粵東北某鈾礦床礦體趨勢(shì)面分析初探

鄭明良，羅麗琴，張 瑋

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局292大隊(duì)，廣東 河源 517001）

就粵東北某鈾礦床礦體趨勢(shì)面進(jìn)行了初步分析和探討。“趨勢(shì)”是指事物發(fā)展的總體趨向，它不受局部因素的影響而是由總的規(guī)律所支配。大量物探、測(cè)量等數(shù)據(jù)經(jīng)綜合處理后作出的趨勢(shì)面，既可以反映出地質(zhì)區(qū)域性的規(guī)律，也能反映出局部范圍的變化特征等等。這些規(guī)律或特征，在攻深找盲、擴(kuò)大礦床規(guī)模中意義重大。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 大地構(gòu)造位置

粵東北麻樓礦區(qū)位于華南加里東褶皺系，永安—梅縣晚古生代坳陷，河源深斷裂東北部，某斷陷火山巖盆地（K2）南部地區(qū)，處于EW向南嶺成礦帶東端與NE向武夷成礦帶南西端的交匯部位（圖1）。區(qū)內(nèi)地層簡(jiǎn)單，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，火山活動(dòng)強(qiáng)烈。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)要特征

麻樓構(gòu)造帶位于某盆地南緣，是控制中新生代某火山巖斷陷盆地的主要斷裂構(gòu)造之一，是控盆、控巖和控礦構(gòu)造帶。麻樓構(gòu)造帶為近EW向，是一條長(zhǎng)期活動(dòng)的復(fù)雜構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶，也是一條線型火山噴發(fā)帶 （圖2、3）。沿?cái)嗔褞в谢鹕饺蹘r、火山碎屑巖、次火山巖及輝綠巖充填。

1.2.1 礦床地質(zhì)概況

礦床位于麻樓構(gòu)造帶東段，F(xiàn)1構(gòu)造下盤(pán)，次流紋斑巖上界面中細(xì)粒次流紋斑巖中（圖3）。構(gòu)造上盤(pán)為寒武系、泥盆系—石炭系淺變質(zhì)巖。次流紋斑巖巖體呈狹長(zhǎng)的帶狀、巖墻狀產(chǎn)出，延伸長(zhǎng)5.5 km，寬度一般80～100 m，最寬270 m，最窄36 m，走向變化大，在麻樓村東部，走向290°，西部呈EW向，傾向S，傾角35°～65°，上界面產(chǎn)狀平直，下界面呈不規(guī)則的隱伏舌狀體。巖體東、中段出露較高，剝蝕較深，分相明顯；西段則出露較低，有頂蓋相及上覆巖層殘留，巖體自東向西側(cè)伏。其巖性特征：次流紋斑巖巖石呈灰紫色，斑狀結(jié)構(gòu)，流紋狀構(gòu)造。礦物成分：斑晶成分主要為鉀長(zhǎng)石（正長(zhǎng)石、透長(zhǎng)石），質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%，石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%～20%；其次還有少量斜長(zhǎng)石，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，黑云母質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，基質(zhì)為長(zhǎng)英質(zhì)，副礦物有鋯石、磁鐵礦、磷灰石、金紅石和白鐵礦等。

1.2.2 構(gòu)造特征

礦床內(nèi)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，按規(guī)模、產(chǎn)狀分為NWW向、NNE向和EW向3組。

1.2.2.1 NWW 向（F1）構(gòu)造

NWW向構(gòu)造（F1）位于寒武系淺變質(zhì)巖與次流紋斑巖上界交界處。構(gòu)造走向295°，傾向SW，傾角35°～65°，上陡下緩，延伸大于2 km，寬0.5～2 m。結(jié)構(gòu)面呈舒緩波狀，有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。構(gòu)造內(nèi)充填變質(zhì)巖、石英砂巖和次流紋斑巖等角礫。在變質(zhì)巖中常見(jiàn)擠壓破碎帶、片理化帶及構(gòu)造泥。構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)為以壓為主的壓扭性，是一條斜沖逆掩斷層［1］。

1.2.2.2 NNE向構(gòu)造

現(xiàn)已查明12條NNE向構(gòu)造，大體以平行和等間距的構(gòu)造形式出現(xiàn)，橫切麻樓構(gòu)造帶、F1構(gòu)造及火山巖和變質(zhì)巖，使巖層產(chǎn)生相對(duì)位移［3］。 該組構(gòu) 造，走向 10°～25°，傾向則以F2構(gòu)造為界，西部?jī)A向NW （含F(xiàn)2），東部?jī)A向 SE，傾角 70°～85°，寬 0.3～1.5 m，延伸n×10～500 m。早期充填物為圍巖碎屑，屬左旋扭動(dòng)；成礦期充填紫黑色螢石、赤鐵礦玉髓和瀝青鈾礦，構(gòu)造性質(zhì)屬?gòu)埿裕怀傻V后期充填高嶺土、斷層泥，屬右旋扭動(dòng)。

經(jīng)斜井揭露查明，NNE向組F2、F4、F6、F8、F10各斷裂帶與NWW向F1構(gòu)造截接復(fù)合部位的裂隙尤為發(fā)育，鈾礦化明顯加富。東部深部工業(yè)礦體主要集中于F12～F22之間的460 m處。

1.2.2.3 EW向脈巖構(gòu)造

在礦床東部外圍可見(jiàn)F5、F7和F9脈巖呈等間距出露，在泥盆系中上統(tǒng)的淺變質(zhì)巖、石英砂礫巖、砂巖和頁(yè)巖中，充填著基性輝綠巖脈。走向近EW向，產(chǎn)狀陡傾狀，傾向S，傾角80°～85°，規(guī)模小。向西至礦床內(nèi)具尖滅再現(xiàn)特征。如ZK803號(hào)孔鉆機(jī)機(jī)場(chǎng)有輝綠巖脈出露，在深部的ZK1802號(hào)孔，見(jiàn)到3條隱伏的輝綠巖脈。

1.3 火山活動(dòng)與鈾礦化關(guān)系

本區(qū)早期火山活動(dòng)強(qiáng)烈，具有多期、多階段噴發(fā)和多韻律特點(diǎn)，巖性、巖相變化較大，屬典型的陸相火山噴發(fā)、噴溢為主的巨厚層火山雜巖堆積，晚期巖漿活動(dòng)進(jìn)入尾聲，除發(fā)生基性巖漿活動(dòng)外，還有次火山巖侵入，同時(shí)形成熱液型鈾礦床。眾所周知，熱液型鈾礦床的形成必須具備熱、流體和礦源3個(gè)條件，三者缺一不可。礦區(qū)幔源基性巖——輝綠巖貫入和玄武巖漿底侵——次流紋斑巖侵出，提供鈾成礦的熱和流體（熱液、熱水及深部鈾源）；麻樓構(gòu)造（F1）與次流紋斑巖上界面（0～20 m）復(fù)合部位提供鈾成礦的有利空間；除火山噴發(fā)、次火山巖侵出及火山熱液活動(dòng)可帶來(lái)深部鈾源外，上盤(pán)寒武系含炭質(zhì)、泥質(zhì)富鈾淺變質(zhì)巖是鈾成礦主要的礦源層。

礦區(qū)蝕變有赤鐵礦化、紫色螢石化、堿性長(zhǎng)石化、綠泥石化和高嶺土化等，其中赤鐵礦化、紫黑色螢石化與鈾礦化關(guān)系密切。

構(gòu)造以NNE向和NWW向這兩組構(gòu)造為主，其規(guī)模大、數(shù)量多，且在礦體上方的地表可見(jiàn)，而EW向組構(gòu)造主要在礦體外圍的東部出露，礦床內(nèi)偶有露頭，深部并不鮮見(jiàn)。這些部位經(jīng)歷多次構(gòu)造變動(dòng)，自由氧豐富，使成礦元素多次活化遷移，由于構(gòu)造裂隙發(fā)育，產(chǎn)狀變異，是減壓區(qū)，礦液運(yùn)移到這種地段，平衡遭到破壞，成礦元素便聚集成礦。

流紋巖、次流紋斑巖與上盤(pán)的寒武紀(jì)淺變質(zhì)巖呈構(gòu)造接觸，而流紋巖、次流紋斑巖是脆性巖石，受力易碎，沿接觸面附近易形成裂隙帶和破碎帶。沿接觸面發(fā)育起來(lái)的破碎帶是礦床的主干構(gòu)造，它既是控礦構(gòu)造，又是儲(chǔ)礦構(gòu)造，控制了礦帶產(chǎn)出的空間位置。

2 問(wèn)題的提出

長(zhǎng)期以來(lái)，普遍認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)以NWW向的F1構(gòu)造為主［3］，認(rèn)為 F1構(gòu)造是礦床的控礦構(gòu)造，工業(yè)礦體的形態(tài)及產(chǎn)狀受F1構(gòu)造制約。

F1斷裂構(gòu)造界面清楚，在構(gòu)造面見(jiàn)有1～2 cm糜棱巖，上盤(pán)為弱硅化變質(zhì)細(xì)砂巖，普遍見(jiàn)有粒狀黃鐵礦，下盤(pán)為邊緣相次流紋斑巖，普遍有褪色化。F1斷裂構(gòu)造由淺部往深部延伸，傾角由陡變緩，標(biāo)高100 m以上為60°，0～100 m 為 50°～55°，0～-100 m 為35°～40°。

現(xiàn)已查明，礦體不在F1構(gòu)造中，見(jiàn)礦部位處于麻樓斷裂帶F1斷裂構(gòu)造下盤(pán)2～20 m邊緣相至過(guò)渡相的次流紋斑巖（λπ）中，說(shuō)明礦體還受其他控礦因素的影響。

另外，F(xiàn)1構(gòu)造是火山巖與變質(zhì)巖的交界面，F(xiàn)1為早期構(gòu)造，距今約一億多年，而成礦年齡只有3 Ma，其成礦年齡與F1構(gòu)造不符，說(shuō)明礦體與F1構(gòu)造不是同時(shí)期的產(chǎn)物。目前，正在對(duì)礦體的產(chǎn)出界面進(jìn)行趨勢(shì)面分析，以期發(fā)現(xiàn)其成礦規(guī)律。

3 工作機(jī)理

深部找礦一般是指尋找500 m以下的礦體。500 m深度以下，不僅地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，且由于探測(cè)儀器的分辨率不足等因素的影響，故此加大了尋找礦體的難度。因而，根據(jù)物探從已知到未知的原則，利用已有的深部鉆孔地質(zhì)、物探資料來(lái)推測(cè)和研究礦體是非常必要的。

利用礦床的鉆探資料及物探測(cè)斜資料，根據(jù)其孔口坐標(biāo)可計(jì)算出礦體揭穿點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，確定礦體揭穿點(diǎn)的空間三維位置。

以已知礦體揭穿點(diǎn)的空間位置為基準(zhǔn)，利用MapGIS的強(qiáng)大繪圖功能，標(biāo)示出每個(gè)礦體鉆孔揭穿點(diǎn)的位置，再以其見(jiàn)礦位置高程為變化值作高程等值線圖，這樣，整個(gè)礦體的三維空間位置等就能在圖上很清楚地展布。同時(shí)，根據(jù)鉆孔見(jiàn)礦情況進(jìn)行分析、對(duì)比和判斷，來(lái)預(yù)測(cè)礦體在空間上的分布趨勢(shì)，以此來(lái)指導(dǎo)找礦。

所用的坐標(biāo)系統(tǒng)是1954年北京坐標(biāo)系，1956年黃海高程系。

4 實(shí)施步驟

根據(jù)每個(gè)鉆孔物探測(cè)斜數(shù)據(jù)，計(jì)算出每個(gè)鉆孔礦體（或異?；虻V化）揭穿位置的空間坐標(biāo) x，y，z。

根據(jù)空間的三維坐標(biāo)，利用MapGIS在制作圖件方面的強(qiáng)大功能，制作出礦體（或異常或礦化）揭穿點(diǎn)高程等值線圖，如圖4所示。

礦體與NWW向的F1構(gòu)造大致平行，礦體與F1構(gòu)造相距2～20 m，可視為等值線所標(biāo)示的位置。

NNE向組的F10、F12等小斷裂根據(jù)其地表出露的走向和傾角，投影到相應(yīng)的高程等值線上。

EW向組的F7、F5和F9等脈巖構(gòu)造，由于覆蓋層較厚，在礦體上方出露較少，而主要出露在礦體東部外圍。根據(jù)各脈巖出露的走向、傾向和傾角，延伸到礦區(qū)上方并投影到相應(yīng)的高程等值線上（圖4）。

5 結(jié)論及建議

由圖4可知：高程礦體展布方向，淺部的為NNW向，深部的轉(zhuǎn)向近SE向，其埋深由NW向SE方向遞增，礦體向SE方向側(cè)伏。礦體產(chǎn)狀呈由陡變緩的趨勢(shì)。最淺的ZK123孔，見(jiàn)礦位置高程為365.11 m，最深的ZK1002孔，見(jiàn)礦位置高程為-376.28 m，兩者相差700多米。

而NNE向組的F10、F12構(gòu)造與NWW向的F1構(gòu)造相交部位，礦體變大變富，在F10、F12構(gòu)造兩側(cè)，工業(yè)礦孔密集分布。

在 F1、 F10、 F12與 F7、 F5、 F9斷裂交匯部位，更是見(jiàn)到了品位更高、厚度更大的礦體，如ZK1801、ZK1802和ZK1601等鉆孔，在多組斷裂交匯處，整體巖心更為破碎，蝕變更為強(qiáng)烈，可見(jiàn)到明顯的赤鐵礦化、螢石化等，而且均見(jiàn)到了厚度為n×100～n×101m的礦層、品位＞0.3%的富鈾礦體?？梢?jiàn)，成礦作用與輝綠巖及裂隙構(gòu)造關(guān)系緊密。

礦床是多期次、多階段的火山噴發(fā)形成的，對(duì)麻樓斷裂產(chǎn)生了多期次的破壞。流紋巖、次流紋斑巖是脆性巖石，受力后易碎，尤其是次流紋斑巖的邊緣相含較多的凝灰質(zhì)條帶，巖性不均一，受力后易沿接觸帶形成構(gòu)造破碎帶。同時(shí)，由于多期次的構(gòu)造巖漿活動(dòng)，產(chǎn)生了眾多的小斷裂，如NNE向、NWW向組及EW向組的F7、F5和F9等小斷裂。陸殼重熔后的火山巖漿沿?cái)嗔褬?gòu)造向上噴發(fā)［2］，其含礦熱液上涌，在F1構(gòu)造面上被遮擋，尤其是在F1構(gòu)造變緩部位，為上盤(pán)所屏蔽，在F1構(gòu)造下部沉淀、分異，在熱液、熱水和二氧化碳等礦化劑的長(zhǎng)期作用下，鈾不斷進(jìn)行富集，形成了熱液型鈾礦床。

由此可見(jiàn)，眾多的小構(gòu)造、小脈巖也是影響鈾成礦作用的重要因素，尤其是EW向的輝綠巖脈，是尋找成礦遠(yuǎn)景地段的重要標(biāo)志。建議在礦區(qū)范圍內(nèi)、外圍地區(qū)進(jìn)行大比例尺的地質(zhì)填圖，以期發(fā)現(xiàn)新的脈巖型構(gòu)造及輝綠巖脈式小型構(gòu)造，并根據(jù)其延伸情況進(jìn)行綜合找礦研究，攻深找盲，擴(kuò)大礦床規(guī)模。

［1］宋仕珠，趙 巍，鄭明良，等.粵東北仁差盆地麻樓逆沖推覆構(gòu)造特征與鈾成礦作用［J］.鈾礦地質(zhì)，2010，26（5）:283-287.

［2］劉延勇，盧映新，梁業(yè)武，等.粵東北仁差盆地火山巖基本特征［J］.桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，27（2）:159-164.