張云龍，徐勛勝，董昕昱，鐘鵬飛，陳昌

（核工業(yè)二七〇研究所，江西 南昌 330200）

大烏山地區(qū)作為桃山-諸廣鈾成礦帶一部分，鈾礦工作始于20 世紀50 年代末期，至20 世紀90 年代，核工業(yè)地質系統(tǒng)等地勘單位在區(qū)內做了大量的基礎地質及鈾礦勘查工作，為區(qū)內鈾礦評價積累了較為豐富的資料。但前人工作主要集中在于山-桃山巖體、楊山巖體兩個巖體，大烏山地區(qū)較整個桃山-諸廣鈾成礦帶及鄰區(qū)工作程度相對較低，對整個大烏山巖體的期次劃分、巖石化學特征等方面認識還存在分歧［1-3］，且尚未對該巖體鈾成礦遠景進行整體評價。此外，前人雖對鈾礦床、礦（化）點等進行了不同程度的揭露，但限于當時特殊歷史時期、工作手段及技術條件等多方面的限制，尚存在揭露工作分布不均衡、重點地段揭露勘探程度不夠、控礦構造與鈾成礦關系研究比較薄弱等問題。本文在系統(tǒng)梳理前人資料的基礎上，結合地質和物、化探工作，探討大烏山地區(qū)鈾礦床成因，并在此基礎上總結區(qū)域鈾成礦模式、鈾成礦規(guī)律與找礦標志，初步圈定鈾成礦遠景區(qū)。

1 地質背景

大烏山地區(qū)處在華南褶皺系贛西褶皺帶宜黃-寧都隆斷束和崇仁-于都坳褶斷束中，東側與武夷山隆起帶的石城-會昌坳陷相鄰，北部被欽杭成礦帶所截，南部受南嶺成礦帶影響。經歷了較長時期的地質發(fā)展歷史和加里東、海西-印支、燕山及喜山等多次構造活動，形成了褶皺區(qū)、隆起疊加區(qū)、坳陷區(qū)三位一體的區(qū)域構造格局，為巖體的形成與演化，構造的發(fā)生與發(fā)展及相伴生的鈾的活化轉移與富集成礦提供良好的區(qū)域背景條件。區(qū)內已發(fā)現(xiàn)1 個鈾礦床、2 個鈾礦化點及眾多異常點帶［4］。

區(qū)內巖漿活動強烈，以大面積巖漿侵入為主，形成占區(qū)內面積80%以上的燕山期花崗巖體及晚期酸性、中基性脈體（圖1）。分析結果顯示，燕山期花崗巖體具有高的鈾含量（3.73×10-6～33.15×10-6，平均為13.51×10-6）［5］，明顯高于地殼同類巖石鈾克拉克值（3.5×10-6）［6］。多期次巖漿活動形成的復式巖體，一方面為鈾成礦提供了充足的熱源，另一方面在巖漿演化分異過程中，鈾元素一次比一次更富集，并且?guī)r漿上升過程中能將富鈾震旦系中的鈾活化、遷移帶出，為鈾在巖體中集中提供了物質來源［7］。巖漿期后自變質作用使鈾元素又一次活化，為成礦提供鈾源。自變質作用后巖石孔隙度增大，為含礦溶液運移、沉淀提供了空間。此外，區(qū)內酸性、中性、基性脈巖廣泛發(fā)育［8-9］，與花崗巖體具有多期穿插、切割等關系，細晶巖、偉晶巖、細?；◢弾r脈經常共生在一起［10］，鈾礦化一般形成于基性巖脈形成之后［11］。多期次的脈巖侵入活動為成礦帶來熱液、礦化劑等，對鈾成礦提供有利作用。

2 鈾成礦地質特征

2.1 賦礦主巖

區(qū)內鈾礦化與圍巖之間沒有直接的成因關系，礦化圍巖有變質巖和花崗巖，但經過研究區(qū)內鈾礦床、礦點分布，鈾礦化在空間上與巖性有一定的規(guī)律性［12］。一方面，鈾礦化集中在大烏山復式巖體內不同侵入體之間及巖體與變質巖的內外接觸帶上，當熱液活動通過不同巖性的接觸界面時，容易發(fā)生物理、化學突變，是成礦有利的地球化學障，在此處易形成鈾礦化及鈾礦床［13］；另一方面，鈾礦化集中程度在不同巖性中差別較大，主要集中在大烏山復式巖體內燕山期粗中粒斑狀黑云母花崗巖、中-中細粒二云母花崗巖、細粒黑（二）云母花崗巖及震旦系變質巖中［5］。

2.2 主要控礦構造

圖1 研究區(qū)鈾礦地質簡圖（據參考文獻［5］修改）Fig.1 Uranium geology diagram of the study area（modified after reference［5］）

區(qū)內構造活動頻繁復雜，斷裂發(fā)育（圖1），以北東向和近東西向最為發(fā)育，近南北向、北北東向次之，北西向最差。不同方向的斷裂組相互交錯切割，構成大烏山地區(qū)的主要構造格架，形成了若干個相互圈閉、相互獨立的鈾成礦斷裂夾持區(qū)［10］。斷裂夾持區(qū)控制了區(qū)內絕大多數鈾礦化，控制了區(qū)內鈾礦床、礦點和大部分異常點（帶）的空間分布，其中南北向崇賢斷裂、北北東向方太斷裂是區(qū)內最主要的控礦構造，前者直接控制了塘窩子鈾礦床，后者與北東向楓邊斷裂共同控制了楓邊鈾礦點，而北東向爛泥坑斷裂直接控制了爛泥坑鈾礦點。區(qū)內鈾礦床、礦點等鈾礦化不僅與斷裂有成因上的聯(lián)系，而且大多數礦（化）體直接賦予其中，南北向崇賢斷裂（塘窩子斷裂為其一部分）為區(qū)內最主要的賦礦斷裂，直接控制了塘窩子鈾礦床的主要鈾礦帶；楓邊礦點北東向斷裂控制了該礦點7 條異常帶，且通過地表調查及揭露，在該礦點新發(fā)現(xiàn)鈾異常1 條，鈾異常明顯受北東向構造破碎帶控制，鈾異常主要賦存在裂隙密集發(fā)育部位［5］。

2.3 圍巖蝕變

大烏巖體為一多期次侵入的復式巖體，經歷了自變質、構造、熱液等一系列地質作用與改造，圍巖蝕變十分發(fā)育，根據與鈾成礦關系可分為成礦前、成礦期及成礦后蝕變。

成礦前蝕變面上分布范圍廣，多見于在花崗巖體內，主要有鉀-鈉長石化、絹云母化、綠泥石化和硅化。

成礦期蝕變有赤鐵礦化、硅化、黃鐵礦化、螢石化、絹云母化。其中，赤鐵礦化常與成礦期玉髓或硅質脈一起產出，是區(qū)內的找礦標志之一，主要在塘窩子、爛泥坑一號等地段沿控礦斷裂分布；硅化以微晶狀玉髓狀、硅質或石英為主，當顏色由淺到深或濃時，說明鈾礦化強烈；黃鐵礦化主要在斷裂帶內及礦石中，但分布不均勻，礦脈中的黃鐵礦常呈不規(guī)則狀或粉末狀、團塊狀，有時呈細脈狀、浸染狀，與硅化、螢石化及絹云母化疊加在一起，鈾含量亦會增高；螢石化貫穿于整個熱液成礦過程，在礦石中顏色深暗，為紫黑色，晶形極差，且常呈細微脈狀或致密團塊狀疊加在早期蝕變上；絹云母化常呈小鱗片狀單晶或集合體交代長石或呈細脈狀充填于裂隙中，絹云母化的出現(xiàn)說明溶液曾有一次鉀的富集，它給鈾的沉淀提供一個富堿性的環(huán)境，且形成溫度低，對鈾的沉淀富集有利［14］。

礦后階段的蝕變是熱液活動進入尾聲，以充填為主。礦后期蝕變主要有梳狀、晶洞狀石英，淺色螢石、方解石和高嶺石等蝕變礦物。局部地表可見紅褐色蜂窩狀褐鐵礦等氧化物發(fā)育。

2.4 成礦期次

華南地區(qū)鈾礦主要形成于中、新生代，成礦期主要在晚白堊世，一種是成礦年齡大于100 Ma絹英巖化鈾礦，另一種是小于100 Ma的硅質脈、硅化帶類型的鈾礦［15］。研究區(qū)內礦床雖然沒有同位素地質年齡數據，但由于燕山期晚期巖體侵入之后，塘窩子斷裂帶切穿震旦系變質巖和大烏山巖體，在斷裂帶的硅化碎裂帶中充填了中低溫熱液玉髓-瀝青鈾礦組合形成的鈾礦體，也就表明本礦床成礦時代在燕山晚期以后形成，而且鈾成礦時間與拉張斷陷紅盆的形成具有一致性，應為晚白堊世。此外，研究區(qū)位于桃山-諸廣花崗巖型鈾成礦帶北段，該成礦帶成礦集中在90～65 Ma，其次是63～39 Ma、130～110 Ma和165.5～146 Ma［16-17］。所以綜上認為，區(qū)內鈾成礦時間大致在90～40 Ma。

3 區(qū)域鈾成礦模式

根據研究區(qū)區(qū)域地質背景、成礦地質條件和礦化特征，建立了研究區(qū)區(qū)域鈾成礦模式（圖2）。

1）鈾成礦流體的水、鈾和CO2分別來自不同的源區(qū)，在大烏山復式巖體形成后，特別是燕山晚期，深部巖漿房內晚期巖漿繼續(xù)分異、演化，形成花崗質巖漿，為鈾成礦提供了熱液，并與深部循環(huán)地下水組成貧鈾、貧CO2的熱液。

2）隨著白堊紀—古近紀區(qū)域拉張，由幔源鐵鎂質巖漿提供的CO2及其他深源CO2大量加入到沿北北東向方太斷裂、南北向崇賢斷裂等基底深大斷裂通道上升的貧鈾、貧CO2的熱液中，形成富CO2、貧鈾熱液。

3）富CO2、貧鈾熱液進一步沿北北東向方太斷裂、南北向崇賢斷裂等通過前寒武紀富鈾地層、印支-燕山期富鈾大烏山復式巖體時，深部熱液活化、萃取富鈾巖石的鈾，組成富CO2、富鈾酰絡合離子的熱液，且繼續(xù)沿斷裂運移，在到達近地表時，由于大量頻繁侵入的花崗巖小巖株（體）與斷裂構造復合形成產狀變異、構造破碎或裂隙密集帶或與主體花崗巖形成巖體接觸界線，由于空間擴大、壓力降低，熱液中氣態(tài)逸散，轉化為貧CO2、富鈾熱液，導致遷移的鈾酰絡合離子解體，使鈾卸載沉淀；或在斷裂或裂隙帶中與中基性脈巖等還原性地質體發(fā)生物質交換，將U6+還原成U4+，形成鈾礦體，特別是中基性脈巖能提供大量的礦化劑，在其與斷裂或裂隙交匯復合部位，為鈾沉淀富集的有利場所，在區(qū)內一般形成富鈾礦體。

圖2 大烏山地區(qū)鈾成礦模式圖Fig.2 Uranium metallogenic model map of Dawushan area

4 區(qū)域鈾成礦規(guī)律與找礦標志

區(qū)內鈾礦化均集中在大烏山復式巖體內，產于花崗巖體內及巖體與地層接觸帶附近的多期次花崗巖發(fā)育地段，具有相對統(tǒng)一的“巖漿—構造—蝕變—鈾成礦”演化序列模式［18］。通過分析區(qū)內鈾礦床地質背景和鈾成礦地質特征，總結出以下鈾成礦規(guī)律，可作為區(qū)內重要的鈾礦找礦標志。

1）不同期次花崗巖的接觸帶是成礦有利部位。從區(qū)內鈾礦化對巖體的產出部位看，礦床、礦點集中分布于巖體的內外接觸帶和巖體內巖性復雜地段。

2）礦床、礦點等定位條件的相似性。區(qū)內鈾礦化多位于不同方向斷裂交匯或夾持部位，以及構造與不同巖性接觸帶復合部位，其中區(qū)域北北東向斷裂為主要導礦構造，南北向、北東向斷裂以及次級斷裂或裂隙組為主要賦礦構造。

3）中基性脈巖發(fā)育與鈾礦體的空間展布、構造格局上密切相關。

4）鈾礦化與蝕變關系密切。區(qū)內已發(fā)現(xiàn)鈾礦化都伴隨不同程度的蝕變（如赤鐵礦化、硅化、黃鐵礦化、螢石化、絹云母化等），蝕變組合發(fā)育部位往往是鈾異常、礦化產出部位，且蝕變越強，鈾礦化越好。

5 鈾成礦預測及成礦潛力分析

通過分析大烏山地區(qū)鈾成礦地質背景、地質特征、成礦模式、成礦規(guī)律和找礦標志，結合野外地質調查和物化探測量成果，對研究區(qū)進行成礦預測和成礦潛力分析，圈定了1片鈾成礦遠景區(qū)（圖3）。

1）區(qū)內地層主要為震旦系淺變質巖，為富鈾地層；區(qū)內主體巖性為燕山期粗中粒斑狀黑云母花崗巖、中-中細粒斑狀二云母花崗巖、細粒似斑狀二（黑）云母花崗巖，均為富鈾巖體；在遠景區(qū)西側石英脈及晚期中性、中酸性巖脈發(fā)育；與鈾礦化關系密切硅化、赤鐵礦化、粉末狀黃鐵礦化、紫黑色螢石化蝕變作用強烈（圖4），且分布范圍廣，具有有利的鈾成礦地質條件。

圖3 塘窩子鈾成礦遠景區(qū)位置圖Fig.3 Location map of uranium metallogenic prospect area in Tangwozi

圖4 塘窩子地段蝕變信息圖Fig.4 Alteration information map of Tangwozi section

2）區(qū)內鈾礦化嚴格受近南北向塘窩子斷裂控制，鈾礦化賦存在硅質硅化角礫巖和硅化破碎帶中。北北東向塘窩子控礦斷裂貫穿全區(qū)，在深部延伸穩(wěn)定，且在其旁側北東向、東西向次級斷裂或裂隙發(fā)育，在構造產狀變異部位往往為鈾礦富集有利部位（圖5）。

圖5 塘窩子1 號帶10 號勘探線剖面圖Fig.5 Profile of exploration line No.10 in Tangwozi belt No.1

圖6 塘窩子地段TC-1 編錄圖（據參考文獻［5］修改）Fig.6 TC-1 catalog map of Tangwozi section（modified after reference［5］）

3）區(qū)內地表鈾礦化、異常明顯，在多個槽探工程中揭露到良好的鈾礦化（圖6）；區(qū)內物、化探鈾成礦信息豐富，地面伽馬能譜異常和土壤210Po活度異常吻合度較高，區(qū)內eU、土壤210Po異常幅度較高，異常整體呈北東或近東西向，在鈾礦帶或構造交匯部位異常幅度增高，淺、深部物、化探鈾成礦信息豐富（圖3）。

4）前人在遠景區(qū)內工作程度不高，地表工作范圍較小，鉆探工作多為控制性的普查孔，鉆孔揭露深度均較淺（多為200 m以淺），深部揭露很不充分，可在礦床外圍及深部優(yōu)先部署鈾礦預、普查工作。

6 結論

1）區(qū)內鈾礦化雖然含礦圍巖差別較大，但熱液型成礦特征均非常明顯，控礦的主要因素相同或相近，為相對統(tǒng)一的區(qū)域巖漿-構造-熱液活動所制約。

2）區(qū)內鈾礦化類型屬花崗巖型，分為花崗巖外接觸帶及硅化破碎帶兩種亞型，亦是區(qū)內主攻找礦類型。

3）區(qū)內鈾礦化主要賦存于不同期次花崗巖、花崗巖與變質巖的接觸部位，不同方向斷裂交匯或夾持部位，同時與中基性脈巖、熱液蝕變等密切相關，可作為區(qū)域上的鈾成礦預測要素和找礦標志。

4）通過研究區(qū)內鈾成礦地質背景、鈾成礦地質特征，總結了區(qū)域鈾成礦模式、鈾成礦規(guī)律與找礦標志，結合野外地質調查和物、化探測量成果，圈定了1 片鈾成礦遠景區(qū)。