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，與鈾礦化關系最為密切的是硅化和黃鐵礦化。對含礦巖石硅質大理巖的地球化學成分和微量元素進行了分析。結果顯示，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品位，鈾儲量達中型規模。筆者通過對革命溝地區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，旨在為本區外圍找鈾提供一些借鑒。

1　礦床地質概況

礦區為一倒轉背斜構造，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，形成寬數米至數十米的構造碎裂巖帶，并伴隨有強烈的后期熱液蝕變。在成礦后革命溝斷裂又經歷了多期次活動，沿斷裂發育有硅質角礫巖、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造夾持區。

2　鈾礦化特征

2.1礦體形態

礦床的礦體數量較多,形態較為復雜，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。礦體形態呈不規則狀，其產狀與控礦斷裂構造的產狀基本一致，走向290°～310°，傾向南西，傾角60°左右，礦體往往成群出現。

2.2含礦巖石特征

本區含礦巖石有蝕變角閃巖、硅質角礫巖、硅質大理巖和花崗巖，主要含礦巖石為蝕變角閃巖，次為硅質角礫巖。蝕變角閃巖中發育有硅化、碳酸鹽化、高嶺土化等蝕變，具有明顯的褪色現象，顏色呈淺灰色至灰白色。其間充填有較多的黑色硅質脈、黃褐色碳酸鹽細脈和黃鐵礦脈等；含礦硅質角礫巖沿革命溝斷裂分布，角礫由石英質、硅質組成，大小不等，呈棱角狀。膠結物由大量的玉髓、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，微裂隙發育，發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造蝕變帶內，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，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細脈關系密切，并見有瀝青鈾礦溶蝕黃鐵礦的現象；近地表次生鈾礦物發育，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；分散吸附狀態的鈾主要被鐵質和粘土礦物吸附。

礦石構造主要有脈狀、網脈狀—角礫狀，脈狀—浸染狀構造。結構主要有膠狀、蠕蟲狀和不規則粒狀。

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。由于斷裂兩側的巖性不同，圍巖蝕變發育的程度和種類也有所區別。

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物的形式出現。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，與鈾礦化關系密切，礦后期呈乳白色石英脈產出。

碳酸鹽化：分布在角閃巖和蝕變花崗巖內，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。根據晶形的發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，呈膠結物、細脈狀和浸染狀分布。膠狀黃鐵礦與鈾礦化關系密切。

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出，屬于晚期蝕變，與礦化關系不大。

沿北西向控礦構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。以構造或接觸帶為起點，向角閃巖一側，依次見有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化；在大理巖一側，僅表現為硅化、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，Fe2O3、CaO增加，SiO2、Na2O、MnO、，FeO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與鈾礦關系極為密切。

4　結論

（1）本區鈾礦化與圍巖蝕變關系密切，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，Fe2O3、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，可作為尋找鈾礦化指示元素，尤其是Mo與鈾礦關系極為密切，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1：5萬鈾礦區域調查之地質分冊 [M]，核工業212，1992.

[2]李萬華,陳云杰,等.河西走廊及鄰區鈾成礦條件、目標類型及遠景研究 [M],核工業二○三研究所,2009.

P632[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～58～2