大新矿床构造地球化学分带及铀多金属成矿规律研究

第２８卷第１期　２０１１年３月　世界核地质科学　

Ｗｏｒｌｄ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．１　

Ｍａｒ．２０１　１　

ＤＯＩ：ＩＯ．３９６９０．ｉｓｓｎ　１６７２一Ｏ６３６．２０１１．Ｏ１．００２　大新矿床构造地球化学分带　及铀多金属成矿规律研究　

李治兴，漆富成，何中波，张字龙　（核工业北京地质研究院，中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京１０００２９）　

［摘要】大新矿床产出于直接覆于上寒武统之上泥盆系间的构造破碎带中。笔者对该破碎带进行　了详细地质调查和系统取样分析，研究表明，该破碎带发育从原岩带一碎裂岩带一构造泥一糜棱岩　带一构造角砾岩带的构造地球化学分带规律。随着构造破碎带破碎程度的增强，Ｕ、Ｍｏ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｒｅ　和ｒＩＴｌ等元素同步增高。铀多金属矿化对围岩无选择性，仅与破碎带的存在相关联，而且矿化程度与　破碎强度呈同步消长关系，由此认为，大新矿床属于受构造破碎带控制的铀多金属热液矿床。　［关键词］大新矿床；构造地球化学分带；铀多金属成矿规律；构造破碎带控制　［中图分类号］Ｐ５９８；Ｐ６１９．１４　［文献标志码】Ａ　［文章编号】１６７２—０６３６（２０１１）Ｏ１—０００６—０６　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｚｏｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　

ＬＩ　Ｚｈｉ—ｘｉｎｇ，ＱＩ　Ｆｕ—ｃｈｅｎｇ，ＨＥ　Ｚｈｏｎｇ—ｂｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｉ—ｌｏｎｇ　（ＣＮＮＣ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｕｒａｎｉｕｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｕｒａｎｉｕｍ　Ｇｅｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００２９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｏｃｃｕｒｓ　ｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｈ　ｉｎ　Ｄｅｖｏｎｉａｎ，ｗｈｉｃｈ　ｌｉｅｓ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｏｎ　Ｕｐｐｅｒ　Ｃａｍｂｒｉａｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｓａｍｐｌｅｓ，ｉｔ　ｉｓ　ｐｒｏｖｅｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｈ　ｍａｙ　ｂｅ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｓ　ｐｒｏｔｏｌｉｔｈ　ｚｏｎｅ－－－￣ｃａｔａｃｌａｓｉｔｅ　ｚｏｎｅ－－＋ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｍｕｄ　ｚｏｎｅ－－＋ｍｙｌｏｎｉｔｅ　ｚｏｎｅ－－－￣ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｂｒｅｃｃｉａ　ｚｏｎｅ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｌｔ，ｔｈｅ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｃｃｕｒｓ，ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ，ｓｕｃｈ　ａｓ　Ｕ，Ｍｏ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｒｅ，　Ｔ１，ｅｔｃ．Ｔｈｅ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ，ｂｕｔ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ　ｏｆ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｌｔ．Ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｔｈａｔ　Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｂｅｌｏｎｇｓ　ｔｏ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｌｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ—ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｚｏｎａｔｉｏｎ；ｕｒａｎｉｕｍ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｌｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　

［收稿日期］２０１０一ｌ１—２２；　［修回日期］２０１０－１２—１９　［作者简介］李治兴（１９８５一），男，陕西榆林人，在读硕士研究生，研究方向：矿床地质。　Ｅ—ｍａｉｈｌｚｘｌ　１２２＠１２６．ｃｏｍ　第１期　李治兴，等：大新矿床构造地球化学分带及铀多金属成矿规律研究　７　大新矿床是中南地区最早勘探突破的碳　酸盐岩型铀矿床，并且是中南地区经济效益　最高的矿床之一，曾在２０世纪８０年代初对　中南地区探明同类型铀矿床起到借鉴和推动　作用，但是２０世纪８Ｏ年代后期至今对大新　矿床的科研工作转为资料总结为主。此次在　野外详细观察矿床地质和矿化基本特征的基　础上，在已出露的矿区系统采集样品，从构　造地球化学的角度，通过分析、比较各种构　造岩与原岩中铀矿化和伴生元素富集特征，　探讨大新矿床成矿特点和成矿规律。　

１区域地质概况　大新矿床位于大新凹断束那岭一俸屯背　斜北东端，地层主要出露上寒武统和下、中　泥盆统。那岭一俸屯背斜为矿区发育的主要　褶皱，背斜走向近ＥＷ向，核部为前泥盆系，　两翼为泥盆系，两翼不对称，地层南缓北陡，　两翼泥盆系与前泥盆系之间被Ｆ　正断层切割，　构成地垒式构造（图１）。矿区发育的断裂主要　为Ｆｔ、Ｆｚ和Ｆｓ（图２）。Ｆｚ为近ＥＷ走向的那　岭一俸屯背斜北缘断裂带。　Ｆ　近ＥＷ走向，　为发育于Ｆ２断层上盘的次级似层间分支断裂，　共有３支，分别为Ｆ３　、Ｆ３　和Ｆｓ。，　断裂发　育于中泥盆统东岗岭组下段底部灰岩与下泥　盆统郁江组泥岩之间，Ｆ３　断裂发育于中泥盆　统东岗岭组下段白云质灰岩与生物碎屑灰岩　接触带中，Ｆ，　断裂发育于中泥盆统东岗岭组　上、下段岩层之问。Ｆ。断裂为ＮＷ向的正断　层，斜切Ｆ：断裂共同组成岜那河小地堑。总　田　回２回ｓ回　回ｓ　回６回　囤８　９　１——第四系；２——东岗岭组上段；３——东岗岭组下段　４——四排组；５——那高岭组；６——莲花山组；　７——前泥盆系；８——矿化构造岩；９——断层。　图１大新矿床区域地质剖面示意图　Ｆｉｇ．１　Ｓｋｅｔｃｈ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　回ｓ回６圈　回８回９　固１０回１１回１２回１３　１４　固１５曰１６臣　１７　１——中泥盆统东岗岭组上段；２——东岗岭组下段；３——　下泥盆统那高岭组上段；４——那高岭组下段；５——下泥盆　统莲花山组；６一上寒武统；７——东岗岭组上段灰岩破碎　带；８——东岗岭组下段灰岩破碎带；９——东高岭组上含矿　带灰岩角砾岩；１　东高岭组中含矿带灰岩角砾岩；　１１——东高岭组中含矿带硅化白云质灰岩；１２——郁江组下　含矿带破碎泥岩；１３——郁江组下含矿带硅化泥岩粉砂岩；　１４——断层；１５——铀矿体；ｌ６——矿体夹石；ｌ７——矿区　采集样品剖面位置。　图２大新矿床第２勘探中段（３４５　ｍ标高）地质平面　略图（据刘翔等修改，２００５）　Ｆ　．２　Ｐｌａｎ　ｖｉｅｗ　Ｏｉｌ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌ　（３４５／１３　ｈｉｇｈ）ｏｆ　Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ａｆｔｅｒ　Ｌｉｕ　Ｘｉａｎｇ，ｅｔ　．，２００５）　体褶皱断裂较发育，并控制铀矿化分布。　２构造地球化学分带及微量元素变化　特征　２．１构造破碎带实测剖面及微量元素分析　在本次野外地质调查中，发现大新矿床　在矿区构造破碎的地方均有铀矿化显示，并　且不同的构造岩铀矿化程度不同，相反在没　有发生构造破碎的地方则没有铀矿化显示。　因此，为了更精确对比、分析不同构造岩和　原岩与铀矿化的关系，对包括上寒武统基底　和横穿＿Ｆ１、Ｆ２和Ｆ３的剖面（如图２中的Ａ—Ｂ）　系统采集样品，进行了微量元素分析，结果　发现Ｕ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ａｓ、Ｓｂ和Ｒｅ等７种元　素均达到综合利用品位（表１），而且Ｕ与Ｍｏ、　Ａｓ、Ｓｂ、Ｒｅ和Ｔ１同步增高。构造破碎带实测　剖面及微量元素沿剖面变化曲线，如图３所　示。由图３可见，构造角砾岩带中的铀矿化　强度最高，其次为糜棱岩带和碎裂岩带，构　造泥中较低。前人根据断裂及地层组合将含　８　世界核地质科学　第２８卷　注：样品由核工业北京地质研究院分析测试研究所完成。　矿构造带分为上、中、下３个含矿带，从上　到下含矿带对应的原岩分别依次为东岗岭组　上段灰岩，东岗岭组下段白云质灰岩和生物　碎屑灰岩，郁江组和那高岭组泥岩、粉砂岩。　２．２构造地球化学分带及微量元素变化特征　通过构造破碎带实测剖面微量元素变化　特征的研究表明，在大新矿床的构造破碎带　体系中，不同层位的原岩均具有低质量分数　的Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ和Ｒｅ等，不同层位的碎裂岩　具有略高于原岩的微量元素特征，糜棱岩具　有Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ和Ｒｅ质量分数较高的特征，　不同层位的构造角砾岩具有矿化程度最高的　Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ和Ｒｅ。依据不同类型构造岩的微　量元素地球化学变化，按构造破碎强度和矿　第ｌ期　李治兴，等：大新矿床构造地球化学分带及铀多金属成矿规律研究　９　由　

构造岩分带　日　Ｅ目２曰。目　

１——Ｍ０；２——Ｓｂ；３——Ｕ；４——Ｒｅ。　图３构造破碎带实测剖面与Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ和Ｒｅ的分布　Ｆｉｇ．３　Ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｂｅｌｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕ，Ｍｏ，Ｓｂ　ａｎｄ　Ｒｅ　

化程度将矿区构造破碎带进行构造地球化学　分带（表２）：原岩带一碎裂岩带一构造泥一糜　棱岩带一构造角砾岩带。由表２可见，不同　构造带微量元素之间存在很大差异，从原岩　带到构造角砾岩带，随着构造岩破碎强度的　增加，微量元素Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｒｅ和Ｔｌ等矿化　

表２大新矿床构造地球化学分带及部分微量元素质量分数　Ｔａｂｌｅ　２　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｚｏｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｓｓ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｓｏｍｅ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｄａｘｉｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　

注：样品由核工业北京地质研究院分析测试研究所完成。　

原岩带皿