该矿床位于新华夏系清流—武平—龙川北北东向构造带与惠安—大东山东西向构造带、乐安—平远南北向构造带复合交汇部位,矿床产于新华夏系构造控制的中生代陆相盆地中。
(一)矿区地质简述
火山盆地为不完整而开阔的北北东向向斜盆地。盆地基底由寒武系变质岩、泥盆一石炭系微变质岩以及燕山早期早阶段花岗岩组成。盆地盖层为侏罗系上统葛蒲群中、上亚群火山岩,其上为白垩系上统周田群红层不整合覆盖(图4-7)。
矿区内构造发育,主要有东西向构造和新华夏系构造。东西向构造多期多阶段活动,早期以隆起褶皱为主,盆地基底的寒武系和泥盆—石炭系分别受到褶皱作用。燕山早期褶皱断裂发育,控制早期岩浆活动,一些岩体呈东西向展布。燕山晚期以断裂构造为主,它们切穿盖层,除控制次流纹斑岩、花岗斑岩等脉岩外,还有较晚的东西向断裂带,并由北向南可分为三组:书院—凉子石构造脉岩活动带、华山—文山构造脉岩活动带、上远—仚脑构造脉岩活动带。
图4-7 279矿床区域地质示意图
(据00275部队资料)
1—断层;2—地质界线;3—火山口;4—279矿床位置;K2—晚白垩世紫红色砂砾岩和砂岩;
新华夏系构造发育,并多期活动。早期新华夏系构造,发育于盆地基底的寒武系—石炭系,形成北北东向向斜,控制晚侏罗世陆相盆地沉积和火山活动。晚期新华夏系以断裂构造为主,北北东向断裂带平行发育,由东向西主要有F2断裂带、F1断裂带。配套构造发育,尤其是北西向和北北西向断裂发育最明显。新华夏系构造控制了一些铀矿体。
除断裂和褶皱构造外,矿区内还有火山机构,有大小火山口十余个,主要分布在矿区的南部和东部,受北北东和东西向构造控制。
岩浆活动强烈而频繁,且主要是燕山期岩浆侵入和喷溢。燕山期早阶段(
第一旋回以喷溢为主,并多次喷溢,先基性后酸性。第一次喷溢形成下部玄武岩,第二次为安山岩、英安岩岩浆喷溢。岩浆随构造进一步演化分异和喷溢,形成流纹岩。岩浆喷溢间歇,盆地大幅度下降,沉积了厚达300m以上的紫红色砾岩、砂砾岩等。
第二旋回至少也四次以上喷溢。第一次是大量酸性岩浆溢流,形成流纹岩;短暂间歇后接受沉积形成凝灰质砂岩等。接着第二次以强爆形式喷溢,形成熔集块岩、凝灰岩。接着溢流出流纹岩和含砾凝灰岩。第三次以强爆喷溢形式,形成熔结火山角砾岩、熔结凝灰岩。火山岩浆短暂间歇,盆地下降接受沉积,形成棕红色泥质砂岩夹英安质凝灰岩;第四次构造岩浆活动,大量岩浆溢流形成流纹岩后,还有酸性岩浆喷溢形成浅绿色集块岩、含砾凝灰岩、凝灰质熔岩。最后岩浆在火山通道结晶形成次火山岩。晚侏罗世构造岩浆强烈活动后,岩浆活动再次间歇,大幅度下降的盆地,接受上白垩统厚达800m以上的正常沉积物。
第三旋回是燕山晚期岩浆活动,其强度大大减弱,仅形成规模不大的次火山岩体和岩脉。有辉绿岩、玄武岩、次花岗斑岩等。有的切穿白垩系,是否为喜马拉雅期岩浆产物,需进一步研究。
构造岩浆多旋回多次活动,尤其是富含铀的岩浆多次喷溢,并随之由基性→中性→酸性→基性演化分异,对铀矿化富集十分有利,也是279矿床形成的根本因素。
(二)矿体形态产状
矿体形态为似层状、透镜状、脉状等。火山熔岩成岩、成矿的矿体为似层状和透镜状,其产状与火山熔岩的产状基本一致;热液形成的矿体以脉状为主,受断裂控制,倾角陡,往往切穿岩层。
矿床内主要有三个火山岩成岩成矿层位(图48),自下而上如下。
第Ⅲ含矿层。矿体分布在
图4-8 矿体产出部位示意图
(据00275部队资料)
1—红色砂砾岩;2—砂页岩;3—晶屑凝灰岩(
第Ⅱ含矿层。矿体分布在
第Ⅰ含矿层。矿体分布在
热液成矿形成的矿体,受断裂裂隙控制,因而主要为脉状。控矿断裂多为切穿岩层,形成陡倾角的脉状矿体。但也有控矿裂隙沿含矿层面发育,叠加于含矿岩层中,形成较富的透镜状矿体。
(三)蚀变
有岩浆自交代和热液交代。
1.岩浆自交代
火山岩浆自交代有石英化、钾(钠)长石化、绢云母化、赤铁矿化、萤石化等。
石英化是火山熔岩成岩过程,岩浆演化分异,气液集中,含大量SiO2的熔浆晶出微晶状石英,并交代早结晶的矿物,形成火山熔岩体中的石英相,或在火山熔岩中局部晶出较多的微晶石英。
绢云母化 绢云母化在盆地内各种火山岩中都有不同程度发育,以
赤铁矿化 火山岩浆结晶过程有赤铁矿化,粉末状赤铁矿分散地交代晶屑和基质,尤其是基质中赤铁矿交代最强,致使岩石为红色。赤铁矿化主要发育于火山岩体的内部,同时也有钾长石化和含铀硫化物(黄铁矿等)化,因而矿化岩石为暗红色或黑色。
萤石化 在绢云母化、石英化和赤铁矿化过程的伴生蚀变,即在这些蚀变过程都有萤石晶出,只有萤石化强弱不同而已。
多种岩浆自交代蚀变发育部位,有利于铀矿化富集。
2.热液蚀变
热液蚀变有绢云母化、绿泥石化、硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、萤石化、碳酸盐化等。热液蚀变与发育于整个火山熔岩中的岩浆自交代蚀变不同,主要是沿断裂、裂隙、破碎带发育,而呈带状分布。热液蚀变为多次多阶段发育。
(四)成矿期成矿阶段
有火山岩浆成矿期和热液成矿期,以前者为主。
1.火山岩浆成矿期
随着岩浆多次喷溢演化分异成矿。主要成矿阶段是晚侏罗世,从三个主要含矿层位可知,又主要集中在晚侏罗世的晚期,即铀浓集于晚侏罗世晚期岩浆多韵律多阶段成矿。
较先形成矿体的火山岩是
铀在
岩浆期铀矿化,主要是在岩浆自交代过程(赤铁矿化、萤石化、黄铁矿化、绢云母化等)铀富集沉淀。铀主要以分散状存在于火山熔岩的基质中,伴生有赤铁矿、萤石、绢云母、辉钼矿、黄铜矿等,这些矿物较多时,尤其是黄铁矿、萤石较多时,就有极少量沥青铀矿微粒晶出。铀矿体与含铀火山熔岩体是渐变过渡,无明显的界线。只是根据化学分析结果来确定铀矿体,或用放射性测井仪来确定表内和表外矿体。
岩浆期铀成矿特点是有辉钼矿、黄铜矿、赤铁矿等共生,与斑岩型铜(钼)矿床的岩浆自交代成矿的矿物共生组合相类似,显示岩浆自交代成矿的共同特征。
2.热液成矿期
热液成矿期主要有两个成矿阶段,一是含沥青铀矿赤铁矿化、硅化岩阶段,一是含沥青铀矿多金属硫化物阶段。
含沥青铀矿赤铁矿化、硅化岩阶段铀为沥青铀矿和分散状两种形式,分布在微晶石英集合体中。沥青铀矿为微粒状、不规则状、和短细脉状分布在微晶石英集合体中(照片4-17)。硅化过程有绢云母化、赤铁矿化等。在微晶石英集合体中有粉末状赤铁矿和分散状绢云母。在硅化带两侧有绢云母化和粘土化。
含沥青铀矿多金属硫化物阶段是在断裂裂隙带中,绢云母化、绿泥石化、萤石化、方解石化过程,有沥青铀矿晶出,并有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿等共生。这一成矿阶段往往形成富铀矿石。
279矿床还有Mo、Ag、Cu、Pb、Zn伴生元素,其中Mo可综合利用。