大東山東部巖體鈾礦成礦地質特征及預測模型

摘要：大東山東部產鈾巖體處在東西向大東山—貴東巖漿巖帶東段，區(qū)內鈾成礦條件較為有利。前人在大東山地區(qū)總結了花崗巖型鈾礦的找礦標志、成礦規(guī)律，并在實際找礦勘查中取得了很大的成果。本次研究在葉天竺先生提出“礦床找礦預測地質模型”理論的基礎上，研究了大東山東部巖體的成礦地質體、成礦構造和成礦特征，初步建立了研究區(qū)鈾成礦預測模型。

關鍵詞：大東山東部巖體；花崗巖型鈾礦；成礦預測模型

引言

大東山東部巖體位于桃山—諸廣山鈾成礦帶的南端，是構造、巖漿、多金屬成礦作用長期活動的區(qū)域，該巖體內產出的鈾礦礦化類型較多（張祖還，1991），上世紀六七十年代，前人在該研究區(qū)進行過一系列的鈾礦勘查工作，2019年以來，筆者在該巖體中參與了鈾礦的調查評價工作，本次借鑒“成礦地質體找礦預測模型”思路（葉天竺，2014），通過收集前人的基礎地質資料，并對該巖體的地質成礦背景、巖石地球化學特征、構造地質條件、成礦地質作用等方面進行分析研究，初步構建了大東山東部產鈾巖體的成礦預測模型，希望對以后的找礦工作提供方向。

1.地質背景

研究區(qū)位于粵中海西—印支凹陷的區(qū)內，處在南嶺緯向構造帶中段的大東山復式產鈾巖體內（圖1），屬桃山—諸廣山鈾成礦帶的南端地區(qū)，其構造活動主要以北東向惠陽—仁化深大斷裂和東西向大東山—貴東大斷裂帶為主；巖漿活動形成的巖石以花崗巖為主；巖體與泥盆紀、石炭紀地層接觸較多（廣東省地質礦產局，1988）。

2.巖體地質特征

大東山巖體在空間上呈近東西向展布，巖基狀產出，巖體中發(fā)育較多的晚期酸、中、基性巖脈，是一個比較典型的多時代多階段的復式巖體（陳雷，2018），該巖體分為東、西兩個巖體，兩者巖性均為中粗粒的黑云母花崗巖，礦物組分沒有明顯差別（黃會清，2018）。本次的研究區(qū)位于東部巖體內，主要呈巖基狀產出，巖體可分為主體和補體兩個階段，其中主體為早侏羅紀花崗巖體，鉀氬同位素的年齡172Ma，是研究區(qū)內最大規(guī)模的一次巖漿活動的產物，約占東部巖體85%，巖性主要中粗粒—粗粒的黑云母花崗巖；補體主要為晚侏羅紀花崗巖體，巖體中有較多的晚期酸、中、基性脈巖類，屬于印支—燕山期侵入的巨型復式花崗巖體；鉀氬同位素的年齡152Ma，主要呈巖株、巖枝狀產出，約占巖體的15%，主要為巖體主體花崗巖的母巖漿結晶分異形成的殘余巖漿冷凝而成，主體與補體有著明顯的繼承關系（汪傳勝，2004）。目前已發(fā)現(xiàn)的部分鈾礦點就分布在巖體主、補體內外接觸帶附近。

2.1巖體的地球化學特征

2.1.1巖石的主要化學成分

大東山東部巖體巖石主要化學成分顯示，其SiO2的含量較高，平均為71.34%；總堿質ALK（K2O+Na2O）的含量為8.07%～10.64%；鉀含量大于鈉含量，K2O/Na2O的平均值為1.77，接近華南S型花崗巖的平均值1.61；Al2O3含量的平均值為13.52%，鋁飽和指數A/CNK的平均值為1.43，> 1，說明Ca的含量較低，屬于過鋁質的花崗巖；TiO2的平均含量為0.20%，總鐵（Fe2O3）含量的平均值為1.89%，MgO的平均含量為0.25%，說明巖石中的暗色組分比較少，鈦、鐵、鎂的含量較低。上述巖石化學特征與華南產鈾巖體的特征基本一致。

2.1.2巖石的Th、U含量特征

大東山東部巖體鈾含量的平均值為14.13×10^-6，高于華南地區(qū)產鈾花崗巖鈾含量平均值（10.67×10^-6）（杜樂天，1984），可以看出大東山東部巖體具有較高的區(qū)域鈾背景值，能為鈾成礦提供豐富的物質來源。另外Th/U為2.32，比值較低，Th/U<3的花崗巖巖體是鈾成礦的有利巖體（戎嘉樹，1987），比值低說明巖體中鈾可在后期堿交代作用下活化、釋放、浸出（杜樂天，2010）。

2.1.3巖石稀土元素特征

大東山東部巖體平均稀土元素含量總量偏低，ΣREE平均為292.52×10^-6。大東山東部巖體巖石LaN/YbN值為3.33～18.54，平均值9.07，輕重稀土的分餾明顯，屬于輕稀土富集型。主體、補體的稀土元素特征存在明顯的差異，補體稀土總量為330.39×10^-6，明顯高于主體的稀土總量254.66×10^-6，且補體重稀土偏低，輕稀土發(fā)生了富集。

3.成礦構造特征

大東山東部巖體所處的區(qū)域構造位置較為復雜，為多期、多階段構造體系交匯復合部位，斷裂構造十分發(fā)育，與鈾成礦關系緊密的主要為北東向的斷裂構造，如江灣斷裂，其次為南北向斷裂構造，如西米洞斷裂束。從構造特征上來看，區(qū)內斷裂以張性活動為主，局部表現(xiàn)為壓扭性特征；而斷裂構造收攏、復合、膨脹等變異部位、次級構造裂隙面、斷裂帶與中基型巖脈疊加部位蝕變強烈，礦化明顯。特別是北東向的江灣斷裂與次級構造疊加膨脹部位，以及北東向斷裂之間的夾持部分形成的網格狀次級構造中，鈾礦化出現(xiàn)富集現(xiàn)象。

4.成礦作用特征

4.1圍巖蝕變

大東山巖體經歷過區(qū)域變質作用、自變質作用，以及較強烈的巖漿期后熱液活動與風化作用，因此巖石的蝕變非常發(fā)育，常見有硅化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化、螢石化等。根據本次在該區(qū)調查結果顯示，在巖體斷裂帶與含礦帶附近的熱液蝕變普遍發(fā)育，特別是強赤鐵礦化、強硅化、強絹云母化等酸性和堿性蝕變互相疊加，常見蝕變的水平分帶現(xiàn)象。

此外，巖石中常見自交代的現(xiàn)象，巖石呈磚紅色夾灰綠色，主要為鉀長石化和鈉長石化的堿交代作用。堿交代作用常常沿斷裂帶兩側呈不規(guī)則的帶狀、團塊狀分布，與花崗巖圍巖呈漸變的關系。堿交代作用的巖石其鈾含量相對增高，巖石孔隙度相對增大、比較易碎，有利于成礦（余達淦，2005）。

4.2礦化

大東山東部巖體的鈾礦床、鈾礦點、鈾礦化點主要由硅化破碎帶、蝕變碎裂巖帶及中基型巖脈的控制，產于硅化破碎帶中鈾礦體相對較大，主要呈透鏡狀產出，以細脈浸染狀、斑點狀的瀝青鈾礦為主；產于次級構造發(fā)育的蝕變碎裂巖礦體多受裂隙帶、碎裂程度控制，礦體規(guī)模小且多，以細脈浸染狀、斑點狀的瀝青鈾礦和片狀集合體的銅鈾云母、鈣鈾云母等為主；產于中基性巖脈疊加膨大部位中的礦體，主要受中基性巖脈控制，呈不連續(xù)小透鏡體、團塊狀，礦石以細脈浸染狀、斑點狀瀝青鈾礦為主。

5.找礦預測模型構建

大東山東部巖體的鈾礦化類型主要有硅化帶型、中基性巖脈疊加型、蝕變碎裂巖型。因此，筆者通過對前人資料綜合整理以及近年來筆者在該巖體中參與的鈾礦調查評價工作成果進行分析研究，在總結了大東山東部巖體的成礦地質體類型、成礦的結構、構造，以及成礦作用的特征標志等，嘗試建立大東山東部巖體的鈾成礦預測模型，并編制其理想化成礦模式圖（圖2、表1）。

本次初步建立的鈾成礦預測模型涉及的諸多地質資料、巖石地球化學特征等大部分根據本人參與的鈾礦調查評價項目成果而來，部分巖石礦化特征等直接引用前人的研究成果。受限于資料搜集和研究程度不夠，如成礦流體特征、礦體賦存界面變化規(guī)律、成礦年齡、成礦物理化學條件等均未進行系統(tǒng)的研究。后續(xù)還需要在勘查工作中進一步的完善。

簡而言之，大東山東部巖體的成礦地質體為燕山早期粗—中粒的黑云母花崗巖、細粒黑云母花崗巖和燕山晚期中基性的巖脈；成礦構造和成礦結構而為區(qū)內的北東向斷裂及其次級斷裂；而成礦作用標志為硅化、中基性巖脈及圍巖中強烈的赤鐵礦化等一系列標志。本次初步建立的鈾成礦預測模型在今后的實際勘查應用中，應在系統(tǒng)搜集區(qū)域地質、物化探等各類基礎資料的提前下，綜合圈定有利的鈾成礦遠景區(qū)，并結合中、大比例尺的地質調查和物化探手段進行查證，縮小靶區(qū)開展工程驗證，以達到找礦的目的。本次模型的建立期望對該研究區(qū)的鈾礦勘查工作有一定的應用價值。

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