中国熊佳矿床
该矿床的大地构造位置属于东亚地壳中国东南地洼区浙赣地洼系的长山-诸暨地洼圣源凹陷东部。根据成矿与构造-岩浆活化的关系，属于火山活动强烈的构造-火山喷发活化区。该矿床矿体集中，埋藏浅，矿石丰富，是我国主要的火山岩型铀矿床之一。
265队对熊佳矿床做了大量的地质和研究工作，积累了丰富的地质资料。核工业北京地质研究所(1974 ~ 1976)的陈、王、谢与265队组成联合科研组，对该矿床的地质特征和控制因素进行了专题研究。认为熊佳矿床是与火山作用密切相关的低温热液矿床。“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进行了多方法、多学科的综合研究，提出了熊佳矿床是同生沉积后叠加的成因观点。本书作者参观了该矿床，并研究了该矿床的相关地质资料。根据地洼学说及其多因复成成矿理论，熊佳矿床被认为是一个典型的多因复成铀矿床。
2.矿床地质特征及其多重成因证据。
1)开采地层及含矿围岩
矿区出露的地层为震旦系至寒武系、三叠系、上侏罗统和下白垩统，各地层分布见图4-3。上侏罗统不整合于古老的基底变质岩之上，是一套由大沽顶组、鹅湖岭组和西施组组成的火山碎屑沉积岩。详见熊佳矿床地层表(表4-1)。
表4-1熊佳矿床地层表
(根据北京地质研究所和核工业部265地质队数据)
铀矿化产于鹅湖岭组中下部的火山-沉积碎屑岩中。含矿岩石主要岩性为中粗粒凝灰岩和粗粒凝灰质砂岩，属于湖泊和河流沉积。整个含矿地层中火山沉积岩的化学分析见表4-2。含矿地层铀丰度值为10 ~ 45g/t，富含磷、碳、粘土、黄铁矿等吸附剂和还原剂，上下Th、P、Yb、Sr、Cu、Pb、Zn较高，表明铀在沉积成岩作用中已富集。含矿地层上下均有隔水层，上部为J3E2 ~ 4上部的碳质页岩、泥灰岩、粉砂岩，上部为J3E2 ~ 5，下部为大沽顶组的粉砂岩。含矿地层具有高渗透性和脆性。与上下隔水层相比，化学-力学-物理性质差异较大，易被后期构造应力所破坏，形成层间破碎带和破碎带，有利于铀矿化的形成。同时，含矿地层富含碳、粘土、磷、黄铁矿等铀的还原剂和吸附剂，为后期热液成矿提供了良好的铀富集条件。
2)矿床的构造形态和成矿构造
矿床所在地区经历了漫长的地质发展史和多期多阶段的活化，尤其是燕山中期大陆火山活动异常强烈，形成了复杂的构造-火山喷发活化区。矿区位于盛源火山断陷盆地内部断裂带边缘的一个向西南倾斜的向斜盆地内。盆地地层产状平缓，倾角一般为65438°+05° ~ 200°。无明显的大型褶皱构造，局部可见一些小型褶皱构造。
矿区内断裂构造十分发育，主要有东西向、东北向和西北向三组。东西向断层最大，主要分布在矿区北部边缘和矿区东部、南部(图4-4)。北缘东西向断层为缓倾角逆掩断层，造成盆地边缘晚侏罗世地层局部反转。东部两条东西向断裂(F2)和南部两条东西向断裂(F1)控制了晚三叠世断陷盆地的分布。北东向断裂主要有F4、F5和F6(图4-4)，为一组压扭性断裂，走向40° ~ 60°，东南或西北，倾角60° ~ 88°，均沿f以硅化挤压破碎带出露地表，断裂热液粘土广泛发育。北西向断层是一组张性或张性剪切断层，主要有F3等。这组断层规模较小，一般长几十米，宽几十厘米到1米。
铀矿化主要分布在熊佳的两条东西向断陷带F1和F2中，受东西向断裂控制。铀矿体的位置受层位和一些产状平缓、规模较小的顺层破碎带和破碎带控制。从剖面上看(图4-5)，这些破碎带或破碎带产生的位置，都是含矿地层产状发生变化的位置。含矿地层的产状变化与北东向断裂有关，往往发生在这组断裂带附近，而顺层破碎带或破碎带与北东向破碎带的交汇处通常是富矿和大矿体产出的集中部位。
3)火山岩及其与铀矿化的关系
核工业北京地质研究所(1977)将盛源盆地中、晚侏罗世火山活动划分为两大期、六次火山活动，即大古顶期和鹅湖岭期。在鼓形的顶部，进一步细分为三次火山活动。第一次是J3d2，在熔岩体和熔岩体中堆积了几十米厚的火山弹。第二次是J3D3 ~ 4的结晶凝灰岩，第三次是J3d4安山岩岩浆喷发。鹅湖岭期还划分了三次火山活动，第一次是J3e2的熔结凝灰岩，第二次是J3e3的凝灰岩和凝灰岩，第三次是J3e4的熔结凝灰岩或结晶玻璃凝灰岩，以第一次最强为特征。
由于在强烈喷发阶段频繁喷发，一次喷发和溢流形成的火山岩相对较厚，并伴有较多的铀源、矿化剂和热液流体。因此，喷发-沉积旋回中强喷发阶段形成的火山岩对铀矿化具有明显的控制作用。熊佳矿区铀矿化产出层位中的j3e 2～1和j3e 2～3两座凝灰岩是鹅湖岭期火山活动第一次强烈喷发的产物。此外，火山喷发的间歇时间也与铀矿化密切相关。间歇喷发形成的火山岩系具有较多的沉积岩夹层，沉积岩夹层的岩石物理力学性质与火山岩明显不同。在晚期构造应力的作用下，火山岩中容易形成破碎带，为成矿提供了有利的空间。
图4-4熊佳矿床地质示意图
(基于核工业北京地质研究院和265队的数据)
1.冲积和斜坡沉积；2.夹凝灰岩的粉砂岩和细砂岩；3.熔结凝灰岩、凝灰岩、凝灰质砂岩和粉砂岩；4.夹凝灰岩的粉砂岩；5.含煤层的长石应时砂岩；6.浅变质砂岩、千枚岩和片岩；7.黑云母花岗岩；8.压缩性断裂；9.压剪断裂；10.拉伸断裂；11.性质不明的骨折
4)矿体形态和矿山附近围岩的变化
铀矿体的形态主要受容矿岩石的岩性和成分、层理破碎带、破碎带和北东向剪切层破碎带的控制。矿体主要为透镜状、厚饼状、豆荚状、层状(图4-6)。所有工业矿化均产于鹅湖岭组中下部，但不受层位严格限制，常出现跨层矿体。特别是在铀钼矿化转化叠加后期，矿体形态更加复杂，厚度增加，品位提高，最高品位达到65438±0.6%。
图4-5熊佳矿床9号剖面
(根据265旅的资料)
1.碳质页岩和粉砂岩；2.砂岩；3.砾石和砾石砂岩；4.矿体；5.簇状砂岩；6.层凝灰岩；7.水晶片-玻璃片凝灰岩；8.砾石凝灰质砂岩
矿体附近围岩蚀变发育，主要有迪凯石化、水云母、高岭石、硅化、萤石和碳酸盐化。与铀矿化有关的围岩蚀变有两个阶段，即早期热液粘质化和晚期硅化。早期热液粘土岩的特点是面积大，蚀变矿物简单，分带不严格。粘土建造主要产于鹅湖岭组中下部靠近北东向或北西向大断裂的火山碎屑沉积岩层间破碎带、破碎带和渗透性地层中。蚀变带中最具特征的矿物是地开石，其次是玉髓、水云母、高岭石和碳酸盐。根据矿物组合，核工业北京地质研究所(1977)划分了地开石-微应时带(中央带)和水云母-碳酸盐带(外围带)。铀磷块岩化主要分布在上述两条带之间靠近地开石-微应时带的一侧(图4-7)，常形成厚而富的铀磷块岩体，矿化范围比热液粘土蚀变带宽。晚期硅化是利用早期热液粘质的通道和蚀变空间进行的，严格叠加在早期热液粘质之上，但范围比粘质小得多。在矿化区的一些钻孔中，可以看到铀-磷化中有弱硅化，并伴有紫色萤石和金属硫化物的形成，导致铀品位升高。另一方面，在晚期硅化强烈的地区(如1110孔)，可以看到晚期硅化对早期粘土质的强烈改造，并表现出明显的叠加分带(王等，1980)。蚀变带的中心是应时带，两侧是应时-地开石带，外侧是水云母带。应时-地开石带产大量萤石、辉钼矿、黄铁矿和一水硬铝石。与晚期硅化作用有关的铀钼矿化叠加改造了早期铀磷矿化。在矿化中心，铀的品位达到1.06% ~ 1.6%。因此，富厚的铀磷、铀钼混合矿体往往形成于后期硅化强烈叠加改造的地区(图4-6)。
图4-6 11处熊佳矿床节理剖面图。
(据核工业部北京地质研究所)
1.粉砂岩；2.层凝灰岩和粉砂岩；3.结晶碎屑层凝灰岩；4.簇状粉砂岩；5.砂质页岩和粉砂岩；6.地层不整合的接触边界；7.地层假整合的接触边界；8.地层整合的接触边界；9.工业矿床；10.钻孔数量；11.钻孔深度(米)
5)矿石结构和成分
根据不同的矿石类型，矿石的结构具有不同的特征。铀矿石的结构与含矿岩石的结构有关。晶屑层中的凝灰岩矿石具有胶结结构和块状结构，含铀的磷块岩以胶结物形式出现，富矿中的磷块岩以筛状存在。在凝灰质砂岩矿石中，胶磷矿以凝胶块的形式分布在矿石中；粉砂岩矿石中，胶磷矿沿微层理分布，形成微层理结构；但在后期铀、钼矿化叠加改造的矿石中，常出现脉状和网状脉状构造。
图4-7熊佳矿床11号剖面围岩蚀变分带示意图
(据核工业部北京地质研究所)
1.砂质页岩；2.粉砂岩；3.砂岩粉砂岩夹层；4.簇状砂岩；5.凝灰质砂岩；6.结晶碎屑层凝灰岩；
7.层凝灰岩；8.凝灰岩砾岩；9.层间破碎带；10.微应时-迪凯石带；11.水云母碳酸盐带；
12.水云母；13.工业矿体；14.第二阶段矿化蚀变带
矿石的物质成分随其形成时代的不同而不同。两种铀矿化矿石的化学分析结果见表4-3。早期铀矿石主要由应时、地开石、胶磷矿、水云母、方解石和黄铁矿组成。晚期铀钼矿化通常叠加在早期铀磷矿化之上，属于铀磷钼混合矿。其矿物组合复杂，除胶磷矿、应时和地开石外，还有大量萤石、一水硬铝石和金属矿化。详见表4-4。早期铀磷块岩分布广泛，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块岩化之上，形成了矿物成分复杂、铀矿品位丰富的多因复成铀矿。不同矿石类型中铀的存在形式不同。在铀磷矿石中，铀主要以吸附形式存在于含铀胶磷矿中，约占该类矿石的90%。在铀钼矿中，铀主要以吸附的形式，或以细沥青铀矿的形式存在于胶磷矿、胶磷矿和萤石中。
磷在铀矿石中以胶磷矿的形式存在。胶磷矿为黄褐色至灰白色，具有凝胶状结构，有时具有清晰的干裂纹，呈块状、平行条状和筛状。胶磷矿不是无定形矿物，而是六方柱状晶体磷灰石结构的结晶矿物。这可能表明胶磷矿最初是以无定形磷酸钙胶体的形式沉积，然后脱水硬化后开始聚集结晶，形成超显微磷灰石晶体的集合体，但仍保留了其胶体结构和形态。在铀钼矿中，磷以粗柱状磷灰石的形式产出。它是早期胶磷矿形成后再结晶和强烈热液改造的产物。
表4-2熊佳矿床容矿岩石全化学分析(%)
(据核工业部北京地质研究所)
表4-3熊佳矿床矿石化学全分析(%)
(据核工业部北京地质研究所)
表4-4矿床中两种矿石类型的矿物成分表
根据张万良的研究，铀和磷之间有明显的正相关关系，相关系数为0.8 ~ 0.9。而铀钼矿中铀和磷的关系并不明显，因为早期含铀磷块岩是经过重结晶提纯的(图4-8)。
图4-8两种不同矿石中铀和磷的关系图
(根据张万良的说法)
1.磷酸铀矿石；2.铀钼矿
6)同位素地质学
铀矿石铀铅同位素研究表明，铀矿化年龄有两期(北京三院，1977)。铀铅法测定含铀胶磷矿的结果为127 ~ 136 Ma，相当于早白垩世的下限年龄，表明铀-磷块岩化开始于鹅湖岭组形成之后。铀铅法用于测定被铀、钼矿化的胶态硫钼矿。成矿年龄为65438±006ma，相当于晚白垩世的形成。结合两个成矿期的矿物组合特征，认为熊佳矿床的形成经历了两个明显的热液成矿期，主要成矿期为136 ~ 127 Ma。
3.矿床形成条件分析
1)成矿物质来源
王等(1980)认为矿床的成矿铀源主要来自含矿岩系中的一些低品位同生磷铀层和岩石中相对分散的铀。华东地质局赣杭区专项组(1988)认为，铀主要来自矿床外的古基底，特别是下寒武统碳质页岩，平均铀含量51g/t，厚度几十米，风化后可提供较多的铀。鉴于多期成矿和多期成矿的特点，我们认为成矿的铀源是多源的。上侏罗统成岩阶段，侵蚀源区既有寒武系碳质板岩和加里东期花岗岩中的铀，也有喷出物中的铀，导致火山碎屑沉积岩中铀的成岩富集达10 ~ 45g/t，为表生热液叠加改造成矿提供了充足的铀源，也具有多期成矿的原生性。此外，在随后的热液成矿过程中，还会带来一些深部铀源和分散在含矿岩系中的铀，在成矿有利位置叠加富集。
2)成矿的物理化学条件
从矿化带内主要矿化期——铀磷化期的蚀变来看，可以认为主要成矿作用是在中低温下进行的。用均匀法测定了铀钼矿化晚期同期紫色萤石的温度，结果为150 ~ 190℃。在矿化中心的强硅化带，有中高温形成的一水硬铝石。此外，热液粘质蚀变与铀钼矿化同时出现，表明铀钼矿化的热液活动形成于熊佳矿床的晚期，经历了一个从中高温到中低温的演化过程。矿化主要发生在凝灰岩的层理破碎带，产状平缓。根据矿体剖面分析，上覆地层不厚，累计厚度小于350 ~ 400 m，矿物组合以中低温为主。可以推断主成矿期深度为中浅，成矿压力为中低。
3)成矿空间和动力条件
矿床的空间条件十分有利，表现在成矿剖面上靠近有利的构造地球化学界面和岩石地球化学界面。从含矿岩系的岩性、成分和铀矿化的剖面分布可以看出，矿体主要产于鹅湖岭组中下部的中粗粒凝灰岩和粗粒凝灰质砂岩中，属于透水性较好的脆性岩层，上下岩层为相对柔性的隔水层。由于两者物理力学性质差异较大，受构造应力作用后容易断裂，形成层间破碎带，引起含矿岩系中各种构造裂隙的发育，从而形成有利的成矿作用。
燕山期构造岩浆活化为铀矿化提供了热液和驱动条件。盛源火山盆地上侏罗统分为两期6次火山活动，矿区东部分布燕山期黑云母花岗岩，表明矿区地壳在燕山期处于强烈活化状态，为铀矿化提供了充足的热液和动力源，使先存地层中的铀被活化，形成矿体，再活化再富集沉淀，形成大型铀矿床。
4.矿化演化
1)成矿大地构造演化
成矿区和区域的构造演化经历了地槽、地台和地洼三个构造阶段。在地槽阶段的沉积时期，形成了一套新元古代至早古生代以复理石韵律为特征的碎屑岩和海相火山岩。中志留世末的加里东构造运动使地槽回归，使先存地层普遍发生浅部区域变质，并伴有加里东期花岗岩类岩石的侵入。矿区内无地台构造层，但从泥盆纪到中三叠世，早期沉积了陆相碎屑岩，中晚期形成了一套分布广、厚度大的浅海碳酸盐岩夹碎屑岩的岩层。最后，海陆之间的含煤地层沉积形成了台地结构层。
晚三叠世为地洼期，晚三叠世沉积了一套陆相含煤碎屑岩。晚侏罗世形成了一套火山沉积碎屑岩，早白垩世沉积了厚厚的红层，充填了盛源火山盆地，形成了地洼构造层。该构造层的主要特征是发育一套上侏罗统酸性火山碎屑沉积岩，并以不整合形式覆盖地槽构造层。在地洼阶段(燕山运动中晚期)强烈期，区内有燕山期黑云母花岗岩侵入和大规模中酸性火山活动，表明构造-岩浆活化强烈发育。
2)铀矿化的演化
根据熊佳矿床地质特征及矿区和区域地质演化简史，该矿床的形成经历了火山盆地基岩中铀的初始富集、地洼阶段铀的成岩富集、地洼阶段改造和叠加富集期的热液成矿作用。
火山盆地基底岩石中铀的初步富集。在地槽构造层中，寒武系地层中有一套黑色页岩系，铀丰度值较高，平均为51g/t，成为地槽沉积成岩阶段的原始富集层，为后续成矿提供了重要的铀源。
沉积-成岩阶段地洼阶段铀的富集。矿区及其周边存在浅变质岩系和地槽期形成的加里东期花岗岩体中铀含量较高的岩石或岩体，在地洼期强烈的构造-岩浆活化作用下，形成地貌反差强烈的富铀侵蚀源区。同时，盛源断陷盆地发生了大规模的火山喷发，形成了富含碳、粘土、磷和黄铁矿的吸附剂和还原剂，在鹅湖岭组中下部部分层位形成了铀成岩富集的含矿层(10 ~ 45g/t)，含矿层累计厚度达80 ~ 100 m，因此， 鹅湖岭组中下部的火山碎屑沉积岩系既是矿床的容矿围岩，又是铀源层，属于成岩后热液成矿的铀源层之一。
地洼阶段改造叠加富集阶段热液成矿作用是火山盆地基底岩石铀初始富集和盆地盖层火山-沉积岩铀成岩富集后，地洼阶段中后期构造-岩浆活化作用影响下的一系列热液成矿作用。根据铀矿时代和矿石矿物共生组合，结合地质特征和成矿条件分析，熊佳矿床热液成矿期可划分为两个成矿世代，即燕山中期的中低温火山热液成矿和燕山晚期的热液叠加富集成矿。火山热液成矿是最重要的铀矿化。是以火山热液为主，混有古地表地下水的混合热液。在构造驱动力的作用下，上升到矿区鹅湖岭组中下部有利的构造-岩性部位成矿，以铀磷块岩化建造为代表，矿石年龄127 ~ 136 Ma。燕山晚期，热液叠加富集成矿，以铀钼矿化为代表，矿石年龄106Ma。铀钼矿化通常只叠加在早期铀磷矿化之上，使矿体富厚。从矿化中心的矿物组合来看(表4-4)，有中高温形成的一水硬铝石，表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磷矿的发育表明含矿热液可能主要来自深部。我们倾向于认为燕山晚期的铀钼矿化与该区异常地幔有关(研究区位于赣杭坳陷带和武义隆起带的复合部位)，富含F和∑CO:的成矿流体在早白垩世晚期发生分异。这种成矿流体通常继承现有火山岩浆的上升通道，在火山盆地中叠加成矿。
综上所述，熊佳矿床的形成是多期构造、多种铀源和多次铀矿化叠加富集的结果。我们认为熊佳矿床的成因属于多因复成铀矿床，具有多源、多阶段、多成因和累积堆积的特点，以火山热液成矿作用为主。