河南信阳柳林地区铀矿成矿条件分析

殷建武，范文欢

（河南省核工业地质局，河南信阳464000）

柳林铀矿区位于河南省信阳市柳林乡境内，矿区东西长3 km，南北宽2 km，面积约6 km2.20世纪80年代，该区通过1∶1万铀矿地质普查，发现了一些较好的铀矿化点.近几年来随着找矿工作不断深入，在柳林地区发现了小型铀矿床一处，同时发现了一批较好的物、化探异常，显示出该区良好的找矿前景.笔者在野外地质勘查工作的基础上，结合室内测试、鉴定结果，对该区铀矿床地质特征和控矿因素进行了系统分析与总结，提出了该区属热液型铀矿化及在空间分布上铀矿化明显受断裂构造控制的新认识，指出1号断裂构造带深部及东西两端是扩大矿床规模的远景区.

1 区域地质环境

1.1 大地构造位置

研究区在大地构造位置上主要处在华北地台与扬子地台的接合部位，属秦岭褶皱系的桐柏-大别褶皱带［1］，位于灵山岩体（γ53）西部（图 1）.

1.2 区域地层

研究区属秦岭地层区大别山分区.区内有大面积的燕山期花岗岩出露，局部有中元古界苏家河群浒湾组（Pt2h）和定远组（Pt2d）、信阳群南湾组（Pt2n）出露❶陈化凯，等.河南省信阳市柳林铀矿普查报告.河南省核工业地质局.2007.，红安岩群则在湖北北部大悟、红安一带有出露.

浒湾组（Pt2h）：在区内局部出露，分为上、下2段.下段（Pt2h1）主要见于普查区西部，中部出露者多为大型的捕虏体，主要岩性为灰白色白云钠长片麻岩、斜长角闪岩夹大理岩透镜体，底部见石墨片岩及磷锰矿透镜体；上段（Pt2h2）出露于普查区西部，主要岩性为白云二长片麻岩、眼球状混合岩，夹榴闪岩透镜体.

定远组（Pt2d）：分布于桐-商断裂南侧.岩性主要由浅色变酸性火山碎屑岩（以晶屑、岩屑凝灰岩为主）和深色变基性火山熔岩组成多个喷发韵律.岩性组合下部主要为白云（黑云）钾长混合片麻岩、白云斜长混合片麻岩，夹斜长角闪片麻岩；中部为（绿帘）斜长角闪片岩及角闪黑云斜长混合片麻岩，夹白云斜长片麻岩；上部为绢云钾长片岩、二长片岩、绿泥白云石英片岩及碎裂白云石英片岩.

南湾组（Pt2n）：分布于桐-商断裂以北，可分为下段（Pt2n1）和上段（Pt2n2）.下段主要岩性为黑云变粒岩，夹薄层状石榴角闪片岩、黑云斜长片岩；上段主要岩性为黑云（雏晶状）斜长片岩、二云斜长变粒岩、黑云斜长变粒岩、黑云片岩、绢云斜长片岩.

1.3 构造

区内构造呈北西西向展布，其表现形式以断裂构造为主，褶皱在北部多为单斜，南部为单斜或背斜.断裂构造可分为3组.

1）近东西向断裂：此区域性构造即桐柏-商城大断裂，横贯区域北部，规模宏大，具有长期多次活动的特点，控制着豫南地区地层、岩浆活动和矿产的分布.

区内较小的近东西向断裂，多分布于花岗岩体内，自北向南呈韵律出现.一般充填白色块状石英脉，长数十米至几百米，出露宽几十厘米到十几米不等.

2）近南北向断裂：规模较大，有2条.其一为柳林断裂带，南起李家寨北至贺家店.因柳林河覆盖，仅在李家寨附近有出露，其二为一条被近南北向细晶岩脉充填的断裂.二者近平行延伸.

3）北东向断裂：一般规模小，多充填石英脉、煌斑岩脉等.

综观本区断裂的空间分布，中部及东部发育，南部、北西部较弱.铀及多金属矿产分布于断裂构造中，构造对区内矿产起到重要的控制作用.

1.4 岩浆岩活动

区内岩浆活动强烈，岩浆岩分布广泛，主要为燕山期花岗岩.燕山早期花岗岩为鸡公山岩体（γ52），主要岩性为中粗粒黑云母花岗闪长岩.燕山晚期花岗岩为灵山复式岩体（γ53），该岩体分 4 次侵入：早期（γ53-1）为中粗粒黑云母似斑状花岗岩；中晚期（γ53-2）为中粒、中细粒似斑状花岗岩，斑杂花岗岩；晚期（γ53-3）为细粒花岗岩；最晚期（γ53-4）多呈岩株、岩脉等形态出露，多为细晶岩及花岗斑岩、石英斑岩等.岩体内外伴有铀、铅、锌、金、银、铜、钨、钼等矿产❶河南省核工业地质局.豫南地区灵山岩体铀成矿特征初析.1982.❷河南省核工业地质局.豫南地区铀矿成矿规律及预测图说明书（1∶20万）.1980..

2 铀矿地质特征

区内铀矿化主要赋存于L1、L6和F46号脉中，主要为隐伏矿体，地表矿化较弱，仅在L4号脉及柳河断裂带地表局部地段可见次生铀矿化.

2.1 L1号脉铀矿体

在L1号脉上共圈定出2个铀矿体.L1I矿体为L1号脉上的主矿体，赋存标高-16～+190 m，矿体长500 m，倾向延伸 206 m，矿体厚度0.56～1.73 m，平均厚度 1.26 m，矿体品位 324×10-6～592×10-6，平均品位496×10-6.矿体呈脉状、透镜状，受F1构造控制，产状与F1相近.铀矿化产于微裂隙发育的破碎石英脉及强绿帘石化、绿泥石化、绢云母化蚀变的花岗质碎裂岩中.沿走向往西矿体品位变富，厚度变大.L1Ⅱ号矿体赋存标高13～105m，矿体长300m，倾向延伸92 m，矿体厚度 0.51～1.73 m，平均厚 1.12 m，矿体品位 516×10-6～1012×10-6，平均品位 899×10-6.矿体呈透镜状，受 F1 构造控制，产状与F1相近.铀矿化产于灰黑色构造泥、角砾岩及强绿泥化花岗质碎裂岩中，铀矿化与硅化关系密切.沿走向往西有品位变富，厚度变大的趋势.

2.2 L6号脉铀矿体

在L6号脉上圈出2个盲矿体，赋存标高100～158 m，矿体呈透镜状，受细晶岩脉控制，产状与细晶岩脉一致.L6Ⅰ矿体长200 m，倾向延伸65 m，矿体厚0.49 m，品位549×10-6.L6Ⅱ矿体长200 m，倾向延伸80 m，矿体厚4.71 m，品位 360×10-6.

3 矿床成矿条件分析

矿区位于区域性桐-商断裂带南侧，燕山晚期灵山花岗岩体西部与李家寨花岗岩体北部的接触带附近（图2），面积约6 km2.矿床内出露地层较为简单，主要为中元古界苏家河群浒湾组一套变质岩系及新生界第四系（Q）.矿床受接触带、构造、裂隙和脉岩的控制，有利成矿部位系构造带与脉岩相交复合部位，矿化富集地段多含铁质、锰质和泥质，且热液蚀变发育.铀源来自岩体.矿物成分较简单，铀矿物主要有硅钙铀矿、铜铀云母、钙铀云母、铀黑.矿床围岩蚀变较多，有硅化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化、叶腊石化、碳酸盐化、黄铁矿化、方铅矿化、辉钼矿化等.

3.1 铀源条件

区内所有的矿（化）点、异常点均产于燕山晚期第二次侵入体中粒、中细粒似斑状花岗岩的边缘与第一次侵入的中粗粒、粗粒似斑状黑云母花岗岩的接触带部位.该期花岗岩具有偏酸、偏碱、铝过饱和或正常系列，特点是晚期花岗岩（γ53-2）中，锆石放射性元素含量极高，富含钛、铀、钍和稀土矿物.燕山晚期花岗岩铀含量(以铀有浸出率的样品计)为 11.23×10-6～11.67×10-6，因此燕山晚期花岗岩为形成铀矿的铀源体.

3.2 构造条件

该区断裂构造发育，根据其空间展布方向可分为近南北向、近东西向、北东向、北西向4组.其中近南北向为主干断裂，北东向及北西向断裂属次级断裂.南北向断裂构造是重要的控矿、导矿、赋矿构造，区内主要为柳林河大断裂及由细晶岩脉充填的张性断裂（F6）.

1）柳林河大断裂：南起湖北境界，经本区向北延至东双河一带.在本区被柳林河所覆盖，仅在李家寨以南地表有出露.推测其总体产状为倾向西，倾角60°左右.带内主要充填白色块状石英、硅质脉、花岗碎裂岩、构造角砾岩、构造泥、碎裂花岗岩.在李家寨附近地表可见铀矿化.主要为次生铀矿物铜铀云母、钙铀云母.

2）F6断裂：规模较大，沿柳林河西侧呈南北向展布，区内出露长度近4 km，宽度一般10～20 m，最大宽度达40 m以上.倾向西，倾角55～65°.断裂构造带内主要充填有细晶岩脉，沿构造上下盘附近可见构造角砾岩、碎裂岩、含砾糜棱岩等，上下盘面擦痕明显.构造性质早期以张扭性活动为主，晚期叠加压扭性活动.受晚期压扭性构造活动影响，充填其中的细晶岩脉破碎，节理（裂隙）发育，主要为剪节理，沿节理面可见较好的铀矿化.该断裂构造局部蚀变较强，尤其是上下盘附近蚀变强烈，主要蚀变有硅化、绢云母化、绿帘石化、方解石化、高岭土化、黄铁矿化、辉钼矿化.蚀变强烈部位，岩石呈灰绿色或黄灰色，且多为铀矿化富集地段.

3.3 含矿主岩

矿床范围内岩浆岩广泛分布，以灵山复式岩体为主，其中可见元古界变质岩系的捕虏体，出露面积一般几平方米到几十平方米.该复式岩体主要由燕山早期闪长岩类及晚期花岗岩类等组成，分布范围广泛，约占该区面积的85%以上.其中主要包括燕山早期的新店岩体（γ52）及燕山晚期的灵山岩体（γ53-1）、沙子岗岩体（γ53-2）、李家寨岩体（γ53-3），呈岩基状、岩株状产出，其次为呈岩脉状产出的细粒花岗岩脉及细晶岩脉等.区内所有矿（化）点、异常点均产于燕山晚期第二次侵入体中粒、中细粒似斑状花岗岩的边缘与第一次侵入的中粗粒、粗粒似斑状黑云母花岗岩的接触带部位.该期花岗岩具有偏酸、偏碱、铝过饱和、放射性元素含量极高等特点.

3.4 围岩蚀变

矿床常见的围岩蚀变主要有：硅化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化、叶腊石化、碳酸盐化、黄铁矿化.其中硅化、绿泥石化、黄铁矿化等与铀矿化关系密切.区内硅化近构造带强，远离构造带弱，直至消失，可分3期：早期硅化为乳白色，一般呈团块状，局部破碎；成矿期硅化为烟灰色、灰杂色网脉状产出，铀矿化主要赋存在此期硅化蚀变岩中；成矿期后硅化呈白色脉状产出.黄铁矿化主要分布于硅化带、蚀变细晶岩及蚀变花岗岩中，多呈细脉浸染状或网脉状分布于灰色—灰黑色硅质脉体中.成矿期黄铁矿呈胶状、土状，成矿前期为粒状、脉状，较强金属光泽.绿泥石化多发育于断裂带的上下盘，与绿帘石化、绢云母化、高岭土化等构成围岩蚀变带.成矿期绿泥石化为铁鲕绿泥石，颜色较暗；非成矿期面型绿泥石化为叶绿泥石，呈绿色、浅绿色、叶片状.这些蚀变在空间分布上往往互相叠加且受断裂构造控制.

4 结论

通过对区内铀矿床成矿条件研究、分析，总结出该铀矿床成矿模型（图3）.区内元古宇区域变质岩系在加里东运动过程中多次发生变质作用并形成褶皱基底，同时伴随强烈基性岩浆侵入活动，形成辉绿岩岩基，造成成矿元素的初步活化迁移.在中生代晚期燕山运动过程中，本区地层再次强烈变质褶皱，形成一系列近东西向复杂的线性褶皱断裂带，伴随有多次大规模的中酸性—酸性岩浆侵入活动，形成区域上大面积出露的复式花岗岩体，在岩浆冷凝结晶过程中产生了大量的含矿热液，并与变质热液、大气降水混合成含矿流体，使变质地层中的铀再次活化转移至热液中，形成富含挥发组分及成矿元素的含矿混合热液.

含矿混合热液在多级构造作用下不断运移，并萃取构造围岩中的活性铀，极大地提高了含矿热液铀浓度，在温度、压力以及蚀变等作用下快速沉淀，形成热液脉体型铀矿床.

研究认为：柳林铀矿床主要控矿因素为构造，矿化大多赋存于岩体边缘内外接触带.产铀岩体规模大，多数为复合侵入的复式岩体.岩体形成多为燕山期花岗岩.

（1）研究区处于华北地台与扬子地台的接合部位，属秦岭褶皱系的桐柏-大别褶皱带.区内断裂构造发育，岩浆活动频繁，为放射性高场区，经历漫长的构造演化，是铀成矿的有利地段.

（2）区域性北西深大断裂带控制铀矿化展布，北东东向及北东向构造控制铀矿化分布.构造规模较大，且为多期活动，构造相交复合部位为赋矿有利部位.

（3）铀源来自γ53-1和γ53-2岩体以及细晶岩、花岗斑岩、煌斑岩和变质岩.花岗岩铀量较高，煌斑岩富含铁、锰、镁等，有利于成矿.

（4）F1破碎石英脉和F6细晶岩是该区主要的成铀矿构造，是今后工作的重点.

［1］河南省地质矿产局.河南省区域地质志［M］.北京: 地质出版社, 1988.

［2］李靖辉.豫南灵山岩体铀矿化特征［J］.中国地质, 2008, 35（3）: 50—58.