(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0二大隊(duì),湖南 郴州 432000)
鹿井礦田處于南華活動(dòng)帶武功—諸廣斷隆區(qū),諸廣復(fù)式巖體中段[2];北東向的遂川—熱水深斷裂、北西走向的常德—安仁轉(zhuǎn)換斷層與東西向崇義—仙鵝塘斷裂交匯區(qū)[3]。遂川—熱水?dāng)嗔严抵械腝FⅠ、QFⅡ、QFⅢ、QFⅣ和QFⅤ總體呈NE向展布,構(gòu)成了礦田的基本構(gòu)造骨架[4],主要鈾礦床分布在由它們構(gòu)成的地塹式斷陷帶中[5],并圍繞白堊系盆地分布。礦田面積約140km2。
礦田內(nèi)出露的諸廣山巖體為印支期第二階段中粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖()、燕山早期第二階段中細(xì)粒二云母花崗巖()、燕山早期第三階段細(xì)粒少斑黑云母花崗巖()和燕山晚期中細(xì)粒白(二)云母花崗巖及石英斑巖、花崗斑巖、細(xì)晶巖、輝綠巖、煌斑巖等脈巖。巖漿巖侵入期次多,分異演化完善,鈾豐度高。
巖體外帶分布震旦—奧陶系(缺志留系)加里東期褶皺地槽型構(gòu)造層,主要有寒武系香楠組和茶園頭組,鈾含量高。白堊—第三系巖層分布于豐州盆地,覆蓋于花崗巖體之上。
羊角腦礦床就位于鹿井礦田南部的QFⅤ號(hào)帶上,屬花崗巖型鈾礦床,且嚴(yán)格受構(gòu)造控制。礦區(qū)內(nèi)出露的巖體為印支期第二階段中粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖()與燕山早期第二階段中細(xì)粒二云母花崗巖(),都為富鈾花崗巖體(鈾含量18.3~19.6×10-6)。
研究區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,活動(dòng)強(qiáng)烈,為本區(qū)鈾元素活化、遷移與富集成礦提供了構(gòu)造條件。按斷裂構(gòu)造展布的方向分為北東東向、北東向、北北東向及北北西組四組,但以北東東向的礦田QFⅤ號(hào)帶(即區(qū)域的熱水?dāng)嗔褞В┮?guī)模最大,是本區(qū)主要控礦構(gòu)造,下面加以詳細(xì)敘述。
QFⅤ石英硅化帶(強(qiáng)硅化構(gòu)造角礫巖帶)在該區(qū)呈帶組形式產(chǎn)出,斜貫工作區(qū),規(guī)模大,既是一條區(qū)域性的斷裂構(gòu)造,也是一條控制礦床和礦體斷裂構(gòu)造,控制了羊角腦地段鈾礦體的空間展布形式。
該帶地表出露寬幾米至幾十米,最寬處60多米,影響范圍達(dá)200m~700m,由南西往北東,走向由NE47°逐漸轉(zhuǎn)為70°,傾向NW,傾角57°~80°;沿走向、傾向膨脹收縮明顯。QFⅤ石英硅化帶的物質(zhì)成分以中晶—細(xì)晶石英為主,充填或交代,其中有花崗巖角礫,也有早期的中晶石英角礫,鏡下呈波狀消光。在帶內(nèi)還可見(jiàn)到微晶石英、玉髓呈細(xì)脈和網(wǎng)脈穿插。
中細(xì)晶石英較純,呈白色,微晶石英和玉髓則由于雜質(zhì)較多而呈灰色。且物質(zhì)成分上有明顯的分帶性。橫向上由中心向兩側(cè)依次為白色中晶石英—雜色細(xì)晶石英—雜色微晶石英或玉髓;在垂向上,向下棕紅色玉髓和黃鐵礦增多;成礦期熱液活動(dòng)加強(qiáng),石英硅化帶兩側(cè)圍巖強(qiáng)烈破碎,蝕變發(fā)育,形成以石英脈為核心,向兩側(cè)硅化、水云母化、綠泥石化、堿交代呈似對(duì)稱分布的特征(圖1),兩側(cè)圍巖破碎蝕變帶寬可達(dá)一百米至數(shù)百米。而主帶以礦前期石英脈充填為主(Q1—Q3)。
QFⅤ號(hào)帶下盤發(fā)育有三條次級(jí)構(gòu)造F5-3、F5-1與F5-2,呈線型展布,其產(chǎn)狀與QFⅤ號(hào)體一致,其中F5-1、F5-2號(hào)帶比較穩(wěn)定,延伸較長(zhǎng)。在深部三條次級(jí)構(gòu)造與主干構(gòu)造有復(fù)合的趨向。
各次級(jí)構(gòu)造活動(dòng)期次多,礦前、礦期與礦后均有活動(dòng),且各期次活動(dòng)相互穿插、疊加,主要是以其主要活動(dòng)期加以區(qū)別。
靠QFⅤ下盤F5-3為細(xì)晶、微晶石英膠結(jié)角礫巖帶,該帶與QFⅤ有很多相似之處,差別在于角礫結(jié)構(gòu)明顯,中晶石英含量較少,以細(xì)晶、微晶石英為主要成分,可見(jiàn)花崗質(zhì)角礫,中晶石英角礫,甚至出現(xiàn)細(xì)晶石英角礫。角礫呈次棱角狀或棱角狀,和膠結(jié)物之界限稍清楚。膠結(jié)物主要為微晶石英,微晶石英有時(shí)又會(huì)呈脈狀或網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。局部可見(jiàn)白色石英和梳狀石英脈穿插。
圍巖蝕變與主帶相似,唯水云母化稍強(qiáng)。F5-3與主帶沿走向和傾向有復(fù)合歸并的現(xiàn)象。此帶同樣以礦前期石英脈充填為主(Q3)。
F5-1為紅色—棕紅色玉髓膠結(jié)的角礫巖帶或者玉髓呈細(xì)脈和網(wǎng)脈狀充填穿插,該帶角礫更為明顯,呈次圓狀和次棱角狀,大小一般在幾mm,大可達(dá)十幾mm,小可到零點(diǎn)幾mm,角礫成分主要為各種石英和花崗質(zhì),膠結(jié)物主要為成礦期或稍早的紅色玉髓、灰色玉髓或微晶石英加糜棱質(zhì),膠結(jié)物中的硅質(zhì)有熱液型的,也有硅化粉碎物,二者難于區(qū)分,膠結(jié)較好。局部也可遭后期破碎,為構(gòu)造泥膠結(jié),膠結(jié)物中的粘土礦物(絹云母、水云母)大部份可能由長(zhǎng)石變成,膠結(jié)較差,熱液蝕變以淡黃色水云母化和紅化為主,也有弱硅化、綠泥石化,帶寬約幾米至十幾米,和前述兩帶大致平行,但與F5-3號(hào)帶也可斜交。它與成礦的關(guān)系比較密切,礦化常常在其帶內(nèi)或緊靠下盤的碎裂蝕變巖中發(fā)生。此帶以成礦期的硅化為主(Q4-Q5)。F5-2為硅質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)的角礫巖帶,該帶為礦后期的石英脈為主(Q6),經(jīng)多次活動(dòng),它可能萌芽于成礦期,但主要活動(dòng)時(shí)間在成礦后期,所以膠結(jié)物以泥質(zhì)為主和少量礦后的硅質(zhì),膠結(jié)較差,甚至很松散,即角礫為構(gòu)造泥所夾雜,并未成巖。角礫成分仍為脈石英與花崗質(zhì),角礫磨圓度較好,大者1cm~2cm,小者幾mm,無(wú)脈體穿插,晚期活動(dòng)強(qiáng)烈之處對(duì)礦化有一定的破壞作用。它的活動(dòng)也是局部的,大致平行于主帶,沿走向和傾向也可能與主帶交合。
在上述各帶之間均有不同程度和不同規(guī)模的碎裂蝕變花崗巖、花崗質(zhì)碎裂巖、碎粉巖,形成破碎帶,從主帶(QFⅤ)上盤一直到次級(jí)構(gòu)造F5-2下盤,整個(gè)蝕變帶范圍寬達(dá)261.40m,各種成分的脈體呈脈狀或網(wǎng)脈狀發(fā)育,裂隙也十分發(fā)育,巖石呈碎裂花崗結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)或碎粉結(jié)構(gòu),花崗結(jié)構(gòu)局部已消失,巖石蝕變強(qiáng)烈,但各帶之間蝕變強(qiáng)度和蝕變種類不同,由主帶向外是硅化、綠泥石化,特別是硅化依次減弱,紅化、水云母化以F5-1與F5-2帶之間為最強(qiáng)。
羊角腦礦床在以往勘查工作的基礎(chǔ)上,通過(guò)近幾年基金項(xiàng)目的實(shí)施,在QFⅤ號(hào)帶的下盤圈定了三個(gè)主礦體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)(表1)和一些小礦體,資源量已達(dá)中型規(guī)模,現(xiàn)將在三個(gè)主礦體的賦存情況分述為下:
表1 主要礦體(塊段)一覽表
Ⅰ號(hào)礦體礦化中心標(biāo)高為400m,走向上控制長(zhǎng)度216m,傾向上147m;礦體埋藏在302m~449m標(biāo)高,埋藏較淺,礦體沿走向、傾向厚度與品位變化都不大,最大厚度3.43m,最小厚度1.00m,平均厚度2.02m;平均品位0.089%。礦體形態(tài)呈脈狀或透鏡狀,各工程所揭露的礦體都位于QFV號(hào)帶下盤的F5-1、F5-2號(hào)帶所夾持的碎裂蝕變花崗巖中。
Ⅱ號(hào)礦體礦化中心標(biāo)高為200m,為本區(qū)目前控制最大的礦體,走向上控制長(zhǎng)度775m,傾向上243m;礦體埋藏在92m~335m標(biāo)高;礦體沿走向、傾向厚度與品位變化系數(shù)都較大,最大厚度4.76m,最小厚度0.48m,平均厚度1.97m;最高品位0.645%,最低品位0.042%,平均品位0.219%。礦體形態(tài)呈脈狀或透鏡狀,工程所揭露的礦體大部分位于QFV號(hào)帶下盤的F5-1、F5-2號(hào)帶所夾持碎裂蝕變花崗巖中,或直接產(chǎn)在F5-2號(hào)帶中以及F5-2號(hào)帶下盤的碎裂蝕變花崗巖中。
Ⅲ號(hào)礦體礦化中心標(biāo)高為250m,分布在51、59號(hào)勘探線,走向上控制長(zhǎng)度218m,傾向上184m;礦體埋藏在163m~347m標(biāo)高,礦體沿走向、傾向厚度與品位變化都不是很大,平均厚度1.36m;平均品位0.069%。
礦體形態(tài)呈脈狀或透鏡狀,礦體都賦存在QFV號(hào)帶下盤的F5-1、F5-2號(hào)帶所夾持碎裂蝕變花崗巖中與F5-2號(hào)帶的硅化構(gòu)造角礫巖中。
綜上所述,羊角腦地段主礦體明顯,埋藏淺、形態(tài)簡(jiǎn)單,主要呈脈狀或透鏡狀;品位富,其中ZK3-1鉆孔有連續(xù)視厚度11.25m的礦化,品位達(dá)0.645%;礦床平均品位0.165%,其中0.300%以上的富礦占本礦段資源量的63%;礦體走向延伸長(zhǎng)度80m~775m,傾向長(zhǎng)度80m~243m;礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致,礦體產(chǎn)狀為50°~70°/NW∠65°~80°。
賦礦標(biāo)高為92m~449m,垂幅為350m左右,礦化中心主要有兩個(gè)(400m與200m標(biāo)高),富礦中心標(biāo)高200m左右,礦體品位有向深部變富的趨勢(shì)。主要礦體產(chǎn)于QFⅤ號(hào)帶下盤及與之平行的次級(jí)斷裂構(gòu)造F5-1、F5-2號(hào)帶夾持區(qū)的100m范圍內(nèi),含礦主巖為印支期第二階段(γ51-2)碎裂蝕變中粗粒似斑狀黑云母花崗巖。
因羊角腦礦床產(chǎn)于巖體內(nèi)的花崗巖型鈾礦床,礦體嚴(yán)格受構(gòu)造和巖體控制。主礦體主要受QFV號(hào)帶下盤平行的次級(jí)斷裂構(gòu)造控制,而且主要產(chǎn)出在F5-1、F5-2號(hào)帶之間。且礦體產(chǎn)出的部位也多處在燕山早期第二階段中細(xì)粒二云母花崗巖()與印支期第二階段的中粗粒似斑狀黑云母花崗巖()侵入接觸面附近靠后者()一側(cè)。說(shuō)明礦體的形成與燕山早期第二階段中細(xì)粒二云母花崗巖補(bǔ)體()密切相關(guān)。
(1)QFV號(hào)帶規(guī)模大,熱液活動(dòng)期次多,各期次活動(dòng)相互疊加、穿插。
(2)次級(jí)構(gòu)造F5-1為本區(qū)主要的成礦期構(gòu)造。
(3)鈾礦體主要產(chǎn)于燕山與早期第二階段中細(xì)粒二云母花崗巖與印支期第二階段中粗粒似斑狀黑云母花崗巖侵入接觸復(fù)合部位靠QFV號(hào)帶下盤發(fā)育的F5-1、F5-2號(hào)帶所夾持的碎裂蝕變花崗巖中。