天姆尖盆地基本特征及其铀成矿条件分析.pdf

第 l 6卷 2 0 0 0 正 第 1期 1月 铀 矿 U r a ni u m 地 质 Ge o l o gy V0 I _ l 6 No 1 J a n 2 0 0 0 3 | } 6 天 姆 尖 盆 地 基 本 特 征 及其铀成矿条件分析 毛 孟才 华东地质 局 2 7 0研究 所江 西南 昌县3 3 0 2 0 0 ．。 l I c 通过 综合 区调 ． 笔 者认 为赣 杭构 造 带 东段 的 天 姆尖 盆 地 是 一个 大 型火 山塌 陷 盆 地 ， 其 铀 成 矿 条件 良好 ． 是 陆相 火山 岩型 富大 铀矿 有利 的找矿 靶 区之 一。本 文 详 细论 述 了天 姆尖 盆 地 的区 域 地 质 特 征 、 盆 地的基 底与 盖层 特征 ， 厘 定 了盆地 的性 质， 井根 据区 域 地球 物 理场 特 征推 断 盆地 的 深 部 地质 结构 ． 全 面分 析 了该盆 地的 铀成 矿条 件 ． 指 出找矿前 景 。 关键调天姆尖盆地火 山岩型铀矿铀敞 矿条件 文章编号1 0 0 0 0 6 5 2 0 0 0 0 1 0 0 3 1 0 7 、中囝分类号P 6 1 2 文献标识码A 1 区域 地 质特 征 浙江省寿昌． 梅城中生代火山喷发亚带发育于扬子准地台与华南褶皱系两个 I级大地构 造单元的衔接 部位， 江 山． 绍兴深大 断裂带北侧 ， 是叠加于海西一 印支期 白沙． 神功复背斜之上 的 燕山期浙西北火山活动带内的大型火山盆地， 长约 1 6 0 k m， 宽 1 0 2 0 k m， 总面积 3 3 2 0 k m 2 ， 火山岩层总厚度达 5 0 0 0余米， 整个盆地东宽西窄， 并被 肖山． 球』 I l 、 常 山． 漓渚深大断裂所夹 持。天姆尖盆地位于寿昌． 梅城盆地东段 图 1 。 2 盆地基本特征 天姆尖盆地是一个大型火山塌陷盆地， 平面上呈椭圆形， 长约 4 0 k m， 宽约 2 0 k m， 面积近 1 0 0 0 k m2 ， 在 TM 图像上环形影像特征清 晰， 其四周被 线性 和弧 形构 造所围限 图 2 。 盆地基底 由白沙． 神功复背斜核部前 震旦、 震旦 系及两翼 的古生界 所组成 ， 盆地 北西侧 及 东部边界上述各时代的地层出露齐全， ．盆地东部 出露前震旦和震旦系， 北西侧出露中生界， 南 东侧基底多呈断块状 ， 出露零 星。作为基底 的中侏 罗统在南 东侧 出露较 完整 ， 南东侧基 底 比北 西侧基底的热变质、 热蚀变特征明显， 具热隆构造特征， 并发育一系列不同成分的岩脉群。 毛孟 才 男 ． 3 6岁 ． 高级 工 程师 ． 1 9 8 6年 毕业 于华 东地质 学院 地质 系 。 收穑 日期 1 9 9 9年 4月 2 0日 维普资讯 铀矿地质 第 l 6卷 图 l 浙江 省 寿 昌一 梅城盆 地火 山构 造示 意 图 Fj g． i S c he ma t ic ma p s h o Wi T 呕 t h e哪 lm 毗r L l肚Ⅲ郫 。 { s l l 0 u c h 丑 n g _ k l l e n g b a s i n ．Z h e j i g P 1 火山塌陷盆地 ； 2 火山沉陷盆地； 3 火山穹窿； 4 熔岩岩颈 5 爆 发管道 ； 隐爆 角砾岩 筒 ； 7 基 底地层 。 盆地盖层 为一套 巨厚层 状的熔 岩 斑状英安流纹岩 、 斑状 流纹 岩和流状 流纹岩 、 局部有沉 积夹层 含砾熔岩、 沉凝灰岩、 流纹质凝灰岩、 沉凝灰角砾岩 ， 局部地段可能有斑岩体。马剑一 下梓州断裂带南东侧有劳村组、 黄尖组、 寿昌组等壳幔双重来源的同源岩浆不同喷发阶段形成 的火山杂岩 系呈断块状 出露 。 天姆尖盆地是寿昌． 梅城火山喷发亚带 内层状流纹岩分布最广、 最厚的熔岩堆积区， 具强 烈塌 陷盆地 的特征 1 J 3 s 2 熔岩 是天姆尖盆地 的主体岩性 ， 不但 厚度 大， 而 且柱状 节理 发 育 、 具成层性， 两种流纹岩 斑状流纹岩和流状流纹岩 的稀土元素配分特征一致， 表明是同源多次 岩浆活动的产物。前者溢流， 后者侵出， 特别是斑状流纹岩的产出说明有浅层过渡性岩浆房的 存在， 有形成塌陷构造的前提条件， 而流状流纹岩的侵出是岩浆房空虚后． 熔浆再次上侵 的结 果； 2 航 、 卫片及 T M 图像环形影像清 晰， 其边界是断裂构造接触， 马剑． 下梓州断裂 的西 段被 改造 成弧 形断裂是塌陷作用的直接证据， 局 部有 次火 山岩墙 充填 东环 较发 育 ； 3 盆地有 明 显的火山一 沉积夹层 ， 在龙 门脚地 区沉积 了一 套厚 8 0 m 的火山． 沉积岩 岩性 为含砾 熔岩 、 流纹 质凝 灰岩、 沉凝 灰岩及凝 灰角砾岩 ． 是 局部 强烈塌陷的结 果 ； 4 马剑一 下 梓州断裂带是 塌 陷边 界之一， 其南部地层热蚀变较强， 断裂发育， 基性岩脉群发育， 具热隆构造特征， 进一步说 明塌 陷过程的相对性； 5 盆内地层的产状平缓 1 0 一 2 O ， 但主体岩性 熔岩层 的产状变化大， 是 受构造干扰的结果， 即受塌陷作用的影响； 6 地球物理场也显示了塌陷构造特征， 在剩余布格 重力异常图中表现为较大范围的圈闭低重力异常。浙江省物探大队将 G 4 4 1 大圈闭低值异常 解译为龙门脚破火山 lZ l 即天姆尖破火山口 ， 其在航磁场中表现为相对平静的正航磁背景圈 闭场， △ T值变化范 围很小 。因此认 为天姆尖盆地是大 型塌 陷盆地 。 维普资讯 第 l 期 毛 盂才 天 姆尖 盆地 基本 特征 及其 铀成 矿条 件分 析 3 3 回 四。 四a 田 四s 田 回 口s 田 回 。 口 t 口 z 口 田- 田 s 田- 田 回 囹-。 囹 圃 囹z 图 囹2 4 图 2 天 姆尖 盆地 地质略 图 F i g ． 2 S k e t c h g e c m o ／ T i a n mu j i a n b a s i n 1 寿昌组二段 ； 2 寿昌组一段 ； 3 黄尖蛆 ； 4 劳村组； 5 渔山尖组{ 6 志留系 } 7 奥 陶系 ； 8 寒武 秉 ； 震 旦 系； 1 0 前震 旦 系； l 1 花岗斑 岩 ； 1 2 流毁魔 岩 ； l 3 霏细斑岩； l 4 英安斑岩； 1 5 闷长琦岩 ； 1 6 安山玢岩 ； l 7 辉绿岩； l 8 混合钾长花岗岩 l 火 山塌 陷盆地 2 0 火 山沉陷盆 地 ； 2 1 火山穹 窿 ； 2 2 熔 岩岩 颈； 2 3 隐爆 舟砥 岩筒 ； 2 4 天姆 尖止 山塌 陷盆地 主体岩性 斑 状流毁 岩{ 寿昌组 二段 。 3 区域地球物理场特征及深部地质结构 浙江全省的奠氏面埋深为北浅南深、 东浅西深， 在由北东向南西逐渐加深的倾斜奠氏面形 态 中出现北 东一 南西走 向的江 山一 绍兴 鼻状 幔隆 ， 形 成 东西方 向“ 两坳 一隆 ” 的深部 构造特 征 。 江 山一 绍兴幔隆带范 围进一步分解成 淳安． 桐庐 古生界 隆起区 、 千 里 岗一 龙门脚 花 岗岩 隆起带 和 常山 诸暨古生界 隆起带 。天姆尖盆地位 于千里 岗一 龙门脚花 岗岩 隆起带 的龙 门脚 花岗岩隆 起 区。北东 向 肖山一 球川 、 漓渚一 常 山深大断裂 带及 北西 向孝 丰一 三 门湾 和淳安一 温州大 断裂互相 交 切形 成菱形 块体切穿天 姆尖 盆地 。从 整个 寿 昌一 梅城盆地 的地球 物理 场特 征看 ， 千里 岗岩浆房 是寿昌一 梅城中生代火山活动亚带火山岩浆的主要供给区． 而龙门脚过渡性岩浆室则是天姆尖 地 区火山岩浆的补给区 。从浙江 省中深部 推断地质 图中可以看到天姆尖盆地的 中深部 隐伏着 较大规模 的花岗质 岩基和 中基性侵入岩 。因此 从现有 的地 球物 理 场特征 资料看 ， 天 姆尖 盆地 位于江 山一 绍兴幔隆带范围的千里 岗一 龙 门脚花 岗岩隆起 带 的龙 门脚花 岗岩 隆起 区， 其下 部臆 维普资讯 3 4 铀矿地质 第 1 6卷 伏着较大规模 的花 岗质 岩基和 中基性 侵 入体 。4条 深大断 裂交 切成的菱 形块体 内， 中生 代火 山作 用强 烈塌 陷的巨厚 层状 酸性 熔岩堆积区． 其 基底是 一个 由古 生界地 层构 成的、 比较宽缓 的 背斜 隆起 区。 4 铀 成 矿 条件 分析 4 ． 1 有利的基底条件 天姆 尖盆地的基底陆壳成熟较早， 浙江 基底最古老的神功 构造 层中有钾 长花 岗岩、 二长花 岗岩 、 花 岗斑岩及石英 闪长岩充填 于神功不整合面上 ． 花 岗质陆壳 的成 熟度较高 ， 并经 历 5次 大的构造岩浆作用及地槽、 地 台、 大陆边缘活动三大阶段， 堆积了 1 3 3 6 7 --2 2 6 5 0 i n厚的沉积 层。这些基底岩石 不但厚度大 ， 而且铀含量高 ． 层位较 稳定， 且变质 程度 低， 铀 源层保存 完好， 铀淋失较少， 潜在的铀源相当丰富。在燕山期构造岩浆及火山作用下． 基底地层中的寒武系和 二叠系 为铀成矿提供 了充足的铀源 见图 3 。 图 3 天 姆尖 盆地 各地层 铀 含量直 方 图 F ig 3 H i s t o g r a m s h o wi n g u r a n i u m g o n t t i n v a r io u s 也，T i s n mu j i a n b a s i n 卜 Anz s h； 2 A 3 An Zh 4 An Zs ； 5 Z； 6 ￡； 7 O ； 8 S； 9 D； l 0 c； 1 1 P ； 1 2 m； 1 3 】 2 y 1 4 -f 1 1 5 』 ] 1 6 Lr 1 7 J 3 h ； l 8 ； 1 J 】 ； 2 O 一』 _ ； 2 l h 2 2 K f { 2 3 12 ， L a ／ Yb为 44 0 ， L a ／ S m 为 39 ， 8 E u 0 ． 2 9 ， L a ／ S m- L Y b图解 显 示其特 征 与南 峙改造型 花岗岩相 似， S r ／ S r初始 比值为 0． 7 0 5 60 ． 7 1 3 9 ， 明显高 于地 幔平均 值 0． 7 0 3 7 ， 而低于地壳平均值 0 ． 7 1 9 ， 属壳幔混合型， 说明火山盆地的火山物质具多源性， 是同源岩浆 壳 幔双 重来源 不同期次 、 不同喷发阶段 的产物。 4 ． 4 断裂构造、 火山构造及次火山岩发育． 蚀变作用较强烈． 控矿构造部位多 天姆尖盆地 内断裂构 造特别发育， 北 东 向的有龙 门． 岩下 断裂 、 马剑． 下 棒 州断裂、 双溪坞一 里松山断裂、 小章村． 上梓州断裂、 景山一 西坑 口断裂 即华家塘断裂 、 岗岭． 芦茨断裂、 凤岗． 七 里垅断裂等 ； 北西向的有龙门． 章村断裂、 岩下． 下梓州断裂、 小章村一 青山断裂 ； 窄溪 雪水村断 裂、 桐庐． 虞宅断裂、 芦茨一 卢家断裂等。这两组主要断裂多处交切， 互相贯通． 呈密集的线性构 造网格。此外． 火山构造种类多、 数量多， 野外初步查明的有熔岩溢流通道 4处、 熔岩穹丘 2 个 、 隐爆 角砾 岩筒 1 0处。这些 火山构造是盆地 火山作 用的特征 产物。 目前 已证 实， 天姆尖 盆 地最 晚期 火山岩浆 的溢 出 口在雪水岭和 阳山峙 ， 且发 育各 种成分 的次火 山岩。在上 述断 裂构 造、 火山构造及次火山岩发育的地段， 均见有 明显的热液蚀变作用， 如马剑一 下梓州断裂带两 侧 ， 蚀变带宽约 5 0 0 m， 雪水岭熔岩通道两侧的蚀变带宽 2 0 0 m左右， 金家角砾岩筒、 马剑岩体 均 有强烈的水云母化 。据 阳山地区统计 见表 1 ． 区域 水云母化使 铀 含量增 加 ， 成为 富铀地 质 体． 遭受蚀变的岩石不但改变了岩石的物理机械性质， 提高了岩石的孔隙度， 而且使铀活化了． 这 种 活性 铀有 可能再次迁移和富集 。马剑一 下梓州断裂带两侧不但蚀变 强烈． 而且形成 了探 大 断裂与火山构造、 探层次构造与浅层次构造相互复合贯通． 它们为铀成矿提供 了重要的构造环 境 。在北东 向断裂与北西 向断裂 的交切部位 、 断裂带拐弯部位 、 主断 裂与次火山岩体 及 火山机 构 的复 合部位 、 切 层构造与层 间界面和基性 岩侵入复合部位都有铀矿化产出 。 表 1 阳 山地 区正 常与 蚀变 漉纹 岩铀 、 钍含量 对 比 Ta bl e 1 Co at e n l of t wa n i a m a nd I hO l r l h i u na l t e r e d a n d a l t e r e d r h y o l i tes ． Yj n g s ha n t r e 日 4 ． 5 燕山早期旋回酸性岩浆体系是铀成矿的基础． 晚期旋回基性岩浆侵人与铀成矿密切相关 天 姆尖盆地 的火山岩系以酸性、 中酸性 为主， 是成 熟花 岗质陆 壳 的产 物， 具有 富铀岩浆 岩 体 的特 征， 铀 含量达 8 一t 0 1 0 一， 且呈大 面积 分布 。据天 姆尖盆地 不同阶段火 山岩铀 钍含 量统计 ， 火 山作用越到 晚期岩浆越富铀 ． 即铀主要富集于火山岩浆 作用 晚阶段形成 的酸性 熔岩 中。结 晶差 的块状 和流状流纹岩铀钍含量普遍较高， 且分布均 匀， 表 明快速冷凝成 岩过程有利 维普资讯 铀矿地质 第 1 6卷 于铀 、 钍混合聚集； 而结晶较好的斑状流纹岩铀、 钍含量相对较低， 但分布不均匀， 变异系数大， 表 明结晶分异 、 分相成岩作用有利于成矿物质从岩 浆 中释放 出来并进入 成 矿热液。 因此 可以 认 为， 燕 山早期旋 回晚阶段火 山活 动形成 的斑状 流纹岩是铀成矿 的重要 基础 。 天姆尖盆地处于幔 隆带 并受深大断裂所切穿． 盆地 内出露 和隐伏着 大量的中基性 、 基性 及 超基性岩 ， 如橄榄岩 、 辉 绿岩、 煌斑 岩及横 山组 K h 的玄 武 岩层。这 些深源 岩浆 岩石在 时 间 上与铀成矿 主期年 龄相 近， 为燕 山晚期旋 回的重要拉 张期， 其空 间上与富铀矿体 密切相关 1 9 9 矿床 、 6 9 5矿点等 富矿体均 产于辉绿 岩脉 附近 。因此， 认 为燕 山晚期 旋 回的基性 岩浆侵入 作 用与铀成矿有 一定关系。 总之， 天姆尖盆地不但塌陷范围大、 晚期岩浆活动规模大． 而且具有多个热源中心和晚期 岩浆 活动 中心， 盆地 内部 火山构 造、 断裂构造发育 ， 不同成分 的次火 山岩 发育， 构 造切穿 点 、 结 合点多， 有 富铀矿体 存在 ， 沥青铀矿脉常见， 矿化蚀变 强烈， 有萤石 矿存 在， 铀 成矿具 多期 叠加 性 。值得 重视的是马剑． 下梓州断 裂带是 一条 长期 活动的控 岩、 控 矿断 裂， 沿该 断裂带两 侧有 大量 的富铀 矿产 出， 且控矿 部位多， 多期叠加成 矿特征 明显， 具有一 定的 找矿前景 。 目前 的找 矿仅 注意了盆地上部盖层裂隙 中的一些 小型铀矿 化， 还没有注意到复杂形态 的次火 山岩体 或 斑岩体 ， 只抓住 了浅部的切屡构造和脉岩体 ， 还 没有 注意寻 找顺 层侵 入 的大规模基性 侵入 体 和规 模大一些的断裂结合 点． 对熔 岩层与下伏地层界面 的矿化情况 没有进行探索 。因此 ， 天姆 尖盆地的铀矿找矿工作仅仅是个开端 ， 寻找 富大铀矿是很有希望 的。 本文仅是研究工作的初步成果． 不妥之处请有关专家及读者批评指正 BAS I C CHARACTERI S TI CS 0F TI ANMUJ I AN BASI N AND ANALYS I S oN I I S URANI UM M ETALLoGENI C CoNDI TI oNS M a o M e n g c a i { Re s e a r c h I n s t i t u t eNo 2 7 0 ， E a s tC h i n aBu r e a u G a l o g yC NNC． N a n c h a n g C o u n t y ， a n g x i P , o v me ，3 3 0 2 0 0 Ab s t r ac t On t h e b a s i s o f c o mp r e h e n s i v e r e g i o n a l r e c o n n a i s s a n c e t h e a u t h o r s u g g e s t s t h a t t h e Ti a n mu j J a n b a s i n l o c a t e d a t t h e e a s t e r n p e r t o f Ca n k l a n t t o mc b e l t i s a l a r g e v o l c a n i c - c o l l a p s e b a s i n wi t h g o o d U- me t a l l o g e n i c c o n di t i o n s ，a n d o n e o f t he f a v o u r a h l e t a r g e t a r e a s f o r v o l c a n i c t y p e ric h - l a r g e U d e p o s i t The p a p e r d e t a i l e d l y d e s c rib e s t he r e g i o n a l c h a r a c t e ris t i c s a n d t h e l e a r e S o f t he ba s e me n t a n d t he cov e r 0 f t he b a s i n．d e t e r mi n es t h e n a t ure o f t h e b a s i n，i n f e r s t he d e e p g e o l o g i c s t r u c t u r e s a c c o r d i n g t o t h e r e g i o n a l g e o p h y s i c a l f i e l d ，a n aiy s e s t he U me t a l l og e n i c con d i t i o n s a n d p ropo s e s t he U． p r o s p e c t i n g p o t e n t i a l 0 f t he ba s i n． Ke y wo r d s Ti a n mu j i a n b a s i n ，Vo l c a ni c t y p e U d e pos i t ，U me t a l l o g e n i c c o n dit i o n s 维普资讯