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浰源地区铀矿成矿特征及找矿远景分析

2021-08-04刘士银

能源与环保 2021年7期
关键词:赤铁矿硅化断裂带

刘士银

(广东省核工业地质局 二九二大队,广州 河源 510800)

20世纪60年代,前人通过爱曼测量、伽马测量及槽探、坑道揭露工程,在浰源地区中粒、中细粒黑云母花岗岩中发现了铀矿化点。近些年来,通过山地工程揭露,实现了浰源地区由矿点至小型矿床的突破。本文对浰源地区铀矿地质特征、矿化特征及控矿因素进行了分析阐述,并对找矿远景进行了分析论述,为下一步找矿工作提供基础地质工作及找矿方向。

1 区域地质特征

1.1 大地构造位置

浰源地区位于粤北后加里东隆起带边缘,处于大东山—贵东东西向断裂—岩浆岩带东端和北东向新丰—恩平断裂带北端的交汇部位与北东向九连山复式褶皱带的复合部位[1],构造及岩浆活动频繁,有色、稀土、铀、贵金属及非金属资源丰富,属粤北成矿带,具有优越的区域地质成矿背景。

1.2 区域地质

区内出露的地层主要有震旦系(Z)、寒武系(∈)、奥陶系(O)、泥盆系(D)、石炭系(C)、三叠系(T)、侏罗系(J)及古近系(E),其中震旦系、寒武系、奥陶系地层组成九连山复式褶皱的基底。岩浆岩为燕山期三期花岗岩,位于大东山—贵东东西向断裂—岩浆岩带东端,自西向东依次为上围岩体、浰源岩体及大坝岩体,为同一岩浆岩带[2],前人已在上围岩体、大坝岩体中分别发现了小型铀矿床。除岩体外,可见有诸多小岩株、中、酸性岩脉等。构造活动主要有大东山—贵东深断裂带、恩平—新丰大断裂带及九连山复式褶皱带。大东山—贵东深断裂带为近东西向分布的大东山—贵东岩浆岩—断裂带,属南岭纬向构造的次级构造,为区域控岩构造;恩平—新丰大断裂带,呈舒缓波状延伸,总体走向NE,倾向NW,倾角60°,为压扭性断裂,断裂带中各断裂平行分布或呈“多”字形右行侧列,在断层的南东盘形成早古生代浅变质地层的后隆起,北西盘构成狭长条带分布的中、新生代断陷红盆,为区域控矿构造;九连山复式褶皱带呈北东向分布,为区域上九连山—佛岗—郁南复背斜带北东段的一部分,由一系列线状倒转褶皱组成,为加里东构造阶段的产物。

图1 浰源地区区域地质

2 矿区地质特征

2.1 岩浆岩

图2 浰源地区地质

表1 浰源地区黑云母花岗岩化学成分

碎裂花岗岩主要分布在构造带上下盘和岩体接触带附近3~10 m,岩石发育强烈的云英岩化,可见长石的强绢云母化。蚀变和热液产物中以细粒鳞片状集合体绢云母为主,其次为团块状、细脉状方解石和少量草绿色绿泥石。岩石中蚀变主要以绢云母化、赤铁矿化和硅化为主,绢云母化在碎裂花岗岩中普遍可见,具赤铁矿化的碎裂花岗岩部分地段可见,多呈树枝状、浸染状、斑点状分布,且赋矿的碎裂花岗岩的特点是不仅具强赤铁矿化,且伴有红黑色玉髓细脉,微裂隙极为发育,碱交代作用明显,钾长石含量增加并呈砖红色,石英含量减少,黑云母数量极少(表2)。由此可见赤铁矿化、钾长石化、红黑色硅质脉的组合是形成铀矿化的基础条件。

表2 浰源地区碎裂花岗岩与正常花岗岩矿物成分对比

2.2 构造

工作区内的构造主要以断裂构造为主(图2),北东向断裂构造为区内铀矿化的控矿及含矿构造。北东向断裂构造运动具有多期性、继承性,早期以挤压带、动力变质带为特征,晚期以断陷为特征。热液活动早期为白色块状石英,成矿期为红黑色玉髓,之后又破碎形成白色块状石英角砾和红黑色玉髓角砾,成矿晚期为梳状石英脉[3-4]。断裂带总体倾向北西,局部倾向南东,倾角55°~88°,部分地段近乎直立,是一组压扭性硅化破碎带;断裂带走向上呈舒缓波状,沿走向、倾向有膨胀、收缩、分支复合现象,发育硅化破碎带、硅化构造角砾岩带、硅化带、石英脉等,主要由硅化碎裂岩、硅化构造角砾岩、硅化花岗岩、硅质岩等组成,断裂带两侧岩石具硅化碎裂现象,常见碎裂花岗岩。该断裂为区内主要控矿及含矿构造,构造蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化为主,矿化地段见赤铁矿、黄铁矿及少量萤石。

3 铀矿化特征

浰源铀矿产于燕山三期中粒、中细粒黑云母花岗岩中,铀矿化严格受北东向断裂带控制,矿体主要赋存于北东向硅化破碎带内,矿化类型主要为硅化破碎带型。

矿体主要产于破碎带内变宽处,特别是分支复合及产状变化过渡地段、硅化带上下盘的红色玉髓硅化角砾岩带中(图3)、分支复合共轭处、“S”形构造、两条硅化破碎带相交的硅化破碎带、次级构造。矿化与赤红色玉髓脉、黑色玉髓脉、赤铁矿化、黑紫色萤石有关。矿体围岩为中粗粒黑云母花岗岩和蚀变碎裂花岗岩,近矿围岩蚀变主要为赤铁矿化、胶状黄铁矿化和高岭土化,赤铁矿化程度与矿化成正相关。矿体呈不连续的透镜体,原生矿为沥青铀矿(图4),呈脉状、葡萄状环带状、显微浸染状、显微鲕状。

图3 浰源地区含矿构造矿化富集示意

图4 浰源地区铀矿岩芯及镜下照片

4 控矿因素

4.1 铀矿化严格受断裂构造控制

北东向构造断裂带具有多期性、继承性,主要由硅化破碎带、硅化构造角砾岩带等组成,与铀矿化关系密切。构造带中分支复合现象明显,不仅为热液活动提供了通道,断裂的变异部位还是良好的赋矿空间[4],前人及前期工作也证实铀矿化主要集中在硅化破碎带复合、膨胀、变宽地段;多期次的热液活动沿断裂带充填,形成石英、红色玉髓、硅化角砾岩,其中中期形成的红黑色玉髓脉与铀矿化在空间关系上较为密切;硅化使岩石呈刚性脆性变形,在构造应力作用下容易形成破碎带和节理裂隙,而花岗岩铀矿主体产于刚性、脆性形变的断裂带中[5]。

4.2 铀矿化与岩性关系密切

浰源岩体与大坝岩体在华南地区统称为九连山岩体,属广东省产铀岩体,铀矿体产于浰源岩体中粗粒黑云母花岗岩。矿化与赤铁矿化、硅化等蚀变呈正相关,岩石脆性易于断裂形成和发育,岩石中铀含量高。该地区的花岗岩体平均铀含量约13×10-6,平均钍含量约15×10-6,e(Th)/e(U)比值为1.15,有利于后期铀的经活化、释放、浸出;对该地区花岗岩体进行的硅酸盐分析结果显示,花岗岩体岩石化学特征为超酸性、铝饱和,贫Ca、富K、Na,K>Na,属于超酸性、铝过饱和系列[6],碱交代作用明显,有利于铀的形成。

4.3 围岩蚀变因素

浰源岩体地表热液活动明显,蚀变种类较多,主要有绢云母化、硅化、黄铁矿化、赤铁矿化、萤石化、高岭土化。与矿化有关的蚀变主要是赤铁矿化、胶状黄铁矿化以及硅化,其次是高岭土化和萤石化。绢云母化为区域上的蚀变,沿构造特别发育,形成绿色蚀变等;硅化与矿化有关的主要是红色、黑色玉髓,玉髓呈红色与赤铁矿化有关,为该区主要找矿标志之一;黄铁矿化与矿化有关的为胶状黄铁矿,沿断裂带分布;赤铁矿化与矿化最为密切,沿构造断裂带分布,面积较大,赤铁矿化程度与矿化成正相关,赤铁矿呈3组形态出现:细脉状、浸染状和斑点状;萤石化区内较少,同矿化有关的一般呈黑紫色。

5 找矿远景分析

通过综合分析工作区内地质特征、铀矿化特征及控矿因素等条件,总体认为今后的找矿远景应重点放在北东向断裂带出露地段,以探索新矿体和扩大已知矿体为主。

(1)前期已发现的矿体主要是赋存在构造分支复合、膨胀变宽部位,且往深部延伸方向,找矿标志越来越明显。通过与华南其他产铀岩体矿化标高进行对比,发现华南花岗岩体中在标高-175~-810 m均有矿化,浰源地区铀矿体多产于226~465 m,部分矿床(如与浰源地区同为硅化带型的江湾矿床、鹿井矿床、棉花坑矿床)在标高0~-175 m仍有矿体赋存,浰源地区深部揭露工作值得进一步开展。

(2)通过前期勘查,还发现构造带上下盘中蚀变碎裂花岗岩也有工业矿体赋存,其主要特征是赤铁矿化呈斑点状、浸染状分布,绢云岩化强烈,碎裂花岗岩中钾交代作用强烈,这类蚀变破碎带型较为典型的特点即是碎裂、红化、碱交代,称之为矿化“三要素”[7-8],而浰源地区“三要素”都具备,说明浰源地区也具寻找蚀变碎裂岩型铀矿的条件,这一发现也为下一步找矿提供了新思路。

6 结语

综上所述,浰源地区区域地质成矿背景好,具有有利的成矿地质条件和较大的找矿潜力,控矿因素明显,矿体在走向、倾向上的边界皆未控制,通过近几年勘查,实现了浰源地区由矿点至小型矿床的突破,发现了新矿体、新的矿化类型,发展前景广阔,找矿潜力较大。

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