安徽省黃梅尖地區鈾礦地質特徵及成礦物質來源分析
。黃梅尖巖體為一多階段多次侵入的複式巖體，按各侵入階段的接觸穿插關係、礦物組合、結構構造特點及微量元素特徵可劃分為二個侵入階段、四次侵入活動。黃梅尖巖體的自變質作用非常普遍，種類有鉀長石化、鈉長石化、黑雲母化，其中鈉長石化發育最廣泛，鉀長石化次之。今天小編要與大家分享：安徽省黃梅尖地區鈾礦地質特徵及成礦物質來源相關分析。具體內容如下，歡迎參考閱讀!
安徽省第三地質隊於1958年在黃梅尖地區發現了鈾礦，經過二十多年的勘查揭露，由安徽省核工業勘查技術總院於2001年提交了8411鈾礦床。2006年以來，通過對安徽省樅陽縣黃梅尖地區鈾礦普查專案開展工作，取得較好的成果。因此，分析探討成礦物質來源，不僅可以幫助釐清礦床的成因，而且還可藉此指導未來的找礦勘探工作，為進一步擴大鈾礦的資源儲量奠定理論基礎。
1、 成礦地質背景
黃梅尖地區位於下揚子地塊沿江褶斷帶***Ⅲ12***次級構造單元，區域性郯廬深斷裂和長江構造斷裂帶在區內相交，它的北端為近EW向磨子潭斷裂的東延周王斷裂，西北側毗鄰郯廬深斷裂。該區是廬樅火山岩盆地的組成部分，區域地層以印支運動形成的褶皺構造為基底，主要以侏羅系和白堊系地層為蓋層。區域構造形跡是以古生代凹陷為基底，以中生代斷陷盆地和侵入體為主，由南西段以“S”型帚狀構造和北東段網狀斷裂系聯合組成南西窄，向北東開闊的“喇叭”型構造岩漿岩帶。區域岩漿活動頻繁，有多次岩漿侵入活動，在廬樅火山岩盆地南東部，燕山晚期的大龍山―城山石英正長巖和黃梅尖石英正長巖體組成石英正長巖鹼性岩帶，每個巖體均由多階段侵入岩組成複式巖體或超單元。
1.1 地層
區內出露地層較單一，除第四系坡積、殘積層外，主要是一套侏羅系下統鐘山組和侏羅系中統羅嶺組碎屑岩系，其西側和北西側出露有侏羅系上統龍門院組、磚橋組火山岩。鐘山組主要巖性為灰黃綠色粉砂岩、頁岩夾細粒石英砂岩及煤層，地層在區內主要出露鐘山組上段的七、八、九三個韻律層，而深部鑽孔中見到第六韻律層，產狀一般為195°～250°∠5°～20°。
羅嶺組地層，按沉積旋迴、組合、所含化石等特徵共劃分為23個韻律層，每個韻律層可細分為A層、B層。A層為含礫中粗粒―中粒―中細粒―細粒長石石英砂岩，B層為泥岩、粉砂岩、細一粉砂岩。
龍門院組不整合覆蓋在象山群砂岩之上或砂岩逆掩在火山岩之上，主要巖性為青灰-黃裼色粗安質晶屑凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰角礫岩，灰色角閃粗安質角礫熔岩夾凝灰質熔岩及凝灰質粉砂岩。
磚橋組呈噴發不整合覆蓋在龍門院組之上，巖性分三段，第一段為灰紫色輝石粗安巖與青灰、灰色凝灰岩、凝灰角礫岩、沉凝灰岩，底部夾沉積鐵礦。第二段為紫紅-灰紫色粗安質凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰質粉砂岩，夾粗麵質熔結凝灰岩，發育矽化、次生石英岩化。第三段為灰紫、紫黑色輝石粗安巖、黑雲母粗安巖夾紫紅色凝灰質粉砂岩。
1.2 構造
區內褶皺構造不發育，鐘山組和羅嶺組砂岩為單斜岩層，構成廬樅火山岩盆地的基底構造層。
斷裂構造：區內斷裂構造較發育，按發育程度、構造線方向、力學性質可大致分為近東西向斷裂構造、南北向斷裂構造、北西向斷裂構造、北北西向斷裂構造、北東東向斷裂構造，其中近東西向斷裂構造為主要控礦構造，8411鈾礦床就位於近東西向延伸的F5斷裂構造與巖體接觸帶的夾持部位***見圖2***，北西向斷裂構造和北北西向斷裂構造賦存有工業鈾礦化。
1.3 岩漿岩
區內出露的侵入岩為燕山晚期第二旋迴石英正長巖，稱黃梅尖巖體。黃梅尖巖體為一多階段多次侵入的複式巖體，按各侵入階段的接觸穿插關係、礦物組合、結構構造特點及微量元素特徵可劃分為二個侵入階段、四次侵入活動。黃梅尖巖體的自變質作用非常普遍，種類有鉀長石化、鈉長石化、黑雲母化，其中鈉長石化發育最廣泛，鉀長石化次之。
2 、成礦地質特徵
2.1 礦體特徵
礦體主要產於巖體外接觸帶0～400 m內的羅嶺組砂岩中，僅個別礦體產於內接觸帶石英正長巖中。按控礦條件及礦體產出形式可分為緩傾角礦體和陡傾角礦體兩種。其中緩傾角礦體是礦床主要產出形式，礦體受順層構造和層間裂隙破碎蝕變帶控制，礦體產狀與含礦地層基本一致，礦化層次多，連續性好，礦體多呈似層狀、透鏡狀，少量呈扁豆狀或囊狀、礦結狀。以8A層含礦性最好，其次為9A、10A及11A層。
陡傾角礦體產於近地表及淺部，受接觸帶、陡傾斷裂和裂隙所控制，如4360地段及四、六、七號礦帶均屬此種。鈾礦化產於構造帶內，工業礦體具有埋藏淺、規模小、尖滅快、形態複雜以及品位變化大等特點。
礦體具有厚度不穩定、品位變化大、規模大小懸殊的特點。一般沿走向、傾向延伸30～60 m，厚1～幾 m，平均品位0.118%。主要***大***礦體沿走向長150～180 m，沿傾向195～380 m，厚4～14 m，品位0.065%～0.147%。
2.2 礦石特徵
2.2.1 礦物組成及鈾的存在形式
礦石中金屬礦物有黃鐵礦、膠黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃銅礦、赤鐵礦、磁鐵礦、紅砷鎳礦、針鎳礦、硫鈷礦等。脈石礦物有微晶石英***玉髓***、石英、鈉長石、螢石、鐵白雲石、方解石、電氣石、水雲母、綠泥石、重晶石等。
鈾礦物有瀝青鈾礦、鈾石、鈾黑***殘餘***、銅鈾雲母，鈣鈾雲母，矽鈣鈾礦。瀝青鈾礦是礦床主要鈾礦物，其U-Pb等時線年齡有三個時代：176 Ma，此年齡與羅嶺組砂岩Rb-Sr等時線年齡基本一致，屬成巖階段產物;113 Ma，屬礦床主成礦期;66.6 Ma，為裂隙充填脈狀鈾礦化，疊加在早期鈾礦化之上。鈾石一般在瀝青鈾礦外圍，其反射率，結晶溫度較瀝青鈾礦略低。
礦石中鈾的存在形式有二種：一是鈾礦物形式;二是鈾呈離子狀態被吸附，在礦石中普遍存在，鈾被赤鐵礦、黃鐵礦、粘土和綠泥石所吸附。 2.2.2 礦石結構構造
礦石結構主要有變餘砂狀結構、碎裂結構、角礫膠狀結構、膠狀結構。礦石構造有角礫狀構造、脈狀、網脈狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造、塊狀構造。
2.3 礦化型別
按礦化岩石可分為石英正長巖型礦化和砂岩型礦化。
按成礦階段礦物共生組合特徵主要可分四種礦化型別：鈾―紅化粘土型，為礦床中主要型別，砂岩、正長巖中均有分佈;鈾―黃鐵礦―微晶石英型***包括含鈾紅色微晶石英、含鈾黑色微晶石英、瀝青鈾礦―膠黃鐵礦微晶石英***，為礦床內最主要的工業鈾礦化型別;瀝青鈾礦―黃鐵礦―碳酸鹽型***包括瀝青鈾礦―黃鐵礦―碳酸鹽、瀝青鈾礦―微晶石英―黃鐵礦―碳酸鹽***;鹼交代型，礦石與紅化粘土型相似。
2.4 圍巖蝕變
與鈾礦化有關的圍巖蝕變有鈉長石化、矽化、赤鐵礦化、水雲母化、綠泥石化、高嶺石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、螢石化;蝕變同巖體關係密切，基本都分佈在巖體附近，遠離巖體蝕變弱。與鈾礦化相關的蝕變受接觸帶、斷裂及裂隙控制，尤其成礦期蝕變多沿構造帶及其兩側分佈。礦前期蝕變鈉化、矽化、水雲母化等在礦床中多呈面狀分佈，成礦期蝕變等多呈線狀或脈狀分佈於礦體及兩側。圍巖蝕變具明顯的側向分帶現象，由礦體向兩側為碳酸鹽化、黃鐵礦化、矽化、赤鐵礦化、水雲母化。
3、同位素年齡及包裹體測溫
3.1 成礦年齡
同位素年齡測試資料顯示，鈾礦化有三個成礦期：176 Ma、113 Ma、66.6 Ma，其中主成礦期***113 Ma***與補體岩石成巖期***116 Ma***基本相近，鈾礦化在時間上表現出明顯的連續性，礦巖時差很小，即巖體侵入後尚未完全固結便開始鈾礦化。
3.2 成礦溫度
在8411礦床的角巖標本中，許多熱變質斑點處有新生的絹雲母、黃鐵礦、閃鋅礦礦物集合體，在閃鋅礦內見到了乳滴狀黃銅礦固溶分離產物，後者的理論形成溫度是300 ℃～350 ℃，這說明低階接觸變質階段的介質溫度是350
℃左右。礦物包裹體測溫結果***見表2***資料表明礦物生成溫度以中低溫為主，隨礦化階段Ⅰ-Ⅷ，成礦溫度總的趨勢降低，結合典型的中低溫圍巖蝕變和礦物組合，推斷礦化期的溫度應為300 ℃～100 ℃，瀝青鈾礦的形成溫度在150 ℃以上，主礦化期應為240 ℃～170 ℃，礦前期礦物的形成溫度大於300 ℃，礦後期小於150 ℃。
4、成礦物質來源
4.1 流體的性質與來源
根據二七○研究1991年的研究報告，黃梅尖石英正長巖內的石英其形成水溶液δ18OH2O平均為8.63‰，說明岩漿水富含重氧，在接觸變質角巖中的石英―磁鐵礦組合其形成石英水溶液的δ18OH2O平均為7.2‰，在熱液成礦階段，在大龍山和8411兩礦床中的水雲母、白雲石、方解石組合中，其形成白雲石、方解石水溶液的δ18OH2O平均為4.55‰，這些情況說明從岩漿期經接觸變質到熱液成礦階段，水的氧同位素比值逐漸下降，顯然與大氣水的影響加大有關。圖5是大龍山及8411礦床成礦熱液H、O同位素組成對比圖，許多樣品點落在岩漿水範圍的邊界上和邊界外，同樣說明成礦熱液不是岩漿水而是混合水，即深源熱液上升到接觸帶內，外有大氣水混入。
4.2 硫的來源
二七○研究所通過對8411礦床的黃鐵礦、黃銅礦硫同位素組成計算顯示：8411礦床的50個黃鐵礦的δ34S為-14.4‰～+20.5‰，平均值為+8.6‰，而與大脈型富鈾礦有直接聯絡的6個黃鐵礦樣品其δ34S為-2.2‰～+13‰，平均為+4.5‰，顯示硫更接近深源。
4.3 碳的來源
根據二七○研究1991年的研究報告，在白雲石和方解石的包體內CO2濃度平均達到75.4 g/kl水，與中酸性火山岩相比本區晚期石英正長岩漿及其殘餘熱液更富含CO2組分***火山岩漿內的大量CO2噴發到空氣中***。8411礦床在遠離接觸帶的侏羅系中下統砂岩中很少見到碳酸鹽化，說明在沉積及成巖過程中流經地層的地下水中CO2及碳酸的濃度較低，相反，在構造熱液蝕變帶中卻出現強烈的碳酸鹽化，甚至出現大脈型碳酸鹽化，這說明CO2主要是深源，它與偏鹼岩漿活動有密切的聯絡。
4.4 鈾的來源
根據光譜及電子探針分析，瀝青鈾礦含Ba、Cd、V較高，個別樣品中V達0.5%，且均勻分佈。而Ba、Cd、V是砂岩中的特徵元素，表明鈾繼承了圍巖中微量元素，鈾部分來自砂岩。區域性同生沉積的鈾提供鈾源，如礦床ZK-2孔貧礦段U-Pb法同素秦年齡為176 Ma，為羅嶺組上段的同生沉積鈾。
瀝青鈾礦的鉛同位素初始值206 Pb/ 204Pb為16.85-17.95，與本區下地殼的17.2接近，屬正常鉛;礦化砂岩的初始鍶比值87Sr/86Sr為0.705-0.7067;礦石和瀝青鈾礦中Hg、As、F、S、Pb、Zn、Mo等元素含量高，與鈾成正相關。這些特徵充分顯示鈾主要來自地殼深部。
5 、結論
***1***縱剖面圖顯示，礦體向西側伏，且礦體厚度向西有逐漸加厚現象，因受當時鑽探技術及裝置的影響，鑽孔控制深度未超過600 m，故建議在8411礦床西側銀珠凹一帶進行攻深找盲工作。
該區鈾源是以深源為主，同時砂岩也有可能提供部分鈾源。
***2***具典型的熱液礦物共生組合以及中低溫近礦圍巖蝕變，包裹體測溫資料多屬中―低溫，故礦床成因型別應屬中―低溫熱液充填型。