相山鈾礦田第二找礦空間初探

邵 飛，許健俊，毛玉峰，何曉梅，劉 毅

（核工業(yè)270研究所，江西 南昌 330200）

相山鈾礦田第二找礦空間初探

邵 飛，許健俊，毛玉峰，何曉梅，劉 毅

（核工業(yè)270研究所，江西 南昌 330200）

相山礦田業(yè)已探明的鈾資源量主要分布于地表以下500 m深度空間內(nèi)。礦田北部鈾礦化多賦存于花崗斑巖及其內(nèi)、外接觸帶，西部鈾礦化主要賦存于火山熔巖內(nèi)斷裂構(gòu)造、不同巖性界面附近，鈾礦化空間上表現(xiàn)為界面控礦特征。據(jù)現(xiàn)代水熱成礦理論，結(jié)合礦田以往和近年來(lái)勘查成果的系統(tǒng)分析以及與國(guó)外成礦地質(zhì)條件類似的礦田（床）對(duì)比，認(rèn)為相山礦田存在第二找礦空間，并且第二找礦空間內(nèi)可能存在第二鈾礦化富集帶，第二找礦空間具較樂(lè)觀的鈾資源潛力，近年來(lái)礦田深部找礦成果對(duì)其提供了支持。

界面控礦；第二找礦空間；鈾資源潛力；相山鈾礦田

相山礦田是中國(guó)最大的陸相火山巖型鈾礦田，也是我國(guó)目前最重要的鈾資源生產(chǎn)基地。礦田鈾礦地質(zhì)勘查工作始于1957年，歷經(jīng)50余年較系統(tǒng)的勘查取得了豐碩的找礦成果。礦山建設(shè)始于1960年，1964年礦山各礦井相繼投入運(yùn)營(yíng)，隨著礦山建設(shè)水平和生產(chǎn)能力的不斷提升，采冶、環(huán)保系統(tǒng)日趨完備。

限于20世紀(jì)五、六十年代新中國(guó)對(duì)戰(zhàn)略鈾資源的急需和當(dāng)時(shí)的勘查能力， “十一五”以前，礦田內(nèi)鈾礦床勘查深度多數(shù)在400 m以淺，深部探查不足。近年來(lái)，我國(guó)金、銀、銅、鐵、鉛、鋅、鎢等金屬礦產(chǎn)在第二找礦空間不斷取得突破［1-3］，相山鈾礦田深部找礦也取得重要進(jìn)展［4-5］，這直觀表明了礦田深部尚有較大的找礦潛力。

資源與環(huán)境的相互協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，越來(lái)越受到政府重視和人們的關(guān)注。在生產(chǎn)、生活、環(huán)?；A(chǔ)設(shè)備較齊全的相山礦田開(kāi)展第二找礦空間研究及深入勘查，無(wú)論是對(duì)礦山穩(wěn)產(chǎn)、提升產(chǎn)能，還是加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，都具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦田地質(zhì)背景

相山礦田地處濱太平洋成礦域華南活動(dòng)帶鈾成礦省，華南活動(dòng)帶屬濱太平洋的大陸邊緣活化造山帶，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的地質(zhì)發(fā)展和演化過(guò)程，區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)頻繁。進(jìn)入燕山構(gòu)造旋回后，受環(huán)太平洋構(gòu)造域動(dòng)力學(xué)體制及與之相關(guān)聯(lián)的深部作用過(guò)程控制，燕山晚期構(gòu)造環(huán)境由擠壓向伸展過(guò)渡，陸緣活動(dòng)帶發(fā)生了大規(guī)模的火山噴發(fā)及巖漿侵位，形成了主體呈NE-NNE向的向洋推進(jìn)的構(gòu)造-巖漿巖帶［6］，相山礦田就位于其中之一的贛杭構(gòu)造火山巖帶的南西端，受制于相山大型塌陷式火山盆地。

相山火山盆地基底主要為震旦系 （Z）淺變質(zhì)巖，石炭系下統(tǒng)華山嶺組（C1h）砂巖及三疊系上統(tǒng)安源組（T3a）煤系地層僅在盆地東側(cè)出露。蓋層主要為一套侏羅系爆發(fā)、溢流相的酸性、中酸性火山熔巖，由打鼓頂組（J3d）流紋英安巖和鵝湖嶺組（J3e）碎斑熔巖構(gòu)成；白堊系（K）紅色碎屑巖出露于盆地西部。大規(guī)?；鹕交顒?dòng)期后，潛火山巖-花崗斑巖侵位，以不規(guī)則的半環(huán)形、弧形巖墻形式出露于火山盆地的北、東、南部邊緣，火山塌陷構(gòu)造、火山層間離張構(gòu)造為其侵位提供了 空間［7］。

圖1 相山礦田地質(zhì)略圖Fig.1 The geological sketch map of Xiangshan uranium ore field

火山蓋層構(gòu)造有NE、NW、EW和SN向4組，以NE向構(gòu)造為主導(dǎo)，EW向構(gòu)造主要發(fā)育于盆地的北部，盆地西部NW向構(gòu)造與NE向構(gòu)造相互交接圍成菱形斷塊，斷塊內(nèi)SN向構(gòu)造發(fā)育（圖1）。蓋層構(gòu)造是對(duì)基底構(gòu)造的繼承、發(fā)展和利用、改造。

中生代強(qiáng)烈的火山巖漿作用及其期后水熱活動(dòng)，孕育了相山火山盆地鈾成礦作用，火山蓋層構(gòu)造為成礦流體運(yùn)移、礦質(zhì)卸載創(chuàng)造了空間條件［8-9］。

2 鈾成礦地質(zhì)特征

相山礦田已探明的鈾礦床在平面上主要分布于火山盆地的北、西部，北部鈾礦床多定位于NE向構(gòu)造與EW向構(gòu)造交匯部位［7］，西部鈾礦床產(chǎn)于NE向構(gòu)造與NW向構(gòu)造交接部位及附近，或受制于NE、NW向構(gòu)造圍成的菱形斷塊內(nèi)的（近）SN向構(gòu)造（圖1）。

北部鈾礦化主要賦存于花崗斑巖內(nèi)及其內(nèi)、外接觸帶或花崗斑巖侵位的正前方、正上方的火山熔巖中，花崗斑巖形態(tài)變異部位礦體密集成群（圖2），其礦化類型可歸屬于廣義的斑巖型［10］。按賦礦圍巖劃分，西部鈾礦化類型為火山熔巖型，斷裂構(gòu)造及其旁側(cè)裂隙密集帶，不同巖性界面是礦化富集的有利部位（圖3）。潛火山巖體的接觸面、構(gòu)造面和巖性界面等構(gòu)成了礦田成礦界面，構(gòu)造界面與巖性界面復(fù)合區(qū)是成礦有利部位，表明礦田界面控礦特征明顯［11］。

多期次的水熱活動(dòng)及其與巖石的相互作用，在相山火山盆地形成了多期次且相互疊加的蝕變，礦前期蝕變北、西部有異，北部為堿性蝕變：鈉長(zhǎng)石化，西部為酸性蝕變：水云母化；成礦期蝕變，早階段主要為赤鐵礦化，晚階段主要為螢石化；礦后期蝕變主要有碳酸鹽化、硅化、水云母化和綠泥石化等。

圖2 崗上英礦床南部43線剖面示意圖Fig.2 Schematic section of Line No.43 in southern Gangshangying deposit

圖3 居隆庵礦床60線剖面示意圖Fig.3 Schematic section of Line No.60 in Julong’an deposit

礦田鈾成礦年齡多介于90～127 Ma間［12］，賦礦圍巖打鼓頂組流紋英安巖成巖年齡為141.6 Ma；鵝湖嶺組碎斑熔巖年齡為134～135 Ma；潛火山巖侵入時(shí)代為 133～134 Ma［13］。顯然相山礦田鈾成礦是火山熔巖成巖、潛火山巖侵入之后的地質(zhì)事件，結(jié)合礦田北部鈾礦化與花崗斑巖的空間關(guān)聯(lián)，認(rèn)為潛火山巖漿期后水熱造就了鈾成礦作用。

3 勘查深度及礦化幅度

3.1 勘查深度

礦田內(nèi)1/3的礦床是在航空伽瑪異?；A(chǔ)上落實(shí)的，2/3的礦床是經(jīng)地面伽瑪普查發(fā)現(xiàn)的。可見(jiàn)，礦床所在地的地表或淺表放射性信息、礦化，為礦床勘查提供了重要證據(jù)和線索。正因?yàn)槿绱?，加之?dāng)時(shí)對(duì)成礦規(guī)律、控礦因素等的認(rèn)識(shí)及勘查能力有限， “十一五”以前多數(shù)礦床的勘查深度在200～400 m（表 1）。

表1 相山鈾礦田部分礦床鉆孔平均深度Table 1 Average drilling depth of some deposits in Xiangshan uranium ore field

“十一五”以來(lái)，礦田北、西部鈾礦勘查深度向500～1 000 m空間拓展，如河元背菱形斷塊內(nèi)河元背礦床8號(hào)帶地區(qū)鉆孔平均孔深達(dá)770 m；居隆庵菱形斷塊內(nèi)居隆庵礦床勘探垂深由300 m增加到800 m［4］；北部橫澗地區(qū)鉆孔平均孔深達(dá)620 m［5］。隨著勘查深度的增加，老礦床深部及近外圍鈾資源量有較可觀的增加。

3.2 礦化幅度

礦體總是定位于一定的深度范圍之內(nèi)，其在垂向上分布的上、下界面的高度差，即為礦化幅度［14］。礦田（床）礦化幅度的準(zhǔn)確界定，前提是系統(tǒng)和充分的勘查。前人在相山礦田控制的礦化最高上界面標(biāo)高為500 m，下界面最低標(biāo)高為-600 m，綜合礦化幅度1 100 m，除個(gè)別礦床外的絕大多數(shù)單個(gè)礦床礦化垂幅一般為100～400 m（表2）。

由表2可見(jiàn)，近年來(lái)落實(shí)的河元背8號(hào)帶、荷上礦床勘查深度較大，其礦化幅度較其鄰近礦床增加了350～450 m。顯然，基于前人勘查深度的礦化幅度，并不能客觀反映礦田真實(shí)的礦化幅度。

表2 相山鈾礦田部分礦床礦化幅度Table 2 Mineralization depth amplitude of some deposits in Xiangshan uranium ore field

4 第二找礦空間及資源潛力分析

4.1 第二找礦空間存在的證據(jù)

目前公認(rèn)的第二找礦、勘探與開(kāi)發(fā)利用空間是指地表以下500～2 000 m的深度空間［3，14］， 相山礦田以往的勘查多在地表以下500 m以淺的第一找礦深度空間，相山礦田是否存在第二找礦空間缺少探索。

現(xiàn)代水熱成礦理論研究及實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，水熱成礦作用的深度下限可達(dá)10 000～12 000 m，但不同類型礦床的成礦深度范圍有很大的變化空間［15-16］，華南水熱型鈾礦理論成礦垂幅可達(dá)1 500～2 000 m或更大［17-18］。大陸科學(xué)深鉆成果表明， 地殼5～10 km深度空間仍有礦化存在，盡管這些礦化并非無(wú)限向下延伸［14］，與相山礦田成礦條件具可比性的俄羅斯斯特列利措夫鈾礦田礦化垂幅已達(dá) 2 500 m［19］。

相山礦田近年來(lái)在地表以下500 m以深的勘查取得了較好的找礦成果，北部山南礦區(qū)接替資源勘查在-363 m標(biāo)高揭見(jiàn)了工業(yè)礦化，將礦區(qū)原礦化幅度下界面往深部延拓了200～300 m；西部河元背菱形斷塊內(nèi)地表以下450～800 m空間內(nèi)揭見(jiàn)了河元背礦床8號(hào)帶（圖 4）。

綜上所述，無(wú)論是現(xiàn)代水熱成礦理論，還是找礦實(shí)踐，甚至是相山礦田近年來(lái)深部找礦實(shí)踐，均表明相山礦田存在第二找礦空間。

4.2 第二找礦空間資源潛力分析

“十一五”以前，相山礦田投入的大量鉆、硐探工程，其空間分布主要在地表以下500 m以淺； “十一五”以來(lái)，勘查向第二找礦空間拓展，大量鉆探工程勘查成果直觀表明相山礦田第二找礦空間有較大的資源潛力。

礦田西部礦床成礦垂深與資源量之間呈正增長(zhǎng)關(guān)系，如居隆庵礦床，勘查垂深300 m空間內(nèi)鈾資源量?jī)H為小型礦床規(guī)模；垂深500 m空間內(nèi)鈾資源量達(dá)中型礦床規(guī)模；當(dāng)垂深達(dá)800 m時(shí)，鈾資源量可達(dá)大型規(guī)模［4］；又如鄒家山礦床，對(duì)應(yīng)勘查垂深為300 m、500 m和800 m及以深，礦床規(guī)模分別為中型、大型和超大型。礦田深部礦脈群的成倍增加說(shuō)明相山礦田深部——第二找礦空間值得勘查，并且具有較大的資源潛力。

前人采用多種方法對(duì)相山礦田進(jìn)行了多次資源總量預(yù)測(cè)，近期完成的全國(guó)鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目，也對(duì)相山礦田1 000 m以淺深度空間內(nèi)采用數(shù)量化理論I模型法及地質(zhì)體積法進(jìn)行了鈾資源定量預(yù)測(cè)［20］，預(yù)測(cè)結(jié)果均較樂(lè)觀。與相山礦田鈾成礦地質(zhì)條件、成礦特征相似的俄羅斯斯特列利措夫鈾礦田、蒙古多爾諾特火山機(jī)構(gòu)內(nèi)的多爾諾特鈾礦床，其已探明的鈾資源量是相山礦田的近10倍［21］和2倍；相山礦田北部山南礦區(qū)接替資源勘查項(xiàng)目利用地質(zhì)體積法預(yù)測(cè)礦區(qū)深部及近外圍潛在鈾資源量，與勘查新增資鈾源量較為接近［22-23］。據(jù)此認(rèn)為，相山礦田預(yù)測(cè)的較樂(lè)觀的資源潛力，是可以被接受的。

需要指出的是，相山礦田第二找礦空間可能存在第二礦化富集帶［24］，具體地講，礦田北部可能存在花崗斑巖深部第二形態(tài)變異賦礦部位；西部火山熔巖之下存在隱伏的花崗斑巖，其內(nèi)、外接觸帶可能是成礦有利的第二礦化富集帶。河元背菱形斷塊及其東側(cè)的居隆庵菱形斷塊深部均揭見(jiàn)了隱伏的花崗斑巖（圖4）。顯然，第二礦化富集帶可以為第二找礦空間資源潛力提供支撐，加強(qiáng)對(duì)其勘查具有重要的實(shí)用價(jià)值［25］。

5 結(jié) 論

（1）相山礦田歷經(jīng)50余年的勘查、生產(chǎn)，第一找礦空間勘查工作量投入較為充足，礦山建設(shè)的采冶、環(huán)保系統(tǒng)日趨完善。

（2）相山礦田已探明的鈾資源量主要分布于地表以下500 m深度空間，鈾礦化類型及賦礦部位北、西部有異。北部屬?gòu)V義的斑巖型鈾礦，花崗斑巖內(nèi)、外接觸帶是鈾礦化有利賦存部位，尤其是花崗斑巖形態(tài)變異部位礦體密集成群；西部鈾礦化屬火山熔巖型，構(gòu)造面、不同巖性界面、火山巖組間界面控制鈾礦化的空間定位。因此，礦田內(nèi)鈾礦化界面（構(gòu)造面、組間界面、侵入界面和巖性界面）控礦特征明顯。

（3）前人在礦田內(nèi)查明的礦化上界面標(biāo)高為500 m，下界面標(biāo)高為-600 m，綜合礦化幅度為1 100 m。近年來(lái)，在礦田西部-750 m標(biāo)高仍揭示有較好的工業(yè)礦化?？梢?jiàn)，礦田礦化幅度還可增加。

（4）依據(jù)現(xiàn)代水熱成礦理論，結(jié)合其他金屬礦產(chǎn)資源的深部勘查成果，尤其是礦田本身 “十一五”以來(lái)的勘查成果以及同國(guó)外成礦條件類似的礦田（床）的比對(duì)，認(rèn)為相山礦田存在第二找礦空間，并且在第二找礦空間內(nèi)可能存在第二礦化富集帶。

（5）根據(jù)礦田多次多方法鈾資源總量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合與相山礦田鈾成礦條件、成礦特征相似的礦田（床）已探明的鈾資源量及礦田深部近年來(lái)找礦成果，認(rèn)為礦田第二找礦空間內(nèi)預(yù)測(cè)存在可觀的鈾資源量是可以被接受的。

［1］楊建國(guó)，翟金元，楊宏武，等.花牛山金銀鉛鋅礦床成礦規(guī)律的再認(rèn)識(shí)對(duì)開(kāi)展第二空間找礦的指導(dǎo)意義［J］.礦物學(xué)報(bào)， 2007， 27（增刊）:539-541.

［2］劉善寶，陳毓川，范世祥，等.南嶺成礦帶中、東段的第二找礦空間：來(lái)自同位素年代學(xué)的證據(jù)［J］.中國(guó)地質(zhì)， 2010， 37（4）:1 034-1 049.

［3］滕吉文，楊立強(qiáng)，姚敬全，等.金屬礦產(chǎn)資源的深部找礦、勘探與成礦的深層動(dòng)力學(xué)過(guò)程［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展， 2007， 22（4）:319-326.

［4］周玉龍，高 琰 .相山礦田居隆庵地區(qū)鈾成礦條件及資源潛力［J］.鈾礦地質(zhì)， 2010，26（5）:271-276.

［5］邵 飛 ，余西垂，吳三毛，等.模型找礦在相山礦田山南礦區(qū)接替資源勘查中的應(yīng)用［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34（1）:41-45.

［6］裴榮富，梅燕雄，毛景文，等.中國(guó)中生代成礦作用［M］.北京：地質(zhì)出版社，2008:11-14.

［7］周玉龍，劉云浪，高 琰 .贛中相山礦田北部鈾成礦地質(zhì)條件分析［J］.世界核地質(zhì)科學(xué)，2013，30（1）:1-6.［8］ 李兆鼎，權(quán) 恒 ，李之彤，等.中國(guó)東部中、新生代火成巖及其深部過(guò)程［M］.北京：地質(zhì)出版社，2003:224-234.

［9］ 邵 飛 ，徐恒力，鄒茂卿，等.相山礦田火山巖漿期后成礦熱液系統(tǒng)［J］. 鈾礦地質(zhì)， 2009， 25（3）:137-144.

［10］邵 飛 ，鄒茂卿，何曉梅，等.相山礦田斑巖型鈾礦成礦作用及深入找礦［J］.鈾礦地質(zhì)，2008，24（6）:321-326.

［11］張善明，呂新彪，鄧國(guó)祥，等.地質(zhì)界面控礦原理及其運(yùn)用要點(diǎn)［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，2009，28（6）:51-56.

［12］張金帶，戴民主，邵 飛，等.華東鈾礦地質(zhì)志［M］.北京：中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局，2005:577-579.［13］陳正樂(lè)，王 永 ，周永貴，等.江西相山火山-侵入雜巖體鋯石SHRIMP定年及其地質(zhì)意義［J］.中國(guó)地質(zhì)， 2013， 40（1）:217-231.

［14］趙建光，陳強(qiáng)春，李 劍 ，等.第二深度空間的找礦、勘探和開(kāi)發(fā)利用［J］.地質(zhì)找礦論叢，2009，24（1）:11-14.

［15］張德會(huì)，周圣華，萬(wàn)天豐，等.礦床形成深度與深部成礦預(yù)測(cè)［J］.地質(zhì)通報(bào)， 2007， 26（12）:5-14.

［16］翟裕生，鄧 軍 ，王建平，等.深部找礦研究問(wèn)題［J］. 礦床地質(zhì)， 2004， 23（2）:142-149.

［17］杜樂(lè)天.中國(guó)熱液鈾礦基本成礦規(guī)律和一般熱液成礦學(xué)［M］.北京：原子能出版社，2011:225-237.

［18］杜樂(lè)天.迎接鈾礦找礦新高潮：華南二輪找礦勢(shì)在必行［J］.鈾礦地質(zhì)， 2005， 21（3）:146-151.

［19］方錫珩.相山鈾礦田與斯特列利措夫鈾礦田特征對(duì)比［J］.鈾礦地質(zhì)， 2012， 28（5）:265-272.

［20］朱鵬飛，蔡煜琦，郭慶銀，等.全國(guó)鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)方法［J］.鈾礦地質(zhì)， 2012， 28（6）:330-333.

［21］張立生.斯特列利措夫鈾礦區(qū)鈾的可能來(lái)源［J］.世界核地質(zhì)科學(xué)， 2005， 22（2）:90-94.

［22］核工業(yè)270研究所.江西省樂(lè)安縣山南鈾礦接替資源勘查報(bào)告［R］. 南昌：核工業(yè)270研究所，2009.

［23］核工業(yè)270研究所.江西省樂(lè)安縣荷上地區(qū)鈾礦普查報(bào)告［R］.南昌：核工業(yè)270研究所，2011.［24］王巍巍，曹新志，劉利寶.第二礦化富集帶研究的若干認(rèn)識(shí)［J］.地 質(zhì)科技情報(bào)，2012，31（6）:151-156.

［25］滕吉文.強(qiáng)化開(kāi)展地殼內(nèi)部第二深度空間金屬礦產(chǎn)資源地球物理找礦、勘探和開(kāi)發(fā)［J］.地質(zhì)通2006，25（7）:767-771.

Preliminary discussion on second ore-prospecting space in Xiangshan uranium ore field

SHAO Fei， XU Jian-jun， MAO Yu-feng， HE Xiao-mei，LIU Yi
（Research Institute No.270， CNNC， Nanchang， Jiangxi 330200， China）

The uranium resources discovered in Xiangshan ore field mainly are located in the depth of 500 m.In the north of ore field，uranium mineralization occurs in granitic porphyry and its interior and outer contact zone.In the west of ore field，uranium mineralization is mainly hosted in faults of volcanic lava and the boundary of different rocks.Therefore uranium mineralization is spatially controlled by the interface.Based on the modern theory of hydrothermal metallogenesis，by analyzing past and recent exploration results and comparing similar foreign metallogenic geological conditions，we consider that there is second ore-prospecting space in Xiangshan ore field.In the second oreprospecting space，there may be the second uranium mineralization zone.Optimistic resource potential may exist in the second ore-prospecting space which has been proven by recent deep exploration results in the ore field.

ore-controlling interface； second ore-prospecting space;uranium resource potential;Xiangshan uranium ore field

P614.19；P598

A

1672-0636（2013）04-0187-06

10.3969/j.issn.1672-0636.2013.04.001

2013-05-15

邵 飛（1963— ），男，江西都昌人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事鈾礦地質(zhì)勘查及鈾成礦理論研究。E-mail:sf270@163.com