王磊
摘要:粵西北地區處于國家重點攻關的南嶺東西向成礦帶與郴懷北北東向成礦帶的交匯部位。通過對粵西北地區鈾成礦地質條件的分析,分析總結了區域鈾成礦規律。分析表明該區具有對鈾成礦十分有利的地質條件,在花崗巖體內、巖體外接觸帶、灰巖砂巖層間破碎帶等均具有較好的找礦前景。
關鍵詞:粵西北;鈾礦;成礦規律;找礦潛力
1.地質背景
1.1大地構造位置
本區大地構造位于華夏古陸與揚子古陸的結合部位(欽杭結合帶),成礦帶劃分屬南嶺成礦帶(Ⅲ級),郴懷成礦帶(Ⅳ級)從本區穿過,處于極有利的鈾成礦大地構造環境。
1.2地層及巖漿巖
粵西北地區出露的地層較齊全,從下古生界震旦系至中、新生界,除缺失奧陶系、志留系以外,其余地層均有出露。其中最老的下古生界震旦系、寒武系,分布于西部云開大山后加里東隆起,以淺海相碎屑沉積為主,為類復理石、硅質巖夾火山碎屑巖建造。上古生界泥盆、石炭、二疊系及中生界三疊系遍布全區,主要沿東陂-連州復向斜和連陽復向斜分布,以淺海相碳酸鹽巖為主,海相陸源碎屑巖類和海陸交替相的砂頁巖、灰巖互層及煤系地層次之。其中下石炭統的梓門橋組鈾礦化較發育,見有工業礦體,上二疊統龍潭組次之。此外,下石炭統的石磴子組和上泥盆統也具有零星鈾礦化。三疊系下、中統淺海相碳酸鹽及碎屑沉積較發育,但三疊系上統及侏羅系僅零星分布,沉積類型主要為海陸交互相含煤碎屑沉積及火山碎屑沉積;白堊系及新生界古近系為陸相紅色碎屑沉積,呈盆地狀露布,第四系分布廣、厚度薄。
區域巖漿活動頻繁而強烈,多期多階段或同期多階段巖漿活動形成的不同規模的巖體十分發育。出露的巖體有北部的九嶷山巖體、東部的大東山巖體、南部的連陽巖體和西部的禾洞、永和等巖體,出露面積為2380平方公里,占本區面積的四分之一以上。這些巖體以中深成侵入巖為主。巖體產狀多樣,有中深成相的巖基、淺成相的巖株、巖墻和淺成一噴發相的次火山巖。巖性甚為復雜,有酸性、中酸性、基性及堿性巖等。形成時代有加里東期、印支期及燕山期等。
1.3構造
粵西北位于南嶺緯向構造帶、湘南經向構造帶、新華夏系構造、粵北山字形構造的交接處,構造條件錯綜復雜。區內大致以西江南北一線為界,東邊為宏大的NNE斷褶帶,即郴-懷斷褶帶的一段所據;西邊為粵北山字形構造西翼反射弧所在,并穿插散布有經向、緯向、新華夏系和旋卷構造。
2.鈾礦化特征
粵西北地區分布的鈾礦主要為花崗巖外帶型和花崗巖型兩大類。據各大類型圍巖和控礦構造,花崗巖外帶型可分為灰巖、砂巖層問破碎帶型和變質巖蝕變破碎帶型;花崗巖型可分為硅化脈型和花崗巖蝕變破碎帶型。
2.1花崗巖外帶型
花崗巖外帶型為本區內主要鈾礦化類型,分布廣泛。其中灰巖、砂巖層間破碎帶型鈾礦化明顯受巖性、巖層界面控制,主要層位為下石炭統梓門橋組、石凳子組、孟公坳組等不純灰巖和二疊系灰巖、硅板巖等,以及上泥盆統不純灰巖等,部分距花崗巖體較近。鈾礦體主要控制于北北東向深、大斷裂附近低級別的巖層接觸界面層問破碎帶、裂隙構造帶中,部分賦存于斷裂夾層位的古巖溶帶中,與鈾礦化關系密切的蝕變為局部地段發育的赤鐵礦化、褪色化、黃鐵礦化,多伴隨瀝青鈾礦產出。礦體呈似層狀、透鏡狀、不規則狀,長數十米至300米,厚一般幾厘米至8米,品位中等;變質巖蝕變破碎帶型主要分布于花崗巖體外帶,距巖體較近(一般0~6千米)。鈾礦化受寒武系下亞群含炭頁(板)巖、含炭沙巖層位控制明顯,產于巖層的層間破碎帶、擠壓帶中。破碎帶具明顯的糜棱巖化,巖性破碎,局部有角礫巖,細脈狀黃鐵礦與鈾礦化關系密切。鈾礦化呈透鏡狀、不規則狀。尚未發現礦床,但見工業礦體。
2.2花崗巖型
花崗巖型為本區內次要礦化類型,其中硅化脈型廣泛分布于禾洞巖體西北部巖體過渡相想到邊緣相的中粒(斑狀)黑云母花崗巖、中細粒或細粒黑云母花崗巖中。鈾礦化產于長約7千米的北東向斷裂上下盤(主要是上盤)次級構造中。含礦構造由成礦期灰白色硅化巖、赤鐵礦化硅化巖、煙灰色石英細脈及含紫黑色螢石的硅質細脈構成。硅化、赤鐵礦化(紅化)、螢石化是近礦蝕變。礦體走向長30米~190米,延深40米~150米,厚度幾十厘米至3.7米。礦床規模小,礦石品位高;花崗巖蝕變破碎帶型廣泛分布于禾洞巖體西北部巖體過渡想到邊緣相。鈾礦化受規模大小不一、由各種蝕變巖組成的蝕變破碎帶控制。蝕變破碎帶膨脹且早期硅化不強烈的部位和赤鐵礦化(紅化)、硅化,特別是黃綠色絹云母化發育的地段,以及蝕變破碎帶分枝復合部位,為有利于鈾礦化富集地段(部位)。鈾礦化不很連續,不很均勻,呈扁豆狀、透鏡狀、不規則狀。尚未發現礦床,但見工業礦體。
3.鈾成礦規律分析
3.1鈾礦化控制于古隆起邊緣淺海區及古斷裂帶兩側
加里東運動后,晚古生代為相對穩定的海盆,古海底隆起或古海脊古斷裂初步形成,海盆南部有佛崗隆起帶及其同向古斷裂,西部有云開大山隆起帶,北部有九峰隆起帶和瑤山隆起帶,于瑤山隆起帶與佛崗隆起帶之間有一北東向的古斷裂存在。目前所發現的礦床、礦(化)點,幾乎全分布在古隆起帶(尤其南部隆起帶)邊緣的淺海區及古斷裂帶的兩側。
3.2鈾礦化受區域性構造的交匯部位控制
鈾礦化分布的相對集中性,受不同方向的區域性構造帶交匯部位控制。如九峰東西向構造亞帶(西段)與北東向構造交匯部位,控制了仙洲一清江一帶鈾礦化的分布;大東山東西向構造亞帶西段與連陽南北向構造復合部位,控制了西江—連州一連南一帶的鈾礦床、礦點和礦化點的分布;郴懷斷褶帶與北西向斷褶帶交匯復合部位,控制了西江-小江-黎埠-寨南-帶鈾礦點、礦化點的分布;北江斷褶帶與英德東西向斷褶帶復合部位,控制了西牛、馬口-帶鈾礦化點的分布。
33礦床、礦(化)點的產出受巖體巖相和一定層位控制
區內花崗巖型鈾礦化集中分布于面積442km2的燕山期禾洞巖體北西部中粒、中粗粒黑云母花崗巖和中細粒、細粒黑云母花崗巖,即該巖體的過渡相和邊緣相內。該巖體長期遭受剝蝕,相帶明顯,且堿交代(正長巖)和中細粒、細粒黑云母花崗巖的白云母化等自變質作用較發育,可使巖體中的鈾被解析出來,成為鈾成礦的物質來源。多次、多向巖漿活動形成的巖體接觸界面和幾何空間可為爾后構造的發展,礦液的積聚和鈾的析出、沉淀提供必要的條件。該巖體由中心相向邊緣相,二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉增加,氧化鈣、氧化鐵減少,也就是由較基性變為酸性,致巖體的過渡相和邊緣相鈾礦化最集中和最富集;區內花崗巖外帶型鈾礦床和一批礦點主要分布于下石炭統梓門橋組和上二疊統,其次是分布在孟公坳組、石磴子組,以及寒武系下亞群和上泥盆統。鈾礦化受層位控制明顯,主要控礦層位有:寒武系下亞群含炭頁(板)巖、含炭沙巖;下石炭統梓門橋、石磴子、孟公坳等不純灰巖;二疊系灰巖、硅板巖等;中泥盆統桂頭組沙巖、含礫沙巖;上泥盆統不純灰巖等。產出礦床、礦點層位的一個共同特點,是與相鄰層位相比,鈾含量普遍較高,有的可達富鈾層(U>10×10-6)。
4.結論
粵西北地區花崗巖體與變質巖的接觸帶,已發現不少變質巖蝕變破碎帶型鈾礦化點帶。同時灰巖、沙巖層間破碎帶型鈾礦化的有利層位很多,在這些有利層位(郴懷深斷裂及其伴生斷裂切割部位)已找到1個鈾礦床和一大批礦(化)點,這些都是新一輪找礦的一個主要方向。