下莊礦田湖子鈾礦床礦石礦物學(xué)特征

■俞祺智 易杰 李欣

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊廣東廣州510800）

下莊礦田湖子鈾礦床礦石礦物學(xué)特征

■俞祺智 易杰 李欣

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊廣東廣州510800）

從礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征等研究入手，通過野外觀察、巖礦鑒定等方法，著重研究礦石礦物成份、礦石類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石礦物共生組合、圍巖蝕變等特征，通過研究指出鈾的賦存形式為礦床成因提供新的證據(jù)、為礦石選冶提供科學(xué)依據(jù)。

礦石類型 礦石礦物成份 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 下莊礦田

湖子鈾礦床成礦地質(zhì)條件優(yōu)越、找礦潛力巨大，近年來找礦勘查工作已取得了較大突破。但因地質(zhì)勘查工作的局限性，該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究程度仍非常薄弱，礦石礦物學(xué)的研究一直未能引起足夠重視，因此本文主要研究湖子鈾礦床礦石礦物組份特征，為礦床成因提供新的證據(jù)、為礦石選冶提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

下莊礦田位于貴東巖體的東部，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，屬于南嶺緯向構(gòu)造帶的中帶，是地殼淺部地質(zhì)構(gòu)造急劇變化的地帶，獨特的構(gòu)造格局為巖體形成、演化及構(gòu)造的發(fā)生與發(fā)展、鈾的活化轉(zhuǎn)移及成礦作用創(chuàng)造了非常有利的條件[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

湖子地區(qū)位于下莊礦田中部，地質(zhì)背景上，處于新橋—下莊和102—石角圍兩條主成礦帶間、黃陂—張光營東西向復(fù)雜構(gòu)造帶（第二組輝綠巖）交匯復(fù)合部位[2]，既是伽瑪高場區(qū)，也是早晚兩期鈾成礦熱液活動疊加區(qū)[3]（圖1）。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)示意圖

2.1 巖漿巖

該區(qū)巖性主要為燕山第一期主體中粒似斑狀二云母花崗巖、中粒似斑狀白云母花崗巖，其次為燕山第三期第二補充侵入體細(xì)粒白云母花崗巖和燕山第四期的花崗正長巖及燕山第五期的中基性脈巖[4]。

2.2 構(gòu)造特征

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按構(gòu)造走向劃分，規(guī)模較大的主要有北北東向、北西西向構(gòu)造帶[5]，兩組構(gòu)造構(gòu)成了工作區(qū)基本構(gòu)造格架。

（1）北北東向構(gòu)造帶：是本區(qū)的主要控礦構(gòu)造帶，規(guī)模較大的有新橋—下莊斷裂帶、6009號帶及102—石角圍斷裂帶。

①新橋-下莊斷裂帶：為礦田最后活動的構(gòu)造，即第三次富硅、富鈾的酸性熱液活動成礦期構(gòu)造，地表斷續(xù)出露，有分支復(fù)合、局部膨脹收縮現(xiàn)象。

②6009號帶：主要由擠壓帶和碎裂巖帶組成，主構(gòu)造帶填糜棱巖為特征，是地質(zhì)作用的中心，縱貫本區(qū)南北，產(chǎn)狀局部變化較大，出現(xiàn)分枝復(fù)合、局部膨脹收縮現(xiàn)象。

③102—石角圍斷裂帶：由碎裂巖、糜棱巖組成，充填物為白色高溫石英、各色微晶石英、高嶺土、螢石、黃鐵礦、方解石、黃銅礦、瀝青鈾礦等，右列式展布；蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化、赤鐵礦化。

（2）北西西向構(gòu)造帶：該區(qū)主要為黃陂—張光營輝綠巖組，均由中基性巖脈充填，它們的共同特點是：單條延伸短、厚度小、走向變化大，且多數(shù)被北北東向構(gòu)造錯斷拉開。

2.3 礦體特征

湖子鈾礦床礦體形態(tài)多為板柱狀、透鏡狀或脈狀，賦存于構(gòu)造帶及其與輝綠巖交接復(fù)合部位，礦化嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制[6]，以“交點”型、硅化帶型鈾礦化為主。

2.4 圍巖蝕變特征

工作區(qū)內(nèi)具有多期次的圍巖蝕變，主要有赤鐵礦化、綠泥石化、白云母化、黃鐵礦化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化等；其中硅化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等與鈾礦化的關(guān)系較密切[7]，多為近礦圍巖蝕變。

3 礦石組份特征

3.1 礦石類型

根據(jù)礦石的物質(zhì)組成的種類、鈾礦物與共生礦物、化學(xué)成分、含礦圍巖等，湖子地區(qū)鈾礦石的類型為瀝青鈾礦-微晶石英-黃鐵礦型和瀝青鈾礦-微晶石英-螢石型，礦石的工業(yè)類型為富含螢石的高硅酸鹽鈾礦石。

3.2 礦石礦物成份

脈狀黃鐵礦（Py）和方鉛礦（Gn）照片1黃鐵礦、方鉛礦鏡下特征

（1）金屬礦物。①瀝青鈾礦：為主要的鈾礦物，呈膠狀、葡萄狀、球粒狀結(jié)構(gòu)，集合體呈浸染狀、角礫狀、脈狀或團(tuán)塊狀分布，反光鏡下一般呈亮灰色，反射率低于方鉛礦。有的具環(huán)帶構(gòu)造；干裂隙比較發(fā)育，在干裂隙中常充填有方鉛礦、黃銅礦、輝銅礦，可見瀝青鈾礦交代黃鐵礦，同時破碎成角礫而被硅質(zhì)膠結(jié)。與其共生的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；關(guān)系密切的脈石礦物有紅、黑色玉髓，肉紅色方解石及紫黑色螢石。

②黃鐵礦：礦石中含量較多，但無工業(yè)價值。除浸染狀分散的黃鐵礦，晶形為完整的立方體五角十二面體，其他結(jié)晶程度差，為不規(guī)則的粒狀、膠狀（照片1）或團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、角礫狀。光片中呈淺亮黃色，反射率高，硬度大。黃鐵礦與鈾礦化關(guān)系較密切，一般瀝青鈾礦周圍有黃鐵礦出現(xiàn)。

③赤鐵礦：多呈散點狀，不規(guī)則團(tuán)塊細(xì)脈狀，分布在石英顆粒邊緣及石英脈旁，或穿插在黃鐵礦中，有的赤鐵礦沿膠結(jié)物與角礫邊緣或切穿角礫存在。

④黃銅礦：黃色，非均質(zhì)性，呈浸染狀，細(xì)脈狀充填在瀝青鈾礦裂隙中。

⑤白鐵礦：分布僅次于黃鐵礦，多成不規(guī)則粒狀分布，其磨光性較黃鐵礦好。具淡黃色、黃白色反射色，非均質(zhì)，見雙晶，常與黃鐵礦伴生，相互穿插分布。二者區(qū)別在于磨光性，非均質(zhì)性，與礦化有一定的關(guān)系，有被瀝青鈾礦交代的現(xiàn)象，一般早于瀝青鈾礦，相對稍晚于黃鐵礦，分布不及黃鐵礦廣泛。

⑥方鉛礦：少見，反射率高，具亮灰白色反射色，硬度?。ㄕ掌?）。

⑦鈣鈾云母：地表常見的鈾的次生礦物，呈淺黃綠色，鱗片狀集合體，發(fā)出強的黃綠色螢光。解理完全，平行消光，具多色性，沿解理方向為負(fù)延性，二軸晶負(fù)光性。

（2）脈石礦物。①石英、玉髓：淺白色、暗紅色，晶質(zhì)隱晶質(zhì)顯微晶質(zhì)體，有的見環(huán)帶結(jié)構(gòu)，主要在硅化破碎帶或其附近分布，成脈狀，不規(guī)則團(tuán)塊。顯微鏡下，石英常成犬齒狀緊密相嵌。隱晶質(zhì)玉髓與顯微粒狀石英有較明顯的接觸界限；大粒黃鐵礦中有少量粒狀石英，有的黃鐵礦成浸染狀出現(xiàn)在石英玉髓中，玉髓石英、黃鐵礦環(huán)繞方解石發(fā)育或成細(xì)脈穿插于方解石中，并有交代方解石現(xiàn)象（照片2）或其中有方解石的包裹體。黃鐵礦化紅色玉髓、黑色玉髓與鈾礦化關(guān)系密切。

②方解石：白色、淺紅色晶質(zhì)體。分布不如石英玉髓廣泛。常成細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀出現(xiàn)，少數(shù)方解石膠結(jié)角閃輝綠巖角礫，有的成膠狀充填在石英脈之間或石英晶洞中，有的穿插螢石，可見后期的方解石穿插前期方解石脈，亦有分布在團(tuán)塊狀黃鐵礦中，是多期性礦物。淺紅色方解石、紅色方解石（照片2）與鈾礦化關(guān)系密切。

③螢石：紫色螢石較多，綠色螢石次之。晶質(zhì)體，晶形完整。斷面是四邊形或五變形，見環(huán)帶結(jié)構(gòu)（照片3）。成不規(guī)則狀和細(xì)脈狀充填在石英玉髓裂隙和空洞中，少數(shù)膠結(jié)角閃輝綠巖，有包裹石英的現(xiàn)象，亦見有黃鐵礦、白鐵礦分散其中。后期白色方解石成網(wǎng)狀細(xì)脈穿插或方解石在其鋸齒狀頂端生長。紫色螢石與鈾礦化關(guān)系密切。

Q:石英，Cal:方解石照片2石英、方解石鏡下特征

螢石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)照片3螢石手標(biāo)本特征

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)：交代殘余結(jié)構(gòu)、葡萄狀、結(jié)核狀、顯微球粒結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造：脈狀、細(xì)脈狀、角礫狀、團(tuán)塊狀及浸染分散狀。

3.4 礦石礦物共生組合

工作區(qū)礦物共生組合簡單，結(jié)晶差，粒度小，色深，雜質(zhì)多，礦脈以張性充填為主。

“交點”型礦石的礦物組合：瀝青鈾礦與黃鐵礦、赤鐵礦、螢石共生組合。

硅化帶型礦石的礦物組合：黃鐵礦、赤鐵礦與瀝青鈾礦共生組合。

3.5 鈾的存在形式

根據(jù)薄片的鏡下觀察和α徑跡的分布特征，該礦床鈾的存在形式為單鈾礦物和分散吸附狀兩種。

（1）鈾礦物：α徑跡在片基上呈密集的質(zhì)點比較均勻地分布，其邊界清晰，以瀝青鈾礦及鈾的次生礦物鈣鈾云母、硅鈣鈾礦的形式存在。

（2）分散吸附狀態(tài)的鈾：以分散狀的鈾氧化物質(zhì)點或絡(luò)合物質(zhì)點吸附在赤鐵礦、紫色螢石及碳酸鹽等礦物中，而多數(shù)質(zhì)點則集中于這些礦物的間隙內(nèi)。

3.6 礦物生成順序

根據(jù)脈體和礦物之間的穿插關(guān)系，工作區(qū)的熱液活動大致可分為三期：礦前期、成礦期及礦后期。

（1）第一期：為礦前期，主要為白色粗中晶石英、白色玉髓、粗晶黃鐵礦。

（2）第二期：為成礦期，主要形成瀝青鈾礦、赤鐵礦、紅色、黑色玉髓、膠狀黃鐵礦及紫黑色螢石。

（3）第三期：為礦后期，礦物表現(xiàn)為白色、乳白色梳狀石英、白色方解石。

4 結(jié)論

通過對湖子鈾礦床礦石類型、礦石礦物成份、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石礦物共生組合等方面的研究，在湖子鈾礦床的礦石礦物學(xué)特征方面取得了以下認(rèn)識：

（1）該礦床鈾礦物主要有瀝青鈾礦，其次為少量的次生鈾礦物；金屬礦物主要有黃鐵礦、赤鐵礦、白鐵礦，其次為方鉛礦、黃銅礦；脈石礦物主要有石英、玉髓、方解石及螢石。

（2）該礦床礦石礦物共生組合主要有三種類型：瀝青鈾礦—赤鐵礦型；瀝青鈾礦—黃鐵礦型；瀝青鈾礦—螢石型。

（3）通過該礦床已探明的工業(yè)礦體嚴(yán)格受構(gòu)造控制，礦物共生組合和圍巖蝕變簡單，礦石類型單一，綜合礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和鈾礦物特點，該礦床屬中—低溫?zé)嵋盒外櫟V床[8]。

[1]吳烈勤，譚正中，劉汝洲.2004.粵北下莊礦田富鈾找礦前景探討［J］.鈾礦地質(zhì)，19(1):28-33.

[2]邱列，毛孟才，王建雄.下莊礦田湖子地區(qū)鈾礦找礦方向探討 [J].地質(zhì)找礦論叢，2008，23(1)：11-15.

[3]覃慕陶，劉師先.南嶺花崗巖型和火山巖型鈾礦床.地質(zhì)出版社，1998.

[4]丁瑞欽，梁天錫.下莊礦田構(gòu)造巖漿演化與富鈾成礦作用初探 [J].鈾礦地質(zhì), 2003，19(1):22-27.

[5]梁良，劉德長.鈾礦田與礦床構(gòu)造.原子能出版社，1993.

[6]龍期華，劉慶成.相山盆地基底形態(tài)及其與鈾礦化的關(guān)系探討.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，2002（3）.

[7]黃志章，李秀珍，蔡根慶.熱液鈾礦床蝕變場及蝕變類型.原子能出版社.1999.

[8]余達(dá)淦，吳仁貴，陳培榮.鈾資源地質(zhì)學(xué).哈爾濱工程大學(xué)出版社2005.

P61[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-60-2