广西向阳坪铀矿床

(湖南长沙核工业230研究所410011)

[摘要]广西向阳坪铀矿床位于庙儿山岩体中部。在科学研究和评估的基础上，核工业230研究所开展了7年的普查工作。在此期间，矿区岩浆岩、构造、矿体、矿石及围岩蚀变特征已基本查明。总结了该区成矿构造的形态、规模、产状、空间分布特征及控矿规律。大致查明了该区铀矿化的分布规律和找矿标志，认为不同阶段岩体间的接触界面对铀矿化有一定的控制作用。初步查明了矿床成因及控矿因素，认为向阳坪矿床是一个具有良好开发利用前景的大型铀矿床。

【关键词】铀矿床；向阳坪；庙儿山岩体

向阳坪铀矿床位于广西壮族自治区资源县，苗儿山岩体中部(图1)。在广西桂林资源县以南60公里，湖南邵阳新宁县以北74公里的沙子江矿床外围，有一条通往202省道的简易公路。

1发现和探索过程

向阳坪铀矿地质工作始于20世纪60年代。1965原309旅组织的桂北普查战役，开启了苗儿山地区铀矿地质工作。通过1∶25000地面伽马测量，圈定了张家、沙子江-双花江、马林、杨家庄-申冲、胡家田-上小地等异常区。

1988 ~ 1991年，中南地质勘查局230研究所、310大队根据菱形块体断层模型[3]，在《广西资源区航空地质调查》中将沙子江、孟公界外围地区列为铀矿找矿靶区。

1988期间，中南地质调查第306大队进入庙儿山岩体中南部进行第二轮铀矿勘查，对向阳坪、孟公界矿、双花江矿床等沙子江矿床及周边开展工作。

65438至0998年，华南达夫铀矿勘查选区组周伟勋、张金业将该区列为斗笠山岩体周边达夫铀矿有利远景区之一[4]。

2002-2003年，核工业二三○所开展了铀矿地质专项科研工作，提出了对孟公界矿床、沙子江矿床及其周边向阳坪地区的重新认识和进一步评价的建议[5 ~ 6]。

2005-2006年，核工业二三〇研究所对广西资源县李大平-向阳坪地区铀资源远景进行了系统评价，认为向阳坪铀矿床与沙子江矿床处于同一地球动力学和铀成矿地质背景，其含矿断裂的规模、产状、物质成分、围岩蚀变及矿化引起的物化探异常与沙子江矿床f相似，断裂带相似，地表有多个铀矿化点和带，找矿线索清晰、明确以此为依据，划分出李大平、沙江南两个I级景区，皮树坪、白岩山两个II级景区，老棚五个III级景区[7]。

图1庙儿山区域地质示意图

1-四元；2-白垩纪；3-三叠纪；4-二叠纪；5-石炭纪；6-泥盆纪；7-奥陶纪；8-寒武纪；9-震旦系；10—板溪集团；11-岩体或地层边界；12-骨折；13—庙儿山复式花岗岩体；14—岳城岭复式花岗岩体；15-工作区

2006年至2008年，核工业二三〇研究所在评价项目未完成的情况下，提前在李大平-向阳坪地区进行了铀矿普查。2006年普查之初，通过对前人资料的综合分析和多次野外地质调查，普查之初将皮树坪地区作为重点建设区域。在2006 ~ 2008年，* *完成了40221m的钻探，并在该段揭露了多个良好的工业矿体。2010提交向阳坪地区皮树坪地区普查报告，皮树坪地区作为详查远景区提交，向阳坪矿床发展为中型铀矿床[8 ~ 9]。

2009年~ 2010年，为了扩大找矿成果，核工业二三〇研究所在向阳坪地区李大平段进行了铀矿普查。通过总结前三年的普查经验和找矿模式，一方面通过少量工作系统揭露了皮树坪剖面F800、F805和F9构造带群，发现F9构造带群中有多个矿化富集中心；另一方面，普查的重点逐渐转移到李大平段，重点关注F10构造带群的矿化及其与F9构造带群的交汇处，最终在F10构造带[10 ~ 13]的中北部揭示了较好的铀矿化。

2011至2012，核工业二三0所继续在向阳坪地区李大平段和F7带北段开展铀矿找矿工作，在F10构造带和F7北带均取得了良好的找矿效果，并提交了李大平和F7带北段两个详查区。

2013向阳坪铀矿床进入详查阶段。起初，核工业二三0研究所系统地控制了矿床东部F7带北段的主要矿体。目前F710构造带出露的主要矿体从7 ~ 0线至7 ~ 12线连续性较好。

2矿床的基本特征

向阳坪铀矿床位于庙儿山花岗岩穹窿中部，香草坪断裂西侧孟公界-沙子江断裂带南侧，豆渣山岩体西南角。矿床位于香草坪岩体与豆渣山岩体接触界面两侧(图2)。

2.1岩浆岩

矿区出露的岩体有印支期的香草坪岩体、燕山早期第二期的豆渣山岩体和燕山晚期的细粒花岗岩脉(γm)。

印支期香草坪岩体:以基岩出露，大规模侵入东部花岗岩，在矿区大面积出露。岩性主要为中粗粒斑状黑云母花岗岩，主要矿物为钾长石(34.61%)、斜长石(19.05%)、应时(34.23%)和黑云母(4%)。岩石中平均铀含量为33.88×10-6，钍含量为34.13× 10-6，Th/U为1.01。K-Ar法岩体同位素年龄为172 ~ 200ma，R b-Sr法全岩为260Ma[14]，U-Pb法锆石为(211 2) Ma [15]。

燕山早期豆渣山岩体:在香草坪岩体中，岩支主要出露在矿区东北部，南部的皮树坪段也有零星出露。岩性为中细粒或细粒云母花岗岩，主要矿物为钾长石(31.6%)、斜长石(25.8%)、应时(34.5%)、黑云母(3%)和白云母(4%)。岩石中平均铀含量为26.66×10-6，钍含量为21.18 × 10-6，Th/U为0.79。K-A r法测得的黑云母早期同位素年龄为155 ~ 180 Ma，近代同位素年龄显示为印支晚期，其中R b-Sr同位素年龄为(214±3)Ma[14]，白云母Ar-Ar同位素年龄为(206)。

燕山晚期细粒花岗岩(γm):多产于岩脉或树枝中，岩石呈灰白色，具细粒花岗岩结构。主要矿物有应时(30%)、长石(60%)、白云母(10%)等。应时是均质的，粒度为1 ~ 2mm。岩石中平均铀含量为23.13×10-6，钍含量为4.47× 10-6，Th/U为0.19。

图2向阳坪铀矿床地质示意图。

1-上震旦统老豹组硅质岩；上震旦统陡山沱组浅海相暗色泥岩；下震旦统南沱组3-砾石砂岩；4-印支期粗粒黑云母花岗岩；5—燕山早期第二阶段中细粒云母花岗岩；6-燕山晚期细粒花岗岩脉；7—断层带及其编号；8-矿区

矿区各期花岗岩的Rietmann指数(δ) < 2、Wright碱度(τ) > 3属于钙碱性组合，Al2O3/(Cao+K2O+Na2O) > 1属于铝过饱和类型。SiO2 _ 2含量稳定，K20和Na2O含量高，富碱，K2O/Na2O比值低，岩石中K+和Na+含量平衡。Fe3 ++和Fe2 ++的含量普遍较低。Al203含量高(> 13%)，TiO 2含量低。从旧到新，Ca2+、K+、Fe2 ++和Fe3 ++逐渐减少，Na+逐渐增加，K2O/Na2O值减少(表1)。

表1香坪坪铀矿床不同时期花岗岩的化学成分

2.2结构

F7断裂带:出露于矿区东部，向北穿过沙子江矿床，延伸2700余米，主体走向北北东向，产状105 ~ 110∠75 ~ 85，是主要控矿硅化断裂之一。断裂带由F700-F719等次级断裂组成，以压扭性为主，岩性多为杂色硅化碎裂花岗岩、花岗岩碎裂岩。硅质脉发育在断裂带中，以脉状、细脉状、网脉状充填在硅化花岗岩碎裂岩中。

F8断裂带:是该矿床的主要成矿断裂带之一，属区域性次级构造沙蒙断裂。它从北部进入沙子江矿床，是沙子江矿床最重要的控矿断裂。它像扫帚一样向南伸展，由F800断层、F802断层和F805断层组成。

F800断裂带:F800断裂带总体走向为北北东向，延伸4000米，贯穿矿区，产状为110 ~ 125∠65 ~ 85，是矿床的主要成矿断裂之一。由F800-1-F800-9等次级断层组成，具压扭性，岩性以碎裂岩、花岗岩碎裂岩、角砾岩为主，多被白色硅质脉和黑红色微晶应时脉充填。

F802断裂带:延伸长度4500 m，总体走向为N N E，倾向为SE，由F802、F802-1等断层组成。断裂为压扭性，岩性主要为花岗岩碎裂岩和硅质角砾岩。角砾岩以黑色玉髓为主，裂隙中发育白色、灰色硅质细脉。

F805断裂带:该带呈北北东向贯穿全区，断续向北延伸至矿区外，向南延伸至55勘探线与皮树坪段F9断裂带交汇处，全长10km以上，宽3 ~ 5 m，最大宽度25m，产状110 ~ 140 ͦ.断层呈平缓波浪形延伸，常见分支复合、扩张和收缩现象，下盘发育一系列与之平行的次级断层，是矿床的重要容矿构造。岩性主要为碎裂岩和花岗岩碎裂岩，大部分断层被硅质脉充填。

F9断裂带:出露于矿区西部，地貌特殊，呈S形分布，与区内其他断裂带极不协调。总体走向SN，倾向西，倾角25° ~ 49°，出露长度约6200米，宽度几米至70米。局部胀缩频繁，断裂岩性以糜棱岩、角砾岩、硅化花岗岩碎裂岩、碎裂花岗岩为主，中心发育数米至百米以上规模的白色块状应时脉。

F10断裂带:断续延伸，长约7 ~ 8 km，宽0.5~70m，主要出露于李大平段，矿区内出露3700m，产状95 ~ 110 ∠ 50 ~ 85，是该矿床主要成矿断裂之一。该断层向北稳定延伸，向南与F9断裂带相交。受F9断裂带东西向延伸影响，与F9断裂带交错，其南部隐伏于F9断裂带下盘。岩性主要为碎裂花岗岩和花岗岩碎裂岩，部分地段有糜棱岩和构造角砾岩，黑色微晶应时脉夹大量胶磷矿。

F11断裂带:断续延伸约2km，宽度0.5 ~ 1m，产状15 ~ 25 ∠ 55 ~ 64。主要出露于李大平和老棚，发育多条次级平行断层。岩性主要是碎裂花岗岩和花岗岩碎裂岩。

2.3矿体特征

矿体形态及规模:X XX工业矿体品位333+3341，由勘探阶段* * * *圈定，多呈脉状、平透镜体或小透镜体，主要产于F7、F8、F9、F1。1号正在突破。矿体规模以小型为主，其中* * x x矿体超过50t。大部分矿体走向长度为100 ~ 150米，倾向长度为50 ~ 100 ~ 800米。主矿体(超过50吨)走向长度为100 ~ 800米，倾向延伸50 ~ 250米。

矿体的产状、产状标高和埋深:矿体的产状与其所在的破碎带产状基本一致。大部分矿体总体产状为90 ~ 110 ∠ 50 ~ 85，F9断裂带矿体产状为240 ~ 280 ∠ 12 ~ 45，呈上陡下缓趋势。

矿体垂直标高660 ~ 1586 m，垂直幅度926m，均为隐伏矿体，埋深50 ~ 800 m..

矿体品位和厚度:矿体平均厚度1.05m，厚度变异系数92%，矿体品位0.050% ~ 0.350%，平均品位0.65，438+065，438+09%，品位变异系数52%。

2.4矿石特征

矿石类型:主要有铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型、铀-玉髓型、铀-萤石型和铀-方解石型，其中前两种最为常见，主要呈浸染状和细脉状分布于硅化带及其两侧的破碎花岗岩中。

矿石结构构造:主要为胶体结构、交代残余结构、脉状结构、网状脉状结构、浸染状结构、角砾状结构。

矿石的矿物组成:主要铀矿物有沥青铀矿、铀黑、铀闪石、铀云母和铜铀云母。伴生金属矿物简单，主要为赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿和少量辉锑矿。脉石矿物主要有应时、微晶应时(玉髓)、长石、水云母、绢云母、绿泥石，少量方解石和萤石。

矿石化学成分:矿石中Al2O3、K2O、Na2O明显低于围岩，Fe2O3含量远高于围岩，最高可达38.6438+09%。矿石和岩石中微量元素组成相似，矿石中Cr、Rb、Sn、Nb、Zr、Ta、Bi等元素含量与围岩相似(表2)。Cu、As、Mo、Sb比围岩平均值高几倍到几十倍，但不符合综合利用的要求。Co、Ni、W、H g等比围岩低几倍至几十倍，这些元素的含量从矿化中心向外围岩依次增加，其中围岩中W含量最高为3359×10-6，值得综合找矿时注意。

表2向阳坪铀矿床矿石、构造及围岩中部分微量元素含量(wB/10-6)

3主要成果和创新

3.1主要成果

1)向阳坪铀矿床投入钻探工作量* * * 98692.86m，施工钻孔181，其中工业钻孔89个，矿化钻孔34个，异常钻孔49个，非钻孔9个，见矿率67.96%。

2)确定3个详查远景区(皮树坪地区、李大平地区、F7断裂带北段)和3个普查远景区(老棚地区、F805北段、F7南延、F8、F9)。其中，皮树坪远景区位于64号至47号勘探线之间，包括F800、F805、F9等构造带组，面积1.88 km2；；李大平探区位于勘探线D72~D59之间，包括F100、F101、F102、F105等构造带组，面积1.49 km2；F7断裂带北段的详细勘探位于7-23和7-44勘探线之间，包括F703、F704和F71。同构造带群，面积0.75km2，目前在F7断裂带北段率先开展新一轮详查，找矿成果有进一步突破。

3)大致查明了矿床中断裂的空间分布和控矿规律。矿区构造的基本格架主要由近南北向、北北东向、东西向、北西向和北东向五组断裂组成，其中近南北向和北北东向断裂最为发育，是主要的控矿和容矿断裂。由东向西大致等间距分布有F7、F8、F9、F10、F11断裂带，各断裂带由一系列次级断层组成，次级断层密集发育，呈带状出现，或平行或相交或尖灭。区内铀矿体、矿化体和异常点的分布受控于这些断裂的交汇夹持部位、构造变异部位和切割香草坪岩体、豆渣山岩体及其接触带。

4)大致查明了该区的热液蚀变特征。矿区热液活动发育，活动范围广，与铀矿化关系密切。根据蚀变与矿化的关系，可分为矿化前、矿化中和矿化后三个阶段。矿化前蚀变主要为绿泥石化和水云母化，多为叠加，广泛分布于断层两侧围岩中。赤铁矿化、黄铁矿化、硅化和钾化是成矿期的主要蚀变，与早期绿泥石化和水云母叠加有利于成矿。矿化后蚀变主要为高岭土和白云母，多存在于裂隙发育区。与铀矿化密切相关的硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、钾长石化、紫黑色氟化作用发育，具有多期叠加多期热液活动的特点，形成黄绿色蚀变带和红色蚀变带。矿化中心常见红(黑)微晶应时脉、紫黑色萤石脉、肉红色方解石脉，两侧为赤铁矿化、硅化、钾质花岗岩碎裂体。次生铀矿物通常产于红色微晶应时脉中，主要发育于F7断裂带、F8断裂带、F9断裂带下盘及F10断裂带南部。黑色微晶应时脉多与暗色胶状黄铁矿共生，紫黑色萤石脉略晚于黑色微晶应时脉，肉质红色方解石脉晚于紫黑色萤石脉。这组矿脉主要发育在F10断裂带的中北部、F9断裂带的主带和F8断裂带的北部。各期成矿脉的多次叠加对成矿特别有利。

5)发现岩体接触带对矿化有一定的控制作用。豆渣山岩体以岩枝形式侵入矿区香草坪岩体，矿区中部李大平段形成一条近东西向分布的岩枝，周围有大量次生凸起，形态极其复杂。目前，许多钻孔揭示了豆渣山岩体与香草坪岩体接触带附近的断裂带中存在工业铀矿化，矿体的总体横向与岩体接触带的走向一致。地球化学分析表明，铀矿石、豆渣山岩体和香草坪岩体的稀土元素分布模式相似，其中铀矿石和豆渣山岩体的稀土元素含量和分布曲线高度一致(图3)，表明该区铀矿化具有矿岩同源性[17 ~ 18]，岩石接触带在向阳坪铀矿成矿过程中的作用不可忽视。豆渣山岩体与香草坪岩体的接触边界复杂多变，深部多花岗岩穹丘。因此，沿两岩体接触边界找矿，特别是深部岩体的产状变化，具有很好的指导意义。

6)初步查明了矿床成因和控矿因素。向阳坪铀矿床为上升热液淋滤成因，属热液脉型铀矿成矿系列花岗岩内带亚系列中的蒋莎型。主要控矿因素包括多期岩浆活动形成的晚期以基岩形式出现的大花岗岩体与以岩株形式出现的小岩体的接触带，多期继承性断裂构造活动形成的左右展布的北北东向脆韧性走滑断裂系统，多期构造-岩浆热液活动形成的各种热液脉和蚀变，后续淋滤叠加形成的次生铀富集。

图3香坪坪铀矿床不同阶段花岗岩和铀矿石的稀土元素分布模式。

球粒陨石值根据博因顿(1984)[19]。

产铀岩体为香草坪岩体和豆渣山岩体，古铀含量高，为成矿提供了丰富的铀源。多期构造-热液事件使岩体发生自变质作用和热液蚀变，增加了铀源体中铀的活度，形成含矿热流体。铀矿化与北北东向构造破碎带密切相关，矿床位于北北东向走滑断裂带(如F7、F8、F9、F10等)上。)穿过印支期香草坪岩体与燕山早期豆渣山岩体的接触带。它主要受以沙蒙断裂带为标志的韧脆性剪切带控制。伴随韧性剪切变形，热水溶液从围岩中提取铀，活化并迁移铀。随着地壳的快速隆升，剪切带进入相对开放的体系，上升的成矿热液与大气降水和地下水混合，铀的溶解度迅速降低。含矿热液沉淀在次级剪切带、较小剪切带、裂隙和节理中，并富集在矿石中。

3.2主要经验和创新

(1)现场找矿和深部找矿是有效的技术途径，目标选择是关键。

近年来，核工业地质系统在象山、粤北、桂北等地发现了老矿区外围及深部找矿的成功范例。在确定庙儿山找矿靶区的过程中，经过多次野外调查和大量资料分析，认为向阳坪地区与北部的沙子江矿床处于同一地球动力学和铀成矿地质背景，其主要断裂的规模、产状、物质成分和围岩蚀变与沙子江矿床的主要控矿断裂——F8断裂带相似，应具有良好的找矿前景。核工业230所大胆选择了当时并不被看好的向阳坪地区作为重点找矿区域。在该区铀矿普查中，坚持以地质研究为基础，以物化探方法技术应用为支撑，边施工边研究边适度调整的“三位一体”技术思路和布设原则，综合分析研究矿区立体找矿信息，大大提高了地质找矿工作效率，最终取得了良好的找矿效果。

(2)引进和应用新的成矿理论作为找矿的技术指导，发挥科学研究在找矿中的作用。

本文以走滑构造理论和现代大陆动力学成矿系列理论为基础，综合分析前人成果，深入研究矿区成矿地质条件和找矿潜力。认为NE-NNE向一套性质相似的雁行左旋走滑断裂构造系统控制了矿区大部分矿体的空间分布，多期构造-岩浆热事件与铀矿化密切相关。

(3)加强野外地质调查，重视物化探成果在找矿中的作用。

遵循老一辈地质学家“没有野外就没有地质工作”的教导，把野外地质调查作为首要工作内容，把野外基础地质工作和地质研究贯穿始终。对矿区内一系列断层的产状和关系进行了重新整理，对原地质图中的许多疏漏和错误进行了补充和修正，扩大了相关断裂带的规模。

工作初期，通过多次野外地质路线的调查、反复推敲和讨论，重新整理了皮树坪地区F9、F800、F805的产状和关系。认为前人划分的F9断裂带中段下盘密集发育的一系列次级断层(F901~F907 ~ F907)实际上应该是F805断裂带群的向南延伸，而原F805断裂带群的南段是F800断层的向南延伸(图4)，这些断层的规模比以前认识的要大。实际上，整个皮树坪段位于F800和F805断裂带与F9断裂带的交汇和夹持区。物化探结果也表明，该剖面有明显的210 Po异常分布，场级显示完整，明显受断裂控制。项目组认为该段应具有良好的成矿潜力，并将其作为工作初期的重点施工段。经后期钻探验证，该段上述断裂带中揭露出多处工业矿体。随着普查工作的进一步深入，最终确定皮树坪矿段为详查远景区，并对F9和F8带的主要矿体进行了控制。

按照上述工作思路和找矿模式，在向阳坪铀矿李大平段和F7断裂带北段取得了较好的找矿效果，进而发展为另外两个详查区，控制了F10和F7带的主要矿体。

4开发利用现状

该矿床没有进行矿石加工的水冶试验，但矿石类型与邻近地区的沙子江矿床非常相似，可参考其试验结果。矿床开采技术条件和指标与沙子江矿床基本相同，特别是F8断裂带的矿体，与沙子江矿床处于同一含矿构造，矿床开采技术经济指标可与沙子江矿床相媲美。该矿床尚未开发利用。

5结束语

向阳坪铀矿床主要矿体沿走向和倾向稳定延伸，矿石矿物成分简单，开采技术条件与沙子江铀矿床几乎相同，应具有良好的开发利用前景。

向阳坪铀矿床的勘查实践和成果表明，老矿区周边及深部仍有很大的找矿潜力。向阳坪铀矿床西部、南部及周边地区，如十五水、金竹岔、大树坪等，具有良好的铀成矿远景，可进行综合勘查。如果加上庙儿山中段的沙子江、白毛冲、双花江矿床的现有资源，这一地区有望发展成为万吨以上的铀矿田。

在工作过程中，由于各种原因，还存在一些问题和不足，主要包括:

1)矿区面积大，成矿断裂构造多而密，矿化沿走向和倾向延伸良好。目前投入的工程量比较少，大部分路段初步控制的钻井项目也只有少数几个。矿区内仍有许多地段仅有零星几个钻孔施工或未进行钻孔验证。综合分析认为，这些地段具有良好的成矿和找矿前景(如F805北段、F9南段、F6544)

向阳铀矿床皮树坪剖面工作前后构造变化对比。

a-工作前的地质图；b-修订的地质图

1-印支期粗粒黑云母花岗岩；2-燕山早期第二阶段中细粒云母花岗岩；3-细粒花岗岩脉；4-硅化断裂带；5-断层带及其数量

2)许多钻孔中，豆渣山岩体的产状、形态隐伏于香草坪岩体下部，其与铀矿体的空间关系有待进一步查明。

3)矿区西南部花岗岩与老地层接触带的控制因素及前人圈定的物化探异常场尚待查明。

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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】肖建军，男，出生于1960，研究员级高级工程师。1982毕业于华东地质学院放射性调查与勘探专业，长期从事铀矿地质工作。主持和参与项目获部级科技进步二等奖2项，三等奖3项，优秀地质报告5份。