義敦島弧帶北段雀兒山巖體巖石地球化學(xué)特征與鈾多金屬成礦條件

黎丕林，解波，趙劍波，范永宏，向杰

（1.成都理工大學(xué)，四川成都 610059；2.核工業(yè)280研究所，四川廣漢 618300）

川西三江地區(qū)是我國重要的多金屬成礦區(qū)，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)呷村、夏塞、沙西等超大型銀多金屬礦床［1-2］，侵位于義敦島弧帶北段的雀兒山巖體，受自然條件限制，鈾礦地質(zhì)工作程度較低，隨著近年來鈾礦地質(zhì)工作的開展，雀兒山巖體內(nèi)部相繼發(fā)現(xiàn)一批鈾（鉬）礦化（異常）點(diǎn)帶［3］。筆者通過鈾（鉬）礦化（異常）點(diǎn)帶調(diào)查，分析地質(zhì)背景、花崗巖鈾礦（異常）點(diǎn)帶特征、巖石地球化學(xué)特征，探討雀兒山巖體鈾多金屬成礦條件，以期對(duì)川西地區(qū)鈾礦找礦有所裨益。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

雀兒山巖體在大地構(gòu)造位置上位于塘-三江構(gòu)造區(qū)義敦島弧帶-雀兒山-稻城外弧帶最北端，侵位于德格-鄉(xiāng)城大斷裂與甘孜-理塘深斷裂交匯的三角地帶的二疊系及上三疊統(tǒng)板巖、變質(zhì)砂巖中。區(qū)域上德格-鄉(xiāng)城大斷裂、甘孜-理塘深斷裂控制著區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架［4］，其次發(fā)育一系列晚期北西向、北東向斷裂，對(duì)早期構(gòu)造形成一定破壞，并控制區(qū)內(nèi)鈾礦化。

2 巖體地質(zhì)特征

雀兒山巖體為一多期次、多階段侵入的復(fù)式巖體，侯增謙［5］、蔡興琪［6］、吳濤［7］等先后對(duì)雀兒山巖體進(jìn)行了詳細(xì)研究，認(rèn)為雀兒山花崗巖主要形成于燕山期，發(fā)育了三期巖漿事件，早期形成了含條紋長石斑晶花崗閃長巖，然后形成了粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖與細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖，構(gòu)成巖體的主體，晚期形成了細(xì)晶質(zhì)花崗巖脈，見圖1，其源區(qū)可能為康定雜巖，具有親揚(yáng)子的元古宙結(jié)晶基底。

3 巖石地球化學(xué)特征

圖1 雀兒山巖體地質(zhì)略圖Fig.1 The geologic map of the uranium ore in Queershan rock mass

巖石地球化學(xué)特征表明：巖體SiO2平均含量74.21%，Al2O3平均含量13.10%，Na2O平均含量3.04%，K2O平均含量5.50%，CaO平均含量0.73%，MgO平均含量0.18%，Ti2O平均含量0.16%，分異指數(shù)DI=91.14～95.97，巖漿分離結(jié)晶作用強(qiáng)，酸性程度高，礦化巖石黑云母二長花崗巖具有更強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，鈾礦化與巖漿結(jié)晶分異作用、酸度關(guān)系密切，與華南產(chǎn)鈾花崗巖相比，雀兒山巖體更加巖體富硅、鉀，Na2O、Al2O3、Ti2O含量相當(dāng)［8-9］。巖石里特曼指數(shù)δ=1.67～3.58，平均2.40，小于3.3，為鈣堿性巖系列，SiO2-K2O巖漿系列判別圖解集中于高鉀鈣堿性系列中，見圖2。鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.944～1.342，A/NK-A/CNK判別圖解投影巖石樣品主要落于過鋁質(zhì)范圍內(nèi)，見圖3。在K2O-Na2O成因判別圖解巖石樣品主要落于A型花崗巖，部分落于S型花崗巖，見圖4。

C/MF-A/MF成因類型判別圖解投影顯示：巖石樣品主要落于變質(zhì)泥巖與變質(zhì)砂巖部分熔融區(qū)，見圖5，顯示出S型花崗巖特征，Rb/Sr=2.77～9.54，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.32（上部陸殼的Rb/Sr值大約為0.32，表明雀兒山花崗巖的源巖具上部陸殼成分。

圖2 SiO2-K2O圖解Fig.2 The diagram for SiO2-K2O

圖3 A/CNK-A/NK圖解Fig.3 The diagram for A/CNK-A/NK

圖4 K2O-Na2O成因判別圖Fig.4 The genetic map for K2O-Na2O

雀兒山∑REE=101.38×10-6～196.53×10-6，平均160.46×10-6，Σw（LREE）/Σw（HREE）=1.02～5.10，平均值4.04，［w（La）/w（Yb）］N=2.48-19.34，平均12.57，δEu=0.15～0.47，平均0.3，稀土配分模式表現(xiàn)為輕稀土富集的右傾配分模式和明顯的Eu負(fù)異常的深“V”字型特征，見圖6。

圖5 C/MF-A/MF圖解Fig.5 The diagram for C/MF-A/MF

圖6 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖Fig.6 The diagram for allocation model of ree in chondrite

在花崗巖構(gòu)造環(huán)境Al2O3-SiO2，巖石樣品主要落于后造山花崗巖區(qū)，見圖7；在R2-R1花崗巖成因分類圖解上，巖石樣品同碰撞(S型)花崗巖區(qū)，見圖8。說明雀兒山-格聶巖漿帶花崗巖主要形成于同碰撞-碰撞后隆升的構(gòu)造背景，屬后造山過鋁“A”型花崗巖，部分為“S”型花崗巖。

4 鈾多金屬礦化特征

雀兒山巖體南部巖體內(nèi)觸帶前人發(fā)現(xiàn)D95鈾鉬礦點(diǎn)，巖體中部構(gòu)造蝕變帶內(nèi)見鈾異常點(diǎn)7個(gè)。鈾礦化產(chǎn)于燕山晚期黑云母二長花崗巖中，嚴(yán)格受構(gòu)造、蝕變控制。D95鈾鉬礦點(diǎn)鈾礦化產(chǎn)于雀兒山巖體內(nèi)接觸帶［9］，共發(fā)現(xiàn)鈾（鉬）礦脈21條，礦體形態(tài)受南北向構(gòu)造控制，呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、透鏡狀，見圖9，鈾含量一般0.05%～1.54%，鉬含量一般0.14%～3.5%，礦石的工業(yè)類型屬硅酸鹽型礦石，按有用礦物組合屬鈾鉬型礦石，與鈾礦化關(guān)系密切的近況圍巖蝕變主要有：硅化、黃鐵礦化、鉀長石化、綠泥石化、絹云母化、陽起石化和褐簾石化。

圖7 Al2O3-SiO2圖解圖Fig.7 The diagram for Al2O3-SiO2

圖8 R1-R2圖解Fig.8 The diagram for R1-R2

巖體中部構(gòu)造蝕變帶見鈾異常點(diǎn)帶7個(gè)，1、2、7異常產(chǎn)于東部內(nèi)接觸帶至雀兒山埡口一帶，異常賦存于南北向密集斷裂帶內(nèi)，異常處硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、鉀長石化、碳酸鹽化、輝鉬礦化等蝕變發(fā)育，伽瑪能測量顯示，鈾含量一般40×10-6～55×10-6，釷最高達(dá)151×10-6。3、4、5、6號(hào)異常位于巖體中部至西側(cè)內(nèi)接觸帶，為溫泉引起異常，異常處褐鐵礦化、綠泥石、硅化、鈣化發(fā)育，異常強(qiáng)度一般在200×10-6～300×10-6，最高可達(dá)4200×10-6。

雀兒山四道班構(gòu)造蝕變帶南北向次級(jí)構(gòu)造裂隙控制中見輝鉬礦化，賦存于石英脈中，呈團(tuán)塊狀，光片下輝鉬礦顯示為彎曲片狀、葉片狀的集合體，化學(xué)結(jié)果顯示：鉬含量達(dá)0.12%。

圖9 雀兒山D-95鈾（鉬）礦點(diǎn)地質(zhì)略圖（據(jù)蔡興琪，2012修改）Fig.9 Geological sketch map of D-95 uranium(molybdenum)mineral occurrence in Queershan

5 鈾多金屬成礦條件分析

5.1 巖體巖性條件

我國產(chǎn)鈾花崗巖的成因類型來看，主體都屬于陸殼改造成因，即屬于所謂的S型、改造型花崗巖［9］。陸殼改造成因的巖體完成了鈾的預(yù)富集，奠定了產(chǎn)鈾巖體的基礎(chǔ)和前提，從巖性條件來看容易形成花崗巖型鈾礦的巖性大多數(shù)為黑云母二長花崗巖，這類巖性酸度大，堿質(zhì)高，鉀大于鈉，鋁過飽和，暗色礦物少的特點(diǎn)。雀兒山巖體主體巖性為似斑狀黑云母二長花崗巖，巖石地球化學(xué)特征顯示，巖體與華南產(chǎn)鈾花崗巖特征類似，相比于華南產(chǎn)鈾花崗巖體，雀兒山巖體更加富硅、過堿、鋁過飽和，巖體結(jié)晶分異作用強(qiáng)烈的特點(diǎn)；巖體形成于造山環(huán)境，是同碰撞、碰撞后的產(chǎn)物，成因類型介于A型與S型花崗巖之間，屬殼?；烊鄣幕◢弾r類，顯示花崗巖具有較好的產(chǎn)鈾潛力。

5.2 構(gòu)造蝕變條件

鈾礦化與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，斷裂構(gòu)造或是含礦熱液運(yùn)移的通道，或是鈾元素富集成礦的空間。從與鈾共生的礦物組合來看，鈾礦化與硅化、堿質(zhì)交代、綠泥石化、綠簾石化、硫化物等蝕變關(guān)系密切，這些熱液活動(dòng)活化巖石中的鈾，使鈾發(fā)生再分配，發(fā)生遷移富集；同時(shí)熱液活動(dòng)使巖石的抗壓強(qiáng)度變小，孔隙度增大，為成礦創(chuàng)造了有利條件。

雀兒山巖體侵位于義敦島弧帶最北端，徐窯窯［11］研究認(rèn)為：義敦島弧帶發(fā)育三大成礦作用：①印支晚期俯沖造山弧間裂谷成礦作用；②燕山晚期造山后伸展成礦作用；③喜馬拉雅期陸內(nèi)匯聚與走滑成礦作用，構(gòu)造對(duì)成礦作用的時(shí)空分布具有極明顯的控制作用。

雀兒山地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，D95鈾（鉬）礦點(diǎn)產(chǎn)于巖體內(nèi)接觸帶中，發(fā)育北東向、近南北向斷裂構(gòu)造，礦化受斷裂控制明顯。沿?cái)嗔褬?gòu)造熱液蝕變發(fā)育，硅化、黃鐵礦化、鉀長石化、綠泥石化、絹云母化、陽起石化、褐簾石化、輝鉬礦化等蝕變，這些蝕變與鈾礦化關(guān)系密切。雀兒山中部構(gòu)造切穿雀兒山巖體，構(gòu)造帶內(nèi)蝕變發(fā)育，具有多期特點(diǎn)，多期蝕變疊加，形成構(gòu)造蝕變帶。在蝕變中，往往能見到輝鉬礦、黃鐵礦、等中低溫金屬硫化物，沿該構(gòu)造蝕變帶發(fā)育多處鈾異常點(diǎn)（帶）。

5.3 巖體含鈾性條件

根據(jù)華南產(chǎn)鈾花崗巖含鈾性特征，產(chǎn)鈾巖體鈾含量一般大于10×10-6。雀兒山巖體地面伽瑪能譜測量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，見表1，黑云母二長花崗巖鈾含量普遍較高，平均鈾含量23.16×10-6，中粒黑云母二長花崗巖鈾含量達(dá)到31.5×10-6，同時(shí)具有較低的Th/U比值，平均3.94，顯示對(duì)鈾礦成礦有利，巖體含鈾較好。從已發(fā)現(xiàn)鈾礦（點(diǎn)）帶來看，異常亦與中細(xì)粒黑云母二長花崗巖關(guān)系密切，具有一定找礦前景。

表1 雀兒山巖體放射性參數(shù)統(tǒng)計(jì)一覽表Tab.1 The statistical data of radioactive parameter of Queershan rock mass

6 結(jié)論

（1）雀兒山巖體屬高硅、過堿、過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性巖，形成于同碰撞-碰撞后隆升的構(gòu)造背景，成因類型介于A型與S型花崗巖之間，屬殼?；烊鄣幕◢弾r類。中細(xì)粒似斑狀黑云母二長花崗巖含鈾性較好，局部高達(dá)31.5×10-6，顯示花崗巖具有較好的產(chǎn)鈾潛力。

（2）鈾礦化類型屬花崗巖內(nèi)外接觸帶型、花崗巖構(gòu)造蝕變帶型，礦化處構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，熱液蝕變發(fā)育，下步找礦以尋找花崗巖內(nèi)外接觸帶型、構(gòu)造蝕變帶型鈾礦為主攻類型。