李广1 王国钧2 徐勇3
1.湖南省核工业地质局三一一大队 湖南岳阳414000; 2.福建省核工业二九四大队 福建福州350000
3. 四川省核工业地质局二八一大队 四川西昌 615000
摘要:瑶湾里矿区位于扬子准地台南缘江南地轴中部之湘东断隆带,处于幕阜山花岗岩体的南东边缘,湘东隆带之幕阜山穹断中,历经多期次热液活动、构造运动和变质作用及内生成矿作用,具备良好的成矿地质条件,是湖南省十分重要的铀多金属成矿带。通过对区内成矿背景、地质特征等分析研究,结合探矿工作成果,总结该区铀矿床成因及找矿标志,为瑶湾里矿区深部及外围继续开展铀矿找矿工作总结经验。
关键词:瑶湾里、矿床成因、找矿标志
1 瑶湾里矿区地质背景
瑶湾里矿区位于扬子准地台南缘江南地轴中部之湘东断隆带[1],该断隆带包括岳阳穹褶、汩罗凹断、幕阜山穹断、平江—长沙凹断,浏阳—衡东穹断5个Ⅳ级单元,其经历了各期构造运动、变质作用及多期内生成矿作用,具备良好的成矿地质条件,是湖南省十分重要的铀多金属成矿带。从成矿域的角度来看,湘东北铀多金属成矿区处于华南成矿域与扬子成矿域的结合部位,钦杭成矿带中部,是一个受北东向区域性深大断裂控制的巨型铀、金、铜、钴、铅、锌多金属成矿区。瑶湾里矿区处于幕阜山花岗岩体的南东边缘,湘东隆带之幕阜山穹断中。
2 瑶湾里矿区地质特征
瑶湾里矿区岩浆岩出露广泛、构造发育,强烈的构造热液活动及铀活化作用,为铀成矿提供了丰富的物质基础和储矿空间[2]。区内由区域性秦家坊—五福塅、大洞里—桃花洞、毛源—虹桥等深大断裂所派生的北北西向、北北东向及北西向大小次级断裂构造多达26条,与铀成矿关系密切的以北北东及北北西走向为主的断裂构造有9条,延伸规模数百米至3千米。
2.1 铀矿化特征
矿区内含矿带主要有10条,矿化带一般赋存于断裂构造内及下盘的蚀变影响带内,矿化岩性主要与构造岩性一致,矿化岩性有硅质胶结角砾岩、花岗碎裂岩、蚀变碎裂花岗岩及微晶石英脉。且矿化岩石越破碎其裂面上次生铀矿化越富集。一般含矿带内及两侧蚀变较强,主要蚀变有硅化、红化、赤铁矿化、褐铁矿化、水云母化、绿泥石化、高岭土化,部分含矿带内还见有粉末状、胶状黄铁矿化,其中硅化、赤铁矿化、黄铁矿化与铀矿化关系密切,特别是黄铁矿化、赤铁矿化叠加部位成矿非常有利,赋存有高品位工业铀矿。
2.2 矿体特征
通过对矿区内10条含矿断裂构造带进行地表深部工程揭露控制,根据各矿带上的工程见矿情况,圈定了矿体18个;矿体均受断裂构造控制,其产状和控矿断裂构造基本一致,矿体一般矿体呈透镜状、巢状、脉状。
2.3 矿石特征
根据野外观察和室内镜下岩矿鉴定,矿石为角砾结构、碎裂结构及交代结构,块状、角砾状构造。
根据矿石的矿化类型,矿石的自然类型分两类,一类为铀—蚀变碎裂岩型矿石,其严格受断裂构造控制,矿化多富集于碎裂岩的破碎裂隙中,以次生铀矿物的形式存在;另一类为铀—黄铁矿—玉髓型矿石,严格受断裂构造控制,与含粉末状黄铁矿及赤铁矿的黑色玉髓有关,特别是与含黄铁矿关系密切。
矿石中铀的存在形式以次生铀矿物铜铀云母、钙铀云母形式为主,其次呈离子吸附状态存在于微晶石英,赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿和粘土矿物中;其矿化类型为铀—蚀变碎裂花岗岩型和铀—黄铁矿—玉髓型。
2.4 矿体围岩及夹石
根据矿区取样分析及伽玛测井所获得的品位资料分析,矿体内的铀矿化与围岩呈现渐变过渡关系。矿体围岩为中细粒黑云母花岗岩、碎裂花岗岩、红化花岗岩及花岗伟晶岩;矿体中的夹石与基本围岩一致,主要区别在于破碎程度,蚀变强弱及成矿脉体的多寡与矿化品位的高低。
3 矿床成因
根据矿区成矿地质条件、矿化特征、成矿作用等方面进行了初步探讨认为:
(1)该区含铀脉体物质成分与断裂构造主岩成分相一致,矿石矿物共生组合比较简单,金属矿物有粉末状黄铁矿、赤铁矿、非金属矿物有微晶石英、玉髓;次生矿物有铜铀云母、钙铀云母。
⑵ 从硅质系统演化系列由高温到低温,矿区内的粗晶石英-梳状石英为成矿热液作用的直接产物,其发育程度反应了该地区成矿作用强度[3-1],因此本区铀矿化与中低温的微晶石英和玉髓关系密切。
⑶矿区的成矿年龄为[(66-72)×106年],相当我国华南花岗岩型铀矿床第二成矿期[(67.25±0.60)×106年)][4-1],缺少缺燕山晚期第一次成矿期和喜山早期第三成矿期[(86.73±0.33)×106年、(47.61±0.69]×106年)][3-1],由此可见,该矿床成矿期单一,成矿物质多期迭加不明显,成矿期岩体剥露活动相对稳定,对成矿是有利的[5]。
⑷矿区的成矿温度140-170℃,属中低温范围[4-2]。
⑸矿区围岩蚀变较弱,基本保持原岩的结构。矿前蚀变为硅化、绿泥石化、绢云母化;矿期蚀变为红化、黄铁矿化、水云母化、鲕状绿泥化;矿后蚀变为碳酸盐化、高岭土化。
⑹ 本矿区处于湿热气候区,雨水充沛,有利于氧化带的发育,钻孔揭露构造层间氧化带深度达200m仍见到铀的云母类矿物和褐铁矿。
综上所述,瑶湾里矿区矿床应属中低温热液淋积叠加成因类型。
4 找矿标志
(1)物化探异常标志:区内物化探异常均为矿致异常,区内伽玛总量测量所圈出的相对偏高场、异常场与含矿构造基本吻合,一般能反映地表铀矿(化)体,是直接的找矿标志。
⑵构造标志:区内断裂构造为区域大构造形成的次级构造,其形成较晚,大多具张性特点,有利于含矿热液沉淀富集[3-2],通过追索并揭露发现,区内北北西及北北东向构造是主要含矿构造,控制着众多异常点带的分布。
⑶蚀变标志:区内硅化、黄铁矿化、赤铁矿化、红化发育地段往往矿化较为发育,其中黄铁矿化、赤铁矿化与铀矿化关系极为密切,可作为区内的重要找矿标志。
综合分析,上述找矿标志出现机率越多的地方,铀矿化愈好。
5结语
瑶湾里铀矿床为中低温热液淋积叠加成因铀矿床,矿化体主要受北北西及北北东向断裂构造控制,铀矿化蚀变明显,物化探异常与控矿构造及矿化蚀变带套合良好,找矿标志明确。且矿区主要含矿构造向深部和外围延伸情况良好,物化探异常向工作区北部外围未闭合,故瑶湾里矿区深部及外围仍具有很好的找矿潜力。
参考文献
[1]张立平,徐美玲. 幕阜山岩体南部铜铅锌多金属矿床成矿期次研究.环球人文地理.2015(8).
[2]苏昌灯,下庄矿田墩头地区铀控矿因素及找矿方向探讨.西部探矿工程,2017(12).
[3]刘凯鹏、陈友良,张静思,廖敏,常丹.若尔盖铀矿勘查区找矿标志与方向探讨.矿床地质,2014(33)
[4]陆圣堂、姚胜军、黄志飚、邹猛秋,幕阜山岩体铀—铅锌多金属成矿地质条件及远景评价研究.2011年8月.
[5]刘义发,对华南花岗岩性铀矿床作用及模式的探讨.放射性地质,1980(4).