湖南汝城三江口铀矿地质特征及成因探讨
铀矿床成因模式及其控制因素分析

铀矿床成因模式及其控制因素分析铀矿床是指含有富集铀矿物的地质体,是铀矿的自然产出地。
铀矿床形成的成因模式与其控制因素是地质学和矿床学领域的研究重点之一。
下面将通过对铀矿床成因模式及其控制因素的分析,详细介绍铀矿床的形成过程。
1. 成因模式:铀矿床的形成主要包括三个过程:铀的富集、矿化作用和矿床形成。
从成因模式的角度来看,铀矿床可以归纳为地壳富集型、沉积型和剥蚀型。
地壳富集型铀矿床主要富集在大陆地壳中。
它们一般与花岗岩、离子吸附体系和硫酸铀型矿床相关。
地壳富集型铀矿床的形成与岩浆作用和热液作用有关,富集铀的物质主要来自岩浆或热液中的溶解铀离子。
这些离子在适宜的地质条件下,可以通过各种矿化作用被富集成矿。
沉积型铀矿床是在海洋、湖泊或沉积盆地中形成的。
主要有浅海沉积型、深海沉积型、沉积岩型和粉砂质砂岩型铀矿床。
沉积型铀矿床的形成与沉积过程、成岩作用和次生矿化作用有密切关系。
一般来说,沉积体系中富集铀的机制包括离子吸附、碳酸盐沉淀和有机物还原等过程。
剥蚀型铀矿床是由于剥蚀侵蚀作用而形成的。
这些铀矿床主要富集在风成、水成和冻结圈等剥蚀残留物中。
剥蚀型铀矿床形成的原因是富集铀的物质被风、水或冻结作用带走,然后在特定的地理环境中沉积和富集成矿。
2. 控制因素:铀矿床形成的控制因素非常复杂,包括地质、地球化学、地球物理因素等。
首先,地质因素是铀矿床形成的重要控制因素之一。
包括构造、岩性、沉积环境等。
构造因素主要体现在构造带的选择和构造运动的活动程度上。
地壳破裂和岩石变形有很大的可能会形成裂隙、断裂、断层等储集空间,进而有利于铀矿物的富集。
岩性因素则与岩石结构、岩石矿物和岩石类型有关。
不同类型的岩石具有不同的富集能力,如含有脱水矿物的岩石、富含石英的岩石、含有碳酸盐的岩石等可能更容易富集铀矿物。
沉积环境因素主要是指海洋、湖泊、盆地等不同环境中的沉积过程,其中的沉积物对富集铀矿物起到了重要的影响。
其次,地球化学因素是铀矿床形成的另一个重要控制因素。
湘南及湘粤边区铀矿地质特征成矿条件分析与找矿远景

湘南及湘粤边区铀矿地质特征成矿条件分析与找矿远景一、构造地质特征:湘南及湘粤边区位于南岭造山带的东南边界,区域构造比较复杂。
该区域主要受到了两个构造体系的影响,即南岭构造带和东江断裂带。
南岭构造带呈东北-西南走向,位于该区域的南部;东江断裂带呈东西走向,位于该区域的北部。
在南岭构造带的影响下,该区域存在着一系列的断裂、褶皱和岩性变化。
断裂的存在为铀矿成矿提供了良好的构造控制作用,断裂带的裂隙和破碎带可以富集并保存铀矿物。
由于地质构造的特殊性,该区域的地质条件较为复杂,但是也为铀矿的寻找提供了较好的条件。
二、地质体系特征:在新生代地层中,主要发育有花岗岩、闪长岩等侵入岩体。
这些侵入岩体具有较高的热液活性,通过热液作用可以使地下流体中的铀沉淀并富集成矿。
此外,这些侵入岩体也为铀矿的形成提供了较好的场所,成为了铀矿的有利地质背景之一成矿条件:湘南及湘粤边区具备一定的成矿条件,主要包括有利的构造条件、富含的放射性元素和热液作用等。
在断裂带和褶皱带的影响下,该区域的地下裂隙和破碎带为铀矿物的富集和保存提供了空间。
同时,该区域的地下水体系活跃,具有一定的运移能力,有利于铀矿物的富集和形成。
寻找铀矿的远景:1.进一步深入研究该区域的构造演化历史和断裂系统,寻找更多的断裂裂隙和破碎带,进一步寻找富铀的矿体。
2.加强对地下水体系的研究,了解地下水的运移规律及对铀矿物富集的作用,进一步提高找矿的准确性。
3.对该区域的地下热液活动进行深入研究,明确热液作用对铀矿形成的影响,探索富铀矿床的形成机制。
4.利用现代地球物理和遥感技术,开展矿产资源调查和勘探工作,提高找矿的效率和准确性。
总之,湘南及湘粤边区具备较为丰富的铀矿资源潜力,地质特征和成矿条件为铀矿的寻找提供了良好的基础。
未来的找矿工作应继续加强对构造演化历史、地下水体系及地下热液活动的研究,结合现代勘探技术,进一步提高找矿的效率和准确性,为该地区的铀矿资源开发提供科学依据。
浅析湖南省黄岩地区铀矿成矿条件及规律

黄岩地区铀矿矿区位于湖南省怀化市境内,区内交通条件一般,只有一条简易公路通往黄岩乡政府,且道路崎岖不平,属于湘西山区,最高海拔995.3m ,最低海拔345m 。
1矿区地质特征1.1矿区地层矿区内出露均为沉积岩,出露的地层有震旦系下统南沱组,上统陡山沱组和灯影组,寒武系下统牛蹄塘组,石炭系中统大埔组及零星分布的第四系。
现从老到新分述如下。
南沱组(Zn ):主要出露在矿区北东、南西部位,呈条带状分布,其岩性为冰积砾岩。
陡山沱组(Zds ):与陡山沱组呈整合接触,出露矿区北东的桐木桥,北部的下长坪和南西部的下芦场照子岩一带,呈条带状分布,厚度67~203m 。
上部为泥质白云岩、炭质泥岩、含炭含硅泥岩,中部灰色薄层含硅泥岩,含较多的细分散状黄铁矿,有铀矿化,下部为中厚层状白云岩,中层状炭质泥岩,底部为中厚层状硅质白云岩。
震旦系上统灯影组(Zdy ):主要出露在矿床的南东面的桐木桥及东西两侧,根据岩性组合特征分下段(Zdy 1)、中段(Zdy 2)、上段(Zdy 3)3个岩性段,主要为含碳硅质岩、灰色中层含硅泥岩,是区域上的主要含铀矿层,中部夹少量薄层含硅炭质泥岩,局部有铀矿化。
牛蹄塘组(∈n ):主要分布在北西面,根据岩性组合特征分为∈n 1和∈n 22个岩性段,主要为黑色薄层含硅质泥岩、含炭硅岩、含硅泥岩,主要含铀矿层。
大埔组(Cd ):分布于矿床的北西边缘,为灰白色厚层、巨厚层灰质白云岩,层理不清,块状构造,与下伏∈n 2为不整合接触。
第四系(Q ):为粽红色亚黏土,砂砾卵石,残坡积碎石土,厚度0~10m 。
1.2矿区构造矿区位于新华夏系雪峰山褶皱隆起带的北西缘黄岩复向斜南西扬起端的南东翼—上龙岩次级复向斜,总的轴向为NE ,核部为寒武系下统,翼部为震旦系,北西侧为石炭系中统大埔组超覆其上,造成向斜的不对称性[1-2]。
再次一级的向斜有张家山向斜和桐木桥向斜;轴向为NNW 和NW 向的短轴向斜,地层产状都较平缓,小的褶曲也比较发育,多发生在∈n 1和Zdy 3层位中。
三江口地区铀成矿地质条件分析及找矿远景探讨

鸥 婆垄 燕山
Y E
株体
岩株
岗 岩 中细牲似斑 状二云
母花 岗岩
关的铀 矿床 的第 一铀源 。该 区地壳厚 度达 3k ~ 5 m,莫霍 面深度 3m 3k
2k 9 m~3 k 6 m。近年来 ,在外 围发现新 元古代 “ 秀组 ”地层 ,为一 岭 套典 型的复理 石建造沉积 ,同时发 现多处富 云 、富斜 、似辉绿岩 等深 源包体 ,表明在加里 东褶 皱基底之下 ,可能存在更 为
四期十 四个 阶段 ),分异演 化完 善 ,存在 着 、 53 _5 三个 I y2 ' - 3
北西 面为武 功诸广地 幔斜坡带 ,而岩体 巾心铀成矿 的主要部位 则为幔 钾 转折点 ,两个演化 系列—— 中酸性岩浆 系列和 中基 性岩浆 系列 ,三 坡过渡带 。这种褶皱 区 、隆起叠加 区 、斜坡 带 位 体的区域 构造格 个 黑云母 —— 二云母 花 岗岩演化旋 回。铀丰度 高 ,一 般 ( ~ 2 X 9 2) 局 ,特别是扬 子地块 与华夏地块 的会聚走 滑和离散走 滑 ,奠定 了该 区 的基本构造形 式 ,造成 了构造形迹纵 横交错 、组合较 为复杂 的格 局 , 集 散集 成矿提供 良好 的区域地质 背景( 区域 地质) 址 。 ( )富铀 褶皱基底 1 诸广 岩体 西外 带为 加里 东褶皱 基底 ,厚 度5 m ~1 k k 3 m,是一 套 冒地 槽类 复理 石碳 硅泥 岩建 造 ,普遍 遭受 变质 ,铀 含量 4 0 ,其 1~ X 中,震 旦系 上部和寒 武 系下 部铀含 量达 ( 0 0 X1一 2 ~3 ) 0 ,显著高 于
裂 ,NE 向有 九龙 江 断裂 以及 NW向塘 湾 断 裂 ,它们 与热 水 断裂 交 E 切 ,构成 一系列 大大小小 的三角形 、菱形断块 。在上述 断裂 的交切 夹
浅析湖南省黄岩地区铀矿成矿条件及规律

浅析湖南省黄岩地区铀矿成矿条件及规律张昱【摘要】This paper studied the basic geological features, the geological characteristics of the ore body and the physical properties of the ore in Huangyan region, it is found that there are a large number of areas in favor of uranium enrichment, mineral occurrence, which is not only closely related to uranium mineralization, good and prospecting criteria. The author ini-tially considered uranium deposits are formed by the formation of sedimentary digenetic transformation in Huangyan.%通过对黄岩地区基本地质特征、矿体地质特征、矿石物理性质研究,区内有大量有利于铀富集、赋存矿物,不仅是与铀矿化密切,而且也是找矿的良好标志,初步认为黄岩地区的铀矿是沉积-成岩-改造作用形成的。
【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P48-49,52)【关键词】铀矿;钒矿;岩浆岩;湖南省【作者】张昱【作者单位】甘肃工业职业技术学院地质学院,甘肃天水 741025【正文语种】中文【中图分类】P619.14黄岩地区铀矿矿区位于湖南省怀化市境内,区内交通条件一般,只有一条简易公路通往黄岩乡政府,且道路崎岖不平,属于湘西山区,最高海拔995.3 m,最低海拔345 m。
铀矿成矿条件与找矿预测技术研究

铀矿成矿条件与找矿预测技术研究铀矿成矿条件与找矿预测技术研究是地质学中一个重要的研究领域。
铀是一种重要的放射性矿产资源,具有广泛的应用价值。
然而,铀资源的分布非常不均衡,因此寻找并确定铀矿床的成矿条件和预测技术对于提高铀矿资源的利用效率具有重要意义。
铀矿的成矿条件是指形成铀矿床所需要的一系列地质环境条件。
首先,地壳中含有较高浓度的铀元素是形成铀矿的基础条件。
然而,铀元素在地壳中分布极不均匀,主要集中在特定的地质构造带和区域中。
其次,地质构造活动是形成铀矿床的重要条件。
地质构造的发育程度和类型对于铀矿床的形成有着至关重要的影响。
例如,断裂带和隆起带常常是铀矿床的良好成矿构造,因为它们可以提供相对较高的流体运移空间。
此外,适宜的岩石类型和矿床形成环境也是形成铀矿床的重要条件。
在这些岩石类型和矿床形成环境中,铀元素能够与其他元素结合形成矿石矿物。
为了准确地预测和寻找铀矿床,研究人员不断开发和改进各种找矿预测技术。
其中,地球物理勘探技术是最常用的方法之一。
地球物理方法主要通过测量地壳中各种物理场的参数变化,来寻找和确定铀矿床的存在和分布。
地球物理方法主要包括地震勘探、重力勘探、磁力勘探和电磁勘探等。
通过对地球物理场参数的精确测量和分析,可以确定铀矿床的潜在位置和规模。
除了地球物理勘探技术外,地球化学勘探技术也是寻找铀矿床的重要手段。
地球化学勘探主要通过分析地球表层物质中的元素含量和组分,来推断地下矿床的存在和分布。
地球化学方法主要包括土壤、水体和植物等样品的采集和分析。
通过对这些样品中铀元素含量和特征的分析,可以确定铀矿床的丰度和分布。
近年来,随着遥感技术的快速发展,遥感勘查技术也成为铀矿床寻找的重要手段之一。
遥感勘查主要通过对地表和地下物质的反射、辐射和散射等特征进行遥感观测和分析,来推断铀矿床的存在和分布。
通过对遥感数据的解译和分析,可以确定地表和地下的特征性反射和发射特征,从而判断铀矿床的潜在位置。
浅论铀矿床成矿特点及时空分布特征

浅论铀矿床成矿特点及时空分布特征成矿过程是指成矿物质迁移、聚集、沉淀的作用过程。
矿床的形成是通过各种地质作用过程来实现的,它可涵盖不同时空尺度的构造岩浆作用演化、成矿地质体的形成、矿体的形成,以及矿床形成后的保存与破坏等不同阶段的各类复杂地质过程。
矿床形成过程中,有的由一个期次形成,有的经历多次不同的地质作用,多期成矿,即成矿物质由迁移到沉淀的多次过程。
标签:成矿;矿床;铀矿床类型;特点在成矿过程中形成了复杂纷繁的各种地质现象,通过对这些地质现象的探究可以破解成矿过程之谜。
1铀矿床介绍1.1铀矿床含义:在某些地质过程中,地壳中特定地质环境中形成的铀矿物,或铀含量聚集体能够满足目前铀工业的要求,并且在目前的经济和技术条件下可以经济开发利用。
铀矿床的概念是动态的,随着社会生产力和科学技术的发展以及矿物原料需求的变化,铀矿床的范围也在变化。
以前没有使用的一些“岩石”或低等级矿化岩可能是经济可回收的铀矿床,这是原位可浸出的砂岩型铀矿床的一个例子。
1.2铀矿床研究概况:铀资源是重要的战略资源和能源矿产资源,也是中国核工业发展的基本原料。
中国的铀资源比较丰富,矿物种类越来越多,分布在23个省,市,自治区。
中国铀矿床种类多样,主要为砂岩型,花岗岩型,火山岩型和碳硅酸盐型,成矿地质条件复杂。
在中国北方,新疆伊犁,吐鲁番哈密盆地内陆砂岩型铀矿开发迅速,内蒙古鄂尔多斯盆地,二连盆地砂岩型铀矿勘查也取得重大突破,鄂尔多斯最典型的成果之一盆地东北部发现大型砂岩型铀矿床。
自从2006年以来,我国南部重点铀成矿带和矿场勘查工作已经恢复,部分重点领域取得初步成效,取得了显着成效。
这表明铀矿勘查潜力巨大。
2铀矿床成矿特点2.1矿床类型:中国的铀矿床多样化,早在20世纪60年代就开始研究铀矿床的类型。
许多国内学者从不同角度,分类的基础或标准不同,总结主要是:按分类分类;根据含矿岩石的分类;根据铀的分类;按工业生产特点分为主要矿石结构和矿体分类;根据矿藏矿化和矿物组成的分类等。
地质学知识:铀矿床的成因探析及开发利用

地质学知识:铀矿床的成因探析及开发利用铀矿床是能源资源储备的重要组成部分,在能源稀缺的今天更显得尤为重要。
掌握铀矿床的成因探析以及开发利用对于社会的可持续发展有着不可替代的作用。
1.铀矿床的成因探析1.1自然条件铀矿床是在自然条件下形成的,主要取决于地质构造和矿物地球化学条件。
铀矿床的形成需要稳定的地质结构和一定的矿化流体来源和循环,因此常出现在构造稳定的盆地、洼地、断裂带和火山口等地。
1.2矿物作用铀矿床的成因和矿物作用密切相关。
在含有铀元素的岩石中,通过钠长石、方铁矿等含钒、钛、钒铁矿物的富集作用,逐渐形成含铀矿物。
铀的氧化会使其与磷酸根或碳酸根结合,形成铀矿物,并在地球深处富集形成矿床。
铀矿床的成因与成矿地质条件息息相关,只有分析这些地质条件,才能更准确地预测铀矿床,寻找到更多优质的铀矿石,对于保障能源安全起着非常重要的作用。
2.铀矿床的开发利用铀矿床的开发利用主要涉及四个环节:勘探、选矿、提取和加工。
这其中勘探是决定开采成败的重要环节。
2.1勘探铀矿床地质环境复杂,矿体含量低,因此铀矿床的勘探难度较大。
要寻找到铀矿床,需要通过地球物理、地球化学、岩石学等方法,综合分析各类地质信息并进行地下勘探。
勘探的目标是确定铀矿床的分布规律、规模和质量,确定各种条件和指标,寻找到矿床。
2.2选矿铀矿床的选矿主要是根据矿床或矿石中的化学、物理性质的差异或不同比例、大小的粒度等,采取机械、重选、浮选、潜水等方法,将中铀、富铀、矸石等分离出来,为后续的提取、加工等工序提供优质矿石,从而提高铀综合回收率,降低成本。
2.3提取铀矿床的提取主要是利用化学或物理方法将铀元素从矿石中提取出来。
利用化学浸出、反渗透、氯化溶解等方法,将铀分离出来,过程中还需要对废水、废渣进行有效处理和回收。
这个环节的优质处理技术能有效提高从铀矿床中提取铀的效率,减少对环境的污染。
2.4加工铀元素提取后,还需要进一步加工成合适的铀化合物或金属,以便供应给核电站等市场。
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湖南汝城三江口铀矿地质特征及成因探讨费天伟;刘翔;覃金宁;夏泽群;姜必广;梅水泉【摘要】Sanjingkou orefield is located in the intersecting and clamping part of NE Sui- ehuan-Reshui fold belt and NW Tangwan fold belt, and the part is in the Wanyang-Zhu- guang upwarped fault district of Huaxia fold belt. Huaxia fold belt locates in the interface of Yangtze platform and South China active zone. According to the study of orebody distribu- tion, ore character and mineralization wall-rock alterations, this article concludes that the u- ranic mineralization in Sanjiangkou orefield is controlled by big Suichuan-Reshui Strike slip fault, and the mineralizationis related to the structure after early Cretaceous epoch which experienced from converging to dispersing. The uranium genetic type is middle-low temperature jucbrothermal. The main hydrothermal solution of the ore-forming stage was derived from the meteoric water, and some was probably derived from metamorphic fluid or deep alkaline fluid. The part in the deep plough fracture becomes fiat. The article proposes the fiat part is beneficial for occurrence, and it's very important for next studying.%三江口矿区位于扬子地台与南华活动带接合部位的华夏褶皱带万洋一诸广断隆区,北东向遂川一热水断裂带与北西向塘湾断裂带的交切夹持部位.本文通过对矿区矿体分布、矿石特征,以及矿化围岩蚀变特征的研究,认为三江口矿区铀成矿受遂川一热水大型走滑断裂控制,成矿作用与早白垩世以来的构造从汇聚向离散转换作用有关.铀矿成因类型属中低温热液型,成矿热液来源主要为大气降水,部分可能来自变质流体或深部碱性流体.提出“犁形”断裂深部变平部位是赋矿的有利部位,是下一步研究和探索的重点.【期刊名称】《南华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(026)003【总页数】8页(P39-46)【关键词】三江口矿区;铀矿化;地质特征;铀矿成因【作者】费天伟;刘翔;覃金宁;夏泽群;姜必广;梅水泉【作者单位】湖南省核工业地质局,湖南长沙410011;湖南省核工业地质局,湖南长沙410011;湖南省核工业地质局306大队,湖南衡阳421008;湖南省核工业地质局306大队,湖南衡阳421008;湖南省核工业地质局306大队,湖南衡阳421008;湖南省核工业地质局306大队,湖南衡阳421008【正文语种】中文【中图分类】P61三江口矿区位于诸广山复式岩体西南部,北东向遂川—热水断裂带与北西向塘湾断裂带的交切夹持部位.矿区与北东部的鹿井矿田、南部的城口矿田同属诸广隆起带的热水—城口断陷带控制,区域成矿地质条件十分优越.2007年以来,湖南省核工业地质局306大队在该区先后实施1∶10000地质测量、1∶10000伽玛总量测量、地表槽探和钻探揭露等工作,大致查明了矿床的基本特征.但是,对矿化特征和成因研究程度较低.本文从资料综合整理入手,结合同位素测试数据,进一步阐述了三江口铀矿区地质特征,探讨了该矿床成因.提出“犁形”断裂深部变平部位是赋矿的有利部位,是下一步研究和探索的重点.1 区域地质背景矿区大地构造位于扬子地台与南华活动带接合部位的华夏褶皱带万洋—诸广断隆区,北东向遂川—热水断裂带与北西向塘湾断裂带的交切夹持部位(图1).在成矿带区划上处于万洋—诸广山铀多金属成矿带南段.图1 三江口矿区九龙江地段地质简图Fig.1 Sketch geologic map of JiuLongJiang section in SanJiangKou orefield区域内主要出露的地层有新元古界震旦系和寒武系等,组成了该区加里东褶皱基底,厚度为5~13 km,是一套冒地槽类复理石、碳硅泥岩建造,普遍遭受变质,铀质量分数为4 ×10-6~6 ×10-6,其中,震旦系上部和寒武系下部铀质量分数为20×10-6~30×10-6,显著高于一般沉积变质岩,局部富有机质的碳板岩和石煤层中,质量分数为100×10-6~230 ×10-6,为诸广山富铀岩体及与之有关的铀矿床的形成提供了重要铀源.该区地壳厚度达33~35 km,莫霍面深为29~36 km.外围与板溪群相当的岭秀组,多处发现富云母、富斜石的似辉绿岩等深源包体,表明在加里东褶皱基底之下,可能存在着更为古老的太古界—元古界基底,陈祖伊推算其铀量为20.53×10-6,说明该区富铀岩体及成矿作用存在更古老铀源.区内经多期次构造运动的叠加、改造,形成了一系列方向各异、性质不同的构造,其中以北东向、北北东向为主,期次为北西向构造.控制矿区北东向展布的遂川—热水大断裂是一条全长超过300 km的大型走滑断裂,总体走向北东,倾向北西,倾角65°~85°.该断裂切割深度已达上地幔[1],属岩石圈断裂.断裂在侏罗纪时期以会聚走滑(压扭)为主,沿断裂带形成了大量同构造重熔型花岗岩.自白垩纪开始,该断裂的构造性质发生了从会聚走滑向离散走滑(张扭)的重大转变,并直接控制了相山、鹿井和城口等大型铀矿田的形成[2].塘湾大断裂区域延伸长大于30 km,整体走向北西320°~350°,倾向南西,倾角50°~83°.塘湾大断裂区域上迁就利用早期加里东期断裂,活动时间较长,具扭—张扭多期活动特征.该断裂北西延伸段控制了九曲岭矿床,南东延伸到广东境内,与城口断裂相交结点上控制了2401矿床,是区域上重要的控矿构造.区域内岩浆岩发育,诸广山岩体具有出露面积大,侵入期次多,分异演化完善等特点.侵入时代最早为加里东期,随后的海西期、印支和燕山期均有活动.而侵入规模最大为印支期—燕山期,形成大型岩基.加里东期岩体为石英闪长岩和花岗闪长岩,印支期—燕山期主要为黑云母(二云母)花岗岩.铀丰度高(一般为9×10-6~22×10-6),印支期主体含量为16.8 ×10-6~18.7 ×10-6,为铀成矿既可提供热源又可提供丰富的铀源;同时,多期次岩体侵位还可创造更多有利的成矿空间.特别是燕山晚期,由于地壳多次走滑伸展,形成一些高侵位小岩体和多期次基性岩脉侵入,其中燕山晚期花岗岩平均铀质量分数可达19.8×10-6,而且富硅、偏碱富含挥发组分,对铀矿床的形成十分有利.2 矿区地质特征2.1 岩浆岩矿区位于岩体内带,区内岩浆岩主要为中侏罗世东岭单元(J2D),晚侏罗世中棚单元(J3ZP),以及早白垩世的木溪头单元(K1M).东岭单元全区分布,呈岩基产出,是矿体(化)的直接围岩.在矿区外围,东岭单元与震旦—寒武系地层呈侵入接触关系,侵入体内部多被后期的中棚单元、木溪头单元的侵入体超动侵入,黑云母K-Ar法测年结果169~174 Ma(据湖南省区测队,1984年.下同).岩石主要由灰白色至浅肉红色中粗粒斑状黑云母二长花岗岩组成.中粗粒似斑状结构,块状构造.斑晶含量一般3% ~10%,多为钾长石,粒经多为0.5 cm~3 cm,大者可达2 cm×4 cm.基质粒径0.2 mm~4 mm,局部可达5 mm~7 mm,主要矿物有钾长石30% ~35%,斜长石20% ~25%,石英30% ~35%,黑云母4% ~5%.副矿物主要为磷灰石、锆石,见少量晶质铀矿.中棚单元主要分布于矿区北部,呈大小不一的岩株、岩枝、岩脉状产出.与早期的东岭单元呈明显的超动侵入接触关系,侵入界面呈犬牙交错状.同位素地质年龄152~169 Ma(全岩Rb-Sr等时线年龄值为157 Ma,锆石U-Th-Pb法年龄值169 Ma,黑云母、白云母的K-Ar法年龄分别为152 Ma和161 Ma).岩石主要由灰白色细粒(含斑)黑云母二长花岗岩组成,细粒花岗结构,块状构造.主要矿物有钾长石30% ~40%,斜长石25% ~35%,石英30% ~35%,黑云母3% ~5%,白云母0~2%.木溪头单元主要分布于矿区南部的木洞地段,呈岩株产出.与早期的东岭单元呈明显的超动侵入接触关系,同位素地质年龄105~128 Ma(黑云母K-Ar法测年结果).岩石主要由中细粒白(二)云母花岗岩组成.区内岩浆岩为中侏罗世—白垩纪构造岩浆活动演化的产物,岩石分异演化完全,粒度由粗到细,矿物组成由黑云母二长花岗岩到白(二)云母花岗岩.岩石化学结果研究表明,区内岩浆岩同属后造山环境产出的壳源重熔过铝质钙碱系列花岗岩(图2、图3、图4),岩石从东岭单元(J2 D)—中棚单元(J3ZP)—木溪头单元(K1M),Fe2O3、SiO2、Na2O 含量递增,而 FeO、MnO、MgO、CaO、K2 O、K2O/Na2O递减.稀土及微量元素分析显示,区内岩浆岩与地幔平均值对比,Sr、Ba、Ni、Co、V、Eu 等均表现为较强烈的亏损,Zr、Sc、Zn为弱亏损,而Pb、U、Ta、Nb、Hf、Sm、(Y+Yb)等相对富集.区内岩浆岩稀土元素球陨石标准分布模式为具有明显的铕的负异常曲线(图5),从J2 D(东岭单元)—中棚单元(J3ZP)—木溪头单元(K1M),轻稀土总量(∑REE)、轻/重稀土比值(LREE/HREE)、铕异常亏损或富集的程度系数δEu及镧和镱的含图2 三江口矿区花岗岩SiO2-(Na2O+K2O-CaO)图解Fig.2 SiO2-(Na2O+K2O -CaO)diagram in granite of Sanjiangkou orefield图4 三江口矿区花岗岩ANK-ASI图解Fig.4 ANK-ASI diagram in granite of Sanjiangkou orefield2.2 断裂区内断裂发育,按走向可分北东向组、北北东向组、北东东向组、近东西向组和北西向组,不同级别不同方向断裂相互交切构成本区大小不同的三角状断块构造格局(图1).北东向组:以热水断裂和黄洞口断裂为代表.热水深断裂是一条大型走滑断裂,斜贯整个矿区,与塘湾断裂的交切夹持部位控制了铀矿床产出,是重要的控矿构造.黄洞口断裂(F205)走向北东,倾向南东,倾角70°~84°.展布于热水深断裂北侧,往东延伸与热水断裂交汇,剖面上二者相向呈“y”字型组合.该断裂在钻孔 ZK7901和ZK7903中见工业铀矿化,反映在规模相对较大断裂内的量比值(La/Yb)N等逐渐降低,表明区内花岗岩向晚期阶段岩体水—岩交换强烈挥发分富集.有利部位也能富集成矿.图3 三江口矿区花岗岩SiO2-Al2O3图解Fig.3 SiO2-Al2O3 diagram in granite of Sanjiangkou orefield图5 三江口矿区花岗岩稀土元素的球陨石标准化分布模式图Fig.5 Chondrite standard curves of REE in granite Sanjiangkou orefield北北东向组:以 F101、F101-1、F3、F23、F24、F11、F102及上堡断裂为代表.上堡断裂走向北北东向,倾向北东东,倾角60°~80°,是区内规模较大的断裂,斜贯整个矿区.F101、F101-1、F3、F23、F24、F11等次级断裂多分布于上堡断裂下盘,其分布受九龙江断裂与上堡断裂交汇夹持部位控制.其中,F101、F101-1、F23、F24、F102断裂是本区的主要含矿构造,整体走向北北东向,倾向北东东,沿倾斜方向构造倾角逐步变缓,显示出“犁形”构造特征(图6),从构造充填物及蚀变类型判断,浅部表现为脆性变形为主,深部则表现为韧性变形特征.北东东及近东西向组:主要分布于北东向黄洞口断裂的北侧,以九龙江断裂、F3、F401-1和F401-2为代表,走向北东东向,倾向南南东,倾角70°~84°它们形成时间多晚于北北东及北东向组,空间上表现为错开北北东及北东向断裂.北西向组:以区域性塘湾断裂为代表,分布于矿区的南西侧.断裂走向北西320°~350°,倾向WS,倾角50°~83°.塘湾断裂具扭—张扭多期活动特征.该断裂北西延伸段控制了九曲岭矿床,矿区内控制了石壁窝矿点和木洞矿点,南东延伸到广东境内,与城口断裂相交结点上控制了2401矿床,是区域上重要的控矿构造.图6 九龙江地段79勘探线剖面图Fig.6 No.79 prospecting line profile map in Jiulongjiang3 矿床特征3.1 矿带及矿体特征区内主要矿带均分布于热水断裂上盘的次级北北东向断裂及北东向断裂中,剖面上二者相向呈“y”字型组合.通过初步勘查,划分出Ⅰ号、Ⅰ-1号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号矿带5条(图1),共圈出11个矿体,其中以Ⅰ-①、Ⅰ-②、Ⅱ-①矿体规模较大(占矿区已控制铀总资源量约70%).区内除Ⅰ号矿带的Ⅰ-①矿体在0勘探线地表有出露外,其他均为隐伏矿体.矿床出露标高最高为Ⅰ号矿带的Ⅰ-①矿体0勘探线,出露标高+340 m;最低见矿标高为Ⅲ号矿带ZK7903见矿部位,见矿标高为-320 m,矿体最大垂幅大于660 m.具有代表性矿带及矿体特征分述如下: Ⅰ号矿带:分布于24勘探线与95勘探线之间,受F101断裂控制,矿带总长大于1 200 m,矿带宽0.70 m ~8.81 m,产状90°~115°∠49°~85°.该矿带经地表和浅深部工程控制,圈出工业矿体4个.主要矿体2个:Ⅰ-①矿体:矿体长840 m,平均厚度2.12 m,平均品位0.118%,矿体呈脉状产出,未封底.Ⅰ-②矿体:矿体长100 m,平均厚度2.42 m,平均品位0.096%,矿体呈脉状产出,矿体未封底. Ⅱ号矿带:分布于16勘探线与95勘探线之间,受F23断裂控制,矿带总长大于900 m,产状118°∠65°.浅深部钻孔控制工业矿体4个.主要矿体1个,Ⅱ-①矿体:矿体长120 m,平均厚度0.78 m,平均品位0.051%.矿体呈脉状产出.3.2 矿石特征3.2.1 矿石类型及矿石矿物成分区内矿石类型按矿石的物质成分和结构构造可划分为碎裂蚀变岩型和硅质脉型两类. 硅质脉型矿石主要分布在矿区北部九龙江地段,赋存标高相对较高,一般在+300~-100 m之间.矿石主要由杂色微(隐)晶脉石英,紫(黑)色萤石,微粒浸染状赤铁矿、黄铁矿、沥青铀矿及其次生矿物钙铀云母、硅钙铀矿,早期脉石英及碎裂花岗岩岩屑,部分钻孔中可见呈脉状和团块状充填的碳酸盐方解石等.碎裂蚀变岩型矿石主要分布于九龙江地段深部,以及矿区南部石壁窝—木洞地段.一般赋存标高相对偏低,多在200~-350 m之间.矿石主要由碎裂蚀变的花岗岩组成,主要矿物为长石、石英、黑云母及其蚀变矿物绢云母、赤铁矿、褐铁矿、绿泥石、水(白)云母,沥青铀矿及与其共生的赤铁矿、黄铁矿、隐晶—微晶石英、碳酸盐、高岭石,以及铀的次生矿物—硅钙铀矿、铀云母类矿物组成.从上述两类矿石矿物共生组合来看,碎裂蚀变岩型矿石在地表或浅部可见绿泥石与高岭石,在下部见有绿泥石与绢云母共生.据研究[3-4],与高岭石共生的绿泥石一般形成于弱酸性环境,与绢云母或钾长石共生的绿泥石则形成于弱碱性环境.根据矿物共生组合的垂向分带特征,九龙江地段现揭露的矿体应属中上部矿物组合,预示该地段深部还有较好的找矿前景.3.2.2 矿石结构构造硅质脉型矿石具微(隐)晶结构、充填胶结结构,块状、网脉状、角砾状构造.铀主要以微粒浸染状沥青铀矿赋存于含铀杂色脉石英中,可见少量沥青铀矿呈微—细脉状、葡萄状充填于杂色微晶脉石英的裂隙和空洞中(图7),在氧化带可见其次生矿硅钙铀矿和钙铀云母.碎裂蚀变岩型矿石以碎裂—交代结构为主,交代残余结构为次,块状、角砾状、细(微)网脉状构造.铀多以微粒浸染状沥青铀矿分布于蚀变矿物赤铁矿、绿泥石、微(隐)晶质石英、紫(黑)色萤石中,或以硅钙铀矿、钙铀云母等铀的次生矿物出现.极少能见细(微)脉充填的沥青铀矿.图7 脉石英中的葡萄状沥青铀矿Fig.7 Quartz vein of grapes,asphalt uranium3.3 矿化围岩蚀变及金属元素垂向变化特征3.3.1 矿化围岩蚀变特征区内围岩蚀变发育,矿石类型不同,近矿围岩蚀变矿物组合总体上有一定差异性.碎裂蚀变岩型铀矿化近矿围岩蚀变与矿体无明显的分界,仅蚀变强度、蚀变类型有微小的区别.一般为水云母化、绢云母化、部分碳酸盐化或钾、钠长石化、赤铁矿化、弱硅化,显示碱性或弱碱性热液蚀变特征.硅质脉型铀矿化近矿围岩蚀变大致为较强的硅化、赤铁矿化、粘土矿化(蒙脱石化、高岭石化、水云母化)、绿泥石化、紫(黑)色萤石化、黄铁矿化,相对表现出酸性或弱酸性热液蚀变的矿物组合特征.由于二者相互交切叠置,近矿围岩蚀变组合在空间上难以截然划分.3.3.2 金属元素垂向变化特征通过对三江口矿区F101矿带地表与深部部分金属元素含量对比研究发现,其矿石成分中的Pb、Ti、Zr、Y、Fe、Ca、Na 等碱金属、碱土金属及过渡金属元素含量均明显偏高,且深部矿体含量明显高于地表及浅部的矿体(表1).这表明矿化向深部与碱交代或碱性流体作用有关,反映本区铀矿化垂向上存在“上酸下碱”的分带特征.表1 三江口矿区F101矿带地表与深部金属元素含量对比表Table 1 Comparing the element content of surface and deep of F101Belt in SanJiangkou orefield注:数据由核工业230地质研究所测定.取样位置元素及含量(10-5)Pb Ti Mn Zr Y Fe Ca Na U 样数F101地表 2.00 22.50 35.00 2.20 1.20 650.00175.00 90.00 0.00 78.09 9 0.81 9深部 15.00 30.00 63.75 4.00 4.88 1 825.00 1 100.00 704 成矿物质来源及成因初探4.1 成矿脉石英包裹体成分特征从脉石英包裹体成分对比分析可知(表2),矿期包裹体中 K、Na、Ca、Mg、F、Cl及 O2、N2、CO、CO2、H2O 等浓度均高于矿前期,而 H2、CH4等还原气体浓度却低于矿前,这不仅表明矿期脉体是在盐度、矿化度较高的地球化学环境中形成,而且表明矿期脉体形成的氧逸度亦高于矿前期.此外,尽管矿期包裹体中H2O远远高于矿前期包体,但其中(O2+CO2)/H2 O比值却依然高于矿前,表明矿期脉体含有较多的沸腾包裹体.4.2 铅同位素特征从矿区沥青铀矿与赋矿花岗岩围岩及矿区外围震旦—寒武系(Z-C—)的铅同位素组成(表3).可以看出,它们的铅同位素组成及铅同位素比值相近,尤其是三者的208Pb/204Pb比值最为相近.其它放射性成因铅同位素的组成值及其比值,沥青铀矿稍高于或高于后二者,完全是由于其铀含量极高所至.原因是238 U占铀元素的99.27%,而238U主要衰变为206Pb,因此沥青铀矿的206Pb极高,从而使得206 Pb/204 Pb比值也高.而沥青铀矿的正常铅同位素低,表明它们服从Nernst 分配定律,说明沥青铀矿中的铀来源于花岗岩,而花岗岩中的铀又与Z-C—系有着极明显的亲缘关系.表2 三江口矿区脉石英包裹体成分(10-6)Table 2 Composition of vein quartz inclusions in SanJiangkou orefield(10-6)注:数据由核工业北京地质研究院分析测试研究所测定.阶段样数矿前 0.385 0.405 0.450 0.050 0.435 0.800 0.101 —5.800 —成分K Na Ca Mg F Cl H2 O2 N2 CO CH4 CO2 H2O(O2+CO2)/H2O 0.71 38.24 2 272 0.016 8 3矿期 2 710 2 615 0.510 0.090 1.090 1.745 0.06457.24 23.46 8.91 —73.11 6 088 0.021 4 34.3 氧同位素特征三江口矿区及相邻矿区矿石中石英氧同位素测定值,经平衡分馏方程式计算结果列于表4.由表4 可见,δ18 O石英值为12.23‰ ~12.38‰,与花岗岩(+7‰ ~13‰)相当.九曲岭δ18 O水值为5.65‰,靠近岩浆水(5.5‰ ~10‰).表明热液水源以岩浆水为主,混有部分大气降水.而三江口δ18O水值为5.12‰,偏离岩浆水(5.5‰ ~10‰).表明热液水源以大气降水为主,混有部分岩浆水.表3 三江口矿区沥青铀矿与岩体、地层铅同位素含量(‰)及其比值Table 3 Lead isotope content(‰)and ratio of pitchblende,rock mass and stratum in SanJiangkou orefield注:数据由核工业北京地质研究院分析测试研究所测定.岩石、矿物铅同位素含量(‰)70.33 18.19 39.02 0.778 54.742 14.159 30.37 4花岗岩28.58 15.67 38.71 1.352 25.13 21.18 52.34 3 Z-C—地层样数沥青铀矿及比值206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb 204Pb 206Pb 207Pb 208Pb29.47 15.68 38.75 1.335 25.99 20.94 51.74 3表4 三江口矿区及相邻矿区氧同位素组成Table 4 Oxygen isotope composition in SanJiangkou orefield and adjacent orefield注:数据由核工业北京地质研究院分析测试研究所测定.位置测定矿物温度/(°C) δ18O石英/(‰) δ18O水/(‰)样数九曲岭灰黑色隐晶石英308 12.39 5.12 1 329 12.23 5.65 1三江口紫红色隐晶石英4.4 矿床成因初步分析三江口矿区位于诸广山复式岩体中南部,产出的围岩为中侏罗世东岭单元,黑云母K-Ar法测年结果169~174 Ma.控矿构造为发育于花岗岩体中的北北东—北东走向的低级序脆性断裂构造.矿体严格受构造控制,呈脉状、透镜状产出.大量研究表明[5],鹿井矿田铀成矿年龄介于51~105 Ma间,两个成矿高峰期为80~90Ma及50~60 Ma,与含矿围岩年龄相比较,成矿晚数十至百余百万年.成矿物质来源分析表明,铀直接来源于赋矿围岩花岗岩;热液水源主要为大气降水,可能混有部分岩浆水(为自变质流体或深部碱性流体);成矿热源主要为走滑断裂的剪切摩擦生热、流体传热,以及放射性衰变热.综上所述,铀矿成因类型属中低温热液型. 区域构造演化表明,加里东运动(大约为418~390 Ma期间),使扬子、华夏两大古老结晶地块发生南北相向会聚作用,造成巨厚沉积的震旦纪—下志留世地层发生褶皱,形成十分紧凑的近东西向的阿尔卑斯型线状褶皱带,南华联合大陆基本定型[6].随着华南陆内拼合山系的逐渐夷平,造陆运动使该地区进入中泥盆世—中三叠世相对稳定盖层发育期.印支运动(大约为240~235 Ma期间),使上覆中泥盆统—中下三叠统盖层与基底发生滑脱,形成近南北向侏罗山式褶皱和仰冲的逆断层群,并与其下伏东西向阿尔卑斯型褶皱呈立交桥式横跨叠置,印支期S型花岗岩浆也相继侵位.自晚三叠世卡尼期(230 Ma)以后,随着太平洋板块北移,华南联合陆块内构造从陆内俯冲向陆内会聚走滑运动的原地转换[7].在湘赣两省边界,形成了一系列北东向大型走滑断裂,这其中就包括桂东大型走滑断裂及遂川—热水大型走滑断裂.早白垩世开始,该走滑断裂的性质开始从会聚向离散方向转换,构造应力场朝拉张方向进展,大规模的花岗质岩浆活动宣告结束,进入了一个全新的造盆造岭构造时期,丰洲拉分盆地就是这一时期形成的离散走滑构造盆地,这一转换大体在110~90 Ma间达到高潮.这时,大气降水或含盐度较高的地表水通过岩石的粒间孔隙、裂隙、断裂等各种途径在富铀花岗岩中渗流下降,在地热作用下不断升温,并萃取围岩中的铀元素.当其与自变质流体或深部(碱性)流体汇合后形成含矿混合流体,并不断向深部环流.随着温度、压力的增加,含矿流体沿断裂或岩体界面向低温、低压区运移,在降温降压和氧逸度﹑酸碱度改变的环境下,通过多种成矿作用导致成矿流体在脆性张扭构造裂隙中的充填结晶,形成蚀变充填型铀矿化.5 结论1)三江口矿区铀成矿受遂川—热水大型走滑断裂控制,成矿作用与早白垩世以来的构造从汇聚向离散转换作用有关,即成矿处于拉张的构造动力学环境.通过研究,认为深大断裂和富铀复式岩体是前提,不同级别不同方向断裂相互交切构成三角状断裂构造圈围是基础,多阶段热液活动是关键.2)铀矿成因类型属中低温热液型.成矿热液来源主要为大气降水,部分来自岩浆水(自变质流体或深部碱性流体),含矿流体在降温降压和氧逸度﹑酸碱度的改变,导致成矿流体在脆性张扭构造裂隙中的充填结晶,形成蚀变充填型铀矿化.3)区内铀矿化垂向上具有上酸下碱分带现象,说明深部矿化与碱交代或碱性流体作用有关,也与断裂带垂深脆性变形和韧性变形相关.4)含矿构造具有上陡下缓的“犁形”断裂特征,断裂深部变平部位是赋矿的有利部位,是下一步研究和探索的重点.参考文献:[1]江西省地矿局.江西省区域地质志[M].北京:地质出版社,1984.[2]李建威,李紫金,傅昭仁,等.遂川—热水走滑断裂带热异常与热液铀成矿作用[J].地质科技情报,2000,19(3):39-43.[3]章邦桐,张祖还,倪琦生.内生铀矿床及其研究方法[M].北京:原子能工业出版,1990.[4]金景福,倪师军,胡瑞忠.302铀矿床热液脉的垂直分带及成因探讨[J].矿床地质,1992,11(3):252-258.[5]刘翔,包云河.中南地质志[R].长沙:中南地质勘探局,2005.[6]傅昭仁,李紫金,郑大瑜.湘赣边区NNE向走滑造山带构造发展样式[J].地学前缘,1999,6(4):70-77.[7]宋鸿林.斜向滑动与转换构造[J].地质科技情报,1996,15(4):33-37.。