安徽无为8411铀矿床控矿因素及找矿远景分析

【摘要】安徽无为8411铀矿床是在庐纵盆地发现的又一个铀矿床，铀矿体主要分布在黄梅尖岩体北缘中下侏罗统象山群中-粗砂岩中，矿体厚而富。本文介绍了8411铀矿床的地质概况与矿化特征，详细研究了成矿控制因素，并对找矿远景进行分析。

【关键词】安徽无为；8411铀矿床；矿化特征；成矿控制因素；找矿远景

1、区域地质特征

1.1地质概况

8411铀矿床位于似裂谷型下杨子断褶带中，庐枞火山岩盆地的东南边缘，黄梅尖岩体外带（北缘）中下侏罗统象山群中-粗粒砂岩中。

1.2地层

庐枞盆地基底为上三迭统黄皮青组，为一套湖泊沼泽相沉积地层。盆地的盖层属中下侏罗统象山群和上侏罗统火山岩。另外，有少量第三系红层。故该盆具“煤盆”、“火盆”、“红盆”三元结构。

中下侏罗统象山群为一套陆相碎屑岩。从下往上可分三个岩性段，第一、二岩性段为紫红、黄褐色长英砂岩、砂质页岩，前者以含煤（或煤线）区别于后者；第三岩性段为紫红、灰白色长英砂岩、含砾砂岩、泥质钙质粉砂岩或砂质页岩、泥岩等。

第三岩性段为该区主要含矿围岩。其粗粒砂岩（A层）与细粒级粉砂岩、泥质岩（B层）成互层状产出。由粗到细形成明显的小韵律。第三岩性段大体上可分23个韵律层，而铀矿化则与每一韵律中的粗粒级砂岩（A层）有关。透水性较差的粉砂岩及经热液蚀变的角岩一般无矿。中粗粒砂岩的铀底数为5.5ppm，粉砂岩为3.7ppm。

上侏罗统火山岩在矿区西部出露，可分三个喷发旋廻。形式上表现为喷发-喷溢-喷变化，熔岩与火山碎屑岩交替出现，成分上从下往上，安山岩-粗安质-粗面质碱质增高的变化。火山岩铀底数为3-5.5ppm。

1.3构造

区内构造发育、活动时间较长，各种体系的构造又相互干扰、利用、改造变得更为复杂。诸构造按产出方向大致可分八组，即EW、SN、NNE、NE、NEE、NW、NNW、NWW。

8411铀矿床范围内以EW向构造为主，呈雁行排列，具顺时针扭动。以硅化破碎带、硅化角砾岩带、破碎蚀变带的形式表现出来。性质上以张（扭）为主，经历了压（扭）—张（扭）-扭的主要演化过程。其中以F5与F1规模较大，夹于二者之间的F2、F25成“X”状交叉产出。这四条构造构成了8411铀矿床的基本构造格架。除此外，矿床内尚有SN向、NW向，NE向规模较小的断裂及派生的次一级断裂、裂隙，砂岩层内部还发育一组层间及顺层状构造，为热液的流通、渗透提供了方便。

1.4岩体

黄梅尖岩体为燕山晚期多阶段侵入的浅成偏碱性复式岩体，出露面积100km2。长轴方向为NEE向，同位素年龄为133+2.5my，分四个侵入阶段，其主体为第三阶段的石英正长岩。岩体自变质作用强烈，相带明显，与象山群砂岩及上侏罗统火山岩呈侵入接触关系。岩体接触面总体外倾，倾角50°-75°，接触面凹凸不平，岩枝、岩舌发育，使围岩发生强烈的热液蚀变，主要为角岩化、硅化、褪色化等，蚀变带宽600-1000米。

岩石化学成分特点：系SiO2过饱和、碱度偏高（Na2O+K2O>10%）贫钙、色率低的正常系列或铝过饱和系列。岩体含氧系数偏高（均>0.5），分异指数（DL）较大（>80）。表明岩体为氧逸度较高的中-浅成地质环境中分异结晶程度较高岩体。岩体的铀含量底数从早到晚有升高趋势。尤其主体石英正长岩铀底数较高为14ppm，离散系数较大（183-384），具良好的成矿前提。

2、矿化特征

2.1矿体产状

1、矿体产状有陡、有缓。陡倾角矿体是在有利岩性中，受陡倾角构造的控制，矿体产状与构造产状一致，矿体具浅而富的特点；缓倾角矿体分布于矿床的中段，受顺层或层间构造及网脉状构造控制，矿体产状平缓，与地层产状一致，矿体以深、大、稳定为特点。

2、形态：一般较简单，多呈层状、似层状、板状、扁豆状，少数构造与层位联合控制的矿体呈不规则状、树叉状。

3、规模：陡倾角矿体一般较小，最大矿体走向长250米，沿倾向长50米，平均厚0.65米，平均品位0.394%；缓倾角矿体一般较大，且倾向>走向，主矿体走向长100-200米，倾向200-400米，平均厚±1.0米，最厚达25.16米，平均品位0.112%。

2.2矿石物质成分及结构构造

1.矿石矿物种类一般较简单，所见金属矿物有：胶状黄铁矿、黄铜矿、白铁矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、沥青铀矿等；脉石矿物有：玉髓、石英、方解石、萤石等。

2、矿石结构构造：一般呈细脉浸染状、脉状、团块状产出，沥青铀矿常同胶状黄铁矿、赤铁矿、红色、黑色玉髓共生，以裂隙充填形式为主，矿石具碎裂构造、脉状浸染状构造、角砾状构造等。

2.3矿石共生组合与矿化阶段

依矿物的生成顺序穿插关系可分三期八个阶段，其中Ⅲ-Ⅵ阶段与铀矿化关系密切。即使在一个成矿阶段中，沥青铀矿也是逐渐沉积层层叠加的。

2.4围岩蚀变

不同的热液活动都伴有不同的热液蚀变现象。火山活动伴有硅化、水云母化、重晶石化及多金属矿化；正长岩体的侵入伴有钠长石化、硅化、角岩化、碳酸盐化等。构造热源发生于构造带中，主要为硅化、裉色、绿色蚀变。

与铀矿化有关的蚀变主要是硅化、碳酸盐化、水云母化、黄铁矿化、红化（赤铁矿化、水针铁矿化）等，但在一处往往以某一种或一、二种为主。

3、成矿控制因素

3.1接触带对成矿的控制作用

岩体与火山岩、岩体与象山群砂岩、火山岩与象山群砂岩三个接触带均是地球物理与地球化学的矛盾带，亦是构造与热液蚀变最强烈的地带，它严格的控制着各种金属矿化（包括铀矿化）的存在，表现在：

1、火山岩与象山群砂岩、正长岩与象山群砂岩二个接触带的夹持区控制着8411矿床和4360矿带，尤其4360矿带距正长岩体较远（>500米），仍有铀矿的富集，且有较多的火山岩所特有的金属硫化物存在，这与早期的火山作用是有一定联系的。

2、区域上有90%的异常点带分布于岩体的内、外接触带1km范围内，而这些异常点、带又大多数（70%）分布于岩体的西部，与火山岩体靠近的地区。

3、8411矿床范围内有85%以上的主矿体均在正长岩体北外带0-150米范围内，越过200米，仅有零星矿体，超过500米基本无矿。

4、接触带与地层的夹角有一定关系，夹角越大，接触的几率越多，沿层面或层间构造的渗透性越强，因此，在岩体的北部（包括部分南部）接触带与岩层走向近乎直立，在其它条件配合下，易于形成铀富集。

5、岩体接触带的产状、岩体的形态、直接控制着矿体赋存空间，大部分富、大矿体生长在岩体接触界面由陡变缓的凹兜处或岩枝、岩舌的两侧或顶端，因此接触带的空间形态越复杂，岩枝越发育，成矿的可能性越大。

3.2岩性对成矿的控制作用

1、正长岩枝和构造通过不同的岩性，表现出不同的性状，在性脆的粗粒级砂岩（A层）中，易于通过和穿插形成较多的顺层的岩枝、岩舌和层间构造。而在泥质成分较高的粉砂岩中，在岩体影响下，发育强烈角岩化、岩石致密坚硬，构造与岩枝不易通过，但它可起到良好的屏蔽作用。

2、矿化对围岩有选择性。矿化均赋于孔隙度料大的中粗粒砂岩、部分细粒砂岩中，粉砂岩及角岩基本无矿。因而含矿层在剖面上呈相间的带状分布。

3、在粗粒级砂岩层中（A层）矿化也有差异性。在象山群第三岩性段中共23个韵律中，其中有八个韵律层中的A层含矿，6-11A、18-19A、尤其第8A层中的矿量占总矿量的72%。这些含矿层的共同特点是：①厚度较大、延伸稳定，如8A层厚达80-120米。②在层中粗中有细，以粗为主，粗细相间产出，即在大的A层中有细粒砂岩的薄层存在，反映了沉积环境的波动性。③这些层位中，一般富含硫化物，尤其是黄铁矿相对要多的多，这样可造成一个良好的还原环境。

4、在有利的岩性含矿层中，矿化赋存于一定的标高，中段主要在海拔-270～-370米间，最深-450米，太深太浅较差。这反映了矿体的形成条件和保存条件，但陡倾角矿体则在较高的部位成矿，矿体出露于0-250米间。

3.3构造对成矿的控制作用

构造对成矿控制作用是显而易见的。表现在：

1、矿床范围内二条EW向主干构造F1、F5与接触带的夹持地段形成一个“构造圈闭区”，起到矿床定位作用，而界于二者之间的NEE向F25构造（可能东西向构造的配套构造）起到穿针引线作用，主矿体均在其二侧或其中，这三条构造是控矿构造（局部为容矿构造）。

2、东西向主干构造的低级别、低序次的构造为含矿构造，控制了矿体的存在。如F12构造系F5构造的次级构造，通过有利岩性（18-19A）在其交面上成矿；又如岩体内部F7构造、场区里1号带构造为EW向构造的配套构造，表现为张扭性，其中有较好矿化。

3、广泛存在的顺层或层间构造在矿床中是重要的含矿构造，尤其在8411矿床中段主矿体所在部位，通过大量的岩芯编录，发现有明显的含矿层间小裂隙，地表亦可见到，当这些构造与不同方向的陡倾角裂隙交汇时，便形成肥大矿体。单个“矿脉”呈脉状、网脉状，但它们所组成的矿体则成板状、似板状。

4、构造的性质、形态和组合方式也决定着矿化的优劣。在含矿构造中一般张（扭）性构造优于压（扭）性构造；小裂隙、微裂隙构造优于大构造；具多次活动的复杂构造优于“干巴”构造；构造的形态复杂（膨胀、收缩、分枝复合等）或多种裂隙的交汇，以及密集的裂隙群要比简单的单一构造好的多。

3.4热液蚀变对成矿作用的影响

8411矿床为典型的中低温热液矿床，是在各种热液的不断作用下，成矿元素不断活化、不断聚集、叠加成矿的结果。

1、首先晚侏罗统的火山（隐火山）喷发、喷溢作用在该区成矿史上起到一定作用，它引起了多种金属的矿化作用，见有V、Fe、Cu、Au、Ag的矿点、矿化点，并伴有硅化、水云母化、绿泥石化、重晶石化、碳酸盐化等。在火山热液的作用下，铀元素也不会无动于衷，亦会从围岩中活化迁移、演化、逐步集结，起到早期的“予富集”作用。

2、继而正长岩体的侵入，以及以后的脉体和早期构造的活动，均伴随有不同程度的热液活动和热液蚀变现象，黄梅尖岩体所引起的热效应最大，引起了以岩体接触带为中心的热变质晕。蚀变带在外带宽600-1000米，内带100-200米。外带为硅化、角岩化、水云母化、碳酸盐化、高岭土化等，内带主要是钠长石化。在岩体蚀变的基础上，又发生了多次的不同方向的脉体（中-酸性）充填和构造蚀变。其强度与构造（脉体）的规模、活动时间、构造的密集、围岩性质、脉体性质有关。构造作用的结果使围岩发生碎裂变形，并发生与之相应的构造蚀变，归纳起来有硅化、水云母化、绿泥石化、黄铁矿化、赤铁矿化等。

火山岩岩体所引起的热液蚀变和初期构造蚀变均是铀矿前提蚀变，铀都不同程度的发生活化，这是铀最终富集不可少的因素。据相关资料，正长石经蚀变，变成白云母和石英时，体积可减少15.58%，正长石或钾微斜长石高岭土化可减少体积51.4%。由此可见，蚀变后可使岩石的有效孔隙度大大增大，为热液的扩散、运移提供了条件。对8411矿床取样分析提供的资料也表明，经过热液蚀变的砂岩，原生铀要丧失30.5%，这些活动的铀与岩体提供的铀汇集在一起，经迁移、演化，在有利的环境中、在成矿的时间内富集成矿，因此砂岩中的铀也是一种不可忽视的铀源。

3、成矿期的热液活动是火山、岩体热液和早期构造活动的继续和发展，是前者的必然产物，没有以前“予富集”的准备阶段，成矿是不可能的，成矿期的活动时间是100-70my左右，它利用和发展了早期的构造空间，矿床内以EW向构造为主，在岩体与火山岩所夹持的“热液活动场”构造环境中，再一次的复活，再次强化了F1-F5之间的构造蚀变强度，同时引起与矿化有关的硅化、部分碳酸盐化、胶状黄铁矿化、水云母化、赤铁矿化等蚀变。这次活动，使早期“予富集”的铀和围岩中残留的铀再次的活动、移运，在中粗粒砂岩中，由于PH、EH等条件的改变沉积成矿，形成了初具规模的铀矿体。

4、找矿远景分析

4.1银珠凹-黄龙桥一级成矿远景片

范围东起丁家山-银珠凹之间的六十号勘探线，西至黄龙桥西1300米处，成手枪状。面积2.35km2。其划分依据：

（1）地处火山岩、正长岩、象山群砂岩三者交会处，是应力最集中的地段，尤其火山作用较其他部位发挥的最好，是寻找火山与岩浆岩共同起作用的最佳地段。

（2）含矿的有利岩性存在：在东端第三岩段的主要含矿层位（8A），按产状向下倾没，通过深揭可以追索，揭示在深部含矿的可能性。具有成矿条件的上部层位亦可追及，故而在东端可追索类似中段型的矿体和类似4360地段陡倾角的矿体，在远景片西端为晚侏罗统火山碎屑岩，其中安山质凝灰岩中已见有较好矿化，因而安山质或粗面质凝灰岩亦可作为含矿的围岩。

（3）构造条件：晚期的断裂构造，图面上目前虽不甚多，是由于填图精度所致（覆盖厚、交通不便）。但必竟可见到数条规模较大的NW向构造，可“顺藤摸瓜”。

（4）成矿线索明显。在银珠凹附近，在深部已发现8A层中有工业矿体存在，可继续追索扩大。另外，在西端黄龙桥三号带安山质凝灰岩中，在辉绿岩与构造的共同作用下，形成了品位>0.5%的富矿体，这是可喜的成矿线索，加之附近尚有较多的异常点，故有进一步工作的必要。但对该地段，尤其是西端首先应进行大比例尺的填图、地表揭露，弄清基础地质条件，尤其是构造轮廓，再进一步用钻探揭露为妥。

4.2岗上马家-山边村二级远景片

在岩体以东，外带呈近EW向，外接触带控制500米，内带100米，远景片面积约3.85km2。它包括了8412、8414、8415铀矿点、矿化点（8413已成小矿床），它的成矿条件与8411铀矿床相似，但在具体条件上与作用上有所区别。它距火山岩较远。围岩亦是象山群砂岩，属第1-2岩性段，亦具热液蚀变现象，但粗粒级砂岩（A层）单层较薄，占全岩比例相对较少，故较8411稍有逊色。构造也比较发育，规模宏大的F86构造贯穿其中，加之小断裂构造的配合，具备基本的成矿条件。目前在8413已控制一定的储量，8412亦有成矿线索。但往两侧尚有发展余地，尤其东部尚未进行深部揭露，在适当的时间，有必要进一步探索一下。

参考文献

[1]徐莹，乐成生.安徽省无为铀矿床地质特征.《科技与企业》.2012年6月（下）总第213期，191-192