邵 飛， 方啟春， 許健俊， 劉佳佳， 劉 毅， 陳黎明

(1.核工業(yè)270 研究所，江西 南昌 330200;2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西 撫州 344000)

鵝公山火山盆地位于江西省鉛山縣、上饒縣境內(nèi)，面積約160 km2，其在鉛山縣境內(nèi)呈近EW 向展布，在上饒縣境內(nèi)呈NE 向展布。20 世紀(jì)六十至八十年代，火山盆地內(nèi)開展了放射性、有色金屬及貴金屬礦產(chǎn)找礦工作，發(fā)現(xiàn)了林家(34)、新安(50)、雙頭鋪(640)火山巖型鈾礦床和沙潭火山巖型金銀礦床，還發(fā)現(xiàn)了眾多的鈾礦(化)點(diǎn)，鈾礦床中伴生有金、銀、鉬、鋅、鉛、釔等。九十年代以后，由于找礦難度增大，探礦投入不足，致使找礦工作處于停滯狀態(tài)。近年來，內(nèi)生熱液礦床成礦規(guī)律認(rèn)識及成礦理論有了新的進(jìn)展(毛景文等，2004;楊明桂等，2002;王長明等，2010 )，故有必要在整理前人勘查成果資料的基礎(chǔ)上，對火山盆地鈾多金屬礦成礦條件進(jìn)行梳理，以期對今后的找礦工作能有所禆益。

1 區(qū)域構(gòu)造環(huán)境演化

鵝公山火山盆地位于贛杭構(gòu)造火山巖帶中段，贛杭構(gòu)造火山巖帶長600 余km、寬50 ～80 km，其大地構(gòu)造位置地處揚(yáng)子板塊與華夏板塊的交接部位(邵飛等，2010)。

青白口紀(jì)早期四堡運(yùn)動(約950 ±50 Ma)，揚(yáng)子板塊與華夏板塊在萍鄉(xiāng)—廣豐—江山—紹興一帶開始對接，至奧陶紀(jì)末古板塊持續(xù)俯沖，揚(yáng)子和華夏板塊最終拼合為統(tǒng)一的華南大陸，板塊拼接帶形成了贛杭構(gòu)造帶的雛形。華力西—印支—燕山早期Ⅰ幕，贛杭構(gòu)造帶表現(xiàn)為坳陷帶(楊明桂等，1998)。燕山早期Ⅱ幕，太平洋板塊開始向歐亞大陸板塊俯沖，誘發(fā)了地幔隆起帶及其附近發(fā)生部分熔融，隨后的伸展作用，使得贛杭構(gòu)造帶發(fā)生中酸性—酸性火山噴發(fā)與淺成—超淺成巖漿侵入。燕山晚期，由于太平洋板塊俯沖速率減慢且俯沖帶向大洋方向遷移，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境由擠壓轉(zhuǎn)為拉張，并在拉張?bào)w制下形成了一系列伸展、推覆構(gòu)造(王德滋等，2002)。

贛杭構(gòu)造火山巖帶的形成，是區(qū)域構(gòu)造環(huán)境演化的產(chǎn)物，燕山期火山噴發(fā)及巖漿侵入，使得該帶發(fā)育系列火山盆地，鵝公山火山盆地是其中一員，熱液作用形成了鈾多金屬礦床。

2 鈾多金屬礦成礦地質(zhì)特征

2.1 鵝公山火山盆地地質(zhì)概況

鵝公山火山盆地具典型的“基底+蓋層”兩層結(jié)構(gòu)。基底主要是中元古界鐵沙街群(Pt2)細(xì)碧巖—石英角斑巖、震旦系周潭群變質(zhì)巖夾火山巖、上古生界石炭系(C2)—中生界下侏羅統(tǒng)(J1)含火山巖、煤層的碳酸鹽巖和碎屑巖;蓋層主要為中生界上侏羅統(tǒng)打鼓頂組(J3d)、鵝湖嶺組(J3e)及下白堊統(tǒng)石溪組(K1s)陸相中酸性、酸性火山巖和火山碎屑—沉積巖，次為上白堊統(tǒng)南雄組(K2n)紅色碎屑巖。據(jù)區(qū)域成礦特征，基底地層屬含海底熱液噴流銅多金屬礦沉積建造，蓋層主要屬與火山侵入巖有關(guān)的熱液礦床的陸相火山巖建造(王長明，2010;江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1984)。

盆地內(nèi)晚侏羅世打鼓頂組火山活動產(chǎn)物為火山沉積巖與酸、中酸性火山巖互層，火山巖厚度薄，表明火山活動強(qiáng)度弱，屬火山活動初始階段;鵝湖嶺組火山旋回，以火山沉積巖開始，向上為酸性火山巖夾火山沉積巖，火山巖厚度大，屬火山活動的高峰期;早白堊世石溪組火山旋回，由山前粗碎屑沉積巖開始，向上為一套火山碎屑—沉積巖夾火山碎屑巖，表明其與鵝湖嶺組旋回間有較長時間間斷，火山活動強(qiáng)度弱，是盆地內(nèi)火山活動的尾聲。各火山旋回均發(fā)育有潛火山巖。打鼓頂旋回末期，安山玢巖在盆地東南緣侵入;鵝湖嶺旋回末期，粗面英安玢巖(K-Ar年齡131.1 Ma)①華東地質(zhì)局二六五大隊(duì). 1995.贛杭帶中段鵝公山火山盆地調(diào)查報(bào)告［R］. 南昌:核工業(yè)270 研究所.侵入;石溪旋回末期也發(fā)育有粗面英安玢巖(K - Ar年齡117 Ma)。此外，火山活動期后，盆地內(nèi)還有酸性石英斑巖脈及基性煌斑巖脈侵入。

盆地內(nèi)發(fā)育有近EW 向、NE 向、NNE 向及NW向線性斷裂，其中近EW 向、NE 向斷裂活動時間長，是重要的控巖、控盆斷裂;NNE 向斷裂，不僅切斷近EW 向、NE 向斷裂，而且切割J3e、K1s 地層，屬燕山晚期產(chǎn)物;NW 向斷裂，在盆地內(nèi)常被基性脈巖充填。推覆和滑覆構(gòu)造，在盆地西端34、50 礦床地段發(fā)育，表現(xiàn)形式為J1逆沖到J3d 之上;J3-K1s火山—沉積巖在J1l 之上滑動，并在兩者之間的不整合面上產(chǎn)生主滑脫面(圖1)。

圖1 鵝公山火山盆地地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of Egongshan volcanic basin

2.2 鈾礦成礦地質(zhì)特征

鵝公山火山盆地西端及中段發(fā)現(xiàn)了34、50、640三個小型鈾礦床，按賦礦巖性及空間，它們分屬爆發(fā)角礫巖型、火山碎屑巖型、潛火山巖型鈾礦床。由此可見，鈾礦化對巖性無明顯選擇性。

火山盆地內(nèi)鈾礦床構(gòu)造、巖性界面控礦特征明顯，具體表現(xiàn)為:34 礦床鈾礦化主要賦存于滑覆斷裂F5 上盤滑覆體底部J3d 層位內(nèi)緩傾的破碎帶(混有隱爆角礫巖)內(nèi)(圖2);50 礦床鈾礦化主要分布于由早期層間滑脫面形成的剝離斷裂F15 本身及其上盤J3d 層位張扭性裂隙中(圖3);640 礦床鈾礦化主要產(chǎn)于沿NW 向構(gòu)造充填的煌斑巖內(nèi)及其內(nèi)外接觸帶(圖4)②張金帶，戴民主，邵飛，等. 2005.華東鈾礦地質(zhì)志［R］. 北京:中國核工業(yè)地質(zhì)局.。

圖2 34 礦床7 線地質(zhì)剖面示意圖Fig.2 NO.7 exploration line section map of the NO.34 deposit

圖3 50 礦床3 線地質(zhì)剖面示意圖Fig.3 NO.3 exploration line section map of the NO.50 deposit

鈾礦床礦石特征及成礦期圍巖蝕變相似。鈾礦物主要有瀝青鈾礦、鈣鈾云母及銅鈾云母;金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦，34 礦床還見有銀的硫化物礦物;脈石礦物有高嶺石、迪開石、方解石、石英、絹云母、螢石等。礦石中共(伴)生元素為Cu，Mo，Ag，Au，Pb，Th，Y 等，34礦床礦石中Mo，Ag，Y，Th 具綜合利用價(jià)值。成礦期蝕變主要為酸性蝕變，包括:硅化、迪開石化、黃鐵礦化、絹云母化、赤鐵礦化、螢石化、綠泥石化等。

圖4 640 礦床54 線地質(zhì)剖面示意圖Fig.4 NO.54 exploration line section map of the NO.640 deposit

據(jù)上，與瀝青鈾礦共、伴生的金屬礦物屬中、低溫?zé)嵋旱V床標(biāo)型礦物，礦石中貴金屬元素Au，Ag 富集。因此，火山盆地中鈾礦床屬中低溫?zé)嵋旱V床(劉英俊，1984)。

2.3 金銀礦成礦地質(zhì)特征

沙潭金銀礦床產(chǎn)于火山盆地呈NE 走向的東段，礦區(qū)內(nèi)主干斷裂為NE 向，斜貫全區(qū)，含礦構(gòu)造為NW 向、EW 向、NE 向裂隙構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組(J3e)中下部火山巖，潛火山巖見于礦區(qū)北部，主要賦礦巖性為流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，礦化類型有石英脈型、構(gòu)造破碎帶型、硅化蝕變巖型三種，以石英脈型為主。與Au，Ag 礦化關(guān)系密切的蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、冰長石化及水云母化(葉桐，1993)。

礦石主要金屬礦物有:自然金、自然銀、銀金礦、輝銀礦、深紅銀礦等。伴生礦物有:黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、毒砂、重晶石、螢石、孔雀石等，屬典型中低溫?zé)嵋旱V床標(biāo)型礦物，同時具潛火山巖型金屬礦床礦物成分特征(耿文輝等，2006)。

前人研究成果表明，礦床成因?qū)僦袦鼗鹕綗嵋好}狀金銀礦床(吳志軍，1991)。

3 成礦條件分析

3.1 火山巖成礦元素聚集條件

火山盆地內(nèi)鈾多金屬礦，主要賦礦空間為火山巖脆性斷裂及爆發(fā)角礫巖、基性脈巖內(nèi)外接觸帶，成礦作用是火山巖漿噴發(fā)、成巖后的地質(zhì)事件，并進(jìn)而認(rèn)為火山巖與火山巖漿有關(guān)的流體—巖石相互作用造就了成礦過程(張榮華等，2002)。顯然，火山巖系成礦元素含量③華東地質(zhì)局270 研究所. 1995.華東鈾成礦規(guī)律及成礦預(yù)測［R］. 南昌:核工業(yè)270 研究所.可以作為判定成礦物來源的依據(jù)之一(表1)。

由表1 可見，鵝公山火山盆地火山巖成礦元素U 含量與維氏值相當(dāng)，低于贛杭帶中酸性火山巖平均U 含量;Au，Ag 元素含量明顯高于維氏值?？梢?，火山巖漿作用對U 聚集不明顯，但Au，Ag 強(qiáng)度富集，具備為金銀礦成礦提供物質(zhì)來源條件。盡管火山巖U 含量相對較低，若熱液作用能將其從巖石中有效活化遷移，仍可為鈾成礦提供鈾源。

表1 成礦元素含量表Table 1 The contents of the ore-forming elements

3.2 構(gòu)造條件

熱液礦床的一個顯著特點(diǎn)是受構(gòu)造控制明顯。由于其成礦介質(zhì)是熱水溶液，構(gòu)造為其運(yùn)移提供通道，同時又為成礦時礦質(zhì)卸載提供空間場所。

鵝公山火山盆地主要發(fā)育有EW 向、NE 向基底斷裂，它們在加里東期、印支期、燕山期均有活動，尤其在燕山期活動強(qiáng)烈，不僅控制了火山盆地的空間形態(tài)，而且控制了盆地內(nèi)潛火山巖的空間展布，還控制了34、50、640 鈾礦床和沙潭金銀礦床及眾多鈾礦(化)點(diǎn)呈EW 向和NE 向排列(圖1)。由此表明，基底斷裂具重要的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦作用。

燕山晚期，NW 向構(gòu)造活動強(qiáng)烈，不僅表現(xiàn)為與鈾礦化具時空關(guān)聯(lián)的基性脈巖沿其侵入(640 礦床)，而且改造早期推滑覆構(gòu)造滑脫面并形成NW向張扭性構(gòu)造，為脈巖侵入及鈾成礦提供了空間(34、50 礦床)。此外，NW 向裂隙構(gòu)造對沙潭金銀礦也具重要控制作用。據(jù)此認(rèn)為，NW 向構(gòu)造是火山盆地內(nèi)鈾多金屬礦的重要含礦構(gòu)造。

3.3 巖漿活動條件

巖漿活動可以為礦床、特別是內(nèi)生礦床提供成礦物質(zhì)來源，或促進(jìn)成礦流體的演化，它與礦產(chǎn)兩者之間在時間、空間、物質(zhì)成分和成礦專屬性等方面，具成因聯(lián)系(江思宏等，2006)。

鵝公山火山盆地中生代陸相火山巖漿活動頻繁，具多旋回性，打鼓頂、鵝湖嶺、石溪三個旋回末期均有潛火山巖侵入。因此，盆地內(nèi)火山碎屑巖、潛火山巖發(fā)育，火山活動產(chǎn)物具噴發(fā)相、溢流相、侵入相等，火山巖自南向北從老至新分布(圖1)。大規(guī)?；鹕交顒又螅嗌酵砥谏杏谢悦}巖侵入。顯然，鵝公山火山盆地在燕山期是一個火山—潛火山巖漿、熱液活動中心區(qū)，有利于鈾多金屬礦成礦元素的預(yù)富集及熱液礦床的形成(徐九華等，2012)。

3.4 圍巖蝕變條件

蝕變圍巖是熱液活動和熱液礦床形成的標(biāo)志。熱液活動越強(qiáng)烈，蝕變就越明顯，也就越有利于礦床的形成(陳友良等，2012)。

鵝公山火山盆地鈾多金屬礦床圍巖蝕變發(fā)育，具多期次和空間疊加特點(diǎn)。從礦前期到成礦期，蝕變作用增強(qiáng)，但蝕變空間幅度減小，成礦期蝕變主要為酸性蝕變，礦后期蝕變較弱，主要為碳酸鹽化、螢石化以脈狀形式充填于礦化和圍巖裂隙中。

沙潭金銀礦床，隨蝕變強(qiáng)度增大，SiO2，F(xiàn)e2O3含量遞增，Al2O3，F(xiàn)eO，K2O，Na2O 含量遞減，礦液中金銀元素在蝕變巖中沉淀(表2)。

3.5 隱爆作用條件

隱爆作用是指在火山作用晚期，由于火山口管道被早期火山巖漿堵塞，在更后期巖漿—汽液作用下發(fā)生的地下爆破。其致使火山管道內(nèi)固結(jié)的火山熔巖及附近的圍巖破碎或震碎呈角礫，并被后期同巖性的火山巖漿所膠結(jié)。隱爆角礫巖在與淺成相—潛火山巖有關(guān)的礦床中發(fā)育，并與礦化有密切關(guān)系。

表2 沙潭金銀礦床蝕變前后巖石化學(xué)成分(%)及元素(10 -6)含量變化Table 2 Chemical composition and elements content changes before and after the alteration of the rocks in shatan Au-Ag deposit

34 礦床鈾礦化集中分布的三個區(qū)段，隱爆角礫巖體(筒)成群、成串分布，在空間上隱爆角礫巖產(chǎn)于潛火山巖—霏細(xì)巖脈內(nèi)外接觸帶，角礫巖成分為鵝湖嶺組凝灰質(zhì)砂巖、玻屑凝灰?guī)r及霏細(xì)巖。隱爆角礫巖是礦床重要的賦礦巖性之一，礦石中還伴生有鉬、銀、釔、釷。

隱爆作用表明火山巖漿期后發(fā)育有強(qiáng)烈的汽液作用，隱爆角礫巖為成礦溶液的交代充填提供了空間(姚金炎等，2004)。由此可見，隱爆作用是鵝公山火山盆地鈾多金屬礦有利成礦條件之一。

3.6 幔源物質(zhì)條件

幔源物質(zhì)參與成礦在國內(nèi)外許多大型—超大型、非金屬以及油氣礦床得到證實(shí)(劉叢強(qiáng)等，2004)，其參與火山巖、花崗巖型熱液鈾礦床成礦作用過程，也被越來越多的分析測試數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所支持(王正其等，2010;胡瑞忠等，2007)。

640 礦床鈾礦化與火山盆地內(nèi)發(fā)育的基性脈巖具空間關(guān)聯(lián)，這一客觀事實(shí)意味著可能有幔源物質(zhì)參與鈾成礦作用。幔源流體具獨(dú)特的溶解和輸運(yùn)能力，前人研究結(jié)果表明，幔源CO2是華東南熱液鈾礦床形成的重要礦化劑，它有利于鈾從固相中的浸出并繼而成礦(劉叢強(qiáng)等，2001;胡瑞忠，2004)。盡管鵝公山火山盆地火山巖鈾含量相對較低，但幔源物質(zhì)的參與，顯然有利于火山巖中鈾的有效活化遷移。事實(shí)上，幔源物質(zhì)參與贛杭火山巖帶鈾多金屬成礦作用在該帶南西端的相山礦田、北東段的大橋塢鈾礦床及贛東北銅礦床均得到公認(rèn)(胡瑞忠等，2007;王正其等，2012;余達(dá)淦等，2012)。

4 結(jié)論與建議

(1)鵝公山火山盆地礦產(chǎn)較豐富，已發(fā)現(xiàn)鈾、金銀礦床，鈾礦床類型多樣，鈾多金屬礦化對巖性無明顯的選擇性。基底斷裂控制了礦床定位，斷裂構(gòu)造、隱爆角礫巖構(gòu)造及巖性界面控礦特征明顯。

(2)火山巖金、銀含量較高，具備為成礦提供物質(zhì)來源的前提。中生代陸相火山巖漿活動頻繁，火山巖及潛火山巖發(fā)育，圍巖蝕變強(qiáng)烈，鵝公山火山盆地成為火山—潛火山巖漿、熱液活動中心，為鈾多金屬礦成礦提供了重要基礎(chǔ)地質(zhì)條件。

(3)隱爆作用是鵝公山火山盆地有利的成礦條件之一。隱爆作用及由此形成的隱爆角礫巖與鈾多金屬礦的關(guān)系日益得到重視，故有必要加強(qiáng)鵝公山火山盆地隱爆角礫巖特征、形態(tài)、分布規(guī)律及其與礦化關(guān)系的研究。

(4)幔源物質(zhì)參與鵝公山火山盆地鈾多金屬礦成礦作用，目前的認(rèn)識僅由鈾礦化與基性脈巖具空間關(guān)聯(lián)這一客觀事實(shí)所支持。此外，火山盆地內(nèi)火山巖鈾含量相對較低，推論幔源物質(zhì)可使固相中鈾有效活化遷移并繼而成礦。但幔源物質(zhì)是否真正參與成礦作用，需要進(jìn)一步研究。

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