趙海波 王運(yùn) 王志華 高海東 李元志

摘要:通過(guò)閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)及地質(zhì)調(diào)查,深入了解相山礦田含礦斷裂構(gòu)造特征,選取成礦差異較大的鄒家山和云際鈾礦床的含礦斷裂構(gòu)造進(jìn)行研究探討,運(yùn)用電子探針技術(shù)發(fā)現(xiàn)鄒家山主要鈾礦物為:瀝青鈾礦、鈦鈾礦、釷鈾石、鈾石;云際礦床鈾礦物主要為:鈦鈾礦、鈾石。對(duì)兩個(gè)鈾礦床同種主要鈾礦物微區(qū)進(jìn)行化學(xué)分析及對(duì)比,發(fā)現(xiàn)除U含量有起伏外,Ca、Fe、Zr的含量,鄒家山礦床均低于云際礦床;受鄒石斷裂控制的鈾礦床鈾礦物中U與Zr含量成負(fù)相關(guān),而受火山頸東部北東向斷裂控制的鈾礦床則相反。

關(guān)鍵詞:相山斷裂構(gòu)造鈾礦物微區(qū)化學(xué)特征

中圖分類號(hào):P619 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)04(c)-0092-01

相山礦田經(jīng)歷加里東期和燕山期構(gòu)造活動(dòng),斷裂構(gòu)造廣泛發(fā)育,并于燕山晚期經(jīng)歷了兩期熱液鈾礦化作用,第一期為堿性熱液形成鈾-赤鐵礦化階段;第二期為酸性熱液形成鈾-螢石、水云母化階段[1],然而并非所有斷裂構(gòu)造都充填礦體。筆者選取相山礦田內(nèi)成礦差異較大的鄒家山與云際礦床含礦斷裂構(gòu)造進(jìn)行研究探討。

1地質(zhì)背景

鄒家山與云際鈾礦床以火山頸成近似東西對(duì)稱并同處于相山鈾礦田中。相山鈾礦田區(qū)域上受北東向遂川深斷裂與北北東向宜黃-安遠(yuǎn)深斷裂交匯控制,并受制于相山大型塌陷式火山盆地?；鹕脚璧卦谄拭嫔铣蕶E圓形,南北對(duì)稱,東陡西緩,近似“箕”狀?；鹕脚璧鼗讟?gòu)造主要為EW向?yàn)橹?其次為SN及NE、NW向;蓋層構(gòu)造表現(xiàn)為以NE向?yàn)橹鲗?dǎo)、NW向次之的線性斷裂和火山塌陷環(huán)狀斷裂交織格局[2]。

2礦田東西部礦床鈾礦物微區(qū)化學(xué)特征

2.1 地質(zhì)特征

相山礦田有數(shù)十個(gè)鈾礦床,考慮到地質(zhì)因素及其代表性,在此僅以鄒家山和云際礦床的含礦斷裂構(gòu)造為研究對(duì)象。

鄒家山鈾礦床位于相山礦田西部,礦化類型為螢石、水云母型[3],其控礦構(gòu)造主要為北東向的鄒-石構(gòu)造帶的旁側(cè)次級(jí)構(gòu)造及配套的北西、南北向構(gòu)造和火山塌陷構(gòu)造,通過(guò)測(cè)量統(tǒng)計(jì),這些斷裂構(gòu)造走向主要為北東向,傾角在35°～80°之間。斷裂兩側(cè)發(fā)育紅化、水云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、螢石化、黃鐵礦化等。斷裂中的脈石礦物主要為石英、水云母、綠泥石、螢石、方解石、磷灰石、鈉長(zhǎng)石。并非所有斷裂中都充填礦體,而只有比較大的且與深部有溝通的伸展性斷裂中存在礦體。單條斷裂中鈾含量一般為5‰左右,多條斷裂交匯處,鈾礦含量較高,可以達(dá)到2%～8%。

云際鈾礦床位于相山礦田東部,礦化類型為鈉交代型[3],其控礦構(gòu)造主要為北東向的一組斷裂構(gòu)造,其次為弧形構(gòu)造剪切帶。通過(guò)測(cè)量統(tǒng)計(jì),這些斷裂構(gòu)造,走向主要為北東向,傾角在45°～60°之間。斷裂兩側(cè)發(fā)育方解石化、紅化、綠泥石化、水云母化、鈉長(zhǎng)石化和還有少量的螢石化;斷裂中的脈石礦物為方解石,其次為少量的綠泥石、絹云母、磷灰石和螢石;該鈾礦床的鈾含量較低,一般在0.5‰～5‰之間。

2.2 鈾礦物微區(qū)化學(xué)特征

為較好的研究含礦斷裂構(gòu)特征,在兩鈾礦床井下進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查并在鈾含量較高的含礦斷裂處取樣,在鏡下鑒定的基礎(chǔ)上進(jìn)行電子探針分析,發(fā)現(xiàn)鄒家山礦床鈾礦物主要為:瀝青鈾礦、鈦鈾礦、釷鈾石、鈾石;云際礦床鈾礦物主要為:鈦鈾礦、鈾石。

2.2.1 兩礦床鈦鈾礦微區(qū)化學(xué)特征。

對(duì)兩個(gè)礦山的鈦鈾礦做電子探針分析(表1),對(duì)其各元素含量進(jìn)行比較,鄒家山礦床鈦。

2.2.2 兩礦床鈾石微區(qū)化學(xué)特征。

對(duì)兩個(gè)礦山的鈾石做電子探針分析(表1),對(duì)其各元素含量進(jìn)行比較,鄒家山礦床鈾石中U、Ca、Fe、Zr均明顯低于云際礦床。

3探討

相山地區(qū)礦體填充于伸展斷裂構(gòu)造裂隙中,即斷裂先拉張后擠壓。在擠壓過(guò)程中伴隨斷裂兩側(cè)巖石錯(cuò)動(dòng)、碾磨形成斷層泥,同時(shí)產(chǎn)生動(dòng)力分異作用,使一些易活化的元素(如Ca、Fe)從圍巖中遷移出來(lái)[4]。通過(guò)野外、顯微鏡及電子探針背散射圖像觀察發(fā)現(xiàn)含礦斷裂構(gòu)造兩側(cè)及礦體發(fā)育赤鐵礦化、黃鐵礦化、方解石化、螢石化,并在電子探針背散射圖像中普遍發(fā)現(xiàn)鈾礦物包裹黃鐵礦或生長(zhǎng)于黃鐵礦邊緣,螢石吸附鈾礦物,可以說(shuō)明黃鐵礦和螢石形成要早于鈾礦物。這些富集的Fe、Ca主要來(lái)自于圍巖,即鈾成礦熱液出現(xiàn)前已經(jīng)形成黃鐵礦、螢石及方解石,當(dāng)含鈾熱液通過(guò)斷裂處時(shí),經(jīng)過(guò)黃鐵礦還原作用形成鈾礦物,并吸附于黃鐵礦及螢石邊緣。

通過(guò)對(duì)兩個(gè)鈾礦床主要的同種鈾礦物微區(qū)化學(xué)分析發(fā)現(xiàn),在不計(jì)U含量的高低時(shí),鄒家山礦床鈾礦物中的Ca、Fe、Zr含量均明顯低于云際礦床,且云際礦床同種鈾礦物中的U與Zr成正相關(guān),而鄒家山礦床同種鈾礦物中的U與Zr成負(fù)相關(guān)。相山礦田北部的橫澗、崗上英礦床礦石微量化學(xué)分析顯示U與Zr成負(fù)相關(guān)[3]。鄒家山、橫澗、崗上英礦床都是受北東向鄒石斷裂控制,而云際則為火山頸東部北東向斷裂控制。云際礦床鈾礦物中Zr含量偏高主要因其成礦熱液為堿性,在Na,K含量高時(shí)可溶性鋯絡(luò)合物易于從圍巖中遷移出來(lái)[5]。

4結(jié)語(yǔ)

(1)含礦斷裂構(gòu)造為主要為北東向,都為深大斷裂的次級(jí)構(gòu)造帶或與之連通的伸展斷裂構(gòu)造,其兩側(cè)圍巖蝕變強(qiáng)烈。(2)鄒家山礦床主要鈾礦物為:瀝青鈾礦、鈦鈾礦、釷鈾石、鈾石;而云際礦床鈾礦物則主要為:鈦鈾礦、鈾石。(3)兩礦床同種主要鈾礦物中除U含量有起伏外,Ca、Fe、Zr的含量,鄒家山礦床均低于云際礦床。(4)受鄒石斷裂控制的鈾礦床鈾礦物中U與Zr含量成負(fù)相關(guān),而受火山頸東部北東向斷裂控制的鈾礦床則相反。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵飛,陳曉明,徐恒力,等.江西省相山鈾礦田成礦模式探討[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),2008,14(1):65～75.

[2] 邱愛金,郭令智,鄭大瑜,等.大陸構(gòu)造作用對(duì)相山富大鈾礦形成的制約[M].北京:地質(zhì)出版社,2002.

[3] 邵飛.水一巖相互作用及其與鈾成礦關(guān)系研究:以相山鈾礦田為例[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2007年.

[4] 張治洮.斷裂帶的動(dòng)力分異和化合[J].地球化學(xué),1983(1):62～70.

[5] 熊炳昆,溫旺光,等.鋯鉿冶金[M].冶金工業(yè)出版社,2002.