粵東羅浮巖體北部鈾成礦條件分析

吳建勇，阮昆，龍自強，胡鵬，王春雙

（核工業(yè)二九〇研究所，廣東 韶關 512026）

羅浮巖體北部位于粵東地區(qū)，巖體內(nèi)產(chǎn)有4262 小型鈾礦床以及1560 等鈾礦點，有較好的鈾成礦條件和礦化線索。前人在該區(qū)鈾礦勘查程度相對較低，開展過小比例尺的鈾礦區(qū)調工作，局部地段進行了普查揭露。后因認為該區(qū)不具備成大型鈾礦床的潛力，加之因20 世紀80 年代地質工作重心的轉移而停止工作［1］，未繼續(xù)開展鉆探揭露和深入研究工作，存在較多的工作盲區(qū)或空白區(qū)，因此礦床深部及外圍值得進一步開展工作。筆者在前人成果資料的基礎上，結合近年來在羅浮地區(qū)開展的鈾礦遠景調查成果，并與已知大橋鈾礦床進行對比，進一步分析了該區(qū)鈾礦成礦規(guī)律和找礦潛力，為今后該區(qū)的鈾礦勘查工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質概況

研究區(qū)大地構造位置屬于華南褶皺系，閩贛粵后加里東隆起與永（安）梅（州）海西-印支坳陷交接復合部位，東南沿海中生代火山斷陷帶，南嶺成礦帶與武夷山成礦帶疊合部位。

區(qū)域地殼活動經(jīng)歷過地槽—地臺—大陸邊緣活動帶3 個大地構造發(fā)展階段。加里東地槽褶皺隆起以后，在相對穩(wěn)定（D2—T1）和準活動（T3—J1）階段，接納了來自相鄰古陸大量陸源碎屑和成礦物質。同時，隨著河源斷裂的活動，多種深源礦質在海西-印支坳陷區(qū)富集；中侏羅世開始，大規(guī)模構造巖漿活動是區(qū)域熱液型礦床形成的重要地質背景。

區(qū)域上，研究區(qū)位于北東向河源-建陽深斷裂帶、北西向惠來-安仁深斷裂帶和東西向大東山-漳州大斷裂帶的交匯部位。這種獨特的區(qū)域構造位置為鈾礦的形成和富集提供了極有利條件。其中區(qū)內(nèi)主干斷裂—河源斷裂帶是一條多次活動的構造巖漿活動帶，為一條左行壓剪性的走滑韌性剪切帶，在區(qū)內(nèi)既控巖又控盆、控礦，早期表現(xiàn)為擠壓型逆沖（推覆）構造，晚期為鏟狀正斷層并控制紅盆（K2—E）和鈾礦化（圖1）。

2 鈾礦化產(chǎn)出

區(qū)域性規(guī)模宏大的北東向咸水斷裂（圖2），切割深，活動時間長，形成對偶斷裂不發(fā)育的單邊式斷陷帶，是成礦期構造應力相對集中、斷裂構造復雜發(fā)育區(qū)，也是地幔堿性流體活動、大氣降水匯集以及多期次富鈾熱液活動明顯地段，有良好的鈾成礦環(huán)境，鈾礦集中產(chǎn)于斷陷帶內(nèi)，既有花崗巖型鈾礦床，包括4262、3073 鈾礦床和1560 等礦點，也有蝕源區(qū)來自于羅浮巖體的碳質吸附沉積巖型鈾礦床（277 鈾礦床）［1］。這說明伴隨斷陷帶的形成，構造、熱液活動對地質構造進行了強烈改造促使造巖礦物質的遷移演化，產(chǎn)生了多種形式的成礦作用和礦化類型。

多期活動的東江-咸水斷裂是區(qū)內(nèi)鈾礦化產(chǎn)出的主導因素；所形成的斷陷帶是區(qū)域鈾礦產(chǎn)出的基礎條件；與之相通的次級斷裂及有利的圍巖蝕變條件、巖性界面則是鈾礦卸載富集的有利場所。研究區(qū)鈾礦控制因素如下［2］:

圖1 粵東北（河源-梅州）成礦帶地質略圖Fig.1 Geological map of the Northeast Guangdong（Heyuan-Meizhou）metallogenic belt

圖2 羅浮巖體北部鈾礦地質圖Fig.2 Uranium geology map of the north Luofu pluton

1）斷陷帶控礦。鈾礦化集中分布于斷陷帶內(nèi)。類似于粵北下莊礦田所在的全南斷陷帶、諸廣南的城口、長江、百順、南雄斷陷帶以及黃沙斷陷帶等［3-4］。

2）構造控礦。鈾礦化嚴格受斷陷帶內(nèi)次級的北東向、近東西向硅化帶及其交匯部位控制，礦體產(chǎn)于硅化碎裂巖及其上下盤的碎裂花崗巖中，尤其在構造帶的產(chǎn)狀和物質成分發(fā)生變化之部位更利于成礦。

3）蝕變控礦。區(qū)內(nèi)鈾礦化與蝕變范圍呈正向相關。一般鈾礦化較好（集中）位于內(nèi)帶，即硅化、赤鐵礦化及紫黑色螢石化構成的“硅質骨架”，由內(nèi)帶向兩側外帶逐漸減弱、變差，但不超出蝕變帶的范圍。

4）巖性界面控礦。在不同巖性接觸界面，由于機械物理性質的差異以及巖體侵位時導致巖石蝕變破碎而形成良好的成礦場所，以及地球化學性質的差異而形成有利的成礦環(huán)境，當有北東向含礦斷裂帶穿過時，鈾礦化往往變好。

3 鈾成礦條件

3.1 鈾源條件

羅浮巖體由東江-咸水和大塘-鷓鴣隆新華夏系斷裂控制，為多期多階段復式花崗巖體，呈北東向展布，面積約500 km2。巖體從加里東期、印支期至燕山期均有所見，巖石種屬復雜，從基性、酸性到偏堿性均有，以燕山期早期第三階段花崗巖（γ52-3）為主［2］，呈巖基狀產(chǎn)出（圖2），成巖年齡為140±Ma。

研究區(qū)位于羅浮巖體北部，為多期次巖漿活動發(fā)育區(qū)和多次成礦熱液活動中心疊加部位，深源酸性、基性巖漿活動明顯。出露的巖性主要為燕山期花崗巖、花崗閃長巖和花崗斑巖以及中基性脈巖等。巖石地球化學研究表明羅浮巖體主體巖石SiO2、堿含量高，鋁飽和指數(shù)（A/CNK）高，屬強過鋁質花崗巖；巖體源自成熟度較高的陸殼物質，其源巖以泥質巖為主，是在伸展構造環(huán)境下形成的［2］。巖石具有較高的鈾含量（7.5×10-6～25.2×10-6，平均為16.6×10-6），比中國東部上地殼的平均值［5］（1.5×10-6）高10～20 倍，也明顯高于華南地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖的平均值（10.7×10-6），表明主體巖石具有較高的鈾元素地球化學背景，有豐富的鈾源條件，且Th/U 值一般小于3。研究表明，未經(jīng)巖漿期后熱液或表生作用改造的各類巖漿巖的Th/U值一般在3～5［6］。這反映了巖體自燕山早期以來遭受了一定程度的熱液疊加改造，對鈾成礦較為有利。

區(qū)內(nèi)其他晚期巖體（花崗斑巖、花崗閃長巖）鈾含量較低［2］（2.2×10-6～6.5×10-6，平均為4.5×10-6），尤其是深源的晚期細?；◢弾r脈，在巖漿侵位時能提供足夠的熱能和礦化劑等，使主體花崗巖（γ52-3）發(fā)生強烈蝕變，產(chǎn)生白云母化、絹云母化等，巖石孔隙度增大，巖石中的鈾進一步活化，形成對鈾成礦有利的巖性接觸面。區(qū)內(nèi)各期次巖體復雜發(fā)育區(qū)往往有較好的鈾礦化產(chǎn)出（圖2）。

3.2 構造條件

既控制羅浮巖體又控制麻布崗盆地展布形成北東向控礦斷陷帶的東江-咸水深大斷裂屬于粵東河源-梅州成礦帶主干斷裂（河源斷裂帶）的重要組成部分。該斷裂具有長期活動的特點，在研究區(qū)早期活動發(fā)生于中生代的晚侏羅世與早白堊世間，晚期在新生代反復活動，至今活動未止［7］。

在區(qū)域性河源斷裂的不斷影響下，咸水深源斷裂在區(qū)內(nèi)活動時間長，繼承性和脈動性明顯。晚侏羅世（燕山早期三階段）構造切穿地殼、溝通地幔，從深部帶來地幔流體，改造、重熔地殼中原始鈾源層，形成富鈾的羅浮巖體；之后持續(xù)活動，對各地質體改造明顯，主要表現(xiàn)為巖體的鉀、鈉長石化和白云母化等面狀蝕變發(fā)育，將原生鈾礦物、含鈾副礦物和造巖礦物中的鈾釋放出來，轉化為粒間鈾、裂隙鈾或礦物表面吸附鈾［2］，鈾多處于極易遷移的活化狀態(tài)；同時斷陷帶是深源酸性、基性巖漿活動及大氣降水匯集區(qū)，提供充足的熱能和富含礦化劑的成礦流體。

自燕山晚期開始，在大陸拉張背景下，所形成的中基性脈巖侵入帶來的高熱、富含幔源CO2的熱液［8-9］，為以大氣降水成分為主的酸性流體補充能量，并且在熱驅動下沿如咸水等導礦斷裂構造帶、水力壓裂破碎帶［10］及巖性界面等向上運移，在高溫高壓下經(jīng)水-巖作用不斷活化、汲取羅浮巖體中的鈾形成含鈾熱液。由于咸水斷裂的左行走滑剪切作用，深部與之相連的次級構造交錯發(fā)育，當含礦熱液運移至北東向次級斷裂帶（如小寨、大排塘斷裂）時，斷裂帶本身尤其是不同方向斷裂帶交匯區(qū)，在外部因素變化如降溫減壓和含礦熱液由堿性變成酸性等，以及斷裂帶內(nèi)多期次石英交替出現(xiàn)或不同巖性界面所形成的相對封閉的成礦環(huán)境和有利的地球化學障時，促使了熱液中鈾的沉淀、富集。圖3和圖4 所示為鈾礦在次級斷裂帶內(nèi)早期白色塊狀石英形成的封閉場所下沉淀。

圖3 4262 礦床大排塘斷裂15 號線剖面圖Fig.3 Geological section along Line 15 of Dapaitang fault，4262 deposit

區(qū)內(nèi)小寨、大排塘斷裂帶為主要含礦構造。含礦斷裂帶形態(tài)復雜，分支復合、膨脹收縮明顯，充填有白色塊狀石英，角礫巖、碎裂巖、糜棱巖、雜色玉髓、紫黑色螢石等，構造具舒緩波狀等典型特征，屬壓扭性質。斷裂帶內(nèi)熱液活動明顯，主要有3 個期次:早期形成白色塊狀石英，表現(xiàn)為強硅化，淺色微晶石英硅化糜棱巖充填，并伴隨廣泛的絹云母化；成礦期形成紅色、黑色微晶石英和紫黑色螢石，多膠結早期的白色石英或花崗質成分，或呈角礫狀被晚期熱液活動產(chǎn)物穿插或膠結；礦后期主要形成白色方解石、梳狀石英和晶洞狀石英。

圖4 礦床外圍南樹坪大排塘斷裂礦化示意圖Fig.4 Schematic mineralization diagram of Dapaitang fault in Nanshuping area around the deposit

3.3 熱液蝕變

研究區(qū)熱液蝕變也具多期多階段性，巖石自巖漿晚期的自變質至巖漿期后的高、中、低溫蝕變作用均很發(fā)育。高、中、低溫蝕變疊加和酸、堿蝕變疊加，使該區(qū)成為鈾成礦的有利地區(qū)。高溫熱液蝕變有云英巖化、堿性長石化，中低溫熱液蝕變有硅化、絹云母化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、螢石化、綠泥石化及高嶺石化等。

強烈的熱液蝕變還能改變圍巖的物理力學性質，使巖石中的孔隙度及微裂隙產(chǎn)生變化，易使巖石破碎，為成礦溶液的運移和沉淀提供必要通道和容礦空間。與鈾礦化有關的蝕變主要有硅化、赤鐵礦化、螢石化等，且蝕變越強，鈾礦化越好。

3.4 物化探異常

區(qū)內(nèi)地面伽馬能譜、土壤氡氣和鈾分量化探異常明顯（圖5），且吻合度較高，存在2處復合異常區(qū)，其中ZH-1 為Ⅰ級異常，ZH-2為Ⅱ級異常［2］，其長軸呈北東向展布，與北東向含礦斷裂帶以及不同巖性界面有關，尤其是小寨斷裂與“倒丫字型”斷裂帶發(fā)育區(qū)，異常面積大，異?？刂瞥潭雀?，異常與已知礦化點吻合好，具備必要的巖體、斷裂構造和蝕變條件。

圖5 羅浮北部地區(qū)綜合物化探異常圖Fig.5 Comprehensive geophysical and geochemical anomaly map in the northern of Luofu pluton

總體上看，研究區(qū)屬巖漿期后熱液脈型鈾礦化；咸水斷陷帶提供有利的鈾成礦環(huán)境，是鈾成礦的基礎；羅浮主體巖石提供成礦物源，晚期小巖體、巖脈提供成礦熱源和礦化劑；大氣降水深循環(huán)與深部礦化劑形成的熱液流體是鈾活化、遷移的載體；北東向斷裂帶是鈾礦沉淀、富集的場所；熱液蝕變提供有利的成礦環(huán)境和有效的找礦標志，物化探異常明顯，且吻合度高。

3.5 找礦潛力

通過上述鈾成礦條件分析表明，研究區(qū)鈾礦找礦潛力大。鈾礦產(chǎn)于咸水斷陷帶內(nèi)，定位于燕山期羅浮主體富鈾花崗巖，且晚期深源酸性、基性巖漿巖（脈）繁雜區(qū)，離主干斷裂不遠、且次級斷裂發(fā)育以及早期的高溫堿性蝕變與成礦期的中低溫酸性蝕變疊加發(fā)育區(qū)等。此外，通過地質測量，在小寨斷裂帶上發(fā)現(xiàn)了較好的鈾礦化（圖6）。鈾異常走向長16.2 m，最寬3.8 m，其中工業(yè)礦長3.1 m，最寬0.6 m，礦化長8.0 m，最寬1.8 m。礦石類型為瀝青鈾礦-微晶石英-紫黑色螢石-赤鐵礦型。

圖6 羅浮地區(qū)小寨斷裂4506 礦化點平面示意圖Fig.6 Schematic diagram of mineralization spot 4506 along Xiaozhai fault in Luofu area

4 結語

羅浮復式巖體主體巖石鈾含量高，成礦圍巖條件有利；構造活動繼承性和脈動性明顯，斷陷帶內(nèi)構造條件有利，在構造交匯、構造產(chǎn)狀變異、構造巖組成突變之部位以及不同巖性界面部位是鈾礦化最有利部位；同時也發(fā)現(xiàn)2 處規(guī)模大，受北東向小寨斷裂和巖性界面控制的綜合物化探復合異常區(qū)。建議今后工作以北東向小寨斷裂及“倒丫字型”斷裂帶發(fā)育區(qū)，存在規(guī)模大的Ⅰ級ZH-1 號物化探綜合異常為重點，進行輕型山地工程或鉆探揭露，探索該區(qū)鈾礦資源潛力。