王自平,劉立萍,劉學(xué)文
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三O二大隊(duì),湖南 郴州 423000)
在南嶺地區(qū)存在大型礦床,近些年又發(fā)現(xiàn)了多處中、小型礦床。目前研究表明在南嶺地區(qū)仍存在很大礦產(chǎn)資源的找礦源潛力,從成礦特征看,有一個(gè)值得重視的地質(zhì)現(xiàn)象——就是所有礦床都伴隨有硅化、石英脈的出現(xiàn)[1]。硅質(zhì)巖脈本身亦可構(gòu)成礦體。桂東地區(qū)的礦與石英脈關(guān)系密切,石英脈的規(guī)模、分布及特征在很大程度上決定了礦床的規(guī)模。因此,硅化、石英脈發(fā)育是地質(zhì)找礦的直接標(biāo)志,如在桂東金雞垅地段,找到了棕色、雜色硅質(zhì)巖就可以發(fā)現(xiàn)礦化[2]。硅質(zhì)巖主要成分是雜色玉髓,礦物學(xué)特征和稀土地球化學(xué)特征都表明硅質(zhì)巖為巖漿期后熱液成因,后期熱液的疊加更有利于成礦。
桂東地區(qū)位于揚(yáng)子地臺與南海-華夏地臺之間的南華活動(dòng)帶中的閩贛后加里東隆起褶皺帶西緣,萬洋-諸廣山鈾成礦帶中北段。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,構(gòu)造發(fā)育,它們彼此相互切割,形成了一系列的菱形、三角形等不同組合形態(tài)的斷塊、圈圍區(qū)[3]。深大斷裂具有明顯的控巖、控礦性,其次級構(gòu)造具有容礦性,含礦熱液通過斷裂構(gòu)造系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)移、富集,形成十分有利的成礦構(gòu)造條件。
圖1 桂東地區(qū)北部地質(zhì)簡圖
表1 桂東地區(qū)主要硅質(zhì)脈主要化學(xué)成份分析結(jié)果
表2 桂東地區(qū)硅質(zhì)系統(tǒng)基本特征表
工作區(qū)內(nèi)巖漿侵從加里東—印支—燕山期均有活動(dòng),其中印支—燕山期各期次花崗巖的鈾含量都高出一般花崗巖平均鈾含量(2.9×10-6)的5倍~8倍,見輝綠巖、煌斑巖、花崗斑巖等脈巖,西部有小范圍出露,為震旦系、寒武系變質(zhì)巖分布(圖1)。
本區(qū)北東向的斷裂發(fā)育,主要有黃坳斷裂、秋里斷裂QF1、東水F16、金雞垅F1、橋頭F20、五里凹F50等,各硅化帶主要化學(xué)成份見表1,硅質(zhì)脈脈特征見表2。
金雞垅地段F1為控礦構(gòu)造(圖2),含礦圍巖為中粒少斑黑云母花崗巖;F1號帶走向北東、傾向南東、傾角55°~80°,地表出露長4.6km,本工作區(qū)內(nèi)出露長3.5km,帶寬1m~5m,最寬處13m,走向上具明顯的膨脹收縮現(xiàn)象。通過工程揭露,斷裂帶北東段由花崗碎裂巖、碎斑巖、微晶石英膠結(jié)角礫巖、細(xì)晶石英、微晶隱晶質(zhì)石英、螢石膠結(jié)角礫巖組成,礦化好;南西段主要為粗晶-細(xì)晶石英組成,礦化較弱[4]。礦體嚴(yán)格受硅化角礫巖(F1)控制,F(xiàn)1號硅化角礫巖帶往南西方向有變寬變陡的趨勢,熱液活動(dòng)加強(qiáng),活動(dòng)期次多,據(jù)ZK901巖心觀察有多次構(gòu)造巖疊加。形成了構(gòu)造的膨大部位,礦化也更為富集[5]。
硅質(zhì)脈型鈾礦床自始至終每個(gè)期次都有“硅質(zhì)”成分形成,只是每個(gè)期次的“硅質(zhì)”成分在結(jié)構(gòu)和顏色上有著明顯的區(qū)別,所以根據(jù)此特點(diǎn),結(jié)合野外觀察和室內(nèi)光薄片鑒定將金雞垅地區(qū)的鈾礦化熱液活動(dòng)明顯分為至少三個(gè)期六個(gè)階段(表2)。
圖2 金雞垅地段F1號鈾礦化帶
礦前期是以淺色硅化、綠泥石化、黃鐵礦化為主,成礦期以棕色微晶(隱晶)石英、水云母、赤鐵礦化、紫黑色螢石、膠狀黃鐵礦;礦后期以白色梳狀石英、碳酸鹽化、淺色螢石化為主[6]。
礦前期蝕變主要為淺色粗-細(xì)晶硅化、綠泥石化、黃鐵礦化;成礦期蝕變?yōu)樗颇富⒊噼F礦化、雜色微晶-隱晶質(zhì)硅化、紫色紫黑色螢石化、膠狀黃鐵礦化;礦后期蝕變主要為淺色螢石化、碳酸巖化、綠泥石化[7]。蝕變主要沿?cái)嗔褞Ъ捌鋬蓚?cè)分布,規(guī)模和強(qiáng)度與斷裂構(gòu)造規(guī)模、產(chǎn)狀變異、熱液期次等有關(guān)。
成礦前期脈體主要發(fā)育在F1斷裂帶內(nèi)及其上下盤碎裂花崗巖中,形成白色粗晶石英脈和淺色微晶石英脈,賦存標(biāo)高一般>850m,白色粗晶石英脈形成溫度為280℃~340℃,淺色微晶石英脈180℃~215℃。
成礦期脈體主要發(fā)育在F1斷裂帶內(nèi)及上下盤的次級構(gòu)造中,形成雜色微晶-隱晶質(zhì)石英脈,賦存標(biāo)高一般<800m,形成溫度150℃~210℃。
礦后期脈體不是很發(fā)育,主要賦存在F1斷裂帶內(nèi),形成淺色微晶-隱晶質(zhì)石英脈及梳狀石英,賦存標(biāo)高600m~850m,形成溫度90-150℃。
Pt1號礦體分布在0-19線,礦體賦存在F1號硅化角礫巖帶中,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角51°~72°,礦體厚度3.14m,礦體品位0.102%~0.209%,平均品位0.157%,初步估算鈾334資源量XXt。
Pt2號礦體主要分布在0-17線,礦體賦存在F1號角礫巖靠下盤的硅化螢石化角礫巖帶內(nèi),礦體控制標(biāo)高711m~450m,走向延伸450m,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角51°~72°,礦體厚度1.00m,礦體品位0.041%~0.146%,平均品位0.088%,初步估算334資源量XXt。
金雞垅地區(qū)鈾礦化類型有兩種:硅質(zhì)脈型和紫黑色螢石型(圖3),以前者為主,且以充填狀大脈帶型產(chǎn)出,而后者多以密集細(xì)(線)脈狀產(chǎn)出。
圖3 硅質(zhì)大脈型礦化
值得注意的是,硅質(zhì)脈型礦石中的“硅質(zhì)”具有自己的特征,首先,這里的“硅質(zhì)”實(shí)質(zhì)上是一種特殊的角礫巖,其角礫成分主要為早期形成的淺色細(xì)晶或中晶石英成分,主要呈棱角狀,膠結(jié)物同樣為石英成分,此時(shí)多以灰黑色或棕色微晶或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)分布(圖4),之所以呈灰黑色是因?yàn)榉稚⒅z狀黃鐵礦及瀝青鈾礦,金雞垅地區(qū)礦石以棕色或棕紅色為主,棕色或者棕紅色主要是因?yàn)辄S鐵礦被氧化成赤鐵礦后以分散相的顯示存在,但值得注意的是,并非含礦石英的顏色越紅,礦石越富,相反,往往越紅的礦石品位越低,這是因?yàn)樵谘跻荻群芨叩那闆r下,原本與瀝青鈾礦共生的黃鐵礦在氧化為水赤鐵礦或水針鐵礦而呈現(xiàn)鮮艷的紅色時(shí),部分原生的瀝青鈾礦物可能也隨之氧化溶失,造成品位降低。所以脈石礦物除了雜色石英或棕色石英外,還含有大量的膠狀黃鐵礦,所以硅質(zhì)脈型礦石實(shí)際上是鈾-黃鐵礦-硅質(zhì)的組合,鈾主要以環(huán)繞狀圍繞黃鐵礦產(chǎn)出或以分散浸染狀分布于硅質(zhì)脈中。
圖4 成礦期微晶石英脈穿切礦前期粗晶石英顆粒
該區(qū)還存在一種疊加礦化,即紫黑色螢石型礦化疊加前期棕紅色微晶石英礦化Q4-Q5之上,通常這樣的礦化會比單的硅質(zhì)脈型更富(圖5)。
圖5 紫黑色螢石化礦化疊加在前期硅質(zhì)脈型礦化上
花崗巖熱液型鈾礦最大的一個(gè)特點(diǎn)就是自始至終都是硅質(zhì)熱液系統(tǒng),共分三期六個(gè)階段(Q1-Q6)。根據(jù)金雞垅鈾礦床,礦體和礦石都是大小不一的含鈾硅質(zhì)脈,鈾礦硅質(zhì)脈全是形成深度淺冷卻快結(jié)晶很差近于膠體的微晶-隱晶石英的集合體。
可以說在金雞垅地段沒有硅質(zhì)脈活動(dòng)就沒有鈾礦體。硅質(zhì)脈本身或旁側(cè)就是礦體,硅質(zhì)巖與后期硅質(zhì)熱液疊加更有利于富集成礦,所以說硅質(zhì)巖是直接找鈾礦的標(biāo)志。
通過以上分析,Q4-Q5石英脈與鈾成礦關(guān)系最為密切,可作為該區(qū)找礦的一個(gè)重要標(biāo)志,同時(shí)應(yīng)注重石英脈體活動(dòng)后期穿插的紫黑色螢石細(xì)脈,可以在該區(qū)作為富礦的重要特征標(biāo)志。