■劉海鴛
(廣東省核工業地質局二九三大隊廣東廣州510800)
基于棉花坑鈾礦床成礦特征及找礦前景研究
■劉海鴛
(廣東省核工業地質局二九三大隊廣東廣州510800)
文章介紹棉花坑地質特征,分析控礦條件及成礦特征,對深部找礦及找礦前景進行研究。結果表明,該礦床有希望成為華南地區花崗巖型鈾礦資源儲量最大的礦床。
鈾礦 成礦 控礦 找礦前景
諸廣山復式巖體位于南華活動帶北緣,華南多期復合造山帶內,地處于贛粵湘褶皺區,為萬洋山—諸廣山走滑巖漿帶的重要組成部分。本區構造演化可分為前震旦紀結晶基底、后加里東褶皺地塊和中新生代伸展裂陷構造—巖漿活化等3個階段。近年來通過對礦床深部逐步實施探礦工程,取得了較好的成果,為下一步找礦研究工作起到指導作用。
礦床位于棉花坑斷裂帶(走向50°~60°)與油洞斷裂帶(走向295°~310°)的夾持部位,產于燕山期復式花崗巖體的中低溫熱液充填交代型單鈾礦床。礦區廣泛出露印支期第三階段(γ51-3)中粒二云母花崗巖,呈半島狀產出,被燕山早期第一階段(γ52-1)粗-中粗粒黑云母花崗巖三面環繞。燕山早期晚階段(γ52-3)和燕山晚期(γ53)中細粒黑云母、二云母花崗巖巖株、巖滴呈衛星狀沿其接觸面分布。細晶巖、偉晶巖團塊和正長巖巖滴在礦區時有出現,另有輝綠巖、煌斑巖呈巖脈狀產出。巖體構造發育,礦床內主要由NNE、NE、NW-NWW、NNW4組大斷裂構造帶,其中NNW組是棉花坑礦床的主要含礦構造,屬于以硅質巖為骨架的硅化蝕變帶。蝕變帶密集成群,展布寬度為3~4km。單條走向為320°~360°,傾向西(或東),傾角為60°~85°,沿走向、傾向有波狀起伏,膨大收縮,分支復合,尖滅再(側)現特點。硅化蝕變帶規模大小不一,礦區規模較大的近百條,以9、7、8-1號帶為主要含礦帶,其中,以9號規模最大,是棉花坑礦床最大的含礦構造蝕變帶,帶長為4km,寬數10cm至數10m,最寬達60m,走向為330°~355°,傾向西(局部東),傾角為70°~85°。控制長為2500m,出露最大標高555m,在標高-647.5m深部仍未尖滅,并賦存工業鈾礦體。已查明的資源儲量占礦床資源儲量的70%以上,是主礦體產出和礦化垂幅最大的部位。
富鈾的SN向印支期花崗巖帶與EW向燕山期花崗巖帶交匯形成的多期多階段構造-巖漿活動中心及廣泛發育的白云母化、堿性長石化和絹云母化,為巖體中鈾的活化轉移創造了極為有利的條件。NNW向成礦斷裂與NE向棉花坑斷裂交匯是棉花坑礦床定位的構造因素,控制礦體產出和展布的NNW向9號硅化蝕變帶,在其走向為335°~355°時,礦體連續性好,走向穩定、傾向延深大,通常在硅化蝕變帶傾角變陡部位出現富厚礦體;走向>355°或<335°時,礦體則呈豆莢狀,連續性差甚至尖滅。
棉花坑礦床產在多期多階段復式花崗巖中,受硅化蝕變帶控制,斷裂構造發育。礦體呈脈狀、透鏡狀,礦石物質成分簡單,除瀝青鈾礦外,伴生有赤鐵礦、黃鐵礦、紫黑色螢石和少量粉紅色方解石。與礦化有關的蝕變主要是硅化、赤鐵礦化、粉末狀黃鐵礦化和紫黑色螢石化。瀝青鈾礦呈細脈狀、環帶狀、皮殼狀及球粒狀分布。
3.1 補充勘探成果及分析
(1)在深部鉆孔巖心編錄時發現,大部分巖心在見礦厚度較大、品位較高的部位,赤鐵礦化較強,伴隨紫黑色螢石化、粉末狀黃鐵礦化。如9號帶17號勘探線ZK17-2號鉆孔揭露工業礦段3段,其中第1段真厚度為029m,品位為0.133%,見礦標高為-190m;第2段真厚度為6.39m,品位為0.169%(其中見0.60m的特富礦,品位達1.078%),見礦標高為-220m;13線號勘探線ZK13-3號鉆孔揭露工業礦段2段,第1段真厚度為3.95 m,品位為0.463%(其中見0.90m
的特富礦,品位達1.075%),見礦標高為-330 m;第2段真厚度為0.45 m,品位為0.272%,見礦標高為-410m。這些與鈾礦化關系密切的蝕變迭加交替的區域,往往鈾品位較高。
(2)9號帶35~21號勘探線之間為富礦主要集中區域,其中在-150m中段,揭露礦體厚度最大有11.4m,而且高品位的瀝青鈾礦產出較多,由于受到NNE向斷裂帶影響,該區域中心礦體的走向、形態變化較大,收縮膨脹、分支現象較多。
(3)9號帶45~35號勘探線的深部存在資源較大、品位高的富鈾礦體。該區域基本位于硅化蝕變帶走向由近SN轉為NNW向的接合地段,蝕變帶傾角由緩變陡,礦體有尖滅再(側)現特點。
(4)在0、-50、-150m中段生產探礦中,發現9號帶39、37、17號勘探線的穿沿脈里有方解石脈、簇呈現的區域,具有較強的赤鐵礦化,伴隨有硫與鐵、鈣的氧化物,呈小面積細針狀,而臨近方解石往往有小范圍的瀝青鈾礦和硅鈣鈾礦(瀝青鈾礦氧化而成)產出。
(5)在棉花坑9號帶上開展的鈾分量化探、土壤熱釋光測量及與鈾伴生的微量元素探測分析,預測在深度941m以下為礦體-礦尾接合部,其深部還存在鈾礦體。
3.2 找礦標志
棉花坑礦床的鈾礦在斷裂構造蝕變帶伴隨硅化、赤鐵礦化產出,可以將赤鐵礦化、蝕變帶作為基本找礦標志,即若在其迭加赤鐵礦化、粉末狀黃鐵礦化、紫黑色螢石化的區域,則是鈾礦化富集的區域,特別是出現紫褐色赤鐵礦化與粉末狀黃鐵礦化、紫黑色螢石化相伴時,可確定該區域為富礦地段。主要找礦標志有:
(1)以熱液石英巖為骨架的NNW向硅化蝕變帶中,伴有赤鐵礦化、紫黑色螢石化、粉末狀黃鐵礦化迭加;
(2)受NNE等斷裂構造影響,硅化蝕變帶突變收縮膨大或出現分支的部位;
(3)硅化蝕變帶走向由近SN轉為NNW向的地段及傾角由緩變陡區域;
(4)有脈狀、簇狀方解石,并伴隨赤鐵礦化和硫化物產出的部位;
(5)高釷場、高鈾場與低釷場、低鈾場過渡區伴有放射性異常的地段。
棉花坑鈾礦床成礦有利條件較多,深部找礦前景可觀。在9號帶35~15號勘探線區域有許多中、小型斷裂構造,受其影響在蝕變帶形態突變部位形成的上下盤次級裂隙和破碎滲透帶成為鈾成礦富集作用和沉淀的場所。在該區域深部鉆探中,將會探測出更多品位高、厚度大的盲礦體。在9號帶45~35號勘探線區域,由走向近SN轉為NNW的硅化蝕變帶一直延伸到標高-400m以下,以及受棉花坑斷裂帶橫切影響,改變了礦液原運移通道和成礦空間,蝕變帶形態在垂向和水平上呈波狀起伏,因此可以發現尖滅再(側)現的礦體,在單一鉆孔中發現多條礦段的幾率很高,具有較好的找礦潛力。另外,位于9號帶南部的7、8-1號帶總長約1.7km,其構造蝕變、成礦特征與9號帶基本一致,經補充探礦后發現礦體的整體形態、品位具有較好的連續性和穩定性,也存在少量資源大的富鈾礦體,目前對于-150m以下的7、8-1號帶勘探程度較低,通過局部加密鉆探網度發現盲礦體的可能性較大。
根據-50~-150m中段生產探礦和近3a深部鉆探情況分析,下一步通過對9號帶的南北兩端布局鉆探和7、8- 1號帶的加密探礦,將取得更大的找礦成果,預測-150m以下(深部)相比原地質儲量增加鈾儲量將超過×××t。儲量增加幅度較大,棉花坑礦床完全有希望成為華南地區花崗巖型鈾礦資源儲量最大的礦床。
[1]馮海生,尹征平,徐文雄,等.諸廣山棉花坑鈾礦深部礦化特征及找礦前景[J].
.東華理工大學學報,2009,32(2).
[2]謝小占,吳現興,賴小華,等.棉花坑鈾礦床垂直分帶性成因探討[J].礦業工程,2011,9(1).
[3]黃國龍,吳烈勤,鄧平,等.粵北花崗巖型鈾礦找礦潛力及找礦方向[J].鈾礦地質,2006,22(5).
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-136-2