任 潔

(中核贛州金瑞鈾業(yè)有限公司，江西 贛州 341000)

鹿井礦床自1959年發(fā)現(xiàn)至今，前人進行了很多探礦工作，同時也對礦床成礦地質特征及找礦方向進行了分析研究。鹿井礦田構造的基本形式是遂川與熱水走滑斷裂的疊接區(qū)—拉分盆地構造[1]，鹿井礦床隸屬于鹿井礦田，產(chǎn)于花崗巖體中，發(fā)育多組斷裂，其構造部位為熱水走滑斷層的最大拉張變形區(qū)。礦體主要受構造控制，形態(tài)較為復雜，多呈脈狀、透鏡狀和團塊狀；礦石類型主要與斷層帶的結構特征有關。鹿井礦區(qū)后期經(jīng)過多次地質活動，充填帶內的塊狀石英多次破碎，并為不同的熱液活動產(chǎn)物所充填。礦區(qū)的鈾源主要有花崗巖(或巖漿)和寒武紀的淺變質巖。根據(jù)資料分析，礦區(qū)深部有深源鈾成礦作用的參與，礦區(qū)內的富集礦化有可能賦存于礦床的較深部位，因此在礦床深部有可能形成成礦空間[2]。筆者通過分析前人的探礦地質資料并根據(jù)目前礦床探礦和開采狀態(tài)，對礦床成礦規(guī)律進行了分析，并對礦床成礦區(qū)進行了預測。

1 地質構造背景

鹿井礦床位于萬洋-諸廣巖體中段最窄部位的內外接觸帶，由于受區(qū)域構造作用的影響，礦區(qū)構造十分發(fā)育。其構造主要有三組(圖1)：一組近東西向(80°～90°)，如F5、F6；另一組為北東向(50°～70°)，如F2、QF2；第三組為北西向(320°～340°)，如F1、F12。

礦區(qū)鈾礦化有賦存于外接觸帶淺變質巖系中，以鈾-螢石型為主的礦化；也有賦存于內接觸帶花崗巖中，以脈狀為主的鈾-赤鐵礦、鈾-螢石、鈾-微晶石型的礦化。它們所組成的礦體多數(shù)規(guī)模小，成群成帶出現(xiàn)。

1—構造角礫巖；2—隱伏南北向構造；3—石英脈；4—礦體；5—鉆孔及編號；6—主要剖面及編號；7—花崗斑巖。圖1 鹿井礦床構造示意

2 成礦地質特征

2.1 巖性

2.2 構造

通過大量的探采工程，現(xiàn)已基本上揭開了礦區(qū)的改造全貌。QF2、F2、F1為礦區(qū)的主要斷裂構造，構成了322礦床構造的基本骨架，形成了一種對礦化十分有利的構造格局。

QF2是一條規(guī)模較大、延伸較深的區(qū)域性石英斷裂構造，它的產(chǎn)狀變化較大，走向北東段50°，至西南段漸變?yōu)?0°，側向北東段，傾向北西；西南段由直立扭轉反傾向南東，傾角85°左右。根據(jù)現(xiàn)有資料，QF2主要充填乳白色塊狀粗粒石英，不含礦；但它對本區(qū)的鈾礦化有著明顯的控制作用。322礦床賦存在它的上盤，但隨著構造往西南延伸，礦化有逐漸向QF2靠攏的趨勢。QF2的下盤現(xiàn)已揭露到工業(yè)礦體，所以認為它在本區(qū)控制礦床的一級構造成礦時起主導作用。

F2斷裂角礫巖帶，帶長約2 km，厚1～4 m，走向70°，傾向北西，傾角70°左右，與QF2在區(qū)內北東角相交。構造帶內充填圍巖角礫，硅質、鐵質膠結緊密。根據(jù)帶內結構特征分析，F(xiàn)2曾發(fā)生過多次地質活動，也是控制礦床的一級構造，成礦時起導礦作用。同時，由于F2逆沖作用，使帶內充填物泥化，特別是斷裂帶上盤斷裂面常出現(xiàn)的斷層泥，對成礦熱液起著屏蔽作用。所以，區(qū)內大部分礦體都集中在它下盤的次級斷裂構造中，上盤由于屏蔽作用未出現(xiàn)礦體。

F1斷裂角礫巖帶是本區(qū)北西向構造帶中較大的代表。它通過礦區(qū)中部，被QF2與F2切割斷開，對QF2、F2起到良好的聯(lián)系溝通作用；走向320°，傾角陡，近于直立，具分枝，帶內充填物以圍巖角礫為主，泥質、硅質膠結，帶中有鈾礦化，但未見鈾礦物。這也說明F1斷裂角礫巖帶曾發(fā)生多次地質活動，其中充填有成礦時期主要成礦階段的熱液產(chǎn)物。

QF2、F2所切割成的契形巖塊由于受區(qū)域應力的長期作用，QF2、F2、F1多次復活，致使巖塊中次級裂隙構造極其發(fā)育。在這些構造中基本上可以分為兩組，一組走向大致與F2平行(50°～60°)，傾向南東的北東向構造帶組；另一組為走向大致與F1平行的北西向構造帶組，它們在空間上呈不明顯的斜列分布，其規(guī)模和密度隨著遠離主構造帶而變小變稀，是礦區(qū)控制礦體的三級控礦構造或溶礦構造。當兩組構造相交時，是礦化富集的最有利部位。在這些部位往往形成一些柱狀、團塊狀和不規(guī)則狀礦體。

2.3 成礦后期的地質作用

礦區(qū)成礦期后的地質作用，可分為成礦期后構造熱液活動及地表風化淋積作用。它們對本區(qū)已成礦體有一定的影響，但不大。

礦后構造活動表現(xiàn)的強度較弱，影響的范圍小，僅局部應力造成早期構造的重新復活，一般以張為主，局部也有小規(guī)模的錯動。伴隨構造作用的礦后熱液活動，以充填淺色螢石和梳狀石英脈體為主。一般脈體中留有晶洞，無鈾礦化現(xiàn)象。但螢石礦可供工業(yè)開采，已探明一定儲量的螢石礦。

由于本區(qū)濕熱多雨，植被繁茂，地表侵蝕切割較厲害。特別是淺變質巖系，因裂隙構造發(fā)育，礦床上部受到了較嚴重的風化剝蝕和淋積作用。侵蝕深度各地不一，隨著斷裂構造的發(fā)育程度而變化，最深可達到0 m標高附近。地表風化淋積對鈾的賦存狀態(tài)產(chǎn)生了一定的影響。東部外接觸帶的礦體，有的出露地表，上部被風化剝蝕，淋浸變貧；而局部又次生富集，改造了礦體的原貌，增加了礦化的復雜程度。

2.4 礦體特征

鹿井礦床東西長1 500 m、南北寬900 m。礦體主要受構造控制，規(guī)模不大，且成群或成組出現(xiàn)，礦體大致沿東西和南北兩個方向分布，厚大礦體組近南北方向分布為主；各礦體品位，沿走向、傾向、厚度方向變化都無一定規(guī)律。礦體埋深150～450 m，主要賦存在100～200 m標高之間(埋深250～350 m)，其次為0～100 m標高之間(埋深350～450 m)。

2.5 礦床成因

1)工業(yè)礦體均分布在2號帶下盤的內外接觸帶中，“三個結構層”內均具工業(yè)礦化。礦體產(chǎn)狀和富集程度主要受不同方向的構造控制，與巖性關系不明顯。礦體形態(tài)復雜，呈脈狀、似層狀、透鏡狀和團塊狀。

2)礦石的結構、構造、物質成分等特征，在水平和垂直方向上變化均不大，和東部比較也無明顯差異。鈾礦物呈浸染狀、脈狀、網(wǎng)脈狀和膠結角礫狀產(chǎn)出于礦石中。

3)礦石物質成分簡單。礦床中唯一的工業(yè)礦物是瀝青鈾礦，伴生、共生的金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、赤鐵礦；脈石礦物有螢石、石英、玉髓、水云母、方解石等。紫黑色螢石、黃鐵礦和棕色玉髓與瀝青鈾礦密切共生，礦床屬鈾-螢石型構造。

4)鈾礦化和Be、Pb、Ga、Cu等微量元素有一定關系，但無綜合利用價值。

5)圍巖蝕變有矽化、水云母化、綠泥石化、赤鐵化等。

2.6 內外接觸帶礦化特點對比

到目前為止，對礦山大量的探采工程都在外接觸帶的變質巖中，內接觸帶僅揭露到小部分礦體。對這兩類具有相同成因條件，產(chǎn)于不同巖性中的礦化現(xiàn)象，作了簡要的對比，見表1。

表1 內外接觸帶礦化特點

內外接觸帶的礦化特點，由于有著共同的成因聯(lián)系，所以控礦因素、礦石類型、結構構造都是大同小異。這將有益于利用外帶已掌握的地質礦化特點來指導深部內帶的探采工作[3]。

2.7 成礦機理討論

寒武紀淺變質巖系，在中國南方是眾所周知的富鈾層位，其鈾品位比一般的同類巖性高出幾十至數(shù)百倍，如礦區(qū)的變質砂巖，其鈾品位一般在0.004%～0.008%，并且鈾主要是以吸附態(tài)和單獨的鈾礦物存在，極易被活化浸取，由穩(wěn)定鈾而變成活化鈾，參與新的成礦作用。在天然礦物、巖石顆粒的表面往往帶有一定數(shù)量的電荷，形成靜電引力場，而水分子是一種偶極體，能被靜電引力吸引。當水與礦物、巖石表面接觸時，能被靜電引力吸引而整齊、緊密的排列起來，形成結合水。這種水具有十分特殊的物理化學性質，與磷酸、碳酸、硅酸等的性質相接近，從而能從礦物和巖石中浸取鈾及其他元素。若發(fā)生某一地質事件，當溫度高于100 ℃時，這種結合水就會帶著浸取的各種元素，從巖石中析出。對于10×108km3的巖石，若從中浸取0.001%的鈾，就可提供2～3萬 t的金屬鈾。這就是說，在構造作用和巖漿侵入的影響下，原來分散在巖石中大量的鈾，將被活化浸取參與熱液成礦作用。

鈾在巖漿期后成礦溶液中的活動性狀，可能有兩種情況。一種是由于構造變動、巖漿侵入，上部圍巖產(chǎn)生了大量的斷裂裂隙和擠壓碎裂帶，造成壓力和溫度梯度，含鈾熱水溶液將向這些裂隙空間遷移，與遭受不同程度活化(物質的帶出、帶入)的巖石、礦物發(fā)生接觸-交代、充填作用。在有利的地化部位，鈾從溶液中沉淀析出。由于壓力、溫度梯度的長期存在，熱水溶液源源不斷的供給，鈾不斷的析出，所以在這些部位形成了鈾的工業(yè)富集。另一種情況是由于熱滲透作用，位于熱滲透帶的水溶液及溶解于其中的鈾朝向巖體接觸帶的增溫方向遷移。顯然，隨著溫度的逐漸下降，巖體的熱場退縮，必將出現(xiàn)溫度、壓力梯度。同時，熱滲透帶的巖石，因受熱膨脹產(chǎn)生的大量微裂隙，也加速了相互之間的溝通；加上礦期構造運動在熱滲濾帶的速度和規(guī)模，為礦溶液的聚集和成礦物質的沉淀提供了適當?shù)膱鏊＿@種成礦理論與傳統(tǒng)概念相反，認為成礦溶液是從礦物粒間和巖石微裂隙中朝成礦斷裂構造方向遷移聚集。不過，這種成礦理論卻能比較滿意地解釋賦存在接觸帶附近的大量構造裂隙中的成礦現(xiàn)象[4]。

3 成礦規(guī)律及成礦預測區(qū)

3.1 成礦規(guī)律

鹿井礦床斷裂構造主要有北東走向QF2和北北東走向F2斷裂帶，QF2與F2是控制礦床方向的主導構造，礦床賦存在QF2與F2切割成的契形巖塊中。礦化層中的礦體，分為不同的群體，沿F2斷續(xù)分布，距F2斷裂帶約20～80 m，礦體走向50°～60°，與F2有一小的交角，傾向南東。主要礦體的賦存標高，東區(qū)為380～240 m，西區(qū)為200～50 m。區(qū)內主要工業(yè)鈾礦化為熱液型，受北東60°～70°的大石英斷裂帶控制，其中又主要集中在QF2石英斷裂帶北西盤2 000 km破碎密集帶內，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于花崗巖體內部黃峰嶺(325)礦床及外接觸帶龍山群中。北西向F1為構造帶組，控制著五個大的礦體群組，但其主要礦化賦存于兩側圍巖中，構造帶脈壁彎曲，不平整，分枝復合，膨脹收縮現(xiàn)象明顯，角礫具次棱角狀，膠結物以泥質為主，屬張性結構面[5]。

圖2 控礦的組合形式

礦床主要以一、二、三號斷層角礫巖帶為骨架，QF1、F1、F2斷裂和內外接觸帶控制了礦化帶的分布，在F2與QF2夾持的楔形巖塊中的次級斷裂構造控制著礦體的分布，其更次級的斷裂裂隙及破碎帶控制著礦體的形態(tài)、規(guī)模。因此礦床斷裂構造及其復雜性導致礦體形態(tài)復雜，無論在平面上或剖面上，均有分枝復合尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。常見的礦體形態(tài)有透鏡狀、團塊狀、爐渣狀、樹兜狀、柱狀、板柱狀和不規(guī)則狀。據(jù)東區(qū)的統(tǒng)計，其中柱狀、板柱狀礦體約占60%，透鏡狀、團塊狀占30%左右，它們賦存于不同的構造組合部位。其控礦的組合形式有(圖2)：1)單組裂隙構造群控礦；2)兩組構造交接的銳角夾持部位控礦；3)北東與北西向構造交接部位控礦；4)入字型次級裂隙群控礦；5)構造碎裂帶控礦；6)斷裂構造、裂隙群、脈巖組合控礦；7)羽狀裂隙群控礦。

3.2 成礦預測區(qū)

鹿井礦田以鹿井礦床為中心，東面有黃峰嶺和高昔礦床，西北面有沙壩子礦床和梨花開礦床，北面有牛尾嶺礦床和大場平礦點，南面有羊角腦礦點和下古選礦點以及秀才洞礦點。根據(jù)礦床與構造帶成礦的關系特點，礦床周邊的礦點是個很有前景的成礦區(qū)[6]。

鹿井礦床南部屬南嶺緯向鈾成礦帶的西端，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)羊角腦至三江口近20 000 km的較高品位的鈾成礦帶，已找到和發(fā)現(xiàn)有十幾處富小礦點出露地表，由于受當時找礦資金、地質規(guī)律認識和探礦方法等方面的限制，其深部找礦基本未進行，大多數(shù)專家都預測有找到大富礦的可能性[7]。

4 結論

鹿井鈾礦床位于特定區(qū)域地質背景及特殊產(chǎn)鈾花崗巖體中的獨特構造環(huán)境中，其成礦物質來源具多元性。在F2與QF2夾持的楔形巖塊中的次級斷裂構造控制著礦體的分布，其更次級的斷裂裂隙及破碎帶控制著礦體的形態(tài)、規(guī)模。

目前，鹿井鈾礦床大部分的探采工程都在外接觸帶的變質巖中，由于巖石易碎裂，給采礦帶來一定的難度；但從內外接觸帶礦化特點對比以及現(xiàn)有資料分析，鹿井礦床深部及周邊的成礦前景很有潛力。