鹿井铀矿田成矿地质特征及控矿因素

鹿井铀矿田成矿地质特征及控矿因素张万良;何晓梅;吕川;韦金文【摘要】鹿井铀矿田位于诸广山复式岩体中段,区内出露印支-燕山期粗粒黑云母花岗岩、二云母花岗岩以及寒武纪浅变质岩系,成矿围岩主要有花岗岩和浅变质岩系.铀矿床类型为花岗岩型和花岗岩外带型,成矿年龄47～116.4Ma,矿体多呈脉状、树枝状、透镜状.断裂、裂隙控制了铀矿体的定位,晚期小岩体穿插对铀矿化的形成具有重要的意义,不同期次岩体接触界面控制了铀矿体的聚集.%Lujing uranium orefield is located in the middle of Zhuguangshan composite pluton, the exposed rocks in the field are Indosinian-Yanshanian coarse grain biotite granite , two-mica granite and lightly metamorphosed Cambrian rocks. The host rock for uranium mineralization are mainly granites and lightly metamorphic rock series. There are two main types of deposits , granite-type and granite periphery type, and the mineralization age is 47-116. 4Ma. The ore bodies are veiny, dendritics, lenticular. Faults and fractures control the ore body positioning, and the contact interface of the granites of different period control the aggregation of uranium ore body. Later little supplementary pluton is significant for the formation of the uranium mineralization.【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】7页(P81-87)【关键词】成矿特征;控矿因素;鹿井铀矿田【作者】张万良;何晓梅;吕川;韦金文【作者单位】核工业270研究所,江西,南昌,330200;核工业270研究所,江西,南昌,330200;核工业270研究所,江西,南昌,330200;核工业270研究所,江西,南昌,330200【正文语种】中文【中图分类】P612湘赣接壤处的鹿井铀矿田,是我国南方重要的铀资源基地之一。

自1958年原中南309地质队发现鹿井、枫树下、洞房子、牛尾岭一带的伽玛异常以来,经过几十年勘探,落实了鹿井铀矿田,并开展了一系列铀矿地质 (包括控矿因素)的初步研究。

刘翔等(1998)通过研究鹿井铀矿田矿床的形成、分布与遂川-热水走滑断裂的关系,认为遂川-热水走滑断裂系是鹿井矿田形成的主控因素[1];张振华等 (2000)通过分析鹿井矿田晚期小岩体特征及其与铀成矿的关系,强调了晚期小岩体在铀成矿中所起的作用,认为是重要的成矿因素之一[2];方适宜等 (2005)提出鹿井矿田存在火山、次火山岩系列,认为矿田受火山机构控制[3];杜乐天 (2001)认为黄峰岭铀矿床的碱交代岩在华南地区很有代表性,是半封闭、半开放式的碱交代作用产物,碱交代作用是鹿井铀矿田形成的重要因素之一[4]。

碱交代岩呈不规则团块状产出,不沿断裂带分布。

鹿井矿田的铀矿床分布在面积约16km2的丰州盆地周缘 (图1),矿床类型为花岗岩型和花岗岩外带型。

铀矿化赋存于不同期次岩体与沉积变质岩之间的内外接触带中,以及不同期次岩体之间的接触界面附近。

本文在前人工作基础上,通过深入的野外观察和资料综合研究,对鹿井矿田的控矿因素进行了系统分析,以期为鹿井矿田新一轮的找矿预测提供依据。

鹿井铀矿田位于南华活动带武功-诸广断隆区,诸广山复式岩体中段。

区域上受南北向万洋-诸广隆起、东西向九峰-内良隆起和北东向万长山隆起联合控制,其地质演化特点是发育3个构造层,即震旦纪-奥陶纪地槽型褶皱基底构造层,中泥盆世-中三叠世地台型褶皱构造层 (在本矿田及近外围缺失),晚白垩世-古近纪陆相构造层。

诸广山岩体呈大型岩基产出,面积达2500余km2,是南岭中段花岗岩的重要组成部分,也是南岭有色金属重要的成矿花岗岩体之一。

在岩体内外接触带附近,由于分布有诸如凡口特大型铅锌矿床、小桓大型钨锡矿床、龙颈中-大型钨矿床以及丰洲至南雄一带的大-特大型铀矿床等而倍受关注。

矿田内分布的岩体以印支期第2阶段中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩为主,其次为印支期第1阶段细粒、中细粒白 (二)云母花岗岩残留体,另外还有印支期第3阶段中细粒二云母二长花岗岩、燕山早期第2阶段中粗粒二云母二长花岗岩、燕山早期第3阶段细粒少斑黑云母二长花岗岩和燕山晚期中细粒白 (二)云母花岗岩及石英斑岩、花岗斑岩、细晶岩、辉绿岩、煌斑岩等脉岩。

岩体近外围分布震旦纪-奥陶纪地槽型褶皱构造层,主要有寒武系香楠组和茶园头组。

香楠组主要由黑色碳质板岩组成,约占岩石组合的75%,其次为砂质板岩、硅质板岩、长石石英砂岩、石英砂岩及少量硅质岩、灰岩。

茶园头组以厚-巨厚层长石石英砂岩、石英砂岩、细砂岩为主,占岩性组合65%,其次为砂质板岩、硅质板岩、含碳板岩、碳质板岩及少量硅质岩。

碳质板岩、硅质板岩含星点状黄铁矿。

岩体上覆晚白垩世-古近纪陆相构造层。

产在丰州盆地的上白垩统红层,岩性主要为红色砾岩、砂砾岩,不整合覆盖于寒武系或花岗岩体之上。

红层厚度＞360m,产状由四周向中心倾斜,倾角一般为10°～15°,岩性、岩相不稳定,是大套红层的底部岩层,归属于上白垩统。

鹿井矿田的铀矿床无论产于何种围岩中,成因上和空间上均与花岗岩体有着密切关系,均属花岗岩型铀矿床。

根据矿床与花岗岩体的空间分布关系可分为:产于花岗岩体内的铀矿床和花岗岩外接触带的铀矿床两类。

产于岩体内部的铀矿床,根据赋矿岩石物质成分、岩性及结构构造特点,可进一步分为硅质脉型及碎裂蚀变岩型。

属于硅质脉型的有羊角脑铀矿床及下古选铀矿点;属于碎裂蚀变岩型的矿床有牛尾岭、枫树下、洞房子、高昔、黄峰岭、下洞子等铀矿床。

花岗岩外接触带的铀矿床有鹿井、梨花开和沙坝子矿床。

实际上,鹿井矿床有两种矿化类型,矿床东部矿体赋存于浅变质岩中,属外接触带型;矿床西部矿体主要赋存于花岗岩体中,属岩体内部铀矿床,部分矿体产于浅变质岩中,同一矿体自上而下可穿过寒武系及印支期和燕山早期花岗岩,具“三层楼”式矿化特点 (图2)。

鹿井铀矿田含矿岩性多样,岩石类型较复杂。

岩体内部铀矿床主要含矿岩性有中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩、细粒少斑黑云母二长花岗岩、碱交代岩等。

中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩是印支期岩体的重要组成部分,岩石呈灰白至微红色,典型岩石矿物组成是:钾长石35%,微斜长石5%,斜长石25%,石英30%,黑云母4%,白云母2%～3%。

岩石多呈似斑状结构,斑晶多为钾长石,也有少量斜长石。

斑晶大小一般为1×2.5～2×7cm,多呈规则的长方形,斑晶内往往有石英和长石的包裹体;基质为显晶质,主要成分为石英、斜长石和黑云母;副矿物见磷灰石、锆石、电气石、晶质铀矿等。

细粒少斑 (或中细粒)黑云母二长花岗岩是燕山早期第3阶段形成的岩石类型,典型岩石的矿物组成是:钾长石34%,斜长石22%,石英25%～30%,黑云母5%,白云母1%～2%,微量电气石。

岩石局部呈少斑结构,斑晶成分有长石、石英、黑云母等,大小一般＜5mm,含量低于10%。

由表1可见,含矿岩石铀含量本底较高,高于维诺格拉多夫 (1962)酸性岩平均值(3.5×10-6)的4.6倍,Th/U值大大低于华南改造型产铀花岗岩平均值 (后者为3.49)。

碱交代岩呈不规则团块状产出 (杜乐天,2001)[4],疏松多孔,岩石机械强度比原花岗岩降低一半以上,碎裂构造极为发育,微裂隙纵横交错。

微斜长石交代斜长石、石英,为钾交代;钠长石交代钾长石、石英、斜长石,称钠交代。

无论是钾交代还是钠交代,或混合交代,都伴有黑云母的绿泥石化。

碱交代岩石不是铀矿石,其铀含量为0.0036%,一旦有微晶石英脉、萤石脉代表的后期酸性热液叠加,则可能形成铀矿石。

岩体外带型铀矿有鹿井、沙坝子、梨花开等矿床。

鹿井矿床赋矿层岩性为灰色巨厚层变质砂岩夹多层含碳板岩、含碳粉砂质板岩、板岩。

沙坝子、梨花开矿床赋矿层岩性为灰黑色含碳板岩、含碳硅质板岩、碳质板岩夹变余细粒石英砂岩、粉砂质板岩。

鹿井铀矿田成矿围岩虽然较复杂,但不同岩性中的矿石物质组成、热液蚀变类型和成矿物质来源、成矿温度、压力等具有较好的一致性,均属中低温热液成矿 (李先福等,1999)[5],表明铀矿化对赋矿主岩的选择性不明显,所有矿床属于同一成矿作用系列的产物。

花岗岩外带型铀矿床矿体受断裂、接触带、含矿层位控制,如鹿井矿床矿体产状与断裂及接触带产状一致,沙坝子矿床矿体与断裂、地层产状一致,梨花开矿床矿体与断裂产状一致。

各矿体呈北东-北东东、南北、北西等多方向展布,倾斜度不一。

鹿井矿床7个主要矿体和沙坝子矿床4个主要矿体规模较大,矿体延伸稳定,形态多呈透镜状、似层状、树枝状,空间组合型式呈“干”字形、“T”字形等。

沙坝子矿床矿体呈等间距分布,品位较高,矿床平均品位0.25%,37个矿体中有 16个富矿体 (平均品位＞0.3%),占矿床总储量76%。

鹿井矿床已探明富矿占提交总储量的25%,品位0.32%～0.53%,矿石类型为铀-萤石型。

据719矿开采资料证实,1号矿体和5号矿体北部192～142m中段为富矿段,长60m,厚8～10m,品位0.6%～0.7%;1号矿体南部品位达0.3%～0.4%,一般厚8～9m。

鹿井矿床西部矿体有向深部品位增高、规模增大态势。

花岗岩体内部铀矿体受含矿断裂控制明显,矿体产状与含矿断裂一致,多呈北东或北北东向展布,陡倾斜为主。

矿体形态多呈透镜状、脉状,以及不规则团块状。

单个矿体规模不大,多成群成组分布,雁形排列,空间组合形态呈多字形、Y字形等矿脉群。

主矿体少,如高昔矿床圈定矿体400个,其主要矿体15个,占总储量50%以上。

牛尾岭矿床共圈定92个矿体,主矿体仅2个,矿体平均品位为0.05%～0.10%。

仅羊角脑矿床见富矿体,其储量占矿床总储量的63%。

遂川-热水走滑断裂带为斜贯江西中西部并继续向南西方向延伸,途经湘南热水的北东向断裂,全长＞200km,宽度几米到几十米不等。