中国大新矿床 华南地块成矿省(V)

作者&投稿:冉净 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

1.矿床位置及研究小史

矿床大地构造位置依地洼学说,属东亚壳体华东南地洼区滇桂地洼系个旧地穹列大新地穹西端。依成矿与构造-岩浆活化关系划分,属岩浆活动很弱的地震-构造活化区。

对该矿床作过研究的,除生产单位外,还有牛林、陈水波、商志态、吴永兴、李振球、蒋志等。他们研究表明,该矿床是在沉积-成岩期有原始富集,后又经后期热液(热水)和淋积改造叠加成矿作用形成矿石品位较富,矿体集中,埋藏浅的工业铀矿床。

2.矿床地质特征及其多因复成依据

1)矿区地层及含矿主岩

矿区内出露最老地层是寒武系水口群,岩性为浅变质细砂岩、泥板岩夹薄层灰岩和硅质板岩。总厚度大于400m。寒武系水口群,为矿区基底岩系,属地槽阶段的产物。

在寒武系之上以区域性不整合地覆盖着泥盆系。最下部为下泥盆统莲花山组,总厚度达80m。下段为含砾石英砂岩、钙质石英砂岩。上段为淡绿色和紫红色钙质泥岩互层,夹泥灰岩和泥质粉砂岩。那高岭组厚度为65m,下段为浅灰色隐晶质灰岩,上段为钙质泥岩夹灰岩、粉砂岩夹细砂岩和灰岩薄层。紧接着是中泥盆统四排组,厚度为55m。下段为深灰色石英细砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩。上段粉砂质泥岩与泥质粉砂岩互层。在该组顶部有层间断裂构造带产出,属含铀矿化构造带。郁江组厚度为17m,下段为黑色钙质泥岩夹隐晶质灰岩透镜体,上段为钙质石英砂岩夹砂质隐晶灰岩。该组顶部有含矿层间断裂构造带产出,郁江组含铀量50~70g/t。东岗岭组,厚度大于500m。下部为生物屑灰岩,上部为白云质灰岩夹白云岩、结晶灰岩夹黑色隐晶灰岩。该组中部和上部均有含矿的层间断裂构造带分布。东岗岭组含铀为5g/t。东岗岭组是矿区主要的含矿地层,其次是四排组和郁江组。此外,矿区内还分布有上泥盆统桂林组,总厚达436m,为深灰色隐晶质灰岩和灰色隐晶质灰岩,不含矿。

矿床的含矿主岩是灰岩的构造破碎岩,随构造破碎程度不同分为灰岩破碎岩和灰岩角砾岩及灰质糜棱岩3种。除灰岩外,硅化的、泥质的、极少粉砂质的原岩构造岩也含矿。

2)矿区构造及成矿构造

矿区构造形态为一个背斜褶皱地垒,矿区在地垒北侧(图3-21)。地垒核部为寒武系水口群,岩性为砂页岩的复理石建造,轻度变质,属较刚性的基底。地垒南北西侧和顶部为下中泥盆统,属浅海-滨海相砂泥质沉积岩系,中上泥盆统为海相碳酸盐沉积岩系。

图3-21 大新矿床断褶地垒构造与铀矿化剖面略图

(据陈水波)

1.上泥盆统;2.东岗岭组上段;3.东岗岭组下段;4.郁江组;5.四排组;6.那高岭组;7.莲花山组;8.寒武系水口群;9.断裂构造带;10.铀矿体

矿床位于地垒北侧区域性大断裂上盘及其派生的一组层间断裂构造带内。含矿岩系整体上北倾,产状较陡,受区域性大断裂构造影响。该区域性大断裂系地垒北侧边缘断裂,走向近于东西,倾向北,倾角30°~80°不等,上陡下缓,并在其上盘派生出几条层间断裂带。断裂带长23km,最大宽度400m,倾向延伸500m,铀矿化即赋存于此上、中、下3条派生的层间断裂构造带内。而该区域性大断裂多次活动,可能是导矿断裂,本身基本上不含矿,只在其上盘0~40m地段的上含矿层间断裂带和中含矿层间断裂带的夹持地段有铀矿化分布。

上含矿层间断裂带,位于东岗岭组上段灰岩内。中含矿层间断裂带位于东岗岭组下段白云质灰岩和生物屑灰岩内。下含矿层间断裂带发育于郁江组、四排组的泥岩和粉砂岩内(图3-22)。铀矿化在构造破碎强烈地段及断裂构造交汇地段品位增富,而且多靠近断层面和断裂构造结点附近分布。断层面向上岩石构造破碎程度逐渐减弱,铀矿化随之变贫。构造角砾细者铀矿化富,粗者矿化贫。铀及伴生矿质元素在构造角砾内很贫,而在黑色胶结物内明显增富,二者反差达1~40倍不等。

3)矿体形态及近矿围岩蚀变

矿体形态以似层状、透镜状和串珠状居多,也有呈团块状的。铀矿化总体是上部富下部变贫。矿体产状与层间断裂构造产状吻合,上陡下缓。

图3-22 大新矿床剖面示意图

(据陈水波)

1.中泥盆统;2.下泥盆统;3.上含矿构造带;4.下含矿构造带;5.寒武系水口群;6.上中下含矿层间断裂;7.区域大断裂;8.铀矿体

矿体的近矿围岩蚀变,主要有硅化、黄铁矿化、白云石化等。这些蚀变作用与铀矿化关系密切,因为含黄铁矿和硅的水胶体溶液,是带负电荷的,它对带正电荷的铀络离子有吸附作用,并成为铀的良好搬运介质。在硅化过程中SiO2与围岩中的Ca、Mg发生交替作用,SiO2进入围岩并吸附部分铀产生铀沉淀,使硅化的围岩内铀含量普遍增加到0.008%~0.05%,平均为0.024%。硅化之后发生黄铁矿化,使硅化岩石原岩的残余部分铀含量普遍增高。发生黄铁矿化处铀含量可增加到0.16%,铀与胶黄铁矿共同沉淀,还与围岩内黑色碳沥青质物吸附有关。硅化和黄铁矿化之后,成矿溶液中还富含钙镁,当灰岩构造岩内,镁置换灰岩中的钙,发生白云石化。

4)矿石构造及物质成分

矿石构造有条带状、角砾状、糜棱状和碎裂状4种,是受断裂构造破碎程度不一的产物。矿石按其成分,分为碳酸盐类、硅酸盐类和粘土类3种。碳酸盐类矿石,分布在上中下3条层间断裂构造之间的灰岩构造角砾内,硅酸盐类矿石分布在上述3条层间断裂的硅化灰岩和硅化泥岩中,而粘土类矿石,实为上述两种类型矿石的风化产物,出现在近地表浅处。

矿石中铀矿物成分有沥青铀矿、含铀黑色物质(粘土和碳质沥青)、含铀黄铁矿及铀的次生矿物。沥青铀矿有两种,一是呈胶状、显微粒状或浸染状分布于构造角砾岩内黄铁矿边缘,或与方解石组成细脉,其同位素年龄为140~120Ma、65Ma;另一种是星点状、细泥状,沿四排组泥质粉砂岩内的层理面分布,其形成时代有待进一步测定。陈水波认为是相当于泥盆纪的380Ma时形成。其他金属矿物有黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿及少量毒砂和辉锑矿。脉石矿物有白云石、方解石、石英、粘土等。矿石中与铀的伴生元素有Mo、Ni、V、As、Sb、Re,其中Mo、Sb、As与U呈正相关。铀的存在形式以吸附为主,呈单矿物者仅为40%以下。

3.矿床形成条件和演化

矿床位于越南北部古陆东南缘,在泥盆纪时处于浅海海湾环境,沉积-成岩期成矿铀源主要来自越北古陆蚀源区寒武系内一套含铀量较高的地层,其平均含铀量为14g/t。这套含铀岩系经风化剥蚀后,由地表水和地下水溶解原岩中的铀,并搬运带入海湾沉淀富集。另外,泥盆系含铀地层内富含各种生物化石,生物死亡后本身也富集部分铀,形成铀源层内铀的原始富集。矿源层成岩后,岩石经受改造和再造作用,使铀在矿源层富集的基础上,再一次分异和叠加富集,形成工业矿床。

铀源层改造和再造成矿的依据有:①矿床所在区域在中上泥盆统四排组、郁江组和东岗岭组内有大量铀异常点分布,而且其浸出率都很高,均在55%~75%范围内,四排组内有同生沉积的铀矿化分布;②四排、郁江和东岗岭组内,有较多的黄铁矿、有机质,其含量高出其他地层的5~10倍,有利于后生铀沉淀富集;③据吴永兴研究,矿石中的元素与含矿围岩的元素组合极为相似(图3-23),表明是围岩改造成矿的有力佐证;④矿岩时差大,矿源层形成时间为早中泥盆世,相当于380Ma,而工业的沥青铀矿年龄为140~120Ma及65Ma。此期间经历多次构造活动,在矿区有区域性大断裂及其派生的层间断裂构造,以及随之带来的热液蚀变作用,为铀成矿创造了动力源、热源和储矿空间。

图3-23 矿床的矿石和围岩元素组合对比图

(据吴永兴)

1.矿石中元素组合;2.围岩中元素组合;3.元素和氧化物的标准值

矿床基本形成后,在地壳继续上升背景下,先成工业矿体裸露地表或靠近地表的浅处,在地表水和地下水作用下,经风化淋滤作用,在先成矿床上部有淋积型铀矿化叠加富集,造成矿床浅部次生铀矿物发育,矿石性质松软,以及矿床上富而下部逐渐变贫的现象。因此,该矿床的成矿演化和大地构造的演化,以及二者相互关系特征,极似于前面所述坌头矿床。



中国熊家矿床~

1.矿床位置及研究小史
矿床大地构造位置属东亚壳体中国东南地洼区浙赣地洼系常山一诸暨地洼列盛源洼凹的东部。据成矿与构造-岩浆活化关系划分,属火山活动强烈的构造-火山喷发活化区。矿床矿体集中、埋藏较浅,矿石富,是我国主要的火山岩型铀矿床之一。
265队对熊家矿床做了大量的地质和研究工作,积累了丰富的地质资料。核工业部北京地质研究院陈肇博、王传文、谢佑新等(1974~1976)与265队组成联合科研组,对矿床地质特征、控制因素作了专题研究,认为熊家矿床是与火山作用有密切联系的低温热液矿床。“六五”期间,华东地质局组织力量对赣杭构造火山岩铀成矿带开展了多方法、多学科的综合研究,提出了熊家矿床为同生沉积后生叠加的成因看法。本书作者曾考察该矿床和研究了该矿床的有关地质资料,按地洼学说及其多因复成成矿理论,认为熊家矿床属典型的多因复成铀矿床。
2.矿床地质特征及其多因复成证据
1)矿区地层及含矿主岩
矿区内出露的地层有震旦系至寒武系、三叠系、上侏罗统和下白垩统,各地层分布情况见图4-3。上侏罗统不整合于古老基底变质岩之上,为打鼓顶组、鹅湖岭组和石溪组组成的一套火山碎屑沉积岩,详见熊家矿床地层表(表4-1)。

表4-1 熊家矿床地层表

(据核工业部北京地质研究院、265地质队资料综合而成)
铀矿化赋存于鹅湖岭组中下部的火山-沉积碎屑岩中,含矿主岩的主要岩性为中粗粒晶屑层凝灰岩和粗粒凝灰质砂岩,属湖相及河流相沉积物,整个含矿岩层中火山-碎屑沉积岩的化学全分析见表4-2。含矿岩层铀丰度值为10~45g/t,并富含磷质、碳质、粘土质和黄铁矿等吸附剂和还原剂,其上、下Th、P、Yb、Sr、Cu、Pb、Zn偏高,显示出铀在沉积成岩阶段产生了铀的成岩富集作用。含矿岩层上、下均有隔水层,上为J3e2~4上部和J3e2~5的碳质页岩、泥灰岩和粉砂岩,下为打鼓顶组的粉砂岩。含矿岩层是透水性好的层位,岩石脆性大,与上下隔水层相比,两者在化学-机械物理性质方面反差较大,受后期构造应力作用易破碎,形成层间破碎带和裂隙带,利于铀矿化的形成。同时,含矿层位中富含碳质、粘土质、磷质和黄铁矿等铀的还原剂和吸附剂,又为后期的热液成矿提供了良好的铀富集条件。
2)矿床构造形态及成矿构造
矿床所在区域,经历了长期的地质发展历史和多阶段多期次的活化作用,尤其是燕山中期陆相火山活动极为强烈,形成复杂的构造-火山喷发活化区。矿区位于盛源火山断陷盆地内部断陷带边缘的一个向南西倾斜的向斜盆地中,盆地中地层产状平缓,倾角一般在15°~200,没有明显的大的褶皱构造,仅局部见一些小褶曲构造。
矿区内断裂构造十分发育,主要有东西向、北东向和北西向3组。东西向断裂规模最大,主要分布在矿区的北部边缘和矿区的东部和南部(图4-4)。北部边缘的东西向断裂为倾角较缓的逆掩断层,造成盆地边缘的晚侏罗世地层局部倒转;东部(F2)和南部(F1)两条东西向断裂控制晚三叠世断陷盆地的分布。北东向断裂主要有F4、F5、F6(图4-4),是一组走向40°~60°,倾向南东或北西,倾角60°~88°压剪性断层,均以硅化挤压破碎带的形式出露地表,沿F。断裂热液粘土化广泛发育。北西向断裂是一组张性或张剪性断裂,主要有F3等,这组断裂规模较小,一般长数十米,宽几十厘米至1米。
铀矿化主要分布在F1和F2两条东西向断裂控制的熊家东西向断陷带之中,铀矿体的定位受层位和一些产状平缓、规模较小的顺层破碎带和裂隙带控制。从剖面上看(图4-5),这些破碎带或裂隙带产出的部位,都是含矿地层产状发生变化的地段,含矿地层产状的变化与北东向断裂有关,常常发生在该组断裂带的附近,顺层破碎带或裂隙带与北东向裂隙带交汇处,通常是富大矿体产出的集中地段。
3)火山岩及其与铀成矿关系
核工业部北京地质研究院(1977)把盛源盆地中晚侏罗世火山活动划分为两大期6次火山活动,即打鼓顶期和鹅湖岭期。打鼓顶期进一步细分为3次火山活动,第一次为J3d2,堆积了厚度几十米的火山弹熔结凝灰岩和熔结凝灰岩;第二次为J3d3~4的晶屑凝灰岩,第三次为J3d4的安山质岩浆的喷发。鹅湖岭期也划分出3次火山活动,第一次为J3e2的熔结凝灰岩,第二次为J3e3的凝灰岩、层凝灰岩,第三次为J3e4的熔结凝灰岩或晶屑-玻屑凝灰岩,以第一次最为强烈为特点。
由于火山强烈喷发阶段的喷发次数多,一次喷发和喷溢所形成的火山岩厚度相对较大,伴有较多的铀源、矿化剂和热液。因此,喷发-沉积旋回中强烈喷发阶段形成的火山岩对铀成矿具有明显的控制作用,熊家矿区的铀矿化产出层位J3e2~1和J3e2~3两层凝灰岩,就是鹅湖岭期第一次火山活动强烈爆发的产物。此外,火山喷发作用间歇的次数与铀成矿也有较密切的关系,间歇次数较多的喷发作用形成的火山岩系中沉积岩夹层较多,沉积岩夹层与火山岩的岩石物理力学性质具明显的差异,在后期构造应力作用下在火山岩层中易形成破碎带,为成矿提供有利的空间。

图4-4 熊家矿床地质略图

(据核工业部北京地质研究院和265队资料综合而成)
1.冲积、坡积物;2.粉砂岩、细砂岩夹凝灰岩;3.熔结凝灰岩、层凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩;4.粉砂岩夹凝灰岩;5.长石石英砂岩夹煤层;6.浅变质砂岩、千枚岩、片岩;7.黑云母花岗岩;8.压性断裂;9.压剪性断裂;10.张性断裂;11.性质不明断裂
4)矿体形态和近矿围岩蚀变
铀矿体的形态,主要受赋矿主岩的岩性、成分和顺层破碎带、裂隙带,以及切层的北东向裂隙带的联合控制。矿体形态主要为透镜状、厚饼状、豆荚状、似层状(图4-6),工业矿化全部产于鹅湖岭组中下部,但又不严格受层位的限制,常出现跨层的矿体。特别是在晚期铀-钼矿化改造和叠加地段,矿体形态比较复杂,厚度增大,品位增高,最高品位达1.6%。

图4-5 熊家矿床九号剖面图

(据265大队资料)
1.碳质页岩、粉砂岩;2.砂岩;3.砂砾岩、含砾砂岩;4.矿体;5.凝灰质砂岩;6.层凝灰岩;7.晶屑-玻屑凝灰岩;8.含砾凝灰质砂岩
矿体近矿围岩蚀变作用发育,主要有迪开石化、水云母化、高岭石化、硅化、萤石化和碳酸盐化等。与铀矿化有关的围岩蚀变有两期,即早期热液粘土化和晚期硅化。早期热液粘土化具有面积大、蚀变矿物简单和分带不十分严格的特点。粘土化主要发生在较大的北东或北西走向的断裂附近的鹅湖岭组中下部火山碎屑沉积岩的层间破碎带、裂隙带和透水岩层中,蚀变带中最特征的矿物就是迪开石,其次为玉髓、水云母、高岭石、碳酸盐。根据矿物组合,核工业部北京地质研究院(1977)划分出迪开石-微石英带(中心带)和水云母-碳酸盐带(外带),铀磷矿化主要分布在上述两个带之间靠迪开石-微石英带的一侧(图4-7),常常形成既厚又富的铀-磷矿体,矿化范围比热液粘土蚀变带范围小得多,但是矿体的形态与粘土化晕圈形态很相似,常形成厚透镜状、“矿卷”状等矿体。晚期硅化,是利用早期热液粘土化的通道和蚀变空间进行的,其严格地叠加在早期热液粘土化之上,但范围要比粘土化小得多。在矿化地段的一些钻孔中,见到铀-磷矿化中叠加有弱的硅化现象,并伴随有紫色萤石和金属硫化物的生成,导致铀的品位有增高。而在晚期硅化强烈的地段(如1110孔)可见到晚期硅化对早期粘土化强烈的改造现象,并显示出明显的叠加分带性(王传文等,1980),蚀变带的中心为石英带,两侧为石英-迪开石带,外带为水云母-碳酸盐带,在石英-迪开石带伴随大量的萤石、硫钼矿、黄铁矿和水铝氟石生成,与晚期硅化相伴的铀钼矿化叠加和改造了早期铀-磷矿化,在矿化中心,铀的品位达1.06%~1.6%。因此,在晚期硅化强烈叠加改造的地段常形成既富又厚的铀磷和铀钼混合矿体(图4-6)。

图4-6 熊家矿床11地段联合剖面图

(据核工业部北京地质研究院)
1.粉砂岩;2.层凝灰岩、粉砂岩;3.晶屑层凝灰岩;4.凝灰质粉砂岩;5.砂质页岩、粉砂岩;6.地层不整合接触界线;7.地层假整合接触界线;8.地层整合接触界线;9.工业矿床;10.钻孔编号;11.钻孔深度(m)
5)矿石结构构造及物质成分
矿石结构构造按矿石类型的不同具有不同的特点,铀磷矿石的结构构造与含矿岩石的结构构造相关,晶屑层凝灰岩矿石,具胶结状结构,块状构造,含铀胶磷矿以胶结物形式出现,在富矿石中胶磷矿呈筛状构造;在凝灰质砂岩矿石中胶磷矿呈凝胶团块分布于矿石中,在粉砂岩矿石中,胶磷矿沿微层理分布形成微层理构造,而受到晚期铀钼矿化叠加改造的矿石,常出现脉状、网脉状构造。

图4-7 熊家矿床11号横剖面围岩蚀变分带示意图

(据核工业部北京地质研究院)
1.砂质页岩;2.粉砂岩;3.砂岩粉砂岩互层;4.凝灰质砂岩;5.含凝灰质砂岩;6.晶屑层凝灰岩;
7.层凝灰岩;8.层凝灰砾岩;9.层间破碎带;10.微石英-迪开石带;11.水云母碳酸盐带;
12.水云母化;13.工业矿体;14.第二期矿化蚀变带
矿石的物质成分随其形成时代不同而有所区别,两期铀矿化矿石的化学全分析结果见表4-3。早期铀磷矿石主要由石英、迪开石、胶磷矿、水云母、方解石、黄铁矿等组成。晚期铀钼矿化通常叠加在早期铀磷矿化之上,属铀-磷-钼混合矿石,它的矿物组合较复杂,除胶磷矿、石英、迪开石外,还有大量的萤石、水铝氟石和金属矿化物,详见表4-4。早期铀磷矿化分布广泛,是矿床主成矿期和主成矿作用的产物,晚期铀钼矿化叠加于早期铀磷矿化之上,形成矿物成分较复杂,铀矿石品位较富的多因复成型铀矿石。铀的存在形式,在不同矿石类型中表现形式不同,在铀磷矿石中,铀主要呈吸附形式赋存于含铀胶磷矿中,其量约占该类矿石的90%。在铀钼矿石中,铀主要呈吸附形式赋存在胶硫钼矿、胶黄铁矿和萤石中,或呈微细沥青铀矿形式分布。
磷的存在形式,在铀磷矿石中以胶磷矿形式出现。胶磷矿呈黄褐色至灰白色,胶状结构,有时见清晰的干裂纹,以团块状、平行条带状、筛状形态产出。胶磷矿不是非晶质矿物,而是六方柱晶体的磷灰石结构的晶质矿物。这可能表明胶磷矿最初是以非晶质的磷酸钙胶体沉积,后经脱水、硬化开始聚集和结晶,形成超显微状的磷灰石晶体的集合体,但仍保留胶状结构和形式。在铀钼矿石中,磷是以较粗粒的柱状磷灰石形式产出。它是在早期胶磷矿形成之后,经强烈热液改造后,重结晶作用形成的产物。

表4-2 熊家矿床赋矿围岩化学全分析(%)

(据核工业部北京地质研究院)

表4-3 熊家矿床矿石化学全分析(%)

(据核工业部北京地质研究院)

表4-4 矿床两种矿石类型矿物成分表

铀与磷的关系,据张万良研究,在铀磷矿石中呈明显的正相关系,相关系数达0.8~0.9。而在铀钼矿石中铀磷关系不明显,因早期含铀的胶磷矿,在重结晶作用中铀被净化(图4-8)。

图4-8 两种不同矿石中铀磷关系图

(据张万良)
1.铀磷矿石;2.铀钼矿石
6)同位素地质
铀矿石的铀-铅同位素研究表明(北京三所,1977),存在有两期铀矿化年龄。对含铀胶磷矿的铀-铅法测量结果为127~136Ma,相当于早白垩世的下限年龄,表明铀-磷矿化是在鹅湖岭地层形成之后才开始的。对铀钼矿化的胶硫钼矿进行铀-铅法测量表明,矿化年龄为106Ma,相当于晚白垩世形成。结合两期矿化的矿物组合特点,认为熊家矿床的形成经历了明显的两期热液成矿作用,136~127Ma为主成矿期。
3.矿床形成条件分析
1)成矿物质来源
熊家矿床的成矿铀源,王传文等(1980)认为主要来自含矿岩系中某些低品位的同生磷铀层和岩石中比较分散的铀。华东地质局赣杭带专题组(1988)认为铀除了来自喷出物外,主要是来自矿床外围古老基底,特别是来自铀含量平均为51g/t,厚数十米的下寒武统的碳质页岩,后者经风化可提供较多的铀。鉴于该矿床具有多期成矿和多种成矿作用的特点,我们认为成矿铀源是多源的,上侏罗世成岩阶段既有来自蚀源区寒武纪碳质板岩和加里东期花岗岩中的铀,又有来自喷出物的铀,导致火山碎屑沉积岩中铀的成岩富集达10~45g/t,为后生热液叠加和改造成矿作用提供了较充足的铀源,也是多阶段成矿作用中原始的铀富集基础。此外,尔后的热液成矿作用过程中,也会带来某些深部铀源和含矿岩系中分散的铀,在有利部位叠加累积成矿。
2)成矿的物理化学条件
从矿化带内的主成矿期——铀磷矿化期的蚀变作用看,主要是迪开石化、水云母化和方解石化发育,可以认为主成矿作用是在中低温条件下进行。对与晚期铀-钼矿化同期的紫色萤石进行均一法测温,结果为150~190℃,在矿化中心强硅化带中,有中高温条件下形成的水铝氟石。此外,伴随铀钼矿化也发生了热液粘土化蚀变作用,说明熊家矿床晚期形成铀-钼矿化的热液活动,经历了一个由中高温到中低温的演化过程。矿化主要赋存于产状平缓的层凝灰岩的顺层破碎带中,从矿体剖面上分析,矿体上覆的地层厚度不大,累计在350~400m以内,矿物组合以中低温型为主,可以推测主成矿期的深度为中浅成,成矿压力为中等偏低。
3)成矿空间和动力条件
矿床的空间条件十分有利,表现在成矿地段在剖面上处于有利的构造地球化学界面和岩石地球化学界面附近。从含矿岩系的岩性、成分与铀矿化在剖面上分布的情况看出,矿体主要赋存于鹅湖岭组中下部的中粗粒层凝灰岩和粗粒凝灰质砂岩中,属透水性良好的脆性岩层,其上下岩层为相对柔性的隔水层,由于两者物理机械性质差异大,受构造应力作用后,极易产生破碎,形成层间破碎带,引起含矿岩系内各种构造裂隙发育,从而形成有利成矿的空间。
燕山期构造-岩浆活化作用,为铀成矿提供了热液和驱动力条件,盛源火山盆地上侏罗统中划分出两大期共6次火山活动,矿区东部有燕山期黑云母花岗岩分布,表明矿区地壳在燕山期处在强烈活化作用之中,为铀成矿作用提供了充足的热液和动力源,使先成地层中的铀活化,形成矿体,再次活化和再次富集沉淀,形成大型铀矿床。
4.成矿作用的演化
1)成矿大地构造的演化
矿区及区域成矿大地构造演化,经历了地槽、地台和地洼3个大地构造阶段。地槽阶段的沉积期形成一套新元古代至早古生代的以复理石韵律为特征的碎屑岩及海相火山岩建造;中志留世末期加里东构造运动使地槽回返,使先成岩层普遍经受浅度的区域变质作用,伴随有加里东期花岗岩类岩体的侵入。矿区内地台构造层缺失,但区域上泥盆纪至中三叠世,早期沉积了陆相碎屑岩沉积,中晚期形成一套分布广厚度大的浅海相碳酸盐岩为主,夹有碎屑岩的岩石建造,最后为海陆交互相含煤地层的沉积,共同组合成地台构造层。
晚三叠世至今为地洼阶段,晚三叠世沉积了一套陆相含煤碎屑岩建造。晚侏罗世形成了一套火山沉积碎屑岩,早白垩世沉积了厚度较大的红层,充填于盛源火山盆地内,构成地洼构造层。该构造层以发育一套上侏罗统的酸性火山碎屑沉积岩为主要特征,并以不整合形式覆盖在地槽构造层之上。在地洼阶段激烈期(燕山运动中、晚期),区内有燕山期黑云母花岗岩侵入和大规模的中酸性火山活动,表明构造-岩浆活化作用强烈发育。
2)铀成矿作用的演化
根据熊家矿床的地质特征和矿区及区域地质演化简史,该矿床的形成经历了火山盆地基底岩石的铀初步富集、地洼阶段沉积-成岩期铀的成岩富集作用和地洼阶段改造叠加富化期的热液成矿作用。
火山盆地基底岩石的铀初步富集。地槽构造层内,寒武纪地层中有一套黑色页岩系,铀丰度值较高,平均为51g/t,成为地槽阶段沉积成岩期的原始富集层,为尔后的成矿作用提供重要的铀源。
地洼阶段沉积-成岩期铀的富集作用。矿区及其周围区域内,在地槽阶段形成的浅变质岩系和加里东期花岗岩体中,均存在铀含量较高的岩层或岩体,在地洼阶段激烈期的构造-岩浆活化作用下,形成地貌反差强度大的富铀蚀源区。同时,在盛源断陷盆地中发生了大规模的火山喷发,导致在鹅湖岭组地层中下部一些层位内形成了富含碳质、粘土质、磷质和黄铁矿等铀的吸附剂和还原剂和使铀发生成岩富集(10~45g/t)的含矿层位,含铀层位的累计厚度又达80~100m。因此,鹅湖岭组中下部的火山碎屑沉积岩系,既是矿床的含矿主岩,又是铀源层,属成岩后热液成矿作用的铀源层之一。
地洼阶段改造叠加富化期热液成矿作用,是在经历了火山盆地基底岩石的铀初步富集作用及盆地盖层中火山-沉积岩铀的成岩富集作用之后,在地洼阶段激动期中晚期的构造-岩浆活化作用影响下,形成的多次热液成矿作用。根据铀矿石年龄及矿石矿物共生组合,并结合矿床地质特征和成矿条件分析,可把熊家矿床的热液成矿作用期划分为两个成矿世代,即燕山中期中低温火山热液成矿作用和燕山晚期热液叠加富集成矿作用。火山热液成矿作用是最重要的铀成矿作用,是以火山热液为主,有古地表地下水参与混合构成的混合成矿热液,在构造驱动力作用下,上升至矿区鹅湖岭组中下部的有利构造-岩性部位成矿,以形成矿石年龄为127~136Ma的铀磷矿化为代表。燕山晚期热液叠加富集成矿作用,以形成矿石年龄为106Ma的铀钼矿化为代表,铀钼矿化通常仅叠加在早期铀磷矿化之上,使矿体变富、变厚。从矿化中心部位的矿物组合来看(表4-4),有中高温条件下形成的水铝氟石,说明成矿溶液的初始温度相当高。矿石中萤石的大量出现和胶硫钼矿的发育,均表明含矿热液可能主要来源于深部。我们倾向性认为,燕山晚期的铀钼矿化与该区异常地幔(研究区位于赣杭坳陷带与武夷隆起带复合部位),在早白垩世晚期重新剧烈活动,分异出的富F、富∑CO:等矿化剂的成矿流体有关,这种成矿流体通常继承已有的火山岩浆的上升通道,在火山盆地内叠加成矿。
综上所述,熊家矿床的形成,是经历了多大地构造阶段、多种成矿铀源和多次铀成矿作用的叠加富集所致,我们把熊家矿床的成因,归为以火山热液成矿作用为主,具多来源、多阶段、多成因和累积叠增特点的多因复成铀矿床。

华南地块成矿省西界为红河断裂,北界为师宗—弥勒断裂为界,是在华南地块基础上发育起来的(图4.1)。该成矿省包括4个次级成矿单元:越北隆起成矿带(V1)、河江—高平—太原断褶成矿带(V2)、大新—德保—安龙断褶成矿带(V3)和越南沿海多金属成矿带(V4)。越南北部的多个大中型铜镍矿床、金矿床、铅锌矿床均分布在该成矿省,如老街—范士坂铜矿区,其探明铜储量达数百万吨;老街—安沛铁矿带,长200km,宽20~30km,包括老街博萨、保和勒村,文磐贵乡、安沛大朴等大、中型铁矿床,是越南资源潜力最大的铁成矿省。
4.2.5.1 越北隆起成矿带(V1)
该成矿带位于越北准地台西部,在红河深断裂与河江—文山断裂之间。基底元古宇变质岩系发育。产有含铁石英岩矿床、石英岩矿床和大理岩矿床。盖层仅有下寒武统,泥盆系,三叠系散布于隆起边缘,在老街下寒武统变质岩系中产有磷灰石(老街磷矿)和石墨。在基底岩系中有岩浆岩侵入,形成巨大的片麻状微斜长石二云母花岗岩或浅色碱性花岗岩,同位素年龄650Ma。分布于穹隆边缘的水浒花岗岩带,北西可与个旧—文山—马关花岗岩带连接,主要形成于白垩纪。此外,还有零星散布的三叠纪、侏罗纪—白垩纪的小型黑云母花岗岩或二云母花岗岩体,与这些侵入岩体有关的矿化有锡、铅锌矿化。沿齐江深断裂展布的一些印支期(三叠纪)超基性岩,花岗岩的小岩体产有宝石矿。金属矿化有铁、锡(钨)、铅、锌矿化等。
该成矿带北西进入云南境内,与个1日—马关锡、钨、铅、锌、银、锑成矿带相连,有与晚白垩世花岗岩关系密切的马关县都龙、个旧市卡房—老厂、蒙自县白牛厂等大型锡多金属矿床,有构造裂隙控制的建水县荒田、砚山县芦紫冲大中型铅锌矿床和广南县母利、西畴县小溪坝大中型锑矿床(Econmic and Social,1990)。
4.2.5.2 河江—高平—太原断褶成矿带(V2)
该成矿带是越北黑色、有色金属的主要成矿区。它西界于河江—北件断裂,南界于太慈—同登断裂,东止于富宁(中国)—高平(越南)断裂带。因此该成矿带向北东延伸到中国云南、广西。主要地质事件是在晚三叠世大规模隆起,包括三叠系在内一起形成呈北东向宽缓褶皱,多呈短轴状穹窿构造。同时,邑比花岗杂岩体沿断裂高侵位并穿过穹窿核部,中生代晚期继续隆起,在晚白垩世—古近纪时,几个浅色含锡花岗岩体沿穹窿及深断裂交叉处侵入,在高平、三岛山附近与安川盆地分界,断裂带有基性—超基性和花岗岩体侵入,年龄值为178~90Ma,时代为晚三叠世—早白垩世。构造线呈北西向的褶皱构造和北西、北东、南北向三组断裂带组成弧形构造带。泥盆纪陆源—碳酸盐岩建造是本区重要含矿层位,几乎所有的铁、锰、钛和锡多金属矿床的形成与其密切相关;其次是晚二叠世地层底部的铁铝层是铝土矿的产出层位。该成矿带可划分3个三级成矿单元:谦河铁矿区、叠加其上的高平—谅山锰、铝矿带和北件(丰格)锡多金属矿带(Econmic and Social,1990)。
4.2.5.3 大新—德保—安龙成矿带(V3)
位于华南地块成矿区的最东侧,呈北西向展布,出露地层主要是新太古界至志留系和下泥盆统至中三叠统。主要矿化为铝、锰和金。典型矿床有大新锰矿、德保铝土矿和安龙、兴仁金矿。总之,该成矿区矿产资源丰富,是寻找铁、铜、镍和富锰的重要远景区(Econmic and Social,1990)。
4.2.5.4 越南沿海多金属成矿区(V4)
构造上可能为华力西期褶皱带,它与安州盆地以东西向弧形的东湖—芒街深断裂为界。由早古生代线状褶皱经过区域变质的浅变质碎屑泥质建造组成,不整合面上是晚古生代的碳酸盐岩建造为主的岩层,再上又是一个不整合面上的晚三叠世诺利期含煤建造。本区岩浆活动仅有小规模的侏罗纪—白垩纪花岗岩体呈零星散布。构造上发育东西向线状褶皱,和呈东西向延伸的断层,且被北西向断层切割。沿东西向断裂零星分布有铜、锡、铅锌、锑矿点和滨海型钛铁砂矿,如鸿基铜矿点,锦着伟晶岩锡矿点、平辽—芒街铅锌、锡矿点和芒街—先安沿海钛铁砂矿(Econmic and Social,1990)。
作为洲际成矿带——特提斯成矿带的一个重要组成部分,东南亚中南半岛经历陆核形成、板块活动和板内活动三个演化阶段,每个阶段都有其复杂的演化历史和特征的矿产。尤其是自古生代以来,历经古特提斯和新特提斯多旋回的周期性洋陆转换,构成现在的大地构造格局和丰富多样的矿产资源。在古老陆核结晶基底区形成沉积变质型铁、铜和稀土矿床(分布于元古宙范士坂变质结晶基底中的老街博萨大型火山变质沉积铁矿床,和老街辛归大型沉积变质型铜(稀土)矿床)。在板(断)块的结合带形成典型与基性—超基性岩浆活动有关的铬铁和铜镍硫化物矿床(越南清化古定大型铬铁矿床,塔布版福大型铜镍硫化物矿床,缅甸若开铬铁铜成矿带以及杭巴—望濑铬铜金成矿带等)。在板内沉积凹陷区形成盐类矿床(泰国呵叻高原特大型钾盐—石膏矿床以及老挝万象特大型钾盐矿床)。在造山带的各个演化阶段形成与花岗质岩浆活动有关的斑岩铜金矿床(老挝Sepon矿床),火山沉积改造型铅锌矿床(中缅毗邻区金腊矿床),造山带型金矿床(缅甸Modi Tang-Nankwe矿床)以及与S型花岗岩有关的钨锡矿床(东南亚西、中和东锡(钨)矿带。
东南亚中南半岛具有极其复杂的地质演化历史,由于整体研究程度较低,作者对成矿带的划分是初步的,随着研究工作的不断深入,必将会有新的发现和认识。

区域成矿作用及成矿类型总述
答:3.由海底喷气(热液)作用形成的矿床在本区极具找矿潜力 本区已发现由海底火山活动或喷气(热液)作用形成的此类矿床,其成矿机制大致可与红海热卤水盆地或东太平洋洋隆地区相对比,因而具有很大的找矿潜力。这类矿床均产于永梅坳陷的海盆内...

博士回老家发现国内埋藏最深金矿体!这一发现有什么重大意义?
答:山东省地质调查中心表示,本次莒南金矿发现的大型深部金矿体,不仅是我国首次在深部发现超大型金矿,而且与目前已知大型矿床相比,具有多个特色和优势。首先,金矿体产状不规则,厚度一般小于5米,金层多呈不规则、长条状、条...

铂族元素矿床分类问题及我国西南矿床的主要类型
答:近年来随着铂族元素资源勘查和研究工作的深入,新的矿床成因类型不断发现,国内外逐渐打破了岩浆硫化物型的找矿局限,提出了岩浆型、热液型、外生型三大类铂族元素矿床成因类型的划分方案(梁有彬等,1998)。涂光炽院士(1999...

矿床的成因也类型是怎样划分的?
答:根据成矿过程的不同,可以分为风化矿床、沉积矿床和可燃有机岩矿床。3、变质矿床:凡是已经生成的矿床,又经变质作用改造过的矿床,或由变质作用产生的新矿床,统称变质矿床。(1)受变质矿床:变质前,矿床已存在,变质作用...

探寻新的矿床类型
答:在铜矿找矿方面,在闽西地区新发现的大型铜矿亦属国内新类型的爆破角砾型铜矿。在高岭土矿床方面,过去都是找与花岗岩类有关的矿床,如著名的苏州高岭土矿床。最近几年广东地质工作者在茂名发现并探明了大型沉积型高岭土矿床。

矿床的筛选
答:新矿床类型和新矿种类型的矿床,是地质工作者取得的新认识。这种新的认识往往对丰富成矿理论、对矿产资源的开发利用、对矿物学的研究有着不可估量的作用。如河北东坪金矿,是国内首例产在碱性杂岩体中的新矿床类型,它的发现与开发,将使与...

中国区域成矿研究中几个重要问题
答:深部探查和地质矿化垂直分带研究将能揭示新的成矿环境和新矿床类型。尤其是不同岩层界面、不同构造层界面、不整合面、拆离和滑脱断裂带以及隐伏岩体等的成矿环境更应引起注意。 综合上述可见,中国区域成矿的特征取决于中国大陆的长期分...

岩金主要矿床类型的时空分布规律
答:(如佳木斯地块),构成我国岩金矿床新太古代-古元古代成矿期的AA、AB、AC三个矿床成矿系列和中-新元古代成矿期的BB矿床成矿系列,主要代表性矿床有金厂峪、小营盘、排山楼、南龙王庙、夹皮沟、红花沟、东风山、柏枝岩、红透山等矿床...

模型二十六 非硫化物型锌矿床找矿模型
答:M. W. Hitzman 等 ( 2003) 将非硫化物型锌矿床划分为表生矿床和深成矿床两种。其中,表生非硫化物锌矿床最为常见,包括直接交代型、围岩交代型、残留 - 充填型 3 种亚类; 深成非硫化物锌矿床是近年来新认识的一种类型,包括由脉...

金顶锌-铅(-镉-铊-银) 矿床
答:金顶铅锌(-镉-铊-银)矿床位于云南省西北部兰坪县境内,1957年由云南地质矿产局在区域地质调查中发现,1984 年完成勘探,控制铅锌储量 1500 万吨,平均品位锌6. 08% 、铅 1. 29% ,是目前中国最大铅锌矿床,也是世界上形成时代最新且唯...