廬樅地區(qū)鈾成礦特征及成礦規(guī)律初探

張咸超

（安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院，安徽蕪湖241002）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

廬樅地區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦嶺大別造山帶東側(cè)、下?lián)P子板塊北緣之沿江褶皺帶中部，長(zhǎng)江中下游多金屬成礦帶上，該帶南東緊鄰長(zhǎng)江斷裂構(gòu)造帶，北西方向有郯廬大斷裂分布。廬樅盆地長(zhǎng)期處于坳陷狀態(tài)，從古生代以來(lái)接受了巨厚沉積，地層發(fā)育較全，廬樅地區(qū)出露地層以侏羅系和白堊系為主，其次為志留系至三疊系。區(qū)內(nèi)有多期次的巖漿巖活動(dòng)，主要的大龍山巖體、城山巖體、黃梅尖巖體等一起構(gòu)成走向NE50°左右的石英正長(zhǎng)巖帶，火山巖主要分布于黃梅尖巖體與城山巖體之間區(qū)段的西北部，由老至新劃分為龍門院旋回、磚橋旋回、雙廟旋回和浮山旋回，分別對(duì)應(yīng)形成下白堊統(tǒng)的龍門院組、磚橋組、雙廟組、浮山組火山沉積巖系。

2 區(qū)域鈾成礦特征

廬樅地區(qū)鈾礦化主要分布于廬樅火山巖盆地的南東邊緣，呈北東向帶狀展布，受大龍山—黃梅尖石英正長(zhǎng)巖帶的嚴(yán)格控制，主要產(chǎn)于大龍山、樅陽(yáng)巖體和黃梅尖巖體的內(nèi)外接觸帶。產(chǎn)于偏堿性的石英正長(zhǎng)巖體外帶的砂巖層控礦床和產(chǎn)于巖體內(nèi)部的砂巖殘留體礦床，是區(qū)內(nèi)主要的工業(yè)類型，這是廬樅地區(qū)鈾礦化的一大特色。

2.1 區(qū)域鈾礦化類型劃分

區(qū)域內(nèi)鈾礦床、鈾礦點(diǎn)主要分布在廬樅火山巖盆地南東邊緣，受北東向展布的大龍山—城山—黃梅尖石英正長(zhǎng)巖帶的嚴(yán)格控制，主要產(chǎn)于黃梅尖巖體外接觸帶下侏羅統(tǒng)砂巖及大龍山巖體內(nèi)部殘留體砂巖中，具工業(yè)價(jià)值鈾礦體主要賦存于砂巖中，也有少量石英正長(zhǎng)巖含礦。區(qū)內(nèi)鈾礦化按含礦主巖可劃分為砂巖型、正長(zhǎng)巖型、火山巖型三類。

根據(jù)鈾礦化特征，我們按產(chǎn)出圍巖和成礦條件，將區(qū)內(nèi)鈾礦化劃分為四大類八個(gè)亞類，見表1。這種劃分法，基本上反映了鈾成礦條件和產(chǎn)出部位，對(duì)找礦具有一定的實(shí)用意義。

表1 廬樅地區(qū)鈾礦化類型劃分及其特征一覽表

2.2 圍巖蝕變特征

廬樅地區(qū)圍巖蝕變發(fā)育，主要有堿性長(zhǎng)石化、紅化、水云母化、綠泥石化、硅化、黃鐵礦化、電氣石化、碳酸鹽化、螢石化、金云母化、輝鉬礦化、方鉛礦化等。

2.2.1 區(qū)內(nèi)圍巖蝕變的特點(diǎn)

（1）鈾礦化有關(guān)的圍巖蝕變有:硅化、鈉長(zhǎng)石化、水高嶺石化、云母化、赤鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、螢石化等，另有少量輝鉬礦化、方鉛礦化等，因此圍巖蝕變種類多。

（2）區(qū)內(nèi)出露的燕山晚期的各類侵入巖體十余個(gè)，其中大龍山—城山—黃梅尖石英正長(zhǎng)巖帶幾乎控制了整個(gè)地區(qū)鈾礦化的產(chǎn)出，本區(qū)圍巖蝕變基本上都分布在巖體附近，遠(yuǎn)離巖體蝕變?nèi)?，因此礦化受巖體控制。

（3）受構(gòu)造控制。與鈾礦化關(guān)系密切的蝕變都是受接觸帶、斷裂和裂隙的影響控制。尤其是成礦時(shí)期蝕變分布在含礦構(gòu)造帶及其兩側(cè)。

（4）礦化圍巖蝕變有階段性：礦前期的蝕變鈉化、硅化、水云母化、赤鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、螢石化等；其中以鈉長(zhǎng)石化、硅化分布范圍較廣，呈面狀分布；而成礦期的蝕變，以赤鐵礦化最為發(fā)育，其次為硅化、螢石化、黃銅礦化、閃鋅礦化等，其中赤鐵礦化分布與鈾礦化范圍基本吻合，紅化等常呈線狀或脈狀分布于礦體范圍內(nèi)；成礦后礦后期蝕變要有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、重晶石化等。其中礦后期硅化以淺色微晶石英脈和梳狀石英脈形式產(chǎn)出，亦有碳酸鹽石英脈，切穿早期熱液脈，礦后期螢石為淡黃、淡綠色；黃鐵礦呈分散狀、脈狀。

（5）圍巖蝕變具明顯的側(cè)向分帶現(xiàn)象，而且不同類型的礦床所表現(xiàn)出的蝕變分帶組合也有所不同。

堿性巖外帶接觸帶型礦床：8411、8413屬于此類型礦床。該類型鈾礦床近礦圍巖蝕變分帶性表現(xiàn)為由礦體中心向兩側(cè)分別為：碳酸鹽化、黃鐵礦化、硅化帶→紅化帶→鈉長(zhǎng)石化、硅化褪色帶→硅化或角巖化熱變質(zhì)帶。

堿性巖外帶砂巖殘留體型礦床：大龍山礦床屬此類型礦床。該類型礦床近礦圍巖蝕變分帶性表現(xiàn)為由礦體中心瀝青鈾礦脈向兩側(cè)分別為：碳酸鹽化、硅化帶→紅化、黃鐵礦化、硅化帶→鈉長(zhǎng)石化、碳酸鹽化、綠泥石化帶→水云母化、高嶺土化帶。

2.2.2 區(qū)內(nèi)圍巖蝕變與鈾礦化的關(guān)系

（1）蝕變帶的寬度、范圍決定礦床(點(diǎn))的規(guī)模。如丁家山礦床整個(gè)蝕變帶寬度最高達(dá)600m以上，礦床規(guī)模較大，鈾礦化比較集中。相比較大龍山礦床接觸帶兩側(cè)的蝕變帶其寬度最高僅15m，礦床規(guī)模也較小。

（2）熱液活動(dòng)期次和蝕變種類的多少及脈體發(fā)育程度決定著礦體的貧富。區(qū)內(nèi)富礦部位都有共有的特變蝕變種類多，熱液活動(dòng)頻繁。

（3）礦前期的鈉長(zhǎng)石化是成礦必不可少的條件。鈉交代越強(qiáng)，鈾礦化也越富。區(qū)內(nèi)鈾礦體主要賦存于砂巖褪色蝕變帶中，因此鈉長(zhǎng)石化形成的砂巖“褪色蝕變帶”可視為區(qū)內(nèi)重要的找礦標(biāo)志。

（4）水云母化的發(fā)育，改變了地球化學(xué)環(huán)境，利于鈾礦化富集。水云母化是本區(qū)較典型的近礦圍巖蝕變，緊靠礦體邊部發(fā)育。

3 區(qū)域鈾成礦規(guī)律

3.1 區(qū)域深斷深熔作用是鈾成礦的前提

區(qū)內(nèi)長(zhǎng)江構(gòu)造帶活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、規(guī)模大、深斷、深熔作用等特征明顯，控制著本區(qū)的沉積作用，構(gòu)造作用及巖漿活動(dòng)，為鈾和金屬礦產(chǎn)的形成奠定了良好的地質(zhì)背景。燕山期郯廬斷裂大規(guī)模的活動(dòng)，并在本區(qū)與長(zhǎng)江構(gòu)造帶相交切，從而加劇了區(qū)內(nèi)的深斷、深熔作用，使構(gòu)造巖漿活動(dòng)更為強(qiáng)烈，從地殼深部帶來(lái)大量的成礦物質(zhì)。本區(qū)鈾礦和鐵、銅、金、硫等礦產(chǎn)共同組成區(qū)域成礦系列，它們的形成主要受區(qū)域深斷裂和“基底”斷裂的控制，是區(qū)域深斷、深熔活動(dòng)的產(chǎn)物。因此，兩條區(qū)域性深大斷裂的發(fā)育和長(zhǎng)期多次活動(dòng)，不僅是鈾礦，而且是多金屬礦產(chǎn)成礦的主要的基礎(chǔ)條件。

3.2 燕山期巖漿演化晚階段是鈾形成的主成礦期

廬樅地區(qū)成礦系列嚴(yán)格受揚(yáng)子式殼—幔混熔型巖漿巖成巖系列的控制。堿性玄武巖漿演化分異的不同階段控制著不同礦產(chǎn)的產(chǎn)出。燕山早期的閃長(zhǎng)巖類控制著銅礦的產(chǎn)出，主成礦期為160Ma。燕山早期晚階段偏基富堿的火山巖、潛火山巖(云輝粗安巖類)控制著鐵礦、硫鐵礦的產(chǎn)出，主成礦期為132Ma～125Ma。燕山晚期的石英正長(zhǎng)巖控制著鈾礦的產(chǎn)出，主成礦期為110Ma。

3.3 不同級(jí)別的構(gòu)造控制著鈾礦化的空間分布

長(zhǎng)江構(gòu)造帶和郯廬斷裂是控制廬樅成礦區(qū)的兩條區(qū)域性I 級(jí)斷裂構(gòu)造。羅河、羅嶺—黃屯、頭坡三條北東向Ⅱ級(jí)斷裂控制著成礦亞帶的分布，羅河斷裂與羅嶺—黃屯斷裂的夾持區(qū)控制著鐵、硫成礦亞帶的分布，羅嶺—黃屯斷裂與頭坡斷裂的夾持區(qū)控制著鈾成礦亞帶的分布東西向、南北向“基底”斷裂及北北東向Ⅱ級(jí)斷裂控制著鈾礦化聚集區(qū)的分布。接觸帶構(gòu)造、Ⅲ級(jí)斷裂、火山機(jī)構(gòu)、不整合面是控制鈾礦床、礦點(diǎn)產(chǎn)出的主要控礦構(gòu)造，其中接觸帶構(gòu)造是區(qū)內(nèi)最重要的控礦構(gòu)造類型。次級(jí)斷裂、層間構(gòu)造、順層構(gòu)造、裂隙帶是區(qū)內(nèi)主要的四種含礦構(gòu)造。

3.4 羅嶺組是主含礦層、砂巖為含礦主巖

區(qū)內(nèi)鈾礦化產(chǎn)出的層位有中三疊統(tǒng)黃馬青組、下侏羅統(tǒng)磨山組、中侏羅統(tǒng)羅嶺組、上白堊統(tǒng)龍門院組、磚橋組等，其中羅嶺組是區(qū)內(nèi)最主要的含礦層位，中粗粒砂巖是含礦主巖。地層和巖性在成礦過程中提供了部分成礦物質(zhì)，主要是提供了有利的地球化學(xué)環(huán)境和儲(chǔ)礦場(chǎng)所。

3.5 圍巖蝕變是鈾礦化富集的條件

鈾礦化與圍巖蝕變有重要關(guān)系。鈉長(zhǎng)石化形成的砂巖“褪色蝕變帶”可視為區(qū)內(nèi)重要的找礦標(biāo)志，它的寬度和范圍決定著礦床規(guī)模，成礦期熱液活動(dòng)強(qiáng)烈程度、蝕變種類的多少和熱液脈體發(fā)育程度都決定著鈾礦體貧和富。

3.6 物化探場(chǎng)暈是鈾成礦的重要標(biāo)志

鈾礦床、礦點(diǎn)產(chǎn)出的物化探場(chǎng)暈標(biāo)志是:重力的低場(chǎng)區(qū)和重力梯度帶上；航磁的低磁場(chǎng)區(qū)或者磁場(chǎng)變異部位;航空能譜鈾、釷偏高場(chǎng)內(nèi)及其邊緣，鈾相對(duì)熵高趨勢(shì)帶的剩差異常中心或邊緣;地面能譜鈾偏高場(chǎng)內(nèi)、釷偏高場(chǎng)邊緣的Th/U＜4的地段，鈾礦化因子得分F＞1異常暈內(nèi)、釷礦化因子得分f＞1異常暈的邊緣;放射性水化異常鈾或者鈾一氡混合型暈圈內(nèi)部或者邊緣地區(qū)。

3.7 多來(lái)源、多因素、多次疊加是富鈾礦形成的必要條件

區(qū)內(nèi)富鈾礦主要呈瀝青鈾礦產(chǎn)出。富礦體產(chǎn)于特定的構(gòu)造部位和有利的地球化學(xué)環(huán)境中，瀝青鈾礦中稀土、Sm、Nd、As、Ag、F等元素含量高，稀土元素含量4400～33900ppm、Sm103.5ppm、Nd2192pp、As500～800ppm、Hg2065～17760ppb、Agl0～50ppm、F50～570ppm。反映出富鈾礦具深源成礦的特征。光譜和電子探針分析，瀝青鈾礦中Ba、V、Ca含量較高，個(gè)別樣品V 的含量高達(dá)5000ppm，這表明砂巖也提供了部分成礦物質(zhì)。顯示富鈾礦以深源為主、多源成礦的特征。

丁家山、大龍山礦床均見有瀝青鈾礦—黑色微晶石英、瀝青鈾礦—碳酸鹽、瀝青鈾礦—硫化物三次成富礦的階段，疊加發(fā)育于早期的貧礦體之上形成富鈾礦體。

3.8 堿性巖(石英正長(zhǎng)巖)外接觸帶型鈾礦化是區(qū)內(nèi)主要的鈾礦化類型

區(qū)內(nèi)鈾礦化主要沿著北東50°石英正長(zhǎng)巖帶分布，二者在空間上相依，并在成因上相聯(lián)。工業(yè)意義鈾礦體主要分布于石英正長(zhǎng)巖外接觸帶。鈾礦床以接觸帶—層控—斷裂式和砂巖殘留體式兩種形式產(chǎn)出。鈾礦體產(chǎn)出形式呈似層狀、透鏡狀、脈狀產(chǎn)出。

綜上所述，區(qū)域鈾礦成礦機(jī)理見圖1。

圖1 區(qū)域鈾成礦機(jī)理圖（據(jù)陳一峰，1991）

鈾和鐵、銅多金屬礦床的成礦模式如圖2所示。

4 結(jié)論

綜上可得，區(qū)域性深大斷裂及其派生的Ⅱ級(jí)斷裂構(gòu)造的發(fā)育是廬樅地區(qū)鈾成礦的基礎(chǔ)，殼—幔混熔型巖漿的侵入及其演化是成礦的內(nèi)因，圍巖是成礦的外部條件。接觸帶、斷裂、熱液蝕變的發(fā)育程度決定著鈾礦床的規(guī)模及礦體的貧富。