諸廣南部長江礦集區斷裂構造特征及其與鈾成礦關系

葉松鑫　許幼

【摘 要】長江鈾礦集區位于諸廣巖體南部，區內區域性斷裂發育，礦區處于NNE向、NEE向、近SN和NW向四組斷裂的交匯部位，礦區內斷裂構造錯綜復雜，成礦斷裂構造發育。本文通過綜合分析區內成礦構造的力學性質、運動學特征等，結合礦區構造應力特征、發展演化過程等進行分析。歸納總結長江礦集區斷裂構造的控礦機理。

【關鍵詞】成礦斷裂構造;構造應力特征;鈾成礦;礦集區;諸廣巖體南部

中圖分類號： P618.51文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）17-0107-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.050

諸廣巖體南部長江鈾礦集區是我國花崗巖型鈾礦資源的重要產區之一。近年來，隨著礦區勘查工作的不斷深入，淺部找礦空間越來越小，找礦難度越來越大，迫切需要開辟“第二找礦空間”——深部找礦空間，所以“攻深找盲”成為了現階段的主要找礦思路，開展深部找礦理論研究迫在眉睫。該區主要屬于斷裂構造控礦，礦體主要賦存于近南北向次級斷裂構造中，前人對成礦構造形成的動力機制和活動期次及其與鈾成礦關系研究相對較少。因此，本文通過對礦區構造、節理、斷面擦痕、脈體交切關系等觀察、測量和分析，對區域構造應力場及其演化和區內斷裂構造的活動特征以及動力學背景的研究，探討斷裂構造活動演化與鈾成礦關系，為進一步探索礦區深部及外圍找礦潛力提供可靠依據。

1 礦區地質概況

礦集區位于NNE向、NEE向、NNW向和NW向四組斷裂構造的交匯部位（圖1），是構造熱液、巖漿活動中心部位，對鈾礦富集極為有利（黃國龍等，2006）。是新華夏構造體系NNW向含礦斷裂和近SN向斷裂構造擠壓帶交匯的部位，亦是構造熱液活動中心部位。

區內巖漿活動頻繁，印支—燕山期早期巖漿活動達到高峰，巖石復雜多樣，且鈾含量高（17×10-6～19.8×10-6）。

2 礦區斷裂構造及礦化特征

區內斷裂構造極其發育，縱橫交錯，斷裂構造方向主要有NE、NW、近SN（NNW向）三組。已發現的成礦期斷裂構造帶有90余條，其中主要的成礦斷裂有近SN向和NW向兩組。

2.1 近SN向成礦斷裂

礦區內近SN向（NNW向）斷裂構造極其發育，區內最具代表性是9號成礦斷裂帶（圖1）。

9號斷裂帶總體表現為張性特征，所以斷裂帶至少經歷了兩期的張（扭）性活動，早期（壓）扭性和晚期張（扭）性構造活動，晚期構造活動控制了帶內鈾礦化產出，根據帶中擦痕的運動方向，推斷晚期構造作用過程中東盤向北斜落。而晚期構造活動可分為兩個階段，早階段為張（扭）性作用的主階段與晚階段張性活動，晚期的張性控制了成礦晚階段的含紫色石英脈、方解石脈產出，兩個階段疊加的部位，礦體的品位也較高。

2.2 NW向油洞斷裂

油洞斷裂位于駝背嶺-油洞村一帶，呈NW向展布。斷裂帶長6～7km、寬5～20m，產狀220°～240°∠65°～80°，局部反傾，產狀40°∠75°。

油洞斷裂總體表現為張（扭）性特征，晚期張（扭）性構造活動控制了區內鈾礦化產出，該期構造作用可分為兩個階段，早階段的張（扭）性作用主期和晚階段拉張作用。在晚期張（扭）性構造作用過程中，油洞斷裂本身及其派（伴）生的NE向、NEE向和NW向次級斷裂亦以張或張扭性活動為特征，反映了成礦期區內構造應力以拉張為主。

2.3 NE向棉花坑斷裂

棉花坑斷裂為礦區內規模較大的一條斷裂構造，走向NE，傾向NNW，局部反傾。主要由糜棱巖和碎裂花崗巖組成，局部發育中基性巖脈和角礫巖帶，角礫成分為糜棱巖、碎裂花崗巖和中基性巖等，膠結物為硅質，說明北東斷裂活動具有多期多階段性。

研究表明，棉花坑斷裂至少經歷了兩期的構造作用，早期壓（扭）性作用和晚期的（壓）扭性作用，早期NW盤往NE運動，晚期SE盤往SW運動。棉花坑斷裂不具有早期韌性變形特點，說明它并不是一個長期活動的斷裂構造，至少比區內的油洞斷裂形成時間晚。

3 斷裂構造控礦作用

正如前文分析，北東向棉花坑斷裂早期為壓（扭）性，晚期產生（壓）扭性活動，長期處于緊閉狀態，因而不利于成礦，這也是棉花坑斷裂中僅發生了微弱礦化和蝕變的原因。導礦構造通常為壓性或壓扭性斷裂，儲礦構造通常為張性或張扭性斷裂構造（陳正樂等，2012）。所以，北東向棉花坑斷裂與黃溪水斷裂可能是區內導礦構造，控制了區內礦床的分布。北西向油洞斷裂是區內形成時代最早、切割深度最大的斷裂構造，經歷了多期次活動，既是導礦構造也是容礦構造;近SN向構造蝕變帶形成時代晚于油洞斷裂，是區內最主要的容礦構造。

4 礦區構造應力場及其發展演化

4.1 節理構造

本次主要對區內剪節理進行了統計，共計576組。由走向玫瑰花圖顯示（圖2），區內剪節理方向主要有NW334°、NWW290°、NNE12°和NE40°等4組，所統計剪節理中基本無充填物。

印支期巖體中發育的剪節理主要方向有NE43°、NW330°、NWW292°和NNE18°等4組（圖3a），而燕山期巖體中發育的剪節理主要有NW334°和NNE14°兩組（圖3b）。可見，印支期巖體中剪節理較燕山期巖體中發育，NW330～334°及NNE14～18°兩組剪節理在印支期和燕山期巖體均為優勢節理，而NNE43°和NWW292°兩組剪節理僅在印支期巖體中為優勢節理，既反映了構造活動的繼承性，也反映了進入燕山晚期后，區域應力作用發生了顯著改變，燕山期主要發育一套張性構造系統。

4.2 構造應力場特征

本次對印支期巖體和燕山期巖體中發育的共軛節理以及有早期石英脈充填的共軛節理進行了測量統計和主應力分析。印支期巖體中70組共軛節理應力分析結果表明，其主應力優勢方位為NW向，σ1=332°∠12°;有早期石英脈充填的節理統計和分析指示，其主應力優選方位為NW向，σ1=330°∠6°;燕山期巖體中109組共軛節理統計分析結果表明，其主應力優勢方位為近南北向，σ1=354°∠30°。上述三類共軛節理的主應力優勢方向中，前兩者基本一致，大致代表了成礦前主應力產狀，后者則對應于成礦期主應力產狀，即成礦前（印支期巖體形成后）為NW-SE方向擠壓;成礦期（燕山期巖體之后）為近SN向擠壓，EW向拉張。

4.3 中生代礦區構造發展演化

礦集區的油洞巖體和長江巖體的鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為（232±4）Ma和（160～157）Ma（黃國龍等，2010），而302鈾礦床瀝青鈾礦的U-Pb和Sm-Nd等時線年齡分別為（68.7±3）Ma和（70±11）Ma。由此可見，區內中生代時期至少經歷了三次構造作用。但從9號含礦構造帶運動學特征分析，其主要經歷了兩期構造作用，即成礦前（壓）扭性作用和成礦期張（扭）性作用。上述情況（下轉第64頁）（上接第108頁）反映出最早期的構造行跡和作用特征可能由于后期構造的疊加作用被掩蓋，共軛節理統計所求得的應力方向可能為后兩期的應力產狀，主要反映了燕山期構造作用特征。根據各斷裂運動學特征結合應力分析，并考慮到燕山晚期（145Ma之后）區域伸展的動力學背景，將區內成礦前和成礦期構造作用特征歸納如下：

成礦前（燕山早期，與長江巖體侵位時間相近），在NW-SE方向擠壓作用下，NW向油洞斷裂產生（壓）扭性活動、NE向棉花坑斷裂產生壓（扭）性活動，近SN向成礦斷裂帶（如9號等）產生（壓）扭性活動;

成礦期（燕山晚期，與瀝青鈾礦形成時代相近），在近SN向擠壓和EW向拉張的聯合作用下，NW向油洞斷裂產生張（扭）性活動，NE向棉花坑斷裂產生（壓）扭性活動，近SN向成礦斷裂帶（如9號等）產生以張為主的構造活動。

5 結論建議

（1）通過前文分析，區內可能至少經歷了四期不同方向的構造應力作用。其主應力方向先后為：北西-南東向擠壓、近南北向擠壓、北西-南東向伸展、近東西向擠壓。

（2）NE向棉花坑斷裂是區內規模較大的斷裂，主要產生（壓）扭性活動，對成礦不利，但帶內有鈾礦化顯示，可能是區內導礦構造。NW向油洞斷裂和NNW向斷裂成礦期構造活動是以張為主，兼具扭性，所以，油洞斷裂既是控礦斷裂，又是容礦斷裂，近SN向（NNW向）斷裂是礦區的主要儲礦斷裂。

（3）近SN向構造蝕變帶具有相同的幾何學和運動學特征，表明它們為同一序次的構造。在構造力學性質上（早期以壓扭性為主，晚期張性）、鈾礦化特征、控礦因素和圍巖蝕變等方面都極其相似，均具有“膨脹收縮、尖滅再現、分支復合、傾向多變”等特點。

【參考文獻】

[1]黃國龍，吳烈勤，等.粵北花崗巖型鈾礦找礦潛力及找礦方向[J].鈾礦地質，2006，22（5）：267-275，280.

[2]黃國龍，尹征平，凌洪飛，鄧平，朱捌，沈渭洲.2010.粵北地區302礦床瀝青鈾礦的形成時代、地球化學特征及其成因研究[J].礦床地質，29（2）：352-360.