江西峽里鈾礦床地質特征及礦化成因

晏宗根

(江西省核工業地質局二六三大隊)

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江西峽里鈾礦床地質特征及礦化成因

晏宗根

(江西省核工業地質局二六三大隊)

摘要峽里鈾礦床位于江西省峽江縣北西側，區內構造發育，巖漿多期次侵入，熱液活動頻繁，圍巖蝕變強烈。在對礦區地質構造特征詳細分析的基礎上，討論了礦體產出特征、鈾礦石礦物成分及其組合特征、礦物生成順序、礦石類型、礦石化學成分及伴生元素特征，在此基礎上對礦床成因進行了分析，為區內找礦工作提供參考。

關鍵詞地質構造特征礦物成分礦石類型礦物生成順序礦化成因

峽里鈾礦床于1961年被發現，經一系列勘查工作，已發展成為中型礦床。該礦區構造活動強烈，熱液活動頻繁，鈾礦化嚴格受構造控制，與其中的熱液脈體及蝕變關系密切。區內鈾礦化以小而多為特征，區內近EW、NW、NNE向構造均為容礦構造，巖體內外接觸帶均有工業礦體產出，以內帶為主。礦體形態簡單，呈脈狀及透鏡體狀，多以中、低品位礦石為主，具有典型的華南花崗巖型熱液鈾礦床特征[1-2]。為進一步指導區內找礦工作，本研究對區內礦床地質特征及成因進行探討。

1礦區地質構造特征

1.1地層

峽里鈾礦區位于贛西南拗陷武功山—玉華山隆斷束中段軸部之金灘巖體東部接觸帶，東部為震旦系淺變質巖，西部為印支期及燕山期花崗巖。區內出露地層為震旦系下統上施組(Z1sh)，下坊組(Z1X)淺變質巖及第四系(Q)堆積物。上施組主要分布于礦床南東角，巖性為灰、灰綠、灰黑色絹云母千枚巖夾變質粉砂巖等，產狀倒轉為32°/SE∠28°，少數為36°/NW∠45°，與下坊組呈整合接觸，并倒轉覆于其上。下坊組主要分布于礦床東部，巖性為青灰、灰黑色泥質板巖、粉砂質板巖、硅質板巖等。產狀倒轉為20°/SE∠30°～35°/SE∠63°，與老虎塘組呈整合接觸，并倒轉覆于其上。兩者與金灘巖體的接觸部位形成寬50～70 m的熱接觸變質暈帶，巖性主要為斑點狀板巖、斑點狀千枚巖、角巖及角頁巖等。第四系主要分布于溝谷，為腐殖土層及泥、沙、卵石等。

1.2構造1.2.1近EW向斷裂構造

NW向斷裂構造較發育，主要有1#、2#、3#、8#、9#、11#等含礦構造帶。該組構造大致以400 m等間距產于花崗巖內接觸帶，產狀80°～100°/SE～SW 50°～70°，長850～1 900 m，寬1～5 m，部分地段寬5～10 m。每條斷裂構造帶往往由若干個單條構造組成，其空間展布在平面上多為平行斜列式，在剖面上呈側列式。該組構造主要表現為破碎帶、硅化破碎帶，發育硅化、絹云母化、螢石化、綠泥石化等蝕變，為礦床內最重要的含礦構造。

1.2.2NW向斷裂構造

近EW向斷裂構造主要有30#含礦構造帶，產于礦區東部外接觸帶變質巖內，產狀325°/NE 55°～70°，長約1 800 m，寬2～15 m，為破碎帶、硅化破碎帶，發育硅化、絹云母化、螢石化等蝕變，為礦床內含礦構造之一。

1.2.3NNE向斷裂構造

表1　峽里礦床斷裂構造特征

1.3巖漿巖

2鈾礦化蝕變特征

2.1鈾礦體產出特征

區內鈾礦化在1條礦帶內賦存著數十個至上百個礦體，其中最大礦體走向最大長130 m，傾向最大延深146 m。工業礦體走向與傾向長度不小于25 m的占工業礦體總數的58.6%，25～50 m占18.0%，50～100 m占22.2%，大于100 m的僅4個礦體，占1.2%，礦體走向與傾向長度無明顯消長關系。1#、2#、3#帶有少量礦體出露地表，標高68～96 m，大部分為盲礦體，一般埋深20～150 m，最深達306 m，總體傾向延深345 m，礦帶垂幅約300 m，礦體主要分布于0#～14#勘探線范圍內。8#帶礦體均呈盲礦體隱伏于地表以下26～434 m處，沿走向600 m，傾向延深465 m，礦帶垂幅約420 m。9#帶礦體僅1個礦體出露地表，其余均為盲礦體，埋深25～300 m，礦體埋深自西向東具有加大的趨勢。11#帶礦體為盲礦體，埋藏于地表以下13～523 m處。30#帶礦體均為盲礦體，埋藏于地表以下44～368 m處，礦體埋深自北西向南東具有加大趨勢。各礦帶礦體厚度、品位變化特征見表2。

表2　礦體厚度、品位變化特征

2.2鈾礦石礦物成分及其組合特征2.2.1礦石礦物成分

區內礦床礦石的物質成分較簡單，屬單鈾類型。通過人工重砂分析和各種綜合分析，礦石中的有用組分僅為鈾，主要以瀝青鈾礦形式產出，其次為少量的次生鈾礦物。瀝青鈾礦為黑色、鋼灰色，具貝殼狀斷口，條痕黑色，大多呈脈狀、細脈狀、網脈狀產出。次生鈾礦物主要為鈣鈾云母和銅鈾云母，其次為硅鈣鈾礦，再次為鋇鈾云母及少量鈾黑等。其余金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦及少量方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦等。另外，表生氧化物有褐鐵礦、水針鐵礦等，脈石礦物有微晶、細晶石英、螢石、方解石等，蝕變礦物有蒙脫石、水云母、綠泥石、絹云母、白云母等。

2.2.2礦物組合特征

礦物共生組合可大致劃分3組：①微晶石英-螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母；②微晶石英-黃鐵礦-瀝青鈾礦-赤鐵礦-蒙脫石-水云母；③螢石-黃鐵礦-瀝青鈾礦-蒙脫石-水云母。

2.3礦物生成順序

礦區礦物生成順序見圖1。石英自成礦前至成礦后均有形成，其量由多到少，與鈾礦有關的僅有紅色、灰黑色微晶石英。自成礦前期末至成礦初期有少量結晶螢石產出，成礦期有大量紫黑色螢石形成，直至成礦后期熱液活動的尾聲仍有淺色螢石生成，與鈾礦相關的為細晶狀、粉末狀紫黑色螢石。硫化物有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦，其中黃鐵礦在成礦前后均有形成，但主要生成于成礦期，其中細晶、粉末狀黃鐵礦與鈾礦關系密切。絹云母于成礦前后都有形成，成礦前期主要由斜長石蝕變而成及由區域構造作用產生，呈淺綠、黃綠色調。成礦期形成的主要為蒙脫石、水云母，與鈾礦密切相關。赤鐵礦是一種蝕變礦物，主要形成于成礦期，呈浸染狀產出。表生氧化作用形成的礦物有褐鐵礦、水針鐵礦、硬錳礦以及鈣鈾云母、銅鈾云母、硅鈣鈾礦，少量鈾黑等。

2.4礦石類型、化學成分及伴生元素特征2.4.1礦石類型

(1)微晶石英型。礦石呈肉紅色、灰黑色塊狀、細脈浸染狀、環狀構造，膠狀、骸晶狀、交代結構。礦石成分主要為微晶石英、黃鐵礦、瀝青鈾礦及少量赤鐵礦等。瀝青鈾礦呈分散浸染狀、細脈狀、環狀等產出，以充填為主，交代次之，為礦床主要的礦石類型。

(2)螢石型。礦石呈灰黑色、紫黑色、細脈浸染狀、塊狀、角礫狀、環狀構造，膠狀、交叉狀等結構。礦石主要成分為紫黑色螢石、黃鐵礦、瀝青鈾礦及微晶石英、赤鐵礦等，瀝青鈾礦呈細脈狀、浸染狀、鮞狀產出，以充填為主。

(3)黏土化型。礦石呈黃褐色帶灰黑色、稻草黃色，塊狀、顯微浸染狀、角礫狀構造，主要礦物成分為蒙脫石、水云母、瀝青鈾礦、赤鐵礦、黃鐵礦，瀝青鈾礦呈超顯微狀產出。

2.4.2礦石化學成分

(1)內帶花崗巖。共同點是Fe2O3、H2O及灼失量不同程度地高于圍巖，Al2O3、TiO2、FeO、MgO、Na2O含量低于圍巖，其余成分因礦石類型不同而異：①在微晶石英型礦石中，SiO2、MnO含量高于圍巖，K2O、CaO、P2O5含量低于圍巖；②在螢石型礦石內，CaF2含量較高，CaO、P2O5含量高于圍巖，SiO2、MnO、K2O含量低于圍巖；③黏土化型礦石中，P2O5含量高于圍巖，SiO2、CaO、MnO含量低于圍巖。

圖1　礦物生成順序

(2)外帶變質巖。共同特點是Fe2O3、FeO、H2O及灼失量均高于圍巖，Al2O3、Na2O含量低于圍巖。其余成分隨礦石類型而異：①微晶石英型礦石，SiO2含量顯著高于圍巖，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地低于圍巖；②螢石型礦石，CaF2含量顯著增高，CaO、P2O5、MnO含量高于圍巖，SiO2、TiO2、MgO、K2O含量低于圍巖；③黏土化型礦石，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地高于圍巖，SiO2含量低于圍巖。

2.4.3礦石中伴生元素

目前，礦石中可供工業利用的元素僅為U，未發現具有綜合利用價值的其他伴生元素。由于圍巖及礦石種類不同，礦石中各元素的含量有所差異：在各礦石中Be、Pb、Mn、Mo有不同量的帶入；Cu、Ti在以花崗巖為圍巖的礦石中趨向于帶出，而在以變質巖為圍巖的礦石中則有所帶入；V大都趨向于帶出，P一般有不同量的帶入；其余元素含量較穩定。

3鈾礦化成因

3.1多期次巖漿侵入

峽里鈾礦床80%以上的礦體和資源儲量賦存于花崗巖中，花崗巖與鈾礦化的空間吻合關系反映了花崗巖對鈾成礦的控制作用，主要表現為：①巖體巖石富鈾對成礦有利，區內礦床主要出露的3類花崗巖的鈾含量都較高，并均見有晶質鈾礦，晶質鈾礦直接被黑云母和斜長石包裹，可推測屬同巖產物；②礦體主要產于巖體內帶1 km、外0.5 km范圍內，巖體內存有較多的變質巖捕虜體，修行山頂尚存有大片殘留頂蓋，在距接觸帶1 km的內帶鉆孔中，深150 m處還見有變質巖捕虜體，表明礦區花崗巖剝蝕深度不大，礦化殼層保存較好，具有較好的保礦條件。除1#、2#、3#帶少部分、9#帶個別礦體出露地表外，其余盡管地表無礦，但一般在-25 m以下隱伏較好的礦體，目前已知的礦體埋深最大達520 m。

3.2斷裂構造3.2.1構造期與成礦的關系

區內構造活動按其與成礦的時間關系可劃分為：①成礦前構造，在礦床內表現強烈，主要形成近EW向，其次NW向硅化破碎帶，為成礦的基礎構造，當晚新華夏系構造與其疊加復合時，才有可能形成較好的鈾礦化；②成礦期構造，在礦床內較發育，可歸為近EW、NW、NNE、NE向等4個方向組，雖方向多組，但具有成生聯系，同屬于晚新華夏系構造成分，對成礦起主導作用；③成礦后構造，在礦床內表現較強烈，往往與前期構造疊加，破壞礦體，但無明顯錯動。

3.2.2構造復合對成礦的控制

(1)近EW向含礦構造。表現為晚新華夏系低序次的張扭性破碎帶、裂隙帶及裂隙構造，往往疊加復合于EW向構造體系的次級EW向壓性蝕變破碎帶上，主要發育于巖體內帶1 km、外帶0.5 km范圍內，為1組最為發育、呈礦最佳的含礦構造，如1#、2#、3#、8#、9#、11#帶等。眾所周知，熱液鈾礦床的形成常受多種地質因素制約，就區內礦床而言，單從構造角度來看，近EW向含礦構造賦存著較好的礦體，原因是：①成礦前基礎構造發育較好，為成礦提供了良好的儲礦空間；②成礦構造發育較好，與成礦前的基礎構造疊加復合程度高。

(2)NW向含礦構造。表現為晚新華夏系低序次張扭性破碎帶、裂隙構造，重接復合于EW向構造體系的NW向扭性硅化破碎帶上，分布于外帶，呈礦較好，但不發育，為1組較次要的含礦構造，如30#帶，該帶成礦基礎構造規模較大，南東段重接復合程度高、礦化好。

(3)NNE向含礦構造。表現為晚新華夏系次級壓扭性硅化破碎帶重接復合于EW向構造體系的近SN向張性構造上，如33#帶，產于接觸帶附近，礦化連續性較差。

(4)NE向含礦構造。表現為晚新華夏系扭性裂隙，一般與EW向構造體系的次級扭性裂隙帶重接復合，分布于內帶，不發育，規模小，含礦性最次，如6#帶等。

3.2.3成礦構造對礦體規模、形態及展布的控制

礦體規模嚴格受成礦構造制約，當成礦構造規模大且穩定時，則礦體規模較大，變化較?。恢鞒傻V構造帶內的礦體規模一般較大，而旁側次級成礦構造中的礦體規模通常較小。成礦構造為碎裂(破碎)帶、裂隙帶重疊于前期蝕變構造帶上，則可形成規模較大的透鏡狀或脈狀礦體；成礦構造為單裂隙，礦體則呈單脈狀，若成礦構造成群發育，礦體則呈群脈形式產出；成礦裂隙密集發育，則形成厚度較大的透鏡狀礦體。各組成礦構造控制著區內礦體的展布，如近EW向組成礦構造大致以400 m的等間距產出，導致該方向組的礦體亦以類似的間距展布，因此，自北而南，主要形成了4條近EW向含礦帶，即1#、3#、8#、9#、11#帶。1條含礦構造帶往往由若干個含礦構造組成，在平面上呈斜列式展布，在剖面上呈不規則側列，賦存其內的礦體與其排列組合形式雖表現出的明顯程度有所不同，但基本形式一致。

3.3熱液與蝕變

峽里鈾礦床熱液與蝕變活動較強烈，多達3期8次(圖1)，而鈾成礦僅與第2期的2次脈體活動即紅色、灰黑色微晶石英脈、紫黑色螢石脈活動緊密相關，主要發育于巖體內帶1.5 km、外帶0.5 km范圍內，產出形式以充填為主，交代次之。

(1)第1次脈體活動。為紅色、灰黑色微晶石英脈，多呈脈狀、細脈狀充填于近EW、NW、NNE向斷裂構造中。單個脈體規模較小，一般寬數厘米至數十厘米，長數米至數十米。系微晶石英，一般含有微粒、粉末狀黃鐵礦，部分還含有細—微粒狀紫黑色螢石。在同一脈體上往往見其邊部顯紅色，內部呈灰黑色，而紅色微晶石英集合體中浸染著赤鐵礦，可說明紅色微晶石英脈為灰黑色微晶石英脈演變的產物。

(2)第2次脈體活動。為紫黑色螢石脈，大都呈脈狀、細脈狀、網脈狀充填于近EW、NW、NNE向斷裂構造中。單個脈體規模較小，一般寬數厘米至數十厘米，結晶程度差，一般為細—微粒狀，往往含有粉末狀黃鐵礦，多疊加于紅色、灰黑色微晶石英脈上，但幅度稍大些。

峽里鈾礦床的礦化均發生于蝕變帶內，礦體大都賦存于強烈蝕變地段，在幾種(次)蝕變作用疊加的部位，礦體規模較大，品位較高，反映了圍巖蝕變在成礦中的重要作用。礦區內蝕變發育、種類較多，其形成與構造熱液脈體活動密切相關，普遍形成的有硅化、絹云母化、綠泥石化、水云母化，其次為堿性長石化、蒙脫石化、螢石化、黃鐵礦化、白云母化、褐鐵礦化，再次為赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。近礦蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、蒙脫石化、水云母化、赤鐵礦化、綠泥石化。

4結語

在對峽里鈾礦區地質構造特征、礦床礦化蝕變特征分析的基礎上，詳細探討了礦化成因，對于區內鈾礦找礦工作有一定的參考價值。

參考文獻

[1]杜樂天，王文廣.華南花崗巖型鈾礦找礦新目標——絹英巖化鈾礦類型[J].鈾礦地質， 2009，25(2)：85-90.

[2]杜樂天，王文廣.堿型地幔流體與富堿熱液成礦[J].礦床地質, 2009，28(5)：599-610.

Geological Characteristics and Mineralization Genesis of the Xiali Uranium Deposit in Jiangxi Province

Yan Zonggen

(263 Brigade of the Jiangxi Nuclear Industry Geological Bureau)

AbstractXiali uranium deposit is located in the NW side of Xiajiang county, Jiangxi province, the structures in the mining area are developed, magma intrusion with multi-phase, the hydrothermal activities are frequent, the wall rock alteration is strong. Based on analyzing the geological tectonic characteristics of the mining area,the ore-body occurrence characteristics, mineral composition and combination characteristics of the uranium ores, mineral produce order, ore types, ore chemical composition and its associated elements characteristics are discussed in depth. Based on the above analysis results,the mineralization genesis is studied to provide reference for the prospecting work in the mining area.

KeywordsGeological tectonic characteristics, Mineral composition, Ore types, Mineral produce order, Mineralization genesis

(收稿日期2016-01-13)

晏宗根(1967—)，男，高級工程師，331307 江西省新干縣昌言路6號。