湖北省崇陽縣梯沖礦床地質特征及資源潛力分析

廖志強，文永華，李安邦，任麗萍

（湖北省核工業地質調查院, 湖北 孝感 432000）

梯沖鈾礦位于鄂、湘、贛三省交界的湖北省咸寧市崇陽縣東南部，是湖北省內重要的碳硅泥巖型鈾礦床。本區鈾礦地質調查工作始于二十世紀的五十年代。二十世紀80年代，湖北省核工業地質調查院（原核工業中南地勘局309大隊）完成了本區地表揭露和重點地段的淺部揭露評價工作，落實為1處小型鈾礦床。2014年，湖北省核工業地質調查院獲得該地區鈾礦普查探礦權。作者在分析本礦鈾成礦地質條件、鈾礦化特征的基礎上，探討了該地區鈾資源潛力以及下一步找礦方向，為深入勘查提供指導。

1 成礦地質條件分析

1.1 區域地質條件

礦區位于江南古陸北緣與下揚子地塊交接處，是下揚子臺坪東南的鄂東南褶沖帶與江南臺隆的過渡地帶—幕阜臺拗，礦床產出于通山臺褶束南端的九宮山復背斜的北翼，同時也是通山復向斜的南翼區域[1]。從全國鈾礦區帶劃分看，該區屬于下揚子鈾成礦帶幕阜山—修水鈾成礦區[2]。

區域主要出露地層為中元古界—志留系中淺變質巖系(圖1)。中元古界冷家溪群主要巖性為板巖、雜砂巖。上元古界南華系蓮沱組為雜砂巖、砂礫巖；南沱組為冰磧砂質礫巖；震旦系主要為一套雜砂巖、硅質巖組合。下古生界寒武系牛蹄塘組巖性為炭質板巖、含炭泥板巖，為區內主要含礦層位；奧陶系～志留系主要為灰巖、碎屑巖建造。

本區構造非常發育，整體屬九宮山復背斜的北翼及通山復向斜的南翼，呈近東西偏北向展布，背斜核部為冷家溪群，向斜核部為志留系，地層在礦區以緊閉同斜倒轉背斜為主，剝蝕后呈現反向假“單斜構造”，多見次級褶皺及地層撓曲。區域斷裂構造以NE向，EW向為主，NE向桃樹港斷裂沿礦區西側通過，EW向層間斷裂構造橫貫礦區。

1.2 礦源條件

早寒武世牛蹄塘期，本區處于臺溝中水流不暢的非補償性淺?！肷詈＿€原環境或半封閉的海灣還原環境，巖石普遍富鈾、釩、炭質以及黃鐵礦。根據伽瑪能譜測量統計結果[3]，牛蹄塘組上段平均鈾含量為（104.77～ 127.51）×10-6，平均釷含量為6.30～12.14）×10-6，Th/U比值較小，平均值在（0.05～1.32）×10-6之間，鈾含量普遍達到預富集作用。富鈾層厚度可達500m，分布范圍超過10km2，形成區域十分豐富的鈾源層。

1.3 巖性條件

鈾礦化主要賦存于下寒武統牛蹄塘組上段中。下寒武統牛蹄塘組含礦層在礦區內呈近東西向展布，靠近桃樹港斷裂處受其牽引作用的影響，變為北東—南西向展布。牛蹄塘組上段下部（∈1n1-3a）下層為千枚狀泥板巖夾富炭泥巖透鏡體含少量磷質結核，底部常見硅質餅狀結核；中層為中厚層炭質硅質泥板巖夾富炭泥巖、炭質泥灰巖透鏡體，偶夾薄層硅質泥板巖透鏡體；上層為中層斑點狀含炭泥板巖夾富炭泥巖透鏡體。牛蹄塘組上段上部（∈1n1-3b）下層為薄～中層炭質泥板巖夾炭質硅質泥板巖透鏡體，底部見磷質結核；中層為富炭泥巖、炭質泥板巖夾硅質泥板巖透鏡體；上層為薄層泥板巖。本段地層是礦區出露最厚的地層，厚度150m～250m，由西向東橫貫礦區，厚度逐步變薄，是礦區主要含鈾層，已經發現的主要礦體都賦存在本段地層中。同時，富炭泥巖透鏡體與鈾礦化關系密切，多形成品位較高的富礦體，其鈾含量最高可達0.1%以上。硅質巖類（薄層硅質板巖、硅質泥板巖）含鈾性相對較差。

1.4 構造條件

礦區位于壟塘溝倒轉背斜的北翼。壟塘溝倒轉背斜為九宮山復背斜的一部分，背斜核部地層為震旦系陡山沱組，礦區為其北翼的南華系—寒武系地層區（圖2、圖3），背斜軸部呈近東西向展布，北翼地層產狀倒轉，傾向150°～200°，傾角40°～90°。據鉆探揭露，倒轉軸向南側伏，深部200m地層產狀變為正常。在印支期褶皺構造形成過程中，伴隨倒轉背斜發育一組EW向斷裂構造，順層產出于下寒武統牛蹄塘組含礦層內，由北向南依次劃分為F1、F2、F3斷裂，系礦區內主要斷裂構造。區內發育大量切層小斷裂和順層斷裂破碎帶，均為F1、F2、F3斷裂的次級斷裂。礦區內F1、F2、F3 等EW向斷裂構造與鈾礦體在空間分布上具有一定的相關關系，礦體一般位于斷裂構造上、下盤（5～20）m范圍內，但EW向斷裂構造本身不含礦。

圖1 區域地質圖1—第四系；2—志留系；3—奧陶系；4—上寒武統西陽山組；5—中下寒武統楊柳崗組；6—下寒武統石牌組；7—下寒武統牛蹄塘組；8—震旦系；9—南華系；10—中元古界冷家溪群；11—閃長巖脈；12—晉寧期花崗巖；13—地質界線；14—斷裂構造；15—鈾異常點

圖2 梯沖鈾礦區12勘探線—大湖山地質構造剖面示意圖1—中下寒武統楊柳崗組；2—下寒武統石牌組二段；3—下寒武統牛蹄塘組；4—震旦系老堡組；5—震旦系陡山沱組；6—南華系南沱組；7—震旦系蓮沱組；8—中元古界冷家溪群；9—斷裂構造；10—鈾礦體

圖3 湖北省梯沖鈾礦區地質簡圖（據曾朝輝等，2017）[4]1-下寒武統石牌組下段；2-下寒武統牛蹄塘組上段上層；3-牛蹄塘組上段下層；4-牛蹄塘組中段上層；5-牛蹄塘組中段中層；6-牛蹄塘組中段下層；7-牛蹄塘組下段上層；8-牛蹄塘組下段下層；9-斷裂構造及編號；10-鈾礦體；11-鈾礦化體

2 礦化特征

2.1 礦體特征

礦區共圈定鈾礦體25個，其中2個分布于F1斷裂（北礦帶）構造上盤，23個分布于F2斷裂（中礦帶）構造下盤(圖3)。單個礦體呈似層狀或透鏡狀順層產出，具有沿走向方向延伸長、沿傾向方向延伸短的特點。如67號主礦體在走向上長280m，傾向上延伸40m。各礦體在整體上呈多層狀相互平行產出，在剖面上由南向北礦體逐漸下降呈邊幕式排列。礦體一般厚1m～8m，各礦體平均厚度2.08m，厚度變化系數（45～97）%，但異常層厚度大，一般10m～20m，最厚可達80m。礦體埋藏較淺，最大埋深80m。礦體賦存標高（650～500）m，礦化垂幅（40～80）m。

2.2 礦石品位及結構構造

礦床鈾平均品位為0.074%，最高品位0.564%，品位變化系數（70～195）%，總體上屬低品位礦床。礦石中主要礦物成分為粘土礦物水云母、高嶺土、滑石等，其次為石英碎屑，富含黃鐵礦和有機質，少見紅柱石、透閃石等變質礦物。鈾與黃鐵礦、有機質關系密切。黃鐵礦多呈微粒狀、星散狀分布，偶見黃鐵礦沿微裂隙呈脈狀分布。有機質則呈粉末狀均勻分布于粘土礦物之中。礦石結構以顯微變晶結構為主，見有擠壓變形結構和泥狀結構。礦石構造有塊狀構造、千枚狀構造以及斑點狀構造等。

2.3 成礦時代及成礦模式

曾朝輝(2017)等人研究了崇陽縣東山地區鈾成礦年齡，其成果表明：研究區瀝青鈾礦206Pb/204Pb-238U/204Pb同位素等時線年齡值為57.9±2.2Ma，成礦時代屬于新生代古近紀古新世。本區鈾礦工業類型為碳硅泥巖型，成因類型為中低溫熱液類型[4]。

研究區鈾成礦受控于巖石圈裂陷伸展的動力學背景。燕山晚期至喜山初期，本區地殼經由擠壓轉變為引張，在拉伸背景下修水斷陷紅盆生成，NE向桃樹港深大斷裂活動。

熱水溶液經桃樹港深大斷裂上侵至礦區F1、F2等EW向層間斷裂向圍巖地層滲透，導致下寒武統牛蹄塘組上段鈾源層中鈾元素的活化、遷移，在F1斷裂上盤以及F2斷裂下盤5m～20m范圍內沉淀生成瀝青鈾礦，形成富礦體。

3 礦產資源潛力分析及找礦方向

綜合分析梯沖礦床鈾成礦地質背景和成礦地質條件，梳理本區鈾成礦主要有利條件：

⑴梯沖鈾礦處于有利鈾富集的巖相古地理環境中。礦區及外圍下寒武統牛蹄塘組上段地層發育，分布廣泛且穩定，鈾含量普遍達到預富集作用（30～100）×10-6，具有豐富的鈾源條件。

⑵沿北礦帶F1上盤和中礦帶F2下盤分布的地表鈾礦體和伽瑪異常，顯示了極好的成礦地質條件。前期探明鈾資源量320噸，成礦信息明顯。

⑶由于前期勘查工作匆忙下馬，造成本區多個地段勘查工程控制程度不夠，繼續開展鉆探工作有利于進一步揭露控制礦體，可在原有礦體基礎上控制更多鈾資源量[5]。

3.1 梯沖礦區北礦帶與中礦帶之間是強化找礦的主要地段

梯沖鈾礦北礦帶與中礦帶之間找礦條件優越：5號礦體（60號勘探線）以西，67號礦體（20號勘探線）以西，51號勘探線以東、0號線至20號勘探線、50號勘探線以西和北礦帶與中礦帶之間均具有一定的找礦遠景，勘探工程控制不足，做補充勘探能夠擴大一定的鈾資源量。礦床西部80～120號勘探線地段，地勢較低，抬升剝蝕作用強烈，賦礦巖石不發育，找礦潛力差。

3.2 石門關—東山一帶是深入找礦的有利地段

礦床南部靠近桃樹港斷裂的石門關—東山地段，發育牛蹄塘組第一和第三巖性段，該區域鈾礦化點、伽瑪異常點多且礦化強烈。可進一步開展大比例尺地質調查和少量鉆探查證工作，查明含礦層分布范圍、產狀、厚度特征及含鈾性，探索該地段鈾成礦潛力。石門關—東山地段具備發現類似于梯沖礦床的新礦床的潛力。