胡小佳，馬 曄，張少平，文忠論

(陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊，陜西 西安710024)

據(jù)國際原子能機構(gòu)提供的鈾礦田儲量推算，我國鈾礦探明儲量居世界第10位之后，不能適應(yīng)發(fā)展核電的長遠需求。礦床類型主要有花崗巖型、火山巖型、砂巖型、碳硅泥巖型鈾礦床4種，各類型礦床的儲量分別占全國總儲量的38%、22%、19.5%、16%，目前我國所探明的鈾礦儲量2/5都來源于花崗巖型鈾礦［1］。鑒于此，在鈾礦勘查中應(yīng)重視花崗巖型鈾礦的尋找。紙房溝鈾礦產(chǎn)出于秦嶺群第三巖性段片麻巖分布區(qū)的騾子坪巖體分支內(nèi)部，是陜西商州－丹鳳－商南鈾礦整裝勘查區(qū)內(nèi)花崗巖密切相關(guān)的一個典型鈾礦床，研究其成礦機制、礦床成因，總結(jié)成礦規(guī)律，對于指導(dǎo)尋找該類鈾礦有著重要的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)置位于丹鳳地區(qū)東南部，陜西商州－丹鳳－商南鈾礦整裝勘查區(qū)。其大地構(gòu)造位置處于秦嶺造山系(Ⅳ)東部，北秦嶺中－晚元古代活動陸緣弧()，南臨商—丹早古生代蛇綠混雜帶()，北接二郎坪早古生代弧后盆地()。工作區(qū)位于鈾成礦有利區(qū)帶，處于秦嶺—大別鈾成礦省(Ⅱ－5)北秦嶺鈾成礦帶(Ⅲ－16)東段偉晶巖型鈾成礦帶，陳家莊—光石溝偉晶巖型鈾礦集中。

出露地層主要為秦嶺群第三巖性段，巖漿巖主要為加里東期形成的騾子坪巖體［2］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地層為下元古界秦嶺群第三巖性段(Pt1qn3)，巖性以黑云斜長片麻巖為主，夾角閃斜長片巖、黑云母變粒巖和少量大理巖。

本區(qū)秦嶺群第三巖性段自下而上劃為三層，第三層(Pt1qn3—3)為鈾源層，平均能譜 U=4.6 × 10－6，Th=18.5 ×10－6，Th/U=4.02?？傮w構(gòu)成一背斜構(gòu)造，軸部沿騾子坪 －黃龍廟一線展布，軸向近東西向，在王家莊一帶向北西西向傾狀，北翼產(chǎn)狀 350°～10°∠70°～75°，南翼產(chǎn)狀 210°～220°∠65°～79°，核部被黃龍廟巖體和騾子坪巖體吞噬，與第三巖性段片麻巖呈侵入接觸關(guān)系。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造有主要為騾子坪斷裂，近東西向展布，均為中生代脆性斷層，斷裂產(chǎn)生于騾子坪巖體巖體之后，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)體影響不大。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

鈾礦體主要產(chǎn)于騾子坪巖體分支內(nèi)部，騾子坪巖體侵入到背斜核部，并對上覆片麻巖吞噬，其巖支則沿片麻理近順層侵入到片麻巖中。含礦主巖為中粗粒二長花崗巖，顏色較雜，局部石英呈煙灰－淺肉紅色，主要礦物為石英、鉀長石、斜長石，并含少量石榴子石與黃鐵礦，黑云母含量少。在主巖體周圍的巖枝內(nèi)共圈定5個工業(yè)鈾礦體。

KTⅠ－1號礦體位于騾子坪巖體北側(cè)，礦體主要賦存于騾子坪巖體分支內(nèi)部。礦體在走向上具膨大收縮、分枝復(fù)合特征。礦體呈北西西～南東東向展布，在走向、傾向上同地層產(chǎn)狀基本一致。礦體一般走向90°～120°，傾向北北東，傾角 65°～75°，深部變緩，平均傾角 35°。礦體長/寬 ＞500，品位510～690×10－6。

KTⅠ－2礦體位于KTⅠ－1號礦體南部平行排列，礦體在走向上具膨大收縮、分枝復(fù)合特征。礦體一般走向90°～120°，傾向北北東，傾角 65°～ 75°，深部變緩，平均傾角 35°。該礦體長/寬 ＞500，品位 500～790×10－6。

KTⅠ－3礦體位于KTI－1及KTI－2號礦體南部平行排列，礦體一般走向90°～120°，傾向北北東，傾角 65°～75°，深部變緩，平均傾角60°。礦體長度/寬度 ＞800，品位500 ～710 ×10－6。

KTⅠ－4礦體位于KTI－3號礦體南部平行排列，礦體一般走向90°～120°，傾向北北東，傾角65°～75°，深部變緩，平均傾角60°。礦體走向延伸遠大于寬度，品位510～530×10－6。

KTⅠ－5礦體位于騾子坪巖體南側(cè)下毛芋園地區(qū)，其西部被一層偉晶花崗巖覆蓋，地表伽瑪高值較連續(xù)。礦體呈北西西～南東東向展布，在走向上具膨大收縮、分枝復(fù)合特征，礦體傾向南南西，傾角65°～75°，深部變緩，平均傾角60°。礦(化)帶長/寬為 100～500，平均品位 504～554×10－6。

各花崗巖支內(nèi)的鈾礦體走向均為北西西～南東東，沿走向從南到北雁行排列，沿傾向平行排列。其中KTⅠ－1～4號礦體均位于騾子坪巖體主巖體的北側(cè)的巖支內(nèi)，傾向均為北北東，分布于背斜的北翼。KTⅠ－5號礦體位于騾子坪巖體主巖體的南側(cè)，位于背斜的南翼，傾向南南西。

3.2 礦石特征

礦石主要為中粗?；◢弬ゾr，結(jié)構(gòu)以中－粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)為主，局部見偉晶結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)部位的礦石品位較高。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主，局部見斑雜構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造(見圖1)。

圖1 正交偏光

礦石的礦物成份不均勻，主要脈石礦物微斜長石、石英、斜長石，含量基本相等，黑云母含量不定，變化在5% ～20%之間，偶見少量白云母。金屬礦物有黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、輝鉬礦、鋯石、獨居石、晶質(zhì)鈾礦。

礦石中的鈾礦物主要為晶質(zhì)鈾礦，地表氧化見硅鈣鈾礦、鈾黑等表生鈾礦物。含鈾礦物為鋯石、磷釔礦、獨居石。

晶質(zhì)鈾礦呈全自形粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造，主要呈立方體、八面體自形晶形式嵌布于石英、鉀長石、鈉長石內(nèi)，少量呈不規(guī)則狀嵌布于長石或石英的裂隙內(nèi)。晶質(zhì)鈾礦內(nèi)部常有鋯石、石英等礦物包裹體。鋯石、磷釔礦、獨居石、輝鉬礦與晶質(zhì)鈾礦緊密共生(見圖2)，部分晶質(zhì)鈾礦被黃鐵礦、褐鐵礦或綠泥石等礦物包裹。

圖2 電子探針背散射圖像

4 礦床成因

下元古界秦嶺群第三巖性段，沉積成巖時平均古鈾含量5.21～6.98 ×10－6，為一富鈾層，在加里東期構(gòu)造 － 巖漿事件中，秦嶺群在來自下地殼、上地幔流體的作用下，使得秦嶺群富鈾沉積層發(fā)生部分熔融，形成了富鈾重熔巖漿［4－5］。

早期重熔巖漿侵位結(jié)晶分異形成了騾子坪巖體—中細?；◢弾r()，后期巖漿補充侵位結(jié)晶分異形成了騾子坪巖體外圍—中粗?；◢弾r與偉晶狀花崗巖(。在巖漿演化形成騾子坪巖體過程中，熔漿中的鈾元素一部分進入結(jié)晶相中賦存于騾子坪巖體中，一部分向殘余流體相中聚集形成了富鈾殘漿;同時，巖漿在侵位過程中與圍巖還發(fā)生的強烈的混合巖化作用(交代作用)，使殘余巖漿中的鈾元素進一步富集。由于巖漿的上侵，上覆地層發(fā)生了上拱形成背斜，為成礦提供了有利空間。晚期富鈾殘漿沿背斜轉(zhuǎn)折端附近的層間空隙侵入形成巖枝，在巖枝過程中，鈾元素在適當?shù)奈锢砘瘜W(xué)環(huán)境下結(jié)晶成晶質(zhì)鈾礦，并不斷富集，最終在巖枝部位形成了中粗?；◢弾r型鈾礦(化)體。

5 結(jié)語

(1)該鈾礦的鈾源應(yīng)有兩個，一個是花崗質(zhì)巖漿本身，另一個鈾源則是秦嶺群第三巖性段的第三層富鈾地層。

(2)其主要鈾礦物為晶質(zhì)鈾礦，及其共生礦物(鋯石、磷釔礦、獨居石、輝鉬礦)均屬高溫礦物，為巖漿演化過程中偉晶巖階段的產(chǎn)物。

(3)紙房溝地區(qū)鈾礦是富鈾地層部分熔融后巖漿上侵，同時與上覆圍巖發(fā)生強烈的混合巖化，逐步結(jié)晶分異后形成的花崗巖型鈾礦床。

［1］羅忠戌，沙亞洲，張展適，等.丹鳳地區(qū)花崗偉晶巖型鈾礦富集規(guī)律及成礦遠景預(yù)測研究報告［R］.中國核工業(yè)地質(zhì)局.2008.

［2］王濤，胡能高，裴先治，等.秦嶺雜巖的組成、構(gòu)造格局及演化［J］.地球?qū)W報.1997，18(4):345 －351.

［3］馮張生，焦金榮，張夏濤，等.丹鳳地區(qū)北部加里東期巖漿巖演化特征與鈾礦化關(guān)系［J］.世界核地質(zhì)科學(xué).2011，28(4):202 －207.

［4］馮張生，張榮志，沙亞洲，等.陜西省商南縣光石溝鈾礦床外圍鈾礦普查報告［R］.陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊.2011.

［5］巫建華，劉帥，余達淦，等.地幔流體與鈾成礦模式［J］.鈾礦地質(zhì).2005，21(4):196 －203.