赣西北地区碳硅泥岩型铀矿成矿地质条件及找矿方向

赣西北地区碳硅泥岩型铀矿成矿地质条件及找矿方向

碳硅泥岩型铀矿是我国五大铀矿类型之一，随着国内铀矿找矿和开发利用工作的深入，赣西北地区碳硅泥岩型铀矿的特色和优势将日益显现。通过对地质背景和成矿地质条件的分析，结合多年的找矿实践经验，提出了”三层两带一环境”的成矿定位因素，并对找矿远景地段进行了划分和排序。

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赣西北为华东地区碳硅泥岩型铀矿主要找矿基地，已落实中小型铀矿床7个，普查工作区12个，控制和探明铀矿资源储量××××吨，预期找矿潜力成果×××××吨，能达到国家铀矿资源规划”大基地”的要求，当前为国家找矿重点突破区。该区碳硅泥岩型铀矿床具有品位较高、规模较大、埋藏浅、易开采的特点，同时核工业矿冶系统还保留了一支相对精干的采冶队伍，目前矿源的需求量在不断扩大，急需资源保证。因此，深入研究赣西北地区铀矿成矿条件，规划找矿方向，具有十分重要的意义。

1地质概况

本文所指的赣西北地区主要为九江市所管辖，总面积为28960平方公里，其中可查面积24150平方公里。根据黄汲清先生划分，其所处的一级大地构造单元为下扬子准地台，南缘与华南褶皱系接壤（图1）；所处的二级构造单元，南部为江南台隆区，占地面积约23860平方公里，北部为下扬子台拗，占地面积约5100平方公里。

区内出露的地层及岩性主要有：中元古界基底变质岩，分布于本区南、北西两翼，为一套厚度巨大、变质程度较浅，以海相火山岩，火山细碎屑岩及泥砂质为主的复理石浊积岩系，面积约10750平方公里；上元古界—古生界陆相—海相沉积岩，以浅海相碳酸盐及泥砂质建造为主，面积约5750平方公里；三叠系—第三系陆相沉积岩，为断陷盆地的巨厚陆源碎屑沉积，面积约1550平方公里；第四系松散沉积及现代水面约4000平方公里。此外还有不同时代的岩浆岩—主要是花岗岩类，面积约6100平方公里，其中以晋宁和燕山为主要活动期。

区内褶皱构造分为基底褶皱和盖层褶皱，基底褶皱由双桥山地层组成，轴向呈NEE—近EW向，分布于区内的南北两侧；盖层褶皱由震旦纪至中三叠纪的各时代地层组成，其继承性较明显，主导轴向线展布与基底轴向基本一致，多为NEE-近EW向，主要分布于区内的中部。区内断裂构造发育，主要有古市—德安深断裂，郯—庐深断裂，渣津—柘林大断裂、铜鼓—罗溪（武宁）大断裂、柘林—王音铺大断裂。区内构造以近东西向和北北东向两组最为发育。近东西向构造主要表现为近东西向展布的向斜盆地、凹陷带、岩浆活动带及以压性为主要特征的断裂构造带等；北北东向构造以压扭性为主要特征，表现为穿切盆地和凹陷带的断裂构造带。此外以扭性为主要特征的北西向断裂构造也较发育，但在规模上远不及前两者，形成时间也较它们晚。

赣西北地区到目前为止，除个别产于花岗岩和中元古变质砂岩的热液型铀矿床外，占95%以上的储量都产于震旦—寒武系碳硅泥富铀地层中的淋积型层控铀矿床。和江南台隆区的东西两侧相比较，本区铀矿品位更高、规模更大、开采选冶条件更好，因而找矿的意义显得更为重要。

2成矿条件分析

根据对赣西北地区几个典型的硅炭泥层控铀矿床的分析，笔者认为三层、两带、一个环境是它们的共同特点。

所谓三层，即指矿床所处的地壳结构为三层结构。底部为基底褶皱结构层，由双桥山群（冷家溪群）变质岩系组成，为富铀地层的形成提供了物质来源；中部为富铀结构层，由震旦—寒武系碳硅泥岩组成，为铀成矿作用提供了丰富的铀源和场所，与下伏基底结构层呈不整合接触关系；上部为保矿结构层，由第三系红层构成，直接覆盖于富铀结构层之上。反映出在长期隆起剥蚀之后的沉降有利于已成矿床的保存。在江南台隆区内，凡是具有以上内容的三层结构的地区，几乎都易于找到富铀矿床。如该区西面的岳阳地区亦此。可以说这是成矿区的定位因素。

所谓两带，在这里有两层意思。一是指褶皱构造带与断裂构造带的有机结合。区内表现为由富铀结构层组成的东西向向斜构造与穿切向斜的北北东向断裂构造的配合。由于他们的作用形成了各种产状变异部位、层间挤压破碎带及切层的裂隙密集带等。可以说这是矿床的定位因素。二是指层间破碎带与切层裂隙密集带的有机组合，在有利层位中发育的层间破碎带与切层裂隙密集带往往是矿体的贮存部位，而当这两带迭加，矿化变得更富，可以说这是矿体定位的因素。

所谓一个环境即指合适的氧化—还原环境，这也是矿体的一个定位因素，一个良好的氧化—还原环境必须要有合适的气候条件，还要有开阔的地下水源补给区。本区铀矿多为盲矿体，地表矿体很少，而且规模也很小，矿化富集一般是在向斜的某一深度出现，从黄铁矿的变化及地下水活动特征等分析，这个深度正处在一种氧化—还原的过渡带上。

从江南台隆区的西段来看，其中如潘公谭矿点，在上震旦统顶部—下寒武统底部普遍发育一层厚达3—4米，品位0.03—0.04%的“排骨层”，真可谓量大面广，但就是形成不了铀的工业富集。又如麻池寨矿床在上震旦统灯影组中部发育的硅质泥岩，厚达1-2米，品位可达0.07-0.08%，已经形成工业富集，矿体规模也较大，但就是难找到品位大于0.1%的铀矿化富集。而与此相反，赣西北地区0.10%以上的铀矿化司空见惯，一般矿体平均品位都可达0.20%以上，且常见较多高品位的矿段。原因何在？

有的同志认为这是热液改造的原因，并提出了有关的一些依据。笔者并不排除“熱造”作用对局部富矿的影响，但是就主要的富矿作用而言，我认为长时间的反复的淋积作用是主要的。因为富矿部位往往都离开“热源体”有一定距离或比较

远，而且缺乏沿“热源体”分布的蚀变晕，铀矿化呈现多个同位素年龄值等就是一个解释的难点。

可以认为：赣西北地区所处的江南台隆中段与东西两段相比在地壳结构上存在较大差异。根据南大编制的1：100万地质图可以看出，赣西北地区（含湘东地区在内）不仅是江南台隆的中段，而且也是江南台隆的隆起中心。区内存在两个较大的沉积间断，一是基底结构层与富铀结构层之间缺失板溪群。说明该区晚元古代已开始隆起，是江南台隆区隆起最早的地区。长时间的风化剥蚀为富铀结构层的形成提供了丰富的含铀物质，使本区富铀结构层中主要成矿层位铀本底可达20-40g/t，甚至更高，为成矿起到了预富集的作用。二是富铀结构层与保矿结构层之间缺失上古生界一中生界的一套地层，这一点尤为重要，说明该区长时间的风化剥蚀使铀元素更有可能从原岩中充分释出，且经历淋滤一富集，再淋滤一再富集的反复作用而由贫变富。其它地区由于隆起时间晚，富铀层位之上连续沉积形成的盖层厚，风化淋积作用仅限于边缘剥露地段，且时间较短，缺乏充分的后生改造以达到再富集的程度，也就难于形成层控型富矿。以上所列两矿区的品位基本上还属于同生沉积或成岩阶段的产物。

由于赣西北地区这种特定的地质背景，使之在区内造成“三层两带一环境”的富矿地段奠定了基础，这是研究本区成矿条件的关键。当然其它地区如有形成这种类似条件的地段，也应予注意。

3找矿方向规划

在黄汲清先生划分的两个二级构造单元的基础上，根据本区不同地段的地质发展史、沉积建造及岩浆构造活动的特点，本文尝试进行三级构造单元的划分。其中在江南台隆区划分出三个三级构造单元，它们是九宫山复背斜，修水武宁复向斜，九岭复背斜。在下杨子台拗划分出一个三级构造单元，称为瑞昌一彭泽拗褶带。

依据前述对本区成矿条件的分析，选择修水武宁复向斜作为一级远景区，其多个区段几乎都具备“三层二带一个环境”的成矿条件，按其具备程度排出的远景地段有：董坑一东港向斜区，东津一杭口向斜区，大椿向斜区，莲花—横路区，庙岭区。

董坑一东港向斜区为重点找矿区，包括董坑矿床、郭家坪、涂坑矿点以及桂坳、丁家垅、孟源、全坑等矿化点（图2）。具有成矿物源丰富，Z2- C1w地层含铀丰值高，为区域上同类地层含铀量的2.7 至10倍，其中主含矿层（Z2d4）铀含量高出区域上同类地层10倍左右，说明区内上震旦—下寒武地层为赋铀很高的富铀地质体，为铀成矿提供极丰富物源。控矿构造发育，控矿的北北东向裂构造在董坑—东港一带呈200～400m±等间距发育产出，涂坑以东同时还发育控盆（顺层的）北东向与北西向断裂，属压力频繁集中释放地段，有利于含矿溶液运移与聚集成矿。第三系断陷红盆及同时代洼陷区发育，董坑矿床主成矿期与红盆在时间上和空间上具有很好的统一性与一致性。红层以下较大范围内有很好的铀矿化产出（图3），该区红盆以下Z2- C1w碳硅泥岩地层存在较大铀矿找矿空间。