江西相山鈾礦田成礦地質(zhì)條件

1、成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第第 1 章章 引言引言1.1 選題依據(jù)選題依據(jù)及意義及意義鈾資源是一種軍民兩用的、高度敏感的戰(zhàn)略資源，除作為核武器填料之外，也是核潛艇和核電站所需的基本原料，是發(fā)展核電的基礎(chǔ)。能源是人類賴以生存的五大要素之一，核能作為一種清潔、高效、經(jīng)濟(jì)的能源，是當(dāng)今世界能源供應(yīng)的重要組成部分，發(fā)展核電對緩解我國能源短缺，改善環(huán)境和能源結(jié)構(gòu)不合理情況，實(shí)現(xiàn)社會-經(jīng)濟(jì)-自然和諧發(fā)展更具現(xiàn)實(shí)重大意義。根據(jù)國家核電發(fā)展目標(biāo)，2020 年核電裝機(jī)容量將占全國總裝機(jī)容量的約 4%，達(dá)到 4000 萬千瓦。核電的大發(fā)展必然帶來天然鈾需求的極大增長。充足的鈾資源供給和儲備是保障國家戰(zhàn)略安全的

2、需要，是發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高綜合國力、保障我國核電可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，加強(qiáng)鈾礦資源勘查，確保天然鈾的安全供應(yīng)對順利實(shí)施我國核電發(fā)展戰(zhàn)略非常重要。加速鈾礦找礦勘查和科研工作，尋找新的鈾資源基地，確保天然鈾的安全供應(yīng)，是我國鈾礦地質(zhì)戰(zhàn)線面臨的十分緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)。相山鈾礦田位于中生代贛-杭火山巖帶相山火山盆地內(nèi)，是贛-杭火山巖構(gòu)造帶中最重要的鈾礦田。相山礦田是我國火山巖型鈾礦床的典型代表，所包含的礦床不僅數(shù)量多、儲量大，而且礦化類型也比較復(fù)雜。近幾年由于基礎(chǔ)工作和科研工作的加強(qiáng)，礦田地質(zhì)勘查取得了令人矚目的進(jìn)展，一批新礦床被發(fā)現(xiàn)，老礦床不斷擴(kuò)大，其中鄒家山礦床已跨入超大型鈾礦床的行列，表明相山礦田

3、具有較大的找礦潛力，所以對其成礦作用特征的研究對以后的找礦工作意義重大。 1.3 相山鈾礦田研究現(xiàn)狀相山鈾礦田是我國目前最大最富的火山巖型鈾礦床，該礦床所處的相山大型塌陷式火山盆地座落在區(qū)域性南北向長期活動的贛中南花崗巖隆起帶與北東向的贛杭火山巖拗陷帶復(fù)合的巨型大地構(gòu)造帶上。地處揚(yáng)子板塊與華南加里東褶皺帶的結(jié)合部位1-3。成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2四十多年來，對相山地區(qū)進(jìn)行全面深入的地質(zhì)研究工作主要有三次。第一次為 1963-1965 年，原華東 608 隊(duì) 12 分隊(duì)在相山地區(qū)進(jìn)行了 1: 5 萬的地質(zhì)填圖，提出了相山是個(gè)火山巖盆地，這是礦床區(qū)域地質(zhì)背景研究上的一個(gè)重點(diǎn)突破；第二次是 1

4、970-1972，二機(jī)部北京地質(zhì)局組織的由“3 隊(duì) 1 所 1 礦”人員參加的聯(lián)合科考隊(duì)，對相山礦床以往地質(zhì)資料進(jìn)行全面總結(jié)，提出了礦床北部控礦的花崗質(zhì)小巖體是次火山巖體，對其展布特征編制了系統(tǒng)圖件。并對相山地區(qū)進(jìn)行了以構(gòu)造特征為主的綜合研究，編制了第一份相山構(gòu)造地質(zhì)圖。揭示了深斷裂對鈾礦化的控制作用；第三次，1978-1980 年，華東地勘局 261 大隊(duì)在相山地區(qū)開展了巖性巖相填圖，編制了相山 1：2.5 萬相山礦床巖性巖相地質(zhì)圖，此圖較全面地反映了相山火山盆地的地質(zhì)特征，對盆地基底變質(zhì)巖劃分了五個(gè)巖性段。與此同時(shí)，北京三所陳肇博、王傳文領(lǐng)導(dǎo)的火山巖組對相山礦田進(jìn)行了系統(tǒng)研究。所隊(duì)聯(lián)合首次

5、提出了相山盆地是破火山口(火山塌陷盆地)，相山鈾礦床完全受這個(gè)破火山口機(jī)構(gòu)控制，鈾礦化受火山構(gòu)造和區(qū)域斷裂聯(lián)合控制，礦化具多層位、多部位特點(diǎn)，并提出“雙混合成因模式”4，使相山火山巖型鈾礦床的研究提到了一個(gè)新的高度。經(jīng)過幾次大規(guī)模的研究和其它學(xué)者的零星研究，礦床的成礦特征己經(jīng)基本清楚：相山鈾礦田位于中生代贛-杭火山巖帶的相山火山塌陷盆地內(nèi)，產(chǎn)于酸性火山巖斷裂破碎帶中56，成礦溫度主要為 300-100oC，成礦流體富含 CO2(平均1.2%)7，鈾在成礦流體中主要以 UO2(CO3)22- 形式遷移8。礦床內(nèi)與鈾礦化作用有關(guān)的蝕變是鈉質(zhì)交代熱液蝕變和螢石-水云母交代熱液蝕變9。鈉質(zhì)交代熱液蝕變

6、形成的鈾礦化年齡，平均為 120Ma,其形成的礦床、礦點(diǎn)主要分布在礦田北部、東部及南部；螢石-水云母交代熱液蝕變形成的鈾礦化年齡平均為100Ma，其形成的礦床、礦點(diǎn)分布在礦田西部?；鹕脚璧貎?nèi)最晚一期酸性火山巖的 K-Ar 年齡為 140Ma10；盆地中還分布著白堊紀(jì)地殼拉張期形成的兩期幔源基性脈巖，它們的 K-Ar 年齡分別為 120Ma 和 100Ma 左右11。相山鈾礦田成礦物質(zhì)主要來自富鈾中酸性火山-侵入雜巖體及基底變質(zhì)巖，表現(xiàn)了明顯的殼源特征，但是并不排除成礦過程中有幔源流體介入以及中基性脈巖對鈾成礦的控制作用12。相山礦田中賦礦圍巖主要為碎斑熔巖、流紋英安巖及次火山巖。爆裂角礫巖筒和

7、中性的二長斑巖脈對鈾也具有一定的富集作用13。成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4第第 2 2 章章 區(qū)域概況區(qū)域概況2.1 相山地理位置 相山鈾礦田地處江西省樂安市、崇仁縣境內(nèi)（如圖 2-1）。崇仁縣位于江西省中部偏東，撫州西部，東北接臨川，東南毗宜黃，西南鄰樂安，西北連豐城。北緯 272518-275620，東經(jīng) 11549-1161730。素稱贛東望邑，山川毓秀，物產(chǎn)豐腴，人杰地靈，是贛東大地上一顆璀璨的明珠。縣境南北長57 公里，東西寬 42 公里，總面積 1520 平方公里。地勢南高北低、西高東低，交通發(fā)達(dá)，距省會南昌市鐵路 125 公里，公路140 公里；距

8、江西省第一大機(jī)場（昌北機(jī)場）128 公里，毗鄰京九線，與浙贛線相連的向樂鐵路穿境而過，省地干線公路臨八線、撫寧線、崇宜線、崇樂線、崇豐線縱橫穿越縣境。境內(nèi)還有大小河流 140 余條，總流長達(dá) 910 公里。便利的交通，為崇仁對外開放、對內(nèi)搞活、發(fā)展橫向聯(lián)系和商品流通提供了十分便利的條件。 圖 2-1 相山交通地理位置圖2.2 自然資源 屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候宜人，四季分明，日照充足，雨量充沛，自然條件十分優(yōu)越。年平均氣溫 17.6，日照時(shí)數(shù) 1776 小時(shí)，無霜期年平均為 266 天，年平均降雨量 1773.6 毫米。 崇仁名勝古跡頗多，加之大自然和神奇造化之功，賦予了這塊土地一種浩然之

9、氣、一種曠古和時(shí)代感，有“花在霧中笑，林在云中立”的羅山，素有“道教圣地”之稱的相山、巖鄉(xiāng)“珠溪八景”、“鼎沸如湯”的奇觀以及冬暖夏涼的“靈巖仙洞”，水境環(huán)碧的“港河平湖”、青龍吐翠的“寶水流霞”等成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5等，都集“風(fēng)、水、氣、瀑”于一體，“溪、湖、峰、巖”相得益彰，以千姿百態(tài)的風(fēng)采，吸引著廣大來客。2.3 礦產(chǎn)資源相山地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，有金屬礦產(chǎn) 20 多種，非金屬礦產(chǎn) 30 多 種。主要有：有色 金屬（含貴金屬）、稀有金屬、黑色金屬、稀土礦產(chǎn)、瓷土礦產(chǎn)、建筑材料及冶金輔助礦產(chǎn)等，以稀有金屬鈾、有色金屬銅、瓷土礦和建筑材料礦產(chǎn)為優(yōu)勢。已探明儲量的 230 處礦床 中，內(nèi)

10、有大型礦床 1 處，中型 6 處，小型 223 處。已開采利用的有銅、鈾、瓷土、金、鎢、煤、稀土、螢石、石墨、建筑材料等。成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6第第 3 章章 區(qū)域地質(zhì)背景區(qū)域地質(zhì)背景相山礦田位于贛杭火山巖構(gòu)造帶的西緣（圖 3-1），是國內(nèi)外聞名的火山巖鈾礦田，也是我國重要的鈾礦采冶基地。華南中生代陸相火山巖沿浙、閩、粵海岸線展布，長達(dá) l200km，向內(nèi)側(cè)皖、贛等省橫伸 500 余 km，屬環(huán)太平洋中新生代火山巖帶的一個(gè)組成部分。該帶大規(guī)模火山活動起始于 175Ma，結(jié)束于75Ma，火山活動高峰期為晚侏羅世到早白堊世，可劃分為早、晚兩期、4 個(gè)旋回。時(shí)空分布表明，火山活動具遷移性，突

11、出表現(xiàn)在南段粵東火山活動起始早、跨度大。閩東、浙東起始晚、跨度小，顯示沿平行火山巖帶方向梯度性遷移。同時(shí)，在垂直火山巖帶方向上，早期火山巖(155-120Ma)遍布全區(qū)并向江西、浙西擴(kuò)充，而晚期(118-75Ma)主要限于沿海，顯示了由大陸向沿海收縮遷移。全區(qū)火山巖早期為高鉀鈣堿系列，晚期以玄武巖、流紋巖雙峰式火山巖為持征，并有向堿性系列過渡的趨勢14。 圖3-1贛杭構(gòu)造帶地質(zhì)構(gòu)造略圖1、一級大地構(gòu)造單元界限; 2、二級大地構(gòu)造單元界限;3、贛杭構(gòu)造帶;4、贛杭構(gòu)造帶范圍。（據(jù)：張星蒲，1999年）成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）73.1 地層相山火山盆地的基底主要為震旦系的變質(zhì)巖系。上侏羅統(tǒng)火山

12、巖系由不同產(chǎn)出相的酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖以及少量的正常沉積夾層所構(gòu)成，可劃分為兩組、四段、12 個(gè)巖性組合層,總厚度大于 2O00m(表 2-1)。廣泛出露的表3-1 相山地層簡表地層單元代號主要巖性厚度（m）噴發(fā)旋回巖相第四系全新統(tǒng)Q白堊系K砂巖，砂礫巖J3e2-2c碎斑熔巖 1 000J3e2-2b碎斑熔巖1000J3e2-2a碎斑熔巖角礫巖180侵出-噴溢上段J3e2-1凝灰質(zhì)砂巖152爆發(fā)-沉積J3e1-2晶屑玻屑凝灰?guī)r5.0爆發(fā)鵝湖嶺組下段J3e1-1雜色砂礫巖0.2-10沉積J3d2-4流紋英安巖270噴溢J3d2-3晶屑玻屑凝灰?guī)r60爆發(fā)J3d2-2紫灰色英安巖200噴

13、溢上段J3d2-1紫紅色砂巖21沉積J3d1-2熔結(jié)凝灰?guī)r73爆發(fā)-沉積侏羅系上統(tǒng)打鼓頂組下段J3dl-1紫紅色砂巖、砂礫巖2401沉積三疊系上統(tǒng)安源組T3a含燧石石英砂巖、夾炭質(zhì)頁巖石炭系下統(tǒng)華山嶺組C1h石英砂巖，紫紅色砂巖震旦系Z千枚巖，片巖成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8(據(jù)沈鋒，1995)主體火山巖為碎斑熔巖、其次為流紋英安巖。在盆地東緣有下石炭統(tǒng)華山嶺組(C1h)以及上三疊統(tǒng)安源組(T1a)石英砂巖出露。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，相山地區(qū)北部變質(zhì)巖基底存在新元古期變質(zhì)巖，變質(zhì)年齡 723Ma，其原巖應(yīng)屬于前震旦系15。在盆地東緣有下石炭統(tǒng)及上三疊統(tǒng)地層出露。盆地內(nèi)火山巖系由上侏羅統(tǒng)打鼓頂組(J

14、3d )和鵝湖嶺組( J3e )組成。其中打鼓頂組由中、酸性火山及火山熔巖、火山碎屑巖和沉積巖組成，下段多為沉積巖，上段則以流紋英安巖為主，流紋英安巖最厚達(dá) 529m，一般為 100-200m。鵝湖嶺組主要由流紋巖、碎斑熔巖組成。屬于溢流-侵入相(部分為火山口相)，僅在本組下部見有凝灰?guī)r與沉積巖互層，其厚度為 20-37m，碎斑熔巖的總厚度大于 2000m。盆地西北角有白堊世紅色砂巖覆蓋，此外，盆地中尚有一些次火山巖和基性巖脈。3.2 構(gòu)造 相山礦田為一大型塌陷式火山盆地(破火山口)（如圖 3-2）。以次花崗斑巖為主的次火山巖沿塌陷產(chǎn)生的環(huán)狀斷裂和各種拉張構(gòu)造貫入。區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動有以下特點(diǎn)：

15、火山盆地處在一組北東向深斷裂(撫州-永豐斷裂帶)和一組近南北向大斷裂(以宜黃-寧都斷裂為代表)的復(fù)合處16。北東向斷裂帶控制贛杭火山巖帶，而近南北向斷裂帶控制贛中南花崗巖帶。所以，相山火山塌陷盆地又是處在花崗巖帶與火山巖帶的復(fù)合處，也就是現(xiàn)在的贛杭火山巖鈾成礦帶與贛中南花崗巖鈾成礦帶的復(fù)合部位10。因此，相山火山盆地處在大地構(gòu)造結(jié)合部位，這種部位往往是地?zé)釄?、地球化學(xué)場和地應(yīng)力場最活躍處，實(shí)質(zhì)上是地幔和地殼之間的能量和物質(zhì)最容易交換的“窗口”。 相山地區(qū)在經(jīng)歷加里東運(yùn)動之后，又曾有過多次的地殼升降而導(dǎo)致的海水進(jìn)退，因此有些地段至今仍保留有晚古生代和早中生代沉積。但在晚侏羅世的火山噴發(fā)前，這些地

16、區(qū)都曾上隆，使得盆地的基底中原有的早中生代地層(包括少量的晚古生代地層)己剝蝕殆盡，導(dǎo)致晚中生代火山巖系直接覆蓋于變質(zhì)巖系之上，構(gòu)成獨(dú)特的二元結(jié)構(gòu)，形成一上疊式的火山盆地，因此也造就了富鈾地質(zhì)體的空間疊置。成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9燕山期由于撫州-永豐深斷裂的走滑拉張，導(dǎo)致火山噴發(fā)，形成相山火山盆地。其后的伸展拉張不僅繼承和追蹤了先期形成的 NE 向走滑斷層，還復(fù)活了相山火山盆地原有的構(gòu)造體系，導(dǎo)致盆地大規(guī)模塌陷，形成一大型破火山口，造就了張性的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而為成礦提供有利的通道和賦礦空間。 相山礦田成礦前由于擠壓作用形成的一系列逆沖或逆掩斷層，構(gòu)成了礦前期的構(gòu)造圈閉12。成礦后，贛杭

17、帶的西段廣泛發(fā)育一系列推覆體，撫州-永豐深斷裂性質(zhì)亦出現(xiàn)了從拉張變?yōu)閿D壓的轉(zhuǎn)化，因而在晚白堊世紅盆邊緣的一些地段產(chǎn)生動力變質(zhì)擠壓片理和逆沖(或逆掩)斷層，盆地內(nèi)部產(chǎn)生沖斷體。與此同時(shí)，擠壓使得盆內(nèi) NE 向主干斷裂封閉，從而構(gòu)筑成另一個(gè)重要的地質(zhì)圈閉。 圖 3-2 相山火山盆地地質(zhì)略圖(據(jù)華東地質(zhì)局 261 大隊(duì)，1985 年)3.3 巖漿活動 區(qū)域內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，有加里東期和印支期火山巖以及燕山期等多次巖漿成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10活動。燕山期巖漿活動最強(qiáng)，且以噴溢活動方式為主，侵入次之17-19。由于鈾礦是在燕山期巖漿噴溢-侵入演化過程中形成的，尤其是晚侏羅世巖漿噴溢-侵入過程有鈾沉

18、淀富集成礦體，故側(cè)重加以闡述。燕山期晚侏羅世巖漿為多旋回多次噴溢和侵入，根據(jù)其噴發(fā)-沉積、溢流、侵入及巖性關(guān)系，至少劃分為兩個(gè)噴溢-侵入旋回。 第一噴溢旋回為晚侏羅世早期。巖漿間歇性噴溢形成晶屑玻屑凝灰?guī)r，后形成熔結(jié)凝灰?guī)r：間歇沉積 21m 厚的雜砂巖、粉砂巖。接著巖漿大量噴溢，形成厚達(dá) 200 多米的英安巖。第一旋回主要發(fā)育于盆地北部，東部和西南部也有少量出露，總體呈東西向展布，但從流紋英安巖熔塊呈北東向長條狀產(chǎn)出，說明 NNE-NE 向斷裂聯(lián)合東西向斷裂控制了裂隙式火山噴溢。 第二噴溢旋回為晚侏羅世晚期。巖漿活動強(qiáng)烈，大量中酸性巖漿噴溢，形成較厚的流紋質(zhì)熔巖，熔巖以凝灰?guī)r結(jié)構(gòu)為主：巖漿活動

19、進(jìn)一步加強(qiáng)，大量酸性巖漿溢流，達(dá)到鼎盛程度，形成厚大(1200m 以上)、分布最廣的碎斑熔巖。從盆地四周向內(nèi)傾斜，傾角由緩變陡。經(jīng)短暫間歇后巖漿再次大量噴溢，形成碎斑熔巖為主體，底部有流紋質(zhì)熔巖的熔巖體。隨后巖漿再次上升，雖然強(qiáng)度減弱，但以侵入為主，形成花崗斑巖，主要出露于盆地中心偏東北的位置，呈近東西向的橢圓形。表 2-2 巖漿巖同位素年齡表代號巖石名稱方法同位素年齡/Ma資料來源C1次花崗斑巖Rb-Sr128周魯民資料斜長花崗斑巖107261 隊(duì)云斜煌斑巖K-Ar(黑云母)109261 隊(duì)J3e碎斑熔巖、次花崗斑巖等時(shí)線1478核工業(yè)北京第三研究所次花崗斑巖U-Pb155核工業(yè)北京第三研究

20、所次花崗斑巖K-Ar(黑云母)163、155、123核工業(yè)北京第三研究所J3e碎斑熔巖K-Ar黑云母)158-163核工業(yè)北京第三研究所注:據(jù)徐禮中（1984 年）資料編制.成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 關(guān)于火山巖的地質(zhì)年代見巖石同位素年齡如表 2-2。火山巖超覆的最新地層為三疊系上統(tǒng)，而又被老第三系覆蓋，故火山巖的地質(zhì)時(shí)代為晚侏羅世。 區(qū)內(nèi)還有與各次噴溢的火山巖相應(yīng)的次火山巖，它們多為次花崗斑巖。這些次火山巖的形態(tài)和產(chǎn)狀都極不規(guī)則。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12第第 4 章章 相山鈾礦田地質(zhì)特征及成礦條件相山鈾礦田地質(zhì)特征及成礦條件4.1 礦田地質(zhì)特征在相山礦田內(nèi)的所有鈾礦床、礦點(diǎn)均

21、分布在火山盆地內(nèi)，鈾礦化受火山盆地內(nèi)基底構(gòu)造，火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造聯(lián)合控制。根據(jù)礦田內(nèi)各礦床，鈾礦化點(diǎn)控制因素及其空間分布規(guī)律，將鈾礦區(qū)分為三個(gè)成礦區(qū)，六個(gè)成礦帶。三個(gè)成礦區(qū)是北部成礦區(qū)，西部成礦區(qū)，東部成礦區(qū)，六個(gè)礦化帶是橫澗-石洞成礦帶，羅坡-沙洲成礦帶，橫排山-梅峰山成礦帶，云際成礦帶，濟(jì)河口-羅家山成礦帶和河源背成礦帶14。礦床、礦點(diǎn)大致成等間距分布，尤其是北部成礦區(qū)這一特點(diǎn)更加明顯，在北部成礦區(qū)，礦床、礦點(diǎn)大致以 9001400 米的等間距出現(xiàn)，而礦帶則以400600 米的間距分布，在西部成礦區(qū)，礦體群則存在側(cè)列式等間距分布。4.1.1 礦體 相山火山盆地鈾礦田的定位受斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造、巖

22、層界面和不整合面等控制。由于控礦構(gòu)造和界面組合形式的多樣性，導(dǎo)致礦體具多相位、多部位、多層位的產(chǎn)出特點(diǎn)。如定位于成礦期活動的斷裂與火山環(huán)狀或弧形構(gòu)造復(fù)合部位的橫澗、813、628等礦床；定位于成礦期活動的斷裂及不同巖性接觸帶變異部位的鄒家山礦床；定位于成礦期活動的區(qū)域斷裂旁側(cè)歡級斷裂和裂隙密集帶發(fā)育部位的620，6121等礦床；定位于成礦期活動的斷裂與爆發(fā)角礫巖筒復(fù)合部位的巴泉礦床14。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床主要分布在盆地的北部和西部，其中西部鄒家山-石洞構(gòu)造兩側(cè)的鈾礦床品位高、儲量大，礦體呈單脈、群脈狀、礦體長幾十米至幾百米，厚度幾十厘米至幾米，單個(gè)礦體儲量多為幾十噸至二百余噸，個(gè)別可達(dá)千噸。4

23、.1.2 礦石 相山火山盆地坐落在加里東期混合巖化的盆地基底上。主要鈾釷礦物有瀝青鈾礦、釷鈾礦、鈾釷石、鈦鈾礦。主要伴生元素有鉬、磷等。中元古代結(jié)晶成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13基底巖系由石英片巖、云母片巖、斜長角閃巖、變質(zhì)巖組成，分布在盆地的北部邊緣，斜長角閃巖Sm-Nd等時(shí)線年齡為119069Ma,單晶鋯石年齡為119019Ma。震旦-寒武紀(jì)地層組成的褶皺基底分布在盆地四周,為綠片巖相的板巖、千枚巖,但在混合巖化、遞進(jìn)變質(zhì)帶及韌性剪切三位一體變質(zhì)帶上,即火山盆地北部邊緣及南部邊緣,為黑云母石榴子石片巖、黑云母千枚巖、十字石片巖?；鹕脚璧貣|南角鳳崗一帶,變質(zhì)基底上還殘留少量T3-J1的含煤

24、地層。4.1.3 圍巖蝕變火山巖漿成巖過程，強(qiáng)烈的巖漿自交代作用過程，使鈾沉淀富集形成礦體。伴隨鈾礦化的巖漿自交代作用有鈉長石化，絹云母化，綠泥石化，赤鐵礦化，螢石化等。在火山巖成巖過程，這些蝕變作用強(qiáng)烈。并且隨著巖漿多旋回，多次噴溢而演化，產(chǎn)生不同種類和不同階段的蝕變。巖漿自交代的鈉長石化局部見到，在火山巖噴溢的中心部位較發(fā)育，尤其是礦區(qū)北部和東部最明顯。鈉長石在巖漿結(jié)晶晚期交代早結(jié)晶的長石和基質(zhì)等。巖漿自交代的絹云母化、綠泥石化作用范圍廣，晚侏羅世各旋回各次噴溢的熔巖中都有不同程度的發(fā)育，在絹云母化和綠泥石化過程中鈾不同程度的富集，尤其是在絹云母集合體中有黃鐵礦、螢石、綠泥石、方解石共生時(shí)

25、，鈾可富集成礦體。近礦圍巖蝕變有水云母化、鈉長石化、赤鐵礦化、綠泥石化、螢石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等，圍巖蝕變與鈾礦化關(guān)系非常密切，早期堿交代和鈾礦化可分為早階段形成的鈉長石化(一般無礦化)和晚階段出現(xiàn)的赤鐵礦化、綠泥石化則伴有鈾的弱礦化。晚期酸堿交替和主要鈾礦化也可分為階段即早階段形成以螢石為主的充填型脈體，出現(xiàn)含釷瀝青鈾礦，但礦石中含釷不高。晚階段以螢石-水云母為主的脈體含釷越來越高。4.1.4 成礦階段 相山鈾礦田存在兩期礦化作用，第一期為鈾-赤鐵礦化作用，成礦年齡為1150.16Ma和113Ma；第二期為鈾-螢石、水云母化階段，形成年齡為996Ma成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14和98

26、8Ma20-23 。 第一期礦化作用主要發(fā)生在 615、617、628 等礦床，鈾礦化受斷裂構(gòu)造控制，一般為陡傾斜礦體，主要產(chǎn)于火山熔巖和次火山巖的斷裂中。伴隨鈾礦化的蝕變交代作用有鈉長石化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、磷灰石化等。這期成礦可以分為五個(gè)成礦階段：: I、含鈾鈉長石化階段。是由鈉長石交代火山熔巖而成，即巖漿結(jié)晶分異過程中，鈉和 CO2等氣液體集中的部位，鈉長石晶出并交代早結(jié)晶礦物。在鈉長石化的過程中還有石英和方解石晶出。鈉長石包體爆裂溫度為 300-330 0C21。 II、含鈾赤鐵礦化、硅化階段。鈾主要以分散狀分布在微粒石英集合體中，極少見瀝青鈾礦。 III、

27、含瀝青鈾礦黃鐵礦化、綠泥石化階段。是重要的成礦階段。鈾礦物以瀝青鈾礦為主。在綠泥石集合體中有黃鐵礦、螢石、方解石和瀝青鈾礦、它們沿含赤鐵礦化硅化等裂隙從充填交代，形成細(xì)脈狀。 IV、含瀝青鈾礦黃鐵礦化、碳酸鹽化階段。鈾礦物以瀝青鈾礦為主，形成瀝青鈾礦-方解石型礦石。礦物共生組合為方解石、黃鐵礦、磷灰石、螢石、綠泥石和瀝青鈾礦。表 4-1 瀝青鈾礦同位素年齡值（鈾-鉛法）注：據(jù)徐禮中，2001.V、含瀝青鈾礦磷灰石、螢石化階段。是重要的成礦階段。鈾礦物以瀝青鈾礦為主，礦物共生組合為螢石、磷灰石、方解石、黃鐵礦、石英和瀝青鈾礦。它們集合體沿裂隙交代充填。 根據(jù)瀝青鈾礦鈾-鉛法同位素測定成礦年齡為

28、120-145Ma(表 3-1)。測試物質(zhì)同位素年齡礦化期備注瀝青鈾礦120、128、130、136、137、138、139第一期瀝青鈾礦128第一期等時(shí)線年齡瀝青鈾礦123、126、139、143、145第一期瀝青鈾礦93、98、89、101、102、105第二期成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15 第二期礦化作用主要發(fā)生在 6112、611、 613 等礦床，伴隨鈾礦化的蝕變交代作用有螢石化、水云母化、絹云母化、綠泥石化、磷灰石化等。絹云母化、綠泥石化、螢石化、水云母化作用范圍廣，晚侏羅世各旋回各次噴溢的熔巖中都有不同程度的發(fā)育，在絹云母、水云母集合體中有黃鐵礦、螢石、綠泥石、方解石等共生時(shí)，

29、鈾可富集成礦。這期成礦可以分為兩個(gè)成礦階段： 含鈾絹云母、綠泥石化階段：在巖漿活動過程中，絹云母強(qiáng)烈交代，并有綠泥石化，形成綠色火山巖。在絹云母化和綠泥石化過程有鈾局部聚集，但鈾含量較低。局部見鈦鈾礦、鈾石和瀝青鈾礦。 含鈾螢石、水云母化、磷灰石化階段：是重要的成礦階段，主要發(fā)育于礦田的西部，在礦化的火山熔巖絹云母化、綠泥石化發(fā)育的部位，有含鈾螢石、含鈾云母、磷灰石化的疊加。在螢石、磷灰石集合體中有含鈾釷石、瀝青鈾礦、磷釷礦等。根據(jù)瀝青鈾礦鈾-鉛法同位素測定成礦年齡為 89-105Ma(見表 4-1)。因此，在盆地東部出現(xiàn)的是單鈾礦床、品位較低。而在西部則是鈾釷混合類型礦床，品位較高。如鄒家山

30、礦床礦石一般屬富礦，在縱向上有“上鈾下鉛鋅”的現(xiàn)象，如牛頭山礦床。含礦主巖為流紋英安巖和碎斑熔巖。此外在變質(zhì)巖、砂巖和火山碎屑巖中也見有工業(yè)礦化。大量數(shù)據(jù)表明：相山礦田的成礦年齡為 143Ma，132Ma，119 士 1Ma 和 99 士 2Ma。這說明相山礦田的礦巖時(shí)差較小。4.2 主要鈾成礦地質(zhì)條件 4.2.1 構(gòu)造條件 構(gòu)造活動在相山火山巖型鈾礦床的形成中有著極其重要的作用。 (1)先走滑擠壓后拉張伸展構(gòu)造活動是礦床形成的有利構(gòu)造機(jī)制。礦床形成于地殼運(yùn)動由擠壓性轉(zhuǎn)化為拉張性質(zhì)的地質(zhì)時(shí)期。拉張作用可以導(dǎo)致地殼表層與地物質(zhì)貫通，從而使深部成礦物質(zhì)上升參與成礦作用24。伸展構(gòu)造活動脈動性及其相

31、應(yīng)巖漿作用決定了鈾成礦的多期與多階段性25。 相山鈾礦床主要受德興-遂川斷裂控制，在中-新生代經(jīng)歷了擠壓走滑、拉張成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16演化階段，為成礦奠定了構(gòu)造基礎(chǔ)。走滑形成大規(guī)模走滑斷裂帶，拉張使斷裂帶下切。相山火山塌陷盆地內(nèi)沿北東向斷裂產(chǎn)出的英安玢巖，盆地東部和西部產(chǎn)出的輝綠巖及煌斑巖脈，無疑是地殼強(qiáng)烈拉張、斷裂深切導(dǎo)致幔源物質(zhì)侵位的結(jié)果。十分有意義的是基性脈巖侵人時(shí)間為 120 和 100Ma，它們正好與相山鈾礦田主成礦期年齡(分別為 119 士 1Ma 和 99 士 2Ma)在誤差范圍內(nèi)完全一致26，可見這兩期構(gòu)造活動對成礦的控制作用。伸展構(gòu)造活動產(chǎn)生有利構(gòu)造環(huán)境是導(dǎo)致火山

32、巖型鈾成礦的重要原因。鈾礦化一般形成于伸展構(gòu)造活動比較強(qiáng)烈的時(shí)期，伸展活動的規(guī)模越大、演化時(shí)間越長，成礦作用越強(qiáng)烈25，因?yàn)閺?qiáng)烈、充分的伸展構(gòu)造活動可以為成礦提供充足的成礦物質(zhì)和成礦能量，并且產(chǎn)生有利構(gòu)造環(huán)境也是礦床形成的關(guān)鍵因素。(2)盆地格網(wǎng)狀斷裂構(gòu)造對鈾成礦起著導(dǎo)礦、控礦和容礦作用，盆地基底為成礦提供了重要物質(zhì)來源?？刂葡嗌解櫟V床的火山盆地基底的主體構(gòu)造線為東西向，其次為南北向；蓋層構(gòu)造為北東向。礦床位于蓋層復(fù)合在基底上的立交橋式構(gòu)造結(jié)合點(diǎn)上。這些相交的構(gòu)造，構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)礦、控礦和容礦格網(wǎng)狀斷裂構(gòu)造體系。 (3)多次構(gòu)造疊加形成的盆地二元結(jié)構(gòu)、構(gòu)造活動帶來的豐富成礦物質(zhì)與能量，是成礦有利因

33、素。相山鈾礦床所在的火山盆地位于北東向贛杭火山帶西南段，又處于南北向贛中南花崗巖帶最北端，即贛杭拗陷帶與贛中南隆起帶的復(fù)合處，中生代火山巖系直接覆蓋在變質(zhì)巖系之上，構(gòu)成獨(dú)特的二元結(jié)構(gòu)，形成疊式火山盆地，這種獨(dú)特的二元結(jié)構(gòu)，大大縮短了礦液向上運(yùn)移的路程，減少了運(yùn)移過程中礦化劑的消耗，最終使礦質(zhì)大量聚集成為可能。綜上所述，成礦過程中發(fā)揮重要作用的構(gòu)造活動有：從走滑擠壓向伸展拉張構(gòu)造性質(zhì)的轉(zhuǎn)變；對鈾成礦所起的導(dǎo)礦、控礦和容礦的盆地格網(wǎng)狀斷裂構(gòu)造都為礦床的形成提供有利條件。4.2.2 鈾源條件 相山礦田具有豐富的鈾源，成礦物質(zhì)來源豐富、渠道多，大規(guī)?；鹕交顒有纬傻母烩櫥鹕綆r是成礦的基礎(chǔ)。具有有利于成礦

34、的基底構(gòu)造。古老基底升降活動劇烈有利于控礦構(gòu)造發(fā)育；基底中存在富鈾層(體)，為成礦提供部分鈾源。成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17相山火山盆地基底變質(zhì)巖主要由泥沙質(zhì)碎屑沉積變質(zhì)巖和基性火山變質(zhì)巖組成，形成時(shí)代為元古代。它們至少經(jīng)歷過晉寧期、加里東期的變質(zhì)變形作用。雖然所有現(xiàn)代巖石中鈾含量都較低，但相山基底變質(zhì)原始含量相對較高，變質(zhì)作用中鈾發(fā)生重新分配，變質(zhì)巖中鈾以活動鈾為主。變質(zhì)作用特別是混合巖化作用可促使巖石中鈾活化，對鈾起一定的預(yù)富集作用?；鬃冑|(zhì)巖與賦礦火山巖地球化學(xué)特征對比表明，兩者有相似的 Sr、Pb、O、S 同位素組成、REE 配分模式和微量元素組合，說明相山火山塌陷盆地基底變質(zhì)巖是一個(gè)重要的鈾源27。在鄒家山鈾礦床稀土配分模式(圖4-1)上，XZ9-21、XZ9-12及XZ9-1(碎斑熔巖中的礦石)的稀土配分曲線形態(tài)與其圍巖(碎斑熔巖)的基本一致28,都表現(xiàn)出明顯的Eu虧損，反映成礦物質(zhì)來源與圍巖相同，即為殼源。但兩者也存在一定差異, 主要表現(xiàn)為礦石的配分曲線右側(cè)明顯上翹。99-30(流紋英安巖中的礦石) 的稀土配分曲線形態(tài)與其圍巖(流紋英安巖)的也比較相似,重稀土相對富集。這主要是由于U、Th與HREE元素在富含HCO-3、F-的含礦熱液中具有相似的地球化學(xué)行為，它們與HCO-3、F-形成絡(luò)合物的能力遠(yuǎn)大于LREE,因而HREE元素更容易隨含礦熱液一同遷移。