董文濤， 王洪榮， 梁建鋒

(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊， 南昌 330038)

桃山鈾礦田及周邊地區(qū)的鈾礦地質(zhì)勘查工作已經(jīng)持續(xù)開展了數(shù)十年[1-3]，其中共發(fā)現(xiàn)1處大型、2處中型、9處小型鈾礦床，其中以大布礦床[1, 4-9](6217)、大府上礦床(6214)為代表。經(jīng)過近十多年的大量學者、專家研究，該區(qū)域內(nèi)鈾礦成礦類型主要劃分為碎裂蝕變花崗巖型和硅化破碎帶型，并對區(qū)內(nèi)鈾成礦地質(zhì)特征、礦化規(guī)律、礦化圍巖蝕變及找礦方向進行了分析和總結[1-9]。近年來，該區(qū)通過連續(xù)開展鈾礦找礦工作，取得了一定的地質(zhì)成果，發(fā)現(xiàn)了新的鈾礦體和鈾礦化點，主要為上述2種鈾成礦類型。筆者通過對桃山礦田高田地區(qū)鈾成礦地質(zhì)特征和成礦條件分析，探討了高田地區(qū)找礦前景和找礦方向，為后續(xù)鈾礦勘查提供參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

高田地區(qū)位于華南褶皺系內(nèi)贛中大王山—于山花崗巖型鈾成礦帶中段桃山鈾礦田內(nèi)，東側以肖田- 鶴仔深斷裂為界，西側以大沽- 南亨大斷裂為界，兩條深大斷裂控制了桃山復式花崗巖體的展布(圖1)。

1—第四系；2—白堊系；3—震旦系；4—燕山晚期花崗巖；5—燕山早期第三階段花崗巖；6—燕山早期花崗巖；7—印支期花崗巖；8—加里東期花崗巖；9—地質(zhì)界線；10—斷裂；11—礦床及編號；12—工作區(qū)位置。圖1 桃山鈾礦田區(qū)域地質(zhì)略圖[1, 4, 7]Fig.1 Regional geological sketch of Taoshan uranium ore field[1, 4, 7]

桃山巖體周圍震旦紀地層主要為一套淺變質(zhì)的千枚巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖和硅質(zhì)板巖?？偤穸冗_7 000～8 000 m[4，7]，其褶皺軸向北東部為40°～50°，西部和南部近南北向。該區(qū)域隨著太平洋板塊俯沖作用，形成了許多紅色盆地、斷陷帶及花崗巖體中的一系列斷裂構造[9-10]。桃山巖體為多階段多期次的復式花崗巖體，經(jīng)過加里東、印支、燕山期三個大的構造旋回，屬于陸殼重熔型花崗巖[10-13]。巖體在巖石的分布特點上，由外而內(nèi)是加里東、印支、燕山早期早、中、晚期階段各類巖石逐次呈馬蹄狀、半球狀、環(huán)帶狀分布[4-5, 7]。區(qū)域構造以NE、NNE向深大斷裂為主，主要有大沽—南亨、肖田—鶴仔斷裂及桃山斷裂，斷裂長度一般為幾十至幾百千米，構造寬度一般為幾米至幾百米。

2 鈾成礦地質(zhì)特征

高田地區(qū)位于桃山鈾礦田的東北部，在大布礦床(6217)、大府上礦床(6214)北部，位于桃山礦田主控構造之一的桃山斷裂的兩側。桃山斷裂活動強烈，具有多期次特點，產(chǎn)生了大批低序次低級別構造破碎帶和構造裂隙帶，鈾礦體多位于裂隙及其兩側碎裂花崗巖中，巖石碎裂程度越高，蝕變越強，礦化就越好[9]。

2.1 地層及含鈾性

礦區(qū)內(nèi)出露有震旦系一套淺變質(zhì)的千枚巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、硅質(zhì)板巖；白堊系粉砂巖、砂礫巖和角礫巖，主要分布在東南部；第四系為亞砂土及亞黏土(圖2)。巖石中的鈾背景值平均為3.9×10-6，而硅質(zhì)千枚巖、炭質(zhì)板巖均屬富鈾層位，鈾背景值高達8.4×10-6。

1—第四系殘坡積物；2—白堊系粉砂巖、砂礫巖；3—震旦系千枚巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖和硅質(zhì)板巖；4—粗中粒似斑狀黑云母花崗巖；5—中粒黑云母花崗巖；6—細粒二云母花崗巖；7—細粒黑云母花崗巖；8—花崗斑巖；9—堿交代巖；10—硅質(zhì)脈；11—硅化破碎帶；12—構造產(chǎn)狀；13—探槽及編號；14—鉆孔及編號。圖2 高田地區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Gaotian area

2.2 含礦巖體

區(qū)內(nèi)巖漿活動非常發(fā)育，主要為桃山復式巖體中燕山早期第一階段的斜腦山巖體、第三階段的打鼓寨巖體和燕山晚期第二階段的細粒黑云母花崗巖、燕山晚期第三階段的花崗斑巖，各巖體之間均為侵入接觸。斜腦山巖體和打鼓寨巖體為本礦區(qū)主要的含礦巖體。

2.2.1 斜腦山巖體

a—粗中粒似斑狀黑云母花崗巖鉆孔巖心；b—粗中粒似斑狀黑云母花崗巖礦物成分和結構鏡下顯微照片：Q—石英；Pl—斜長石；Or—堿性長石；Bt—黑云母。圖3 粗中粒似斑狀黑云母花崗巖巖心和鏡下顯微照片F(xiàn)ig.3 Core photo and microscopic photo of the coarse to medium grained biotite granite

a—中粒黑云母花崗巖鉆孔巖心；b—中粒黑云母花崗巖礦物成分和結構鏡下顯微照片：Q—石英；Pl—斜長石；Bi—黑云母。圖4 中粒黑云母花崗巖巖心和鏡下顯微照片F(xiàn)ig.4 Core photo and microscopic photo of the medium grained biotite granite

2.2.2 打鼓寨巖體

2.3 構造

高田地區(qū)斷裂構造發(fā)育，主要有北東、北北東、南北向等三組構造，構造裂隙也較發(fā)育。

2.3.1 北東向構造

工作區(qū)內(nèi)北東向斷裂最為發(fā)育，構造規(guī)模較大，以F1(桃山斷裂)、F2、F3、F4構造為代表。構造整體走向35°～45°，均傾向南東，傾角73°～75°，長度2.3～4.6 km，寬約4.5～12.0 m，構造面呈舒緩波狀。構造產(chǎn)物主要有構造角礫巖、硅質(zhì)脈、糜棱巖、碎斑巖。

2.3.2 北北東向構造

北北東向構造規(guī)模較大，是本區(qū)主要含礦構造之一，以F5構造為代表。F5構造整體走向北東10°，傾向南東，傾角70°，長約1.6 km，寬約10.5～32.0 m，構造面呈舒緩波狀，構造產(chǎn)物碎裂巖、硅質(zhì)脈、灰綠色糜棱巖。

2.3.3 南北向構造

區(qū)內(nèi)南北向構造發(fā)育較少，以F6構造為代表?？傮w走向近南北，傾向東，傾角76°，長約1.6 km，寬約3.5～6.0 m，構造面呈舒緩波狀，構造產(chǎn)物碎裂巖、硅質(zhì)脈。

2.4 礦化帶

高田地區(qū)有4條礦化帶組成，編號Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(圖2)。礦體受礦化帶控制，礦體特征較明顯，形態(tài)多為細脈狀、透鏡狀、少量脈狀，規(guī)模一般不大，分布較分散，多受構造影響。蝕變主要見赤鐵礦化、綠泥石化、堿交代、黃鐵礦化和少量螢石礦化。礦帶中伽馬值普遍高于地表圍巖，找礦標志較好，礦化圍巖為粗中細粒斑狀黑云母花崗巖和少量粒黑云母花崗巖(Ⅲ號礦化帶)。

2.4.1 Ⅰ號礦化帶

Ⅰ號礦帶位于大坑村西部，礦帶走向呈東西向，傾向南，長約1 500 m，寬約300 m。礦化圍巖為堿交代巖和粗中細粒斑狀黑云母花崗巖，受堿交代巖脈控制。主要礦化蝕變?yōu)槌噼F礦化、堿交代和綠泥石化。據(jù)前人資料，在探槽TC1-3中發(fā)現(xiàn)三層工業(yè)礦，平均品位0.066%。最高品位礦體走向北東，傾向南東，品位為0.124%。

2.4.2 Ⅱ號礦化帶

Ⅱ號礦化帶位于大坑村東部，桃山主構造下盤，礦帶走向呈北東50°方向，傾向南東，長約500 m，寬約200 m。賦礦圍巖為花崗斑巖和粗中細粒斑狀黑云母花崗巖，礦帶受一條NE走向的花崗斑巖和數(shù)條構造角礫巖帶的控制，礦化蝕變主要為赤鐵礦化、鉀長石化、螢石化、硅化。該處僅施工了鉆孔ZK10-1，孔深200 m，僅見1處礦化異常點，走向北東，傾向南東，品位為0.010 7%。圍巖蝕變?yōu)槎嘁妷A交代、硅化、赤鐵礦化。

2.4.3 Ⅲ號礦化帶

Ⅲ號礦化帶位于工作區(qū)東部，處在F1構造(桃山斷裂)的上盤，礦帶走向呈北北東向，傾向南東，長約1 400 m，寬約300 m。賦礦圍巖為粗中粒似斑狀黑云母花崗巖、中粒黑云母花崗巖，礦帶受構造F5構造及其次級構造控制，礦化蝕變主要為赤鐵礦化、堿交代、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化，礦帶內(nèi)見5個工業(yè)礦體、2個礦化體，受北北東向構造破碎帶控制，其中礦體U-5是礦帶內(nèi)主要礦體。U-5礦體：位于Ⅲ號礦帶，由ZK32-1鉆孔單工程圈定(圖5)。礦體賦存于碎裂巖中，礦體圍巖為碎裂巖、粗中粒斑狀黑云母花崗巖，受北北東向構造破碎帶控制。礦化蝕變主要為赤鐵礦化，疊加鉀長石化、綠泥石化、水云母化、堿交代等蝕變，礦石類型為鈾- 赤鐵礦化型。礦體呈脈狀，走向北東10°，傾向南東，傾角70°，礦體標高一般在100～200 m之間，品位為0.085%。

1—殘破積層；2—粗中粒似斑狀黑云母花崗巖；3—中粒黑云母花崗巖；4—構造破碎帶；5—鉀長石化；6—堿交代；7—赤鐵礦化；8—綠泥石化；9—水云母化；10—鈾礦體；11—鈾礦化體；12—鉆孔及編號。圖5 Ⅲ號礦帶32號勘探線剖面Fig.5 Profile of Ore belt Ⅲ prospecting Line section 32

2.4.4 Ⅳ號礦化帶

Ⅳ號礦化帶位于高田至石井頭之間的公路南東側，礦帶走向呈北東50°方向，傾向北西，長約1 500 m，寬約200 m。礦化賦存在粗中粒似斑狀黑云母花崗巖中，受F3構造及數(shù)條硅化破碎帶控制，成礦蝕變主要為硅化、赤鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化，礦帶內(nèi)見2個工業(yè)礦體、1個礦化體，其中礦體U-6是礦帶內(nèi)主要的礦體。U-6礦體：位于Ⅳ號礦帶，由探槽TC-30和ZK23-1鉆孔兩個工程圈定(圖6)。礦體位于硅質(zhì)脈中，礦體圍巖為粗中粒斑狀黑云母花崗巖，受北東向的硅化破碎帶(F2)控制。礦化蝕變主要為硅化，疊加赤鐵礦化蝕變，礦石類型為鈾- 硅化型(圖6)。礦體沿走向延伸6.1 m，沿傾向延深50 m，呈脈狀，走向北東54°，傾向北西，傾角76°，礦體標高200～300 m之間。

1—粗中粒似斑狀黑云母花崗巖；2—碎裂花崗巖；3—構造破碎帶；4—赤鐵礦化；5—硅化；6—高嶺土化；7—綠泥石化；8—水云母化；9—鈾礦體；10—鈾礦化體；11—鉆孔及編號。圖6 Ⅳ號礦帶23號勘探線剖面Fig.6 Profile of Ore belt Ⅳ prospecting Line 23

2.5 鈾礦化

2.5.1 礦石類型

礦石類型簡單，為碎裂蝕變花崗巖型。根據(jù)蝕變類型不同，又可以將本區(qū)鈾礦石大體分2種類型：鈾- 赤鐵礦化型(紅化型)；鈾- 硅化型。

1)鈾- 赤鐵礦化型。赤鐵礦化發(fā)育，大多成細脈狀或網(wǎng)脈狀充填裂隙中，礦石較破碎，裂隙發(fā)育，主要分布于工作區(qū)Ⅲ號礦帶，為區(qū)內(nèi)主要礦化類型。礦石礦物為瀝青鈾礦，局部見次生鈾礦，黃鐵礦、赤鐵礦等，脈石礦物為石英、螢石。礦石為浸染狀、微脈浸染狀構造，膠狀結構。礦石品位較低，一般低于0.100%。

2)鈾- 硅化型。主要為灰色玉髓或微晶石英，鈾主要產(chǎn)于玉髓或微晶石英脈內(nèi)部的綠泥石等暗色礦物細脈中，蝕變以硅化為主。礦石礦物以瀝青鈾礦為主，常見鈾石、黃鐵礦、赤鐵礦等，脈石礦物為石英。礦石為微脈、細脈浸染狀構造，膠狀、球狀結構。礦石品位較高，一般高于0.100%。

2.5.2 礦石結構、構造

礦石結構以變余碎裂花崗結構為主，絕大多數(shù)礦石仍保持原花崗結構，礦石80%的礦物成分與花崗巖相同，鈾礦物在微細裂隙中充填；其次為結晶結構，伴生金屬礦物大多數(shù)呈自形晶、半自形晶和它形晶；以及膠狀結構，主要指瀝青鈾礦、褐鐵礦的膠狀結構。

礦石構造為微脈浸染狀構造、角礫狀構造和網(wǎng)脈狀構造。微脈浸染狀構造：礦石礦物(瀝青鈾礦、鈾石)和伴生金屬礦物大多數(shù)呈微脈狀、顯微浸染狀產(chǎn)出；角礫狀構造：礦石的角礫狀構造發(fā)育，膠結物為黏土礦物、瀝青鈾礦、硅質(zhì)、方解石等；網(wǎng)脈狀構造：巖石破碎后，瀝青鈾礦等充填裂隙，形成網(wǎng)脈狀構造。

2.5.3 礦物組合

礦石物質(zhì)成分較簡單，礦石礦物主要為瀝青鈾礦，少量鈾石和次生鈾礦物，此外，還有少量至微量鐵的硫化物，如黃鐵礦、赤鐵礦等；脈石礦物成分為蝕變花崗巖的礦物，以石英、長石、云母類為主。

2.5.4 圍巖蝕變

通過野外工作與鏡下觀察，可知該區(qū)圍巖蝕變現(xiàn)象較多，但地表風化多呈分散狀，蝕變整體不強。根據(jù)圍巖蝕變與鈾成礦的空間聯(lián)系，分為礦前期蝕變、成礦期蝕變、礦后期蝕變。

1)礦前期蝕變有堿交代、硅化。堿交代主要是富K、Na的堿性溶液沿構造裂隙及兩側或不同巖石接觸帶交代圍巖而成，與圍巖多呈漸變關系，區(qū)內(nèi)以鉀交代為主。其作用一方面使巖石力學性質(zhì)(孔隙度增加、抗壓強度降低)改變，利于熱液沿微裂隙活動；另一方面也促使原巖中的鈾活化轉移到熱液中去，加之堿交代巖三價鐵增高，有利于鈾沉淀富集。硅化石英為乳白色，晶體粗大，晶柱發(fā)育，自形性良好，晶柱亂向生長，常見晶體錐頭形成的空洞。

2)成礦期蝕變主要為赤鐵礦化、綠泥石化、螢石礦化、硅化、黃鐵礦化、水云母化。赤鐵礦化多呈浸染狀，少量斑點狀，蝕變強弱常與蝕變巖中發(fā)育的裂隙密集程度有關，鈾礦化強度與赤鐵礦化一致，均由中心向外逐漸減弱；綠泥石化多沿巖石裂隙、破碎帶充填，表現(xiàn)為綠泥石對黑云母的假象交代，有時析出綠簾石；螢石礦化疊加在赤鐵礦化、綠泥石化之上，多呈紫色、紫黑色，鈾礦多賦存于螢石的解理、裂隙處；硅化膠狀石英、玉髓，后期破壞明顯，多數(shù)呈角礫狀產(chǎn)出，顏色主要為暗黑色，與礦化關系密切；黃鐵礦化為一種呈鐵灰色粉末狀黃鐵礦，大多數(shù)分布在硅化破碎帶中，呈星點狀，與鈾礦化關系密切，疊加在赤鐵礦化、鉀長石化、綠泥石化、水云母化之上；水云母化表現(xiàn)為淺黃綠色水云母對斜長石的假象交代，呈斑點狀分布。

3)礦后期蝕變有硅化、黃鐵礦化。硅化都以灰白色和無色微晶石英成細脈狀充填于石英晶洞中的石英晶簇，晶體相對較小，對稱相向生長；黃鐵礦化在礦后期較少見，多呈淡黃色、光澤好、晶形較完好，常與石英晶洞中的石英晶簇共生。

3 成礦遠景分析——重點分析高田地區(qū)有利因素

3.1 富鈾地層

桃山復式巖體主要位于富鈾的震旦紀的一套千枚巖、炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖中。淺變質(zhì)巖系含鈾豐度值為6.36×10-6，局部變質(zhì)砂巖高達23.00×10-6，硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖均為富鈾層位，這些富鈾層位中的鈾元素為后期高鈾巖體的演化和巖漿期熱液提供了豐富的鈾源。整體上會發(fā)現(xiàn)鈾礦化產(chǎn)于富鈾高磁場區(qū)內(nèi)，區(qū)域地層的含鈾性對鈾礦床形成具有重要意義[14]

根據(jù)前人桃山礦田的研究成果可知，礦田內(nèi)的斜腦山巖體、打古寨巖體均為富鈾花崗巖體，鈾含量多位于11.60×10-6～19.30×10-6范圍內(nèi)[15]；而打古寨富鈾巖體其鈾含量大于18.25×10-6，晶質(zhì)鈾礦鈾含量大于7.89×10-6[16]。礦區(qū)位于桃山復式花崗巖體的北端，經(jīng)過多期次多階段侵入，岀露的巖體主要為中粒及粗中粒黑云母花崗巖(打古寨巖體)，巖石鈾含量較高，是本區(qū)的成礦主要的物質(zhì)來源。鈾成礦過程的地球化學演化可歸納為鈾元素的初始富集和鈾源層的形成及在這一基礎上疊加改造、活化遷移和富集成礦[17]。

3.2 構造活動強烈

區(qū)域性構造活動的多期多階段性，導致區(qū)內(nèi)巖石呈大范圍擠壓破碎及低序次、低級別裂隙構造的廣泛發(fā)育，為鈾成礦熱液的遷移、富集及儲存提供了良好的空間條件[4-9]。桃山斷裂活動強烈產(chǎn)生了大量次級、三級及低序次構造破碎帶，這些構造破碎帶和構造裂隙帶為鈾成礦提供了較好的成礦熱液遷移和儲存空間。礦區(qū)多組構造相互交匯，特別是北北東向斷裂F5與桃山斷裂交匯處是礦化相對富集的主要部位。

3.3 礦化蝕變特征明顯

巖體內(nèi)廣泛發(fā)育的蝕變帶，如赤鐵礦化、綠泥石化、堿交代、水云母化、黃鐵礦化、硅化、螢石礦化等蝕變與鈾礦化關系密切，控制了鈾礦化分布范圍，礦體特征明顯[4]。

3.4 熱液富集作用

依據(jù)前人資料[7-8, 13, 18]和類比臨近同類型大布礦床(6217)、大府上礦床(6214)可知，巖石蝕變的廣泛發(fā)育，為成礦熱液富集、沉積成礦提供了極為有利的地球化學環(huán)境，并促使存在于巖石中的裂隙鈾，粒間鈾和副礦物吸附的鈾溶蝕、富集出來，并大量地轉入到熱液中，形成高濃度的鈾熱液。當這種高濃度的熱液運送到過渡帶時，由于氧化還原電位(Eh<250 mV)，酸堿度(pH為7.2～8.0)的改變，導致熱液中的鈾沉淀，富集成礦[4,9]。

綜上所述，高田地區(qū)處于富鈾高磁場區(qū)域地層內(nèi)，區(qū)內(nèi)打鼓寨巖體為成礦提供了豐富的鈾源物質(zhì)，桃山深大斷裂形成的次級構造、三級構造為該區(qū)成礦熱液的遷移與儲存提供空間。該區(qū)的礦化蝕變現(xiàn)象在礦化帶中發(fā)育較強烈，主要的赤鐵礦化、硅化、綠泥石化可作為找礦標志。本區(qū)成礦遠景較好，應加強對礦化蝕變強烈部位和礦化帶深部進行地質(zhì)勘查工作與研究，利于富、大鈾礦的發(fā)現(xiàn)和找鈾新突破。

4 結 論

1)桃山礦田高田地區(qū)鈾礦化主要受富鈾地層、巖體、礦化帶及熱液活動聯(lián)合控制，礦化類型主要為碎裂蝕變花崗巖型和硅化破碎帶型鈾礦，成礦地質(zhì)條件良好，找礦線索較明顯，表明該區(qū)內(nèi)有較大的鈾礦資源前景和找礦潛力。

2)Ⅲ號礦化帶、Ⅳ號礦化帶的構造及次級構造發(fā)育強烈，見礦(化)情況較為理想；由U-5礦體、U-6礦體的巖心編錄可知，礦體附近圍巖多發(fā)育赤鐵礦化、硅化及綠泥石化。通過研究圍巖蝕變和礦化的分布變化關系，構造與蝕變強烈部位是找礦突破重點地段。

3)應對桃山斷裂(F1)、Ⅲ號礦化帶加強地表地質(zhì)工作，并運用物化探和鉆探等工作手段，在Ⅲ號礦化帶內(nèi)重視尋找富大鈾礦體。

致謝：本文資料來源于高田地區(qū)鈾礦調(diào)查評價成果報告，成文過程中得到了周慶武高級工程師及同事們的幫助與支持，在此表示由衷的感謝。