［關(guān)鍵詞］長江礦田；區(qū)域地質(zhì)；控礦因素；礦床定位

為摸清長江礦田成礦基本規(guī)律，通過對長江礦田內(nèi)已探明的鈾礦床及異常點帶進行分析，發(fā)現(xiàn)所有鈾礦床和90%以上的異常點帶，集中出現(xiàn)在受構(gòu)造帶影響的熱液蝕變發(fā)育的鈾活化區(qū)。長江礦田位于獨特的多元化結(jié)構(gòu)地塊、長期的地殼演化區(qū)域，區(qū)內(nèi)深、大斷裂發(fā)育，為含礦熱液運移提供通道，巖漿多期繁雜，鈾源充足。燕山運動以來，斷陷帶活動頻繁，其構(gòu)造密集，蝕變發(fā)育，活化強烈，沿構(gòu)造帶強烈而廣泛的熱液活化作用，可使鈾由面狀向帶狀轉(zhuǎn)移，構(gòu)造活動導致了熱源、液源和成礦物質(zhì)上升，成為熱液活動中心，也是成礦溶液遷移、聚集和沉淀的場所。富鈾巖體經(jīng)內(nèi)生活化作用形成的鈾源體集中分布區(qū)，同時數(shù)量眾多、形態(tài)復(fù)雜的接觸界面和彼此組合形成的幾何空間，為構(gòu)造發(fā)展和鈾成礦作用提供必要的成礦空間條件。作者通過對長江礦田鈾成礦特征進行研究分析，進一步梳理各因素與鈾成礦的關(guān)系，為在粵北花崗巖地區(qū)開展鈾礦找礦提供參考。

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

長江礦田位于諸廣山巖體南部，諸廣山巖體位于我國重要的南嶺成礦帶中段（見圖1），是我國最為重要的花崗巖鈾礦床聚集地，由于多階段、多旋回構(gòu)造運動，有著得天獨厚的大地構(gòu)造背景，諸廣山巖體位于揚子準地塊與華夏古陸地塊之間的加里東褶皺帶，閩贛后加里東隆起南緣與湘桂粵北海西—印支坳陷的剛?cè)岬貕K接合部，在區(qū)域鈾成礦位置中，即處于華夏活動帶鈾成礦省的北東向桃山—諸廣鈾成礦帶的南段，產(chǎn)有豐富礦產(chǎn)的大型諸廣巖體的南東緣。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，加里東期、海西期、印支期、燕山期巖漿巖均有出露，形成了一個多期多階段的復(fù)式巖體，是鈾成礦熱液活動疊加區(qū)，存在豐富的鈾源層和鈾源體，鈾活化和聚集效應(yīng)明顯，成礦地質(zhì)條件優(yōu)良。

2. 長江礦田控礦因素綜合分析

2.1地殼演化與鈾成礦關(guān)系

諸廣山巖體南部地殼演化經(jīng)歷了地槽、準地臺、大陸邊緣活動帶三個發(fā)展階段，由于多階段、多旋回的構(gòu)造運動，形成了該區(qū)域獨特的三元結(jié)構(gòu)地塊。

（1）基底層是由于加里東運動的發(fā)生，使震旦紀至早古生代地層發(fā)生強烈變形，地層普遍遭受區(qū)域變質(zhì)，形成緊密線型褶皺，局部沿深斷裂有巖漿侵入和混合巖化、花崗巖化作用，基底層鈾源的多寡，與寒武系地層的發(fā)育程度密切相關(guān)。寒武系層屬于海相類復(fù)理石沉積建造，經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用，主要巖性為變質(zhì)（長石）石英細砂巖、變質(zhì)石英粉砂巖、（泥質(zhì)）絹云母板巖、絹云母千枚巖等，厚度大于7000 m，鈾含量4×10-6～6×10-6，個別含炭層高達20×10-6～30×10-6，是區(qū)域重要的含鈾層之一，寒武系地層為該地區(qū)提供了豐富的鈾源。

（2）蓋層是由海西—印支運動，使上古生代地層形成寬展型褶皺，有中酸性、酸性巖漿侵入，二疊紀地層鈾平均含量為5.5×10-6，海西期侵入巖鈾平均含量為8.94×10-6，印支期侵入巖鈾平均含量為10.02×10-6。

（3）斷塊斷陷層是由于大規(guī)模燕山運動，使區(qū)內(nèi)上升為陸地，僅局部接受有山間坳陷、斷陷盆地沉積。斷塊作用強烈，構(gòu)造發(fā)育，伴有大規(guī)模重熔型花崗巖的形成，蓋層和斷塊斷陷層鈾源的多寡，主要取決于花崗巖鈾含量的高低及活化程度。

綜上所述，基底是鈾成礦的基礎(chǔ)；蓋層及斷塊斷陷層則是鈾的進一步增重，是鈾成礦的特定空間。

2.2 鈾源層、鈾源體、鈾活化與鈾成礦的作用

2.2.1鈾源層對鈾成礦的作用

（1）古老陸核的供鈾作用

據(jù)參考資料，在瀾河印支期第二階段花崗巖中，鉛等時線年齡測得26.65億年年齡值，北京鈾礦地質(zhì)研究院在同一種巖性測得29.5億年年齡值，說明瀾河一帶可能有太古代的古老陸核，鈾含量9.60×10-6～10.47×10-6，平均為10.15×10-6，釷鈾比為3.7～4.3，為古老的鈾源層。

（2）寒武系八村群的供鈾作用

分布于外圍的寒武系八村群，屬地槽沉積的炭、硅、泥、磷質(zhì)復(fù)理石碎屑巖建造。區(qū)內(nèi)此類地層含有晶質(zhì)鈾礦，鈾平均含量為5.03×10-6，釷平均含量為23.55×10-6，浸出率為14%。在仁化縣恩村至大水壩一帶含炭、鐵板巖和砂巖中，鈾含量比較高，為6×10-6～9.91×10-6，釷含量為21.43×10-6～28×10-6。區(qū)域上八村群出露面積為397km2，厚度7467m。此類地層鈾含量比較高，是區(qū)內(nèi)最主要的鈾源層。

2.2.2鈾源體（產(chǎn)鈾巖體）的供鈾作用

經(jīng)綜合分析認為，區(qū)內(nèi)的產(chǎn)鈾花崗巖體系重熔震旦紀、早古生代地層，活化轉(zhuǎn)移了地層中的鈾元素，形成了鈾源體和產(chǎn)鈾巖體。這類巖體的鈾含量皆大于9.5×10-6，浸出率大于14%，且含晶質(zhì)鈾礦。據(jù)U—Pb同位素演化體系推算出的產(chǎn)鈾巖體的初始鈾含量較高，其印支期第二階段花崗巖初始鈾含量為19.7×10-6～46.8×10-6，第三階段花崗巖初始鈾含量為45.2×10-6～53.6×10-6；燕山早期第一階段花崗巖初始鈾含量為32.7×10-6～49.1×10-6，第二階段花崗巖初始鈾含量為78.5×10-6～83.5×10-6。鈾主要以晶質(zhì)鈾礦（UO2）的形式賦存于以上早期巖體。

分布于后加里東隆起區(qū)，由震旦（前震旦）、寒武系富鈾地層（鈾源層）及早期巖體，經(jīng)重熔作用，使地層及早期巖體中的鈾逐漸轉(zhuǎn)移到后期巖體中來，形成富含鈾的巖體即為鈾源體，其鈾源體具有以下特征：

（1）鈾源體具有巖漿分異演化完善及自變質(zhì)作用較強的特點。

（2）在巖石化學特征中，SiO2含量為70%～74%，全堿含量7%～9%，鋁過飽和，鉀大于鈉，K/Na原子比大于1，鐵鎂鈣含量較低。

（3）地表巖樣鈾含量大于9.5×10-6，古鈾含量大于9.00×10-6，浸出率大于14%，Th/U比值小于3.77。

（4）含晶質(zhì)鈾礦，活動鈾含量較高。

（5）巖體成因類型為殼源重熔型巖體。

2.2.3鈾的活化與鈾成礦的關(guān)系

在花崗巖內(nèi)部存在兩種鈾的活化作用，即內(nèi)生活化和構(gòu)造熱液活化。內(nèi)生活化作用使鈾源體中存在于造巖礦物和副礦物中的鈾轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒逾?，進而使鈾元素轉(zhuǎn)移和富集到熱液中來，為熱液鈾成礦提供了必要的鈾源，長江、瀾河、百順、城口等地巖體中白云母化和面式堿交代化等內(nèi)生活化較發(fā)育。構(gòu)造熱液活化系指沿斷裂構(gòu)造發(fā)生的線狀堿交代化和綠泥石化和水云母化的作用，構(gòu)造熱液活化后使巖石的鈾浸出率升高，稀土元素以帶出為主，使其總量大減，晶質(zhì)鈾礦、鋯石、褐簾石等副礦物再次被溶失而大量減少或消失，構(gòu)造熱液活化可使惰性鈾大量轉(zhuǎn)化為活動鈾（見表1），它為鈾礦化提供了大量的鈾源，構(gòu)造熱液活化為鈾成礦提供的主要有利條件有：

（1）構(gòu)造巖漿巖帶中內(nèi)生活化、構(gòu)造熱液活化發(fā)育，使產(chǎn)鈾巖體中的固定鈾活化為活動鈾，為鈾成礦提供了充分的鈾源條件。

（2）形成了多期次巖體不同巖性接觸界面，有利于礦液的運移和聚積，是鈾成礦良好場所，為多數(shù)礦床定位于接觸面附近的重要條件。

（3）由于長期巖漿活動，演化完善，重熔地層和早期巖體，形成了部分印支期和燕山早期的鈾源體和產(chǎn)鈾巖體，為鈾成礦提供了基礎(chǔ)條件。

（4）各期次的巖漿巖，尤其是印支期第二階段巖體內(nèi)含量較高的S、Fe2+、C等元素及中基性脈巖形成時，從上地幔帶來的硫等物質(zhì)，為鈾成礦熱液提供了必要的還原素。

（5）多期次的巖漿活動，創(chuàng)造了一個持續(xù)的古熱場，特別是燕山晚期的小侵入體和中基性脈巖發(fā)育區(qū)為鈾成礦提供了充足的熱源，也是重要的熱源體。

（6）白云母化區(qū)與長江礦田內(nèi)已知多數(shù)鈾礦床的形成密切相關(guān)，特別是活化區(qū)的交匯部位對鈾成礦更為有利。如302、308、305、362、363礦床產(chǎn)于扶溪—小桃源巖漿巖中白云母化明顯區(qū)域。

2.3高鈾量的“活性熱液”是成礦的關(guān)鍵條件

作為鈾源體的花崗巖，其含鈾性是成礦的基礎(chǔ)，但直接為鈾成礦提供的鈾必須是經(jīng)過活化作用產(chǎn)生的活動鈾，晚期巖漿或熱液活動對早期富鈾巖體的鈾進行改造，使其中部分鈾由U4+轉(zhuǎn)換為U6+，由于多期次巖漿熱液活動，出現(xiàn)了不同期段巖漿體疊加的巖漿巖繁雜區(qū)，產(chǎn)生了多種多樣的巖體接觸界面，并伴隨持續(xù)而強烈的物理機械作用和地球化學作用，為長江礦田內(nèi)鈾礦床提供了良好貯礦空間。綠泥石化和白云母化區(qū)巖石機械強度大大減少，孔隙度顯著增加，有利于成礦期斷裂構(gòu)造破碎，易使活化后的鈾進一步滲濾、運移，在有利場所匯聚，為鈾礦的形成提供了有利條件。

高鈾量的“活性熱液”不僅鈾含量高，相伴的微量元素、稀土元素及其他組分含量也增加，如區(qū)內(nèi)302礦床貧礦中紅色微晶石英中總鈾量只有5×10-4mol/L，富礦熱液中鈾含量高于貧礦熱液的7～15倍，李田港認為，大于100×10-6的高濃度含鈾熱液在地下熱水體系中很難出現(xiàn)，富礦形成不取決于溶液中鈾的高濃度，只要屬異常水范圍長期保持瀝青鈾礦和其他鈾礦物沉淀，脈石礦物少沉淀的環(huán)境，也可形成富礦；與鈾伴生的微量元素有Ni、Be、Nb、Ta、Mo、Cu、Pb、Zn。富礦的微量元素含量高于貧礦，Nb含量高于84.87倍，Be高于5.56倍，Ta含量高于4.05倍，Pb含量高于13.52倍；稀土總量高，礦期礦物中稀土總量及輕重稀土比值大于貧礦，包體成分富礦熱液富鈣、鎂，貧鉀、鈉，貧礦熱液富鉀、鈉，鈣含量富礦大于貧礦9.5倍，鎂含量富礦大于貧礦16.7倍。

2.4 深、大斷裂對鈾成礦的控制作用

諸廣山巖體南部構(gòu)造十分發(fā)育，與鈾礦化關(guān)系較密切為多向構(gòu)造重疊部位，并與控礦、容礦構(gòu)造交切處有礦床產(chǎn)出，礦床的形成嚴格受斷裂構(gòu)造控制，礦床（體）定位于次級斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀變異和幾組不同方向斷裂構(gòu)造復(fù)合部位，區(qū)域上發(fā)育牛瀾、塘洞、熱水三條北東向深斷裂和北東向南雄大斷裂、近東西向九峰大斷裂及北西向、南北向隱伏斷裂等。這些深、大斷裂具有以下特點：

（1）深、大斷裂發(fā)生、形成于加里東期構(gòu)造運動，具有活動時間早、繼承性強烈的特點。

（2）規(guī)模大、切割深。長一般大于100km，寬大于0.2km，伴隨動熱變質(zhì)帶，糜棱巖帶和破碎帶，混合巖帶的形成，切割深度一般20～30km，一般切入了硅鋁層，局部切穿入硅鎂層，造成上地幔中基性巖漿和玄武巖漿噴溢。

（3）控制了多種成因類型花崗巖類和斷陷盆（帶）的產(chǎn)出，具有明顯的控巖、控盆特點。

（4）深、大斷裂是釋放地熱能的主要場所，如較近時期的地熱溫泉，沿斷裂呈帶狀出露。

（5）地球物理場上有明顯的反映，常是航磁、重力異常的分界線、變異帶或梯度帶。

綜上所述，深、大斷裂為鈾成礦提供了深源氣熱、豐富的還原物質(zhì)和大量的液源及少量深部鈾源，尤其是深、大斷裂及隱伏斷裂切割的附近巖石易破碎，造成強烈的活化作用，為鈾成礦提供了充足的鈾源，促進了富鈾的“濃流體”形成。

3. 礦床定位特征

良好的定位空間，是礦床形成的重要因素，有良好的聯(lián)合圈圍和屏蔽條件，構(gòu)成封閉或半封閉的良好空間，有利于礦液集中和沉淀。

3.1斷陷帶對鈾成礦的控制作用

斷陷帶從現(xiàn)代地貌上多為地形相對低洼區(qū)，帶內(nèi)具巖漿巖繁雜、活化發(fā)育、構(gòu)造網(wǎng)結(jié)多等特點，它對鈾成礦的控制作用主要有：

（1）斷陷引起地表水匯聚，由于水動力條件的改變和地球化學條件的更替，導致深部含礦熱流體和表生含礦冷流體混合，有利于鈾的疊加富集，由于斷塊下陷，有利于早期礦體的保護，少受剝蝕以及有利于后來鈾礦化的疊加富集。

（2）斷陷引起地熱釋放，以致減溫。減溫導致含礦熱液流體的物化條件的改變，有利于含鈾熱流體的循環(huán)和沉淀。

（3）斷陷活動引起減壓，導致深部及兩側(cè)高壓區(qū)成礦物質(zhì)向低壓區(qū)轉(zhuǎn)移，并在有利場所沉淀。

由于斷陷帶對鈾成礦的控制作用，決定了在斷陷帶及交匯區(qū)，控制了所有礦田及絕大多數(shù)礦床的產(chǎn)出。長江斷陷帶控制了長江礦田的產(chǎn)出，在該斷陷帶與城口斷陷帶和沈洞小斷陷帶交匯部位，控制了302、305大型鈾礦床、308中型鈾礦床及301、306、362小型鈾礦床的產(chǎn)出。

3.2 礦床定位于不同巖性接觸界面

區(qū)內(nèi)礦床多產(chǎn)于巖漿繁雜區(qū)內(nèi)的不同巖性接觸界面附近，由于不同巖性的孔隙度、滲透性、機械強度差別大，容易破碎而形成減壓區(qū)，促使礦液匯流，當?shù)V液通過破碎巖石時，可把運移中的鈾截留下來，另外不同巖性界面的地球化學性質(zhì)也有差別，流經(jīng)一種巖石的礦液進入他種巖石時，會突然破壞其礦液的平衡狀態(tài)，從而引起礦液中礦質(zhì)沉淀。因此，不同巖性界面是礦床（體）定位必不可少的條件之一。長江礦田內(nèi)礦床定位于以下幾種巖性接觸界面：

（1）巖體內(nèi)不同侵入期次的巖性界面：如302礦床定位于印支期第三階段與燕山早期第一階段巖體接觸面附近。

（2）不同侵入期次巖體與外帶接觸界面：如362礦床定位于印支期第二階段巖體與寒武系變質(zhì)砂巖接觸部位。

3.3 北東、北北東向深、大斷裂及其次級斷裂是區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)的北東、北北東向斷裂控制了礦田內(nèi)大部分礦床，并且具有以下特點：

（1）斷裂構(gòu)造活動時間長、規(guī)模大、切割深，既控巖又控礦。

①深、大斷裂可溝通上下小構(gòu)造，是匯集大量含礦溶液的基本通道，因切割巖石深度大，能把深部的還原物質(zhì)和大量熱源帶到淺部。

②斷裂活動時間長，構(gòu)造熱液蝕變強烈，為形成較強的活化區(qū)提供了更有利條件。

（2）北東、北北東向斷裂主要活動于富礦形成的早期104～90Ma，此時與中基性巖漿活動時間基本接近，含礦溶液可從中獲得大量還原物質(zhì)和成礦有關(guān)的微量元素Co、Ni、V及F、Cl、S和大量熱能，所以基性脈巖發(fā)育地段多出現(xiàn)富礦絕非偶然。

（3）礦體產(chǎn)出于構(gòu)造傾角由陡變緩的地段，根據(jù)統(tǒng)計，礦體產(chǎn)出部位其傾角多為49～60°。因含礦溶液流經(jīng)構(gòu)造由陡變緩地段，會使溶液突然減速，有利于礦質(zhì)沉淀富集，同時緩傾角斷裂上盤多形成較寬的蝕變帶有利于鈾成礦作用。

4. 結(jié)論

通過對鈾礦床成礦地質(zhì)條件、成礦作用、控礦因素等進行分析，經(jīng)過高度綜合概括，以巖源活化復(fù)合成礦的觀點總結(jié)了長江礦田鈾礦成礦基本規(guī)律。綜合長江礦田鈾成礦地質(zhì)特征，初步梳理了礦床形成的機理和過程，作為該地區(qū)鈾成礦的參考找礦模型，即花崗巖型鈾礦的形成過程經(jīng)歷了地層預(yù)富集→巖體預(yù)富集→活化預(yù)富集的鈾源聚集，在斷陷帶內(nèi)的活化帶、熱源帶及控（容）礦斷裂帶，構(gòu)成的構(gòu)造帶交匯區(qū)和斷陷復(fù)合區(qū)、巖漿巖繁雜區(qū)、構(gòu)造疊加區(qū)等形成的區(qū)域，在鈾源、熱源、構(gòu)造作用等充足的條件下，形成的含礦溶液，通過深部和淺部斷裂構(gòu)造運移，最后在特定區(qū)域聚集沉淀形成了鈾礦床。