甘肅7903礦床鈾礦化特征及成因分析

謝宏標

（甘肅省核地質二一九大隊，甘肅 天水 741025）

甘肅7903礦床鈾礦化特征及成因分析

謝宏標

（甘肅省核地質二一九大隊，甘肅 天水 741025）

主要論述了7903礦床地質背景和礦化特征，通過對礦床的成因分析，認為礦床受構造和層位雙重控制，鈾源主要來自花崗巖，礦床成因屬表生淋積型鈾礦化。

鈾礦；特征；成因；分析

1　地質背景

7903鈾礦床位于秦嶺褶皺系禮縣—柞水冒地槽褶皺帶西段中部，地處秦嶺東西向構造帶與天水—武都隱伏基底深斷裂的交匯復合部位 （如圖1所示）。

圖1　交匯復合部位圖

1.1地層

區內出露地層主要有中泥盆統和中石炭統。中泥盆統和中石炭統經海西期區域變質作用，巖石普遍發生了淺變質（如圖2所示）。

圖2　中川巖體示意圖

中泥盆統（D2）在區內以下坪—崖灣—梁坪一線為界劃分兩個不同的巖相，南相為西漢水組（D2X），北相為舒家壩組（D2S）。

西漢水組（D2X）：為一套淺變質的淺海潮坪相及次深海相沉積。巖性以碎屑巖為主，夾碳酸鹽巖，組成草山下—坪溝里復式向斜。

舒家壩組（D2S）：屬大陸斜坡相沉積。巖性以碎屑巖為主，偶夾少量碳酸鹽巖，具粗細相間重復韻律特征，組成馬塢—酒店復式背斜。

中石炭統（C2）是在原泥盆紀隆起時，由于南北向擠壓力的減弱，同生大斷裂進一步裂開擴張而形成的裂陷槽盆相沉積。巖性為一套淺變質的含碳碎屑巖夾碳酸鹽巖。劃分為五個巖性段，十個亞層，總厚度825～3759m，組成石家河壩復式向斜。中石炭統呈角度不整合于中泥盆統之上，部分地段為斷層接觸。地層總體呈北西—北西西展布，其中第二巖性段下部和第三巖性段下部為區內主要含鈾層位，產有7903、7901鈾礦床。

1.2構造

本區位于宕昌—禮縣—高橋大斷裂西段膨大、分枝的“入”字型夾持區，基本構造線呈北西—北西西向展布。北西西向褶皺構造、層間擠壓破碎帶、中川巖體東外帶弧形斷裂巖帶構成了區內的基本構造格架。高橋—洮坪同生大斷裂西段的兩分枝斷裂為本區的主要導礦構造。近東西向層間擠壓蝕變碎裂帶、北北東向、北北西向、北東向蝕變碎裂帶控制著本區鈾礦床和礦點的空間展布。

1.3巖漿巖

礦床西北部為中川復式巖體，產出面積216km2，Rb-Sr同位素年齡為232.9Ma［1］。巖體與圍巖界限清晰，侵位距離大，成巖溫度較高（850～900℃，淬火法測定）。

中川巖體為一等軸狀巖基，從早到晚分五次侵入活動，分別形成了石英閃長巖（Qδ51-1）、花崗閃長巖（γδ51-2）、中粗粒斑狀黑云母花崗巖（γ51-3）、中粒含斑黑云母花崗巖（γ51-4）和中細粒黑云母花崗巖（γ52）。Qδ51-1和γδ51-2在巖體邊部為殘留體產出。γ51-3、γ51-4、γ52由外向內呈同心環狀分布。這三期次花崗巖為同源活動的產物，巖石類型屬二長花崗巖，巖石化學類型為富硅偏堿鋁過飽和型，鉀含量大于鈉含量［1］。

2　礦床地質

礦床位于中川巖體的東南外帶，在2.6km2的礦床范圍內，出露地層主要為中石炭統淺變質巖系，上覆大片第四系沉積物。

2.1地層

中石炭統在礦床范圍內分為2個巖性段、6個巖性層。鈾礦化賦存于C2z2-2硅板巖夾粘板巖或含炭粘板巖夾硅板巖中。主要含礦巖石為含炭粉板巖、含炭硅板巖、含炭粘板巖及它們之間的過渡巖石。此外還有角礫巖、構造泥、微細粒花崗斑巖等。均屬C2z2-2層位。

2.2構造特征

礦床位于石家河壩復式向斜南翼。礦區內斷裂構造、次一級褶皺極為發育。區內的3號向斜為主要控礦褶曲，它位于F629斷裂帶上盤，距斷裂帶30～50m，軸向280°～300°，向北西290°～300°方向傾伏，傾伏角10°～18°。向斜開闊平緩，兩翼近于對稱，軸面近于直立，微向南傾。區內主要礦體均產于此褶曲的南翼或核部。

F629斷裂帶為主要控礦構造，呈舒緩波狀東西向展布。全長1100m，傾向北東（5°～15°），傾角50°～65°，西端微向南彎，歸并于F30號帶，東端向北彎曲，歸并于F601。

2.3熱液活動和圍巖蝕變

礦區內熱液活動較弱，規模小，多呈脈狀及網脈狀，以充填為主。主要脈體有石英脈、黃鐵礦脈及伴隨的微弱蝕變現象，但均與礦化無成因關系。偶見瀝青鈾礦—黃鐵礦細脈，黃鐵礦呈他形隱晶質，瀝青鈾礦多呈殘余鈾黑。

3　鈾礦化特征

3.1含礦巖石特征

主要含礦巖石為含炭粉板巖、硅板巖、粘板巖及構造角礫巖、微細粒花崗斑巖等。巖石的總體特征是：普遍含炭，破碎，常有退色蝕變現象，微細裂隙發育。充填有粘土礦物、鐵的氧化物、高嶺土、黃鐵礦、鈾黑等。

3.2鈾的存在形式及鈾礦物

區內鈾以單鈾礦物、含鈾礦物、分散吸附狀鈾三種形式存在。單礦物主要是鈾黑，次為鈣鈾云母、水硫鈾礦、水鈾釩和鈾銅釩。含鈾礦物有含鈾石膏。分散吸附狀態的鈾是普遍的存在形式，被氧化鐵、粘土、構造泥所吸附。

3.3礦石結構構造及礦物共生組合

鈾礦物結晶細小或呈膠狀，常充填于微細裂隙中，礦石構造為細脈狀、網脈狀、浸染狀、角礫狀、膠狀等。

共生礦物有星點狀黃鐵礦、瀝清鈾礦、殘余鈾黑所組成的同一條細脈，并見瀝清鈾礦交代黃鐵礦。伴生礦物有結晶較好的黃鐵礦、白鐵礦。伴生元素含量甚微，無綜合利用價值。

4　礦體特征

工業礦體主要分布于 F629斷裂帶上盤，C2Z2-2-2地層下部和C2Z2-2-1地層的上部，在三號向斜的有利巖性中礦體比較集中并有礦體埋深增大而遠離F629的現象。礦體出露總趨勢東高西低，分布在長700m，寬50～100m范圍內，與三號向斜C2Z2-2-2層底板起伏大體一致。地化環境處于弱氧化帶至氧化還原過渡帶之間。礦體均為盲礦體，按其展布方向分為近東向、北東向、近南北向三組。

近東西向組：礦體形態與斷裂構造、褶皺構造、微細裂隙及巖性有關，呈似層狀、透鏡狀。礦化受巖層產狀、層間構造及有利巖石中微裂隙控制，但礦化對裂隙方向、充填物等無選擇性，如9、10號礦體，賦存在F629斷裂上盤，三號向斜的有利巖性中，礦體形態與巖層褶皺產狀近似，呈南高北低的不對稱“V”字形。礦體走向較長，延深不大，厚度變化在0.43～12m間。在構造變異部位、向斜凹槽內礦體厚度增大，品位增高。區內百分之九十以上的資源量屬這類礦體［2］。

北東向組：主要受北東向斷裂構造控制，產于北東向斷裂和斷裂所組成的楔形地塊內。此類礦體屬早期熱液產物，明顯偏鐳。

近南北向組：礦體受南北向斷裂控制，為數極少。

總體看，礦體規模一般較小，長度大于80m的礦體只有5個。主要礦體規模、品位、形態見下表。主要礦體規模、形態見表1。

表1　主要礦體規模、形態一覽表

5　礦床成因分析

5.1地質背景條件優越

7903礦床是在特定的地質背景條件下形成的。處于秦嶺東西向構造帶與南北向天水—武都基地深斷裂的交匯復合部位。由于各構造體系的長期相互作用，致使區內構造形跡復雜，巖漿活動頻繁，熱液活動和圍巖蝕變強烈。為本區鈾礦床的形成奠定了地質基礎。

5.2鈾源豐富

中川巖體是區內主要的鈾礦含礦地質體。在廣泛發育規模較大的巖體蝕變碎裂巖帶中，鈾含量高出正常花崗巖鈾含量的2～2.8倍。巖漿活動為鈾等多金屬元素的活化、遷移和富集提供了熱動力條件，也是提供鈾及多金屬元素的物質源。

5.3斷裂構造控制鈾成礦

礦床內的礦體嚴格受控于近東向、北東向、近南北向三組斷裂。F269斷裂中存在一定厚度的斷層泥是良好的隔水層，斷裂帶上盤的碎裂巖石是礦液的通道，其中的構造裂隙、微裂隙、巖石孔隙是礦液停積的空間。因此近東西向的小向斜和斷裂對礦體起到了聯合控制作用。

5.4C2Z2-2地層是成礦的有利層位

中石炭統中川組總體上呈北西、北西西向展布，為一套碎屑巖夾碳酸鹽巖建造的海相沉積巖系。礦化主要產于巖石孔隙度大、性脆、易破碎的C2Z2-2砂質板巖巖層內，含礦層位均為含水 （透水）層，富含黃鐵礦、炭質、褐鐵礦、粘土礦物等還原吸附劑。

5.5地下水及層狀氧化帶，是后生改造富集的重要因素

礦床的形成和破壞與地下水活動、水文地球化學關系密切。礦體主要賦存于F269斷裂帶上盤的契形部位和三號向斜南翼或核部，處于弱氧化帶至氧化還原過渡帶中。

6　結論

7903礦床嚴格受構造和層位控制。鈾的存在形式主要為分散吸附狀，次為少量的鈾黑和次生鈾礦物。礦床的形成與特定的球化學環境有關。礦床礦物組合簡單。鈾源主要來自花崗巖，少量來自圍巖和早期熱液鈾礦化，屬淋積型鈾礦化成因。

［1］李永軍，霍福臣.西秦嶺東段侵入巖的構造成因類型［J］.甘肅地質學報，1996，5（1）：30-44.

［2］張玉龍.甘肅7902鈾礦床特征及控礦因素分析［J］.西北鈾礦地質，2008，69（1）：14-20.

［3］7903礦床儲量報告［R］.二一九地質大隊，1978，19-22.

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