湖南三江口铀矿床
(湖南省核工业地质局306队，湖南衡阳421000)
三江口铀矿床位于湖南省汝城县三江口姚镇，芦泾铀矿田南部，由湖南核工业地质局306大队发现并勘查。通过收集地面地质调查、工程揭露、物化探、化学分析、岩矿鉴定等大量资料，系统总结了工作区地层、岩浆岩、构造、围岩蚀变、放射性地球物理场特征。对区内构造体系进行了梳理，对F101、F101-1、F23、F205等主要成矿构造带进行了合并和再延伸。总结了该区成矿构造的形态、规模、产状、空间分布和活动期等特征。大致查明区内铀矿化特征、围岩蚀变和热液脉的类型、阶段、规模、分布规律及其与铀矿化的关系；初步查明了矿区矿石的成分和铀的存在形式。
[关键词]湖南三江口；铀矿床；地质特征；资源潜力
矿区位于珠光山岩体的南部。珠光山岩体位于赣粤湘褶皱带，是万阳山-珠光山走滑岩浆岩带的重要组成部分[1]。受九峰-大余东西向隆起带、万阳-诸光南北向隆起带和万阳山东北隆起带控制。西北部为武功诸光地幔斜坡带，岩体中心的铀矿化主体为地幔斜坡过渡带[1 ~ 2]。这种褶皱区、隆起叠加区、斜坡带三位一体的区域构造格局，极其有利于岩体的形成演化和构造的发生发展，为伴生铀的活化迁移和矿石富集提供了得天独厚的条件。
1发现和探索过程
三江口铀矿是在原中南地质勘查局、华南地质局等多个地质勘查大队地质前辈工作的基础上逐步发现和鉴定的。从三江口铀矿床地表线索的发现到铀矿床的圈定，先后施工了数千立方米的探槽和数十个钻孔，最终将该区九龙江段作为详查总报告提交[3]。
1.1本区铀矿地质勘探
三江口地区65438至0958，原核工业309队、703航测队在此进行铀矿地质调查。自65438至0960，核工业302队、304队先后进行了矿点检查和初步暴露评价。20世纪后期，在这一带工作的核工业第302大队的队伍撤到了鹿井矿田。上世纪80年代末，核工业703航测队在该地区进行了1∶5万航空伽玛能谱测量。
1988至1989，华南地质局296大队在工区南部进行了1 ∶ 5万铀矿区域地质调查。
1998至1995，湖南省核工业地质局306大队在该区及周边进行了初步铀矿勘查和区域调整。
1991年，湖南核工业地质局306大队对该区进行了1∶1万铀矿普查，提交了湖南省芦泾井田西南上河村-许嵩段铀矿初步普查总结报告。
1992年，湖南核工业地质局306大队开展了九龙江剖面1∶2000铀矿详查，提交了《湖南省汝城县九龙江铀矿普查评价报告》。
1994期间，湖南核工业地质局306大队科研队对该区进行了调查研究，提交了《湖南省汝城县“三九”地区铀矿化地质条件研究及远景评价》报告。
1994至1996，湖南核工业地质局306大队在该区进行了1 ∶ 5万铀矿区调。
2007年，湖南核工业地质局306队在九龙江和木洞开展普查，完成地质调查1∶1，000，总伽马测量9.52km2，钻探工作量705m，探槽1825m3，铀镭分析1，38项。总伽马测量圈定41异常点(部分为老异常点)和15异常带。
2010至2012，湖南核工业地质局306大队在九龙江开展普查，完成地质调查1∶5000，16.00km2，钻探工作量18016m，探槽800m3，铀、镭。
1.2发现和探索过程分析
1.2 1成矿地质背景分析
三江口铀矿床位于与鹿井矿田相邻的“三九”矿田内，位于华南铀成矿省南岭地区。南岭是中国著名的带状构造带之一。基底由加里东运动形成[4]，主要是花岗岩。上覆地层被侵蚀后，花岗岩出露形成山脉，如骑田岭、香花岭等。山脉从东北向西南延伸，如孟珠岭、都庞岭和岳城岭。或者是正东西向，如大峪岭；宏观上看，南岭地区是一个东西走向的山区。三江口铀矿床和鹿井矿田在区域上具有相似的地质成矿条件和地质环境。宏观上看，南岭地区铀矿化不连续，但分布广泛[5 ~ 6]。在几十年的地质工作中，我国在该区发现了许多铀矿田和铀矿床，地表铀异常分布广泛。
1.2.2逐步勘探工作
在20世纪50年代，地质工作仅通过基于表面异常的勘探调查来揭示，但在80年代后期，随着大规模(65，438+0 ∶ 50，000)航空伽马能谱测量的发展，重点地质找矿区域逐渐清晰。陆井矿田周边重点地区铀矿初步调查、区域调整和科学研究逐一展开。结合各种物化探工作的综合成果，将三江口地区划分为铀矿化异常较好的重点远景区，直至三江口铀矿床的发现。这一过程持续多年，说明铀矿田外围铀矿床的发现和勘查是漫长而艰难的，因为一切工作都要循序渐进，遵循地质找矿的特点和规律。在此期间，不同时期的地质学家需要充分利用这一时期发展起来的先进的地球物理和地球化学技术，然后利用各种勘查手段，逐步发现、调查、勘探和验证铀异常和铀矿化点，直至发现和控制铀矿床。这个找铀过程反映了地质找矿是一个渐进的过程[7]。
2矿床的基本特征
三江口铀矿床位于九峰岩体的北部，黄竹龙断裂带的东南部，塘湾断裂带的东部。有上堡断裂和热水断裂从东北向西南延伸通过该区，三江口铀矿床位于工作区近东西向九龙江断裂和近北东向黄洞口断裂的夹持区及邻区(图1)。
图1湖南省汝城县三九矿田地质示意图
1-四元；2-上石炭统；3、4—石炭系大塘阶中上段；5—石炭系大唐阶下段；6-石炭纪岩石阶段；7、8—泥盆系锡矿建造；9—泥盆系乔奇组；10—泥盆系条间组；11-寒武系中群；12-下寒武统组；13-上震旦统；14-下震旦统；15—木樨头单元；16-中棚单元；17-高豪华单位；18—东陵单元；19-鱼王单位；20-福利单位；21-细粒花岗岩；22—伟晶岩细粒岩；23—地质界线；24—接触(气化)热变质带；25—测量和推断的故障；26—铀矿床；27—工作区域范围
2.1岩浆岩
该区所有露头均为九峰岩体(三江口超单元)的花岗岩。九龙江剖面位于东岭单元(J2D)岩体中，有一个晚期中棚单元(J3ZP)岩体，是工作区主要的富铀岩体。这两个时期的岩体超动力接触界面附近有铀矿化富集的趋势，认为不同时期的岩体接触界面对铀矿化有一定的控制作用。岩体自变质作用以碱交代为主，以钾钠长石化和单一钠长石化为特征；后者主要见于中棚单元，主要为白云母交代黑云母或交代长石和应时，黑云母交代后有氧化铁沉淀。该区花岗岩经历了三次碱交代(白云母化):第一次约为155Ma，第二次约为130Ma，第三次约为165，438+05 Ma [8]，相当于晚侏罗世木洞超单元和三江口超单元的高奢、中棚、木。
铀矿床的容矿岩石为燕山期灰白色斑状黑云母二长花岗岩，铀矿带岩性主要为碎裂花岗岩、花岗岩碎裂岩、碎裂岩和构造角砾岩。
2.2结构
矿区位于诸光-万阳杂岩体的中南部，区域热水断裂带的南部，城口矿田菱形格状构造的北部。本区断裂构造发育，形态多样，结构成分复杂。除上述区域性大断裂外，本区一般断裂构造按走向可分为北北东、北东向、近东西向和北西向四组。主要断层有热水断层(F103)、木洞断层、F101断层和黄洞口断层。本区NE、n NE向次级断裂，特别是九龙江不同级别的三角形断块，是有利的含矿断裂[8]。三江口矿区主要断裂构造特征见表1。
2.3围岩蚀变
铀矿带中赤铁矿化(钾长石)、紫(黑)氟化、水(绢云母)云母、绿泥石化、胶体黄铁矿化发育，但后期硅化及上述一种或多种蚀变是蚀变找矿的最重要标志，各种蚀变类型叠加也有利于矿化富集。蚀变的强度通常与矿化的强度呈正相关[9]。蚀变规模越大，矿化规模一般也越大。
2.4地球物理和地球化学异常
三江口矿区90%以上的异常带集中在东岭单元(J2D)，发现和圈定的15条异常带中有13条位于东岭单元，反映出东岭单元岩体是铀矿化的有利围岩。此外，伽马总场晕的长轴方向主要为东北方向，与区内主要构造特征基本一致。从其他放射性物探成果来看，该区伽马能谱和放射性水化学晕具有场晕尺度大、场值高、分布集中、方向性明显、各种场晕重合性好的特点。这些场晕主要沿接触带分布，受构造和接触带控制。
表1三江口矿区主要断裂构造特征一览表
2.5矿体地质
2.5.1矿体特征
本次调查圈定工业矿体39个，矿体主要产于F101、F23F205、F101-1等脉状断裂构造中。F101带组32个矿段平均厚度1.92m，单个工程最大厚度7.23m(ZK07-01)，最小厚度0.44m(ZK08-02)；12矿体平均厚度为1.71m，最厚矿体为3.40mF101-II-1)，最薄矿体0.55m (F10658)。厚度变异系数为66.77%，矿体厚度沿走向和倾向变化平稳。相对而言，九龙江断裂附近的北段较厚，南段略薄，反映出不同断裂交汇处附近更有利于成矿。
F23带四个矿段平均厚度2.58米，单个工程最大厚度4.66米(ZK39-01)，最小厚度0.75米(ZK3101)。三个矿体的平均厚度为2.84米，最厚的矿体为3.65米(F23-II-1矿体)，最薄的矿体为1.27米(F23-III-1矿体)。厚度变异系数为67.21%，矿体厚度沿走向和倾向变化稳定。
F205带10矿段平均厚度1.21m，单个工程最大厚度2.87m(ZK79-05)，最小厚度0.72m(ZK79-03)。六个矿体的平均厚度为1.1.4m，最厚的矿体为1.47mF205-III-1矿体),最薄矿体0.85米(编号F205-I-1矿体)。厚度变异系数为47.53%，矿体厚度沿走向和倾向变化平稳。
F31带两个矿段平均厚度为1.00 m，矿体F31-I-1平均厚度为1.02m；F3-2带1矿段厚度为0.80米，F3-2-I-1矿体平均厚度为0.80米..
该区成矿具有酸碱性、氧化还原性特征，矿体[10]纵向分带规律和横向规律明显。从九龙江剖面矿体见矿标高示意图可以看出，矿体具有明显的侧向特征(图2)，其侧向规律是矿体埋深由北向南变深，侧向角度约为300°，一般在20° ~ 35°之间。上部矿石为铀-玉髓-微晶应时型，中部矿石为铀-萤石型，深部矿石为铀-方解石-黄铁矿型。
九龙河段矿体见矿标高示意图。
1-矿体露头线和勘探线编号；2—隧道和序列号；3—探测槽和序列号；4—结构和数量；5-工业矿井孔及数量；6—
2.5.2矿石特征及加工技术性能
本区铀矿床主要有赤铁矿化花岗岩碎裂岩型、微晶应时脉型和构造角砾岩型。原生铀矿石以沥青铀矿为主，多以吸附形式赋存于花岗岩碎裂岩中。次生铀矿床包括黄绿色透明片状铀矿、铜铀云母等。，常见于花岗岩碎裂岩的溶腔中。矿石的* * *组合比较简单。主要金属矿物为赤铁矿和黄铁矿，脉石矿物主要为应时细脉，含少量玉髓和方解石。
三江口铀矿床发现时，由于预算原因，未进行矿石加工的专项技术性能试验，但芦泾矿田与三九地区相邻。两地花岗岩型铀矿床具有相同的成矿地质背景和矿石类型，加工、选冶技术指标相似。通过收集相关资料，在对比研究的基础上，对三江口铀矿床的选矿性能进行了评价。
三江口铀矿床矿石受到不同程度的断裂构造破碎。矿石中有含矿热液脉及伴生蚀变现象，节理裂隙也较发育，普通脉充填胶结。东岭组和彭中组花岗岩出露在主要的含矿断裂构造及其附近，岩石完整致密，围岩坚固。
所有矿体均产于最低侵蚀基准面以上，埋深一般为50 ~ 400米。
矿石和围岩的重量相差不大，分别为2.63g/cm3和2.65g/cm3。
岩石硬度一般为5 ~ 6，部分地区因硅化作用可达8 ~ 9。
松散系数为1.48 ~ 1.50。
休止角为40° ~ 450°。
为了研究铀矿石的工艺性质和经济技术指标，核工业第二三〇研究所在KD13-3、KD13-15、KD14-1-1、KD处的牛尾岭矿床进行了研究。
矿石岩性主要为硅化、赤铁矿化碎裂花岗岩和花岗岩碎裂岩，铀主要以细粒或细粒形式分布，沥青铀矿沿断裂呈细脉和细丝状分布。铀与黄铁矿化、硅化、紫黑色氟化和微晶应时脉关系密切，与三江口铀矿床铀矿类型相似。
铀浸出试验采用酸搅拌浸出勘探试验。为了了解影响铀浸出的主要因素，硫酸用量为6%(以矿石重量计)，二氧化锰用量为0.5%(以矿石重量计)，浸出温度为50℃，浸出时间为3h，粒度为0.5mm，矿石重量为100g，液固比为1∶1。打浆一次，用pH =1.5的稀硫酸溶液，搅拌10min，洗涤一次，用液固比为1: 1的热水直接在漏斗上洗涤。实验结果表明，铀浸出率为96.33%，尾矿中铀含量为0.0042%，浸出液剩余酸度为10g/L。
3主要成果和创新
3.1人口普查主要结果
经过湖南核工业地质局306大队多年的地质工作，在三江口矿区九龙江段共施工钻孔48个，其中工业钻孔30个，矿化钻孔6个，异常钻孔11个，非钻孔1个，见矿率98%(图3)。工业矿段累计表观厚度为102。三江口铀矿床具有矿体数量多、主矿体规模大、沿走向延伸性好的特点。铀矿体标高一般为- 200~300m，垂直幅度超过500m，埋深一般为100 ~ 500m，走向长度30 ~ 150m，倾向延伸20 ~ 150m。平均厚度为1.66m，厚度变异系数为69.68%。平均品位为0.142%，品位变异系数为147.04%。铀矿体主要为脉状、透镜状、网状脉状，产于NE向F101、F101-1、F23、F205等含矿断裂构造中。
3.2铀矿勘查的创新
1)加强了综合研究。根据区域成矿规律和对现有矿床、矿点、矿化点的详细研究，从区域上确定成矿远景区和下一步地质工作的找矿靶区，达到平面找点的目的。三江口地区铀矿地质工作始于20世纪50年代，勘查工作历经数次，时间跨度较长。很多工程技术人员换了新人，但几十年来，这方面的找矿一直没有实质性突破。我们前期整理了大量的资料，包括各种图件、实验室分析报告、岩矿鉴定报告、物化探成果等。通过对现有资料的分析和研究，对矿区内的矿床和成矿地质体有了更深入的认识，形成了空间概念。同时，通过可能符合客观实际的分析研究，推断矿体可能的赋存位置，指导下一步工程部署。
图3三江口铀矿床地质调查示意图
1—彭中单元细粒(斑状)黑云母二长花岗岩；东岭单元2-中粗粒斑状黑云母二长花岗岩；3-细粒花岗岩脉；4-实际测量和推断的地质边界；5—断层构造数量和产状；6—探测槽和序列号；7-工业矿井孔及数量；8—矿化孔和数量；9—异常孔和数量；10—无矿孔和序号；11-勘探线及编号
2)注意微弱异常。铁矿的磁法找矿、多金属矿的激发极化找矿、贵金属矿的地球化学找矿，都经历了从重视发现强异常到重视弱异常的相似历史[11]。在异常筛选中，以往主要强调该区的强异常和大异常。结果在强异常和“高大全”异常中找不到矿，在地面建了大量的探槽、探井、平硐勘探工程，但找矿效果甚微。在这一轮工作中，通过对该区强异常和大异常边缘的弱异常和小异常的分析研究，最终实现了找矿的突破。
4开发利用现状
三江口铀矿目前只完成了部分剖面的普查，矿体未封闭，需要进一步详查。主要矿石类型为硅酸盐类，矿石物质成分较为简单。矿石中的铀可分别用酸法浸出。根据类似矿床的选矿冶炼工艺试验，铀浸出率高，酸耗低，尾矿中铀含量低，水冶成本低。
5结束语
5.1待解决的问题
综合前面的研究分析，认为三江口铀矿床具有很大的铀资源潜力，特别是在其主要容矿构造的南延部分，尤其是深部。三江口铀矿目前只在九龙江勘查过。此外，三江口矿区南部石壁窝-木洞段地表铀矿化好于九龙江段，其铀矿勘查前景值得期待。
此外，受同一成矿地质背景的影响，九龙江剖面和石壁窝-木洞剖面受同一成矿断裂构造带控制，两剖面的成矿机制、矿体分布特征及控矿含矿规律是否相似，有待进一步科学研究。
5.2勘探开发前景
如前所述，三江口铀矿床位于“三九”地区，毗邻鹿井矿田、城口矿田等著名矿田。该矿建设条件好，矿石品位丰富，易采易选，酸耗低，工艺加工性能好。如果能投资开发利用，将会获得更好的经济效益和社会效益。
参考
田应龙，，全国震，等.湖南省铀矿化规律及矿产预测[R].湖南核工业地质局306大队，2009:452-460。
季克俭。热液矿床研究的重要新进展[J].湖南地质，1991，10(二):115-118。
姜碧光，陈旭，等.湖南汝城县三江口铀矿区普查报告[R].湖南核工业地质局306大队，2013:42-59。
黄，尹正平，凌，等.粤北302矿床沥青铀矿的时代、地球化学特征及成因研究[J].矿床地质学，2010，29(2):356-357。
梅水泉，蒋碧光，等.湖南省汝城县三九地区铀成矿地质条件及远景评价研究[R].湖南核工业地质局306大队，1994:37-46。
梅水泉。朱光山中段三九地区铀矿化特征及成矿机制探讨[J].铀矿地质，1997，13 (2): 83-88。
韩，人。地球化学[M]。北京:地质出版社，2003:196-197。
梅水泉，周倩，等.湖南省汝城县三江口地区铀矿化地质特征及找矿前景研究[R].湖南核工业地质局306大队，2011:41-43。
张占时，等.诸光-下庄铀集区成矿过程中水-岩作用的地质地球化学特征[J].地球化学，2005，34(5):483-493。
[10]金景福，倪，胡瑞忠. 302铀矿床热液脉垂直分带及其成因探讨[J].矿石地质学，1992，11 (3): 252-258。
[11]刘鹤峰，马友谊，等.创新思维与找矿实践[M].北京地质出版社，2006:3-25。
中国铀矿勘查的重大进展和突破——新世纪以来新发现和探明的铀矿实例
【作者简介】蒋碧光，男，1968出生，硕士，高级工程师，现任湖南核工业地质局306大队总工程师。1991毕业于中国地质大学(武汉)地质系岩石学矿物学专业，一直从事地质勘查工作。历任地质勘探项目技术员、专业负责人、技术负责人、项目负责人、地矿公司经理、大队总工程师。