李安邦，馮超，陳小凡，丁迪生

（湖北省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖北 孝感 432000）

湖北省的鈾礦地質(zhì)工作始于20世紀50年代。在20世紀50年代至80年代的第一輪鈾礦地質(zhì)大調(diào)查中，以湖北省核工業(yè)地質(zhì)局（原核工業(yè)三〇九大隊）為主體的勘查單位，先后完成勘查面積3.3萬余km2，槽探21.4萬m3，鉆探27.2萬m，提交了3個小型鈾礦床（桂坪、梯沖、蒲圻），54個鈾礦點，8 000余個鈾異常點［1］。進入21世紀以來，湖北省依托地質(zhì)調(diào)查項目和省地勘基金投入，開展了新一輪鈾多金屬綜合找礦工作，先后針對鄂西北碳硅泥巖型鈾成礦帶、幕阜山巖體內(nèi)外帶和鄂東北大別山變質(zhì)巖成礦帶開展了一系列地質(zhì)調(diào)查和鉆探查證工作。

前期工作根據(jù)湖北省區(qū)域地質(zhì)背景、含礦巖系、鈾礦化類型等方面的不同，初步開展了湖北省鈾礦資源潛力評價和成礦區(qū)劃工作，認為武當山復背斜碳硅泥巖型鈾成礦帶、幕阜山巖體花崗巖型-碳硅泥巖型鈾成礦帶、荊當盆地西北緣-遠安盆地砂巖型鈾多金屬成礦帶成礦潛力與找礦前景較好［1-5］。

本文根據(jù)湖北省歷年來鈾礦勘查和研究成果，從大地構(gòu)造環(huán)境、鈾成礦地質(zhì)背景和典型鈾礦床（點）的成礦地質(zhì)特征等幾個方面論述，明確了湖北省主要鈾礦化類型，初步總結(jié)了區(qū)域鈾成礦模式，供同行參考。

1 大地構(gòu)造背景

湖北省大地構(gòu)造位置地跨秦祁昆造山系、揚子陸塊區(qū)兩個Ⅰ級大地構(gòu)造單元（圖1）。在湖北省內(nèi)以青峰-襄廣深斷裂帶為界，深斷裂帶的北部屬秦祁昆造山系的秦嶺弧盆系的東段武當陸緣裂谷（Nh）Ⅲ級構(gòu)造單元和大別-蘇魯?shù)貕K西部的大別高壓-超高壓變質(zhì)巖系折返帶Ⅲ級構(gòu)造單元［6］；青峰-襄廣深斷裂帶的南部為揚子陸塊區(qū)的下?lián)P子陸塊Ⅱ級構(gòu)造單元，反映了多種大地構(gòu)造環(huán)境并存的特點。從全國鈾成礦區(qū)帶來看，鄂西北地區(qū)位于祁連-秦嶺鈾成礦省南秦嶺鈾成礦帶東端，鄂東南幕阜山地區(qū)位于揚子陸塊東南部鈾成礦省幕阜山-衡山鈾成礦帶北端［7］。大地構(gòu)造條件優(yōu)越。

圖1 湖北省大地構(gòu)造分區(qū)圖［6］Fig.1 Tectonic division of Hubei Province［6］

2 主要鈾礦化類型

湖北省的主要鈾礦化類型劃分為碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型、花崗巖型內(nèi)外接觸帶熱液亞型、砂巖型等3種類型。

2.1 碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型

該類型鈾礦化主要分布在鄂西北“兩竹兩鄖”（竹山縣、竹溪縣、鄖西縣、鄖陽區(qū)）地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)鈾礦床（點）主要包括桂坪（309）礦床和李家堡、將軍河、蒿坪礦點等20多處（圖2）［8］。同時該區(qū)存在多處碳硅泥巖型淋積亞型鈾礦化，大多具有礦體規(guī)模小和品位低的特點，不具工業(yè)意義，故不作為主要鈾礦化類型評價。

圖2 鄂西北地區(qū)區(qū)域構(gòu)造與鈾礦化分布圖［8］Fig.2 Regional structures and distribution of uranium mineralization in northwest Hubei［8］

2.1.1碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型鈾礦成礦地質(zhì)背景

鄂西北兩竹兩鄖地區(qū)大地構(gòu)造環(huán)境屬武當山復背斜［9-10］，鈾礦化主要賦存于下寒武統(tǒng)水溝口組，其次為下志留統(tǒng)，巖性組合以碳質(zhì)千枚巖、砂質(zhì)千枚巖、碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖等組成，普遍含磷結(jié)核、黃鐵礦、碳質(zhì)，主要為一套早古生代裂陷、坳陷盆地的局限或半閉塞的海灣、潟湖相沉積。鈾礦化與本區(qū)的構(gòu)造存在一定的成因聯(lián)系，大部分鈾礦化產(chǎn)于次級褶皺的核部或翼部及其與斷裂構(gòu)造的夾持區(qū)域內(nèi)［11］。

2.1.2桂坪（309）典型礦床

桂坪（309）礦床位于鄂西北竹山縣大廟鄉(xiāng)桂坪地區(qū)，為小型鈾礦床。處于武當復背斜的南翼，含礦層為下寒武統(tǒng)水口溝組中下部的碳質(zhì)板巖和含碳硅質(zhì)板巖，控礦構(gòu)造主要為呈北西向展布的緊密、倒轉(zhuǎn)復式向斜（圖3）。

圖3 桂坪309礦床構(gòu)造地質(zhì)簡圖［12］Fig.3 Geology sketch of Guiping deposit（No.309）［12］

鈾礦化主要受控于緊密背斜核部的壓性、壓扭性的走向斷裂破碎帶，規(guī)模較大，一般長達數(shù)百米至數(shù)千米，為高角度層間斷裂破碎帶，常表現(xiàn)為破碎角礫巖帶和碎裂巖帶（圖4）。

圖4 桂坪309礦床6號勘探線剖面圖［13］Fig.4 Geological section of exploration profile No.6 at Guiping deposit（No.309）［13］

鈾礦化層位主要是下寒武統(tǒng)弱變質(zhì)的碳硅泥巖系，主要含礦巖石為含黃鐵礦千枚狀碳質(zhì)板巖、中厚層狀含碳硅質(zhì)板巖、薄層狀砂質(zhì)千枚巖、碳質(zhì)千枚巖和薄層硅質(zhì)巖互層等。

礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀。礦體最大長度340 m，最小15 m，平均長度54.2 m；最大厚度3.43 m，平均厚度1.42 m；平均品位為0.074%。礦石類型主要為鈾-碳硅板巖型、鈾-砂質(zhì)千枚巖型和鈾-硅板巖型。礦石的物質(zhì)成分有硅質(zhì)、碳質(zhì)、絹云母、石英、黏土礦物、黃鐵礦、褐鐵礦等。鈾的存在形式以吸附分散狀態(tài)為主，同時可見少量次生鈾礦物的存在，主要次生礦物為鈣鈾云母、銅鈾云母、釩鈣鈾礦。

桂坪309礦床鈾礦化受層位控制和層間破碎帶控制特征明顯，鈾礦化主要產(chǎn)出于下寒武統(tǒng)水口溝組中下部的碳質(zhì)板巖和含碳硅質(zhì)板巖中發(fā)育的層間斷裂破碎帶內(nèi)，斷裂破碎帶內(nèi)發(fā)育灰色硅化、淺色螢石化、重晶石化等熱液蝕變，后期熱液疊加改造特征明顯，因此，鈾礦化類型屬碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型。

2.2 花崗巖型內(nèi)外接觸帶熱液亞型

該類型鈾礦化主要分布在鄂東南幕阜山花崗巖體內(nèi)外接觸帶，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床（點）主要包括外接觸帶下寒武統(tǒng)王音鋪組梯沖鈾礦床、上陳、廈鋪、余家畈等礦化點，內(nèi)帶幕阜山巖體的麥市、茶鋪、冬桃山、琉璃坳等礦點（圖5）。

圖5 鄂東南地區(qū)區(qū)域構(gòu)造與鈾礦化分布圖［14］Fig.5 Regional structure and uranium mineralization distribution in southeast Hubei［14］

2.2.1花崗巖內(nèi)外接觸帶熱液亞型鈾礦成礦地質(zhì)背景

幕阜山巖體地處揚子陸塊的三級構(gòu)造單元幕阜山被動大陸邊緣盆地雪峰-九嶺鈾成礦帶的北東翼，鈾礦化類型有產(chǎn)于花崗巖內(nèi)帶和產(chǎn)于外接觸帶寒武系的鈾礦化兩大類型［15］。鄂東南地區(qū)的主要含礦地層為下寒武統(tǒng)，為一套碳質(zhì)、泥質(zhì)硅質(zhì)沉積及生物化學沉積建造；主要含礦巖體幕阜山巖體為燕山早期侵入為主的大型復式巖體，屬燕山早期侵入的重熔型半原地同源多期次復式巖體［16］。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要以北北東向的壓扭性斷裂為主，其次有北西向及近東西向斷裂［17］。其中北北東向斷裂多斜切巖體，在巖體內(nèi)部成為控礦斷裂。該區(qū)的熱液活動明顯，花崗巖內(nèi)帶熱液蝕變有硅化、黃鐵礦化、螢石化、綠泥石化、水云母化、絹云母化等；外帶下寒武統(tǒng)熱液蝕變有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化［18］。

2.2.2麥市典型鈾礦點

麥市鈾礦點位于通城縣麥市鎮(zhèn)，產(chǎn)于幕阜山雜巖體北部的通城巖體內(nèi)部。出露地層主要為下寒武統(tǒng)王音鋪組的一套鈾含量較高的碳質(zhì)板巖和頁巖，鈾含量一般為（25～40）×10-6，局部高達100×10-6，是本區(qū)的主要鈾源層。侵入巖體為燕山早期的二云母花崗巖（圖6）［19］，主要巖性包括中粒斑狀黑云母二長花崗巖、中粒-中細粒二云母花崗巖，為相對富鈾地質(zhì)體，本底鈾含量為（6～9）×10-6。巖體內(nèi)偉晶巖脈、細晶巖脈及石英脈、煌斑巖脈較為發(fā)育，在偉晶巖中見有晶質(zhì)鈾礦。

圖6 麥市119鈾礦化點地質(zhì)簡圖［19］Fig.6 Geological sketch of Maishi uranium occurrence No.119［19］

該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，可分為NNE向、近EW向和SN向三組，其中茶鋪斷裂為本區(qū)主要斷裂。鈾礦化主要受茶鋪斷裂的次一級斷裂構(gòu)造或分枝小構(gòu)造所控制（圖7）。

圖7 麥市119鈾礦化點3號勘探線剖面圖［19］Fig.7 Geology profile of exploration profile No.3 at Maishi uranium occurrence（No.119）［19］

本區(qū)鈾礦化多分布于中粒斑狀黑云母二長花崗巖與中粒二云母花崗巖接觸帶邊緣的斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，含礦巖石都有不同程度的破碎現(xiàn)象。蝕變碎裂巖帶內(nèi)巖石蝕變明顯，主要有硅化、螢石化、綠泥石化、水云母化、黏土化，可見到灰白色玉髓和紫色螢石脈，鈾含量可達1 000×10-6以上，可見到鈣鈾云母等次生鈾礦物。

麥市鈾礦點鈾礦化主要受幕阜山巖體多期次花崗巖侵入接觸帶和蝕變碎裂巖帶聯(lián)合控制，鈾礦化與熱液蝕變礦物關(guān)系密切，為硅化斷裂構(gòu)造破碎帶有關(guān)的碎裂蝕變巖型鈾礦化，礦化類型屬花崗巖內(nèi)接觸帶熱液亞型。

2.3 砂巖型

該類型鈾礦化主要分布在江漢盆地北西緣宜昌至當陽一帶，主要鈾礦化信息為大橋邊、郭家沖等鈾礦點，同時該區(qū)存在大量的鈾與銅-多金屬共伴生情況，在銅家灣、三寶山、小漢口等多個砂巖型銅礦內(nèi)存在鈾礦化，其中銅家灣銅礦存在獨立鈾礦體。

2.3.1砂巖型鈾礦成礦地質(zhì)背景

砂巖型鈾礦化主要產(chǎn)出于江漢盆地北西緣，以中新生代宜昌、荊門、當陽等次級凹陷為主，其次為遠安斷陷、荊南斷陷等小型盆地，在大地構(gòu)造區(qū)劃上屬于黃陵背斜-荊當盆地（圖8）［1］，盆地的基底為富鈾的新元古代富鈾花崗巖，砂巖型鈾礦化分兩類：其一為以大橋邊礦點為代表的砂巖型鈾礦化，主要賦礦層位為下白堊統(tǒng)五龍組灰色、雜色細砂巖、砂礫巖；其二為銅家灣銅-鈾礦床為代表的砂巖型銅-鈾礦化，主要賦礦層位為上白堊統(tǒng)跑馬崗組紫紅色、雜色砂巖［20］。

圖8 鄂中區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與盆地砂巖型鈾礦化分布圖［1］Fig.8 Geology sketch and distribution of sandstone-type uranium mineralization in central Hubei［1］

本區(qū)的含礦層為下白堊統(tǒng)五龍組和上白堊統(tǒng)跑馬崗組，巖性總體為一套紫紅色、雜色礫巖、砂礫巖、砂巖夾粉砂巖、泥巖組成，構(gòu)成多個下粗上細的正韻律沉積旋回，沉積相類型屬沖積扇-辮狀河-三角洲沉積。賦礦砂巖物源主要來源于黃陵背斜。野外識別賦礦砂巖經(jīng)歷了后期層間氧化改造和油氣-鹵水褪色還原改造。

本區(qū)整體構(gòu)造環(huán)境為黃陵背斜東南翼，由蝕源區(qū)向盆地發(fā)育大型斜坡帶，具備良好的水文地質(zhì)“補-徑-排”體系，為含鈾含氧水后期滲入提供了良好的條件。同時，盆緣發(fā)育近南北向的地塹式斷陷盆地，盆緣斷裂貫穿于整個中新生代地層，不僅控制著斷陷盆地內(nèi)的沉積充填作用，而且成為后期的盆地深部還原性流體滲出與金屬成礦作用的良好通道［21-23］。

2.3.2大橋邊鈾礦點

鈾礦點位于江漢盆地的西北緣宜昌凹陷內(nèi)。含礦層為下白堊統(tǒng)五龍組（K1w），主要巖性為巨厚層狀礫巖與灰色、褐灰色中厚層狀中細粒長石巖屑砂巖、粉砂巖互層，灰色砂巖中見有大量碳化植物碎屑，發(fā)育楔狀交錯層理，具典型的辮狀河-三角洲沉積環(huán)境特征［24］。野外調(diào)查表明，灰色砂體沿盆緣東西向延伸約5 km，砂體厚度10～30 m，鈾礦化主要發(fā)育在灰色砂巖內(nèi)部，地表測量鈾含量達0.005%～

0.015%。

礦點含礦巖石為鈣質(zhì)膠結(jié)中粒長石巖碎屑砂巖，碎屑物來源多樣，包含花崗巖、碳酸鹽和變質(zhì)巖，可見斜長石和微斜長石，呈棱角、次棱角狀（圖9a）。巖石中黏土礦物分布廣泛，呈浸染狀分布在各種礦物的表面，是成巖期的產(chǎn)物。在碎屑邊緣可發(fā)現(xiàn)黃鐵礦，特別是草莓狀黃鐵礦生成，是砂巖形成時同生沉積炭屑邊部還原的產(chǎn)物（圖9b）。

圖9 大橋邊礦點鈣質(zhì)膠結(jié)中粒長石巖屑砂巖Fig.9 Calcareous cemented medium-grained feldspar detrital sandstone at the Daqiaobian ore occurrence

野外觀察盆緣可見大量黃褐色細砂巖、砂礫巖，并多見黃褐色砂巖包裹灰色原生砂巖現(xiàn)象，推測其為后生氧化產(chǎn)物，總體表現(xiàn)為層間氧化特點。

大橋邊鈾礦點前期投入工作較少，目前野外識別下白堊統(tǒng)五龍組為一套發(fā)育于黃陵背斜東南部的沖積扇-辮狀河-三角洲沉積體系，灰色砂體在走向和傾向上延伸均具有較大規(guī)模，砂體本身富有機質(zhì)和黃鐵礦，還原容量較高，且在地表具有較好的鈾異常顯示。黃褐色砂體的存在表明本地段后生氧化作用的存在，同時結(jié)合區(qū)域上砂巖型鈾-銅礦化信息，認為大橋邊地段具備尋找砂巖型鈾礦的基本條件，主要找礦類型為層間氧化帶型或油氣滲出型。

3 區(qū)域鈾成礦規(guī)律

3.1 成礦區(qū)帶劃分

湖北省鈾成礦區(qū)帶可基本分為鄂西北（武當山復背斜）碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型鈾成礦帶、鄂東南（幕阜山巖體）花崗巖內(nèi)外接觸帶型熱液亞型鈾成礦帶、鄂中（荊當盆地西北緣-遠安盆地）砂巖型鈾成礦帶三個主要鈾成礦區(qū)帶。

鄂西北地區(qū)的碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型鈾礦化受下寒武統(tǒng)水口溝組層位控制和層間構(gòu)造破碎帶控制特征明顯，構(gòu)造破碎內(nèi)具有明顯的構(gòu)造熱液充填及相應的熱液蝕變，伴有2～3期的熱液石英脈充填及弱的水云母化和浸染狀黃鐵礦化。鈾的存在形式以吸附態(tài)為主，鈾礦物次之，鈾礦物主要為次生鈾礦物，原生鈾礦物極小。因此，該區(qū)的鈾成礦作用除表生淋積作用的次生礦化外，構(gòu)造熱液疊加引起的鈾成礦作用不容忽視，需要進行深部鈾礦化的探索。

鄂中地區(qū)中新生代盆地內(nèi)的砂巖型鈾成礦作用主要存在兩種類型鈾礦化。其中以大橋邊礦點為代表的砂巖型鈾礦化賦存于下白堊統(tǒng)五龍組的灰色砂體中，具備典型層間氧化帶型鈾礦成礦條件，但整體工作程度很低，可作為本區(qū)下一步工作重點探索方向。

鄂東南地區(qū)的花崗巖內(nèi)外接觸帶型鈾礦化多出現(xiàn)在巖體外接觸帶或復式巖體內(nèi)兩個不同巖性巖體的接觸帶及斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)，巖體本身含鈾較高。其中巖體內(nèi)接觸帶中的鈾礦化分布在中粒似斑狀黑云母花崗巖、中細粒二云母花崗巖的接觸帶或斷裂帶內(nèi)，鈾礦物多為次生礦物（如鈣鈾云母、鋁鈾云母等）；而外接觸帶中的鈾礦化多受區(qū)域斷裂、層間構(gòu)造破碎帶及地層層位的控制，其中下寒武統(tǒng)王音鋪組是區(qū)內(nèi)的主要含鈾層位。

3.2 區(qū)域成礦模式

在綜合分析湖北省區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、區(qū)域成礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及礦床成礦系列特征的基礎上將各礦床的典型特征及成礦地質(zhì)作用過程及代表性標志有機地結(jié)合在一起，初步構(gòu)建了區(qū)域成礦模式（圖10）。在建立區(qū)域成礦模式中，考慮的主要地質(zhì)因素有以下5方面：

圖10 湖北省鈾礦區(qū)域成礦模式圖Fig.10 Regional metallogenic model of uranium in Hubei Province

1）成礦的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境

鄂西北鈾成礦區(qū)產(chǎn)于武當陸緣裂谷區(qū)；鄂中鈾成礦區(qū)產(chǎn)于鄂中碳酸鹽臺地（Pz1）與米倉山-大巴山基底逆推帶兩個Ⅲ級構(gòu)造單元的結(jié)合區(qū)；鄂東南鈾成礦區(qū)產(chǎn)于幕阜山被動大陸邊緣盆地（Pz1）區(qū)。

2）區(qū)域鈾成礦地質(zhì)作用過程

湖北省鈾成礦歷經(jīng)了新元古代鉀質(zhì)混合巖化、殼源重熔型花崗巖鈾的初始富集（鈾含量（3～5）×10-6）→早寒武世、早志留世碳質(zhì)板巖、含碳硅質(zhì)板巖鈾預富集（鈾含量（20～100）×10-6）→侏羅紀殼源重熔型花崗巖預富集（鈾含量（10～20）×10-6）→白堊紀—新近紀裂陷伸展鈾成礦作用、鹵水還原鈾成礦作用和熱液鈾成礦作用→新近紀以來的斷塊差異隆升剝蝕表生淋積鈾成礦作用的成礦地質(zhì)作用演化過程。主成礦期為白堊紀至古近紀裂陷伸展巖漿熱液活動期。

3）成礦鈾源

鄂西北、鄂中地區(qū)鈾成礦的鈾源主要來自基底富鈾二長花崗巖及下寒武統(tǒng)水口溝、下志留統(tǒng)大貴坪組賦鈾層；鄂東南地區(qū)鈾成礦的鈾源主要來自下寒武統(tǒng)王音鋪組富鈾層及幕阜山富鈾花崗巖［25］。

4）成礦熱源

湖北省內(nèi)生鈾成礦作用以中低溫為主，部分屬低溫。鈾成礦的熱源主要是晚中生代幔源火山巖漿活動及殼源重熔花崗巖漿活動提供熱源。

5）成礦構(gòu)造

湖北省鈾成礦構(gòu)造主要為早古生代裂谷構(gòu)造、早古生代坳陷盆地構(gòu)造及晚中生代裂陷伸展斷陷盆地構(gòu)造?？氐V構(gòu)造主要為NW向褶斷層間破碎帶、近SN向貫通性基底斷裂、NEE向褶斷層間破碎帶。

該區(qū)域成礦模式的建立，是將鄂西北碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型、鄂中下白堊統(tǒng)層間氧化帶型、當陽盆地鈾-銅多金屬型、鄂東南幕阜山巖體外接觸帶型熱液亞型和幕阜山巖體內(nèi)花崗巖內(nèi)帶熱液亞型等主要鈾礦化類型，歸納到同一區(qū)域構(gòu)造環(huán)境下，以表現(xiàn)不同類型鈾礦化的空間組合關(guān)系。

4 結(jié)論

1）湖北省以往的勘查評價工作基本停留在地表與淺部工程揭露上，總體上鈾礦勘查研究程度低，制約了湖北省鈾礦找礦工作的突破。

2）湖北省的主要鈾礦化類型劃分為碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型、花崗巖型內(nèi)外接觸帶熱液亞型、砂巖型等3種類型。其中，碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型鈾礦化主要分布在鄂西北“兩竹兩鄖”地區(qū)，花崗巖型內(nèi)外接觸帶熱液亞型鈾礦化主要分布在鄂東南幕阜山花崗巖體內(nèi)外接觸帶，砂巖型鈾礦化主要分布在江漢盆地北西緣宜昌、當陽地段。

3）湖北省鈾成礦區(qū)帶可劃分為鄂西北（武當山復背斜）碳硅泥巖型熱液疊加改造亞型鈾成礦帶、鄂東南（幕阜山巖體）花崗巖內(nèi)外接觸帶型熱液亞型鈾成礦帶、鄂中（荊當盆地西北緣-遠安盆地）砂巖型鈾成礦帶等3個主要鈾成礦區(qū)帶，可作為下一步勘查重點工作區(qū)域。