黄展裕

HUANG Zhan-Yu

（广东省核工业地质局二九一大队，广东 佛山528133）

(No.291 Brigade of Guangdong provincial Nuclear Industry Geological Bureau,Foshan 528133,Guangdong,China)

诸广山岩体南部区域地球化学特征

黄展裕

HUANG Zhan-Yu

（广东省核工业地质局二九一大队，广东 佛山528133）

(No.291 Brigade of Guangdong provincial Nuclear Industry Geological Bureau,Foshan 528133,Guangdong,China)

诸广山岩体南部是我国主要铀产地之一，找到并为国家提交了一大批可供利用的铀矿床。文章通过分析诸广山岩体南部以往区域化探资料及最新铀矿化探工作成果，总结了区域地球化学特征，提出了诸广山岩体南部地球化学元素存在空间分布组合关系，蚀变存在垂直分带，岩体内地球化学元素在空间上存在垂直分带，区内热液型铀矿床地球化学定位的三个标志等认识。

铀矿床；地球化学；诸广山岩体

诸广山岩体南部是我国主要铀产地之一，自1958年开始地质勘查，找到并为国家提交了一大批可供开采的铀矿床[1-3]。为了进一步查明成矿远景，从2006年开始，广东省核工业地质局二九一大队（前身为华南地勘局二九一大队）在诸广山岩体南部2400 km2范围内开展新一轮普查找矿工作，应用土壤化探、岩样分析测试等技术手段，结合地质物探资料进行综合分析，总结得出了花岗岩型热液铀矿床赋存空间与区域一定的地球化学构造层有关，富矿与特定的地球化学构造层有关，并与含铀热液活动中心及其所临近的主导断裂特定空间有关等认识，为诸广山岩体南部进一步深入找矿提供了依据。

1 区域地质概况

1.1 大地构造位置

诸广山岩体产于闽赣后加里东隆起与湘桂粤北海西－印支坳陷的刚柔地块结合部，受九峰－大余东西隆起带、万洋－诸广南北隆起带和万长山北东隆起带的三重控制，扼闽赣后加里东隆起边缘铀成矿带与桃山－诸广北东向铀成矿带的交接区（图1）。因此，“结合部”、“隆迭隆”、“交接区”就构成了诸广山地区独特的区域地质背景，为岩体的形成与展布，构造的发生与发展以及铀成矿作用，提供了较为有利条件[4-7]。

图1 诸广岩体南部大地构造位置图①Fig.1 Geotectonic location of southern Zhuguang granites

1.2 地层

区域内岩体外带出露的地层，主要为寒武系八村群和泥盆系中统桂头组、棋子桥组及上统天子岭组、帽子峰组，其次是第四系。其中，寒武系八村群分布于西南部胡坑、左虎断裂以西和南部蕉坪-左龙西一线，岩性为变质长石石英砂岩、变质石英砂岩、含炭砂岩、粉砂岩、炭质板岩、绢云母板岩、泥板岩、千枚岩，韵律明显，为岩体的主要侵入围岩，含铀量高（5.8×10-6～8.8×10-6），是富铀老地层；泥盆系中、上统出露于南部胡坑一带，岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩、砂岩、砂砾岩、砾岩。

1.3 岩浆岩

该区域岩浆活动频繁，其侵入期次划分及各期次侵入体岩性、产状、展布方向等，详见表1。

各期次侵入岩中，于该区域呈大面积出露的为印支期花岗岩，其次是燕山早期花岗岩。在印支期花岗岩中，第一阶段粗粒斑状黑云母花岗岩主要出露于烟筒岭断裂以北，呈南北向岩基产出；第二阶段中粗粒斑状黑云母二长花岗岩呈大岩基出露于南雄断裂～烟筒岭断裂之间；第三阶段中粒或细中粒斑状二云母花岗岩，主要出露于该区域西部和中南部，西部岩体为呈南北向展布的岩基。燕山早期花岗岩，主要出露于该区域东北部和北部，为粗中粒斑状黑云母花岗岩、中细粒斑状二云母（黑云母）花岗岩、细粒（含斑）黑云母花岗岩。铀矿化多分布在多期次、多方向侵入体叠置交错产出形成的岩浆活动中心和印支期第二阶段黑云母二长花岗岩的边缘，以及三期二云母花岗岩的内外接触带。

成矿高峰期的印支和燕山晚期花岗岩，具显著的富铀和低Th/U比值等特征，岩体形成后，因受内生和外生地质作用的强烈改造，岩石原始铀活化程度高，多处于易迁移活动状态，为岩体内热液活动过程中吸取铀元素成矿提供了有利的条件。

表1 诸广山岩体南部侵入期次划分表Table 1 Stage subdivision of southern Zhuguangshan granites

1.4 构造

区域内岩体中断裂构造非常发育，主要为NE向断裂，其次是NWW向断裂，再次是近S-N向断裂。

吴川—韶关深断裂带，是本区一条重要的NE向深断裂带，贯穿广东全区，总体呈NNE（20°～40°）走向，倾向南东或北西，倾角50°～80°，全长800 km以上，影响宽度15～40 km。该断裂可能形成于加里东早期，为多期多阶段长期活动带。断裂带自吴川向北东经阳春、云浮、四会、广宁、英德犀牛至韶关，尔后在韶关分成两支，一支沿胡坑-塘洞断裂往北东插入江西遂川，沿赣江断裂北行与郊城-庐江深断裂相连；另一支可能沿烟筒岭断裂或南雄断裂进入江西与大余-南城深断裂相接。总体由十余条主干断裂及动热变质带、韧性剪切带组成，属压、压剪-张剪性断裂，早期韧性形变为主，晚期脆性形变为主。北东段在诸广山岩体内分支的胡坑-犷洞与南雄断裂夹持之间发育有牛尾岭、烟筒岭、百顺、成公坳等诸多NE向的断裂。区内受该断裂控制的岩体有加里东期的白面石、扶溪花岗岩体，印支期马山岩体，燕山期诸广山、广宁、新兴等岩体。该断裂带北东段与其它方向断裂构造交汇部位，联合控制了诸广山地区的重要铀矿田、大型铀矿床。

NWW向（280°～290°）断裂，以扶溪-百顺-全安一线最发育，主要充填中基性岩脉，单条长数百米至数公里。总体上组成密集分布的辉绿岩带。

近南北向断裂，主要分布在澜河一带，规模不大，呈群脉展布，单条长零点几到数千米，倾向东，倾角一般60°～80°，物质成分简单，主要充填白色、灰白色中-粗晶石英，两侧围岩破碎。

2 区域地球化学元素分布特征

2.1 区域地球化学元素背景

不同侵入期次的岩石普遍受过区域蚀变作用，主要表现为岩石的云英岩化、绿泥石化、绢云母化、白云母化、钠长石化和钾长石化，而且不同类型蚀变分布有明显的分区性。区域地球化学元素背景含量与岩类和岩性有关[8]。沉积变质岩除铜外，其他元素较岩浆岩低。岩浆岩内不同侵入期次各元素分布也略有差异，不同元素变化系数（Cv）也不同（表2）。

2.2 地球化学元素组合分类

用R型聚类方法进行分类。根据谱图可分三组（图2）：一是主要造岩元素组；二是稀土组；三是亲硫亲氧元素混合组。但元素分类组合的界限不很严格，造岩元素组内有个别亲硫元素，混合组内有个别造岩元素，而亲硫亲氧元素组合间出现过渡性组合特征。元素的这一组合特征，一定程度上反映了元素间存在空间分布组合关系。

表2 岩体和地层微量元素平均含量和变化系数表②Table 2 Average content and variation coefficient of trace elements in granites and stratum

图2 R型聚类分析谱图Fig.2 R classification of cluster analysis

2.3 区域地球化学元素水平分带及与区域蚀变的对应分布

为查明地球化学元素分布特征，选择了南北向和东西向两条带，用梯度法做了分带计算，结果表明岩石蚀变也存在类似分带现象。元素分带计算采取的单元面积为4 km×8 km。为降低地球化学元素含量因不同岩性含量差异的干扰，采用了岩性衬度值。蚀变分带计算单位面积为4 km×12 km。在带与元素的分类组合中，亲硫和亲氧元素组合间出现的过渡性组合特征有较好的一致性，说明元素的分带分布是客观存在的。从南到北与从东到西元素分带分布具有较好的对应性，仅Io（U）出现在南北向计算带的北部，可能与长江矿田影响有关。由此可综合分析出元素和蚀变的水平分带（图3）：南（东）Mo→Ce→Io（U）→Th→Zn→Ga→Y→Cu北（西）。

图3 部分元素和蚀变水平分布带Fig.3 Horizontal zoning of alteration and trace elements content

此水平分带表明，岩体南部和东部以亲氧元素为主，中部以亲硫元素为主。Mo元素为两性元素，大多数情况下以硫化物产出，但在富氧环境下则以氧化物出现。据岩体内Mo与W的分布，两者存在共生的正消长关系，如图4所示。W是典型的亲氧化学元素[9-11]，故这里Mo的分布代表了富氧的地球化学环境。分区按岩性分别统计Mo、Cu及岩石氧化度（Fe3+/ Fe2+）的平均含量（表3），亦验证了其水平分布特征。

岩石的高氧化度及相应亲氧元素一般分布在侵入体或蚀变体顶部，低氧化度和亲硫元素则分布于下部。由水平分带和表3可知，岩石的高氧化度区和亲氧元素（Mo）主要分布在南部，其次是北部和西部，中部和东部相对较低，但东部又高于中部，中部的亲硫元素（Cu）含量普遍较高，相反氧化度较低。元素和岩石氧化度的这种分区分布，主要与区内的九峰东西向隆起晚期的继承活动，以及成公坳断裂以南的北东向陷落或局部相对隆起有关，南北向的隆起和相对晚期的陷落活动也有一定的影响。东西向隆起晚期继承活动的主要标志是呈东西向展布的辉绿岩分别沿北纬25°10′和25°20′呈密集带束张性填充，其他方向主要表现为长期断裂活动带。由于隆起部位受到强烈剥蚀，富亲硫元素地球化学层不同程度地被剥露于地表，而陷落部位仍一定程度保留有亲氧元素地球化学层特征。

图4 区域钨钼元素对应分布剖面图Fig.4 Content Profile of W and Mo

表3 岩石氧化度与Mo、Cu含量分区统计对比表③Table 3 Correlation of granites’oxidizability and Mo,Cu’content

根据莫柱荪等（1980）对南岭花岗岩蚀变垂直分带的研究，南岭花岗岩不同类型蚀变存在明显的垂直分带[12]。诸广山岩体是南岭花岗岩的一部分，前人及近几年实际测量表明，其不但具有与南岭区域花岗岩相似的蚀变类型，而且根据地块的隆起和陷落程度不同，剥蚀状态亦不同，所对应的蚀变类型分布也不同，诸广山岩体南部具有与南岭区域花岗岩基本一致的垂直分布特征（图5），存在明显的垂直分带。

图5 诸广岩体南部与南岭花岗岩蚀变垂直分带对比及相应元素垂直分布图Fig.5 Alteration vertical zoning correlation of Zhuguangshan granites and Nanling granites and vertical zoning of trace elements

由诸广山岩体南部亲氧元素和亲硫元素在剥蚀程度不同地块的分布特征和蚀变类型的对应分布特征，结合岩体不同类型蚀变的垂直分带，以及岩石氧化系数分区分布特征与亲氧亲硫元素对应分布关系等可知，岩体内地球化学元素水平分带实质是地球化学元素的垂直分带，元素分布在空间上存在垂直分带（图6）。

图6 诸广山区域地球化学分区图Fig.6 Regional geochemistry subdivision in Zhuguangshan area

3 铀成矿的地球化学分析

3.1 区域地球化学垂直分带与铀矿化

目前区内已查明的铀矿田，均分布于九峰东西向隆起轴部及其边缘或陷落边缘强剥蚀部位④，即处于元素垂直分带序列的富亲氧地球化学元素层与富亲硫地球化学元素层过渡带以下，岩石氧化系数小于0.42的地区。

如前所述，Mo元素在本区属于亲氧元素，Mo含量的高低主要与剥蚀深度有关。据此将区内划分为深、中、浅三种剥蚀区（图6）。已查明的铀矿床仅一个小矿位于中剥蚀区，其余均在大面积或局部深剥蚀区内。而且，富矿床全部分布在深剥蚀与中剥蚀过渡带附近，即亲硫与亲氧元素垂直分带地球化学层过渡带附近。值得注意的是，区内已查明的几个富矿床，全部分布在深剥蚀与中剥蚀过渡带附近，即亲硫与亲氧元素垂直分带地球化学层过渡带附近。但是，属于深剥蚀有利铀成矿地球化学层剥露于地表的仅占工作区的20%左右，而80%的广大地段被富氧地球化学环境层覆盖着。因此，诸广山岩体南部具有广阔的深部隐伏矿体找矿前景。

3.2 铀矿床定位地球化学标志

根据区内地质特征和元素地球化学特征，并结合矿山的已知资料，对区内热液型铀矿床的地球化学定位标志进行分析研究，初步总结为三个标志：

⑴有一个含铀热液活动中心。

其含铀热液活动中心的特征是单位面积内铀异常矿化，出现明显的高密度中心，此中心的存在是铀成矿的先决条件。铀矿床的主矿体往往在中心附近的主导断裂内，这种分布在区内具有普遍性。

⑵有物质成分存在显著差异的两种以上地质体存在。

矿体往往赋存于两种以上地质体（含蚀变体）物质成分差异显著的断裂构造地球化学介面空间的一侧。根据近几年多次检查测定，物质成分差异大，则自地电场差异也大，有利于铀沉淀富集。

⑶有利的区域地球化学条件。

区内存在由区域蚀变作用形成的地球化学构造分层，有利铀成矿的区域氧化还原过渡构造层及以下的蚀变层，是矿床的主要定位因素。

矿床的三个定位标志融合为一体将是矿床空间定位的最好条件，并由此可初步形成铀成矿地球化学模式图（图7）。

图7 诸广山岩体南部铀成矿地球化学模式图Fig.7 Geochemical model of uranium deposits in southern Zhuguangshan granites

4 结论

⑴区内地球化学元素背景含量与岩类和岩性有关，地球化学元素存在空间分布组合关系。

⑵区内地球化学元素和蚀变的水平分带为：南（东）Mo→Ce→Io（U）→Th→Zn→Ga→Y→Cu北（西）。岩体南部和东部以亲氧元素为主，中部以亲硫元素为主。

岩石的高氧化度及相应亲氧元素一般分布在侵入体或蚀变体顶部，低氧化度和亲硫元素则分布于下部。

⑶诸广山岩体南部蚀变存在垂直分带，岩体内地球化学元素在空间上存在垂直分带。

⑷区内热液型铀矿床的地球化学定位三个标志：有一个含铀热液活动中心；有物质成分存在显著差异的两种以上地质体存在；有利的区域地球化学条件。

注释：

①张雪平，姚添伊，黄展裕，等.广东省南雄市澜河地区铀矿普查地质报告.2008:9-10.

②刘军，林胜荣，黄展裕，等.广东省南雄市上东坑地区铀矿普查地质报告.2010:28-29.

③张宝武，黄展裕，等.广东省南雄市中村西铀矿床勘探地质报告.2009,23-24.

④广东省核工业地质局地质调查院.诸广山岩体南部1:5万地质填图说明(R),1990.

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[2]张敏,陈培荣,陈卫锋.粤北地区产铀岩体的铀矿化特征及其成矿机制探讨[J].化工矿产地质,2006,28(1):9-14. [3]杜乐天.花岗岩型铀矿文集[M].北京：原子能出版社,1982. [4]胡瑞忠.花岗岩型铀矿床成因讨论-以华南为例[J].地球科学进展,1994，9(2):41-46.

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[6]郭福祥.华南及邻区中新生代大地构造单元[J].广西地质, 2000,13(1):1-6.

[7]黄展裕.诸广山岩体南部铀矿成矿地质特征[J].华南地质与矿产,2010,26(3):47-50.

[8]王健方,高德统,郑家仪.诸广山岩体南部富铀矿成矿地球化学条件的初步探讨[J].铀矿地质,1989,5(4):194-202.

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[10]刘英俊.元素地球化学[M].北京：科学出版社，1984.

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[12]莫柱荪.南岭花岗岩成矿模式[J].广东地质科技,1980,2: 11-16.

Huang Z Y.Regional geochemistry characteristics of southern Zhuguangshan granites.
,2014,30(2):79-87.

Southern Zhuguangshan granite intrusion is one of the main uranium producing areas of China,and a large number of available uranium deposits are found in the past.Through the analysis of geochemical exploration data and the latest research achievements of uranium mineralization of southern Zhuguangshan intrusion,the regional geochemical characteristics,the spatial relationship between ore-forming elements,the alteration zoning and ore-forming elements zoning in the vertical of intrusion are summarized.And three indicators for geochemical exploration of hydrothermal uranium deposits are also summarized.

Zhuguangshan granites；uranium deposits；geochemistry characteristics

P588.12；P619.14

A

1007-3701(2014)02-079-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.02.001

2013-12-28；

2014-02-17.

黄展裕（1982—），男，工程师，主要从事地质矿产勘查工作，E-mail：huangzhanyu291@163.com.