王鳳崗,姚 建,吳 玉,孫澤軒,李秋實(shí)
(1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,北京 100029;2.核工業(yè)280研究所,四川 廣漢 618300)
四川省攀枝花大田地區(qū)隸屬于康滇地軸,是該地軸區(qū)最重要的鈾礦化區(qū),目前工作程度最高,該地區(qū)開展的鉆探工作量累計(jì)超過20 000 m,所控制的鈾資源量達(dá)到了小型鈾礦床規(guī)模,成為康滇地軸首個(gè)鈾礦床[1]。
自20世紀(jì)50年代在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)鈾異常以來,陸續(xù)在該地區(qū)開展了幾輪鈾礦找礦工作,但受礦化類型特殊、基礎(chǔ)地質(zhì)研究程度薄弱等因素影響,鈾礦地質(zhì)研究中一些關(guān)鍵的問題仍存在較大爭議,如該地區(qū)鈾礦化表現(xiàn)形式多樣,不同表現(xiàn)形式可能是同一期同一成礦作用下形成的不同的表現(xiàn)形式,還可能是多期不同鈾成礦作用的結(jié)果。該地區(qū)鈾礦化的成因也一直是爭議的焦點(diǎn),存在構(gòu)造—熱液型[1]、熱液型[2]及深變質(zhì)巖或混合巖型[3]等多種觀點(diǎn)。不同的成因觀點(diǎn)表現(xiàn)在控制因素上也存在明顯的差異,如構(gòu)造熱液型優(yōu)先考慮構(gòu)造蝕變對鈾成礦的控制作用,深變質(zhì)巖或混合巖型則優(yōu)先考慮區(qū)域變質(zhì)作用對鈾成礦作用的控制。控制因素上的認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致在找礦方向目標(biāo)不明確,進(jìn)而影響了該地區(qū)鈾礦找礦工作有效開展。
近年來,國家對該地區(qū)鈾礦找礦工作越發(fā)重視,通過開展大比例尺地質(zhì)填圖及物探面積測量等工作,不僅在已知鈾礦化外圍發(fā)現(xiàn)了新的鈾礦化,而且對該地區(qū)鈾成礦作用的研究也取得了一些新的認(rèn)識(shí)。本文根據(jù)最近幾年取得的最新勘查進(jìn)展,綜合研究結(jié)果及工作區(qū)存在的主要問題,重點(diǎn)對該地區(qū)鈾礦化空間展布、類型、控制因素進(jìn)行論述,并根據(jù)最新認(rèn)識(shí)提出了找礦方向,為該地區(qū)今后取得鈾礦深入研究及找礦新突破提供依據(jù)。
四川省攀枝花大田鈾礦化區(qū)位于揚(yáng)子陸塊西緣(圖1(a))的康滇地軸中部(圖1(b)),區(qū)內(nèi)發(fā)育一套太古宇—元古界角閃巖相變的中高級(jí)變質(zhì)巖基底,以混合巖、黑云斜長片麻巖、變粒巖、斜長角閃巖為主,原巖為一套基性火山巖和中酸性火山-沉積巖。蓋層為震旦系和古生界、中生界以及零星出露的新近系和第四系。區(qū)域構(gòu)造以近南北向斷裂為主,大田鈾礦化區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要為北西向的F3以及近東西向的F1、F2及F4。區(qū)內(nèi)巖漿巖以新元古界石英閃長巖、片麻狀鉀長花崗巖和黑云斜長花崗巖為主(圖1(b))。
早期在攀枝花大田地區(qū)共發(fā)現(xiàn)了Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦化帶,二者呈近東西向平行展布。近年,通過地表1∶10 000比例尺210Po和氡氣面積測量,在Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦化帶北側(cè)發(fā)現(xiàn)存在呈帶狀展布的鈾異常,后經(jīng)地表查證,在放射性異常高值區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了地表出露的鈾礦化,進(jìn)而確認(rèn)在已知礦化區(qū)北部存在Ⅲ號(hào)鈾礦化帶。
Ⅰ號(hào)礦化帶位于礦區(qū)中部,對應(yīng)于F1斷裂,長度約3 km,該帶目前是攀枝花大田地區(qū)最主要的鈾礦化帶,無論是規(guī)模、地表鈾異常發(fā)育強(qiáng)度還是鉆探工程揭露深部鈾礦化情況均最好,地表及深部鈾礦化均不連續(xù),鈾礦化主要以透鏡狀為主。Ⅱ號(hào)礦化帶位于礦區(qū)南部,對應(yīng)于F2斷裂,礦化連續(xù)性較差,僅在地表發(fā)現(xiàn)一處鈾礦化,此外,在該帶向東延伸方向發(fā)現(xiàn)了鈾礦化,總體顯示具有一定的規(guī)模。Ⅲ號(hào)礦化帶位于礦區(qū)最北部,對應(yīng)于F4斷裂,長度約2.3 km,鈾礦化連續(xù)性較差,放射性強(qiáng)度在3個(gè)礦化帶中最弱。
Q—第四系;Pt1lz2—康定群咱里組二段含石墨黑云母斜長片麻巖、黑云斜長混合巖;Pt1lz1—康定群咱里組一段斜長角閃巖、斜長角閃混合巖;βγQb—晉寧期黑云斜長花崗巖;ηγπQb—晉寧期斑狀二長花崗巖;δοQb—晉寧期石英閃長巖。圖1 攀枝花大田地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Schematic geological map of Datian area in Panzhihua
通過槽探揭露,在地表共圈定鈾礦(化)體15個(gè),其中Ⅰ號(hào)礦化帶圈定鈾礦體7個(gè),鈾礦化體4個(gè),Ⅱ號(hào)礦化帶圈定鈾礦體1個(gè),Ⅲ號(hào)鈾礦化帶內(nèi)圈定鈾礦化體3個(gè)[1]。賦礦圍巖十分復(fù)雜,主要有蝕變斜長巖、眼球狀糜棱巖、接觸變質(zhì)巖等。
通過鉆探查證,在深部圈定鈾礦體18個(gè),其中Ⅰ號(hào)礦化帶17個(gè),Ⅱ號(hào)礦化帶1個(gè)。礦體多呈透鏡狀,少量脈狀,走向近東西,沿走向長約200~500 m,沿傾向延伸100~200 m,平均水平厚度0.73~1.14 m,平均品位0.077%~0.321%[1]。Ⅲ號(hào)礦化帶由于發(fā)現(xiàn)較晚,僅施工了2個(gè)鉆探工程,沒有落實(shí)鈾礦體。
根據(jù)賦礦圍巖并結(jié)合鈾成礦年齡、鈾礦化特征等,初步將攀枝花大田地區(qū)鈾礦化劃分為接觸變質(zhì)巖型、蝕變斜長巖型及糜棱巖型3種類型。
1)接觸變質(zhì)巖型
接觸變質(zhì)巖型鈾礦化主要產(chǎn)于片麻狀黑云斜長花崗巖與富鈣變質(zhì)圍巖接觸部位,接觸處多形成角礫狀巖石,地表礦化角礫巖露頭規(guī)模一般長約20~30 m,寬約5~6 m,個(gè)別地段寬度可達(dá)10~20 m。角礫巖主要由兩部分組成,即暗色的角礫及淺色的膠結(jié)物,二者各自比例不固定,即使同一地點(diǎn)不同地方也存在較大差異。暗色角礫主要為富鈣的變質(zhì)圍巖,以斜長角閃巖類為主,暗色角礫粒徑大小不一,小者一般5~6 cm,大者可達(dá)1~2 m,暗色角礫通常棱角分明,很少呈渾圓狀,暗色角礫的可拼接性也因地而異,有的地方暗色角礫顯示具有較好的拼接性,有的地段則較凌亂,可拼接性較差(圖2(a))。淺色膠結(jié)物主要為片麻狀黑云斜長花崗巖,主要由黑云母、石英、斜長石組成,且上述各組成含量較穩(wěn)定,總體以中細(xì)粒為主(圖2(b)),局部可見呈“囊狀”的偉晶狀巖石。淺色膠結(jié)物中的黑云母具有定向排列特征,形成片麻狀構(gòu)造。暗色角礫被淺色花崗巖細(xì)脈切割的現(xiàn)象較普遍(圖2(a),(b))。角礫巖中的鈾礦化總體呈“星點(diǎn)狀”分布,鈾異常的范圍長約10~30 cm,最長可達(dá)40~50 cm,寬與長相當(dāng)或稍短。鈾異常主要分布于淺色膠結(jié)物與暗色角礫接觸部位(圖2(b))?;◢弾r膠結(jié)物中鈾礦化則很少,鈾礦化發(fā)育處往往伴隨有鈉交代現(xiàn)象。鈾礦物基本都為晶質(zhì)鈾礦,產(chǎn)于接觸變質(zhì)作用及混染交代作用所形成的接觸變質(zhì)巖及混染巖帶內(nèi),以接觸變質(zhì)帶內(nèi)為主,該帶內(nèi)廣泛發(fā)育接觸變質(zhì)作用所形成的鈣鐵輝石、透輝石、陽起石及透閃石等典型接觸變質(zhì)礦物,有些晶質(zhì)鈾礦被鈣鐵輝石、透輝石等礦物包裹,形成典型的接觸變質(zhì)巖型鈾礦化(圖2(c))。
圖2 攀枝花大田地區(qū)接觸變質(zhì)巖型鈾礦化Fig.2 Contact metamorphic type uranium mineralization in Datian area,Panzhihua
2)蝕變斜長巖型
包括Ⅱ號(hào)礦化帶鈾礦化透鏡體露頭及富鈾滾石兩個(gè)方面,該類型鈾礦化具有兩個(gè)主要的特點(diǎn):一是含礦圍巖特殊;二是鈾賦存狀態(tài)特殊。鈾礦化透鏡體露頭呈雁列式展布,與外圍巖石接觸界限清晰、截然,鈾礦化透鏡體與圍巖在巖性特征上也明顯不同,含礦透鏡體堅(jiān)硬致密,主要以強(qiáng)烈鈉黝簾石化的斜長石為主,見少量石英,基本不含暗色礦物。其中斜長石多為短柱狀,聚片雙晶發(fā)育,半自形-自形為主,粒度一般為0.5 cm左右,中細(xì)粒為主,礦物間呈鑲嵌結(jié)構(gòu)。鈾礦化透鏡體露頭可見次生鈾礦物發(fā)育,個(gè)別部位可見晶質(zhì)鈾礦,伽馬能譜測量值最高可達(dá)7 000×10-6,取樣化學(xué)分析結(jié)果顯示U含量為0.96%,Th含量為0.05%。圍巖風(fēng)化強(qiáng)烈,主要由石英、斜長石和少量黑云母組成,并因風(fēng)化而疏松,識(shí)別原巖較為困難,推測原巖可能為風(fēng)化的花崗巖或混合巖的淺色體。巖石無鈉交代現(xiàn)象,并包裹較多的暗色巖石團(tuán)塊,推測為捕虜體或混合巖的古成體。透鏡體中鈾主要呈獨(dú)特的“鈾鈦礦物聚集體”形式存在,主要由“金紅石+鈾鈦混合物+鈦鈾礦+晶質(zhì)鈾礦+鋯石”等礦物組成,且具有由“金紅石(Ti)→鈾鈦混合物(Ti>U)→鈦鈾礦(Ti700 ℃)高壓(>1.5×109Pa)的環(huán)境中形成[4]。
富鈾滾石主要發(fā)現(xiàn)于大田鈾礦化區(qū)Ⅰ、Ⅱ號(hào)鈾礦化帶之間的水溝下游,富鈾滾石散落長度超過200 m,已發(fā)現(xiàn)的富鈾滾石塊度大小不一,小者僅2~3 cm,大者超過10 cm,多呈磨圓-次棱角狀。富鈾滾石基本由鈾礦物組成,很少見富鈾圍巖,黑色的鈾礦物為原生的晶質(zhì)鈾礦,而淺色的主要為次生鈾礦物,主要為硅鈣鈾礦,受次生鈾礦物影響,富鈾滾石多呈鮮土黃色(圖3(a)),個(gè)別受表面鎂鐵質(zhì)氧化薄膜的影響而顯黑色。滾石幾乎全部由晶質(zhì)鈾礦及次生鈾礦物組成,化學(xué)分析結(jié)果顯示鈾含量高達(dá)50%以上。富鈾滾石中的鈾主要以晶質(zhì)鈾礦形式存在,且以巨粒的晶質(zhì)鈾礦為主(圖3(a),(b)),大者可達(dá)1 cm左右。粒度較大的晶質(zhì)鈾礦微裂紋發(fā)育,在微裂紋中可見呈脈狀的瀝青鈾礦(圖3(b))。因遭受長期的表生作用影響,次生鈾礦十分發(fā)育,主要有硅鈣鈾礦、硅鉛鈾礦等。
圖3 大田地區(qū)富鈾滾石巖石及鈾礦物特征Fig.3 characteristics of uranium-rich rolling stone rocks and uranium minerals in Datian area
3)糜棱巖型
糜棱巖型鈾礦化主要分布于黃泥田巖體邊緣的糜棱巖化帶中(即Ⅲ號(hào)鈾礦化帶),局部可見黑灰色鉀長石呈眼球狀定向排列,眼球狀方向與區(qū)域片理方向一致,總體呈東西向。礦化糜棱巖主要由鉀長石及石英組成,礦物定向排列現(xiàn)象極為強(qiáng)烈。經(jīng)γ輻射儀測量發(fā)現(xiàn),鈾異常值一般為地表本底值的3倍左右,最高可超過300×10-6(圖5(c))。由于礦化強(qiáng)度總體不高,地表基本看不到原生鈾礦化存在,僅在局部見少量次生鈾礦物。地表控制鈾礦化長度百余米,總體呈近東西向展布。
初步研究發(fā)現(xiàn),不同的鈾礦化類型主要的控制因素也不同。
接觸變質(zhì)巖型鈾礦化均產(chǎn)出于花崗巖與富鈣變質(zhì)圍巖接觸部位(見圖2及圖4),花崗巖在侵位過程中發(fā)生了分異作用,在巖體邊緣與剛性暗色富鈣圍巖接觸的某些部位形成了P、Ti、Na、Cl、F等揮發(fā)組分的高度聚集,隨著巖漿分異作用的不斷增強(qiáng),內(nèi)壓不斷增大,當(dāng)壓力超過巖層靜壓力后就形成了角礫巖。
圖4 大田地區(qū)鈾礦化巖心特征Fig.4 Characteristics of uranium mineralization core in Datian area
在深部封閉的環(huán)境中,花崗巖與富鈣變質(zhì)圍巖發(fā)生了廣泛的接觸變質(zhì)和混染交代作用,作用的結(jié)果形成了鈣鐵輝石-透輝石及陽起石-透閃石等典型接觸變質(zhì)礦物。同時(shí),因熱作用導(dǎo)致變質(zhì)圍巖中的暗色礦物發(fā)生分解,且花崗巖體分異出的Na交代了富鈣圍巖中斜長石為主的富Ca礦物,從而形成了混染交代作用。在接觸變質(zhì)及混染交代作用中,被Na替換出的Ca與Ti、P等形成榍石、磷灰石,導(dǎo)致U與Ti、Na、P等組成的絡(luò)合物發(fā)生分解,從而形成了U的結(jié)晶,形成鈾礦化。無論是接觸變質(zhì)作用還是混染交代作用均需要一個(gè)較長的階段,有利于晶質(zhì)鈾礦的生長,從而形成大顆粒的晶質(zhì)鈾礦。
由上可知,該類型鈾礦化在整體上受花崗巖體與變質(zhì)圍巖接觸界面控制,進(jìn)一步細(xì)化可分為“聚、運(yùn)、沉淀”3個(gè)方面。聚是指花崗巖的分異作用,分異的結(jié)果使U、Ti、P、Na等成礦組分趨向于在巖體的邊緣聚集,在此過程中形成了鈾的富集;運(yùn)是指絡(luò)合遷移方式,可與U形成絡(luò)合物的主要是Ti、P、Na等,特別是U可與Ti、Na形成復(fù)雜的絡(luò)合物并進(jìn)行遷移[4-5];沉淀是花崗巖與富鈣變質(zhì)圍巖之間發(fā)生的接觸變質(zhì)作用和混染交代作用,該作用過程中導(dǎo)致絡(luò)合物發(fā)生分解,促使鈾沉淀,并在接觸部位的接觸變質(zhì)巖中形成鈾礦化。
蝕變斜長巖型鈾礦化的賦礦圍巖主要為蝕變斜長巖,且鈾與斜長巖具有同源、同時(shí)形成的特征,因此,該類型的鈾礦化主要受斜長巖控制,其中斜長巖中的Ti是U遷移富集的關(guān)鍵[4]。
糜棱巖型鈾礦化產(chǎn)于黃泥田巖體邊緣,因該巖體邊緣廣泛發(fā)育眼球狀構(gòu)造,故以往一直將其看作是眼球狀混合巖。近年來通過野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)綜合研究證實(shí)為花崗巖體,主要證據(jù)如下:1)經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查,在該巖體中心部位發(fā)現(xiàn)了未變形的核部(圖5(a)),且該巖體從中心到邊緣具有由未變形粗粒鉀長花崗巖—粗粒眼球狀鉀長花崗巖—細(xì)粒眼球狀鉀長花崗巖—糜棱巖的變化規(guī)律(圖5),該現(xiàn)象否定其為區(qū)域變質(zhì)作用形成的混合巖的可能性;2)野外及室內(nèi)綜合研究發(fā)現(xiàn),組成眼球的為鉀長石單礦物而不是多種礦物組成的聚斑晶,因此該眼球?yàn)榈V物變形而不是混合巖化所致[6];3)采自眼球狀花崗巖樣品中的鋯石具有典型的巖漿鋯石特征而無變質(zhì)鋯石特征;4)巖體與變質(zhì)圍巖接觸部位可見二者明顯呈侵入接觸關(guān)系。
鈾礦化主要產(chǎn)于巖體最外緣的糜棱巖帶中(圖5(c)),雖然該礦化帶中鈾的存在形式尚未查明,但從礦化表現(xiàn)形式看,鈾礦化強(qiáng)烈處并未見明顯的構(gòu)造及熱液蝕變現(xiàn)象,排除了熱液鈾成礦的可能性,由此推斷,鈾礦化主要與巖體邊緣的糜棱巖有關(guān),受控于巖體邊緣的糜棱巖化帶。
圖5 大田地區(qū)黃泥田巖體演化特征Fig.5 Evolution characteristics of Huangnitian rock mass in Datian area
攀枝花大田地區(qū)鈾礦化是康滇地軸最為復(fù)雜的地區(qū),這種復(fù)雜性既表現(xiàn)在礦化形式多樣性方面,也體現(xiàn)在成礦多期次性上。王鳳崗(1)王鳳崗.康崗地軸永郎—祿豐地區(qū)鈾成礦遠(yuǎn)景預(yù)測評價(jià)[R].北京:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,2017:69-85.等系統(tǒng)研究了該地區(qū)鈾礦化年齡,研究結(jié)果顯示,蝕變斜長巖透鏡體中鈾礦物L(fēng)A-ICPMS原位U-Pb年齡為889 Ma,富鈾滾石中晶質(zhì)鈾礦LA-ICPMS原位U-Pb年齡為887 Ma,二者在產(chǎn)出位置及賦礦圍巖都具有很好的可對比性,二者共同形成了該地區(qū)最早一期鈾礦化,在成因上與蝕變斜長巖關(guān)系緊密,屬蝕變斜長巖型鈾礦化。Ⅲ號(hào)鈾礦化帶中黃泥田巖體礦化糜棱巖及粗粒眼球狀花崗巖SIMS鋯石U-Pb同位素年齡分別為813 Ma和840 Ma,且均具有巖漿巖鋯石特征,可代表巖體及礦化糜棱巖形成年齡,目前暫未獲取鈾礦物年齡,但根據(jù)鈾礦化與巖體之間的關(guān)系推斷,鈾礦化年齡應(yīng)與巖體年齡應(yīng)該接近,糜棱巖型鈾礦化形成該地區(qū)的第二期鈾礦化。地表及深部鉆孔礦化巖心中接觸變質(zhì)巖中晶質(zhì)鈾礦LA-ICPMS原位U-Pb年齡測試結(jié)果主要集中于746 Ma~751 Ma之間,代表了該地區(qū)最晚一期鈾成礦作用,同時(shí)也是最主要的找礦目標(biāo)類型。由此可見,大田地區(qū)鈾礦化可初步劃分為3個(gè)期次,最早一期鈾礦化形成于889 Ma~880 Ma,第二期鈾礦化形成時(shí)間約813 M~840 Ma,第三期鈾礦化形成于746 Ma~751 Ma,分別對應(yīng)于蝕變斜長巖型、糜棱巖型及接觸變質(zhì)巖型鈾礦化。
典型的接觸變質(zhì)作用形成于基性-酸性巖體與碳酸鹽接觸部位,而攀枝花大田地區(qū)富鈣圍巖主要為斜長角閃巖類,因此接觸變質(zhì)作用發(fā)生的強(qiáng)度和范圍均較為有限,接觸變質(zhì)作用形成的規(guī)模通常集中于花崗巖體與變質(zhì)圍巖接觸部位數(shù)厘米到數(shù)十厘米范圍內(nèi),鈾礦化即產(chǎn)出在接觸變質(zhì)巖范圍內(nèi)。因受巖漿侵位過程中熱作用影響,除形成接觸變質(zhì)巖外,還形成了更為廣泛的混染交代作用,主要表現(xiàn)為圍巖中暗色礦物分解及淺色花崗質(zhì)熔體不同程度地混入到圍巖中,形成既不同花崗巖也不同于正常圍巖的復(fù)雜巖石,并形成一系列復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象,如特殊的巖石結(jié)構(gòu),不同世代礦物共存,某些礦物的超常富集等,同時(shí)伴隨著強(qiáng)烈的交代現(xiàn)象,主要有黃鐵礦化、鈉黝簾石化、綠泥石化、硅化等。
接觸變質(zhì)作用、混染交代作用、鈾礦化等通常都與角礫巖化相聯(lián)系,前文對角礫巖的形成已有論述,主要與花崗巖體分異出的揮發(fā)分有關(guān),而揮發(fā)分則是鈾重要的礦化劑,與鈾形成絡(luò)合物進(jìn)行遷移并在巖體邊緣聚集,鈾絡(luò)合物因接觸變質(zhì)作用而分解,從而在接觸變質(zhì)巖內(nèi)形成了鈾礦化。
攀枝花大田地區(qū)鈾礦化成因目前還存在較大爭議,因某些鈾礦化在表觀上與混合巖十分相似,因此很容易認(rèn)為鈾礦化與混合巖化有關(guān),但一些關(guān)鍵的地質(zhì)現(xiàn)象明顯與混合巖化不符:一是變質(zhì)作用時(shí)間與鈾礦化時(shí)間不對應(yīng),徐爭啟等測得大田地區(qū)變質(zhì)作用時(shí)間為840 Ma~900 Ma[2],柏勇等通過基性巖脈年齡限定該地區(qū)混合巖化時(shí)間早于780 Ma[7],且鈾礦化具有多期性,變質(zhì)作用與鈾礦化時(shí)代不對應(yīng),特別是主要找礦目標(biāo)類型的鈾成礦時(shí)代(約750 Ma)與變質(zhì)作用時(shí)間間隔很大。二是通過野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),混合巖化作用并不普遍,僅在局部發(fā)育,且混合巖的巖石中無明顯的鈾異常甚至鈾含量增高現(xiàn)象,結(jié)合混合巖形成機(jī)理,混合巖化作用過程中鈾經(jīng)歷了一個(gè)“由分散到分散”的過程,不利于鈾的聚集也不能夠提供足夠的鈾源。三是主要找礦目標(biāo)類型鈾礦化主要產(chǎn)在暗色巖石中,如為混合巖化作用形成的鈾礦化必然會(huì)產(chǎn)于淺色體中而不是暗色巖石中。
因該地區(qū)具有多期、多類型的成礦特征,因此很難運(yùn)用一種成因模式去解釋該地區(qū)所有的鈾礦化,但該地區(qū)所有鈾礦化一個(gè)共同的特點(diǎn)就是鈾礦化都與熔體有關(guān),結(jié)晶分異及部分熔融是熔體中鈾礦化形成最主要的兩個(gè)方面[8-9],熔體分異作用會(huì)促使鈾趨向于在巖體的邊緣、接觸帶及捕虜體中富集[10-11]。攀枝花大田地區(qū)Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)礦化角礫巖及鉆孔中揭示的鈾礦化都產(chǎn)于弱片麻狀黑云斜長花崗巖體邊緣與變質(zhì)圍巖接觸帶附近,弱片麻狀黑云斜長花崗巖分異作用導(dǎo)致U、Ti、P、Na等組分在巖體邊緣富集,并因接觸變質(zhì)作用導(dǎo)致鈾礦物形成。Ⅲ號(hào)鈾礦化帶在成因上與黃泥田巖體分異有關(guān),黃泥田巖體由中心到邊緣具有“未變形粗粒鉀長花崗巖—粗粒眼球狀鉀長花崗巖—細(xì)粒眼球狀花崗巖—糜棱巖”的演化過程,鈾礦化隨巖體演化在邊緣富集,并因侵位深致使在侵位過程中因與圍巖發(fā)生作用而導(dǎo)致邊緣發(fā)生糜棱巖化。蝕變斜長巖中的鈾礦化無論是富礦圍巖還是鈾的存在形式均極為罕見,目前僅見于攀枝花大田地區(qū),具有特殊的成因,鈉長石化則為斜長巖熔體演化到最晚期自交代作用形成,推測為鈾礦化也在此過程中形成。
不同產(chǎn)出環(huán)境、成因類型、物理-化學(xué)條件下的鈾礦床,其鈾礦物的主量元素、稀土元素可以用來表征鈾礦床的成因[12-15],王鳳崗系統(tǒng)研究了大田地區(qū)鈾礦物特征,研究結(jié)果顯示鈾礦物稀土配分曲線與納米比亞羅辛等典型巖漿成因礦床一致,∑REE-(U/Th)圖解顯示,鈾礦物形成與高溫(>450 ℃)巖漿作用有關(guān),進(jìn)一步驗(yàn)證了巖漿作用有關(guān)的觀點(diǎn)。
根據(jù)目前研究,攀枝花大田地區(qū)今后找礦方向應(yīng)從以下幾個(gè)方面開展:
1)接觸變質(zhì)巖型鈾礦化
該類型是最主要的找礦目標(biāo)類型,找礦方向宜從兩個(gè)方面開展:即外圍和深部。大田地區(qū)Ⅰ、Ⅱ號(hào)鈾礦化帶實(shí)為花崗巖體與變質(zhì)圍巖的接觸帶,該帶在西部未封閉,且在Ⅱ號(hào)鈾礦化帶西部延長方向地表發(fā)現(xiàn)了至少2處礦化角礫巖露頭,總規(guī)模與Ⅰ號(hào)鈾礦化帶規(guī)模相當(dāng),顯示在西側(cè)仍具有找礦潛力。此外,通過氡氣面積測量,在F3斷裂東側(cè)也發(fā)現(xiàn)了明顯的放射性異常顯示,值得開展進(jìn)一步的工作。目前深部找礦工作難度較大,一是礦化不連續(xù),二是控制鈾礦化的花崗巖與變質(zhì)圍巖接觸界面產(chǎn)狀較陡,鉆孔部署近則控制礦化深度淺,鉆孔部署遠(yuǎn)則不容易控制鈾礦化,因此深部找礦應(yīng)從兩個(gè)方面開展:一是通過有效的物探方法查明花崗巖體與變質(zhì)圍巖接觸界面在深部延展情況,為鉆探工程部署提供依據(jù);二是鉆孔施工過程中不宜部署直鉆,傾斜施工鉆探工程找礦效果會(huì)更好。
2)糜棱巖型鈾礦化
該類型鈾礦化主要分布于Ⅲ號(hào)鈾礦化帶,該帶目前無論是研究程度還是深部控制程度均最低,需進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查、物化探工作及深部鉆探查證工作,因鈾礦化主要受黃泥田巖體邊緣糜棱巖帶控制,故淺表找礦工作重點(diǎn)應(yīng)圍繞黃泥田巖體邊緣與變質(zhì)圍巖接觸界面的糜棱巖帶為重點(diǎn),深部找礦工作應(yīng)通過有效的物探方法掌握黃泥田巖體與變質(zhì)圍巖接觸界面在深部延展情況,然后通過鉆探進(jìn)行查證。
此外,黃泥田巖體被更晚期的大田石英閃長巖分割為兩個(gè)部分,規(guī)模較大的部分為黃泥田巖體,該部分控制了Ⅲ號(hào)鈾礦化帶產(chǎn)出,規(guī)模較小的部分位于礦區(qū)北部中壩地區(qū),控制了該地區(qū)一些鈾異常,但受巖體規(guī)模所限,總體找礦潛力有限。
3)Ⅱ號(hào)鈾礦化帶中的鈾礦化蝕變斜長巖透鏡體該類型鈾礦化較為特殊,目前僅發(fā)現(xiàn)于攀枝花大田地區(qū),經(jīng)地表工程揭露,在深部仍存在鈾礦化的透鏡體,目前應(yīng)以地表露頭為線索就礦找礦。
通過野外地質(zhì)調(diào)查、鉆探工程揭露及室內(nèi)綜合研究,初步形成如下結(jié)論:
1)攀枝花大田地區(qū)具有Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)及Ⅲ號(hào)共三個(gè)鈾礦化帶,目前發(fā)現(xiàn)的鈾礦體主要集中于Ⅰ號(hào)鈾礦化帶中,鈾礦體不連續(xù),主要以透鏡狀為主。
2)研究區(qū)的鈾礦化可分為接觸變質(zhì)巖型,蝕變斜長巖型和糜棱巖型3種,其中接觸變質(zhì)巖型鈾礦化受控于弱片麻狀斜長花崗巖分異作用及其與富鈣變質(zhì)圍巖之間的發(fā)生的接觸變質(zhì)作用和混染交代作用,蝕變斜長巖中的鈾礦化受控于蝕變斜長巖,糜棱巖中的鈾礦化受控于黃泥田巖體邊緣的糜棱巖帶。
3)根據(jù)不同的鈾礦化類型和控制因素,今后找礦方向應(yīng)集中于Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)鈾礦化帶西部及黃泥田巖體邊緣(包括中壩地區(qū)),在深部找礦重點(diǎn)應(yīng)集中于巖體與變質(zhì)圍巖接觸部位。