马岭花岗岩体铀成矿地质条件及找矿潜力分析

邵 飞，邹茂卿，吴 勇，徐金山，徐 望，陈 昌

（核工业270研究所，江西 南昌 330200）

马岭花岗岩体铀成矿地质条件及找矿潜力分析

邵 飞，邹茂卿，吴 勇，徐金山，徐 望，陈 昌

（核工业270研究所，江西 南昌 330200）

在研究马岭花岗岩体区域地质构造演化、岩体及外围地层含铀性、岩石地球化学和已知铀矿化空间分布规律及控矿构造的基础上，提出了4点认识：即（1）马岭复式岩体属S型重熔花岗岩；（2）富铀地层重熔导致了区域矿物质汇聚区的形成；（3）岩浆演化是热液富铀的物质基础；（4）NE向主导断裂导矿和旁侧陡倾斜断裂（裂隙）及地层破碎构成了有利于铀供源和聚沉的成矿系统。查明了该地区矿石类型为酸性矿石。分析了马岭花岗岩体的找矿潜力，指明了进一步找矿空间。

岩石地球化学；铀矿化特征；控矿构造；找矿潜力；马岭花岗岩体

花岗岩型铀矿是我国重要的铀矿类型之一，这种类型的热液型铀矿是指矿床（体）一般定位于花岗岩体内部或近岩体外围的接触带内［1］。

我国许多花岗岩是多期次、多阶段侵入的产物，总出露面积大，岩体数量众多，但并非都能成（铀）矿，而且单个岩体是否成矿与岩体出露面积之间没有相关性。而我国产铀花岗岩体多集中分布于华南地区，并且往往是印支期—燕山期岩浆作用强烈的复式岩体［2］。本文试图通过对马岭花岗岩体铀丰度分布、岩石地球化学特征、断裂构造及其控矿作用研究，结合已知铀矿化特征分析其铀成矿地质条件，并对其找矿潜力进行评价，以期指导该岩体铀矿地质勘查工作的部署。

1 区域地质构造演化

马岭花岗岩体是江西省赣县、于都和安远三县交界处的大埠岩体的一部分，大埠岩体面积约500 km2，小坌—马岭—里仁NE向断裂以东部分称之为马岭花岗岩体，其面积约120 km2。

大埠岩体位于近SN向大王山—于山花岗岩带与EW向南岭花岗岩带交汇处。大王山—于山花岗岩带，自北而南发育有乐安—招携、桃山、于山和大埠复式岩体；区内南岭花岗岩带，自西而东发育有诸广、贵东、大埠和大富足复式岩体。这些复式岩体从加里东期到燕山晚期均有岩浆侵位，印支期—燕山期岩浆活动强烈，岩体均有铀矿田、矿床产出，大埠岩体小坌—马岭—里仁断裂以西还产有钨（锡）矿（图 1）。

研究区地质演化受制于南岭地区地质构造发展，在新元古代—早古生代为一裂陷海盆，沉积了一套以碎屑岩、黑色泥岩为主，夹火山碎屑岩、细碧角斑岩及中酸性火山岩的类复理石建造。加里东运动强大的东西、南北压力交替作用，继而转变为SN向的左旋扭动，形成EW、SN向的紧密线形褶皱及NE向构造，并伴随有岩浆活动和混合岩化作用。加里东运动后，区内开始隆升，部分早古生代地层缺失，含铀碳硅泥建造上升。泥盆纪又发生沉陷，但海西期总体相对稳定，沉积了浅海相碳酸盐岩、滨海沼泽相含炭碎屑岩建造。印支期区内完成了由海洋到陆地的转变，燕山期进入滨太平洋大陆边缘活动期，受拉张作用影响，形成侏罗纪陆相含煤建造，并发生强烈的岩浆侵入活动，白垩纪发育断陷盆地，沉积了一套河湖相红色碎屑岩建造，伴有基性、超基性岩浆侵入。燕山期应力集中—释放、再集中—再释放的构造旋回，加之左旋力偶作用，NNE向构造体系形成，其与EW、SN和NE向构造联合控制着岩浆活动。喜山期主要表现为断块差异运动。

图1 区域花岗岩体及铀矿分布示意图Fig.1 Sketch map showing distribution of regional granite pluton and uranium deposits

2 马岭花岗岩体铀成矿地质条件

2.1 地层、岩体及其含铀性

2.1.1 地层、岩体分布特征

马岭花岗岩体为一复式岩体，其外围出露地层以震旦系—寒武系为主，石炭系、二叠系、侏罗系和白垩系分布范围较小（图2）。

震旦系分布于马岭花岗岩体南部，岩性为变余长石石英砂岩、灰色硅板岩或硅质岩夹薄层状含炭变余砂岩，厚度＞1 000 m；寒武系广泛分布于岩体四周，主要出露下寒武统牛角河组（1n）变余长石石英砂岩、石英砂岩、板岩和炭板岩，底部夹石煤透镜体，厚度＞2 000 m；泥盆系分布广泛，中泥盆统云山组 （D2y）岩性为石英砾岩、含砾粗砂岩、泥质砂岩，上泥盆统三门滩组（D3s）主要为石英砂岩、长石石英砂岩，厚度＞1 000 m；石炭系零星出露于岩体东、西两侧，岩性以杂色砂岩、泥岩为主；二叠系主要分布于岩体西侧，其岩性为钙质泥岩、粉砂岩和长石石英砂岩夹煤层；侏罗系在岩体外围零星出露，为砾岩、杂砂岩和泥岩；白垩系在岩体东、西两侧零星出露，其岩性主要为砾岩、砂砾岩。

图2 马岭花岗岩体地质略图Fig.2 Geological sketch map of Maling granite mass

马岭复式岩体是加里东和燕山两个旋回的产物，加里东期岩体主要为混合岩及混合岩化花岗岩，多呈小岩体侵入寒武纪地层中。燕山早期岩浆活动强烈，持续时间长，并具多阶段特点。由此形成以燕山早期酸性花岗岩岩基为主体，酸性岩株、岩瘤及燕山晚期基性岩脉为补体的岩体分布特征。

2.1.2 含铀性

对马岭花岗岩体主体及外围主要地层进行系统取样，分析其铀含量，结果见表1。

由表1可见，马岭花岗岩体外围新元古代—古生代地层铀质量分数高，其平均值为维氏值的3.00～8.57倍，马岭花岗岩体平均铀质量分数达17.89×10-6，属富铀岩体。可见，区域富铀地层是重熔燕山期岩浆的物质基础，并导致马岭花岗岩体这一铀的汇聚区形成。

2.2 岩石地球化学特征

2.2.1 岩石化学特征

马岭花岗岩体燕山早期花岗岩及中低品位花岗岩铀矿石化学成分列于表2。

据表2，马岭花岗岩体全岩化学成分具有如下特征：花岗岩w（SiO2）＝62.28%～77.20%，平均值为 73.31%；w（K2O＋Na2O）平均值为 6.25%， 且 w（K2O）＞w（Na2O）； x（Al2O3）/［x（CaO）＋x（Na2O）＋x（K2O）］值为 1.40～5.45。由此可见，马岭花岗岩体属富硅、略富碱、相对富钾、铝过饱和的陆内S型花岗岩［3-4］。中低品位花岗岩矿石化学成分与一般花岗岩相比较，Al2O3偏低，平均约低31%；CaO含量明显增加，平均约增加7倍；w（K2O＋Na2O）含量偏低，约降低一半；SiO2含量略有增加，约增加了5%。碎裂花岗岩矿石Si带入及Al、K和Na的带出是花岗岩中碱性长石部分解体、斜长石消失、黑云母钾流失和石英增加的结果。它表明了目前勘查揭露的矿石成矿流体为酸性流体［5］。

表1 马岭花岗岩体及外围地层铀质量分数表Table 1 Uranium mass fractions of Maling granite mass and its peripheric strata

表 马岭花岗岩体化学成分表Table 2 Chemical compositions of Maling granite mass

2.2.2 微量元素地球化学特征

微量元素是在所研究客体（地质体、岩石等）中的含量低到可以近似地用稀溶液定律描述其行为的元素。马岭花岗岩体微量元素含量列于表3。

比较马岭花岗岩体微量元素含量与酸性花岗岩维氏值，可以发现：马岭花岗岩体亲石元素含量符合元素在矿物-熔体间分配系数计算值得出的相容性排序［6］；花岗岩相对富含Rb、Ta、Sn、Pb和U等不相容元素，反映了S型花岗岩特征［7］；Mo、Ta等高温元素的富集，表明马岭花岗岩体历经的多期次作用中发生过高温岩浆作用；亲硫元素Cu、Zn含量相对较低。

总之，马岭花岗岩体为富铀岩体，U与不相容元素表现为高含量。从而，热液可能演化为富U、Ta、Sn、Rb、Mo和Pb等的成矿流体。

2.2.3 稀土元素地球化学特征

对马岭花岗岩体及基底围岩进行了较系统的取样，并测试了稀土元素含量（表4），采用W.V.Boynton（1984）推荐的球粒陨石数据作为标准化数值，得出的稀土元素配分模式见图3。

由图3可见，变余砂岩、硅板岩的稀土元素曲线呈向右微倾斜，且无明显的铕亏损。3种花岗岩稀土元素曲线呈微右倾斜雁式形式，且铕亏损大体是从中、粗粒二云母花岗岩向花岗斑岩有增大趋势。变余砂岩、硅板岩和花岗岩的稀土元素模式说明马岭花岗岩体是由基底震旦系、寒武系深熔作用所形成，属S型花岗岩，岩浆房内发生了一定程度的分馏结晶作用。并由此导致富铀陆壳物质经熔融作用汇集于岩浆中的铀在岩浆演化最晚期的热液中富集［8］。

2.3 铀矿化特征

2.3.1 铀矿化空间分布

马岭花岗岩体已发现牛岭、均田两个小型矿床及嵊背、中流和大坑等矿（化）点，除嵊背矿点外，矿床（点）均产于岩体外接触带，在平面上矿床（点）相对集中分布于岩体西段小坌—马岭—里仁及野坑山—嵊背—大坑NE向构造夹持部位（图2）。

表3 马岭花岗岩体微量元素质量分数Table 3 Trace elements mass fractions of Maling granite mass

表 马岭岩体花岗岩及基底围岩稀土元素质量分数Table 4 REE mass fractions of Maling granite pluton and its basement wallrocks

图3 马岭花岗岩体及其基底围岩稀土元素配分模式图Fig.3 Chondronite-normalized REE pattern of the wall rocks in Maling granite pluton and its basement

牛岭、均田矿床已往勘查深度一般小于300 m，主要赋矿岩性分别为上泥盆统三门滩组（D3s）石英砂岩、长石石英砂岩和下寒武统变质砂岩夹板岩、炭板岩，矿体一般定位于层间构造破碎带及岩体与D3s接触带构造中。为此，习惯称其为花岗岩外接触带型铀矿床。此外，马岭花岗岩体中辉绿岩脉内亦发现有铀矿化产出（核工业270研究所，2010）。

2.3.2 围岩蚀变及矿石特征

2.3.2.1 围岩蚀变

围岩蚀变是流体或水热溶液与岩石相互作用的产物，两者经过能量及物质的交换，达到化学平衡，由此导致流体或水热溶液物理、化学条件发生变化，岩石中发生物质的带出及新矿物生成。

尽管牛岭、均田矿床赋矿围岩不同，但近矿围岩蚀变作用相似，与铀矿化有关的蚀变作用主要为硅化、赤铁矿化、碳酸盐化、萤石化及黄铁矿化。据此，推认两个矿床成矿流体物理-化学性质相近。

2.3.2.2 矿石特征

矿石中铀矿物除沥青铀矿外，次生铀矿物发育，常见钙铀云母、硅钙铀矿等。金属矿物主要为赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等中低温热液矿床常见矿物。

据与成矿关系密切的围岩蚀变划分的矿石类型为：沥青铀矿-赤铁矿型、沥青铀矿-细（微）晶石英型、沥青铀矿-方解石型及沥青铀矿-萤石型。

牛岭矿床沥青铀矿同位素年龄为70 Ma［9］。陆内拉张背景下燕山晚期基性脉岩与铀成矿关系密切，脉岩侵入带来高热和矿化剂［10］。

2.4 构造及其控矿作用

2.4.1 构造发育特征

受区域地质构造演化制约，研究区形成了以NE向构造为主干，SN、EW向和NW向构造为辅的线性构造格局（图2）。

NE向构造斜贯马岭花岗岩体，倾向NE或SW，构造规模大、活动时间长、切割深，经历了多期次挤压、拉张应力作用，沿构造有超基性、基性脉岩侵位。SN向构造主要发育于马岭花岗岩体及外围的南、北侧，其常与SN向褶皱伴生，表现为密集成群、多为西倾的断层形式，经历了早期挤压、晚期拉张的应力作用。NW向及EW向构造主要发育于岩体内，规模较小，走向延伸长，一般为n×102～n×103m，常被燕山晚期脉岩所充填。

此外，还发育有马岭花岗岩体与外围地层间的接触带构造及外围地层（D3s、1）中的层间破碎带构造。

2.4.2 控矿构造

2.4.2.1 导矿构造

导矿构造是指运送含矿流体介质进入矿化地带的构造通道，导矿构造本身一般不产有矿床［11］。据马岭花岗岩体构造发育及铀矿化空间分布，认为NE向构造具明显的导矿构造特征（图 4）。

图4 马岭花岗岩岩体NE向导矿构造及铀矿床（点）分布示意图Fig.4 Sketch map of NE trending faults and distribution of uranium deposits and occurrences in Maling granite mass

NE向小坌—牛岭—里仁断裂，长约70 km，主构造断裂面倾向SE或NW，倾角75°左右，构造破碎带表现为硅化破碎、片理化、糜棱岩和透镜体，据透镜体排列方向、断层擦痕的运动方向、构造角砾岩性质及地层、岩体错动特征分析，认为该断裂早期挤压，形成左旋平移断层；晚期拉张，西北盘下降，东南盘抬升。此外，该断裂北东段出露有橄榄玄武岩。可见，小坌—牛岭—里仁断裂属规模大、活动时间长、切割深的深大断裂。

小坌—牛岭—里仁断裂的次级断裂发育，其东南侧自西而东发育有小东坝—均田、野坑山—大坑、上龙—青龙、石寮—唐村等4条NE向构造，倾向WN或SE，倾角一般80°左右，构造经历了挤压、拉张应力作用，这些NE向断裂及其旁侧次级构造控制了铀矿床（点）的产出，野坑山—大坑断裂的野坑山—嵊背地段地面γ能谱测量发现的铀异常晕呈串珠状产出，表明该断裂发生过明显的矿化作用。

2.4.2.2 容矿构造

容矿构造是矿体赋存的构造，直接控制矿体的形态、产状。据马岭花岗岩体内铀矿化空间产出特征，认为NE向主干断裂旁侧的裂隙密集带、基底地层层间破碎带及岩体与外围地层接触带构造具容矿构造特征［12］。

据容矿构造产状可分为：陡倾斜断裂—裂隙系统和缓倾斜层间破碎带构造。前者以小坌—牛岭—里仁断裂次级NE向构造旁侧裂隙密集带为代表，矿体产状与NE向构造一致，倾角70°左右（图5）；后者以寒武系、泥盆系层间破碎带为代表，矿体产状受顺层破碎带控制，倾角一般为 25°～50°（图 6）。

3 找矿潜力分析

前人已在马岭花岗岩体发现并探明牛岭、均田两个小型铀矿床及众多铀矿化点、异常点（带），但限于传统的花岗岩外带型铀矿的认识及当时勘查技术水平，仅在牛岭、均田矿床局部地段以层间破碎带构造为主要勘查对象，岩体内部及野坑山—嵊背—大坑断裂以东，工作程度极为薄弱。

马岭花岗岩体地处大王山—于山花岗岩带与南岭EW向花岗岩带交汇部位，区域铀成矿条件优越。岩石地球化学特征表明，马岭复式岩体属S型花岗岩，区域富铀地层的熔融使得马岭花岗岩体成为区域铀成矿物质的汇聚区，岩浆演化最晚期热液富铀可能直接演化为成矿流体或为铀成矿提供物质基础。长期的构造演化使得导矿构造与容矿构造相互匹配，NE向主干断裂旁侧的裂隙密集带是被前人忽视了的容矿构造，这无疑为进一步勘查提供了较为广阔的找矿空间。此外，基性脉体的发育，不仅为成矿带来热流体及矿质沉淀的还原剂，而且脉岩与导矿构造的交汇部位亦是成矿有利的又一空间。

图5 牛岭矿床野坑山地段1号剖面示意图Fig.5 Geological section along exploration line No.1 of Yekengshan segment in Niuling deposit

图6 均田矿床5号剖面示意图Fig.6 Geological section along exploration line No.5 of Juntian deposit

目前，在马岭花岗岩体勘查深度内揭露的矿石类型为酸性矿石，据华南花岗岩型铀矿床较普遍存在的 “上酸下碱”垂直分带规律，认为其深部尚有找矿空间［13-14］。

综合分析马岭花岗岩体铀成矿地质条件，认为其找矿潜力较大，应加强岩体内部及新的成矿有利空间的勘查，牛岭、均田矿床具有落实为中型矿床的潜力，岩体内嵊背矿点及岩体外围矿点具落实矿产地的潜力。

致谢：参加研究工作的同志还有金和海、方 明、韦金文、蔡昌华和何晓梅，在此一并致谢。

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Analysis of geological condition and prospecting potential of uranium metallogenesis in Maling granite mass

SHAO Fei， ZOU Mao-qing， WU Yong， XU Jin-shan， XU Wang， CHEN Chang
（Research Institute No.270， CNNC， Nanchang， Jiangxi 330200， China）

Based on the study of regional geological evolution of Maling granite mass，uranium content of granite mass and its peripheric strata，petrogeochemistry and the known spatial distribution pattern of uranium mineralization and ore-controlling structures， new recognition is 1）Maling composite mass is the “ S” type re-melted granite， 2）the accumulative area of regional uranium metallogenic substances forms uranium-rich re-melted strata， 3）magma evolution is the matter base for the uranium-rich hydrotherm， 4）NE-trending main faults are channels for metallogenesis and the lateral high-angle dipping faults，fractures and interlayer fractures in the peripheric strata are the spaces of mineralization.The ore intersected by drilling in Maling granite is acidic type.Prospecting potential of Maling granite mass is analyzed，and preferable prospecting space is delineated for further exploration.

petrogeochemistry；uranium mineralization features； ore-controlling structure；prospecting potential；Maling granite mass

P619.14；P598

A

1672-0636（2011）04-0187-07

10.3969/j.issn.1672-0636.2011.04.001

中国核工业地质局勘查基金项目（编号：200936）资助成果。

邵 飞（1963—），男，江西都昌人，高级工程师（研究员级），博士，长期从事铀矿地质勘查及研究工作。E-mail:sf270@163.com