黃沙坑地區(qū)鈾礦巖礦特征及其找礦意義

黃文婭

摘要：通過(guò)對(duì)黃沙坑地區(qū)的巖性、蝕變、礦物共生組合等特征進(jìn)行分析，區(qū)內(nèi)原巖發(fā)生了多種類、多期次的圍巖蝕變，其中硅化、赤鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹云母化、粘土化、碳酸鹽化等與鈾礦化關(guān)系密切，且多為近礦圍巖蝕變；根據(jù)礦石物質(zhì)組成的種類、鈾礦物與共生礦物等特征，認(rèn)為黃沙坑地區(qū)礦床成因類型屬花崗巖型中低溫?zé)嵋旱V床。

關(guān)鍵詞：巖礦鑒定；蝕變；礦物共生組合；礦床成因；黃沙坑

黃沙坑地區(qū)鈾礦位于下莊礦田西部，為礦田內(nèi)黃陂石英斷裂帶和黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組的交匯部位，是兩期鈾成礦熱液活動(dòng)疊加區(qū)。區(qū)內(nèi)巖石碎裂、裂隙較發(fā)育，在構(gòu)造帶及附近，巖石碎裂程度高，蝕變較強(qiáng)；裂隙為熱液的運(yùn)移和循環(huán)提供了通道，巖石物理性質(zhì)的差異又為鈾的形成提供了良好的成礦環(huán)境[1]。筆者結(jié)合野外工作，對(duì)區(qū)內(nèi)具有代表性的地段進(jìn)行了巖礦鑒定取樣和送樣分析，以明確區(qū)內(nèi)巖性、蝕變、礦物共生組合等特征，分析成礦地質(zhì)條件，探討礦床成因，為下一步找礦提供方向。

1.巖性

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)以燕山期為主，主要為燕山期的粗粒斑狀黑云母花崗巖、中粒斑狀黑云母花崗巖、細(xì)粒二云母花崗巖、細(xì)粒黑云母花崗巖，同時(shí)區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，以輝綠巖為主。

1.1粗粒斑狀黑云母花崗巖

主要分布在工作區(qū)的西南部和東北部，巖石多呈墨綠色、灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。風(fēng)化后多呈黃色、褐黃色，主要礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英等；次要礦物為黑云母；副礦物有黃鐵礦、榍石；次生礦物有絹云母、綠泥石、粘土等。石英，它形粒狀，中粗粒，干涉色一級(jí)灰白—黃白，因受構(gòu)造力的作用具有重結(jié)晶及波狀消光現(xiàn)象；鉀長(zhǎng)石，為板柱狀的條紋長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石，粗粒，大部分蝕變成絹云母、綠泥石、碳酸鹽礦物、白云母及少量粘土礦物；斜長(zhǎng)石，粗粒，為較自形的酸性更長(zhǎng)石，見聚片雙晶，已基本上蝕變成絹云母致表面混濁，只保留其輪廓；黑云母，片狀，大部分蝕變成白云母、綠泥石并析出鐵質(zhì)礦物，只有少許殘留（圖1）。

1.2中粒斑狀黑云母花崗巖

分布于工作區(qū)的東北部、中部和西部，以巖基產(chǎn)出，分布廣泛。巖石多呈灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英、鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石；次要礦物為黑云母；副礦物為金屬不透明礦物及后期熱液作用形成的綠簾石、方解石等。其中，鉀長(zhǎng)石為半自形粒狀的正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石，見卡氏雙晶、格子雙晶，部分蝕變成粘土礦物致表面混濁，顆粒輕微碎裂，見大的鉀長(zhǎng)石顆粒包含小的自形斜長(zhǎng)石顆粒。

1.3細(xì)粒二云母花崗巖

分布于工作區(qū)的中部和東南部，沿山脊分布，東西向延伸。巖石多呈灰白色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物主要有石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母和白云母等；副礦物有磁鐵礦、電氣石等。

1.4細(xì)粒黑云母花崗巖

分布于工作區(qū)的北部和中部，巖石多呈灰白色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石；次要礦物為黑云母；副礦物為磁鐵礦、電氣石（圖2）。巖石輕微碎裂，基本保持原巖面貌，基質(zhì)常在雜亂分布的裂隙中發(fā)育[2]。

1.5輝綠巖

區(qū)內(nèi)見燕山期第五期侵入巖，呈巖脈狀產(chǎn)出，巖性為輝綠巖，屬于黃陂—張光營(yíng)輝綠巖組，分布于工作區(qū)中部和北部。巖石呈暗綠色、墨綠色，風(fēng)化后呈褐黃色，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為斜長(zhǎng)石、角閃石，次要礦物有鈦鐵礦、石英，副礦物有磷灰石、黃鐵礦等。受構(gòu)造影響，巖石具蝕變、碎裂、破碎現(xiàn)象。其中，角閃石呈粒狀、柱狀，充填于斜長(zhǎng)石三角空間里。由于強(qiáng)烈的纖閃石化（由角閃石自變質(zhì)作用形成）而形成了鮮綠色、淡綠色的纖維集合體的纖閃石（圖3），同時(shí)伴隨有綠泥石化。

2.圍巖蝕變

工作區(qū)內(nèi)巖石因受構(gòu)造作用、巖漿熱液作用和地下水作用而發(fā)生了多種類、多期次的圍巖蝕變，蝕變發(fā)育，其中近礦圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、粘土化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等。蝕變多分布在構(gòu)造中及其上下盤的圍巖中[1]。

2.1硅化

廣泛發(fā)育于構(gòu)造帶中，從礦前期—礦化期—礦后期均有產(chǎn)生，且與礦化關(guān)系極為密切。礦前期主要是形成了顆粒粗大、呈不規(guī)則粒狀的石英，并且?guī)r石中有石英的重結(jié)晶現(xiàn)象。礦化期主要形成了呈黑灰色、灰色、粉紅色的微—細(xì)粒晶質(zhì)熱液石英脈（圖4），其分布局限于構(gòu)造裂隙帶中。礦后期主要是低溫硅化形成了微粒、發(fā)絲狀及梳狀石英。

2.2綠泥石化

廣泛發(fā)育于各種巖石中，早期巖石自變質(zhì)作用形成的多呈細(xì)小鱗片狀或蠕蟲狀。晚期形成的多為細(xì)脈狀產(chǎn)出，并常與絹云母或碳酸鹽共生。

綠泥石鏡下特征呈現(xiàn)綠色，多呈鱗片狀集合體產(chǎn)出，多色性明顯，常見到靛藍(lán)等異常干涉色，平行消光（圖5）。多生長(zhǎng)在云母或角閃石周圍，或與之連生，證明是由其蝕變而來(lái)。

2.3絹云母化

在原巖中廣泛發(fā)育，呈鱗片狀、網(wǎng)脈狀交代斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石等（圖6）。

2.4碳酸鹽化

分布較廣泛，與鈾礦化有關(guān)，從礦前期—礦后期均有發(fā)生。礦前期生成的主要是晶質(zhì)等軸粒狀、細(xì)脈狀的方解石，分布于圍巖中；礦后期主要生成隱晶質(zhì)的微細(xì)脈狀、發(fā)絲狀方解石（圖7）。

2.5赤鐵礦化

分布在主要礦帶中，常同碳酸鹽化、硅化相伴生，一般多呈星點(diǎn)狀、分散狀存在鈾礦化巖石中，有的交代黃鐵礦，由于呈細(xì)粒分散于構(gòu)造帶的微晶石英、玉髓中，常使巖石、礦石呈紅色（圖8）。

2.6黃鐵礦化

由于熱液中硫化物，在成礦中生成，對(duì)鈾元素起還原沉淀作用。常有赤鐵礦產(chǎn)生，呈星點(diǎn)狀、分散狀、四方形存在鈾礦化巖石中（圖9）。

2.7粘土化

礦后期低溫?zé)嵋号c巖石中的長(zhǎng)石等礦物發(fā)生作用而形成的，分布于長(zhǎng)石表面、礦物顆粒間裂隙的解理縫處，成為膠結(jié)物及鈾的吸附物，呈粒狀、土狀集合體等。

3.礦物共生組合

工作區(qū)礦石礦物共生組合簡(jiǎn)單，結(jié)晶差，粒度小，色深，雜質(zhì)多，礦脈以張性充填為主。金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦；脈石礦物有微晶石英、螢石和方解石；次生礦物有鈣鈾云母、銅鈾云母。

蝕變碎裂巖型礦石的礦物組合：黃鐵礦、微晶石英與次生鈾礦共生組合。

3.1礦石礦物

主要為次生鈾礦物的鈣鈾云母、銅鈾云母。其中，鈣鈾云母呈淺黃綠色，鱗片狀集合體，發(fā)出強(qiáng)的黃綠色熒光。解理完全，平行消光，具多色性，沿解理方向?yàn)樨?fù)延性，二軸晶負(fù)光性；銅鈾云母呈祖母綠色或蘋果綠色，發(fā)出強(qiáng)的黃綠色熒光，板狀、短柱狀晶體，具多色性，一組完全解理。

3.2脈石礦物

3.2.1石英、玉髓

淺白色、暗紅色、灰黑色，晶質(zhì)隱晶質(zhì)顯微晶質(zhì)體，有的見環(huán)帶結(jié)構(gòu)，主要在硅化破碎帶或其附近分布，呈脈狀，不規(guī)則團(tuán)塊或晶洞狀膠結(jié)角閃輝綠巖角礫。顯微鏡下，石英常呈犬齒狀緊密鑲嵌。表面常有泥質(zhì)、鐵質(zhì)污染而成淺褐色。石英多于玉髓，是多期熱液作用形成的；硅質(zhì)巖被后期紫紅色梳狀石英脈穿插。隱晶質(zhì)玉髓與顯微粒狀石英有較明顯的接觸界限；大粒黃鐵礦中有少量粒狀石英，有的黃鐵礦呈浸染狀出現(xiàn)在石英玉髓中，玉髓石英、黃鐵礦環(huán)繞方解石發(fā)育或呈細(xì)脈狀穿插于方解石中，并有交代方解石現(xiàn)象或其中有方解石的包裹體。

有的紅色玉髓呈角礫被方解石、黃鐵礦膠結(jié)，有后期白色梳狀石英脈穿插于硅質(zhì)巖中。黃鐵礦化紅色玉髓、黑色玉髓與鈾礦化關(guān)系密切。

3.2.2方解石

白色、淺紅色晶質(zhì)體。分布不如石英玉髓廣泛。常呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀出現(xiàn)，少數(shù)方解石膠結(jié)角閃輝綠巖角礫，有的呈膠狀充填在石英脈之間或石英晶洞中，有的穿插螢石，可見后期的方解石穿插前期方解石脈，亦有分布在團(tuán)塊狀黃鐵礦中，是多期性礦物。淺紅色方解石、紅色方解石與鈾礦化關(guān)系密切。

3.2.3螢石

紫色螢石較多，綠色螢石次之。晶質(zhì)體，晶形完整。斷面是四邊形或五邊形，見環(huán)形結(jié)構(gòu)。呈不規(guī)則狀和細(xì)脈狀充填在石英玉髓裂隙和孔洞中，少數(shù)膠結(jié)角閃輝綠巖，有包裹石英的現(xiàn)象，亦見有黃鐵礦、白鐵礦分散其中。后期白色方解石呈網(wǎng)狀細(xì)脈穿插或方解石在其鋸齒狀頂端生長(zhǎng)。紫色螢石與鈾礦化關(guān)系密切。

4.結(jié)語(yǔ)

根據(jù)巖礦鑒定，結(jié)合前人的分析與研究，黃沙坑地區(qū)近礦圍巖蝕變主要為硅化、赤鐵礦化、粘土化等；成礦期蝕變分帶性，即蝕變碎裂巖型礦化越靠近礦脈，巖石碎裂程度越高，蝕變?cè)綇?qiáng)烈，可作為該區(qū)的一個(gè)找礦標(biāo)志。

此外，黃沙坑地區(qū)鈾礦體產(chǎn)于構(gòu)造帶中，并發(fā)育有硅化、赤鐵礦化、粘土化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等中低溫?zé)嵋何g變，共生礦物具有中低溫?zé)嵋旱V物組合特征，礦石礦物主要為次生鈾礦鈣鈾云母和銅鈾云母，脈石礦物以微晶石英為主。因此，認(rèn)為礦床成因類型屬花崗巖型中低溫?zé)嵋旱V床。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞祺智，桂永進(jìn)，彭輝才，等；廣東省翁源縣黃沙坑地區(qū)鈾礦普查2019年度地質(zhì)報(bào)告[R].廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)， 2019.

[2]常麗華，陳曼云，金巍，等；《透明礦物薄片鑒定手冊(cè)》[M].北京：地質(zhì)出版社， 2006.