樊哲強(qiáng)，黨飛鵬，陳昌，李志鵬，董昕昱

（核工業(yè)二七〇研究所，江西 南昌 330200）

花崗巖型鈾礦是國際上天然鈾的重要來源之一，也是我國四大工業(yè)鈾礦床類型之一，為我國核工業(yè)發(fā)展提供了重要鈾資源保障［1］。目前我國花崗巖型鈾礦床預(yù)測資源總量達(dá)60 余萬t［2］，其中華南花崗巖型鈾礦床數(shù)量約占全國花崗巖型鈾礦床總數(shù)的85.6%［3］。已有研究表明，構(gòu)造（斷裂、界面等）是花崗巖型鈾礦床最重要的控礦要素［4-6］。例如，礦田的展布往往受區(qū)域大斷裂控制，礦田級(jí)構(gòu)造又控制了礦床的分布，而礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀和傾側(cè)伏規(guī)律又與構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)、延伸形態(tài)等密切相關(guān)［5-7］。因此，對(duì)控礦構(gòu)造的深入研究不僅對(duì)總結(jié)鈾成礦規(guī)律有重要意義，同時(shí)也對(duì)鈾礦勘查具有實(shí)際意義。

燕山期永豐復(fù)式巖體出露于江西省中南部興國縣城西側(cè)，其內(nèi)已發(fā)現(xiàn)桃坑鈾礦床和老橋、烏石、陂下、珠坑、上木逕等鈾礦點(diǎn)［8］，是桃山-諸廣花崗巖型鈾成礦帶的重要組成部分。近幾年，核工業(yè)二七〇研究所在該巖體內(nèi)陂下-老橋地段開展了鈾礦找礦工作，取得了較好的找礦成果。初步研究表明，鈾礦體受斷裂構(gòu)造控制明顯，但是斷裂構(gòu)造的規(guī)模、產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、活動(dòng)期次等構(gòu)造屬性及其對(duì)鈾礦化控制作用等方面研究較為薄弱，制約了對(duì)該區(qū)成礦作用的認(rèn)識(shí)，也影響了后續(xù)勘查部署。因此，本文對(duì)永豐巖體陂下-老橋地段近南北向、北東向、近東西向斷裂進(jìn)行分析研究，初步探討了構(gòu)造控礦特征及鈾礦化分布規(guī)律，以期為下一步勘查工作部署提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

永豐復(fù)式巖體處于華夏地塊興國-贛縣復(fù)式背斜的軸部，受北東向遂川-撫州深斷裂和大余-南城深斷裂夾持影響［9］；在成礦區(qū)帶上，位于北東向桃山-諸廣花崗巖型鈾成礦帶北段興國鈾礦化集中區(qū)內(nèi)（圖1a）。

巖體周緣地層以震旦系、寒武系和白堊系為主（圖1b）。老虎塘組（Z2l）為深灰-淺綠色中厚層狀變余凝灰質(zhì)砂巖；牛角河組（∈0-1n）為由泥砂質(zhì)碎屑巖組成的類復(fù)理石建造，底部常見碳硅質(zhì)相變?yōu)楹记稁r，礬、鈾、磷等元素含量異常，是鈾源層［11-13］；贛州組（K2g）以紅盆形式產(chǎn)出，巖性主要為紫紅色砂礫巖、砂巖、粉砂巖等。

圖1 興國礦化集中區(qū)大地構(gòu)造位置（a）［2-3］及區(qū)域地質(zhì)簡圖（b）［10］、永豐地區(qū)鈾礦地質(zhì)簡圖（c）［10］Fig.1 The tectonic location（a）［2-3］，regional geological sketch of Xingguo mineralization cluster（b）［10］and uranium geological sketch of Yongfeng area（c）［10］

巖體出露面積約350 km2，呈橢圓狀（圖1b），以燕山早期第二階段花崗巖為主體（巖基），鋯石U-Pb 年齡為154.7～155.8 Ma［14］；燕山早期第三階段發(fā)育有3 次巖株?duì)罨◢弾r，燕山晚期細(xì)粒二云母花崗巖則呈巖瘤狀（圖1c）。主體花崗巖高硅、富堿、w（K2O）＞w（Na2O）、鋁過飽和，CaO、FeO、Fe2O3、MgO 含量與SiO2含量呈反 消長 關(guān)系［15］，鈾含 量一 般為10×10-6～21×10-6，含晶質(zhì)鈾礦，與成礦帶內(nèi)其他產(chǎn)鈾巖體特征一致。

巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有近南北向、北東向、近東西向三組（圖1c）。近南北向高興斷裂（F2）為構(gòu)造（硅化）破碎帶，北東向隆平-永豐斷裂（F1）、桃坑斷裂（FT1）和嶂腦斷裂（F3）為硅化破碎帶，近東西向三坑-陂下（F6）和龍口斷裂（F7）為蝕變碎裂巖帶。

巖體東部陂下-老橋地段硅化、赤鐵礦化、綠泥石化、水云母化、螢石化等熱液蝕變和放射性高場暈-偏高場暈均沿北東向斷裂分布［8］。已發(fā)現(xiàn)的桃坑鈾礦床和老橋、烏石、陂下、珠坑、上木逕等鈾礦點(diǎn)大都分布于這些蝕變疊合區(qū)和高場暈-偏高場暈吻合部位，礦化類型以硅質(zhì)脈亞型為主。

2 斷裂構(gòu)造特征

研究區(qū)發(fā)育的斷裂構(gòu)造有近南北向高興斷裂（F2），北東向隆坪-永豐（F1）、桃坑斷裂（FT1）、嶂腦斷裂（F3），和近東西向三坑-陂下斷裂（F6）、龍口斷裂（F7），以及與之近平行展布的次級(jí)斷裂。各斷裂構(gòu)造特征如下：

2.1 近南北向斷裂

高興斷裂（F2）沿永豐巖體東緣與興國紅盆的接觸帶發(fā)育（圖1c），長約40 km，出露寬5～20 m，沿走向有分枝、復(fù)合、膨脹、收縮現(xiàn)象，分枝斷裂可插入巖體，也可切入紅層，為構(gòu)造（硅化）破碎帶。帶內(nèi)巖性主要為石英脈、角礫巖、碎裂巖，構(gòu)造面呈舒緩波狀（圖2），有研究認(rèn)為是屬控巖控盆構(gòu)造［16］。該斷裂向南延伸至老橋地段，地表構(gòu)造形跡漸消，但有燕山晚期細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖呈近南北向巖枝出露（圖1c），推測老橋地段深部有高興斷裂活動(dòng)痕跡。

高興斷裂（F2）由F2、F2-1和F2-2三部分組成（圖1c、圖2）。其中，F(xiàn)2-1是F2與巖體的接觸帶，界面產(chǎn)狀322°∠73°，巖性為硅化角礫巖，硅化較強(qiáng)，角礫粒徑8～20 cm。F2上界面產(chǎn)狀102°∠85°，下界面產(chǎn)狀271°∠85°，巖性為構(gòu)造角礫巖、硅化角礫巖、花崗碎裂巖和透鏡體，角礫粒徑1～20 cm，呈次棱角狀、棱角狀，透鏡體長軸粒徑一般10～20 cm，赤鐵礦化、螢石化、水云母化等發(fā)育。F2-2是F2與紅盆的接觸帶，巖性為構(gòu)造角礫巖，角礫粒徑5～16 cm；在靠近紅盆可見寬0.25 m 的構(gòu)造泥，界面產(chǎn)狀283°∠75°，主要為泥砂質(zhì)，膠結(jié)弱，大都發(fā)育黏土化、絹云母化。沿走向斷裂內(nèi)以構(gòu)造角礫巖為主（圖1c、圖3），但靠近巖體一側(cè)巖石更破碎，硅化漸次變強(qiáng)；靠近紅盆一側(cè)則發(fā)育寬20 cm的構(gòu)造泥，接觸面產(chǎn)狀88°∠80°。經(jīng)測量，由花崗巖到斷裂再到紅盆，鈾當(dāng)量含量漸次降低且無礦化異常顯示，表明高興斷裂不是含礦構(gòu)造。

圖2 近南北向高興斷裂斷面素描圖（D1）Fig.2 Outcrop photo and sketch profile of nearly SN trending Gaoxing fault（D1）

圖3 近南北向高興斷裂斷面素描圖（D2）Fig.3 Sketch profile of nearly SN trending Gaoxing fault（D2）

上述特征表明，高興斷裂具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，早期為壓扭性斷裂，晚期轉(zhuǎn)變?yōu)閺埿裕?］，是有利的導(dǎo)礦構(gòu)造，含礦熱液沿該斷裂向上運(yùn)移，在陂下-老橋地段北東向、近東西向次級(jí)斷裂內(nèi)聚集、沉淀、富集成礦，形成了各鈾礦床（點(diǎn)）在空間上大致呈南北向分布的特點(diǎn)（圖1c）。

2.2 北東向斷裂

2.2.1隆坪-永豐斷裂

隆坪-永豐斷裂（F1）展布于永豐巖體北部，走向25～30°，傾向南東，傾角77～80°，延伸長14 km，出露寬3～5 m，最寬達(dá)30 m，穿切燕山早期多階段酸性花崗巖，上下盤次級(jí)斷裂發(fā)育（圖1c），帶內(nèi)巖性為花崗碎裂巖、硅化角礫巖、花崗質(zhì)初糜棱巖，經(jīng)歷了早期擠壓、晚期拉張的應(yīng)力作用。

該斷裂由構(gòu)造破碎帶、碎裂蝕變帶和煌斑巖脈組成（圖1c、圖4）。其中，構(gòu)造破碎帶出露寬1.00～2.10 m，巖性為花崗碎裂巖、硅化角礫巖，角礫為花崗質(zhì)，次棱角狀，粒徑10～40 cm，水云母化、赤鐵礦化、硅化發(fā)育，界面產(chǎn)狀140°∠81°。間隔約6 m 為碎裂蝕變帶，出露寬0.80～1.80 m，巖性為花崗質(zhì)碎裂巖，赤鐵礦化、水云母化中等-強(qiáng)發(fā)育。再間隔7 m為一煌斑巖脈，出露寬1.10 m，巖性為云斜煌巖，網(wǎng)脈狀裂隙發(fā)育，帶內(nèi)巖石多呈碎塊狀。

圖4 北東向隆坪-永豐斷裂斷面圖（D3）Fig.4 Outcrop photo and sketch profile of NE-trending Longping-Yongfeng fault（D3）

上述特征表明，隆坪-永豐斷裂早期遭受壓扭性構(gòu)造變形，晚期張性應(yīng)力下充填煌斑巖脈，是有利的成礦構(gòu)造。該斷裂在陂下地段直接控制了Ⅰ號(hào)、Ⅴ號(hào)鈾礦化帶（圖5）。Ⅰ號(hào)鈾礦化帶發(fā)育于隆坪-永豐斷裂內(nèi)，長500 m，寬約2 m，走向北東20～35°，傾向南東，傾角76～89°，帶內(nèi)硅質(zhì)脈、硅化角礫巖，紅色玉髓、紫黑色螢石化中等發(fā)育，鈾礦化異常連續(xù)性好。

圖5 陂下礦點(diǎn)地質(zhì)簡圖Fig.5 Geological sketch of Pixia uranium occurrence

2.2.2桃坑斷裂

桃坑斷裂（FT1）展布于巖體東部，嶂腦斷裂（F3）的下盤，走向30～45°，傾向南東，傾角65～70°，由南西向北東依次分布在燕山早期花崗巖、巖體與紅盆的接觸帶以及紅盆內(nèi)（圖1c），分為硅化破碎帶、硅化螢石化破碎帶和硅化褪色砂巖破碎帶（圖6）。其中，巖體內(nèi)硅化破碎帶，主要充填構(gòu)造角礫巖、硅化角礫巖，角礫成分為花崗質(zhì)，硅質(zhì)強(qiáng)膠結(jié)。硅化螢石化破碎帶，發(fā)育于花崗巖與白堊系紅盆接觸部位，延長大于200 m，出露寬0.50～3.10 m，帶內(nèi)巖性上部以花崗巖及砂礫巖角礫為主；下部則以花崗巖角礫為主，均由硅質(zhì)、黃鐵礦、螢石等膠結(jié)，并見后期螢石脈、硅質(zhì)脈穿插。紅盆內(nèi)硅化褪色砂巖破碎帶，走向延長約320 m，出露寬0.20～7.00 m，帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖角礫成分均為硅化褪色砂巖，膠結(jié)物為紫色螢石和硅質(zhì)，并有螢石脈、硅質(zhì)脈、方解石脈及黃鐵礦脈穿插。

圖6 桃坑礦床地質(zhì)簡圖Fig.6 Geological sketch of Taokeng deposit

如上所述，桃坑斷裂具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，特別是在鈾成礦期和礦后期，硅質(zhì)、黃鐵礦、螢石既有成礦期膠結(jié)角礫巖，又有礦后期呈細(xì)脈狀穿插，表明桃坑斷裂是重要的控（含）礦構(gòu)造。

2.3 近東西向斷裂

2.3.1三坑-陂下斷裂

三坑-陂下斷裂（F6）展布于巖體北部，橫切陂下礦點(diǎn)，走向117～85°，傾向北，傾角62～68°，出露長6.10 km，寬10～30 m，由西向東依次穿切燕山早期各階段花崗巖（圖1c），帶內(nèi)斷續(xù)充填云斜煌巖、碎裂巖、硅化角礫巖及灰白色硅質(zhì)脈，局部鈾礦化異常發(fā)育。該斷裂及其上下盤近平行發(fā)育的次級(jí)斷裂是陂下礦點(diǎn)的重要的含礦構(gòu)造。如圖5 所示，Ⅳ號(hào)鈾礦化帶即賦存于近東西向次級(jí)斷裂內(nèi)。該次級(jí)斷裂，走向105～110°，傾向南，傾角80°，延長700 m，出露寬1～4 m，帶內(nèi)充填硅化碎裂巖、鈉長石化花崗巖，帶內(nèi)鈾礦化異常發(fā)育。

2.3.2龍口斷裂（F7）

龍口斷裂（F7）展布于烏石礦點(diǎn)南側(cè)，走向85～91°，傾向北，傾角72～83°，出露長11.10 km，寬10～30 m，延伸較穩(wěn)定（圖1c），帶內(nèi)見構(gòu)造角礫巖、硅化角礫巖，角礫為花崗質(zhì)，呈次棱角狀，粒徑1～2 cm，破碎較強(qiáng)烈，并有灰白色石英脈沿裂隙充填。F7由西向東依次穿切印支期花崗巖、燕山早期花崗巖和燕山晚期細(xì)粒花崗巖，其上盤次級(jí)斷裂發(fā)育，是烏石礦點(diǎn)的含礦構(gòu)造。

3 斷裂控礦性分析

3.1 陂下地段

3.1.1北東向斷裂與鈾礦化

陂下地段北東向硅化破碎帶，走向20～30°，傾向南東，傾角70～80°，其內(nèi)鈾礦化異常發(fā)育，一般走向延伸140 m，垂幅75 m，水平厚度2.31 m，平均品位0.090%，近礦熱液蝕變主要為硅化、紫黑色螢石化，并有晚期紅色玉髓脈穿插。鈾礦體與斷裂產(chǎn)狀一致（圖5），表明該地段北東向硅化破碎帶是重要的控（含）礦構(gòu)造。

3.1.2近東西向斷裂與鈾礦化

在陂下地段，近東西向斷裂主要充填煌斑巖脈（圖5），一般長數(shù)百米，出露寬約8 m，斷續(xù)延長5.10～6.20 km，硅化、赤鐵礦化、綠泥石化發(fā)育，并有灰白色石英脈穿插，其內(nèi)鈾礦化異常段煌斑巖脈往往發(fā)生褪色蝕變，一般寬0.25～1.50 m，走向長40～120 m，近礦熱液蝕變?yōu)楣杌?、赤鐵礦化、玉髓化等。表明該地段近東西向蝕變碎裂巖帶是含礦構(gòu)造。

3.2 老橋地段

老橋地段斷裂構(gòu)造以北東向和近東向?yàn)橹?，主干斷裂為桃坑斷裂（FT1）、龍口斷裂（F7）和嶂腦斷裂（F3）。其中，F(xiàn)T1和F7斷裂及其上下盤次級(jí)斷裂分別是桃坑鈾礦床、上木逕鈾礦點(diǎn)和烏石鈾礦點(diǎn)的含礦構(gòu)造，并與近東西向次級(jí)斷裂的交匯部位產(chǎn)出“富、厚”鈾礦體。

3.2.1北東向斷裂與鈾礦化

老橋地段能譜eU 高場暈-偏高場暈和土壤氡異常暈沿北東向FT1呈斷續(xù)條帶狀分布（圖7a、b），與Th/U 比值低暈空間吻合度高；土壤氡異常暈位于FT1附近，呈近南北向展布（圖7b），且暈圈相比于eU暈圈變大。從桃坑礦床至上木逕礦點(diǎn)，沿FT1和FS1斷裂具有連續(xù)的鈾含量、210Po 活度異常峰，表明沿北東向斷裂淺深部鈾礦化異常信息較好。這些異常疊合部位經(jīng)異常查證，均為礦致異常，鈾異常帶長110 m，寬1～2 m，近礦熱液蝕變赤鐵礦化、硅化發(fā)育，最高鈾當(dāng)量含量達(dá)483×10-6。前人勘查資料顯示，桃坑斷裂（FT1）向深部延伸穩(wěn)定且有變寬趨勢（圖8），限制著鈾礦體的形態(tài)、大小及產(chǎn)狀，礦體隨斷裂膨脹而變厚，隨斷裂分支而分支，隨斷裂收縮而變薄甚至尖滅（圖8）。單個(gè)鈾礦體走向最長150 m，傾向最長165 m，最大厚度6.85 m，平均品位0.153%。但在紅盆內(nèi)，鈾礦化也會(huì)超出該斷裂的范圍，且離斷裂漸遠(yuǎn)礦化漸弱。這些特征表明，北東向桃坑斷裂（FT1）是重要的控（含）礦構(gòu)造。

圖8 桃坑礦床0 號(hào)勘探線剖面示意圖Fig.8 Geological section along exploration line No.0 in Taokeng deposit

3.2.2近東西向斷裂與鈾礦化

老橋地段近東西向蝕變碎裂巖帶，走向85～125°，傾向南，傾角61～80°，出露長160～320 m，寬20～80 m，帶內(nèi)以硅化花崗碎裂巖為主，局部充填煌斑巖脈。其內(nèi)鈾礦化賦存于蝕變花崗質(zhì)角礫巖和蝕變破碎煌斑巖中（圖9），裂隙發(fā)育，裂隙面產(chǎn)狀190°∠80°，硅化、鉀長石化、赤鐵礦化、綠泥石化等近礦熱液蝕變發(fā)育，礦化異常出露寬5.85 m，鈾礦體平均視厚度1.03 m，最大2.50 m，最小0.40 m，平均品位0.129%，最高品位0.278%。表明，該地段北東向斷裂是重要的含礦構(gòu)造。

圖9 老橋礦點(diǎn)槽探工程TC1 編錄圖Fig.9 Logging profile of geological trench engineering of Laoqiao occurrence（TC1）

4 討論

印支運(yùn)動(dòng)使研究區(qū)所在區(qū)域的泥盆系-中三疊統(tǒng)沉積巖系發(fā)生褶皺，區(qū)域性深斷裂復(fù)活并伴隨強(qiáng)烈的花崗質(zhì)巖漿上侵，形成清溪巖體［14］；燕山早期，受北西-南東擠壓作用影響，形成了一系列北東向-北北東向（近南北向）斷裂，并進(jìn)一步加劇了酸性巖漿上侵，形成了永豐復(fù)式巖體［15］。燕山期永豐巖體固結(jié)后，其內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)以近東西向斷裂活動(dòng)為主（圖1c），以灰白色石英脈充填為特征［12］。燕山晚期（白堊紀(jì)），區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺估瓘?，斷陷紅盆形成的同時(shí)使巖體東緣近南北向高興斷裂（F2）和巖體內(nèi)隆坪-永豐（F1）、桃坑斷裂（FT1）和嶂腦斷裂（F3）再次活化［13］，還形成了諸多近平行展布的次級(jí)斷裂（圖1c），為含鈾熱液創(chuàng)造了有利的運(yùn)移條件和聚集場所［16-19］，在北東向和近東西向斷裂內(nèi)產(chǎn)出了鈾礦體和礦化異常段，以及豐富的近礦熱液蝕變，主要為硅化、赤鐵礦化、鉀長石化、綠泥石化、水云母化、螢石化和粉末狀黃鐵礦等。

綜合分析認(rèn)為，老橋地段上木逕礦點(diǎn)近外圍北東向桃坑斷裂深部、尤其是北東向控礦斷裂與近東西向次級(jí)斷裂交匯部位是鈾成礦有利部位，有望發(fā)現(xiàn)新的“富、厚”鈾礦體，值得重點(diǎn)開展工程揭露。

5 結(jié)論

1）近南北向高興斷裂（F2）控制了研究區(qū)桃坑鈾礦床和老橋、烏石、陂下、珠坑、上木逕等鈾礦點(diǎn)的空間分布。北東向和近東西向斷裂組成了陂下-老橋地段的構(gòu)造格架，是控（含）礦構(gòu)造。

2）老橋地段北東向桃坑斷裂是重要的控（含）礦構(gòu)造。其上下盤次級(jí)北東向硅化破碎帶和近東西向蝕變碎裂巖帶均是含礦構(gòu)造。陂下地段北東向隆坪-永豐斷裂是重要的控（含）礦構(gòu)造，其上盤近東西向次級(jí)蝕變碎裂巖帶是含礦構(gòu)造。

3）結(jié)合放射性物化探測量成果，綜合分析認(rèn)為陂下-老橋地段南部上木逕礦點(diǎn)近外圍（北東向桃坑斷裂淺深部）是有利的找礦地段。