王宇2福祥1 1金1
(1.270核工業學院，江西南昌330200；2.中核福州晉安鈾業有限公司，江西撫州344301)
[摘要]橫澗礦床位於相山鈾礦田北部。自1964開采以來，壹直是中核福州晉安鈾業有限公司的主要礦區之壹，至2004年，已面臨資源枯竭的局面。20世紀60年代，前人在不同地段進行了系統勘探，分別在橫澗(611)、石馬山(612)、崗上營(613)提交了三份儲量報告，礦床達到較大規模。2004年開展危機礦山接替資源勘探，運用新理論、新技術、新方法對礦床深部及近外圍進行勘探。新增鈾礦資源達到中等規模，為礦山提供了可及時持續開發的接替資源。
[關鍵詞]深部找礦；新進展；橫澗鈾礦床；象山鈾礦田
1發現和探索過程
1.1礦床的發現和實施階段
橫澗鈾礦床地質找礦始於1957。1957年8月，核工業三零九隊第四測量隊在航空伽馬測量時發現了903號航空異常。同年進行了地面測量、1∶2000伽馬測量和曝光，發現了4個礦化帶。1958年2月，核工業309隊17隊(由1959改為華東608隊1隊，現江西核工業地質局261隊)進入該區，開展了1∶2000地質填圖、伽馬射線、艾曼詳查、探槽(坑)揭露等工作，圈定了勘查靶區。* * *已投入9.3×104 m鉆井工作量，勘探垂向幅度基本在300m以內，工作程度在詳查以上。1963年7月、1965年6月、1967年3月分別提交了橫澗(611)、石馬山(612)、崗上營(613)地塊。礦床平均鈾品位從橫澗西段向石馬山段逐漸升高，橫澗西段平均鈾品位為0.178%，崗上營段為0.210%，石馬山段為0.355%。70年代初，崗上營21線以東至71A線段進行了補充勘探。橫澗礦床勘探總體上具有淺部控礦程度高、深部控礦程度低、礦化密集地段勘探程度高、礦體之間及礦床外圍附近勘探程度低的特點。如橫澗段鉆孔工作量約為5×104 m，鉆孔300余個，平均孔深僅約170m。
從20世紀70年代中期到20世紀初，除了在開采過程中進行少量的坑內鉆探找礦外，這壹地區沒有投入深部和外圍找礦，但在開采過程中資源量大增。
1.2綜合研究階段
1970至1972，由原核工業266隊、261隊、262隊、721礦和北京第三研究所組成的聯合研究小組，在1 ∶ 1000的構造填圖基礎上，通過研究，提出包括橫澗礦床在內的相山北部控礦花崗質小巖體為次火山巖，認為橫澗礦床為次火山巖
1978至1980，北京核工業第三研究院與261隊共同研究了相山礦田地質特征及成礦規律，提出相山盆地為火山塌陷盆地，鈾礦化受火山構造和區域斷裂構造共同控制，崗上營礦床東北部展布的弧形火山塌陷構造兩側是相山北部有利的成礦遠景區[5]。
在1989 ~ 1991年期間，核工業二七0所開展了“遙感地質在相山-東鄉地區找礦的應用”研究，認為橫澗礦區是線性和環形構造的交匯處，也是控制相山鈾礦田鈾礦床產出的區域性線性構造帶的北段，是鈾礦化產出的有利部位[6]。
1993 ~ 1997期間，核工業270研究所、261隊、266隊開展了“相山火山巖型富鈾礦床找礦模式及鉆探方法技術研究”，對相山礦田富鈾礦床進行了成礦預測。結果表明，工作區所在的橫澗、崗上營、石馬山地區存在三個大型成礦單元，並對資源進行了預測。
以往的研究成果和認識為相山地區新壹輪找礦工作奠定了基礎，為橫澗礦床深部及外圍找礦提供了理論依據。
1.3深部找礦新進展
2003年，中國核地質局組織核工業二七0院對包括橫澗礦區在內的相山礦田深部及近外圍進行了鈾資源潛力預測研究，同時向國土資源部提出了“江西省樂安縣山南鈾礦接替資源勘查”的建議；2004年，核工業270所與中核福州晉安鈾業有限公司聯合向國土資源部提交立項申請，於同年6月5438+10月通過立項論證，被列為全國首批9個危機礦山接替資源勘查試點項目之壹。項目勘探期為2005年至2008年[8]。
本項目勘查找礦的技術思路是:首先以前期資料和開采資料為基礎，開展“礦體探采對比及空間分布規律研究”，同時開展“綜合物化探方法深部找礦有效性檢驗”專題研究。首先確定不同剖面的主要控礦因素，確定控礦因素的特征。利用物化探方法進行測量，並與已知深部富鈾剖面進行對比。在礦區深部及外圍圈定找礦靶區和有利地段[9]，然後進行深部鉆探和探坑。該項目采取礦山企業、地質勘探單位、大學和科研院所聯合研究的形式。項目承擔單位為中核福州晉安鈾業有限公司，勘探單位為核工業2700所。鉆井工作量27000米，探坑2000米..
在探礦工程建設中，在充分利用前人勘探、研究成果和采礦資料的基礎上，通過對礦區內巖體分布形態、隱伏巖體上覆圍巖、構造破碎蝕變巖帶、巖體內外接觸帶含礦裂隙(帶)等主要控礦地質因素的綜合研究，對崗上營段17線進行了深部鉆探揭露優化，重點是東部71A線，效果較好港上營17線東段- 43m處新發現壹條富鈾帶，該帶新出露83個礦體，其中17礦體。崗上營剖面- 163m處的破碎蝕變帶厚度為65438。該礦帶的礦體主要集中在花崗斑巖體內近東西向的破碎蝕變巖帶和巖體頂部內外的接觸帶。其中崗上營與石馬山地段交匯處受北東向斷裂影響，深部花崗斑巖由近東西向北東移動。兩組不同方向的控礦構造斷裂交匯處巖石破碎，礦化蝕變強烈，礦體也向北東移動(圖1)。多期礦化蝕變的疊加使得
圖1尚鋼上營-石馬山段礦體平面分布示意圖。
1-礦體；2-勘探線和編號；3-721-3礦井
本次勘察共鉆探鉆孔55個，發現工業鉆孔29個，礦化鉆孔17個，* *揭露工業礦段137個，總視厚度295m，其中單個礦段最大視厚度16.20m(品位0.260%)，最高品位2。新增資源95%產於崗上營線17至71A線- 43m深部，47%為品位大於0.3%的富礦體，產於花崗斑巖中的資源約占83%[9]。
雖然本次勘探新發現的礦體大多產於花崗斑巖中，但前人和本次勘探已在花崗斑巖侵入體上方的火山巖巖性界面附近發現了良好的鈾礦化。2007年至2012年，核工業270研究所在該礦床南側外圍[10，11]開展勘探找礦工作。以區域北東向斷裂構造和花崗斑巖之上的火山巖界面為主要勘查部位，確定了該礦床上的近北東向礦帶，表明該部位具有較大的找礦潛力。
2礦床的基本特征
2.1地質特征
礦區發育的地層主要有相山火山盆地基底的震旦系變質巖，侏羅系大沽頂組以流紋英安巖為主的中酸性-酸性火山巖和鵝湖嶺組斑狀熔巖。
基底地層主要出露於橫澗西段，以推覆體形式直接出露地表，隱伏於礦床深部(圖2)。蓋層總體走向為NE或NE，盆地內部向東南方向緩傾，傾角壹般在20° ~ 40°之間。
圖2橫澗礦區地質示意圖
1 ——上侏羅統鵝湖嶺組上部的碎裂熔巖；2-上侏羅統大沽頂組上段流紋巖英安巖；3-上侏羅統大古頂組下段砂巖和砂礫巖；4-震旦系片巖；5-花崗斑巖；6-翻譯錯誤；7-推覆構造；8—地表裸露礦體
花崗斑巖是燕山晚期的壹種次火山巖，在礦區廣泛發育。在礦區西部橫澗段直接出露地表，向西陡傾，南部逐漸變為近東西向，總體向南傾斜，深部隱伏，傾角減緩，向東延伸至石馬山段，崗上營與石馬山交匯段巖體向東北方向變化，花崗斑巖體總體呈∽狀分布。隱伏花崗斑巖主要侵入基底大沽頂組砂巖或震旦系片巖中，形態復雜，壹般呈蘑菇狀、漏鬥狀巖壁、火焰狀、囊狀或舌狀。
該區橫澗-崗上營段發育弧形展布的逆掩斷層。崗上營-石馬山段發育壹組北東向斷裂帶，是鄒家山-石洞斷裂的北東向延伸。礦區沿火山巖層間界面還發育有火山崩塌構造。以上構造均為礦區主要控礦構造，控制礦化產出，礦體賦存於主控構造旁的密集破碎帶中。
2.2礦體的基本特征
迄今為止，橫澗礦床已有近千個礦體，是壹個典型的熱液脈型鈾礦床，具有數量多、規模小、形態復雜的特點。本次勘探發現的礦體平均走向長度為48米，僅有8個礦體大於100米；礦體平均傾向長度為58m，僅有9個礦體大於100m；礦體平均厚度1.87m，單項工程最大真厚12.06m；礦體平均品位為0.225%，最高品位為1.589%，品位變異系數為145%。
礦床西橫澗段的鈾礦體(群)主要集中在-3m的淺部標高，崗上營段的鈾礦體主要集中在-43 ~-243m的深度範圍內，具有從西橫澗段向崗上營東段逐漸加深的規律，同時從西橫澗段向崗上營和石馬山東段礦體品位變富。
西部橫澗剖面礦體主要產於沿多條逆掩斷層侵入的弧形花崗斑巖墻接觸帶附近(圖3)，主礦帶位於橫澗剖面中部巖壁與粉砂巖的內外接觸帶。礦體沿走向分布與巖壁基本壹致，傾向相反，礦化範圍廣，連續性好，平均品位0.178%。
圖3橫澗礦床礦體與花崗斑巖體關系示意圖。
1—流紋巖英安巖；2—砂巖和砂礫巖；3-片巖；4-nappe；5-花崗斑巖；6-地質界線；7—礦體
崗上營段礦體主要位於花崗斑巖體頂部的隆起部位、7字形轉折部位及其他產狀變化段(圖4)；流紋巖英安巖中的礦體常產於巖體上方，與巖體走向壹致。礦體平均品位為0.229%。
石馬山地區鈾礦體主要產於北東向石馬山斷裂附近的密集破碎帶中，其次為流紋英安巖。10礦體為主礦體，位於兩組北東向和北西向含礦大斷裂交匯處，由多條礦脈組成，沿走向長43m，沿傾向長80m。該段礦體平均品位為0.355%。
礦區熱液活動強烈，多期蝕變發育疊加。礦前蝕變具有表面蝕變特征，是自變質作用的產物，主要有水雲母化、綠泥石化、鈉長石化等。它在各種巖性中均有發育，但以花崗斑巖最強。疊加在前蝕變之上的成礦蝕變可分為兩期:早期以赤鐵礦化為主，形成鈾赤鐵礦；晚期以氟化、綠泥石化、水雲母化和黃鐵礦化為主，形成鈾-螢石、水雲母和鈾-綠泥石礦，常與早期紅礦疊加形成富礦。
圖4崗上營段17勘探線斷面示意圖。
1—鵝湖嶺組上部碎裂熔巖；2-大沽頂組上段流紋巖英安巖；3-大沽頂組下段砂巖；4-震旦系片巖；5-花崗斑巖；6-地質邊界的壹致性和不壹致性；7-鉆孔；8—礦體
3主要成果和創新
3.1新增了壹個中型及以上規模的鈾礦資源，在礦床東部- 43m深處發現了新的礦帶，拓展了礦區深部找礦空間。
山南鈾礦通過接替資源勘探，增加了礦區深部鈾資源量，為礦山提供了接替鈾資源，延長了礦山服務年限，穩定了隊伍。
通過對崗上營19線東段- 43m深度的勘探，發現了壹條新的鈾礦帶，新出露83個礦體。礦體主要集中在花崗斑巖體內近東西向的破碎蝕變巖帶和巖體頂部內外的接觸帶，有數十條富礦體，構成壹條近西北向的富礦帶。該帶礦體多，總體走向以西北-近東西向為主，向東北陡傾，由西向東傾斜至深部；在71A線東段，礦帶由東北轉向近南北向。富鈾礦化主要集中在東北部隱伏花崗斑巖頂部的接觸帶和巖體上方火山巖巖性界面附近的破碎帶。礦體總體傾向東南，具有由東北向西南的深部側向分布規律。崗上營-石馬山段和南崗上營段具有進壹步找礦潛力。
3.2總結了礦區鈾礦化規律，建立了礦區鈾礦化模型和勘查找礦模型。
通過對成礦因素、礦化作用、成礦規律、控礦因素及礦體空間富集規律的研究，提出了橫澗礦區是以花崗斑巖為標誌的古火山通道的新認識。橫澗礦區有小型古火山構造，呈不規則弧形分布，向北開放。火山機構類型為以花崗斑巖為標誌的火山通道，推測為噴發溢流中心。在橫澗剖面中，火山機構被深深地侵蝕，晚期充填的次火山巖被剝離出來。從地貌上看，中部是由環形山脊組成的正常地形，山坡陡峭，周圍地勢較低。橫澗火山機構是大沽頂組和鵝湖嶺組兩個火山旋回的產物，以溢流為主要特征，經歷了噴發→噴發→噴發→噴發→噴發的演化過程，巖漿由酸性→中性→酸性演化。噴發後，花崗斑巖沿火山口邊緣呈環狀侵入早期火山巖系，形成高位侵入體。火山通道被花崗斑巖充填，傾角陡達70° ~ 80°。最後，花崗斑巖沿軟弱層和環形斷層侵入，形成了從噴發到侵入的完整火山活動旋回。礦田西部的北東向鄒-石斷裂帶、北部盆緣基底的東西向逆斷裂帶、橫澗古火山機構和弧形火山崩塌構造共同控制了鈾礦床的位置，火山通道充填的花崗斑巖與巖體中的破碎蝕變巖帶、巖體上方火山巖界面附近的密集破碎帶之間的接觸帶控制了礦體的產出。
本區鈾成礦模式由6個階段組成:晚侏羅世大沽頂組沈積期→大沽頂組噴發期→鵝湖嶺組噴發期→早白堊世潛伏火山巖侵位(早期成礦期)→早白堊世晚期-晚白堊世早期成礦熱液主要活動期(主要成礦期)→成礦後擡升剝蝕改造期。認為該區成礦流體主要來自燕山晚期的巖漿期後熱液系統。巖漿期後熱液與圍巖的相互作用促進了巖漿期後成礦流體的演化，成礦流體沿區域NE、EW向斷裂向淺部運移，鈾在巖體及其內外接觸帶以及巖體上方火山巖巖性界面附近的構造破碎帶或裂隙密集帶中沈澱富集。
橫澗礦區具有“盲巖體、盲構造、盲礦體”的特點。通過綜合物化探方法在上營東部的有效性試驗，建立了綜合物化探方法的有效組合，將210 Po、土壤熱釋光、全譜伽馬能譜、固體徑跡測量等地表放射性測量與混源音頻大地電磁法、激電測深等常規物探方法相結合。對礦田類似成礦條件地區的深部找礦具有實際推廣應用價值。
建立礦區“綜合研究”——形成找礦思路，確定找礦目標類型；成礦元素調查——確定關鍵成礦地質元素，確定勘查區段；綜合物化探方法測量——確定勘查靶區，圈定礦體賦存位置；鉆掘工程手段—揭露礦體、總結規律的勘查找礦模式，對成礦環境和條件相似的火山巖地區鈾礦勘查具有重要的參考價值。
4開發利用現狀
4.1礦石加工性能
之前對該地區的礦石進行了浸出試驗，結果表明其浸出率較高，經過幾十年的開采，該礦山也被證明具有良好的經濟性。在新壹輪找礦工作中，還對礦石樣品進行了實驗室浸出試驗。從尚鋼營東礦區深部采集了5個花崗斑巖礦樣進行實驗室浸出試驗，試驗結果的平均浸出率為95.96%。
4.2開發利用
橫澗礦區是壹個開采了50年的老礦區。本次勘探新增中型鈾礦資源大部分位於崗上營剖面-43 ~-243 m深度範圍內，在原礦權深度(-83 m)以下，也在礦山設計開采深度(-83 m)以下。基於此，該礦利用勘探成果，崗上營段由原設計開采深度-83 m延伸至-243 m中段，目前-43 ~-83m中段大部分礦體已被該礦開采或正在開采，其中- 123m中段礦體已列入該礦近期開采計劃。 采礦和水冶生產證明，采礦和冶煉的經濟效益良好，更深的礦體正在列入下壹步采礦計劃。
5結束語
橫澗礦區具有良好的鈾礦化地質條件。原地勘探單元累計探明資源量(包括橫澗段、崗上營段、石馬山段)達到大型礦床規模，礦區累計資源量近萬噸。區內礦化垂直幅度大於500米，控礦規律明顯。綜合分析認為，崗上營東部至石馬山段深部、崗上營南部和橫澗南部具有擴大找礦的前景。
參考
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中國鈾礦勘查的重大進展和突破——新世紀以來新發現和探明的鈾礦實例
【作者簡介】唐湘生，男，1968出生，研究員級高級工程師。1990年7月畢業於中國地質大學(武漢)地質專業，壹直從事鈾礦地質勘查及技術管理工作。江西省樂安縣山南鈾礦接替資源勘查項目負責人，2012、10至今任核工業270所總工程師。先後參與、主持和完成鈾礦地質科研項目20余項，獲部級科技進步二等獎2項、三等獎3項。