北秦嶺成礦帶丹鳳三角地區鈾成礦條件分析

趙友東

摘要：北秦嶺成礦帶東段丹鳳三角地區是我國重要的鈾礦富集地之一，目前已發現花崗巖型鈾礦床2處和偉晶巖型鈾礦床4處。本文綜合分析了丹鳳三角地區的鈾成礦條件，認為富鈾地層發育，相對穩定的構造及富鈾巖漿巖（包括偉晶巖脈）發育等獨特條件是鈾成礦的主要有利因素。

關鍵詞：丹鳳三角地區；鈾成礦條件；富鈾地層；富鈾巖漿巖

丹鳳三角地區位于秦祁昆成礦域秦嶺—大別成礦省北秦嶺鈾成礦帶東段，屬于華北地塊南緣與秦嶺造山帶的結合部位[1]，南部為北西西向展布的商丹區域大斷裂帶，北部為近東西向展布的蔡川斷裂帶，此二者構成了丹鳳三角地區的南北邊界。該地區是我國重要的鈾礦較為發育的地區之一，該地區目前已發現鈾礦床6處（圖1），其中花崗巖型鈾礦床2處（張灣、高山寺），偉晶巖型鈾礦床4處（陳家莊、小花岔、土地嶺、光石溝），此外還有鈾礦點數十個以及鈾礦化異常點上千個。本文將對丹鳳三角地區鈾成礦地質特征進行闡述并重點對鈾成礦條件進行分析。

1.鈾成礦地質背景

丹鳳三角地區位于北秦嶺成礦帶東段，屬中國華南板塊與華北板塊的的結合帶。鈾礦類型可劃分為花崗偉晶巖型鈾礦和花崗巖構造熱液型鈾礦兩類。以分水嶺斷裂為界，北部主要發育花崗偉晶巖型鈾礦，南部主要為花崗巖構造熱液型鈾礦。

分水嶺斷裂以北的秦嶺巖群內侵入有多個加里東期花崗巖體，在巖體與地層接觸帶附近，脈狀花崗偉晶巖十分發育，形成了多個偉晶巖密集區。密集區內偉晶巖具有明顯的水平分帶性，靠近巖體的近帶偉晶巖為黑云母偉晶巖（內帶），距巖體稍遠的中帶偉晶巖為二云母偉晶巖（中帶），遠離巖體的遠帶偉晶巖為白云母偉晶巖（外帶）[2]。鈾礦化通常主要產在內帶，如陳家莊鈾礦床產在黑云母偉晶巖帶內。

分水嶺斷裂以南的丹鳳巖群中發育較多花崗巖體，鈾礦化產于花崗巖與地層接觸部位，礦化帶呈近東西向展布，受構造控制明顯，并發育較強的硅化、碳酸鹽化、赤鐵礦化及絹云母化。典型鈾礦床有高山寺鈾礦床和張灣鈾礦床。

2.鈾成礦條件分析

2.1富鈾地層發育

工作區內出露的地層主要有下元古界秦嶺巖群郭莊巖組和雁嶺溝巖組，為北秦嶺造山帶的一套中深變質（角閃巖相）的地層組合體。在丹鳳三角地區出露最廣，呈NWW向展布。巖性主要為灰色條帶狀含矽線石榴黑云斜長片麻巖、灰色含榴黑云斜長片麻巖、灰色條帶狀黑云斜長片麻巖。

秦嶺巖群鈾豐度2.7×10-6，其中郭莊巖組（Pt1g.）出露面積最廣，厚度最大，主要巖類為矽線石榴黑云斜長片麻巖和各類混合巖，夾少量云母石英片巖、大理巖、長英質變粒巖，平均鈾含量3.86×10-（6表1），該段中的碳泥質巖含鈾量最高為19.9×10-6，平均為6×10-6。秦嶺群巖在變質過程中具有變質程度越高，鈾遷出越多的特點；在混合巖化過程中，混合巖化程度越強，則巖石中鈾含量增多，而釷含量則出現由低到高又到低的趨勢。秦嶺群經歷了多期變質作用和混合巖化作用，鈾元素發生多次活化、轉移和重新分配，在某些有利地段，鈾能夠不斷增加，直至鈾礦床的形成。

秦嶺巖群之變質巖由東到西，鈾、釷含量變化不大（表2）；不同巖性段的鈾、釷含量也比較穩定：鈾平均含量約（3～4）×10-6，釷平均含量約（19～25）×10-6。不同巖石類型的變質巖，鈾、釷含量有明顯差別：基性變質巖（角閃片巖和黑云斜長角閃片麻巖等）鈾含量較低（1.5×10-6），泥質—長英質變質巖（黑云斜長片麻巖和長英質片巖等）鈾含量較高（3～4）×10-6，鈣質變質巖（大理巖等）鈾含量介于二者之間。

鈾礦區的圍巖部分樣品的分析結果（表3）顯示礦區的黑云斜長片麻巖或黑云角閃片麻巖比區域上的同類巖石鈾含量要高，而釷/鈾比值普遍降低。表明礦區圍巖可能提供鈾源，也有可能是偉晶巖的混染作用導致了鈾的再次富集。

2.2構造相對穩定

丹鳳三角地區位于華北地臺以南的北秦嶺加里東構造—巖漿巖帶，受NWW向商丹斷裂及近EW向蔡川斷裂所夾持的東寬西窄的楔形區控制。該區經歷了5次大的構造熱事件，為先擠壓后拉張的構造環境，其中前三期（早元古代、中晚元古代、晚元古—早古生代）構造變動中尤以后者最為強烈，并伴隨有S型和I型花崗巖侵位。S型花崗巖漿期后富鈾殘余巖漿對形成含晶質鈾礦的花崗偉晶巖起到了關鍵性作用。晚古生代—中新生代，北秦嶺南緣商丹斷裂帶活動仍很強烈，但是秦嶺巖群受區域構造的制約，作為島弧基底而整體抬升，是活動區中相對穩定的區塊，因此花崗偉晶巖型鈾礦形成后沒有遭受后期構造破壞得以保存下來。

2.3富鈾巖漿巖發育

北秦嶺成礦帶東段地區侵入巖主要的時代為加里東期和燕山期（也有少量小規模巖體為元古代和海西期）。本文重點關注的丹鳳三角地區侵入巖以加里東期為主，按照野外地質特征和前人取得的同位素測年資料，將丹鳳三角地區加里東期花崗巖進一步劃分為三個階段：

（1）強變形花崗巖：呈巖基產出，由二長花崗巖構成，主要礦物：鉀長石（～35%）、斜長石（～30%）、石英（20%～25%）、黑云母（～15%）和少量角閃石（～3%），巖石變形強烈，受構造以出露于丹鳳北部的百神廟巖體和西峽北部的漂池巖體為代表，出露較少，同位素年齡在471Ma～495Ma之間[4]，與鈾礦化關系不大，代表了北秦嶺東段古生代最早一期地殼深熔和花崗巖漿侵入事件。endprint

（2）弱片麻狀二長花崗巖：主要由二長花崗巖、花崗閃長巖和黑云母花崗巖構成，代表性巖體有棗園、寬坪、灰池子巖體等，以I型花崗巖為主。礦物組合為：鉀長石（25%～40%）、斜長石（30%～35%）、石英（25%～30%）、角閃石（8%～15%）和黑云母（5%～10%）及少量不透明礦物，普遍發育片麻狀構造。同位素年齡在440Ma～460Ma之間[4]，反映一期最為強烈的花崗巖漿侵入事件。

（3）無任何變形的淡色塊狀花崗巖：呈大巖基產出，主要巖石類型為淡色中細粒含榴二長花崗巖，在丹鳳三角地區分布尤為廣泛，代表性巖體為黃龍廟、黃柏岔、騾子坪、桃坪，大毛溝巖株，為S型花崗巖。主要礦物組合為：鉀長石（～40%）、斜長石（～20%）、石英（～30%）、黑云母（～3%）、白云母（～1%）和少量石榴子石（1%～3%）。偉晶巖型鈾礦化主要產于該期巖體的內外接觸帶，同位素年齡400Ma～420Ma[4]，代表了丹鳳地區早古生代最晚一期花崗巖漿活動。

通過整理北秦嶺東段各個巖體的鈾、釷含量及浸出率（表4）發現：各個巖體的含鈾情況差別較大，其中燕山晚期華山巖體的鈾、釷含量最低，中元古代張家坪巖體最高，釷/鈾比值均大于4。燕山期花崗巖體鈾浸出率最低，一般在21.7%～35.4%之間，加里東期花崗巖體鈾浸出率最高達62.4%，極高的浸出率可以為鈾成礦提供豐富的鈾源。

2.4偉晶巖脈密集發育

丹鳳地區偉晶巖脈分布廣泛，有數千條之多，偉晶巖脈密集區共有17片（圖2），一般密集區均有十幾條至幾十條。在17片密集區中13片已經發現了鈾礦化。其中黃龍廟巖體東南部的陳家莊—毛芋園地區、灰池子巖體南東緣的麻地溝—大毛溝地區、黃龍廟巖體北側巒莊地區以及疙瘩廟地區已形成有意義偉晶巖型鈾礦床、礦點，鈾成礦地質條件有利，成礦遠景較大。

花崗偉晶巖脈在巖體內外接觸帶及巖體內部呈北西西向展布，以外帶為主，與北西西向巖漿巖帶展布方向一致。巖脈呈淺肉紅色、灰白色，大小不等，寬1m～50m，長50m～1200m。從成分看：有高鉀質和低鉀質兩種。在含礦性上：各種顏色花崗偉晶巖脈中均見有礦化，以高鉀、紅色花崗偉晶巖脈為主，數量較多且含礦較好。花崗偉晶巖中見有明顯的偉晶結構、似文象結構且相帶分布明顯，礦物顆粒大小懸殊、混雜分布、常呈團塊狀。石英或長石礦物拉長或交織分布；在顯微鏡下見有明顯的蠕蟲結構和局部文象結構，礦物顆粒大小懸殊、偉晶結構顯著，并見有典型的微斜長石—條紋長石，這一花崗偉晶巖中常有的特征礦物。

含鈾偉晶巖脈主要分布于花崗巖體與秦嶺巖群的內外接觸帶，外接觸帶偉晶巖更為發育，偉晶巖脈規模大，以獨立偉晶狀結構為特征；內帶偉晶巖較外帶不發育，以中粗粒—偉晶狀結構為主，多呈團塊狀或似脈狀產出。當偉晶巖出現在內接觸帶時，脈巖規模較小，相應鈾礦體規模較小，礦化連續性較差，如黃龍廟巖體中的陳家莊礦床；當偉晶巖脈出現在外接觸帶時，脈巖規模較大，相應礦體規模較大，礦化連續性較好，如光石溝礦床。

3.結語

丹鳳三角地區普遍發育有富鈾地層，后期構造相對穩定，富鈾巖漿巖亦十分發育，富鈾偉晶巖脈局部密集發育，鈾成礦條件十分有利，成礦潛力較大，還具有尋找中大型鈾礦床的潛力。

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