李 栋

（江西省核工业地质局二六五大队，江西 鹰潭 335001）

1 前言

马荃盆地位于赣杭构造火山岩铀成矿带[1]中段。自20世纪50年代发现航测异常以来，多家单位在盆地内开展地表及浅部铀矿勘查工作，截止1986年，找矿深度拓展到400m，落实马荃铀矿床和众多铀矿（化）点，积累了丰富的找矿经验和科研成果。但此后拓展找矿的效果并不理想。近些年，我国铀成矿理论迅速发展，对铀成矿内因认识更加深入，加之盆地周围基础地质研究取得了较大的进展，为我们全面反思盆地内的铀成矿机理创造了条件。

2 地质背景

马荃火山盆地位于饶南坳陷北部，北接钦杭结合带，南临武功山隆起。萍乡—绍兴地壳叠接断裂带、赣东北地壳叠覆断裂带、鹰潭—安远深断裂带分别从期北侧、北西侧、南东侧通过。盆地居于萍乡—绍兴地壳叠接断裂带控制的余江—广丰幔隆带西端之鹰潭幔凸之上，构造—岩浆活动强烈。

盆地基底为新元古代青白口纪双桥山群（Pt31as）、周潭岩组（Pt31bz）、震旦纪洪山组（Z1h）和早古生代寒武纪外管坑组（∈0-1w），盖层主要为白垩系（图1）。外管坑组是一套黑色页岩、硅质岩为主的炭硅泥岩建造，分布零散，是该区矿源层。早白垩世火山岩、火山碎屑—沉积岩为主要的含矿地层，上覆晚白垩世红色盖层。

图1 马荃盆地铀矿区域地质简图

基底褶皱发育，多呈紧密线型褶皱，其褶皱轴向近东西向。盖层褶皱不发育。断裂构造为长期发展的深大断裂及其派生断裂和继承性断裂，对盆地的形成及岩性、岩相分布有着重要影响，并在盆地形成后进一步起到控岩控矿作用。盆地内断裂可分为NE、NW、NNE及NNW向四组，一般延伸长一至十几公里。盆地东南方向马鞍山、乌岭火山机构与盆内火山岩形成关系密切，北部龙岗岭玄武岩活动与成矿关系密切。

盆地内岩浆岩主要为加里东期、燕山期岩浆岩。酸性—中酸性—中基性—基性均存在，以酸性为主，分布广泛且种类多，有斜长花岗岩、流纹斑岩、石英斑岩、花岗斑岩、霏细岩等，其次为中酸性的安山岩、粗安岩，以及燕山期基性橄榄岩、钙碱性玄武岩。中酸性粗安岩、角砾粗安岩与铀成矿关系密切。

3 马荃矿床概况

矿区内地层结构简单，第四系覆盖广泛（图2）。基底为新元古代周潭岩组（Pt31bz）。盖层为早白垩世火山碎屑岩、火山熔岩、火山碎屑沉积岩系和晚白垩世紫红色砂岩、砂砾岩，火山岩系地层与上覆、下伏地层呈不整合接触。早白垩世鹅湖岭组第三段第二层火山熔岩[2]为主要的含矿岩石。矿区以断裂构造为主，可分为NE向、NEE向、NW向三组，其次深部见个别隆升构造，局部见层间破碎带。矿区仅在北部钻孔中见辉绿岩脉，宽约20～30cm，最高侵位于K1e3顶部。

马荃矿床铀矿化受构造和岩性控制，NE向F1断裂构造控制矿床定位，次级断裂、隆升构造及层间裂隙带控制了矿体的产出。铀矿体赋存于早白垩世鹅湖岭组第三段（K1e3-2）角砾粗安岩、粗安岩中（图3），矿体呈似层状、透镜状，矿石品位一般为0.06%～0.08%，矿化中心明显，富矿产于拱隆构造轴部和两翼的层间破碎带中。

矿床的矿化围岩蚀变比较微弱，但种类较多，比较常见的有高岭土化、褐铁矿化、粘土化、碳酸盐化、水云母化、硅化、绿泥石化、赤铁矿化（红化）及黄铁矿化。铀矿化主要与弱红化、黄铁矿化、硅化关系较为密切，近矿蚀变有粘土化、褐铁矿化、水云母化、绿泥石化。

铀矿石呈细分散—浸染状结构，块状构造，矿石物质成分比较简单，原生矿石中主要有沥青铀矿、黄铁矿、闪锌矿、水云母和方解石等，氧化矿石中见有铀黑和铀磷酸盐矿物，与U伴生的微量元素中，P含量最高。

铀的存在形式有两种：一是贫矿石中铀呈被吸附状态存在，主要为蒙脱石吸附；二是富矿石中铀呈星点铀矿物形式存在于矿化的角砾安山岩中，分布于角砾边缘，以沥青铀矿为主。

4 矿床成矿机制问题探讨

涂烈等（1986年）综合马荃矿床多年找矿经验和成果认为该矿床铀矿化为低温热水淋积成因的层控型矿床，北京第三研究所对矿石的同位素年龄测定成矿年龄为87±3.6Ma，相当于晚白垩世时期（样品为角砾粗安岩）[3]。笔者从地质特征、矿体特征、岩石地球化学分析论文马荃矿床成矿物质来源、成矿流体来源，认为马荃矿床为晚白垩世热液型矿床，重建了矿床成矿模式。

4.1 熔岩岩石化学特征

矿区粗安岩、角砾粗安岩同源异相，二者在成矿前和成矿期热液作用下，岩石化学成分变化较大（表1），同时也保留了丰富的地质信息。

从表1中的化学成分变化可以看出，原岩经热液蚀变作用具以下特征：（1）排硅，凡蚀变岩石SiO2含量均降低，粗安岩和角砾粗安岩的角砾排硅最为强烈，表明硅带出条件良好；（2）矿化岩石中富钾排钠，贫化岩石中富钠排钾；（3）矿化岩石中磷超富集；（4）矿化岩石中Fe2O3/FeO明显减小，说明有还原性气液参与成矿。这些特征表明，本区经历两期热液蚀变：钠增钾减的钠交代和钠减钾增的钾交代，钾交代作用与铀的富集关系极为密切。

图2 马荃矿床地质简图

图3 马荃矿床纵-横剖面对比图

钻孔中见到的角砾粗安岩均为蚀变岩，在破碎—裂隙带处矿化较好，岩石较完整地段则表现为铀缺失。粗安岩在破碎—裂隙带中矿化较好，岩石较完成地段蚀变较弱。结合岩石化学成分变化可知，角砾粗安岩先后经历钠交代作用和钾交代作用，钠交代为全岩交代，钾交代作用叠加在钠交代作用之上，仅在破碎—裂隙带及周围发育。粗安岩仅在破碎—裂隙带及周围发育钾交代。

综上所述，矿区钠交代作用仅发生在角砾粗安岩中，具面式、体式交代特征，排硅、钾、矿质，富钠，其使原岩中的铀活化，参与成矿。钾交代作用发生在角砾粗安岩和粗安岩破碎—裂隙带中，具线式交代特征，排硅、钠，富钾、矿质、磷，该期热液具有深源特征，垂向延深大，由断裂构造连通。总体来看，钠交代发育在成矿前，钾交代作用发育在成矿期，且控制了富矿体的产出。

表1 马荃矿床熔岩岩石化学平均值（%）

4.2 成矿物质来源

钠交代作用具面式、体式交代特征，是封闭环境下碱交代的特征[4]。成矿前，钠交代使角砾粗安岩中铀物质活化、迁移，部分岩石中铀含量由10～50×10-6降低至3～6×10-6，贫化现象极为明显。但在封闭环境下，矿质运移距离极为有限，含矿溶液很难汇聚形成工业矿体，铀物质最终以应力薄弱（少量裂隙）部位为中心呈吸附状态沉淀于岩石中，热液蚀变预富集为后期成矿奠定了基础，也使的围岩之中铀参与成矿。

钾交代具线式交代特征，是开放式环境下碱交代的特征[4]。富钾热液是成矿期热液，其沿构造破碎—裂隙带运移，通过处均有较好的铀矿化形成。粗安岩中无铀贫化段，但有铀矿体分布，说明富钾热液同时也是含矿热液，携带有深部矿质；角砾粗安岩在钠交代后的构造运动作用下，应力薄弱处破碎强烈，富钾含矿热液叠加在前期铀预富集部位，形成高品位的厚大铀矿体。

因此，本区成矿物质主要来源于深部，角砾粗安岩也提供了部分成矿物质。

4.3 成矿流体来源

前已述矿区先后经历了成矿前钠交代作用和成矿期钾交代作用，即富钠热液为成矿前热液，富钾热液为成矿期热液。玄武岩事件—基性岩墙贯入引领幔汁上涌成矿，碱性热液就是幔汁演化的产物[5]。钻孔中揭露到的辉绿岩最高侵位与K1e3-3，且保留了明显的Na交代特征且钠交代作用向上减弱，说明辉绿岩侵位应在成岩与成矿之间，时间上更靠近成岩期。盆地北部龙岗岭钙碱性玄武岩[6]SHRIMP锆石U-Pb年龄为91±3Ma[7]，与成矿时间基本一致。

成矿前期，辉绿岩引领富钠流体进入/交代相对封闭环境下的角砾粗安岩，并萃取矿质，流体演化为热液后运移条件较差，就近或短距离迁移后卸载，本次蚀变使岩石内铀预富集，没有明显的富集中心，为后期含矿热液叠加成矿奠定了基础。

成矿期，华南盆岭格局基本定型，拉伸构造完全张开，矿区北部龙岗岭火玄武岩引领富钾的含矿流体上涌，该期流体磷含量高，而磷是地幔流体的特征标志，表明该期流体可能发源于地幔，为还原流体，矿化岩石中Fe2O3/FeO明显减小也证明了这一点。流体演化为热液后沿断裂构造到达矿区，在拱隆构造及配套裂隙处聚集、卸载，形成了又富又大的工业矿体有明显的富集中心。

值得一提得是，由于迁移距离远，含矿热液可能经历了多次卸载，但仍在矿区形成厚达十几米的工业矿体，说明了矿区沿主控断裂开展深部找矿的前景极为广阔。

4.4 成矿流体中铀的迁移形式

赣杭带内火山岩铀矿铀存在形式多样，研究表明成矿流体带内成矿流体为高温高压的还原流体，其中U是以+4价杂化配合物存在，U的卸载主要由于稳压降低配合物的分解作用导致[8]。

4.5 成矿模式

在赣杭火山岩构造带拉张的大背景之下，龙岗岭—马鞍山—坞岭一线火山活动强烈。早白垩世马鞍山、坞岭火山喷溢形成粗安岩、角砾粗安岩。之后，辉绿岩引领的富钠流体在封闭环境下交代岩石，使岩石中的铀发生热液蚀变预富集，在岩石应力薄弱部位铀预富集。后在构造作用下，发育破碎带、拱隆构造及配套裂隙带。晚白垩世，龙岗岭玄武岩事件带来深部富钾含矿的还原流体，富钾流体经断裂交代运移至矿区，在上升过程中逐步减温降压，最终在拱隆构造顶部及两翼裂隙带富集、卸载，在粗安岩中形成铀矿体，在角砾粗安岩中与前期铀富集部位叠加共同形成又富又大的铀矿体。因此，沿主控断裂向深部寻找隐伏矿体前景极为广阔。

5 结语

（1）马荃火山盆地是赣杭构造带上众多火山盆地之一，马荃铀矿床同样是众多中低温热液型铀矿床之一，铀矿化定位在钾交代体之中，成矿过程中有深部含矿的还原流体参与，最终在有利的空间成矿。

（2）富钾含矿的还原流体在上升过程中经历了多次减温降压，加强对热液运移通道的研究，有望取得新的找矿突破。