甘肅省龍首山革命溝鈾礦床圍巖蝕變及地球化學特征

■白永東（甘肅省核地質(zhì)二一二大隊甘肅武威733000）

甘肅省龍首山革命溝鈾礦床圍巖蝕變及地球化學特征

■白永東
（甘肅省核地質(zhì)二一二大隊甘肅武威733000）

文章闡述了革命溝鈾礦床的近礦圍巖蝕變特征，指出該區(qū)圍巖蝕變種類主要有硅化、碳酸鹽化、高嶺土化、黃鐵礦化、赤鐵礦化和螢石化等，與鈾礦化關(guān)系最為密切的是硅化和黃鐵礦化。對含礦巖石硅質(zhì)大理巖的地球化學成分和微量元素進行了分析。結(jié)果顯示，與正常巖石相比礦化樣的SiO2、CaO、MgO的含量降低，Ai2O3、Fe2O3、TiO2、燒失量含量升高；Pb、P、Sc、Ga、Ni、Mo等元素含量與鈾具正相關(guān)性，可作為該礦床鈾富集的良好指示性標志，尤其是Mo與鈾礦關(guān)系極為密切。

革命溝 硅化 蝕變特征

革命溝硅化帶型鈾礦床是龍首山鈾成礦帶中重要的成礦類型之一，其伴生元素鉬已達工業(yè)品位，鈾儲量達中型規(guī)模。筆者通過對革命溝地區(qū)鉆孔巖心及坑道巖性資料的研究，對礦床圍巖蝕變特征進行了研究，旨在為本區(qū)外圍找鈾提供一些借鑒。

1　礦床地質(zhì)概況

礦區(qū)為一倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造，其南部被芨嶺花崗巖體破壞。背斜由中元古界薊縣系墩子溝群的硅質(zhì)條帶大理巖和千枚巖等巖性組成；巖漿巖除芨嶺花崗巖體外，還有加里東早期的橄欖巖以及侵入于墩子溝群中的角閃巖脈、輝綠巖脈、輝綠玢巖脈等。

芨嶺巖體與墩子溝群地層接觸部位疊加了近東西向的革命溝斷裂，革命溝斷裂長25km，走向290°，傾向南西，傾角70°～80°，具多次活動特征，主活動期為加里東期，形成寬數(shù)米至數(shù)十米的構(gòu)造碎裂巖帶，并伴隨有強烈的后期熱液蝕變。在成礦后革命溝斷裂又經(jīng)歷了多期次活動，沿斷裂發(fā)育有硅質(zhì)角礫巖、碎斑巖、糜棱巖和各種碎裂巖。鈾礦化體主要分布于革命溝斷裂與次級斷裂組成的入字型構(gòu)造夾持區(qū)。

2　鈾礦化特征

2.1礦體形態(tài)

礦床的礦體數(shù)量較多,形態(tài)較為復雜，且絕大部分為盲礦體。礦床平均品位0.1%，個別礦體品位達0.243%。礦體一般長10～200m，厚0.34～11.38m，埋深100～500m。礦體形態(tài)呈不規(guī)則狀，其產(chǎn)狀與控礦斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀基本一致，走向290°～310°，傾向南西，傾角60°左右，礦體往往成群出現(xiàn)。

2.2含礦巖石特征

本區(qū)含礦巖石有蝕變角閃巖、硅質(zhì)角礫巖、硅質(zhì)大理巖和花崗巖，主要含礦巖石為蝕變角閃巖，次為硅質(zhì)角礫巖。蝕變角閃巖中發(fā)育有硅化、碳酸鹽化、高嶺土化等蝕變，具有明顯的褪色現(xiàn)象，顏色呈淺灰色至灰白色。其間充填有較多的黑色硅質(zhì)脈、黃褐色碳酸鹽細脈和黃鐵礦脈等；含礦硅質(zhì)角礫巖沿革命溝斷裂分布，角礫由石英質(zhì)、硅質(zhì)組成，大小不等，呈棱角狀。膠結(jié)物由大量的玉髓、微晶石英及少量黃鐵礦組成，巖石顏色較深，硅化強烈；含礦大理巖較為破碎，微裂隙發(fā)育，發(fā)育有硅化和膠狀黃鐵礦化。成礦期有黃鐵礦—瀝青鈾礦脈，成礦后有晶形較好的黃鐵礦—重晶石脈；含礦花崗巖分布于革命溝斷裂上盤的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，是一種強烈蝕變碎裂花崗巖，其原巖為斑狀黑云母角閃花崗巖，高嶺土化、絹云母化、硅化等蝕變發(fā)育，巖石呈白色。

2.3鈾存在形式

鈾的主要存在形式為鈾礦物、次生鈾礦物及分散吸附態(tài)，其中鈾礦物以瀝青鈾礦為主，顆粒極細，與膠黃鐵礦細脈和黑色硅質(zhì)細脈關(guān)系密切，并見有瀝青鈾礦溶蝕黃鐵礦的現(xiàn)象；近地表次生鈾礦物發(fā)育，鈾云母類有變鈣鈾云母、正銅鈾云母、磷鈾礦和翠砷銅鈾礦等，鈾的硅酸鹽—硅鈣鈾礦，鈾的硫酸鹽—水鈾釩和鈾的硫酸磷酸鹽—磷硫鐵鈾礦等；分散吸附狀態(tài)的鈾主要被鐵質(zhì)和粘土礦物吸附。

礦石構(gòu)造主要有脈狀、網(wǎng)脈狀—角礫狀，脈狀—浸染狀構(gòu)造。結(jié)構(gòu)主要有膠狀、蠕蟲狀和不規(guī)則粒狀。

3　礦床圍巖蝕變特征

3.1蝕變特征

礦床圍巖蝕變較為發(fā)育，種類多樣，名種蝕變強度和分布范圍有一定差異性。蝕變類型主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化、葉綠泥石化、赤鐵礦化、螢石化和重晶石化等，均沿革命溝斷裂及北西向的次級斷裂分布。由于斷裂兩側(cè)的巖性不同，圍巖蝕變發(fā)育的程度和種類也有所區(qū)別。

硅化：是最重要的一種圍巖蝕變，分布范圍較大，在含礦角閃巖中蝕變帶寬一般4～5m，在含礦大理巖中寬一般2～3m，在花崗巖中寬一般1～2m。硅化是玉髓和微晶石英以膠結(jié)物的形式出現(xiàn)。硅化主要為三期，成礦早期主要是白色粗晶石英，成礦期為黑色微晶石英或玉髓，往往與膠狀黃鐵礦伴生，與鈾礦化關(guān)系密切，礦后期呈乳白色石英脈產(chǎn)出。

碳酸鹽化：分布在角閃巖和蝕變花崗巖內(nèi)，蝕變礦物主要是白云石和方解石，白云石呈淺褐色他形粒狀，主要交代長石類和角閃巖礦物。方解石多為白色，呈細脈狀。

高嶺土化：主要發(fā)育在斷裂上盤的花崗巖中，次為蝕變角閃巖中。高嶺土呈蠕蟲狀、葉片狀，主要膠代斜長石和鉀長石。

絹云母化：主要見于花崗巖中，與高嶺土一起組成絹云母—高嶺土化蝕變帶，主要交代斜長石和鉀長石。

黃鐵礦化：呈細脈狀或浸染狀分布于各種蝕變巖內(nèi)。根據(jù)晶形的發(fā)育程度可以分為兩種，一種為淺黃銅色，立方體狀黃鐵礦，呈星點狀分布。另一種是煙灰色膠狀黃鐵礦，呈膠結(jié)物、細脈狀和浸染狀分布。膠狀黃鐵礦與鈾礦化關(guān)系密切。

赤鐵礦化：僅在花崗巖中見到赤鐵礦，呈浸染狀分布，伴隨有硅化、絹云母化、碳酸鹽化。

螢石化和重晶石化以脈狀形式產(chǎn)出，屬于晚期蝕變，與礦化關(guān)系不大。

沿北西向控礦構(gòu)造分布的蝕變有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和綠泥石化等。由于巖性不同，也有明顯的不對稱水平分帶性，見圖1。以構(gòu)造或接觸帶為起點，向角閃巖一側(cè)，依次見有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化；在大理巖一側(cè)，僅表現(xiàn)為硅化、黃鐵礦化，分布于礦化地段。

3.2蝕變巖石地球化學特征

對5個硅化角礫大理巖（富礦樣），5個硅化角礫大理巖（貧礦樣），3個硅化角礫大理巖（礦化樣）和3個硅化角礫大理巖（正常樣）進行了巖石化學成分和微量元素分析。

主元素分析結(jié)果顯示，革命溝礦床礦化蝕變巖與正常圍巖相比，SiO2、CaO、MgO減少，Al2O3、Fe2O3、TiO2、燒失量增加，Na2O、MnO、FeO變化不大。從弱礦化樣到富礦石樣Al2O3、K2O、P2O5、TiO2減少，F(xiàn)e2O3、CaO增加，SiO2、Na2O、MnO、，F(xiàn)eO變化不大。正常圍巖與礦化巖石之間的差異說明，早期熱液含Si、Mg和碳酸鹽含量較高，經(jīng)過交代置換作用從圍巖中汲取出其它元素，演化到后期熱液富含U、Fe、Ti、Al。從弱礦化樣到富礦石樣差異表明，隨著熱液的運移，Al、K、P、Ti等元素先于U而沉淀，熱液晚期聚集U、CO2和Fe。

微量元素分析結(jié)果顯示，礦化蝕變巖石與正常圍巖相比，Pb、Zn、Sc、Ga、Co、Ni、Mo、P增加，其中Mo在工業(yè)礦石中多達到綜合利用標準，Cu、V、Ta變化不大；從弱礦化樣到富礦石樣，Pb、P、Sc、Cu、Ga、Co、Ni增加，V變化不大，Zn、Mo、Ta先增后減。Pb、P、Sc、Ga、Co、Ni、Mo可作為尋找鈾礦化指示元素，尤其是Mo與鈾礦關(guān)系極為密切。

4　結(jié)論

（1）本區(qū)鈾礦化與圍巖蝕變關(guān)系密切，主要蝕變類型有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化、葉綠泥石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化等，且蝕變分帶明顯。其中硅化和黃鐵礦化可作為鈾礦化的標志性蝕變。

（2）礦化蝕變圍巖與正常圍巖相比SiO2、CaO、MgO減少，Al2O3、TFe2O3、TiO2、燒失量增加。從弱礦化樣到富礦石樣Al2O3、K2O、P2O5、TiO2減少，F(xiàn)e2O3、CaO增加，Na2O、MnO、FeO變化不大。

（3）鈾礦石中Pb、P、Sc、Ga、Co、Ni、Mo與鈾呈正相關(guān)，可作為尋找鈾礦化指示元素，尤其是Mo與鈾礦關(guān)系極為密切，并且已達綜合利用指標，可單獨圈定礦體。

[1]戴永久，等.西北地區(qū)1：5萬鈾礦區(qū)域調(diào)查之地質(zhì)分冊 [M]，核工業(yè)212，1992.

[2]李萬華,陳云杰,等.河西走廊及鄰區(qū)鈾成礦條件、目標類型及遠景研究 [M],核工業(yè)二○三研究所,2009.

P632[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～58～2