胡茂梅， 杨 松， 邵 飞， 刘守坚， 梁发辉， 邓 军

(1.核工业270研究所，江西南昌 330200;2.中核抚州金安铀业有限公司，江西乐安 344301;3.江西省核工业地质局265大队，江西鹰潭 335000)

修水碳硅泥岩型铀矿特征及资源潜力分析

胡茂梅1， 杨 松2， 邵 飞1， 刘守坚3， 梁发辉1， 邓 军1

(1.核工业270研究所，江西南昌 330200;2.中核抚州金安铀业有限公司，江西乐安 344301;3.江西省核工业地质局265大队，江西鹰潭 335000)

修水碳硅泥岩型铀矿主要有保峰源、董坑、大椿、白土、洞下矿床，矿床集中分布于修水复向斜中，构成修水矿化集中区，该矿化集中区位于修水—宁国—开化碳硅泥岩成矿带西端，是我国重要的碳硅泥岩型铀矿主产地，具有优越的区域铀成矿地质条件。通过铀矿调查评价工作，分析厘定了研究区岩性岩相、构造、岩相古地理、铀源等条件，明确了灯影组、王音铺组碳硅泥岩建造为研究区主要铀源层、赋矿层，新发现了观音堂组中的工业铀矿体。以铀成矿地质条件、铀矿化特征分析为重点，预测铀资源潜力。

碳硅泥岩型铀矿;修水复向斜;矿化集中区;资源潜力

胡茂梅，杨松，邵飞，等.2012.修水碳硅泥岩型铀矿特征及资源潜力分析［J］.东华理工大学学报:自然科学版，35(2):129-135.

Hu Mao-mei，Yang Song，Shao Fei，et al.2012.Characteristics and resource potential of arbonaceous-siliceous-argillitic rock-hosted uranium deposits in Xiushui area［J］.Journal of East China Institute of Technology(Natural Science)，35(2):129-135.

碳硅泥岩型铀矿是我国重要的铀矿类型之一(黄世杰，1982)，资源潜力巨大。修水矿化集中区为我国南方碳硅泥岩型铀矿集中区(张待时，1994)，勘查工作始于1960年代，提交了保峰源、董坑、大椿、白土、洞下矿床及大批矿点、矿化点，进行了系列的研究工作，研究区的勘查价值、成矿地质条件、铀资源潜力与找矿方向等问题一直是研究区评价的核心和焦点所在，作者旨在通过研究区铀成矿地质条件、铀矿化特征的综合分析，对关键的铀成矿要素进行组合研究，明确其铀资源潜力和找矿方向，为深入勘查提供依据。

1 成矿地质条件

1.1 区域地质背景

研究区位于江南台隆边缘的修水—都昌台陷西部的修水—武宁复式向斜西部，修水矿化集中区主要位于修水—宁国—开化碳硅泥岩成矿带西端的修水复式向斜之中。修水复式向斜为断陷型复式向斜，轴部由晚古生代及早三迭世地层组成，两翼分布震旦纪及早古生代地层，厚达5 500 m，晚古生代到早三迭世沉积较薄，中新生代以隆起为主，局部有断陷盆地，堆积陆相红色磨拉石建造。断裂构造发育，主要呈近东西向、北北东向及北西向，多分布于复背斜两翼、背向斜构造的交接地带。

上震旦统灯影组、下寒武统王音铺组碳硅泥岩层为区域铀源层及赋矿层位。沉积成岩阶段沉积环境对铀成矿的控制作用体现为含铀岩组富铀层的形成，构成研究区近东西向带状富铀沉积相的空间分布，铀矿床的分布与富铀层分布相吻合，目前已发现的保峰源、董坑、大椿、白土、洞下矿床的矿体均产于修水复向斜南翼的上震旦统灯影组、下寒武统王音铺组碳硅泥岩层中，已发现的矿点、矿化点均呈类似分布。矿化类型属于同生沉积后生改造富集型(赵凤民，2009)①张待时，祁亮等.1992.修水县碳硅泥岩金(铀)矿形成地质条件及成矿预测.核工业270研究所.②赵瑞麟，邵飞，王顺生，等.1992.修水县烂泥塘-古市地区碳硅泥岩金(铀)矿形成地质条件及成矿预测.核工业270研究所.③祁亮，周炳官，龙期华，等.1992.修水县东津-沈坊地区碳硅泥岩金(铀)矿形成地质条件及成矿预测.核工业270研究所.④赵瑞麟，邵飞，周炳官，等.1991.江西修水东津-杭口地区震旦-寒武系金(铀)控矿条件及找矿方向.核工业270研究所.。

图1 修水矿化集中区铀矿地质图Fig.1 Uranium geological map of Xiushui mineralization concentration area

1.2 岩性岩相条件

研究区出露有震旦系及寒武系一套滨海-浅海相沉积岩系，呈东西向展布，以小角度倾向盆地中心，倾角10°～30°，古近系红色砂砾岩以帽状零星分布于盆地中心的寒武系炭质泥岩之上(图1)。下寒武统王音铺组(∈1w)及上震旦统灯影组(Z2dn)为研究区主要赋矿层位。

王音铺组(∈1w)分布在修水复式向斜两翼，与下覆灯影组呈整合接触，自下而上分为四层。第1层主要为黑色薄层状含碳硅质泥岩，局部夹泥灰岩透镜体，发育3～4 m厚的层间破碎带，是研究区赋矿层位之一。第2层岩性为黑色含硅碳质泥岩，普遍含有直径为2～3 cm的球状或椭球状磷结核，底部与第一层顶板在遭受挤压破碎后常被方解石脉充填胶结，呈揉皱形式出现。是区域标志层，见有较好的工业矿体。第3层主要为黑色含碳硅质泥岩夹薄层硅岩，厚度大，平均厚度达50.54 m，为主要的含矿层之一。第4层为黑色含碳硅质泥岩与黑色含碳泥质硅岩互层。

上震旦统灯影组(Z2dn)出露于修水复式向斜两翼，其中第3层为研究区的主含矿层之一。第1层为深灰色硅质白云岩，岩石破碎，被后期石英、方解石脉充填胶结，层位稳定，典型标志层。第2层上部为灰色白云质泥岩或青灰色泥岩，具典型的泥质结构。中上部为深灰黑色硅质白云岩及黑色含炭硅质泥岩，具泥状结构，平行层状构造。第3层上部常有一层厚约3～4 m的灰色硅质泥岩、泥质白云岩，中下部为含炭微晶白云岩、灰色泥岩、灰白色硅岩和灰黑色硅岩，是研究区主要的控矿层位之一。

1.3 构造条件

层间破碎带与矿化关系较为密切，主要发育有灯影组第3层内的层间破碎带，王音铺组第3层底部附近的层间破碎带，王音铺组第4层及第3层顶部层间破碎带。

(1)灯影组第三层为中心的层间破碎带。包括全部的灯影组第3层地层和其上王音铺组第1层底部地层，其下的灯影第2层上部地层。由于灯影第3层由极软的青灰色泥岩和脆性的硅岩或含碳微晶白云岩组成，极易形成层间破碎，其上的王音铺组第1层底部黑色含碳硅质泥岩形成破碎，在深部钻孔中往往较软的泥岩取不到岩心，以岩渣、岩粉代替，脆性的硅岩或含碳微晶白云岩岩块、岩渣出现。应该指出并不是这三种岩层同时破碎，这要看灯影组第三层脆性岩石的发育情况，如果灯影组第三层本身岩层中软硬岩层都很发育，层间破碎带往往局限于此层之中，如果脆性岩石以较厚层形式仅发育于灯影组第三层上部，则易形成灯影组第三层与王音铺组第一层下部破碎，反之，脆性岩石在灯影组第三层下部，易形成灯影组第三层与灯影组第二层的层间破碎。这个层间破碎带是研究区重要的含矿构造之一。

(2)王音铺组第3层底部附近的层间破碎带。由于王音铺组第二层仅4 m厚，这个层间破碎带也往往涉及王音铺组第2层及王音铺组第1层上部地层，在矿床南部探槽中有所反映，主要在钻孔中揭露控制。如往往在相应位置岩心相对破碎，局部石墨镜面发育等。ZK4801钻孔中情况比较典型，王音铺组第三层底部层间破碎带较发育，铀矿体与之同步产出。该层间破碎带亦区主要控矿构造之一。

(3)王音铺组第4层及王音铺组第3层顶部层间破碎带。由于王音铺组第四层及王音铺组第三层顶部硅岩、泥岩互层性质，层间破碎带较为常见。层间破碎带的发育往往都有一个层间垂直节理发育的过程，垂直节理与层间破碎带紧密共生，铀矿化产于王音铺组第3层顶部的层间破碎带，而富矿地段又是垂直节理更为发育的地段。王音铺组第4层与王音铺组第3层顶部层间破碎在主要矿床中控制了地表浅部次生淋积型矿体。

总之，层间破碎带是控制矿体的直接地质因素，但由于研究区构造活动强弱不均，层间破碎带厚度增大，甚至整个地层从上而下破碎带，造成层间破碎带分带不明显。

(4)构造与矿化的关系。构造与矿化关系密切，主要表现为层间破碎直接控制矿化的产出，如灯影组第3层为中心的层间破碎带和王音铺组第三层底部附近的层间破碎带控制了矿床内绝大多数矿体，但它仅仅只能是直接控制矿化的因素之一，因为矿化还受有利的岩性及屏蔽层控制。

密集节理为成矿热液或地下水提供通道，提供场所，起着不可忽视的作用。

1.4 岩相古地理条件

晚震旦—早寒武世时期，研究区处于台沟型陆表海的陆缘-滨浅海区，南部为中间性九岭古岛，继承了早震旦世的台沟古构造格局和古地理景观，历经晚震旦世灯影期浅海-半深水陆缘海盆相向早寒武世王音铺期陆缘斜坡-盆地相的岩相古地理演化发展阶段①，沉积了一套以黑色页岩、硅质岩为主的碳硅泥岩建造，厚度100～200 m，以富炭、富硅、富磷及富含多种金属元素为其特征，受古地貌条件制约并形成一系列的规模不等的早寒武世凹陷区，凹陷部位为下寒武统碳硅泥岩建造出露层位多、沉积厚度大的地区，亦是铀矿富集区，已发现的大椿、董坑、洞下、白土、保峰源矿床均产于早寒武世凹陷内(图2)。

1.5 铀源条件与成矿模式

研究区下寒武统的铀丰度较地壳平均值高8～20多倍(表1)，显示了铀的预富集，是成矿的主要铀源层，成岩后的水热成矿作用、表淋作用形成铀矿化。

表1 修水地区震旦—寒武纪地层铀钍含量表Table 1 the uranium thorium content list of Sinian Cambrian in Xiushui area

铀的成矿模式:热液(由热液或热水改造)形成的“水热成矿作用”(上侵式);由外生成矿(表生、淋积)形成的“表淋作用”(下渗式)。

研究区的大多矿床、矿点都具水热改造的痕迹。矿化层出露或临近地表，则表生淋积作用明显，如有水热作用叠加，矿化相对更富。

水热成矿作用温度变化范围为245～104℃，主要为210～45℃，成矿压力一般为12.1～29.5 Mpa。

当矿源层相对近地表或出露地表时，在地下水、天水的表生地质作用下，铀源层中的铀遭到强烈的淋积作用。

图2 修水矿化集中区早寒武世岩相古地理与铀矿分布关系图Fig.2 The relationship diagram about lithofacies palaeogeography of the Early Cambrian and distribution of uranium deposits in Xiushui mineralization concentration area

2 铀矿化的基本特征

2.1 矿体特征

研究区矿化类型为碳硅泥岩型铀矿，主要有保峰源、董坑、大椿、白土、洞下矿床，矿点23个、矿化点约10个，集中分布于修水复式向斜西翼。铀矿化主要产于寒武系下统王音铺组黑色含炭硅质泥岩和震旦系上统白云岩或白云质泥岩中，其中以王音铺组第三层、灯影组第三层产出矿体最多。矿体形态呈似层状、透镜状，产状与地层产状一致，缓倾，倾角10°～15°(图3)。矿体走向长12～140 m，倾向长18～253 m，厚度除主矿体相对较稳定外，小矿体变化较大。

2.2 矿石特征

矿石类型主要为黑色含炭硅质泥岩型铀矿石，黑色含炭微晶白云岩型铀矿石，其次为青灰色泥岩或白云质泥岩型铀矿石(赵凤民，2009)。

黑色含炭硅质泥岩铀矿石:一般为黑色、灰黑色，可见泥状断口，薄-中厚层状构造，常见1～5 mm、局部宽达20 mm以上的淡红色方解石脉，黄铁矿呈星散状、似层状和细脉状产出，近地表矿石黄铁矿被溶蚀，铀矿物氧化成翠绿色的片状次生铀矿物(表2)。

表2 黑色含炭硅质泥岩型铀矿石矿物成分表Table 2 The mineral composition list of black carbonaceous siliceous pelitic rock

图3 保峰源矿床8线地质剖面图Fig.3 deposit geological profile of baofengyuan deposit in eight line

黑色含碳微晶白云岩型铀矿石:黑色、灰黑色，微晶-隐晶结构，主要由微晶、隐晶白云石组成，少量硅质及碳质。矿物硬度较大，往往小刀难以刻划，故宏观上极似黑色硅岩，性脆，裂纹发育，甚至形成碎裂岩、角砾岩，具碎裂及角砾构造，局部可见方解石细脉(1～2 mm)沿裂隙充填。黄铁矿主要以显微粒状分散状和细脉状产出，沥青铀矿以显微葡萄状、乳滴状及显微粒状形式存在(表3)。

伴生元素为V，Mo，主要分布于王音铺组地层中，与石煤层关系密切。

矿化蚀变主要有碳酸盐化，成岩期呈白色规模较大，与矿化无关，成矿期呈肉红色，有交代围岩现象;硅化较发育，镜下可见平行层面的石英细脉，常在矿体附近，对找矿有一定指示意义;赤铁矿化呈云雾状质点对碎裂岩、角砾岩及碳酸盐脉浸染而造成岩石发红，与黄铁矿化共生，为富矿石的找矿指示标志。

表3 黑色含碳微晶白云岩型铀矿石矿物成分表Table 3 The mineral composition list of black carbon containing microcrystalline dolomite rock

2.3 成矿时代

铀成矿表现为多期次叠加成矿作用(表4)。

表4 修水地区主要碳硅泥岩型铀矿床铀矿化形成时代Table 4 Uranium mineralization age Main carbonaceous-siliceous-argillitic rock type uranium deposits in Xiushui area

最早的铀矿化(147.2 Ma)与燕山早期幕阜山岩体形成有关;第二期铀矿化(112～108 Ma)与幕阜山岩体内补体的侵入活动及伴随的断裂活动时期相近;第三期铀矿化(66 Ma)与新生代断陷红盆形成时间相近;第四期铀矿化(54～52 Ma)则与始新世断裂活动关系密切;第五期(33～24 Ma)铀矿化与古近纪与新近纪交界的喜马拉雅主幕构造运动有关;第六期铀矿化(9.1～1.5 Ma)与新构造运动造成该区进一步抬升、剥蚀有关，从而形成淋积型矿体。表生的淋积成矿作用，现代仍在进行(张子龙，2011)。

2.4 铀矿化空间分布规律

2.4.1 铀矿化具层控性和多层性

矿化围岩有炭硅质白云岩、硅质板岩、炭质页岩、炭质板岩、含磷结核炭质板岩、含硅炭质泥岩等。它们产于上震旦-下寒武统各级地层单元内，由于岩石物理性质的差异，造成岩层结构刚柔相间，隔水层与透水层相间，从而在后期构造活动时产生顺层滑动，因此矿化常受切层断裂和层间断裂联合控制，且层间断裂破碎带是储矿的主要场所，矿化显层控性和多层性，表现在同一地区或同一矿床范围内有多个赋矿层位。

2.4.2 赋矿层位由西向东有抬高的趋势

研究区赋矿层位总体上是上震旦统-下寒武统，具体到矿床、矿点赋矿层位差异明显。总体变化规律是自西向东赋矿层位变高，如修水地区的董坑矿床，矿化主要产于上震旦统陡山沱组，向东到保峰源矿床则矿化产于上震旦统灯影组及下寒武统王音铺组内。宏观上，从江西彭泽向东到安徽绩溪、宁国，浙江开化一带，此类铀矿化仅赋存于荷塘组，而上震旦灯影组内仅发现少量异常点。

3 铀资源潜力分析及找矿方向

通过上述分析，修水矿化集中区具有有利的区域成矿背景及铀成矿地质条件，晚震旦-早寒武世，经历了浅海-半深水陆缘海盆相向陆缘斜坡-盆地相的岩相古地理演化发展阶段，沉积了一套以黑色页岩、硅质岩为主的碳硅泥岩建造组成的含铀岩层，成岩后的水热成矿作用、表淋作用强烈，已有的矿床、矿点、矿化点密集，矿化信息丰富，具备发展成矿田的铀资源潜力，按已掌握的成矿规律进行选点、勘查，矿量会有很大的增加(赵凤民，2009)。

3.1 已知矿床的深部及近外围是深入找矿的主要方向

区内前人已发现有保峰源、董坑、大椿、白土、洞下铀矿床，矿体的空间分布规律研究表明:区内矿化垂幅达400 m以上，前人勘查控制深度仅200～300 m，矿床的深部还有十分广阔的找矿空间，多数矿床未封边，其外围还有较大的探索空间。

（3）电磁吸附式试验平台设计及制造 本工装主要由下部支撑框架、电永磁吸附式上部装配平台、气动压紧式上部装配平台三部分构成（见图1）。

我所实施的省地勘基金项目通过分析研究，确定了保峰源矿床深部的灯影组、王音铺组赋矿层位向北倾伏，矿体亦有向北倾深变富、变厚的趋势，据此，在矿床的深部、北部分别发现了新的富铀矿体。因此，加强已有矿床的成矿地质条件、成矿规律、控矿因素及矿体空间分布规律研究，矿床的深部找及近外围应为研究区的第一找矿方向。

3.2 修水复式向斜南翼的修水—董坑地段为深入找矿的有利地段

修水复向斜南翼的修水—董坑地段，灯影组、王音铺组赋矿层位出露于地表，呈近东西向稳定延伸，以低角度向北倾伏埋深于观音堂组地层之下，除发育保峰源、洞下、白土、董坑矿床外，许多矿点、矿化点及放射性异常发育，尚未进行揭露。总之，该地段具备区域相类似的铀成矿地质条件，应有较好的探索前景，是开辟新的成矿地段的有利地段。

3.3 修水复式向斜北翼大椿—南坑地段重新调查评价，开辟找矿新地段

前人铀矿地质工作程度低，具有较好的铀成矿地质条件和矿化信息。灯影组、王音铺组赋矿层位广泛分布，成岩后的水热成矿作用、表淋作用强烈，分布有大椿矿床及矿化点。因此，加强铀矿地质调查评价，有望发现类似于大椿矿床的新矿床。

黄世杰.1982.碳硅泥岩型铀矿找矿的地质判据［M］.北京:原子能出版社:147-156.

张待时.1994.中国碳硅泥岩型铀矿床成矿规律探讨［J］.铀矿地质，10(4):207-219.

赵凤民.2009.中国碳硅泥岩型铀矿地质工作回顾及发展对策［J］.铀矿地质，3(2):91-97.

张子龙.2011.迭部铀矿田成矿地质条件及资源量扩大方向分析［J］.铀矿地质，9(5):257-264.

Characteristics and Resource Potential of Arbonaceous-siliceous-argillitic Rock-hosted Uranium Deposits in Xiushui Area

HU Mao-mei1， YANG Song2， SHAO Fei1， LIU Shou-jian3， LIANG Fa-hui1， DENG Jun1
(1.Research Institute No.270，CNNC，Nanchang，JX 330200，China;2.Fuzhou Jin’an Uranium Mine Co.Ltd，CNNC，Le’an，JX 344301，China;3.Geological Party No.265，JX Nuclear Geology Bureau，Yingtan，JX 335000，China)

The arbonaceous-siliceous-argillitic rock-hosted uranium deposits mainly include Baofengyuan，Dongkeng，Dachun，Daitu，Dongxia in Xiushui area，which are concentrated in Xiushui synclinorium，and formed into mineralization concentration area which is located in western of the Xiushui-Ningguo-Kaihua carbonaceoussiliceous-argillitic rock in metallogenic-belt，it is the main origin of carbonaceous-siliceous-argillitic rock type uranium deposits in our country，we have carried out by the uranium survey and evaluation work，an analysis on the area of lithology and facies，structure，lithofacies palaeogeography，uranium source conditions，clearled the Dengying Formation，Wang Yin Pu group of carbonaceous-siliceous-argillitic rock construction for regional uranium source，host strata，found a new industrial uranium ore body in Buddism godness Guanyin hall group.This page is based on the geological conditions of uranium metallogenesis，uranium mineralization characteristics analysis to predict the potential of uranium resources.

arbonaceous-siliceous-argillitic rock-hosted uranium deposits;Xiushui synclinorium;mineralization concentration area;resources potential

P619.14

A

1674-3504(2012)02-0129-07

10.3969/j.issn.1674-3504.2012.02.005

2012-03-10 责任编辑:吴信民

江西省地勘基金铀矿调查评价项目(20110215)

胡茂梅(1963—)，男，高级工程师(研究员级)，长期从事铀矿地质勘查及研究工作。E-mail:hmm270@126.com