邵飛，許健俊，鄒茂卿

（核工業(yè)270研究所，南昌 330200）

廬樅火山盆地鈾礦地質(zhì)特征及成礦控制因素

邵飛，許健俊，鄒茂卿

（核工業(yè)270研究所，南昌 330200）

安徽廬樅火山盆地位于長江中下游成礦帶中段，燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)孕育了盆地內(nèi)鈾成礦作用。在整理前人勘查及研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)鈾礦地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，總結(jié)了成礦控制因素。廬樅火山盆地鈾礦與潛火山巖具密切時(shí)空和成因關(guān)聯(lián)，鈾成礦受潛火山巖、構(gòu)造及地層巖性綜合控制，但潛火山巖漿侵入作用是成礦關(guān)鍵因素。后續(xù)鈾礦找礦工作，在對(duì)潛火山巖體外圍有利空間勘查的同時(shí)，尤其要加強(qiáng)尋找與隱伏巖體有關(guān)的隱伏礦體，以實(shí)現(xiàn)鈾資源擴(kuò)大的預(yù)期。

潛火山巖；鈾礦地質(zhì)特征；成礦控制因素；廬樅火山盆地

安徽廬樅火山盆地位于長江中下游成礦帶中段。區(qū)內(nèi)鈾礦床、礦點(diǎn)主要產(chǎn)于堿性石英正長巖內(nèi)、外接觸帶，前人將其歸屬為堿性巖型或花崗巖型［1-2］，據(jù)此勘查局限于堿性巖體的內(nèi)、外接觸帶，各礦床平均勘查深度190～370 m。近年來研究表明：廬樅盆地Fe、Cu、Au、U等礦床形成與火山-潛火山巖漿及熱液活動(dòng)有關(guān)，盆地內(nèi)的鈾礦床應(yīng)歸屬為潛火山巖型［3-5］。筆者在梳理前人勘查及研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)鈾礦地質(zhì)特征及成礦控制因素，提出廬樅火山盆地后續(xù)鈾礦找礦工作的建議。

1 地質(zhì)背景

長江中下游成礦帶地處揚(yáng)子陸塊北東緣，與華北陸塊和大別造山帶相毗鄰。該成礦帶自晉寧期以來經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，特提斯構(gòu)造域和古太平洋構(gòu)造域的動(dòng)力學(xué)體制復(fù)合及關(guān)聯(lián)的深部過程控制其地質(zhì)構(gòu)造演化［6］。中生代板內(nèi)變形階段伴隨著強(qiáng)烈的斷塊運(yùn)動(dòng)，燕山期發(fā)生了廣泛的巖漿侵入和火山活動(dòng)，強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)造就了Fe、Cu、Au和U成礦作用。

廬樅火山盆地面積約1 000 km2，被NNE向郯廬深大斷裂帶東界斷層—羅河斷裂與NE向長江斷裂帶的沿江斷裂所夾持。盆地是在早中生代坳陷基礎(chǔ)上發(fā)育起來的一個(gè)陸相斷陷盆地，屬繼承式火山盆地，火山巖的直接基底為中、下侏羅統(tǒng)陸相含煤碎屑建造，上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)由陸相火山巖構(gòu)成。盆地內(nèi)總體構(gòu)造格局受制于郯廬斷裂帶的繼承性活動(dòng)，主要發(fā)育有NNE、近EW、近SN和NW 向4組基底斷裂構(gòu)造［7］（圖1）。

圖1 廬樅火山盆地地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch of Luzong volcanic basin

中生代強(qiáng)烈的火山作用，在盆地內(nèi)形成了厚達(dá)1 000～3 000 m的中性火山巖，劃分為晚侏羅世的龍門院、磚橋及早白堊世的雙廟、浮山4個(gè)旋回。各旋回形成的火山巖在平面上大致呈同心環(huán)狀，其時(shí)代自邊緣向中心由老到新，產(chǎn)狀均由邊緣向中心傾斜。盆地內(nèi)火山巖以低硅、富堿為總體特征，各旋回末期均有與火山巖漿演化具連續(xù)性、同源性的潛火山巖漿侵入，與龍門院、磚橋旋回火山活動(dòng)關(guān)系密切的早期侵入巖主要為閃長巖和二長巖類，侵入活動(dòng)與雙廟、浮山旋回火山巖漿活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的晚期侵入巖主要為正長巖類，盆地內(nèi)鈾礦與正長巖具密切時(shí)空關(guān)聯(lián)［5，8］。

2 鈾礦地質(zhì)特征

2.1 鈾礦時(shí)空分布特征

廬樅火山盆地黃梅尖巖體北緣外接觸帶已探明8411及8413鈾礦床，鈾礦化主要賦存于距巖體0～400 m范圍內(nèi)的中侏羅統(tǒng)羅嶺組（J2l）粗中粒長石石英砂巖中（圖1、2）；大龍山巖體南緣產(chǎn)有大龍山礦床，鈾礦化主要賦存于巖體內(nèi)部下侏羅統(tǒng)磨山組砂巖頂垂體及殘留體中（圖1、3）。鈾礦點(diǎn)主要產(chǎn)于黃梅尖巖體、城山巖體、大龍山巖體內(nèi)、外接觸帶及巖體外圍火山巖、砂巖中，只有石馬嶺礦點(diǎn)產(chǎn)于隱爆角礫巖內(nèi)。

近年來巖石定年結(jié)果表明，盆地內(nèi)火山巖成巖年齡為134～128 Ma，石英正長巖成巖年齡為129～123 Ma［9-10］；丁家山、大龍山礦床鈾成礦年齡為109～106 Ma［11］。由此可見，廬樅火山盆地鈾成礦是石英正長巖侵位后的地質(zhì)事件。

2.2 礦體形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀

廬樅火山盆地黃梅尖巖體北緣的8411、8413礦床，其礦體主要以似層狀產(chǎn)出，賦存于巖體外接觸帶0～400 m范圍內(nèi)的羅嶺組砂巖及磨山組砂巖層間破碎帶內(nèi)，礦體沿走、傾向延伸一般為30～60 m，礦體傾角較緩。8411礦床礦體最大走向長185 m、傾向最大延伸為380 m，礦體傾角為37°，礦床平均品位為0.118%，礦體主要賦存標(biāo)高為-270～-370 m（圖2）；8413礦床礦體走向最長111.5 m、傾向最大延伸65.5 m，礦體傾角8°～20°，礦床平均品位0.199%，大于0.3%品位的富礦資源量占資源總量的43.6%，礦體賦存標(biāo)高為-50～-300 m。

圖2 8411礦床1線縱剖面略圖Fig.2 Longitudinal profile of exploration line 1 in uranium deposit 8411

大龍山礦床鈾礦體主要以陡傾脈狀產(chǎn)出，賦存于貫通石英正長巖與砂巖的構(gòu)造破碎帶及其旁側(cè)裂隙密集帶中，含礦巖性以砂巖為主，礦體走向長40～70 m，傾向延伸20～50 m，傾角65°～82°，賦礦標(biāo)高介于600～450 m（圖3）。值得指出的是，該礦床主要由1、3和7號(hào)礦帶組成，1號(hào)礦帶平均品位0.81%、最富樣品品位達(dá)34.22%，3號(hào)和7號(hào)礦帶品位為0.3%～0.5%，該礦床是我國南方少見的富鈾礦床。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石類型

盆地內(nèi)業(yè)已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床礦石礦物以瀝青鈾礦為主，見有鈾黑、銅鈾云母、鈣鈾云母和硅鈣鈾礦等次生鈾礦物；金屬礦物為中低溫?zé)嵋旱V床標(biāo)型礦物，主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、紅砷鎳礦和輝砷鈷礦等；脈石礦物有石英、鈉長石、水云母、螢石、方解石、綠泥石和重晶石等。

圖3 大龍山礦床10線縱剖面略圖Fig.3 Longitudinal profile of exploration line 10 in Dalongshan uranium deposit

礦石結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造主要有脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀及浸染狀構(gòu)造。按礦石礦物共生組合，主要礦石類型有：瀝青鈾礦-黃鐵礦-微晶石英型；瀝青鈾礦-黃鐵礦-碳酸鹽型；瀝青鈾礦-赤鐵礦型；瀝青鈾礦-黃鐵礦型及瀝青鈾礦與水云母、赤鐵礦、綠泥石礦物組合的紅化黏土型。

2.4 圍巖蝕變

鈾礦床蝕變種類較多，與鈾礦化關(guān)系密切的蝕變主要有：硅化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、螢石化、水云母化和綠泥石化等，蝕變礦物表現(xiàn)為中-低溫酸性蝕變特征。硅化在礦床內(nèi)普遍發(fā)育，持續(xù)時(shí)間長，其中與膠狀黃鐵礦和碳酸鹽細(xì)脈伴生的煙灰色、暗紅色細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀微晶石英與礦化關(guān)系密切，這一特征與我國東部中生代潛火山巖型銅銀多金屬礦床蝕變特征相似［12］。

3 成礦控制因素

廬樅盆地鈾礦地質(zhì)特征表明，潛火山巖漿期后熱液孕育了中低溫?zé)嵋衡櫟V床的成礦作用，鈾礦床的形成與盆地內(nèi)潛火山巖侵入體、有利的圍巖條件和地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，是潛火山巖、地層巖性及構(gòu)造復(fù)合控制的結(jié)果，但是潛火山巖漿活動(dòng)對(duì)鈾成礦具主導(dǎo)作用。

3.1 潛火山巖與成礦關(guān)系

盆地內(nèi)鈾礦與潛火山巖時(shí)空關(guān)聯(lián)密切，表現(xiàn)為空間相依、時(shí)間相隨。主要賦礦圍巖為潛火山巖近外圍并與其成分明顯有異的長英質(zhì)砂巖，巖石成分的變化使得潛火山巖漿侵入的期后成礦溶液性質(zhì)發(fā)生變化，當(dāng)含礦溶液溫壓條件變化時(shí)，在砂巖有利部位礦質(zhì)卸載成礦。

盡管潛火山巖與火山巖巖漿演化具連續(xù)性、同源性，但從巖、礦石微量元素含量來看（表1），潛火山巖鈾含量高于火山巖，表明潛火山巖漿相對(duì)更為富鈾；親銅元素（Cu、Pb、Zn）在巖、礦石中的含量差異較大，潛火山巖親銅元素含量明顯低于火山巖，而礦石的親銅元素含量顯著增高，推認(rèn)潛火山巖漿期后熱液與潛火山巖相互作用可能使鈾及親銅元素自潛火山巖向溶液中富集，并進(jìn)而為成礦提供了一定的鈾源。

表1 廬樅火山盆地巖、礦石微量元素含量（wB/10-6）Table 1 Contents of the trace elements in rocks and ores of Luzong volcanic basin

3.2 構(gòu)造與成礦關(guān)系

廬樅火山盆地?cái)嗔褬?gòu)造控巖控礦作用明顯。

NNE（NE）向基底斷裂構(gòu)造控制了火山盆地的空間定位，控盆斷裂的形成與演化可以追溯到三疊紀(jì)以來郯廬斷裂帶頻繁的繼承性活動(dòng)［13］。發(fā)育于盆地內(nèi)的受制于郯廬斷裂帶繼承性活動(dòng)的NNE、近EW、近SN及NW向4組基底斷裂，不僅控制了潛火山巖的侵位，而且是重要的控礦構(gòu)造，其表現(xiàn)形式為基底斷裂或不同方向基底斷裂復(fù)合制約了盆地內(nèi)鈾成礦作用的空間結(jié)構(gòu)。近EW向基底斷裂控制了8411、8413礦床的空間展布，NW與近SN向斷裂復(fù)合部位控制了大龍山礦床的空間定位；此外，基底斷裂還控制了礦（化）點(diǎn)的空間產(chǎn)出（圖1）。據(jù)此認(rèn)為，盆地內(nèi)基底斷裂構(gòu)成了重要的導(dǎo)礦構(gòu)造［14］。

潛火山巖體外圍砂巖層間破碎帶構(gòu)造、貫通砂巖與潛火山巖的斷裂構(gòu)造是鈾礦床礦體賦存的容礦構(gòu)造，它直接控制了礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀。盆地內(nèi)還發(fā)現(xiàn)有隱爆角礫巖構(gòu)造控礦，如石馬嶺礦點(diǎn)。需要指出的是，隱爆角礫巖構(gòu)造是潛火山巖型礦床的重要控礦構(gòu)造之一［15］，這也為鈾礦床類型歸屬提供了間接證據(jù)。

3.3 地層巖性與成礦關(guān)系

廬樅火山盆地鈾礦床主要賦礦圍巖侏羅系砂巖鈾含量為2.7×10-6～5.4×10-6，平均值為4.2×10-6，略高于華南陸殼侏羅系碎屑巖平均鈾含量（3.16×10-6），但低于華南陸殼碎屑巖平均鈾含量（5.69×10-6）［16］。因此，賦礦地層不可能提供大量成礦物質(zhì)。

盡管賦鈾地層巖性較單一，主要為一套紫紅色碎屑巖系，但巖性粗細(xì)相間，沉積韻律明顯、韻律層多，如8411礦床賦礦地層羅嶺組可劃分為23個(gè)韻律層，鈾礦化主要賦存于侵入巖外帶粒度較粗的韻律層中（表2）。中粗粒砂巖韻律層在斷裂構(gòu)造影響下容易破碎，形成層間構(gòu)造及順層構(gòu)造，其為受溫度、壓力梯度驅(qū)動(dòng)的礦液活動(dòng)提供了有效的運(yùn)移空間和礦質(zhì)卸載場(chǎng)所。陡傾構(gòu)造在砂巖中形成的破碎帶同樣是有利成礦空間，如大龍山礦床。

4 結(jié)論

1）燕山期爆發(fā)的大規(guī)模構(gòu)造-巖漿活動(dòng)，在長江中下游成礦帶形成了眾多的Fe-Cu-Au礦集區(qū)，該成礦帶中段的廬樅火山盆地不僅Fe、Cu礦產(chǎn)豐富，而且是安徽省境內(nèi)目前惟一具工業(yè)意義的鈾資源基地。

2）廬樅火山盆地火山-潛火山巖漿活動(dòng)孕育了鈾成礦作用，鈾礦化與潛火山巖具密切時(shí)空關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)為空間相依、時(shí)間相隨。鈾礦石金屬礦物主要為中低溫?zé)嵋旱V床標(biāo)型礦物，與鈾礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變表現(xiàn)為一套中低溫酸性蝕變礦物組合，表明盆地內(nèi)鈾礦床屬中低溫?zé)嵋衡櫟V床。

3）廬樅火山盆地鈾成礦是潛火山巖、構(gòu)造及地層巖性三者綜合控制的結(jié)果。基底斷裂構(gòu)造控巖控礦作用明顯，潛火山巖漿期后熱液與潛火山巖的相互作用促成了成礦流體演化，潛火山巖體外接觸帶砂巖中粗中粒韻律層內(nèi)發(fā)育的層間破碎帶及順層構(gòu)造，為成礦流體運(yùn)移和礦質(zhì)卸載提供了有利空間。

4）與盆地內(nèi)鈾礦化具時(shí)空和成因聯(lián)系的潛火山巖，其巖漿與火山巖漿演化具連續(xù)性和同源性，據(jù)此可將盆地內(nèi)鈾礦床類型歸屬為潛火山巖型，并充分認(rèn)識(shí)到鈾礦床是在火山巖漿作用系統(tǒng)中由潛火山巖漿侵入、分異演化過程中而形成的。從找礦實(shí)用性上說，廬樅火山盆地后續(xù)鈾礦找礦工作應(yīng)抓住潛火山巖這一成礦主要因素，加強(qiáng)在已知潛火山巖體外圍鈾礦化線索明顯的有利空間勘查，更為重要的是尋找與隱伏巖體有關(guān)的受斷裂構(gòu)造、層間破碎帶構(gòu)造及隱爆角礫巖構(gòu)造控制的隱伏潛火山巖型鈾礦化，有可能對(duì)該火山盆地鈾成礦作用的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

表2 8411鈾礦床主要含礦砂巖巖性特征表Table 2Lithological features of the main ore-bearing sandstone in uranium deposit 8411

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Geological characteristics and metallogenetic factors of uranium deposits in Luzong volcanic basin

SHAO Fei，XU Jianjun，ZOU Maoqing
（Research Institute No.270，CNNC，Nanchang 330200，China）

Objective：Luzong volcanic basin in Anhui is located in the middle of Middle-Lower Yangtze River metallogenic belt.Strong Yanshanian tectonic-magmatic activity breeded the uranium mineralization in the basin.Based on reorganizing the previous exploration and research results，this paper analyzed the geological characteristics of the uranium deposits and summarized the metallogenetic factors. Uranium deposits in Luzong volcanic basin are associated with subvolcanic rock in time，space and genesis.Although the uranium mineralization is controlled by the subvolcanic rocks，tectonics and formation lithology，the intrusion of subvolcanic magma is the key factor of mineralization.In order to realize the expectation of enlarging the uranium resources，the subsequent uranium prospecting work should explore the advantageous outside space of the subvolcanic rock mass，especially find the concealed uranium ore body which is connected with the concealed rock mass.

subvolcanic rock；geological characteristics of uranium deposits；metallogenetic factors；Luzong volcanic basin

P612；P619.14

A

1672-0636（2015）04-0187-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2015.04.001

2014-09-26

邵飛（1963—），男，江西都昌人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，博士，長期從事鈾礦地質(zhì)勘查及成礦理論研究工作。E-mail:sf270@163.com