江西峡里铀矿床地质特征及矿化成因

晏宗根

(江西省核工业地质局二六三大队)



江西峡里铀矿床地质特征及矿化成因

晏宗根

(江西省核工业地质局二六三大队)

摘要峡里铀矿床位于江西省峡江县北西侧，区内构造发育，岩浆多期次侵入，热液活动频繁，围岩蚀变强烈。在对矿区地质构造特征详细分析的基础上，讨论了矿体产出特征、铀矿石矿物成分及其组合特征、矿物生成顺序、矿石类型、矿石化学成分及伴生元素特征，在此基础上对矿床成因进行了分析，为区内找矿工作提供参考。

关键词地质构造特征矿物成分矿石类型矿物生成顺序矿化成因

峡里铀矿床于1961年被发现，经一系列勘查工作，已发展成为中型矿床。该矿区构造活动强烈，热液活动频繁，铀矿化严格受构造控制，与其中的热液脉体及蚀变关系密切。区内铀矿化以小而多为特征，区内近EW、NW、NNE向构造均为容矿构造，岩体内外接触带均有工业矿体产出，以内带为主。矿体形态简单，呈脉状及透镜体状，多以中、低品位矿石为主，具有典型的华南花岗岩型热液铀矿床特征[1-2]。为进一步指导区内找矿工作，本研究对区内矿床地质特征及成因进行探讨。

1矿区地质构造特征

1.1地层

峡里铀矿区位于赣西南拗陷武功山—玉华山隆断束中段轴部之金滩岩体东部接触带，东部为震旦系浅变质岩，西部为印支期及燕山期花岗岩。区内出露地层为震旦系下统上施组(Z1sh)，下坊组(Z1X)浅变质岩及第四系(Q)堆积物。上施组主要分布于矿床南东角，岩性为灰、灰绿、灰黑色绢云母千枚岩夹变质粉砂岩等，产状倒转为32°/SE∠28°，少数为36°/NW∠45°，与下坊组呈整合接触，并倒转覆于其上。下坊组主要分布于矿床东部，岩性为青灰、灰黑色泥质板岩、粉砂质板岩、硅质板岩等。产状倒转为20°/SE∠30°～35°/SE∠63°，与老虎塘组呈整合接触，并倒转覆于其上。两者与金滩岩体的接触部位形成宽50～70 m的热接触变质晕带，岩性主要为斑点状板岩、斑点状千枚岩、角岩及角页岩等。第四系主要分布于沟谷，为腐殖土层及泥、沙、卵石等。

1.2构造1.2.1近EW向断裂构造

NW向断裂构造较发育，主要有1#、2#、3#、8#、9#、11#等含矿构造带。该组构造大致以400 m等间距产于花岗岩内接触带，产状80°～100°/SE～SW 50°～70°，长850～1 900 m，宽1～5 m，部分地段宽5～10 m。每条断裂构造带往往由若干个单条构造组成，其空间展布在平面上多为平行斜列式，在剖面上呈侧列式。该组构造主要表现为破碎带、硅化破碎带，发育硅化、绢云母化、萤石化、绿泥石化等蚀变，为矿床内最重要的含矿构造。

1.2.2NW向断裂构造

近EW向断裂构造主要有30#含矿构造带，产于矿区东部外接触带变质岩内，产状325°/NE 55°～70°，长约1 800 m，宽2～15 m，为破碎带、硅化破碎带，发育硅化、绢云母化、萤石化等蚀变，为矿床内含矿构造之一。

1.2.3NNE向断裂构造

表1　峡里矿床断裂构造特征

1.3岩浆岩

2铀矿化蚀变特征

2.1铀矿体产出特征

区内铀矿化在1条矿带内赋存着数十个至上百个矿体，其中最大矿体走向最大长130 m，倾向最大延深146 m。工业矿体走向与倾向长度不小于25 m的占工业矿体总数的58.6%，25～50 m占18.0%，50～100 m占22.2%，大于100 m的仅4个矿体，占1.2%，矿体走向与倾向长度无明显消长关系。1#、2#、3#带有少量矿体出露地表，标高68～96 m，大部分为盲矿体，一般埋深20～150 m，最深达306 m，总体倾向延深345 m，矿带垂幅约300 m，矿体主要分布于0#～14#勘探线范围内。8#带矿体均呈盲矿体隐伏于地表以下26～434 m处，沿走向600 m，倾向延深465 m，矿带垂幅约420 m。9#带矿体仅1个矿体出露地表，其余均为盲矿体，埋深25～300 m，矿体埋深自西向东具有加大的趋势。11#带矿体为盲矿体，埋藏于地表以下13～523 m处。30#带矿体均为盲矿体，埋藏于地表以下44～368 m处，矿体埋深自北西向南东具有加大趋势。各矿带矿体厚度、品位变化特征见表2。

表2　矿体厚度、品位变化特征

2.2铀矿石矿物成分及其组合特征2.2.1矿石矿物成分

区内矿床矿石的物质成分较简单，属单铀类型。通过人工重砂分析和各种综合分析，矿石中的有用组分仅为铀，主要以沥青铀矿形式产出，其次为少量的次生铀矿物。沥青铀矿为黑色、钢灰色，具贝壳状断口，条痕黑色，大多呈脉状、细脉状、网脉状产出。次生铀矿物主要为钙铀云母和铜铀云母，其次为硅钙铀矿，再次为钡铀云母及少量铀黑等。其余金属矿物有黄铁矿、赤铁矿及少量方铅矿、黄铜矿、白铁矿等。另外，表生氧化物有褐铁矿、水针铁矿等，脉石矿物有微晶、细晶石英、萤石、方解石等，蚀变矿物有蒙脱石、水云母、绿泥石、绢云母、白云母等。

2.2.2矿物组合特征

矿物共生组合可大致划分3组：①微晶石英-萤石-黄铁矿-沥青铀矿-赤铁矿-蒙脱石-水云母；②微晶石英-黄铁矿-沥青铀矿-赤铁矿-蒙脱石-水云母；③萤石-黄铁矿-沥青铀矿-蒙脱石-水云母。

2.3矿物生成顺序

矿区矿物生成顺序见图1。石英自成矿前至成矿后均有形成，其量由多到少，与铀矿有关的仅有红色、灰黑色微晶石英。自成矿前期末至成矿初期有少量结晶萤石产出，成矿期有大量紫黑色萤石形成，直至成矿后期热液活动的尾声仍有浅色萤石生成，与铀矿相关的为细晶状、粉末状紫黑色萤石。硫化物有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、白铁矿，其中黄铁矿在成矿前后均有形成，但主要生成于成矿期，其中细晶、粉末状黄铁矿与铀矿关系密切。绢云母于成矿前后都有形成，成矿前期主要由斜长石蚀变而成及由区域构造作用产生，呈浅绿、黄绿色调。成矿期形成的主要为蒙脱石、水云母，与铀矿密切相关。赤铁矿是一种蚀变矿物，主要形成于成矿期，呈浸染状产出。表生氧化作用形成的矿物有褐铁矿、水针铁矿、硬锰矿以及钙铀云母、铜铀云母、硅钙铀矿，少量铀黑等。

2.4矿石类型、化学成分及伴生元素特征2.4.1矿石类型

(1)微晶石英型。矿石呈肉红色、灰黑色块状、细脉浸染状、环状构造，胶状、骸晶状、交代结构。矿石成分主要为微晶石英、黄铁矿、沥青铀矿及少量赤铁矿等。沥青铀矿呈分散浸染状、细脉状、环状等产出，以充填为主，交代次之，为矿床主要的矿石类型。

(2)萤石型。矿石呈灰黑色、紫黑色、细脉浸染状、块状、角砾状、环状构造，胶状、交叉状等结构。矿石主要成分为紫黑色萤石、黄铁矿、沥青铀矿及微晶石英、赤铁矿等，沥青铀矿呈细脉状、浸染状、鲕状产出，以充填为主。

(3)黏土化型。矿石呈黄褐色带灰黑色、稻草黄色，块状、显微浸染状、角砾状构造，主要矿物成分为蒙脱石、水云母、沥青铀矿、赤铁矿、黄铁矿，沥青铀矿呈超显微状产出。

2.4.2矿石化学成分

(1)内带花岗岩。共同点是Fe2O3、H2O及灼失量不同程度地高于围岩，Al2O3、TiO2、FeO、MgO、Na2O含量低于围岩，其余成分因矿石类型不同而异：①在微晶石英型矿石中，SiO2、MnO含量高于围岩，K2O、CaO、P2O5含量低于围岩；②在萤石型矿石内，CaF2含量较高，CaO、P2O5含量高于围岩，SiO2、MnO、K2O含量低于围岩；③黏土化型矿石中，P2O5含量高于围岩，SiO2、CaO、MnO含量低于围岩。

图1　矿物生成顺序

(2)外带变质岩。共同特点是Fe2O3、FeO、H2O及灼失量均高于围岩，Al2O3、Na2O含量低于围岩。其余成分随矿石类型而异：①微晶石英型矿石，SiO2含量显著高于围岩，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地低于围岩；②萤石型矿石，CaF2含量显著增高，CaO、P2O5、MnO含量高于围岩，SiO2、TiO2、MgO、K2O含量低于围岩；③黏土化型矿石，TiO2、MgO、CaO、K2O、P2O5、MnO含量不同程度地高于围岩，SiO2含量低于围岩。

2.4.3矿石中伴生元素

目前，矿石中可供工业利用的元素仅为U，未发现具有综合利用价值的其他伴生元素。由于围岩及矿石种类不同，矿石中各元素的含量有所差异：在各矿石中Be、Pb、Mn、Mo有不同量的带入；Cu、Ti在以花岗岩为围岩的矿石中趋向于带出，而在以变质岩为围岩的矿石中则有所带入；V大都趋向于带出，P一般有不同量的带入；其余元素含量较稳定。

3铀矿化成因

3.1多期次岩浆侵入

峡里铀矿床80%以上的矿体和资源储量赋存于花岗岩中，花岗岩与铀矿化的空间吻合关系反映了花岗岩对铀成矿的控制作用，主要表现为：①岩体岩石富铀对成矿有利，区内矿床主要出露的3类花岗岩的铀含量都较高，并均见有晶质铀矿，晶质铀矿直接被黑云母和斜长石包裹，可推测属同岩产物；②矿体主要产于岩体内带1 km、外0.5 km范围内，岩体内存有较多的变质岩捕虏体，修行山顶尚存有大片残留顶盖，在距接触带1 km的内带钻孔中，深150 m处还见有变质岩捕虏体，表明矿区花岗岩剥蚀深度不大，矿化壳层保存较好，具有较好的保矿条件。除1#、2#、3#带少部分、9#带个别矿体出露地表外，其余尽管地表无矿，但一般在-25 m以下隐伏较好的矿体，目前已知的矿体埋深最大达520 m。

3.2断裂构造3.2.1构造期与成矿的关系

区内构造活动按其与成矿的时间关系可划分为：①成矿前构造，在矿床内表现强烈，主要形成近EW向，其次NW向硅化破碎带，为成矿的基础构造，当晚新华夏系构造与其叠加复合时，才有可能形成较好的铀矿化；②成矿期构造，在矿床内较发育，可归为近EW、NW、NNE、NE向等4个方向组，虽方向多组，但具有成生联系，同属于晚新华夏系构造成分，对成矿起主导作用；③成矿后构造，在矿床内表现较强烈，往往与前期构造叠加，破坏矿体，但无明显错动。

3.2.2构造复合对成矿的控制

(1)近EW向含矿构造。表现为晚新华夏系低序次的张扭性破碎带、裂隙带及裂隙构造，往往叠加复合于EW向构造体系的次级EW向压性蚀变破碎带上，主要发育于岩体内带1 km、外带0.5 km范围内，为1组最为发育、呈矿最佳的含矿构造，如1#、2#、3#、8#、9#、11#带等。众所周知，热液铀矿床的形成常受多种地质因素制约，就区内矿床而言，单从构造角度来看，近EW向含矿构造赋存着较好的矿体，原因是：①成矿前基础构造发育较好，为成矿提供了良好的储矿空间；②成矿构造发育较好，与成矿前的基础构造叠加复合程度高。

(2)NW向含矿构造。表现为晚新华夏系低序次张扭性破碎带、裂隙构造，重接复合于EW向构造体系的NW向扭性硅化破碎带上，分布于外带，呈矿较好，但不发育，为1组较次要的含矿构造，如30#带，该带成矿基础构造规模较大，南东段重接复合程度高、矿化好。

(3)NNE向含矿构造。表现为晚新华夏系次级压扭性硅化破碎带重接复合于EW向构造体系的近SN向张性构造上，如33#带，产于接触带附近，矿化连续性较差。

(4)NE向含矿构造。表现为晚新华夏系扭性裂隙，一般与EW向构造体系的次级扭性裂隙带重接复合，分布于内带，不发育，规模小，含矿性最次，如6#带等。

3.2.3成矿构造对矿体规模、形态及展布的控制

矿体规模严格受成矿构造制约，当成矿构造规模大且稳定时，则矿体规模较大，变化较小；主成矿构造带内的矿体规模一般较大，而旁侧次级成矿构造中的矿体规模通常较小。成矿构造为碎裂(破碎)带、裂隙带重叠于前期蚀变构造带上，则可形成规模较大的透镜状或脉状矿体；成矿构造为单裂隙，矿体则呈单脉状，若成矿构造成群发育，矿体则呈群脉形式产出；成矿裂隙密集发育，则形成厚度较大的透镜状矿体。各组成矿构造控制着区内矿体的展布，如近EW向组成矿构造大致以400 m的等间距产出，导致该方向组的矿体亦以类似的间距展布，因此，自北而南，主要形成了4条近EW向含矿带，即1#、3#、8#、9#、11#带。1条含矿构造带往往由若干个含矿构造组成，在平面上呈斜列式展布，在剖面上呈不规则侧列，赋存其内的矿体与其排列组合形式虽表现出的明显程度有所不同，但基本形式一致。

3.3热液与蚀变

峡里铀矿床热液与蚀变活动较强烈，多达3期8次(图1)，而铀成矿仅与第2期的2次脉体活动即红色、灰黑色微晶石英脉、紫黑色萤石脉活动紧密相关，主要发育于岩体内带1.5 km、外带0.5 km范围内，产出形式以充填为主，交代次之。

(1)第1次脉体活动。为红色、灰黑色微晶石英脉，多呈脉状、细脉状充填于近EW、NW、NNE向断裂构造中。单个脉体规模较小，一般宽数厘米至数十厘米，长数米至数十米。系微晶石英，一般含有微粒、粉末状黄铁矿，部分还含有细—微粒状紫黑色萤石。在同一脉体上往往见其边部显红色，内部呈灰黑色，而红色微晶石英集合体中浸染着赤铁矿，可说明红色微晶石英脉为灰黑色微晶石英脉演变的产物。

(2)第2次脉体活动。为紫黑色萤石脉，大都呈脉状、细脉状、网脉状充填于近EW、NW、NNE向断裂构造中。单个脉体规模较小，一般宽数厘米至数十厘米，结晶程度差，一般为细—微粒状，往往含有粉末状黄铁矿，多叠加于红色、灰黑色微晶石英脉上，但幅度稍大些。

峡里铀矿床的矿化均发生于蚀变带内，矿体大都赋存于强烈蚀变地段，在几种(次)蚀变作用叠加的部位，矿体规模较大，品位较高，反映了围岩蚀变在成矿中的重要作用。矿区内蚀变发育、种类较多，其形成与构造热液脉体活动密切相关，普遍形成的有硅化、绢云母化、绿泥石化、水云母化，其次为碱性长石化、蒙脱石化、萤石化、黄铁矿化、白云母化、褐铁矿化，再次为赤铁矿化、碳酸盐化、高岭土化等。近矿蚀变主要有硅化、萤石化、黄铁矿化、蒙脱石化、水云母化、赤铁矿化、绿泥石化。

4结语

在对峡里铀矿区地质构造特征、矿床矿化蚀变特征分析的基础上，详细探讨了矿化成因，对于区内铀矿找矿工作有一定的参考价值。

参考文献

[1]杜乐天，王文广.华南花岗岩型铀矿找矿新目标——绢英岩化铀矿类型[J].铀矿地质， 2009，25(2)：85-90.

[2]杜乐天，王文广.碱型地幔流体与富碱热液成矿[J].矿床地质, 2009，28(5)：599-610.

Geological Characteristics and Mineralization Genesis of the Xiali Uranium Deposit in Jiangxi Province

Yan Zonggen

(263 Brigade of the Jiangxi Nuclear Industry Geological Bureau)

AbstractXiali uranium deposit is located in the NW side of Xiajiang county, Jiangxi province, the structures in the mining area are developed, magma intrusion with multi-phase, the hydrothermal activities are frequent, the wall rock alteration is strong. Based on analyzing the geological tectonic characteristics of the mining area,the ore-body occurrence characteristics, mineral composition and combination characteristics of the uranium ores, mineral produce order, ore types, ore chemical composition and its associated elements characteristics are discussed in depth. Based on the above analysis results,the mineralization genesis is studied to provide reference for the prospecting work in the mining area.

KeywordsGeological tectonic characteristics, Mineral composition, Ore types, Mineral produce order, Mineralization genesis

(收稿日期2016-01-13)

晏宗根(1967—)，男，高级工程师，331307 江西省新干县昌言路6号。