張萬良，鄒茂卿

（核工業(yè)270研究所，江西 南昌 330200）

相山礦田是我國最大的火山巖型鈾礦田，受相山火山－侵入雜巖體控制，鈾成礦與花崗斑巖、流紋英安斑巖、斜長花崗斑巖的侵入活動具有密切的時空關系，是與火山熱液或次火山熱液作用有關的大型鈾礦田。在成礦構造背景、深部成礦環(huán)境和成礦機理上與江西銀山、福建紫金山、廣東仁差等大型多金屬礦區(qū)有相似之處[1－2]。

一直以來，相山礦田的勘探對象主要是鈾礦。近年在我們勘探鈾礦的過程中，在相山礦田西部的河元背、牛頭山等礦區(qū)的深部陸續(xù)發(fā)現多金屬 （Pb、Zn、Ag等）成礦現象。為了深入貫徹 “以鈾為主、綜合找礦”的核地質工作方針，積極推動相山礦田鈾多金屬礦的綜合勘查進程，本文將在前人勘查資料的基礎上，對相山礦田與鈾多金屬成礦密切相關的區(qū)域構造背景、深部地質環(huán)境、小巖體侵入活動及斷裂構造等成礦地質條件進行分析，以期為相山礦田鈾多金屬礦的深入勘查提供依據。

1 相山礦田概況

相山礦田受相山火山－侵入雜巖體控制，該雜巖體位于江西省中部，產于EW、NE及NW向多組基底構造的交匯部位，由火山噴發(fā)相酸性火山碎屑巖 （夾沉積巖）、火山侵出相酸性熔巖及火山期后淺成－超淺成侵入相斑巖組成 （圖1，表1）。雜巖體平面呈橢圓形，東西長約20km，南北寬14km，面積約318km2?；鹕綆r系基底為震旦系變質巖及晚三疊世碎屑巖夾煤層，蓋層為上白堊統(tǒng)南雄組紅層，局部分布第四系。

圖1 相山鈾礦田地質略圖Fig.1 Uranium geology map of Xiangshan field

表1 相山火山－侵入雜巖主要巖石類型Table 1 Major rock types of volcanicoinstrusive complex in Xiangshan

淺成－超淺成侵入體 （主要是花崗斑巖和流紋英安斑巖）形態(tài)各異，花崗斑巖巖體露頭規(guī)模在南部較大，呈巖株狀，礦物粒度較粗，曾有 “斑狀花崗巖”之稱 （華東608大隊12隊，1996），往東部、北部，露頭漸小，呈巖墻、巖脈狀，至西部，露頭少而小，為分散的巖滴狀。流紋英安斑巖主要分布在西部或西北部。這種斑巖體分布特征與相山地區(qū)的鈾礦床主要分布在北部或西北部的事實可能有內在的成因聯系。

面積300余平方公里的相山火山－侵入雜巖范圍內發(fā)現鈾礦床近30個 （圖1）。含礦巖性有碎斑熔巖、花崗斑巖、流紋英安斑巖、基底變質巖、火山碎屑巖、砂巖、隱爆角礫巖等，各礦床往往具有多種含礦巖性。鈾礦化對巖性的選擇性不大，礦體多受斷裂或裂隙控制，呈脈狀或群脈狀產出。

相山地區(qū)與堿交代作用有關的鈾礦床，礦石物質成分較簡單，大多形成了礦物組分較簡單的鈾礦化。而螢石－水云母階段形成的鈾礦化，常形成一些有益的伴生元素，如Th、Mo、P等，構成了元素組合較復雜的礦化類型，有時形成了獨立的鉛鋅銀礦體。

相山地區(qū)鈾多金屬成礦作用屬內生成礦作用的范疇，鈾多金屬主要是在地球內部能量，包括熱能、動能、化學能等的作用下，受火山－巖漿－流體系統(tǒng)控制形成礦床。成礦作用是在地表以下、地殼內部進行的，具有特定的構造背景條件、深部成礦地質條件、巖體侵入活動條件及斷裂構造條件。

2 構造背景條件

華南鈾礦省的構造格局最突出的表現是兩種構造帶疊置，即前侏羅紀EW向構造帶和中新生代NE向東亞陸緣帶。西部EW向構造明顯，東部NE向構造醒目。相山火山－侵入雜巖 （礦田）位于EW向構造帶與NE向構造帶疊置轉換處。

在區(qū)域上，不同規(guī)模和不同成因類型的花崗巖呈EW向帶狀分布，構成規(guī)模巨大的EW向花崗巖帶，這是前侏羅紀EW向構造帶的重要體現[3]。

侏羅紀，古太平洋板塊向東亞大陸強烈俯沖，在東亞陸緣產生廣泛的斷裂及熱點活動，東亞陸緣寬闊的火山巖帶就是在這一地球動力背景之下逐步形成[4]。相山火山－侵入雜巖也形成于這一地球動力學背景，同時形成了一系列NE、NNE向展布的壓扭性斷裂構造 （如與俯沖帶平行的左旋走滑斷層），并由此改變了東亞前侏羅紀EW向構造的格局。

緊隨這期碰撞事件，東亞陸緣區(qū)發(fā)生了白堊紀－古近紀的伸展減薄活動，其地球動力學背景可能是地幔柱活動引起的，在東亞陸緣火山巖帶形成了大規(guī)模的斷陷盆地，俗稱紅盆。鈾礦床的分布與這種斷陷盆地的空間關系非常密切[5]，相山鈾礦的形成受這期地殼伸展減薄運動的控制。

中新世以來華南地區(qū)則表現為強烈剪切擠壓與碰撞[6]。華南鈾礦省的構造格局反映出相山火山－侵入雜巖經歷了前侏羅紀擠壓－侏羅紀壓扭－白堊－古近紀伸展減?。行率酪詠淼臄D壓抬升這種 “開－合”交替演變的構造活動歷史，鈾礦形成于白堊－古近紀伸展減薄這一特定的構造活動階段，鈾礦的后期演化（剝蝕和保存）則受中新生代以來的擠壓抬升作用控制。

3 深部地質條件

3.1 深部地質結構

從江西省基底結構圖 （圖2）可見，相山地區(qū)處于以下區(qū)域深部構造背景中：①臨川－興國幔坳區(qū)內由32km莫霍面等深線圍限的幔坡－坪區(qū)；②居里面深度為32～34km武寧－新余隆起區(qū)邊緣；③遂川－臨川NE向地殼斷裂帶東南側；④永豐結晶基底隆起 （頂深小于6.0km）與新干坳陷 （頂深大于8.0km）之間的近EW向展布隆坳過渡帶；⑤吉安－新干褶皺基底隆起與崇仁坳陷之間近NE走向深度在3～5km范圍內隆坳過渡帶，即相山礦田定位于褶皺基底等深線形態(tài)變異帶，EW向結晶基底隆坳過渡帶與NE向褶皺基底隆坳變異帶的復合部位。區(qū)域上地殼脆弱變薄、熱源物質活動劇烈、構造－巖漿活動頻繁，是熱點作用的頻發(fā)區(qū)。

3.2 重力場特征

相山礦田在1∶50萬重力異常圖中處于NE向重力梯度帶邊緣。在1∶5萬布格重力異常圖上 （圖略），重力異常形態(tài)變化簡單，四周重力高、中間重力低，異常軸向近EW向，基本上反映出相山火山－侵入雜巖體輪廓。礦田北部由EW向重力高及梯度帶組成，西部鄒家山附近發(fā)育有NE、NW向重力異常梯度帶及近EW向局部重力低和NE向局部重力高，鄒家山附近礦床受這些重力異常復合控制，東、南側主要為局部重力高異常。

3.3 基底構造

基底褶皺以東西向為主，可能表現為復式背斜，但因后期的巖體、構造的破壞，在重力場上被復雜化了?；讟嬙煊蒃W、NE、NW向3組構造組成，從重力梯級帶的錯動關系看，東西向斷裂形成最早 （可能在前加里東期就已形成了斷裂雛形），是相山地區(qū)火山巖漿活動的主控因素，同時又是礦田成礦作用的主要斷裂構造；NE向構造比EW向稍晚，它是華南東部一系列NE向斷裂構造的組成部分，對賦礦有重要意義；NW向構造在區(qū)內有斷續(xù)顯示，性質不明。

圖2 江西省基底結構圖Fig.2 Map showing the basement structure of Jiangxi province

3.4 花崗巖基底的推斷解釋

通過對本區(qū)各類資料特別是重力資料的綜合分析，認為基底變質巖不是相山火山雜巖唯一的基底，其下還存在另一層基底——花崗巖基底。

相山地區(qū)基底深部大規(guī)模花崗巖體的存在，表明這一地區(qū)的巖石圈在白堊紀發(fā)生了大規(guī)模拆沉并引發(fā)軟流圈地幔強烈上涌和對地殼物質的加熱，熱點作用形成了深部巨大的巖漿房，巖漿房內的巖漿不斷向淺部輸運形成相山雜巖的同時，房內也在不斷聚集大量成礦物質，并在巖漿房內巖漿結晶與冷卻的熱演化過程中與地殼表層大量的斷裂或裂隙和流體配套，構成巨大的巖漿－流體－成礦系統(tǒng)[7]。

4 小巖體活動條件

小巖體指在相山火山－侵入雜巖晚期形成的淺成－超淺成侵入體在相山地區(qū)呈小巖株、巖墻、巖滴、巖脈、巖枝產出，從北、東、南三面圍繞相山分布，組成一個較典型的半環(huán)狀構造，這些小巖體控制了眾多礦床礦體的產出，是相山礦田鈾多金屬成礦的重要條件。

小巖體與鈾多金屬礦化的空間關系非常密切，相山北部所有鈾礦床幾乎都有小巖體或隱伏小巖體存在，絕大部分礦體均賦存在小巖體內部及其接觸帶附近。外接觸帶中的礦體一般富集在接觸帶附近幾十米的范圍內，極個別遠離接觸帶200m，而巖體上覆巖層中的礦體多數位于巖體頂部之上約200m，少數達400m以上。

上覆巖層中的礦體、礦帶多與深部隱伏巖體有關，即上部有礦體、礦帶，深部一般也有隱伏巖體存在，北部各礦床幾乎無一例外，西部鄒家山、河元背、居隆庵等礦床深部也發(fā)現了隱伏小巖體。而且上覆巖層中的富礦地段與隱伏巖體中的礦體富集部位上下相對應，隱伏巖體的展布方向與上覆巖層中礦帶分布方向往往相關聯。

小巖體接觸帶附近構造發(fā)育，如花崗斑巖與K1d粉砂巖之間的接觸面附近即是成礦的有利空間。這兩種巖石在化學成分上有差異，在物理性質上也不同，前者致密，后者孔隙度較高，同時接觸面附近構造發(fā)育，從深部或側面來源的含鈾熱液，在接觸面附近相遇容易引起溶液的分解沉淀。

牛頭山礦床深部 （－500～－850m標高）有一獨立的鉛鋅銀礦化帶 （圖3），礦化產于流紋英安斑巖與碎斑熔巖的內接觸帶。含礦圍巖為流紋英安斑巖，少部分為碎斑熔巖。礦石礦物主要有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦及少量的黃銅礦和毒砂，脈石礦物常見有方解石、石英、水云母和綠泥石。

該鉛鋅銀礦化帶已有3個剖面5個鉆孔控制 （ZK24－9、ZK26－9、ZK26－11、ZK26－13、ZK30－9），礦化處在巖性界面的復合及變異部位?？傮w看，界面 （流紋英安斑巖與碎斑熔巖的接觸界面）以上為鈾礦化區(qū)，界面以下多鉛鋅銀礦化。鉛鋅銀礦化區(qū)東西寬約120 m，目前已達小型礦床規(guī)模，區(qū)內只有微弱的鈾礦化顯示。

圖3 牛頭山礦床26線剖面圖Fig.3 Section of line 26in Niutoushan deposit

小巖體或巖墻內部的縱節(jié)理也是重要的控礦構造，如沙洲巖體內部發(fā)育的NWW向裂隙帶控制了沙洲鈾多金屬礦床，控礦裂隙帶沿走向延伸近2000m，延深400m以上，是在花崗斑巖巖墻縱節(jié)理基礎上發(fā)育起來的，走向 為 208°～330°，傾 向 南 （西），傾 角40°～80°。

小巖體形態(tài)復雜，其產狀、厚度變異部位往往是礦體聚集的有利部位。如巖管的膨大處，“7”字型巖體頂部和拐彎處，巖體分支和舌形體的接合處，兩組巖體相交處，弧形巖體的內弧部位等，都是有利于礦體富集的部位。

花崗質或流紋英安質小巖體與鈾多金屬礦化具有密切的空間關系，而且形成時間接近，花崗斑巖 （斑狀花崗巖）單顆粒鋯石UPb年齡為135.4Ma[8]，流紋英安斑巖單顆粒鋯石 U－Pb年齡為129.54±7.93Ma[9]，斜長花崗斑巖 （英安玢巖）單顆粒鋯石U－Pb年齡為129.5±2.0Ma，煌斑巖單顆粒鋯石U－Pb年齡為125.1±3.1Ma[10]。鈾多金屬礦化的同位素年齡為88～135Ma[11]。

與小巖體侵入活動有關的爆發(fā)角礫巖，也是一種重要的控礦構造。巴泉礦床就是爆發(fā)角礫巖筒控制的鈾礦床。該礦床礦化集中，整個巖筒是一個大礦體，易于勘探和開采，具有重要的工業(yè)意義。

5 斷裂構造條件

相山礦田的賦礦構造，除接觸帶構造、隱爆角礫巖筒構造外，許多礦床受規(guī)模較小的斷裂或裂隙構造控制。由于主干斷裂的多次活動，使這些次級構造或裂隙經受了多次改造與復合，形成較為復雜的裂隙群帶。單條裂隙一般延伸規(guī)模不大，而多條裂隙平行側列或呈小的銳角相交所構成的裂隙帶，寬度可達幾米，甚至十幾米，長度一般為100～200m。裂隙性質為張性、張扭性。

按展布方向，有以下幾組斷裂或裂隙構造與鈾多金屬成礦關系最密切。

（1）NE向斷裂

鄒家山鈾 （伴生鉬、釷等）礦床的控礦構造，主要是NE向的鄒－石構造帶，由一系列平行的呈雁行排列的斷裂組成。主斷裂面平直光滑，見透鏡體狀角礫、構造泥及近水平擦痕等，顯示剪切特點。3號帶直接產于主斷裂構造帶內，其它礦帶則受與鄒－石構造平行側列的NE向斷裂控制。礦體則受NE向斷裂旁側的NW向、SN向等方向的次級構造或裂隙帶控制，與主斷裂具有成生聯系，裂隙性質為張性或張扭性。

（2）NW向斷裂

石洞礦床容礦構造為3條NW向斷裂裂隙帶，鈾 （鉬、釷）礦化產于NW向斷裂內及其上盤的裂隙密集帶中，這些NW向斷裂表現為張扭性質，見棱角狀、次棱角狀構造角礫，斷層上盤呈階梯狀斷落20～80m，角礫被斷層泥膠結，帶內發(fā)育綠泥石化、赤鐵礦化、螢石化、鈉長石化、硅化等蝕變現象。

（3）近SN向斷裂

云際鈾礦床受近SN向主斷裂控制，該主斷裂全長3000m，縱貫礦區(qū)南北，沿傾向方向大約在250m標高處與云際－上諳斷裂相交。斷裂呈弧形展布，走向從南到北由NNE逐漸轉為NNW向，傾向西，傾角50°～60°，上部較陡，下部變緩。屬平移正斷層性質。

該主斷裂旁側的含礦裂隙構造有3組，①走向10°～35°，傾向北西 （個別傾向南東），傾角65°～85°，該組裂隙延伸較長、平直，呈扭性；②走向330°～350°，傾向南西，傾角65°～85°，延伸較短，呈張扭性；③走向南北的裂隙。

（4）菱形塊體構造

NE向鄒－石斷裂、小陂－蕪頭斷裂與NW向的書堂－濟河口斷裂、小陂－石洞斷裂構成了相山地區(qū)最有特征的菱形塊體 （居隆庵菱形塊體）。這些斷裂是這一地區(qū)的主要導礦構造，由于這4條斷層活動的影響，菱塊內發(fā)育一系列近等間距走向340°～20°裂隙構造，正是這些構造控制了這一地區(qū)礦體的分布。

近SN向控礦構造的力學性質也完全受制于4條邊界斷裂，如NNE向F14表現為壓扭性，構造控制的礦化深度一般較淺，如書堂礦床鈾 （鉬、釷）礦體賦存標高多在190m以上，主要分布在350m左右。NNW向的F21、F7則表現為張扭性，規(guī)模大，破碎帶寬度一般為5～10m，深切基底，這些構造控制的礦化垂幅達1000m，如居隆庵礦床，礦體主要賦存在360m～－630m標高。受鄒－石構造強烈走滑影響，規(guī)模較小的裂隙平面上則呈左行側列，規(guī)模較大的F21、F7等張裂構造在深部撒開呈 “帚狀”。

6 結語

綜上表明，相山礦田具有良好的鈾多金屬成礦地質條件，在區(qū)域構造背景方面，相山礦田位于華南EW向雪峰山－武功山－光澤巖漿巖帶與NE向構造帶疊置轉換地帶，構造巖漿活動強烈；在深部地質環(huán)境方面，相山深部存在大規(guī)?；◢弾r基底，巖石圈在白堊紀發(fā)生了大規(guī)模拆沉并引發(fā)軟流圈地幔強烈上涌和對地殼物質的加熱，形成了深部巨大的巖漿房，巖漿房內的巖漿不斷向淺部輸運形成相山雜巖的同時，巖漿房內也在不斷聚集大量鈾多金屬成礦物質，并在巖漿房內巖漿結晶與冷卻的熱演化過程中與地殼表層大量的斷裂或裂隙和流體配套，構成巨大的巖漿－流體－成礦系統(tǒng)；在巖體侵入活動方面，相山礦田發(fā)育大量花崗斑巖、流紋英安斑巖、斜長花崗斑巖等小巖體，小巖體形態(tài)復雜，其產狀和厚度的變異部位、內外接觸帶、隱爆角礫巖筒都是礦體聚集的有利部位；在斷裂構造方面，NE、NW、SN向斷裂或裂隙構造為鈾多金屬礦化提供了有利空間。

相山地區(qū)可能不僅是鈾礦化的集中區(qū)，鉛、鋅、銀等金屬礦可能也具良好的發(fā)展遠景。目前發(fā)現的鈾礦 （伴生鉬、釷、磷、鉛、鋅、銀等）主要分布在相山火山－侵入雜巖的西部、北部和東部，火山雜巖的中心地帶尚屬空白。鈾多金屬成礦與花崗斑巖、流紋英安斑巖、斜長花崗斑巖的關系密切，可能是一個與火山熱液或次火山熱液作用有關的鈾多金屬礦床集中區(qū)，與江西銀山、福建紫金山等礦床有相似之處 （張萬良，2001）。

江西德興銀山礦床是一個與火山熱液或次火山熱液作用有關的大型多金屬 （Cu，Pb，Zn，Ag，Au等）礦床。次火山巖漿活動先后形成了石英斑巖和次英安玢巖，石英斑巖活動形成了少量鉛鋅礦化，局部形成了放射性異常。在火山管道或其附近貫入的次英安玢巖，引起大規(guī)模多金屬成礦作用。以3號次英安玢巖為中心向南北兩側，依次出現銅礦化帶－銅鉛鋅礦化帶－鉛鋅礦化帶－鉛 （銀）礦化帶。在垂向上，從近地表向深部，依次出現鉛礦帶或鉛鋅礦帶－銅鉛鋅礦帶－銅礦帶。

銀山礦床的礦化分帶較為典型，也許是次火山熱液成礦的普遍規(guī)律，紫金山礦田也有類似的分帶現象，Cu－Mo－Au－Ag－Pb－Zn－U多金屬礦區(qū)應是一個完整的斑巖－淺成低溫熱液礦床成礦體系。相山礦田目前勘探對象主要是鈾礦 （伴生鉬、釷、磷、鉛、鋅、銀等），這些鈾礦是否處于與次火山熱液作用有關礦床的頂部或上部，值得關注。

從相山、銀山地區(qū)的剝蝕程度對比可知，銀山地區(qū)遭受了強烈的抬升剝蝕，火山噴溢、噴發(fā)相巖石所剩極少。相山地區(qū)雖然也遭受了較強烈的抬升剝露，但火山雜巖大面積分布，火山機構仍然完整。次 （潛）火山巖體沿環(huán)狀斷裂分布，有的剛被剝露，與銀山相比，剝蝕程度顯然較低。因此，筆者認為，相山地區(qū)目前在地表或近地表發(fā)現的鈾礦，雖伴生鉬、釷、磷、鉛、鋅、銀等元素，但可能是斑巖－淺成低溫熱液礦床成礦體系的頂部或上部礦產，在相山火山雜巖體的中心部位或深部，可能存在大規(guī)模的銅鉛鋅銀等多金屬成礦作用。

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