)主要地質體U、Th、K含量特征一覽表Table 1.Characteristics of U,Th and K contents in major geological bodies in the Shizilong area,Chizhou City
研究區(qū)處于殷匯-葛公鎮(zhèn)斷裂的東側,高坦-安子山斷裂西端,受區(qū)域斷裂構造控制,夾持于次級構造安子山-白沙湖斷裂和六峰山-虎形山向斜之間,礦區(qū)有北北東向東角沖-楓莊斷裂,礦體產出受次一級構造控制,北東向斷裂構造控制著花崗斑巖成礦帶的總體展布,成為導礦容礦構造。斷裂構造的多期活動,產生了大量構造角礫和次生構造裂隙和節(jié)理,鈾礦化大部分受裂隙密集發(fā)育帶控制,說明更次級的裂隙和微節(jié)理構造對礦化富集就位作用明顯。
圍巖蝕變是鈾礦化富集的條件。區(qū)內與鈾礦化有關的圍巖蝕變多為低溫熱液蝕變,受構造和巖性接觸界面控制明顯。主要蝕變有綠泥石化、碳酸鹽化、水云母化、紅化(赤鐵礦化)、硅化、高嶺石化、螢石化、褐鐵礦化、葉臘石化等。其中紅化與鈾礦化關系最密切,次為黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化。
區(qū)內的U、Th、K含量背景值(U=5.1×10-6、Th=26.4×10-6、K=3.2%)比地殼中U、Th、K豐度值(U=2.5×10-6、Th=13.0×10-6、K=2.5%)(維諾格拉多夫,1962)高出許多,反映了查區(qū)為高U、Th、K含量分布地區(qū);U、Th、K含量在燕山晚期的侵入巖中較高,志留系中較低,U、Th、K含量的等值暈場的規(guī)模、展布特征受侵入巖體的大小、軸向控制,同時在巖體與外圍砂巖層的內外接觸帶處,U、Th、K等值場梯度變化明顯,與巖體、地層接觸帶有一定的關系;另外U、Th元素含量的標準偏差、變異系數(shù)均較大,反映了U、Th元素分布的變異、分散性較大,在高U、Th含量分布區(qū)有利于U、Th元素的富集。
通過分析地面伽瑪能譜測量所取得的成果,共圈定出鈾異常片2處,鈾異常片特征結果見表2。
表2 池州市獅子龍地區(qū)鈾異常片特征一覽表Table 2.Characteristics of uranium anomalies in the Shizilong area,Chizhou City
通過對獅子龍地區(qū)鈾成礦條件分析,形成以下幾點認識:
(1)燕山期大規(guī)模殼?;旌蠋r漿活動以及構造作用形成的斷裂網絡,為鈾的富集、運移、成礦、儲存創(chuàng)造了極為有利的條件。
(2)鈾礦的富集與巖漿演化晚期形成的花崗斑巖關系密切,燕山晚期巖漿活動使早期巖體內放射性物質進一步活化集中,在后期熱液活動的強形變地段富集成礦,區(qū)內燕山晚期花崗斑巖是主要含鈾巖體。
(3)鈾礦化蝕變特征標志主要為“紅化”、水云母化、碳酸鹽化、高嶺石化等,蝕變作用使得巖石物理性質和化學性質發(fā)生變化,巖石抗機械性降低,孔隙度變大,為賦存于侵入體的惰性鈾活化轉移提供了有利的物化條件。
(4)區(qū)內已發(fā)現(xiàn)的鈾礦化均分布在地面伽瑪能譜測量鈾異常片內,物化探放射性異常是今后鈾礦找礦的重要標志。
(5)鈾礦化異常主要產出于花崗斑巖與沉積巖接觸帶及附近構造裂隙較發(fā)育部位,表明燕山期中酸性巖體與富含還原劑沉積圍巖的接觸帶是本地區(qū)找礦有利部位。
(6)元四村馬山和雙嶺一帶,花崗斑巖脈發(fā)育,巖脈展布方向與查區(qū)內主構造一致,次級構造發(fā)育,蝕變多見硅化、褐鐵礦化、“紅化”、高嶺石化及水云母化,礦化發(fā)育部位多見綠色銅鈾云母和黃色鈣鈾云母,該區(qū)是今后的重點鈾礦找礦靶區(qū)。