下庄矿田蛇岭地区铀成矿地质特征及找矿方向

罗文明 胡 浩 刘金保 李小鹏

(江西省核工业地质局二六八大队)

下庄矿田及周边地区的铀矿找矿工作已经持续开展了数十年，共发现了大、中、小型铀矿床二十多个。大量学者将区内铀矿类型划分为硅化带型(群脉型)、交点型、蚀变碎裂岩型和花岗岩外接触带变质砂岩型，并对区内铀成矿规律及其找矿前景进行了总结和分析[1-5]。蛇岭地区位于下庄矿田东北部江西省境内，即江西省全南县与广东省翁源县交界处，地处竹山下(333)矿床、大帽峰(331)矿床和石土岭(337)铀矿床的夹持部位。近年来，通过在该区持续开展铀矿找矿工作，取得了一定的找矿成果，发现了新的铀矿床和若干铀矿(化)点，上述4种铀矿类型在该区均有不同程度的出现。本研究通过对蛇岭地区铀成矿地质特征和控矿因素进行分析，并对区内找矿方向进行探讨，为区内后续找矿工作提供有益参考。

1 区域成矿地质背景

蛇岭地区位于南岭铀-多金属成矿带中段，后加里东隆起带的边缘部位，下庄矿田东北部铀成矿区(图1)。下庄矿田东北部铀成矿区处于黄陂石英断裂带、马屎山断裂带夹持区与新桥—下庄新华夏系断裂带组的交汇复合部位，断裂构造较发育。区内出露的主要岩性为下庄岩体、帽峰岩体、分水坳岩体、罗坑岩体、五里亭岩体、苗岭岩体、庙背岩体等花岗岩岩体；其次为中基性岩脉和碱交代岩体，中基性辉绿岩脉广泛出露。区内北部和北东部分布有以震旦—寒武系为主体的早古生代地层，该区出露地层简单。

图1 下庄矿田地质特征

1.1 地 层

区内出露的地层主要为北部和北东部分布的以震旦—寒武系为主体的早古生代地层，北部为灰绿色中厚层石英粉砂岩、绢云母板岩，夹中厚层变余长石石英细砂岩，东部为灰绿色千枚状绢云母板岩、粉砂岩以及厚层状变石英细砂岩。

1.2 侵入岩

区内侵入岩主要为下庄岩体，呈岩基状广泛分布，下庄岩体为燕山早期阶段中粗粒似斑状黑(二)云母花岗岩，成岩年龄为169～193 Ma；其次为燕山早期晚阶段(分水坳岩体)细粒二云母花岗岩，成岩年龄为147～152 Ma；燕山晚期阶段(帽峰岩体)细不等粒白云母花岗岩，呈小岩体、岩枝、岩株广泛出露，成岩年龄为114～146 Ma；加里东期有罗坑岩体、五里亭岩体、苗云岩体、庙背岩体等；角闪辉绿岩和闪长玢岩呈岩墙产出。

1.3 断裂构造

区内断裂构造十分发育，构造活动具有多期次继承性特点，主要有NEE向、NNE向、NW向和EW向(NWW向)4组构造。其中，NEE断裂构造主要有上洞—黄陂石英断裂带、92#、86#、108#硅化带等；NNE向断裂构造南部分布有新桥—下庄、102#石角围等硅化断裂带；NW向断裂南部主要分布有辉绿岩脉，北部分布有黄沙断裂带、上竹坑断裂带等；EW向(NWW向)断裂构造为较早形成的由剪切带、挤压带、潜火山岩带、中基性岩带等组成的复杂构造带，是与基底联系紧密的深大断裂，主要有大宝山—白门楼—仙人嶂断裂带和冷洞—司前—竹山下断裂带。

1.3.1 NEE向构造

(1)86#硅化断裂带。该断裂带既是导矿构造，又是储矿构造，且以储矿构造为主，330矿点的铀矿体绝大部分产于该构造中。该断裂带是由1～2条主带及其次级、分支断裂组合而成的复杂断裂带(分为南带和北带)。主断裂带总体产状为340°～355°∠49°～59°，宽40～60 m。

(2)108#硅化断裂带。307矿点和308矿点位于该断裂带两侧的次级断裂带中，也是105矿点的控矿断裂构造。此外，区内沿该断裂带分布有多个异常点，产状为315°～345°∠70°～75°，沿走向呈舒缓波状，沿倾向有变陡变窄现象，充填物为白色石英脉、硅化花岗岩角砾。该断裂带在区内出露长约3 km，宽1～3m，最宽可达20 m，是区内主要的控矿构造。

1.3.2 NNE向构造

(1)新桥—下庄断裂带。该断裂带为下庄矿田主成矿断裂构造带之一，总体产状为134°～140°∠60°～65°，并沿倾向由陡变缓、厚度变大，收缩膨胀明显，次级构造和分支复合发育。该断裂带主要表现为硅化断裂，硅化强烈。

(2)102#石角围硅化断裂带。该断裂为是区内北延部分，总体产状为100°～120°∠70°～80°，它错断了NWW向构造。

1.3.3 EW向(NWW向)构造

该断裂构造是由辉绿岩、挤压片理化岩、碎裂岩、硅化岩组成的复杂构造带，构造带总长3.5 km，宽30～100 m，总体产状为0°～30°∠70°～85°，是333矿床主要控矿、含矿构造[3]。

2 铀成矿地质特征

蛇岭地区分布有蛇岭矿床和410矿点、310矿点、105矿点。蛇岭矿床由307矿点、308矿点和617矿点组成(图2)。

图2 蛇岭地区地质特征

2.1 307矿点

307矿点位于108#断裂带上盘的次级构造——NWW向断裂破碎带F4-1中，已施工的钻孔大多见有工业铀矿体，属硅化带型(图3)。矿体主要受断裂硅化破碎带F4-1控制，矿体围岩为细不等粒白云母花岗岩。矿体赋存于碎裂花岗岩和硅化带中，以硅化、碎裂花岗岩为主，严格受构造控制，与硅化、红化关系密切，硅化部位晶洞发育， 裂隙不发育，可明显看到铜铀云母和硅钙铀矿附着于晶洞内部及边缘，铜铀云母鳞片完整，硅钙铀矿风化呈土状，铀矿体容易氧化，次生矿物发育(图4)。矿化主要有赤铁矿化、褐铁矿化，蚀变主要是硅化、绿泥石化、钾长石化、高岭土化等。

矿体沿走向分布于9#～4#线，控制长度约300 m，4#～16#线仅布置了2个钻孔进行追索，其中1个钻孔见到矿化(图3)，沿倾向控制延伸约250 m(图5)，矿体呈脉状，产状为340°～360°∠70°～75°；矿体赋存标高为350～550 m，厚度为0.7～8.7 m，品位一般为0.050 6%～0.271%，平均品位为0.113%，最高品位达到2.54%；矿石类型为沥青铀矿-黄铁矿型、沥青铀矿-石英脉型、微晶石英型。此外，该矿点内还发现了多条小矿(化)体，矿化类型为细脉、网脉型，矿体沿走向延伸较短，个别沿倾向连续性较好，厚度变化较大，矿石品位较高，呈透镜状产出，单工程矿体厚度为0.58～1.21 m，品位为0.052%～0.621 4%，矿体平均厚度为0.68～1.21 m，平均品位为0.052%～0.128%。

图3 307、308矿点地质特征

图4 307矿点ZK403-3钻孔岩矿芯照片

2.2 308矿点

308矿点 位于108#断裂带下盘的次级构造——NWW向断裂破碎带F5-1中。已施工的钻孔见矿情况较好，但工程数量比307矿点少，控制程度不高，属硅化带型(图6)。

矿体主要受断裂硅化破碎带F5-1控制，矿体围岩为中粗粒似斑状黑云母花岗岩。矿体赋存于碎裂花岗岩和硅化带中，以硅化、碎裂花岗岩为主，严格受构造控制，与硅化、红化关系密切，矿化主要有赤铁矿化、褐铁矿化，蚀变主要是硅化、绿泥石化、钾长石化、高岭土化等。矿体沿走向分布于3#～10#线，控制长度约300 m，两侧未控制(图6)，沿倾向控制延伸约 250 m(图6)，矿体呈脉状，产状为0°～15°∠75°～85°；矿体赋存标高为350～550 m，矿体厚度为0.7～2.0 m，一般品位为0.055 3%～0.076 9%。矿石类型为沥青铀矿-黄铁矿型、沥青铀矿-石英脉型、微晶石英型。

图5 307矿点3#线剖面

图6 308矿点4#线剖面

2.3 617矿点

617矿点内的矿体位于帽峰岩体与下庄岩体的接触带上，帽峰岩体为后期补位岩体，NEE向F1-1、F1-3断裂构造沿岩体分界线展布(为产于下庄岩体和帽峰岩体内的硅化带)，NWW向F1-2断裂构造穿插通过两类岩体的接触界线。F1-1、F1-3、F1-23条断裂构造控制了铀矿体的空间形态，已施工的钻孔见矿情况较好，属硅化带型(图7)。

图7 617矿点地质特征

矿体主要受断裂破碎带F1-1、F1-3、F1-2控制，硅化破碎带中见有花岗碎裂岩、糜棱岩、压碎岩、角砾岩和白色高温石英、杂色微晶石英、黄铁矿、方解石、沥青铀矿等。矿体赋存于硅化带中，围岩为细不等粒白云母花岗岩和中粗粒似斑状黑云母花岗岩；矿化蚀变主要有赤铁矿化，叠加绿泥石化、钾长石化、高岭土化等。

由3#～10#线控制的F1-1、F1-3断裂破碎带的含矿情况可知，矿体沿走向控制长度约350 m，沿倾向控制延伸约250 m(图8)，呈脉状分布，NEE向矿体产状为135°～155°∠60°～80°，NWW向矿体产状为190°～200°∠50°～75°，矿体厚度为1.2～3.1 m，一般品位为0.050 8%～0.152%，矿石类型为沥青铀矿-黄铁矿型、沥青铀矿-石英脉型。

图8 617矿点2#线剖面

本研究从浅部民采坑道中发现了F1-2断裂带且含矿，在近似垂直于F1-2断裂带的方向施工了ZK120-1和ZK124-1钻孔，见矿情况均较好，钻孔内所见矿体沿走向厚度比较稳定，品位变化较大，矿体厚度为2.1 m，品位为0.053 8%。在此基础上施工了ZK109-1钻孔兼顾追索F1-3、F1-2断裂带的含矿情况，均见有铀矿化。

2.4 410矿点

410矿点内的矿体受NNE向F6-1断裂构造和NWW向辉绿岩脉控制，矿化特征明显，属交点型(图9)。

该矿点见有1处浅部民采坑道，铀矿化主要赋存于石英硅化带与辉绿岩的相交部位，主要有2组构造，一组为NWW向构造，为脉岩充填，另一组为NNE向硅化带。石英硅化带在坑道内共有3层，单层厚度最大约3 m，总厚度约6 m，产状为130°∠86°，地表出露长度约30 m，由硅质、角砾岩及碎裂岩组成。赋矿围岩为细不等粒白云母花岗岩，矿体形态呈豆荚状，透镜状。矿化蚀变主要有硅化、赤铁矿化，局部见沥青铀矿化、叠加碱交代、水云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化及褐铁矿化等。矿石类型为铀硅酸盐型。该矿点北侧附近有3条近于平行的辉绿岩脉，走向NWW，宽度为5～30 m，长约2 km，产状为190°～210°∠75°～80°。 已施工的4个钻孔中1个钻孔见有工业矿体，2个异常孔，1个钻孔未见矿，见矿孔内矿体厚度为2.3 m，平均品位为0.287 4%(图10)。

图9 410矿点地质特征

图10 410矿点0#线剖面

2.5 310矿点

310矿点位于106#断裂带南侧，矿体由NE向F7-1硅化破碎带控制，含矿岩性为碎裂花岗岩，属蚀变碎裂岩型。F7-1硅化破碎带产状为118°∠75°～80°，局部硅化较强，地表最宽处约2 m，为含矿构造。地表铀矿化走向上呈串珠状分布，断续长约100 m，U含量最高为0.06%。已施工的4个钻孔中见有矿化和异常，品位较低，岩性较破碎。围岩岩性为中粗粒似斑状黑云母花岗岩。围岩蚀变发育，主要有碎裂岩化、硅化、水云母化、绿泥石化等。

2.6 105矿点

105矿点矿化分布于108#断裂带下盘的下庄岩体与寒武系地层的接触带(层间破碎带)上，与岩层产状基本一致，受NW向断裂构造F8-1控制，属外接触带型。该矿点地表矿化断续长约50 m，矿体形态呈透镜状，矿体规模较小，浅部工程控制的矿体走向延伸5～10 m，倾向延向5～10 m，厚度为0.1～1.0 m，品位较低，矿体产状为210°∠45°。围岩蚀变有红化、硅化、碳酸盐化。矿体北侧被糜棱岩构造带错断，糜棱岩构造带宽约2.5 m，产状为255°～280°∠60°～66°，构造扭曲变形明显。该处仅施工了1个钻孔，未见矿。

3 讨 论

3.1 多期造山与伸展运动构造背景是区内铀成矿的重要控制因素

侏罗纪以来华南大陆构造形变强烈，早、中侏罗世华南地区由近EW向展布的特提斯构造域逐渐转为NE向展布的太平洋构造域，使其受古亚洲洋体系控制逐渐转为受太平洋体系控制。晚侏罗世至早白垩世发生了大规模的岩石圈减薄与岩浆活动，诱发了壳幔相互作用并最终导致华南花岗岩地区的多金属成矿作用，铀成矿作用也主要出现在该时期[1]。区域性的硅质大断裂黄陂断裂带、马屎山断裂带为控制矿田分布的主要断裂体系[1]。

3.2 燕山早期花岗岩侵入体为铀成矿提供了丰富的铀源

区内主要发育有燕山早期花岗岩(下庄岩体和帽峰岩体)以及燕山晚期中基性脉岩。下庄岩体为中粒黑云母花岗岩，帽峰岩体为中细粒二云母花岗岩。U含量测试结果表明：帽峰岩体、下庄岩体和辉绿岩脉中w(U)分别为15.9 ×10-6，5.46 × 10-6， 0.70 × 10-6，帽峰岩体中铀含量最高。U浸出试验结果表明：帽峰岩体二云母花岗岩的铀浸出率最高为53.8%；下庄岩体黑云母花岗岩的铀浸出率为43%；辉绿岩不仅铀含量极低，铀浸出率也较低，仅为1.43%[1]。由花岗岩和辉绿岩的铀浸出试验结果可知：区内成矿物质铀来自其赋矿花岗岩，其中的黑云母矿物蚀变过程是一个铀的释放过程，晶质铀矿为铀源的另一重要组成部分，从而实现了铀富集成矿[6]。

3.3 断裂构造控制了铀矿(化)体的空间展布

(1)近EW向110#、108#断裂带为307、308矿点的导、控矿构造，但非储矿构造。沿断裂带见有放射性强度增高或异常现象，最高强度可达1 200×10-6，一般为(110～560)×10-6，多数为增高段(60～80)×10-6，未见形成工业矿体。断裂带地表宽度大于30 m，一般为50～60 m，部分地段可达80 m，区内展布长度大于3 km，产状为310°～350°∠70°～75°，岩性主要为硅化花岗岩、碎裂花岗岩，断裂带蚀变强烈。

(2)NWW向F4-1断裂破碎带为307矿点的主要储矿构造。F4-1断裂破碎带地表出露长度大于400 m，宽1.7～3 m，产状为340°～360°∠70°～75°，构造充填物有碎裂角砾岩，硅化和红化发育部位可形成工业铀矿化。

(3)NWW向F5-1断裂破碎带为308矿点的主要储矿构造。F5-1断裂破碎带地表出露长大于450 m，宽0.7～1.2 m，产状为0°～15°∠75°～85°，构造填充物有碎裂岩、糜棱岩，有较强的红化、水云母化和铀矿化。

(4)NEE向F1-1、F1-3断裂破碎带和NWW向F1-2断裂破碎带为617矿点的主要储矿构造。F1-1断裂破碎带走向长度约1.5 km，宽1～3 m，产状为120°∠75°；F1-3断裂破碎带位于帽峰岩体与下庄岩体的接触带上，走向长度约1.6 km，宽1～3 m，产状为130°∠75°；F1-2断裂破碎带走向长度约500 m，宽1～3 m，产状为200°∠70°。断裂破碎带中见有花岗碎裂岩、糜棱岩、压碎岩、角砾岩和铀矿化。

(5)NNE向F6-1断裂破碎带(产状110°∠85°)为410矿点的主要储矿构造。NE向F7-1断裂破碎带(产状118°∠80°)为310矿点的主要储矿构造。NW向F8-1层间破碎带(产状210°∠45°)为105矿点的主要储矿构造。

3.4 中基性脉岩与断裂破碎带等交汇部位为铀富集提供了有利场所

区内中基性脉岩有多条且主要为 NWW 向延伸分布的辉绿岩脉岩。由于中基性脉岩的机械物理强度较花岗岩低，且多以岩墙岩脉的形式分布于以岩基产出的花岗岩中，在后期构造应力的作用下，中基性脉岩更易破碎，更容易形成成矿物质的运移通道和沉淀场所，故中基性脉岩对成矿在空间上存在控制作用。中基性脉岩与花岗岩的接触界面、中基性脉岩中的构造裂隙和与中基性脉岩在空间上相联系的断裂构造，为铀富集提供了有利场所[7-8]，形成了“交点”型铀矿体(如410矿点)。

4 找矿方向

4.1 307矿点

307矿点内的矿体产于108#断裂带上盘次级构造F4-1断裂破碎带中，破碎带充填有碎裂岩、压碎岩、糜棱岩等，部分充填有白色高温石英，矿体赋存于碎裂花岗岩和硅化带中。目前揭露到的仅为矿体的一部分，故需查清 F4-1断裂构造的空间形态，厘定断裂破碎带延伸方向和距离，扩大307 矿点规模。

区内6#～16#线及往东靠近108#断裂带方向，仅有2个钻孔，未能有效控制矿体往东部方向的延伸情况，F4-1断裂带产状在走向上西部接近EW向，往东部(108#断裂带)靠近时逐渐拐弯变为NWW向，东部部分含矿与断裂带的关系不甚明了，与108#断裂带的接触部位及关系仍依靠推测，未能进行工程验证，本研究原计划在307矿点、108#断裂带和308矿点之间布置电测深工作，以有效判断它们之间的相对位置和相互关系，但因其他原因暂未实施。F4-1断裂破碎带在东部产状发生变化后，原设计的勘探线方向也应作相应调整，且钻孔位置不宜距离F4-1断裂破碎带太远。因此，下一步工作应增加钻探工程进行控制，并进一步研究分析各控矿要素特别是F4-1断裂破碎带与108#断裂带之间的相互关系，为合理布置钻孔提供依据。此外，由于受相关条件限制，矿体沿断裂破碎带向深部延伸并未能得到有效控制，因此需要加大勘探深度，探索深部铀矿体。

4.2 308矿点

308矿点内的矿体产于108#断裂带下盘的F5-1断裂破碎带中，其性质与307矿点相类似，但目前控制的矿体范围较小。目前，3#线往北西和10#线往南东方向未有钻探工程控制，从现有地质现象分析判断，F5-1、F4-1断裂破碎带有可能属于同一条断裂带，但被108#断裂带错开。因此，理清F5-1断裂破碎带与108#断裂带之间的相对位置和相互关系对于扩大308矿点资源量具有一定的作用。在3#线NW向和10#线SE向需增加钻探工程进行控制，进一步查清矿体走向延伸情况，应通过一定手段对与F5-1断裂破碎带平行的构造含矿及变化情况进行进一步研究，探寻与之近似平行的断裂带(组)含矿的可能性，并在倾向上进行深部揭露，进一步扩大308矿点规模。

4.3 617矿点

617矿点位于帽峰岩体与下庄岩体的接触带上，产于F1-1、F1-2、F1-3断裂破碎带中，主要的含矿构造为张扭性断裂构造，矿化受NEE向和NWW向硅化带复合控制，矿体沿细不等粒白云母花岗岩接触带凹槽成群分布，与碎裂蚀变交代岩带关系密切，在后期构造相交部位，铀矿化再次富集，形成富矿。现有工程控制范围为3#～10#线，矿体变化较大，矿化(异常)段较多，形态复杂，多为透镜状，沿走向控制较短。勘探线设计主要是针对断裂带F1-1、F1-3控矿情况的，目前，F1-2断裂破碎带仅在走向上施工了3个钻孔，控制程度较低。因此，下一步工作可在10#线往NE方向、3#线往SW方向增加钻探工程，以有效控制F1-1、F1-3断裂破碎带的走向延伸情况；沿F1-2断裂破碎带走向两端布置钻孔控制矿体在走向上的延伸情况；沿各个断裂破碎带(矿体)继续查明矿体在倾向上的延深情况。与此同时，应加强对控矿断裂构造的研究分析，运用各种找矿手段(或施工个别较深钻孔)继续查明和探索F1-1、F1-2、F1-3断裂破碎带之间的关系，以及研究矿体的成矿期次及模式，进一步寻找平行或交叉的含矿构造，探索矿体展布规律，提高找矿效果。

4.4 410矿点

410矿点内的矿体地表产于NNE向F6-1断裂破碎带与辉绿岩脉的交汇部位，由于地表工程难于施工，露头较少，地表与坑探内所见到的断裂带和辉绿岩脉的产状不够准确，或向下产状变化较大，断裂带与辉绿岩脉在深部接触交汇部位的位置及其空间展布方向仍未明确。ZK600-1钻孔见矿情况较好，品位较高，矿体厚度较大，但未见有辉绿岩脉，可见该钻孔位置并非是断裂带与辉绿岩脉的交汇部位；ZK600-2钻孔见有辉绿岩脉却未见矿，另外2个探索孔见矿情况也不理想。下一步工作应通过物探等辅助手段进一步了解断裂带、辉绿岩脉及矿体可能的空间展布情况，重点寻找“交点型”富铀矿体。

4.5 310及105矿点

310矿点产于F7-1断裂破碎带中，性质特征与307矿点类似，可通过工程揭露手段查明矿体走向延长和倾向延深情况。105矿点矿体产于下庄岩体与寒武系浅变质岩的接触带，赋存于F8-1断裂破碎带中，矿体形态呈透镜状，规模较小，可采用适量工程进行控制，查明矿体的空间展布情况。

5 结 论

(1)下庄矿田蛇岭地区铀矿化主要受岩性、构造以及热液活动联合控制，有多种类型铀矿化，成矿条件好、找矿线索明显，表明区内有较大的铀资源潜力和找矿潜力。

(2)蛇岭地区后续找矿重点方向是采用山地工程对区内108#断裂带上下盘次级构造破碎带F4-1和F5-1中的307矿点和308矿点，以及位于帽峰岩体与下庄岩体的接触带上并产于F1-1、F1-2、F1-3断裂破碎带中的617矿点在矿体走向和倾向上进行控制。

(3)410矿点下一步应着重加强地表地质工作，并运用其他辅助手段加强分析研究，重点寻找“交点型”富铀矿体。

(4)310和105矿点应进一步开展地质预查(普查)工作，辅助少量山地工程。