高 琰,程紀星,周玉龍,付建平
(1.江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊,江西 鷹潭 335001;2.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,北京 100029)
(上接第36卷第1期第20頁; Continued from page 20,Vol.36 No.1)高)至-120 m標高范圍內(nèi),垂向幅度約320 m。礦(化)體絕大多數(shù)產(chǎn)于鈉交代巖體的中上部,規(guī)模及大小嚴格受鈉交代巖體控制。鈾礦化與鈉交代巖在空間上緊密依存,以鈾礦化為起始在垂直方向呈不對稱分帶變化,自上而下依次為鈾礦石→鈉交代巖;在水平方向上則呈規(guī)律性的對稱分帶變化,自礦化中心依次為鈾礦石→鈉交代巖→花崗巖。鈾礦化的礦(化)體形態(tài)也隨著鈉交代巖體變化而變異(圖3),礦(化)體形態(tài)多呈脈狀、似層狀、透鏡狀。這些鈾礦(化)體賦存部位不僅鈉交代巖非常發(fā)育,而且?guī)r石較破碎,可見碎裂結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造,附近發(fā)育有小規(guī)模的構(gòu)造破碎帶。同時,熱液蝕變種類多、強度大,除廣泛發(fā)育了鈉長石化外,還有綠泥石化、水云母化、碳酸鹽化、赤鐵礦化、硅化、螢石化等蝕變。
需要說明,礦床中并非所有的鈉交代巖體都有鈾礦化。雖然鈾成礦與鈉交代巖的關(guān)系十分密切,但是還受其它許多因素制約。
鈉交代巖的形成意味著熱液中大量強堿金屬離子Na+轉(zhuǎn)入蝕變巖中。這種演化過程的后果會導(dǎo)致攜帶鈾礦質(zhì)的熱液中酸性增強,原始熱液的酸堿平衡遭受破壞,會導(dǎo)致[UO(CO3)3]2-等絡(luò)合物在遷移過程中變得不穩(wěn)定而分解,必然演變?yōu)槌傻V組分的析出和沉淀,鈾元素才能不斷富集甚至成礦。
曲源礦床礦化鈉交代巖(礦石)與花崗巖(原巖)的化學(xué)成分詳見表1所示。通過比較礦石與花崗巖 (原巖)化學(xué)成分可以得出:1)隨著鈉交代作用逐漸加強,巖石經(jīng)歷了由花崗巖 (原巖)→鈉長石化花崗巖→鈉長石巖演變的過程,而鈾礦化作用也發(fā)生了 “異?!V化→礦石”由弱到強演化的過程;2) U3O8含 量 與 Na2O、 CaO、 MgO、 Al2O3、Fe2O3+FeO和P2O5等氧化物含量變化有關(guān)。一是U3O8含量隨著SiO2、K2O含量降低而增加,鈾與硅、鉀元素呈負相關(guān);二是U3O8含量隨著 Na2O、 CaO、 MgO、 Al2O3、Fe2O3+FeO和P2O5等含量增高而增加,鈾與鈉、鈣、鎂、鋁、鐵、磷元素呈正相關(guān)。這種變化特性與礦石、近礦圍巖發(fā)育強鈉長石化、綠泥石化、碳酸鹽化、弱磷灰石化、赤鐵礦化等蝕變現(xiàn)象相吻合。
礦石礦物成分較復(fù)雜,礦物種類多,但伴生元素較少。鈉交代作用越強烈、巖石越破碎、鈉長石化現(xiàn)象越強烈、鈾品位也越高,有時鈉交代巖自身就是鈾礦石。
圖2 曲源鈾礦床水平斷面對比圖Fig.2 The comparison chart of different horizontal sections in Quyuan uranium deposit
蝕變圍巖與伴生礦體有著密切的成因和空間關(guān)系,發(fā)生鈉交代的巖石是鈾成礦有利標志。它不僅能指示盲礦體的存在,還可根據(jù)蝕變巖石的類型、特征,預(yù)測礦產(chǎn)的種類、礦體賦存的位置以及礦化富集的程度。巖石中Na2O>K2O,Na2O/K2O≥4是曲源礦床與鈾礦化有關(guān)的巖石特點。曲源礦床廣泛發(fā)育鈉長石化蝕變,也是幾乎所有內(nèi)生鈾礦普遍伴生的圍巖蝕變,在蝕變帶上鈉長石化分布范圍最廣,赤鐵礦化、綠泥石化和鈾礦化疊加之上,構(gòu)成一套與鈾成礦密切相關(guān)的蝕變組合。因此,鈉長石化蝕變現(xiàn)象可以作為紫云山地區(qū)尋找鈾礦的有效手段。
圖3 曲源鈾礦床50號勘探線剖面圖Fig.3 Profile of prospecting Line 50 in Quyuan uranium deposit
1)鈉交代巖是鈾礦的直接找礦標志:一是原巖經(jīng)過鈉交代所生成蝕變巖,顏色呈紫紅-紅色,比正?;◢弾r更紅,少石英,甚至無石英等特征凸顯,肉眼容易判別;二是鈉交代巖分布范圍一般比礦體分布范圍廣,更易于被發(fā)現(xiàn),所以是極重要的找礦標志。
2)鈉交代巖具有獨特的地下爆破碎裂結(jié)構(gòu),微裂隙、微角礫發(fā)育,孔隙度增大,有利于熱液和構(gòu)造活動,是鈾成礦有利圍巖。鈉交代巖的最顯著特征是原始巖石中礦物大多消失,代之以紅色的鈉長石,有的甚至形成單礦物巖。鈉交代巖與正常花崗巖 (原巖)對比:Na2O增加(帶入),SiO2、K2O降低(帶出),鈉交代作用使原始巖石產(chǎn)生了由花崗巖 (原巖)→鈉長石化花崗巖→鈉長石巖演變。
3)鈉交代作用既可溶解礦質(zhì),又可釋放礦質(zhì)。鈉交代巖是含礦主巖,與鈾成礦密切相關(guān)。鈉交代巖控制著鈾礦的分布,鈾礦化絕大多數(shù)被限制鈉交代巖之內(nèi)且不超出鈉交代巖體范圍。U3O8和SiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3+FeO和P2O5等氧化物存在相關(guān)性。U3O8含量隨著SiO2、K2O含量增加而減少,呈負相關(guān);反之,U3O8含量隨著Na2O、CaO、MgO、Fe2O3+FeO和P2O5等含量增加而增加,呈正相關(guān)。
(續(xù)完)