黎丕林,解波,趙劍波,范永宏,向杰
(1.成都理工大學(xué),四川成都 610059;2.核工業(yè)280研究所,四川廣漢 618300)
川西三江地區(qū)是我國(guó)重要的多金屬成礦區(qū),區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)呷村、夏塞、沙西等超大型銀多金屬礦床[1-2],侵位于義敦島弧帶北段的雀兒山巖體,受自然條件限制,鈾礦地質(zhì)工作程度較低,隨著近年來(lái)鈾礦地質(zhì)工作的開(kāi)展,雀兒山巖體內(nèi)部相繼發(fā)現(xiàn)一批鈾(鉬)礦化(異常)點(diǎn)帶[3]。筆者通過(guò)鈾(鉬)礦化(異常)點(diǎn)帶調(diào)查,分析地質(zhì)背景、花崗巖鈾礦(異常)點(diǎn)帶特征、巖石地球化學(xué)特征,探討雀兒山巖體鈾多金屬成礦條件,以期對(duì)川西地區(qū)鈾礦找礦有所裨益。
雀兒山巖體在大地構(gòu)造位置上位于塘-三江構(gòu)造區(qū)義敦島弧帶-雀兒山-稻城外弧帶最北端,侵位于德格-鄉(xiāng)城大斷裂與甘孜-理塘深斷裂交匯的三角地帶的二疊系及上三疊統(tǒng)板巖、變質(zhì)砂巖中。區(qū)域上德格-鄉(xiāng)城大斷裂、甘孜-理塘深斷裂控制著區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架[4],其次發(fā)育一系列晚期北西向、北東向斷裂,對(duì)早期構(gòu)造形成一定破壞,并控制區(qū)內(nèi)鈾礦化。
雀兒山巖體為一多期次、多階段侵入的復(fù)式巖體,侯增謙[5]、蔡興琪[6]、吳濤[7]等先后對(duì)雀兒山巖體進(jìn)行了詳細(xì)研究,認(rèn)為雀兒山花崗巖主要形成于燕山期,發(fā)育了三期巖漿事件,早期形成了含條紋長(zhǎng)石斑晶花崗閃長(zhǎng)巖,然后形成了粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖與細(xì)粒含斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖,構(gòu)成巖體的主體,晚期形成了細(xì)晶質(zhì)花崗巖脈,見(jiàn)圖1,其源區(qū)可能為康定雜巖,具有親揚(yáng)子的元古宙結(jié)晶基底。
圖1 雀兒山巖體地質(zhì)略圖Fig.1 The geologic map of the uranium ore in Queershan rock mass
巖石地球化學(xué)特征表明:巖體SiO2平均含量74.21%,Al2O3平均含量13.10%,Na2O平均含量3.04%,K2O平均含量5.50%,CaO平均含量0.73%,MgO平均含量0.18%,Ti2O平均含量0.16%,分異指數(shù)DI=91.14~95.97,巖漿分離結(jié)晶作用強(qiáng),酸性程度高,礦化巖石黑云母二長(zhǎng)花崗巖具有更強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用,鈾礦化與巖漿結(jié)晶分異作用、酸度關(guān)系密切,與華南產(chǎn)鈾花崗巖相比,雀兒山巖體更加巖體富硅、鉀,Na2O、Al2O3、Ti2O含量相當(dāng)[8-9]。巖石里特曼指數(shù)δ=1.67~3.58,平均2.40,小于3.3,為鈣堿性巖系列,SiO2-K2O巖漿系列判別圖解集中于高鉀鈣堿性系列中,見(jiàn)圖2。鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.944~1.342,A/NK-A/CNK判別圖解投影巖石樣品主要落于過(guò)鋁質(zhì)范圍內(nèi),見(jiàn)圖3。在K2O-Na2O成因判別圖解巖石樣品主要落于A型花崗巖,部分落于S型花崗巖,見(jiàn)圖4。
C/MF-A/MF成因類型判別圖解投影顯示:巖石樣品主要落于變質(zhì)泥巖與變質(zhì)砂巖部分熔融區(qū),見(jiàn)圖5,顯示出S型花崗巖特征,Rb/Sr=2.77~9.54,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.32(上部陸殼的Rb/Sr值大約為0.32,表明雀兒山花崗巖的源巖具上部陸殼成分。
圖2 SiO2-K2O圖解Fig.2 The diagram for SiO2-K2O
圖3 A/CNK-A/NK圖解Fig.3 The diagram for A/CNK-A/NK
圖4 K2O-Na2O成因判別圖Fig.4 The genetic map for K2O-Na2O
雀兒山∑REE=101.38×10-6~196.53×10-6,平均160.46×10-6,Σw(LREE)/Σw(HREE)=1.02~5.10,平均值4.04,[w(La)/w(Yb)]N=2.48-19.34,平均12.57,δEu=0.15~0.47,平均0.3,稀土配分模式表現(xiàn)為輕稀土富集的右傾配分模式和明顯的Eu負(fù)異常的深“V”字型特征,見(jiàn)圖6。
圖5 C/MF-A/MF圖解Fig.5 The diagram for C/MF-A/MF
圖6 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖Fig.6 The diagram for allocation model of ree in chondrite
在花崗巖構(gòu)造環(huán)境Al2O3-SiO2,巖石樣品主要落于后造山花崗巖區(qū),見(jiàn)圖7;在R2-R1花崗巖成因分類圖解上,巖石樣品同碰撞(S型)花崗巖區(qū),見(jiàn)圖8。說(shuō)明雀兒山-格聶巖漿帶花崗巖主要形成于同碰撞-碰撞后隆升的構(gòu)造背景,屬后造山過(guò)鋁“A”型花崗巖,部分為“S”型花崗巖。
雀兒山巖體南部巖體內(nèi)觸帶前人發(fā)現(xiàn)D95鈾鉬礦點(diǎn),巖體中部構(gòu)造蝕變帶內(nèi)見(jiàn)鈾異常點(diǎn)7個(gè)。鈾礦化產(chǎn)于燕山晚期黑云母二長(zhǎng)花崗巖中,嚴(yán)格受構(gòu)造、蝕變控制。D95鈾鉬礦點(diǎn)鈾礦化產(chǎn)于雀兒山巖體內(nèi)接觸帶[9],共發(fā)現(xiàn)鈾(鉬)礦脈21條,礦體形態(tài)受南北向構(gòu)造控制,呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、透鏡狀,見(jiàn)圖9,鈾含量一般0.05%~1.54%,鉬含量一般0.14%~3.5%,礦石的工業(yè)類型屬硅酸鹽型礦石,按有用礦物組合屬鈾鉬型礦石,與鈾礦化關(guān)系密切的近況圍巖蝕變主要有:硅化、黃鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、綠泥石化、絹云母化、陽(yáng)起石化和褐簾石化。
圖7 Al2O3-SiO2圖解圖Fig.7 The diagram for Al2O3-SiO2
圖8 R1-R2圖解Fig.8 The diagram for R1-R2
巖體中部構(gòu)造蝕變帶見(jiàn)鈾異常點(diǎn)帶7個(gè),1、2、7異常產(chǎn)于東部?jī)?nèi)接觸帶至雀兒山埡口一帶,異常賦存于南北向密集斷裂帶內(nèi),異常處硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、碳酸鹽化、輝鉬礦化等蝕變發(fā)育,伽瑪能測(cè)量顯示,鈾含量一般40×10-6~55×10-6,釷最高達(dá)151×10-6。3、4、5、6號(hào)異常位于巖體中部至西側(cè)內(nèi)接觸帶,為溫泉引起異常,異常處褐鐵礦化、綠泥石、硅化、鈣化發(fā)育,異常強(qiáng)度一般在200×10-6~300×10-6,最高可達(dá)4200×10-6。
雀兒山四道班構(gòu)造蝕變帶南北向次級(jí)構(gòu)造裂隙控制中見(jiàn)輝鉬礦化,賦存于石英脈中,呈團(tuán)塊狀,光片下輝鉬礦顯示為彎曲片狀、葉片狀的集合體,化學(xué)結(jié)果顯示:鉬含量達(dá)0.12%。
圖9 雀兒山D-95鈾(鉬)礦點(diǎn)地質(zhì)略圖(據(jù)蔡興琪,2012修改)Fig.9 Geological sketch map of D-95 uranium(molybdenum)mineral occurrence in Queershan
我國(guó)產(chǎn)鈾花崗巖的成因類型來(lái)看,主體都屬于陸殼改造成因,即屬于所謂的S型、改造型花崗巖[9]。陸殼改造成因的巖體完成了鈾的預(yù)富集,奠定了產(chǎn)鈾巖體的基礎(chǔ)和前提,從巖性條件來(lái)看容易形成花崗巖型鈾礦的巖性大多數(shù)為黑云母二長(zhǎng)花崗巖,這類巖性酸度大,堿質(zhì)高,鉀大于鈉,鋁過(guò)飽和,暗色礦物少的特點(diǎn)。雀兒山巖體主體巖性為似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖,巖石地球化學(xué)特征顯示,巖體與華南產(chǎn)鈾花崗巖特征類似,相比于華南產(chǎn)鈾花崗巖體,雀兒山巖體更加富硅、過(guò)堿、鋁過(guò)飽和,巖體結(jié)晶分異作用強(qiáng)烈的特點(diǎn);巖體形成于造山環(huán)境,是同碰撞、碰撞后的產(chǎn)物,成因類型介于A型與S型花崗巖之間,屬殼?;烊鄣幕◢弾r類,顯示花崗巖具有較好的產(chǎn)鈾潛力。
鈾礦化與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切,斷裂構(gòu)造或是含礦熱液運(yùn)移的通道,或是鈾元素富集成礦的空間。從與鈾共生的礦物組合來(lái)看,鈾礦化與硅化、堿質(zhì)交代、綠泥石化、綠簾石化、硫化物等蝕變關(guān)系密切,這些熱液活動(dòng)活化巖石中的鈾,使鈾發(fā)生再分配,發(fā)生遷移富集;同時(shí)熱液活動(dòng)使巖石的抗壓強(qiáng)度變小,孔隙度增大,為成礦創(chuàng)造了有利條件。
雀兒山巖體侵位于義敦島弧帶最北端,徐窯窯[11]研究認(rèn)為:義敦島弧帶發(fā)育三大成礦作用:①印支晚期俯沖造山弧間裂谷成礦作用;②燕山晚期造山后伸展成礦作用;③喜馬拉雅期陸內(nèi)匯聚與走滑成礦作用,構(gòu)造對(duì)成礦作用的時(shí)空分布具有極明顯的控制作用。
雀兒山地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,D95鈾(鉬)礦點(diǎn)產(chǎn)于巖體內(nèi)接觸帶中,發(fā)育北東向、近南北向斷裂構(gòu)造,礦化受斷裂控制明顯。沿?cái)嗔褬?gòu)造熱液蝕變發(fā)育,硅化、黃鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、綠泥石化、絹云母化、陽(yáng)起石化、褐簾石化、輝鉬礦化等蝕變,這些蝕變與鈾礦化關(guān)系密切。雀兒山中部構(gòu)造切穿雀兒山巖體,構(gòu)造帶內(nèi)蝕變發(fā)育,具有多期特點(diǎn),多期蝕變疊加,形成構(gòu)造蝕變帶。在蝕變中,往往能見(jiàn)到輝鉬礦、黃鐵礦、等中低溫金屬硫化物,沿該構(gòu)造蝕變帶發(fā)育多處鈾異常點(diǎn)(帶)。
根據(jù)華南產(chǎn)鈾花崗巖含鈾性特征,產(chǎn)鈾巖體鈾含量一般大于10×10-6。雀兒山巖體地面伽瑪能譜測(cè)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,見(jiàn)表1,黑云母二長(zhǎng)花崗巖鈾含量普遍較高,平均鈾含量23.16×10-6,中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖鈾含量達(dá)到31.5×10-6,同時(shí)具有較低的Th/U比值,平均3.94,顯示對(duì)鈾礦成礦有利,巖體含鈾較好。從已發(fā)現(xiàn)鈾礦(點(diǎn))帶來(lái)看,異常亦與中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖關(guān)系密切,具有一定找礦前景。
表1 雀兒山巖體放射性參數(shù)統(tǒng)計(jì)一覽表Tab.1 The statistical data of radioactive parameter of Queershan rock mass
(1)雀兒山巖體屬高硅、過(guò)堿、過(guò)鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性巖,形成于同碰撞-碰撞后隆升的構(gòu)造背景,成因類型介于A型與S型花崗巖之間,屬殼?;烊鄣幕◢弾r類。中細(xì)粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖含鈾性較好,局部高達(dá)31.5×10-6,顯示花崗巖具有較好的產(chǎn)鈾潛力。
(2)鈾礦化類型屬花崗巖內(nèi)外接觸帶型、花崗巖構(gòu)造蝕變帶型,礦化處構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,熱液蝕變發(fā)育,下步找礦以尋找花崗巖內(nèi)外接觸帶型、構(gòu)造蝕變帶型鈾礦為主攻類型。