李 歡
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì),廣東 廣州 510800)
我國礦業(yè)的四大類型之一為火山型金屬礦,占總資源產(chǎn)量的20%左右,在鈾礦資源當(dāng)中也占有及其重要的地位。由于含礦的主巖與產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境不同,所造成的礦化特征具有明顯的差異,并且具有獨(dú)特的成礦特征。我國礦產(chǎn)的地質(zhì)勘查工作,開始于20世紀(jì)50年代的中期,作為礦山建設(shè)的工程的重要項(xiàng)目,提供出了第一批可利用的鈾礦資源;在進(jìn)入60年代到70年代間,我國的東南部地區(qū)成為鈾礦資源開發(fā)最為重要的地區(qū);在70年代中期,我國的東北部地區(qū)成為具有巨大鈾礦開采潛力的地區(qū)。近年來,我國采集鈾礦的地質(zhì)工作人員,在進(jìn)行采集時(shí)發(fā)現(xiàn)在火山巖中具有大量的金屬礦床,致使火山巖型金屬礦礦床又成為我國礦業(yè)發(fā)展的主要工業(yè)類型之一[1]。準(zhǔn)噶爾-天山鈾礦省的白楊河礦床(1956)是我國首次發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈾礦床。相山礦田則是在1957年據(jù)航空伽塢普查時(shí)發(fā)現(xiàn)的;之后(1958年)經(jīng)地面伽瑪普查又發(fā)現(xiàn)了小丘源礦田;隨后在我國60年代及70年代,發(fā)現(xiàn)了大量的鈾礦床資源,對其進(jìn)行開采嗎,成為我過鈾礦資源的巨大突破。在進(jìn)入80年代初期,我國華北地區(qū)陰山-遼河鈾成礦省的沽源礦床(460礦床)又取得礦產(chǎn)開采的重大突破,2000年后南方仁差盆地又有重大突破,278礦床深部找到巖原礦體,該礦床的發(fā)現(xiàn)表明,我國存在新的鈾成礦類型[2]。
以加拿大地盾西部火山巖鈾礦床為代表,該構(gòu)造單元的基底巖石主要為太古界的深變質(zhì)巖和花崗雜巖體,蓋層為元古界的陸相火山沉積巖、砂巖和礫巖層。元古代是產(chǎn)生了多次構(gòu)造活動(dòng),并伴隨巖漿活動(dòng)。礦石中與鈾相伴生的元素有Co、Ni、Ag、Bi。
如我國的660礦田、693礦床,蘇聯(lián)的某U—Mo礦床。由于受到地質(zhì)構(gòu)造的影響,形成早期固結(jié)的堅(jiān)硬地塊,并發(fā)生強(qiáng)烈的地質(zhì)活動(dòng)。巨大的隆起帶與沉降帶是由于地臺(tái)活化表現(xiàn)所形成,并且形成巖漿的頻繁活動(dòng)與斷裂構(gòu)造的變化[3]。區(qū)域行斷裂帶的交叉部位,通常會(huì)產(chǎn)生火山配發(fā)的活動(dòng),同時(shí),也會(huì)伴隨著鈾礦的形成。如我國東南一帶的中酸性火山巖和鈾礦床的形成及展布即與廣泛發(fā)育的NNE向和NE向斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。在構(gòu)造活動(dòng)中伴有一系列熱液活動(dòng),常見的鈾礦床有U—Mo組合、U-Au組合、U—F組合、U—Fe2+組合。
如蘇聯(lián)和意大利的某些火山巖型鈾礦床。是地槽褶皺帶中的一種相對穩(wěn)定的地塊。主要由Ant深變質(zhì)巖、下古生界地槽火山沉積巖、上古生界地臺(tái)沉積巖以及中生代陸相沉積巖所組成。在晚古生代(海西期)廣泛發(fā)育火山噴發(fā)~侵入活動(dòng),特別是形成安山巖~閃長巖的活動(dòng)。在巖漿活動(dòng)后期,通常會(huì)產(chǎn)生輝綠巖或煌斑巖等巖脈巖,然后發(fā)生強(qiáng)烈的熱液蝕變和鈾礦化。鈾礦床一般分布在中間塊體的活動(dòng)帶和邊緣帶。
如蘇聯(lián)和意大利的某些礦床。該構(gòu)造單元實(shí)際上是地背斜的隆起帶,它在地槽活動(dòng)階段始終保持相對穩(wěn)定。其地質(zhì)特征與中國地塊帶相似。在該構(gòu)造單元中有利于鈾成礦的構(gòu)造層通常有以下幾種層位:
二疊系陸相火山巖:侏羅~白堊系陸相火山巖:如西伯利亞的某些礦床;
白堊系的陸相火山巖:如我國的火山巖型鈾礦床;
第三系陸相火山巖:如美國、意大利和南斯拉夫等國家的某些礦床。
從礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置而言,一般來說,鈾礦床多產(chǎn)于幾種大地構(gòu)造單元的過渡區(qū)。地臺(tái)活化區(qū)內(nèi)隆起帶與沉降帶的過渡區(qū);地背斜和地向斜的過渡區(qū)。
(1)火山巖型鈾礦床具有“礦巖時(shí)差“較小的特點(diǎn),一般小于20Ma。如相山礦田,火山巖形成時(shí)代為162Ma~107Ma,鈾成礦時(shí)代為145Ma~80Ma。這與火山活動(dòng)周期有關(guān),因此一般來說比花崗巖型鈾礦床的時(shí)差要小。
(2)火山巖型鈾礦床在區(qū)域上均定位于構(gòu)造復(fù)合部位,分級(jí)控礦明顯。即成礦帶受區(qū)域一級(jí)構(gòu)造(深大斷裂帶或復(fù)背斜軸部)控制,礦田受三級(jí)負(fù)向火山構(gòu)造(火山盆地、大型破火山口)控制,礦床受低序次、低級(jí)別的斷裂或裂隙控制。
(3)斷裂構(gòu)造為火山巖型鈾礦床的主要控礦因素,但多因素的聯(lián)合仍是絕大多數(shù)礦床的控礦最為普遍、最為重要。
(4)含礦火山巖的火山活動(dòng)具有多期多階段的特點(diǎn)。每個(gè)地區(qū)至少有2期到3期火山活動(dòng),一般經(jīng)歷了爆發(fā)~噴溢~侵入三個(gè)階段,往往自中性或中酸性開始,至酸性和偏堿性結(jié)束。
含礦火山巖與陸相鈣堿性系列火山巖密切相關(guān),礦化巖性有:a.次火山巖類:流紋斑巖(278、460)、次花崗斑巖(611)、石英斑巖、霏細(xì)斑巖、石英正長巖等。b.火山熔巖類:流紋巖、英安巖、安山巖、粗面巖、石英粗面巖等。c.火山碎屑巖及碎屑沉積巖類:火山角礫巖、凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖等。
(5)具多部位成礦特點(diǎn):蓋層火山巖、基底變質(zhì)巖或花崗巖都有可能含礦?;鹕今仿 ⒒鹕娇?、破火山口、爆發(fā)巖筒、環(huán)狀、半環(huán)狀、放射狀裂隙都可以含礦。礦體產(chǎn)在斷裂交叉密集裂隙帶中、次火山巖體內(nèi)外接觸帶、次火山巖體變異部位、兩種不同巖性接觸帶、噴發(fā)間斷面、層間破碎帶等部位,在一個(gè)地區(qū)往往有多部位成礦特點(diǎn)。
(6)礦體是以成帶或者成群出現(xiàn)的,形態(tài)較為復(fù)雜,礦體呈現(xiàn)層狀、脈狀、巢狀以及透鏡狀等各種不規(guī)則形狀。
(1)酸性巖中的鈾礦化:一般是酸性熔巖和火山碎屑巖頻繁互層時(shí)最為有利(如660礦床)。
(2)堿性巖中的鈾礦化:一般在粗糙的表層巖石頂板氣孔、杏仁體部位;當(dāng)玻璃質(zhì)成分豐富,巖石破碎界面存在層間斷裂時(shí),其組成非常有利(470礦床——內(nèi)蒙)。
(3)火山管道相或爆發(fā)巖筒中的鈾礦化常與巖石破碎程度、巖筒形態(tài)有關(guān)(617)。
(4)火山噴發(fā)相與各種裂隙構(gòu)造及層間破碎帶有關(guān)。
(5)火山沉積相中金屬礦礦化常具有同生沉積、后生迭加有關(guān)。
(6)次火山巖相中金屬礦礦化受次火山巖體變異部位控制(278、611、460)。