浙江省火山巖型鈾礦控礦因素及找礦遠(yuǎn)景展望

金淼張

（浙江省核工業(yè)269大隊(duì)，浙江 金華 321000）

浙江省火山巖型鈾礦控礦因素及找礦遠(yuǎn)景展望

金淼張

（浙江省核工業(yè)269大隊(duì)，浙江 金華 321000）

以浙江省鈾成礦地質(zhì)背景為基礎(chǔ)，敘述了浙江省火山巖型鈾礦床成礦地質(zhì)特征和控礦因素，總結(jié)并提出了火山巖型鈾礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)及下一步工作建議。

火山巖型鈾礦；成礦特征；控礦因素；找礦遠(yuǎn)景

1 成礦地質(zhì)背景

浙江大地構(gòu)造位置處于兩個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的接合部位，以江山—紹興深斷裂帶為界，北西側(cè)為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，主要由古生代沉積巖組成，伴有部分火山巖和花崗巖；東南側(cè)為華南褶皺系，主要由中生代火山巖、花崗巖和紅色斷陷盆地組成。

1.1 地 層

浙江省地處中國(guó)東南大陸邊緣，自中元古界至第四系地層發(fā)育較全，尤以中生代火山巖系發(fā)育為特色。在燕山期，浙江省整體進(jìn)入大陸邊緣活動(dòng)階段，以強(qiáng)烈的斷塊活動(dòng)和大規(guī)模中酸性巖漿噴發(fā)為特色，構(gòu)成浙西北火山活動(dòng)帶和浙東南火山活動(dòng)帶。強(qiáng)烈的火山爆發(fā)作用生成大規(guī)模的火山碎屑巖，形成的勞村組、黃尖組、高塢組、西山頭組、九里坪組、壽昌組、館頭組和朝川組是浙江省重要的產(chǎn)鈾地層巖組。

此外，浙江省中、新生代潛火山巖出露面積達(dá)1 160 km2，以晚侏羅世最為發(fā)育。主要巖類有流紋斑巖、霏細(xì)斑巖和花崗斑巖，其次為英安玢巖、安山玢巖、石英正長(zhǎng)斑巖和正長(zhǎng)斑巖，少量橄欖玄武玢巖、橄欖輝綠巖和橄欖輝長(zhǎng)輝綠巖，它們常形成于破火山口、火山穹隆和構(gòu)造火山盆地內(nèi)或邊緣，呈巖床、巖墻、巖盤和巖枝產(chǎn)出。中生代潛火山巖也是浙江省火山巖型鈾礦重要的成礦圍巖。

1.2 構(gòu) 造

浙江省地殼運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了地槽-地臺(tái)-陸緣活動(dòng)三大發(fā)展階段和神功期、晉寧期、加里東期、海西―印支期、燕山期和喜馬拉雅期6個(gè)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回［1］。

就構(gòu)造與鈾成礦的關(guān)系而言，以斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造與鈾成礦關(guān)系最密切。在全省18條深、大斷裂中，以江山—紹興深斷裂、常山—漓渚大斷裂、學(xué)川—湖州大斷裂對(duì)鈾礦化控制作用最明顯；而在火山構(gòu)造中，以塌陷火山盆地、斷陷火山盆地和破火山口等三級(jí)火山構(gòu)造和隱爆、爆發(fā)角礫巖筒等五級(jí)火山通道構(gòu)造對(duì)鈾成礦最有利。

1.3 巖漿巖與巖漿活動(dòng)

巖漿侵入活動(dòng)十分頻繁，自元古代以來(lái)，先后經(jīng)歷了神功期、晉寧期、加里東期、海西―印支期、燕山期和喜馬拉雅期6次巖漿活動(dòng)。其中，以神功期、晉寧期和燕山期巖漿活動(dòng)最強(qiáng)烈，尤以燕山期侵入巖分布最廣。巖石類型有超基性、基性、中性、中酸性、酸性及偏堿性等，以中酸-酸性巖類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，與鈾礦化的關(guān)系密切。

2 火山巖型鈾礦成礦地質(zhì)特征

浙江省經(jīng)過(guò)50多年的鈾礦地質(zhì)勘查工作，取得了顯著的找礦成果，先后提交了一大批鈾礦田、鈾礦床、鈾礦點(diǎn)和鈾礦化點(diǎn)。我國(guó)四大鈾礦床類型 （花崗巖型、火山巖型、砂巖型及碳硅泥巖型）在浙江省均有發(fā)現(xiàn)，但各類型所占比重極不均衡。中生代陸相火山巖型鈾礦化占絕對(duì)優(yōu)勢(shì) （78.8%），其資源量占有特別突出的位置，占浙江省已發(fā)現(xiàn)鈾礦總資源量的95%以上。

根據(jù)火山巖型鈾礦成礦地質(zhì)特征并參照當(dāng)前國(guó)內(nèi)、外鈾礦的分類意見，將浙江省火山巖型鈾礦首先分為火山巖脈型鈾礦和火山巖層控型鈾礦兩個(gè)亞類，然后根據(jù)賦礦火山巖巖相-巖性組合及主要控礦因素等特征進(jìn)一步細(xì)分為6種型式（表1）。

表1 浙江省火山巖型鈾礦分類表Table 1 Classification of volcanic type uranium deposit in Zhejiang Province

2.1 火山巖脈型鈾礦地質(zhì)特征

此類型細(xì)分為潛火山巖類、熔巖類和火山（隱爆）角礫巖類鈾礦3種類型，占火山巖型鈾礦的56%左右。主要分布在芙蓉山火山塌陷盆地 （破火山口）和新路火山斷陷盆地中，其余則比較分散。該類鈾礦的共同特征主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）脈型鈾礦的成礦巖性較復(fù)雜，對(duì)巖性選擇性不明顯，但礦化富集程度卻因巖性而異，一般以1～2種巖性為主。

（2）區(qū)域斷裂構(gòu)造及次級(jí)斷裂構(gòu)造與火山構(gòu)造復(fù)合控制了脈型鈾礦的產(chǎn)出位置及礦體展布。鈾礦體傾角一般較陡，大于60°～70°，傾向延伸大于走向延伸，礦化垂幅一般大于100 m，少數(shù)可達(dá)500 m。礦體多呈陡傾脈狀、群脈狀產(chǎn)出，具切層特點(diǎn)（圖1）。

（3）脈型鈾礦主要產(chǎn)于火山塌陷（斷陷）盆地和火山通道、爆發(fā)（隱爆）角礫巖筒內(nèi)，在潛火山巖相、火山口相以及近火山口相等部位成礦。盆地外緣邊界斷裂構(gòu)造及火山通道內(nèi)發(fā)育的潛火山巖、爆發(fā)（隱爆）角礫巖與鈾成礦關(guān)系密切。

（4）該類鈾礦的礦體圍巖均具有強(qiáng)烈的火山期后熱液蝕變現(xiàn)象，并具有一定的分帶性。

2.2 火山巖層控型鈾礦地質(zhì)特征

此類鈾礦細(xì)分為熔巖類、火山碎屑巖類和火山碎屑沉積巖類鈾礦3種類型，占火山巖型鈾礦的44%左右。主要集中分布在衢州—大洲火山斷陷盆地中，構(gòu)成大洲鈾礦田，其余分布零散。該類鈾礦具有如下共性：

（1）產(chǎn)在一定的火山巖地層中，成礦火山巖具有一定的厚度，一般在50～150 m左右。礦層頂、底板具有良好的隔水層（屏蔽層）。

（2）成礦巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)與鈾成礦關(guān)系密切，剛性巖層與柔性巖層相間時(shí)，在地應(yīng)力的作用下容易產(chǎn)生層間滑動(dòng)破碎帶，對(duì)成礦有利。

（3）礦化主要受成礦層內(nèi)的層間構(gòu)造破碎帶控制，或與成礦層在成巖時(shí)的有機(jī)質(zhì)、炭質(zhì)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)密切相關(guān)。而區(qū)域斷裂構(gòu)造（導(dǎo)礦構(gòu)造）與層控型鈾礦的形成也有較大的關(guān)系，它起到含礦熱液上升運(yùn)移的通道作用，局部地段也成為容礦的有利場(chǎng)所。

（4）層控型鈾礦礦體形態(tài)主要為似層狀、層狀和透鏡狀，礦體一般不切層，礦體展布與成礦層位大致相同（圖2）。

3 火山巖型鈾礦控礦因素

火山活動(dòng)和斷裂構(gòu)造是火山巖型鈾礦最重要的控制因素之一。浙江省燕山旋回火山巖極為發(fā)育，分布面積占全省基巖面積的一半以上，巖性復(fù)雜，種類繁多，以酸性、中酸性巖類為主?；鹕交顒?dòng)和火山巖的空間展布受基底構(gòu)造和燕山期斷裂構(gòu)造控制，晚侏羅世火山活動(dòng)最強(qiáng)烈；早白堊世火山活動(dòng)受新華夏系斷裂構(gòu)造控制，火山巖多以?shī)A層分布于NNE向斷裂控制的斷陷盆地和等軸狀火山洼地及破火山口內(nèi)；晚白堊世火山活動(dòng)已近尾聲。浙江省內(nèi)火山巖型鈾礦成礦時(shí)代主要有3期，即晚侏羅世晚期、早白堊世早期和晚白堊世晚期。鈾礦嚴(yán)格受火山巖、火山構(gòu)造及新華夏系晚期斷裂構(gòu)造復(fù)合控制。

3.1 火山活動(dòng)是控制形成火山巖型鈾礦的前提條件

大量資料表明，強(qiáng)烈的火山活動(dòng)為形成火山巖型鈾礦提供了鈾源物質(zhì)基礎(chǔ)，而中生代火山活動(dòng)形成的陸相中酸性火山雜巖系是火山巖型鈾礦的有利巖性。

（1）強(qiáng)烈噴發(fā)階段形成的火山巖對(duì)鈾成礦具有明顯的控制作用，因噴發(fā)次數(shù)多，一次噴發(fā)和噴溢所形成的火山巖厚度大，具有較多的鈾源、液源和熱源，所以鈾礦大多數(shù)產(chǎn)于強(qiáng)烈噴發(fā)所形成的幾個(gè)層位中。即勞村組第1 段（J3l1）、 黃尖組（J3h）、 壽昌組第 2 段（J3s2）、大爽組（J3d）、 高塢組（J3g）、 九里坪組（J3j）、祝村組（K1z）和朝川組（K1c）。除勞村組第1段為富含炭質(zhì)、黏土質(zhì)等的火山碎屑沉積巖之外，其余均為強(qiáng)烈噴發(fā)階段形成的熔巖或火山碎屑巖。潛火山巖是火山噴發(fā)后殘余巖漿沿構(gòu)造帶特別是火山塌陷盆地邊環(huán)或弧形斷裂侵入形成，往往是熱液上升的先導(dǎo)，對(duì)鈾礦也起重要的控制作用。

（2）富鈾酸性火山巖是形成鈾礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。區(qū)內(nèi)成礦火山巖以酸性為主，中酸性次之，屬鈣堿性系列，全堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，w（K2O）/w（Na2O）大都在 1～1.5 之間； 鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍偏高，均高出維氏值，常在10×10-6以上，可為成礦提供礦源。

3.2 火山活動(dòng)形成的火山構(gòu)造是控制鈾成礦的重要因素

火山構(gòu)造形成于火山活動(dòng)全過(guò)程，尤其以火山活動(dòng)晚期更發(fā)育，其中以三級(jí)火山構(gòu)造控制火山巖型鈾礦田和鈾礦更具重要意義。由于火山巖型鈾礦形成于火山活動(dòng)停息后的相對(duì)寧?kù)o期，所以火山構(gòu)造只有與區(qū)域控礦斷裂構(gòu)造復(fù)合的前提下才起控制作用。當(dāng)控礦的區(qū)域性斷裂與三級(jí)負(fù)向火山構(gòu)造（破火山口、火山洼地、火山地塹和火山斷陷盆地等）復(fù)合時(shí)，往往控制著礦田或礦床的空間位置，如大洲火山斷陷盆地、芙蓉山破火山口和新路火山斷陷盆地；當(dāng)控礦斷裂構(gòu)造與三級(jí)（邊部）或五級(jí)火山構(gòu)造（破火山口邊部、火山通道、潛火山隱爆角礫巖筒等有利火山構(gòu)造部位）復(fù)合時(shí)，往往控制著礦床（體）的具體定位（圖3）。

3.3 燕山晚期斷裂構(gòu)造是控制火山巖型鈾礦空間展布的主導(dǎo)因素

目前已知的鈾礦主要分布在新華夏系晚期NNE向斷陷帶與NWW向斷裂帶復(fù)合部位，這些復(fù)合結(jié)點(diǎn)部位是火山地塹、火山洼地和斷裂噴發(fā)內(nèi)帶所在地，往往控制著火山巖型鈾成礦區(qū)、帶的分布。成礦的火山巖盆地多數(shù)與白堊紀(jì)紅色盆地相毗鄰或重疊，鈾礦大都分布在裂隙帶的邊緣地帶，距紅層不遠(yuǎn)?；鹕綆r中鈾的成礦與拉張裂陷作用如此密切的聯(lián)系有其內(nèi)在的原因：首先，由于鈾成礦主要發(fā)生在白堊紀(jì)時(shí)期，與拉張裂陷作用發(fā)生時(shí)間相一致，浙江省鈾成礦作用主要有3期： （141±7）Ma、 （119±2）Ma 和（99±2）～75 Ma。白堊紀(jì)之后，拉張裂陷作用停止，成礦作用基本結(jié)束；其次，由于拉張裂陷導(dǎo)致斷裂帶重新活動(dòng)，為成礦提供了有利的通道和空間；第三，由于拉張裂陷帶的邊部火山巖中構(gòu)造破碎帶和裂隙帶發(fā)育，有利于含鈾溶液的遷移和鈾的還原沉淀。

新華夏系晚期斷裂構(gòu)造對(duì)火山巖型鈾礦的空間定位和礦床的基本構(gòu)造骨架具明顯的控制作用。礦床往往產(chǎn)在新華夏系晚期低級(jí)別、低序次斷裂構(gòu)造與火山構(gòu)造以及有利巖性組合相復(fù)合的部位。礦體走向以NNE和NWW向?yàn)橹鳎▓D4），NNW向次之。

從火山巖型鈾成礦帶的展布、礦田和礦床的構(gòu)造類型，到礦體的產(chǎn)狀和容礦節(jié)理裂隙發(fā)育特點(diǎn)，均反映出新華夏系晚期斷裂構(gòu)造對(duì)鈾成礦起主導(dǎo)控制作用。

3.4 火山活動(dòng)過(guò)程中的熱液蝕變對(duì)鈾成礦的控制作用

火山巖型鈾礦床是多期多階段熱液（熱水）脈體活動(dòng)充填交代含礦主巖的復(fù)雜過(guò)程中特定階段的產(chǎn)物，往往伴隨著多種近礦圍巖的熱液蝕變，賦存于熱液蝕變帶的特定部位。常見的礦前期熱液蝕變有堿性長(zhǎng)石化、硅化、黏土化、輝鉬礦與黃鐵礦浸染和淺色螢石化等。成礦期與鈾礦化緊密共生的熱液蝕變，瀝青鈾礦系列主要有微晶石英化、水云母化、綠泥石化、硫化物浸染（以黃鐵礦和硫鉬礦為主）、紅化（赤鐵礦化）和紫黑色螢石化等。礦后期熱液蝕變主要有碳酸鹽化、硅化（常見梳狀石英）、淺色螢石化、沸石化等。強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)有利于成礦元素活化、遷移，更重要的是圍巖蝕變作用改變了圍巖的物理、化學(xué)性質(zhì)，使巖石的孔隙度增大，也促進(jìn)微裂隙發(fā)育，有利于礦液運(yùn)移、沉淀富集。由此表明，火山巖型鈾礦床與火山熱液活動(dòng)有緊密的成生聯(lián)系。

3.5 多種地質(zhì)因素聯(lián)合的控制作用

浙江省內(nèi)眾多鈾礦，尤其較富鈾礦往往發(fā)育于如下部位。

（1）多種控礦因素復(fù)合部位。例如660礦田，既受有利地層巖性（燕山早旋回晚階段斑狀流紋巖層）控制，又受有利地質(zhì)構(gòu)造（巨龍頂破火山口、江山—紹興深斷裂及層間斷裂綠色蝕變帶）的控制，可以說(shuō)該礦田是多種控礦地質(zhì)因素聯(lián)合起作用的產(chǎn)物。

（2）多種成礦作用疊加部位。例如199礦床，是火山期后熱液富集與表生淋積富集疊置的產(chǎn)物。又如138礦床，是由同生沉積（成巖）富集，后又由火山期后熱液疊加改造富集所形成。

（3）多個(gè)礦化階段疊加部位。浙江省內(nèi)火山期后熱液脈型鈾礦大都具有多階段成礦的特點(diǎn)，富鈾礦往往產(chǎn)于多個(gè)階段礦化疊置部位。如670地區(qū)，經(jīng)歷了3個(gè)階段以上鈾的富集，首先是伴隨有水云母化的隱爆作用的鈾預(yù)富集，爾后是鈾-赤鐵礦化階段、瀝青鈾礦-金屬硫化物階段和瀝青鈾礦-紫色螢石階段，其次，局部還有鈾-玉髓階段等的鈾工業(yè)富集，從而在這個(gè)地區(qū)多階段礦化疊置地段形成富鈾礦。

4 火山巖型鈾礦找礦遠(yuǎn)景展望

4.1 火山巖型鈾礦找礦標(biāo)志

火山巖型鈾礦找礦標(biāo)志如下：

（1）處于大地構(gòu)造單元銜接部位的火山巖帶內(nèi)的大型火山塌陷、斷陷盆地或隆起帶與凹陷帶交接處的火山盆地，且有不同方向的深斷裂通過(guò)其附近。

（2）火山巖盆地基底為成熟度高的多期次花崗巖區(qū)或混合巖區(qū)，其鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，或火山盆地邊緣有燕山期下構(gòu)造亞層（T3—J2）含煤碎屑巖的分布。

（3）火山巖系之上有白堊紀(jì)紅色碎屑巖覆蓋，或火山巖區(qū)附近有白堊紀(jì)紅盆。

（4）火山活動(dòng)具多源多旋回性，火山構(gòu)造、潛火山巖發(fā)育和火山巖建造的鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。

（5）火山盆地內(nèi)發(fā)育同生斷裂、斷陷帶，它們與深斷裂、火山構(gòu)造一起組成深層至淺層的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，為礦液的運(yùn)移、聚集及儲(chǔ)存提供良好的構(gòu)造環(huán)境。

（6）廣泛發(fā)育多期次水熱蝕變和成礦作用。蝕變強(qiáng)烈程度及成礦期多種蝕變類型的疊加是鈾礦產(chǎn)出環(huán)境的重要標(biāo)志之一。

（7）保礦條件好，剝蝕較淺地區(qū)。

4.2 火山巖型鈾礦找礦遠(yuǎn)景展望

筆者經(jīng)過(guò)近幾年來(lái)的鈾礦找礦和科研工作，初步總結(jié)了浙江省火山巖型鈾礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)4片，即新路—雙橋遠(yuǎn)景區(qū)、馬劍—下梓州遠(yuǎn)景區(qū)、大茶園—飯蒸山遠(yuǎn)景區(qū)和齊村—黃城湖遠(yuǎn)景區(qū)。各遠(yuǎn)景區(qū)成礦地質(zhì)條件十分有利，已發(fā)現(xiàn)了眾多已知礦田、礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)，地面γ異常點(diǎn)，航空能譜鈾高場(chǎng)大片出露，航空能譜鈾異常點(diǎn)，水中鈾異常、水中鈾氡異常，水系底沉積物鈾異常發(fā)育。已知成礦信息豐富，保礦條件較好。經(jīng)多種方法預(yù)測(cè)，還有較大鈾資源量待發(fā)現(xiàn)、探索揭露。

今后工作建議：對(duì)遠(yuǎn)景區(qū)各種地質(zhì)資料進(jìn)行詳細(xì)綜合整理，深入研究鈾成礦地質(zhì)條件，選擇深部揭露的有利靶區(qū)。加強(qiáng)大比例尺地質(zhì)填圖和綜合找礦方法，加強(qiáng)綜合研究，加強(qiáng)與大專院校、研究院所的橫向聯(lián)系，加強(qiáng)科研力度，徹底查明火山巖巖性、巖相特征、控礦斷裂、火山構(gòu)造、潛火山巖脈（體）、隱爆角礫巖及熱液蝕變作用等因素與鈾礦化的內(nèi)在關(guān)系。在新一輪的鈾礦找礦工作中使浙江省的找礦工作更上一個(gè)新的臺(tái)階，期望有較大的突破和收獲。

［1］浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.浙江省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1989.

［2］蔡興才，鄭名壽，金淼張，等.浙江省鈾礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃報(bào)告［R］.金華：浙江省核工業(yè)269大隊(duì)，2002.

Ore-controlling factors and prospecting potential of volcanic type uranium deposit in Zhejiang Province

JIN Miao-zhang
（Geologic Party No.269，Nuclear Industry of Zhejiang Province，Jinhua， Zhejiang 321000， China）

Zhejiang Province is one of the important uranium metallogenic provinces in China，based on the geological setting on uranium metallogenesis in Zhejiang Province，the geological features and ore-controlling factors on volcanic type uranium deposit are discussed，prospecting potential areas of volcanic type uranium deposit are summarized and proposed.

volcanic type uranium deposit； metallogenic feature； ore-controlling factors； prospecting potential

P598；P619.14

A

1672-0636（2011）01-0012-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2011.01.003

2010-10-17

金淼張（1966—），男，浙江紹興人，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事鈾礦地質(zhì)勘查工作。E-mail:jmz269@sohu.com