下莊礦田湖子地區(qū)緩傾斜鈾礦體的特征及成礦模式探討

吳繼光， 張輝仁， 馮志軍， 韓思旭

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)，廣東廣州 510800)

下莊礦田湖子地區(qū)緩傾斜鈾礦體的特征及成礦模式探討

吳繼光， 張輝仁， 馮志軍， 韓思旭

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)，廣東廣州 510800)

下莊礦田湖子地區(qū)的鈾礦體主要賦存在6009號(hào)硅化斷裂帶及其上盤次級(jí)構(gòu)造帶內(nèi)，鈾礦化以硅化帶型為主，鈾礦體產(chǎn)狀陡傾;由鉆探工程揭露，新發(fā)現(xiàn)的緩傾斜鈾礦體位于6009號(hào)硅化斷裂帶與黃陂—張光營(yíng)輝綠巖帶的交匯區(qū)域，且具有較好的連續(xù)性，鈾礦體產(chǎn)狀緩傾，產(chǎn)狀55°～65°NW∠17°～25°，礦體嚴(yán)格受平緩斷裂控制，呈多層狀分布，深部隱伏緩傾斜鈾礦體的發(fā)現(xiàn)，有望使得湖子地區(qū)發(fā)展成為中—大型規(guī)模鈾礦床。

湖子地區(qū);鈾成礦類型;緩傾斜鈾礦體;成礦模式

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)資源的需求日趨緊迫，金屬鈾作為清潔類能源，在和平利用核能的前提下，其作用逐漸的顯現(xiàn)出來，核電的發(fā)展也已是大勢(shì)所趨，我國(guó)是個(gè)鈾資源匱乏的國(guó)家，核廢料的利用率還很低。因此，對(duì)老礦區(qū)的活化、新找礦靶區(qū)的增加、深部鈾礦資源的勘查，擴(kuò)大了找礦成果，有效增加了我國(guó)的鈾資源儲(chǔ)量。湖子地區(qū)隱伏的緩傾斜鈾礦體的發(fā)現(xiàn)，增加了找礦成果，大大增強(qiáng)了在下莊礦田活化老礦區(qū)和深部找鈾的信心。

根據(jù)下莊礦田“北部攻深，南部擴(kuò)群，兩翼探新”的戰(zhàn)略部署，湖子地區(qū)北部為“攻深”地段。2006～2008年期間，在中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)總局的專項(xiàng)勘查資金的支持下，在湖子地區(qū)發(fā)現(xiàn)了硅化帶型鈾礦化，局部見有“交點(diǎn)”型及堿交代型鈾礦化，特別是在湖子地區(qū)北部的6009號(hào)硅化斷裂帶與黃陂-張光營(yíng)輝綠巖組帶的夾持區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了“平緩斷裂構(gòu)造控礦”的深部隱伏的緩傾斜硅化帶型鈾礦體，需要對(duì)6009號(hào)硅化斷裂帶上盤的夾持區(qū)內(nèi)鈾礦體產(chǎn)狀及規(guī)模需要重新認(rèn)識(shí)，為此，查明緩傾斜鈾礦體的深部產(chǎn)狀與延伸規(guī)模很有必要。因此，在湖子地區(qū)北部以原有地質(zhì)成果為基礎(chǔ)，繼續(xù)進(jìn)行了深部隱伏緩傾斜鈾礦體的勘查工作。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

貴東巖體位于廣東省北部，區(qū)域大地構(gòu)造位置處于閩贛后加里東隆起的南西端與湘桂粵北海西—印支坳陷交接部位(丁瑞欽等，2003)，如圖1。在南嶺緯向構(gòu)造帶中帶，屬于地殼淺部地質(zhì)構(gòu)造急劇變化的地帶，獨(dú)特的構(gòu)造格局為巖體形成、演化與構(gòu)造的發(fā)生與發(fā)展、鈾的活化轉(zhuǎn)移與成礦作用創(chuàng)造了非常有利的條件。

貴東巖體是南嶺地區(qū)東西向巖漿巖帶之大東山-貴東-五里亭巖漿巖帶的重要組成部分，是一個(gè)由魯溪巖體、下莊巖體、帽峰巖體、筍洞巖體、隘子巖體和司前巖體等組成的復(fù)式花崗巖體(孫濤等，2003;徐夕生等，2003)。下莊礦田位于貴東巖體東部，面積407 km2，湖子地區(qū)位于下莊礦田中北部(圖2)，處于北北東向成礦帶與近東西向復(fù)雜構(gòu)造帶復(fù)合部位，既是伽瑪高場(chǎng)區(qū)，也是早、晚兩期鈾成礦熱液活動(dòng)的疊加區(qū)(邱列等，2008)。區(qū)內(nèi)出露的巖石主要以印支期的中粒-中粗粒二云母花崗巖為主(徐夕生等，2003)，6009號(hào)帶南部區(qū)域見有少量石英正長(zhǎng)巖，燕山期的中基性脈巖貫穿整個(gè)工作區(qū)，呈NWW向展布(凌洪飛等，2005;陸建軍等，2006)。

圖1 貴東巖體區(qū)域大地構(gòu)造位置圖(張敏等，2006，略修改)Fig.1 The sketch map showing tectonic distribution of Guidong granite

2 礦區(qū)地質(zhì)

湖子地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，具多期次活動(dòng)特點(diǎn)，北北東向的新橋—下莊硅化斷裂帶、近南北向的6009號(hào)硅化斷裂帶和北西西向的黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組構(gòu)成了工作區(qū)基本構(gòu)造格架，如圖2，低序次級(jí)構(gòu)造帶(如7411，7414等帶)發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)主要有以下含礦構(gòu)造帶:

(1)6009號(hào)硅化斷裂帶。6009號(hào)主構(gòu)造帶以充填糜棱巖為特征，推測(cè)是地質(zhì)作用的中心，產(chǎn)狀15°～30°NW∠50°～75°，往北傾角有變陡、往深部變緩趨勢(shì)，局部扭曲變異，擠壓較強(qiáng)。主構(gòu)造帶厚度2～12 m，長(zhǎng)約2.5 km，橫貫本區(qū)南北，局部產(chǎn)狀變化較大，出現(xiàn)膨漲、收縮現(xiàn)象，整個(gè)構(gòu)造帶寬度最大達(dá)21.50 m，最小為2.50 m，構(gòu)造帶上糜棱巖、碎裂巖均有出露，局部地段存在不同構(gòu)造巖共存現(xiàn)象，碎裂巖帶主要由面理化碎裂巖、面理化花崗巖和蝕變碎裂巖等組成，產(chǎn)狀與主構(gòu)造帶大致相同，6009號(hào)帶這種特征在湖子北部地區(qū)發(fā)育較好，在南部發(fā)育相對(duì)較差，在6009號(hào)帶淺部陡傾的面理化碎裂巖和蝕變碎裂巖帶中見有較好的工業(yè)鈾礦化。

(2)新橋—下莊硅化斷裂帶。新橋—下莊硅化斷裂帶區(qū)域上屬油山—下莊新華夏系的一部分，是下莊礦田重要成礦帶之一，據(jù)以往工作，南段為下莊硅化斷裂帶，左行錯(cuò)移輝綠巖，控制336礦床礦體的分布，礦化類型為“交點(diǎn)”型;北段為新橋石英斷裂帶，呈斷陷帶性質(zhì)控制332西礦床的礦體分布，礦化類型為硅化帶大脈型;新橋—下莊斷裂帶在地表斷續(xù)出露，產(chǎn)狀15°～40°SE∠55°～75°，厚度5～20 m，長(zhǎng)約2.7 km，橫貫礦區(qū)南北，以充填各色微晶石英、面理化碎裂巖、蝕變碎裂巖為主要特征。

(3)黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組。產(chǎn)狀275°～330°NE∠56°～81°，呈脈狀，成群成組出露，近似平行展布，走向變化大;結(jié)構(gòu)面呈舒緩波狀，巖脈中見片理構(gòu)造、糜棱巖及花崗巖透鏡體，與NE或NNE向硅化帶相交的部位，多見有較好的工業(yè)鈾礦體。

圖2 下莊礦田區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(邱列等，2008，略修改)Fig.2 The geological sketch of Xiazhuang ore field

3 隱伏緩傾斜鈾礦體特征

在湖子地區(qū)北部6009號(hào)硅化斷裂帶與黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組的交匯區(qū)域，孔ZK201-1，孔深390 m處，發(fā)現(xiàn)硅化帶型鈾礦化，軸心夾角近80°(圖3A)，鈾礦化嚴(yán)格受硅化帶控制，鈾礦化的方向與硅化帶的產(chǎn)狀一致。鈾礦主要賦存于暗色、淺色微晶石英和紫黑色細(xì)粒螢石充填的硅化帶中，屬于瀝青鈾礦—螢石—微晶石英型，含礦巖性呈暗紅色，局部淺黃綠色，強(qiáng)碎裂，碎斑以鉀長(zhǎng)石為主，長(zhǎng)石絕大部分發(fā)紅，并壓碎，內(nèi)部被不規(guī)則狀裂隙切割成細(xì)小碎粒，有暗色、淺色石英充填，出現(xiàn)長(zhǎng)石碎粒被石英包圍成孤立的島狀殘留體，但原顆粒輪廓仍清晰可見;局部出現(xiàn)碎粒定向排列，形成紋理，并見條帶狀石英平行紋理定向排列，形成了暗紅色、淺灰色相間的條帶狀構(gòu)造;有紫黑色螢石呈細(xì)脈狀分布于碎裂的巖石中，螢石顆粒細(xì)小，局部可見紫黑色螢石細(xì)脈與暗灰色微晶石英細(xì)脈共生形成相間條帶?？譠K202-1，孔深360 m處，見到較富硅化帶型鈾礦化，軸心夾角近85°(圖3B)，鈾礦化嚴(yán)格受硅化帶控制，鈾礦化的方向與硅化帶的產(chǎn)狀較一致，含礦巖性為花崗碎裂巖，暗紅色，局部淺黃綠色，強(qiáng)碎裂，碎斑以鉀長(zhǎng)石為主?？譠K203-1，孔深350 m處，揭露到品位較富的硅化帶型鈾礦體，軸心夾角近85°，礦化蝕變?yōu)閺?qiáng)—中等的高嶺土化、綠泥石化、絹云母化，局部有中等的硅化，沿裂隙面見有中等的赤鐵礦化、碳酸鹽化，總體上礦化蝕變程度達(dá)到中等(圖3C)。

圖3 巖礦心見礦區(qū)段(微距照片)Fig.3 Core samples of uranium

在ZK202-2孔孔深420 m處，揭露到硅化帶型富鈾礦體，軸心夾角近90°，礦化段區(qū)域多見中等的高嶺土化、綠泥石化及弱的絹云母化，中等的硅化、弱—中等的褐鐵礦化及中等的赤鐵礦化，在斷面及裂隙處還見有少量膠狀黃鐵礦及紫黑色螢石等礦物分布其中(圖3D)。綜合以上地質(zhì)成果，對(duì)201，202及203勘探線所示的賦礦巖性、礦化蝕變特征、副礦物特征及軸心夾角進(jìn)行了對(duì)比分析，推測(cè)位于6009號(hào)帶上盤次級(jí)構(gòu)造帶內(nèi)的NE向緩傾斜鈾礦體在走向及傾向上的延伸連續(xù)性均較好(圖4)。

湖子地區(qū)的鈾礦化類型有硅化帶型、“交點(diǎn)”型及少量堿交代型，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦體主要出現(xiàn)在6009號(hào)硅化斷裂帶主帶及其上盤的次級(jí)構(gòu)造帶內(nèi)，鈾礦體多與構(gòu)造帶的產(chǎn)狀一致，礦體陡傾，構(gòu)造控礦作用明顯，鈾礦化以硅化帶型為主(邱列等，2008)。基于此種鈾成礦規(guī)律認(rèn)識(shí)，對(duì)前人工作程度較低的6009號(hào)硅化斷裂帶與新橋—下莊硅化斷裂帶之間的區(qū)域進(jìn)行了鈾成礦規(guī)律分析，新橋—下莊硅化斷裂帶與6009號(hào)硅化斷裂帶在湖子地區(qū)北部的走向均呈NNE向展布，二者傾向上相反，這樣在兩個(gè)主帶在巖體深處有可能相交，具有“船型”的構(gòu)造特征，結(jié)合已有的地質(zhì)成果與認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變鈾礦找礦思路，推測(cè)在“船型”構(gòu)造靠近6009號(hào)主帶的局部區(qū)域可能存在隱伏的鈾礦體。

通過201，202及203勘探線的布設(shè)，發(fā)現(xiàn)湖子地區(qū)北部在靠近6009號(hào)帶上盤的次級(jí)構(gòu)造帶內(nèi)存在“平緩斷裂”控礦的現(xiàn)象，伴隨平緩斷裂有隱伏的富鈾礦體出露，驗(yàn)證了早期提出的“船型”構(gòu)造內(nèi)存在隱伏鈾礦體的找礦思路。緩傾斜鈾礦體多在靠近6009號(hào)硅化斷裂帶上盤的次級(jí)構(gòu)造與黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組的相交區(qū)域內(nèi)呈板狀產(chǎn)出，根據(jù)礦段的賦礦巖性、蝕變特征、副礦物特征、軸心夾角及物探綜合測(cè)井資料，緩傾斜鈾礦體在走向上靠近6009號(hào)主帶的區(qū)域，礦帶變窄貧化，傾向上礦帶的規(guī)模及品位在往深部延伸的過程中有變厚變富的趨勢(shì)，礦體真厚度變化為0.79～3.20 m，品位變化為0.055%～0.104%，礦體產(chǎn)狀55°～65°NW∠17°～25°，礦化以硅化帶型為主，中等至強(qiáng)硅化、強(qiáng)赤鐵礦化，個(gè)別區(qū)段見有紫黑色螢石細(xì)脈及膠狀黃鐵礦出露(圖5)。

圖4 緩傾斜鈾礦體示意圖Fig.4 The sketch map of gently inclined uranium ore body

圖5 緩傾斜鈾礦體縱投影圖Fig.5 Vertical projection of gently inclined uranium ore body

4 鈾礦成礦模式探討

一般來說，金屬鈾成礦，要滿足“源、運(yùn)、移、儲(chǔ)”等這幾個(gè)基本條件。從目前研究表明(陸建軍等，2006;商朋強(qiáng)等，2007)，貴東巖體東部的下莊礦田，鈾源主要來自于印支期富鈾巖體的基底或圍巖，燕山期的花崗巖體主要是為鈾礦的形成提供了成礦環(huán)境和成礦條件。隨著燕山時(shí)期構(gòu)造—巖漿熱事件的發(fā)生，深部富∑CO2熱液流體上涌，途徑印支期的富鈾巖體時(shí)，萃取富鈾巖體中的鈾元素于流體中(商朋強(qiáng)等，2007;胡瑞忠等，1990，1993;杜樂天等，2001;姜耀輝等，2004)。當(dāng)熱液上升至壓力突然降低且具有還原環(huán)境的區(qū)域時(shí)，流體大量逸出，使得金屬鈾沉淀富集，這種壓力突然降低的區(qū)域通常出露在深部基性巖脈侵入的拉張地段(張銘杰等，2000;張敏等，2006)。

依據(jù)以上鈾成礦模式，對(duì)湖子地區(qū)的鈾成礦模式進(jìn)行了淺析，湖子地區(qū)處于NE向新橋—下莊斷裂帶與6009硅化斷裂帶之間，區(qū)內(nèi)出露有近東西向的黃陂—張光營(yíng)輝綠巖帶，本區(qū)鈾礦成礦地質(zhì)條件復(fù)雜，縱觀整個(gè)礦田，鈾成礦具有統(tǒng)一的大地構(gòu)造演化背景，前人研究認(rèn)為(商朋強(qiáng)等，2007)絕大部分鈾成礦于中生代晚期和古近紀(jì)時(shí)期，由于下莊礦田所處地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化，主要受太平洋板塊的碰撞俯沖所制約，燕山中晚期階段，隨著板塊俯沖的進(jìn)行，產(chǎn)生拉張效應(yīng)(丁瑞欽等，2003)，使得區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)由擠壓體制向伸展體制轉(zhuǎn)換，在下莊礦田形成了裂陷伸展構(gòu)造①盧映新.1998.下莊地區(qū)淺層次熱隆伸展構(gòu)造與鈾成礦作用［R］.華南地勘局.，同時(shí)位于下莊礦田北部的湖子地區(qū)出現(xiàn)了以張性為主的構(gòu)造層，晚期深部的含礦熱液(硅質(zhì)熱液、碳酸鹽熱液)沿這些構(gòu)造層薄弱部位侵入(胡瑞忠等，2004;王素娟等，2005;張展適等，2009)，萃取富鈾巖體內(nèi)的鈾元素，在局部地區(qū)還原富集沉淀，出現(xiàn)的“平緩斷裂”為巖體深部構(gòu)造應(yīng)力作用的一種形式，其可能起到了運(yùn)移通道與賦礦空間的作用。

正確認(rèn)識(shí)湖子地區(qū)緩傾斜礦體這一重要礦體類型，查明其地質(zhì)特征，并從成礦模式上加以系統(tǒng)研究，對(duì)湖子地區(qū)北部及下莊礦田局部地段的地質(zhì)找礦具有指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義，也拓寬了今后在湖子地區(qū)的鈾礦找礦思路。

5 結(jié)論

(1)深部隱伏的緩傾斜鈾礦體嚴(yán)格受到平緩斷裂制約，隱伏的緩傾斜鈾礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定，平緩斷裂對(duì)鈾成礦起到了運(yùn)移通道與賦礦空間的作用。

(2)平緩斷裂控礦規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，為尋找深部隱伏鈾礦體提供了新的找礦思路，找礦意義重大。

衷心感謝核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)的梁翠華工程師、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)李益龍博士給予的幫助。

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Characteristic of Gently Inclined Uranium Ore Body and Metallogenic Model of Huzi Area in Xiazhuang Ore Field

WU Ji-guang， ZHANG Hui-ren， FENG Zhi-jun， HAN Si-xu
(Geological Team 293 in Guangdong Province of the Nuclear Industrial Ministry，Guangzhou，GD 5108000，China)

The uranium ore bodies are mainly forming in silicated fault belt of No.6009 and its top of sub-structure.The uranium mineralization is a silicated zone type.The uranium ore body discovered recently is located in the intersection of silicified fracture zones of No.6009 and dolerite zone of Huangpi-Zhangguangying.The ore body has a good continuity and attitude of 55°～65°NW∠17°～25°.Furthermore，the ore body is controlled by gentle fracture，and distributed with multi-layers.The discovery of blind uranium ore body with gentle tilt in deep provide possible to find large-midium scale uranium in Huzi.

Huzi area;uranium metallogenic types;uranium ore body with gentle tilt;metallogenic model

P619.14

A

1674-3504(2011)04-0339-06

吳繼光，張輝仁，馮志軍，等.2011.下莊礦田湖子地區(qū)緩傾斜鈾礦體的特征及成礦模式探討［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，34(4):339-344. Wu Ji-guang，Zhang Hui-ren，F(xiàn)eng Zhi-jun，et al.2011.Characteristic of gently inclined uranium ore body and metallogenic model of Huzi area in Xiazhuang ore field［J］.Journal of East China Institute of Technology(Natural Science)，34(4):339-344.

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.04.006

2011-05-30; 責(zé)任編輯:吳志猛

中央地勘基金項(xiàng)目(2009441002)

吳繼光(1981—)，男，碩士研究生，助理工程師，主要從事鈾礦地質(zhì)研究與找礦工作。E-mail:bobwjg@163.com