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粤北白水寨地区铀矿找矿潜力分析

2012-12-19王春双吴烈勤

关键词:交汇铀矿断裂带

王春双, 吴烈勤

(核工业二九〇研究所,广东韶关 512026)

粤北白水寨地区铀矿找矿潜力分析

王春双, 吴烈勤

(核工业二九〇研究所,广东韶关 512026)

粤北下庄矿田位于南岭纬向构造带第二亚带中段的大东山—贵东花岗岩带东部,其大地构造位置处于华夏古陆西缘及闽赣后加里东隆起西南缘与湘、桂、粤北海西—印支坳陷的复合部位,铀成矿地质条件优越,是我国花岗岩型铀矿集区之一。本文通过对含矿岩性、控矿断裂以及放射性物化探等资料综合分析,结合近年来钻探成果,表明白水寨地区铀矿化严格受蚀变碎裂岩带及其上、下盘附近的蚀变碎裂花岗岩,以及花岗岩小岩体内、外接触带控制;认为区内岩浆活动多期多阶段、富铀热液活动多期次、含矿断裂构造带发育和围岩蚀变强烈,具备了铀成矿有利的地质条件,是下庄矿田内进一步开展铀矿找矿潜力较大的重要地区之一。

铀矿;成矿条件;控矿因素;找矿潜力;下庄矿田

伴随着铀矿事业不断发展,粤北花岗岩地区跃然成了铀矿找矿和研究的主要地区。自希望矿床发现以来,经几代人的不断努力,目前已经控制了丰富的资源量。但铀作为战略资源和清洁能源,我国还需要更多的资源储备,所以在希望矿床外围,依托较好的矿点在其深部“攻深找盲”,寻找可供持续开发利用的铀资源。

1 区域地质概况

在区域上,贵东岩体位于南岭纬向构造带的大东山-贵东花岗岩带,为印支期-燕山期多期、多阶段岩浆活动侵入形成的复式岩体(徐夕生等,2003),主要受区域性NE、EW和NW向三组深(大)断裂带的交汇控制。

下庄矿田位于贵东岩体的东部,其大地构造位置处于华夏古陆西缘及闽赣后加里东隆起西南缘与湘、桂、粤北海西-印支坳陷的复合部东南缘;恩平-新丰深断裂带、黄陂-龙南大断裂带、惠来-汝城深断裂带及大东山-漳州大断裂带相交汇部位。这种独特大地构造位置是(深)大断裂带的交汇复合的构造节,为构造岩浆活动和铀成矿作用的发生、发展提供了有利的地质条件。其基底岩层为深变质作用和混合岩化而成,且存在古老的富铀岩层,为本区铀矿的原始铀源体。

贵东岩体是多期、多阶段岩浆活动形成的复式花岗岩体,区内岩浆活动频繁。印支期岩浆活动最为强烈,呈岩基广泛分布,其成岩年龄226~228 Ma(徐夕生等,2003),主要岩性为粗 -中粒斑状黑(二)云母花岗岩;燕山晚期细粒花岗岩小岩体极其发育,呈小岩体、岩枝、岩株状广泛出露,其成岩年龄114~141 Ma(吴烈勤等,2003),主要为细粒-细不等粒黑(二)云母花岗岩;以及少量中基性岩脉,呈岩墙(脉)产出,其成岩年龄90~140 Ma,主要为角闪辉绿岩、辉绿玢岩、闪长玢岩、拉辉煌斑岩等。

2 研究区铀成矿地质条件

白水寨地区位于下庄矿田的西北部,其铀矿化类型主要有沥青铀矿-微晶石英和沥青铀矿-碱交代型两种,铀矿化严格受3号蚀变碎裂岩带及其上下盘附近的蚀变碎裂花岗岩,以及花岗岩小岩体内外接触带控制。含矿岩性主要有碎裂岩、碎裂花岗岩、硅化构造角砾岩和碱交代花岗岩,矿化部位普遍发育硅化、赤铁矿化、碱交代和水云母化等。铀矿体沿倾向和走向呈尖灭再现产出,具有品位富,厚度大的特点。

2.1 岩性条件

区内出露的岩性复杂,从酸性到基性均有出露,主要为早期下庄主体中粒黑云母花岗岩(γ5

1-2)、晚期补体(白水寨岩体和龟尾山岩体)细粒黑云母花岗岩(γ53-1)、少量碱交代岩和中基性岩脉(图1)等,具备成矿有利围岩。

图1 白水寨地区地质简图Fig.1 Geological sketch map of Baishuizhai area

岩石碎裂、蚀变和自变质作用强烈,为含铀热液富集提供有利条件。蚀变普遍发育于断裂构造带内及附近,碎裂程度高,蚀变作用强烈,有多期叠加的特点;主要有硅化,伴有硅化的赤铁矿化,绢云母化,绿泥石化及钾(钠)长石化等(照片1,2)。

铀矿化与硅化、赤铁矿化伴有高岭土化等蚀变有关,铀矿体赋存于断裂带蚀变碎裂岩和碱交代花岗岩中,且构造带延伸稳定,矿体呈尖灭再现产出(图2),一般蚀变越强烈,构造带延伸越稳定,对铀成矿越有利。

区内岩性主体与补体的接触界线明显,补体呈指状侵入于中粒黑云母花岗岩中;岩性呈突变接触,其接触部位常发育伟晶岩包的特点。界线分明的岩石接触部位提供了成矿热液活动空间,形成了良好的氧化还原环境,而岩脉中二价铁等低价元素含量高,还原能力强,有助于成矿热液中碳酸铀酰离子、硅酸铀酰离子解体,使铀沉淀富集(王学成等,1991),对成矿有利。

图2 15号勘探线剖面简图Fig.2 Section sketch map of line 15

此外,区内白水寨含矿岩体为碱交代细粒黑云母花岗岩,白云母含量较高,岩石蚀变较弱,不同于帽峰、司前岩体的富铀岩体,白水寨岩体含有晶质铀矿物。近年的钻探成果表明,岩体呈岩株或岩墙的形式展布,铀矿化受接触带和岩体控制非常明显。

2.2 控矿断裂构造条件

白水寨地区断裂构造发育,岩浆、热液活动和围岩蚀变作用强烈。断裂具有多次强烈活动、多带交接复合、错移特点,铀矿化严格受断裂构造裂隙控制,具有良好的成矿条件。区内主要有NEE、NE、NNE和近EW向等,其中主要控矿构造为NE向龟尾山、NEE向黄陂和上洞、近EW向6620、180和B-1号等断裂带(图1、图3)。

2.2.1 北东向龟尾山断裂

北东向龟尾山断裂带为一组不连续产状变化大的“S”型帚状断裂构造,北东段北西倾,以充填白色石英、硅化花岗岩为主,伴有云英岩化;南西段南东倾,以蚀变碎裂岩、白色块状石英为主,伴有绿泥石化。为区内主要控矿构造带,控制了竹筒尖矿床、135矿点和一批异常点带的产出。

龟尾山断裂带南西段3号组带,为一组近平行或小角度相交的蚀变硅化碎裂岩带,组带长1.45 km,宽240~300 m,具有西南撒开,北东收敛呈带状趋势展布;组带成分复杂,由硅质脉,杂色微晶石英(玉髓)、玉髓胶结角砾岩、蚀变碎裂花岗岩、碱交代岩等组成,矿化好。

2.2.2 近东西向断裂

近东西向断裂带为张扭性构造,为区内储矿构造,具有形成早、持续长、多期次活动的特点。主要有6620、180、B-1等硅化带,控制了6620、180、151等矿点和一批异常点带的产出。

2.2.3 北东东向黄陂断裂

北东东向黄陂断裂构造带为区域性成矿、储矿构造带,带长38 km以上,宽一般4~10 m,部分20~30 m,局部地段宽180 m,构造带膨胀收缩、多分枝复合明显,控制了水口、黄陂、斜仔等矿化点和一批异常点带的产出。

2.2.4 接触带

下庄主体中粒黑云母花岗岩(γ51-2)和晚期补体细粒黑云母花岗岩(γ53-1)呈近东西方向贯穿于整个工作区,地表呈不规则的波状或锯齿状分布,深部钻孔揭露呈指状或树杈状,没有统一或规则的接触界面,总体上侵入界面岩石微破碎,倾角变化较大,矿化部位多发育内外接触带的凹槽或洼兜部位。晚期岩体的为侵入界面,岩体破碎程度较高,有利于成矿热液中铀酰离子沉淀富集,是铀成矿的有利部位。

3 研究区放射性物化探异常特征

根据工作区内断裂构造、辉绿岩脉的展布和发育情况,结合钾、钍铀比及铀含量等地面放射性晕圈资料,可将白水寨地区沿龟尾山断裂划分为五个区远景区。由西南到东北分别为竹筒尖地段、135地段、6620地段和180地段,五个区域根据断裂与断裂相交及断裂与辉绿岩脉相交等特点划分,选区地段钾、钍铀比及铀含量等地面放射性晕圈均有同一个特点,即为放射性晕圈沿断裂带交汇(叠加)并且与地表异常点吻合较好部位(图3)。

图3 白水寨地区能谱铀含量等值线图Fig.3 Spectrum uranium content isoline in Baishuizhai area

竹筒尖地段为断裂段带分散部位,沿断裂带放射性晕圈特征一致,断裂交汇复合部位其放射性晕圈交汇(叠加)明显,异常范围大,放射性异常值高。在3号带的上下盘的次级带中均有高场强晕圈穿过;铀成矿区产于放射性晕圈交汇(叠加)部位,地表异常点(带)与地表放射性晕圈的交汇(叠加)部位吻合较好;深部铀矿体赋存部位与地表物化探综合晕圈吻合良好(图4)。

图4 白水寨地区竹筒尖地段物化探综合成果略图Fig.4 Geophysical and geochemical map of Zhutongjian,Baishuizhai

135地段、180地段为断裂带相交部位,沿断裂带放射性晕圈特征一致,断裂带交汇部位虽晕圈交汇(叠加)不明显,分布面积小,但放射性晕圈具有发育较多、高场强、变化梯度小的特点,并且地表发育北东东向的中基性脉岩,断裂带与中基性脉岩交汇部位发育有矿化显示并且放射性晕圈呈高场强,推测铀矿化可能为“交点型”。

6620地段在龟尾山断裂北东部的断裂交汇部位,沿断裂带放射性晕圈交汇(叠加)明显,异常范围大,放射性异常值高。高场强部位与地表异常吻合较好,对成矿有利。

竹筒尖地段与135地段之间中基性脉岩与断裂带交汇部位,其交汇部位放射性晕圈为高场强,推测铀矿化可能为“交点型”,虽然地表矿化情况不明显但放射性晕圈显示,其场强高,仍有较大的成矿潜力。

4 研究区找矿潜力分析

通过对工作区的成矿岩性特征、构造条件和放射性物化探特征等资料研究,得出以下初步认识。

(1)下庄具有独特的大地构造背景,是地壳相对薄弱地带。而白水寨地区位与下庄矿田的北西部,同时工作区岩性作区岩性从酸性到基性均有出露,白水寨岩体、中基性岩脉等穿插于主体中,岩浆多期次活动;断裂构造发育,三组含矿断裂交错复合并与中基性脉岩叠加相交。所以无论是岩性、岩浆活动还是构造发育情况都为该区铀成矿提供有利的地质条件。

(2)据放射性物化探资料,表明断裂交错部位及与中基性脉岩相交部位、多组平行构造复合部位,沿断裂带放射性高异常场。从前人工作成果资料中得知,在这些放射性高异常场中均见有矿化异常点(带),这表明断裂带含矿并受断裂带控制,因此区内具有较大找矿潜力。

(3)龟尾山断裂呈“南散北敛”的“S”型帚状展布的蚀变(硅化)碎裂岩带,断裂延伸稳定,热液活动和围岩蚀变强烈,铀矿化严格受断裂带控制。龟尾山3号组带深部含矿构造连续性好、矿化明显,“攻深找盲”一直是本区工作重点(图2)。近年来在龟尾山3号组带深部施工的钻孔,工业矿孔见矿率达62%。圈定工业矿体15个,铀矿化多在300~500 m标高,矿体沿断裂带延续性较好,因此3号带深部具有扩大找矿潜力。

(4)区内含矿白水寨岩体的见矿标高在700 m,目前工作程度不高,因此在其深部和周围探索,是以后工作值得重视的找矿区段。

5 结论

综上所述,白水寨地区铀资源较为丰富,且具有十分有利的铀成矿条件、控矿因素明显、且发育良好的放射性晕圈,深部存在隐伏铀矿体,所以将成为下庄地区铀矿找矿潜力较大的重要地区之一。铀矿化受蚀变(硅化)碎裂岩带、断裂附近的蚀变碎裂花岗岩、碱交代及接触带控制,所以寻找以上有利部位为今后找矿的主要目标。

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Potential Analysis of Uranium Prospecting in Baishuizhai,Northern Guangdong Province

WANG Chun-shuang, WU Lie-qin
(Institute 290 of China National Nuclear Corporation,Shaoguan,GD 512026,China)

Xiazhuang uranium deposit field of northern Guangdong province is located in the middle of the second sub structure of south mountain structure belt,which is at the east of the Dadongshan-Guidong granite belts.Its geotectonic position is situated in the joint area of the edge of west old land of China and southwest of upheaved area of the late Caledonian period structure in the Fujian province and Jiangxi province,and the sunken area of the Hercynian-Indosinian period structure in Hunan province,Guangxi province and northern Guangdong province.It is one of the most important granite type uranium deposit regions where the geological conditions for uranium mineralization are rich.The uranium deposit prospecting potential of Baishuizhai area is analyzed combing the structure of geological conditions and radioactive geophysical and geochemical prospecting.Results show that the uranium resource is abundant with favorable lithology,structure conditions.It is one of the important places for future uranium prospecting.

uranium deposit;metallogenic conditions;ore-controlling factor;prospecting potential;Xiazhuang ore-field

P619.14

A

1674-3504(2012)01-017-06

王春双,吴烈勤.2012.粤北白水寨地区铀矿找矿潜力分析[J].东华理工大学学报:自然科学版,35(1):17-22.

Wang Chunshuang,Wu Lieqin.2012.Potential analysis of uranium prospecting in Baishuizhai,northern Guangdong Province[J].Journal of East China Institute of Technology(Natural Science Edition),35(1):17-22.

10.3969/j.issn.1674-3504.2012.01.003

2011-09-17 责任编辑:张国庆

中国核工业地质局铀矿地质项目(项目编号:201037)资助

王春双(1983—),男,助理工程师,从事铀矿找矿工作。E-mail:-wcs-@163.com

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