寧都縣上橫鈾礦地質特征及控礦因素分析

收稿日期：2023-11-27

基金項目：江西省地質局財政項目（2021YDZ04）。

作者簡介：盧俊浩（1992—），男，江西南昌人，碩士，工程師。研究方向：鈾礦地質技術管理。

摘要：上橫鈾礦位于江西省寧都縣，是近年來江西省核地質工作少數取得突破的地區之一。該礦床所處的桃山鈾礦田中，大多礦床為產于復式巖體內部的碎裂蝕變巖型，但上橫鈾礦產于巖體外接觸帶的區域斷裂中，為花崗巖外帶型，成礦規律與控礦因素的認識略有欠缺。本文利用野外專項地質測量、槽探、鉆探揭露等手段，初步查明鈾成礦條件和控礦因素，為今后該類型鈾找礦提供新思路。研究認為，在成礦、容礦和保礦過程中，桃山復式巖體、南華系地層、紅盆、上橫斷裂、脆性構造巖以及韌性構造巖等因素在不同程度上起到作用。

關鍵詞：上橫鈾礦；地質特征；控礦因素；巖體外接觸帶；寧都縣

中圖分類號：P619.14 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.023

Analysis of Geological Characteristics and Control Factors of Shangheng Uranium Deposit in Ningdu County

LU Junhao

（Jiangxi Geological Museum， Nanchang 330000， China）

Abstract： The Shangheng Uranium Deposit is located in Ningdu County， Jiangxi Province， and is one of the few areas in Jiangxi Province that has made breakthroughs in nuclear geological work in recent years. In the Taoshan Uranium Field where this deposit is located， most of the deposits are of the fractured and altered rock type that occurs within the complex rock mass， however， the upper horizontal uranium deposits are located in the regional fractures of the external contact zone of the rock mass， and are of the granite external zone type， and there is a slight lack of understanding of the ore-forming laws and controlling factors. This paper uses specialized geological surveys， trenching， and drilling techniques to preliminarily identify uranium mineralization conditions and controlling factors， providing new ideas for future exploration of this type of uranium. Research suggests that factors such as the Taoshan complex rock mass， Nanhua strata， red basins， upper transverse faults， brittle tectonic rocks， and ductile tectonic rocks play different roles in the process of mineralization， ore hosting， and ore preservation.

Keywords： Shangheng Uranium Deposit; geological characteristics; mineral control factors; external contact zone of rock mass; Ningdu County

我國是花崗巖型鈾礦床最發育、類型最多、分布最廣泛的國家，這類鈾礦床也是我國最重要的鈾礦床類型[1]，自20世紀60年代被發現以來便成為地質學家的重點研究對象，受到地質學界的廣泛關注[2-5]。其中尤以桃山礦田最為聞名。桃山礦田是我國資源量最大的花崗巖型鈾礦田，大地構造上位于華南褶皺系內贛中大王山-于山構造巖漿巖帶中段之桃山巖體附近[6]，目前已勘探出十余個鈾礦床，根據鈾礦床與花崗巖巖體的空間關系、含礦主巖及其蝕變、控礦構造、礦體形態等地質要素，可將區內花崗巖型鈾礦床分為3種類型（花崗巖巖體內帶型、花崗巖巖體外接觸帶型、花崗巖巖體上疊斷陷紅盆型）[7]，其中以花崗巖巖體內帶型為主。這些礦床分布于桃山復式巖體及斷裂中[8]，大多受到次級斷裂裂隙帶或脈巖構造帶的控制[9]，而花崗巖巖體外接觸帶型發現較少，目前只在礦田外圍的上橫斷裂中發現一個礦床——上橫鈾礦。上橫鈾礦自20世紀發現以來就一直未進行繼續探索，其成礦背景和控礦因素的認識較少。近年來，地質調查人員對其進行連續的野外勘查。目前，該礦床控制的鈾資源量已達100余噸，雖然規模沒有桃山復式巖體內部產出的礦床大，但礦床控制因素與巖體內部其他礦床存在較大差異，有較大的研究和參考價值。

1 成礦地質背景

上橫鈾礦位于江西省寧都縣，大地構造上位于華夏板塊北部陸緣的加里東造山帶中部雩山隆起帶上，地處華南鈾成礦省桃山-諸廣鈾成礦帶的北端，桃山鈾礦田東南緣廣昌-寧都斷陷紅盆的控盆斷裂中[9-10]。

礦區地質圖如圖1所示。礦區位于桃山巖體東南部，地處桃山復式巖體與寧都斷陷紅盆的接觸部位，出露地層為南華系、白堊系及第四系。南華系上施組（Nh1s）主要分布在上橫斷裂附近，出露范圍較小，與下伏花崗巖、上盤砂礫巖呈構造或不整合接觸。白堊系河口組（K2h）主要分布在上橫斷裂上盤，傾角為20°～30°，主要巖性為粉砂巖、砂礫巖和角礫巖等組成的一套陸相紅盆沉積，整體傾向北西。

上橫斷裂為區域控盆構造，屬區域上角源斷裂的中段，該斷裂也是區域上主干斷裂，嚴格控制著桃山巖體的東緣。呈北北東-北東向貫穿整個礦區，將礦區花崗巖體與寧都盆地分割。該斷裂經歷長期多次活動，總體走向北東10°～20°，傾向東南，傾角為55°～73°，整體傾角約為70°，在工作區內寬數米至數十米。空間上，該斷裂由北向南逐漸變陡，寬幅逐漸變窄，鈾礦化垂直范圍為24～220 m，約為200 m。主要表現為構造糜棱巖、角礫巖、碎粉巖、碎裂巖組成的破碎帶，局部地段有硅質脈充填，其原巖成分主要為花崗巖，含少量千枚巖、砂礫巖。構造帶中及其兩側發育赤鐵礦化、綠泥石化等多種熱液蝕變，蝕變多在斷裂帶之間或其上下盤呈帶狀或面狀產出，形成蝕變碎裂巖帶，若蝕變強，巖石碎裂程度高，則往往是賦礦有利空間。

該斷裂是區內控巖、控盆、控礦、容礦構造，其斷裂帶內部鈾礦化程度變化具有一定規律，破碎程度越高，礦化越好，從構造面至構造中部依次為構造角礫巖→碎裂巖→碎粉巖，中部少量出現構造泥，破碎程度依次增強，鈾礦化主要集中在碎粉巖和碎裂巖中，構造角礫巖鈾礦化相對較弱。礦區巖漿巖主要有燕山期中粒二云母花崗巖和中粗粒黑云母花崗巖，呈巖基侵入變質巖中，與白堊系紅砂巖主要呈斷裂接觸，分布在上橫斷裂的西側，平均鈾豐度為18.25×10-6，

它為富鈾巖體，少量煌斑巖及細粒花崗巖呈脈狀產出。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

該礦床礦體賦存于上橫斷裂帶內，呈透鏡體、脈狀展布，其產狀受上橫斷裂控制，整體走向北東20°，傾向南東，傾角為55°～73°。礦體最低標高為24 m，最高標高為222 m；最大埋深為116 m，最小埋深為24 m，均為盲礦體，鈾礦化由中部富集向南北兩側延伸，礦化強度逐步減弱，規模變小。垂向上，礦體埋深由北向南逐漸增大，北部9號勘探線揭露礦體集中分布在海拔198～222 m，中部17號勘探線揭露礦體集中分布在海拔131～199 m，南部

25號、33號勘探線揭露礦體集中分布在海拔24～164 m，且礦體傾角自北向南變陡。礦體水平計算厚度最薄的為0.56 m，最厚者為4.15 m，平均厚度是1.68 m，厚度變化系數為52%。品位介于0.031%～0.187%，最高品位是0.187%，平均品位是0.072%，品位變化系數為64%。

2.2 礦石特征

礦石成分較簡單，未見肉眼可識別的鈾礦物，金屬礦物見有赤鐵礦、褐鐵礦。脈石礦物主要有水云母、絹云母和石英等，礦石中的礦物大部分仍然是圍巖的礦物成分——長石、石英和云母。礦石結構以碎裂花崗結構為主，其次為結晶結構、膠狀結構、環帶結構，呈微脈浸染狀構造。圍巖、夾石均為斷裂帶產物，即構造角礫巖、碎裂巖、糜棱巖等，成分主要為花崗巖，含少量變質巖、砂礫巖，礦化蝕變主要有赤鐵礦化、硅化、綠泥石化和水云母化等。

2.3 圍巖蝕變特征

礦體及礦化段的圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、水云母化和赤鐵礦化等，總體表現為酸性蝕變，其中硅化和赤鐵礦化發育較為普遍。礦石中，硅化表現為角礫狀膠狀石英、玉髓，后期破壞明顯，顏色主要為暗黑色。赤鐵礦化表現為云霧狀、塵點狀，對長石全面浸染，造成長石變紅，或沿礦物節理裂隙分布，形成微小短脈，多數產于硅化破碎

帶中。

3 控礦因素分析

3.1 巖體、圍巖與鈾礦化

礦區巖漿巖主要呈巖基侵入變質巖中，與白堊系紅砂巖主要呈斷層接觸，分布在上橫斷裂的西側，平均鈾豐度為18.25×10-6，它為富鈾巖體。鈾源主要來自圍巖，少部分來自地幔[11]。產鈾巖體的圍巖多數是早古生代地層（前泥盆系），是一套巨厚含炭的暗色復理石或砂泥質細粒碎屑巖建造，通常，鈾含量為（5～9）×10-6[12]，考慮到華南火成巖巖漿的殼源物質成因，結合火山巖、花崗巖鈾含量分布特征，可以推斷早寒武世地層構成華南熱液型鈾礦形成的區域鈾源層。上橫礦區巖體侵入一套千枚巖、炭質板巖、變質砂巖和硅質板巖等組成的淺變質巖系中，這些巖系均為富鈾層位，成礦提供良好的環境。

3.2 紅盆與鈾礦化

前中生代富鈾地層、中生代富鈾火山巖和花崗巖是華南地區鈾礦床的鈾源，同時也是紅盆沉積物的物源。在干熱強氧化的環境下，鈾元素在富鈾地質體遭受風化剝蝕的過程中得到富集。東部地區鈾成礦主要集中在燕山晚期，與地殼的拉張列陷期密切相關，鈾礦床的成礦時代與該區白堊紀-古近紀巖石圈伸展事件的時代具有良好的對應關系。鈾礦化在空間分布和形成時間上與紅盆分布區巖漿活動和紅層發育期密切相關，因紅盆產出形態特殊，紅層附近地區就是有利于礦化保存的地區，一側或兩側有鈾礦化分布的紅盆內部的基底具有較大的資源潛力，是找礦方向之所在。上橫鈾礦就產于桃山復式巖體與紅盆的結合部位的控盆構造中。

3.3 蝕變與鈾礦化

除了提供成礦鈾源和有利的賦礦空間外，花崗巖與礦化一般不存在其他成因上的聯系，而對鈾成礦起決定作用的是后期的構造作用和蝕變交代作用。巖石蝕變后，含水礦物及硫化物增多；鈾發生再分配，大量轉變成為裂隙粒間鈾，或被黏土礦物吸附，活性鈾增多；巖石抗壓強度變小，孔隙度增大，為后來成礦熱液疊加成礦創造有利條件。溫度和壓力的降低是導致熱液氧化還原電位降低和鈾氧化物氧化還原電位升高的重要因素，含鈾離子的被還原作用是鈾沉淀機制。上橫礦區內與成礦關系密切的熱液蝕變主要有赤鐵礦化、綠泥石化、硅化、黃鐵礦化和水云母化等，多種蝕變疊加時，礦化相對較好。

3.4 構造及構造巖的控制

3.4.1 構造及脆性巖

上橫地區鈾礦化的產出嚴格受到斷裂構造的控制，目前，所有的工業礦體均賦存于上橫斷裂內，主要礦化圍巖為上橫斷裂帶內的花崗質的碎裂巖、碎粉巖、構造角礫巖。上橫斷裂多期次活動導致構造內巖石較為破碎，為成礦流體的運移和富集提供良好的空間。脆性構造巖中的鈾礦化巖芯如圖2所示。

3.4.2 糜棱巖

鈾的化學性質十分活潑，非常容易發生遷移。鈾礦田在成礦帶內受二、三級構造帶控制，一般產出于流通性一般的次級斷裂或裂隙中，區域性大斷裂很少產出鈾礦床。礦區鈾礦化之所以得到保存，很大程度上依賴于下方韌性巖石糜棱巖的隔水性，類似諸廣山南部的東坑礦床。東坑礦床受良好的構造圈閉控制，礦體定位于輝綠巖和煙筒嶺斷裂帶以及糜棱巖的圈閉部位，這些圈閉部位有利于礦質的聚集，且礦體形成后，由于糜棱巖的不透水性，可以避免后期大氣降水對礦體的淋濾和改造，在這些圈閉良好的地區，巖石破碎、封閉，容易富集、貯存氣體，導致鈾被大量還原而沉淀。糜棱巖在上橫礦區北部地表的構造中出露，表明上橫斷裂中脆-韌性界面由北向南逐漸變深，而在垂向上，礦體埋深由北向南逐漸變大，與脆-韌性界面在空間上具有耦合性，證明下方糜棱巖的展布與鈾礦化的保存有直接關聯。上橫鈾礦礦體垂直投影圖如圖3所示。

4 結論

上橫鈾礦產出于桃山復式巖體與紅盆結合部位的控盆斷裂——上橫斷裂中，鈾礦化屬于花崗巖型鈾礦中的外接觸帶亞型。桃山復式巖體、南華系地層和紅盆等地質單元為鈾成礦提供良好的條件，上橫斷裂及其中的碎裂巖為鈾礦提供成礦空間，下方糜棱巖對鈾礦的保存起到關鍵作用。該類型鈾礦床目前發現不多，類似成礦條件的地區在將來華南鈾找礦突破中非常具有遠景，上橫鈾礦雖然在資源量上屬于小型，但為該類型鈾礦的繼續發現提供非常好的個例。

參考文獻

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