湖南九龙井铀矿床

(湖南长沙核工业230研究所410011)

湖南九龙井铀矿床位于珠光山岩体花岗岩的内外带。本文在总结矿床地质特征和矿床产出特征的基础上，重点介绍了九龙井铀矿床的扩大勘探过程和找矿经验，特别是成矿系列理论的应用，突破了单一的沿接触带找矿模式，开辟了花岗岩内带找矿的新局面。

[关键词]探索过程；主要成就；探矿经验；九龙井铀矿床

湖南九龙井铀矿床位于华南活动带[1]中的赣、粤、湘寒武-奥陶系褶皱带，芦井矿田西南部，三九地区东北部。属于花岗岩型铀矿床，位于诸广山岩体东西向与南北向的转折处，属于诸广山铀成矿带中的一个小型矿床。九龙井铀矿床分为九龙井和中山两部分。

1发现和探索过程

发现1.1矿床(1958 ~ 1992)

1958年，原二机部中南309大队第三支队在该区进行1∶25000伽马测量时，在九龙矿点发现了1 ~ 4矿带及多个异常点。随后，在1964 ~ 1966，中南309大队第三、二支队先后对该地区进行了1∶10000 ~ 1∶2000地质填图和伽马详查，累计探槽2465438+572m3。

1991年5月至1992年5月，核工业中南地质局第306大队第21支队在九龙径进行了1∶2000铀调查和揭露评价，完成伽马测量3.12km2，施工探槽4351m3。

1.2存款重估(2009 ~ 2010)

进入90年代后，国内铀矿勘查整体减弱，九龙井铀矿床铀矿勘查处于停滞状态。不过，相关的研究工作仍在继续。在鹿井地区选区评价和国防预研项目期间，230核工业公司多次考察九龙井铀矿，并将该地区作为重点远景区[3 ~ 5]。

2009年6月5438+0日至2010年6月5438+0日，核工业第230研究所经过多次野外调查和论证，在工作区开展了铀资源评价，投入1000m3进行探槽和剥土。同时开展了高精度磁剖面测量、210 Po剖面测量、伽马剖面测量、化探量和激发极化电磁测量等综合物化探方法，深入研究了区内地层-岩浆岩-断裂与铀矿化的关系，总结了铀矿化规律。认为九龙井铀矿床具有进一步普查的潜力[6]。

突破和拓展1.3存款(2011 ~ 2013)

2011在九龙井铀矿床开始钻探铀矿预调查，钻探工作量7003.42m，通过对前期工作资料，特别是前两年铀资源评价资料的系统消化和吸收，确定了沿岩体外接触带揭露花岗岩-带状铀矿化的思路，并将突破口放在原有的九龙径铀矿和东西向断裂上。第一批两个钻孔分别布置在这两个区段，均为工业钻孔，特别是九龙径段施工的钻孔ZK0-1，共揭露6个工业矿体(图1)。此外，3个工业矿体出露在上壁的次级断层中，2个工业矿体出露在下壁的次级断层中。随后，在东西向断层中施工的第二个钻孔也揭露了工业矿体，是前一个钻孔揭露的矿体的延伸。

图1湖南九龙井铀矿床0号勘探线剖面图

1-寒武系湘南组；2—彭中岩体；3-岩性分界线；4-钻井完成；5-骨折；6—矿体

图2湖南九龙井铀矿床55号勘探线剖面图

1—彭中岩体；2-九峰岩体；3-岩性分界线；4-钻孔；5-骨折；6-矿体；7—矿化体

首战的成功，坚定了矿床扩产的信心，坚定了继续按原定思路扩大找矿成果的决心。但后续施工的几个钻孔并不理想，勘探工作一度陷入僵局。在认真研究分析芦泾矿田主要矿床的成矿规律和找矿经验，系统整理九龙泾铀矿床发现的成矿线索，有针对性地开展地表调查后，项目组及时调整工作安排，在花岗岩内带设计施工了两个实验钻孔。虽然没有直接达到预期目的，但找到了更好的找矿线索。随后，通过一轮地表勘探和综合研究，以及相应的物化探工作，在55号勘探剖面沿倾向连续施工了ZK55-2孔。在F带的下盘，钻孔揭示了一条宽度超过70米的成矿断裂，以及一个工业矿体和大量矿化和异常剖面(图2)。然后在55线施工ZK55-3钻孔。该孔共出露4个矿体，一举打破了原有的沿地层与岩体接触带寻找外带铀矿化的勘查模式，进入了一个新的领域。九龙井铀矿床55号勘探线附近被确定为中山段，成为后续勘探工作的重点。

2012年钻探工作量8009米，在中山段55线附近继续钻探揭露，探明了已发现矿体沿走向和倾向的延伸，找矿效果显著。其中，沿倾向施工的ZK55-4孔揭露了6个矿体，是ZK55-3孔所见富矿体的深部延伸。沿走向施工的ZK63-1、ZK47-1、ZK31-2孔均揭示了良好的工业矿体，断裂和矿体沿走向稳定延伸，使九龙径铀矿勘查一步步走上了顺利发展的道路。

2013年钻探工作量9002m，一方面继续扩大钟山段北东向断裂带群铀矿化规模，另一方面探明了该区SN-向断裂带群的成矿条件，取得了良好的效果。不仅北东向断裂带中的铀矿体向南延伸了360米，而且在沿走向稳定延伸的SN-向断裂带中也发现了受接触带控制的铀矿体。九龙井铀矿床的找矿工作由去年的重点突破花岗岩内带转变为内外带并重，形成了双向开发找矿模式。

经过三年的铀矿预调查，九龙井铀矿床已发展成为一个中型铀矿床，显示出巨大的找矿潜力。

2矿床的基本特征

九龙井铀矿床面积约11 .52km2，寒武系湘南组和茶园头组出露于矿床中部和西北部。湘南组在矿床中部和北部略有出露(图3)，是九龙井剖面的主要含矿地层，主要由中厚层长石应时砂岩夹中薄粉砂岩、粉砂质板岩和碳质粉砂质板岩组成。茶园头组位于湘南组两翼，由中厚层状长石应时细砂岩、砂质板岩、粉砂岩组成，夹中薄层炭质粉砂岩、炭质泥岩，与湘南组整体接触。震旦系艾奇岭组(Za)出露于工区东北角，为灰绿色厚层状细粒长石应时砂岩、应时砂岩夹层、碳质板岩和碳质板岩。地层与花岗岩体接触部位存在不同程度的角质化现象。

矿床内出露的花岗岩体为珠光山杂岩体，矿床东部为印支期第二期淘金洞岩体，夹中粗粒斑状黑云母二长花岗岩。矿床中部有小面积九峰岩体出露，呈舌状体，呈北东向展布。岩性为燕山早期第二阶段的中粒至中细粒斑状黑云母二长花岗岩。矿床南部为燕山早期第二期彭中岩体，岩性为中细粒云母二长花岗岩和细粒黑云母花岗岩。其中，九峰岩体和彭中岩体与铀矿化关系密切。

图3湖南九龙井铀矿床地质示意图

1-四元；2-寒武系茶园头组；3-寒武系湘南组；4-震旦系艾奇岭组；5—燕山早期第三过渡阶段的黑云母二长花岗岩(彭中岩体)；6—燕山早期第一阶段的斑状黑云母二长花岗岩(九峰岩体)；7—印支期第二期斑岩黑云母二长花岗岩(淘金洞岩体)；8—细粒花岗岩脉；9-伟晶岩脉；10-故障及其编号；11-地层和岩体边界

矿床内构造发育，具有多向、多期、脉冲式活动、多系统复合的特点[7]，有ne向、EW向、SN向三组断层，其中NE向断裂带最大。NE向断裂是本区主要的成矿断裂，以F1、F2和F5为代表。东西向断层密集分布在中山段NE向断层上盘，SN-向断层多见于NE向断层下盘。这三组断层相互贯通，形成大小不一的三角形或菱形断块，断层的交汇和夹持部位控制着区内铀矿化的产出。如钟山剖面铀矿化位于北东向断裂、东西向断裂和SN-向断裂的交汇和夹持区。成矿构造岩复杂，主要有硅质胶结角砾岩、破碎带、花岗岩破碎岩、裂隙花岗岩等。断层大多充填有白色块状应时、白色(红色和黑色)微晶应时脉、萤石脉和方解石脉。赤铁矿化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化等蚀变非常发育。主断层下盘和下盘的次级断层十分发育。

九龙井铀矿床的铀矿化集中在九龙井地段和中山地段。其中，九龙井地段的铀矿体位于岩体与地层接触带附近，主要位于外带。钟山铀矿化位于彭中岩体与九峰岩体的接触带附近，属花岗岩内带型。

铀矿化严格受断裂构造控制。含矿岩性为构造角砾岩、碎裂岩、花岗岩碎裂岩、碎裂花岗岩。铀矿化与赤铁矿化、黄铁矿、钾碱、绿泥石化、绢云母化和高岭土密切相关。矿体呈脉状、透镜状，矿石类型主要为脉状矿石、角砾岩矿石和碎裂岩矿石。矿石结构简单，主要为碎裂结构、脉-网脉结构和角砾岩结构。主要矿石矿物为沥青铀矿，其次为铀闪石、铜铀云母、硫铜矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿和辉锑矿。脉石矿物有应时、萤石、绢云母和绿泥石。脉状-网状脉状矿石中的铀大多以分散吸附状态存在；氧化带矿石中常见的次生铀矿物；角砾岩矿石中的铀以两种形态存在:独立铀矿石-沥青铀矿和分散吸附态。

3主要成果和创新

3.1主要成果

3.1.1 NE向断裂构造带群规模和矿化延伸稳定，深部找矿前景可观。

北东向断裂是九龙井铀矿床的主要成矿构造带，以F1、F2和F5为代表。该组断层倾向290° ~ 340°，倾角60° ~ 78°，最大长度约3500m，地表露头宽度约3 ~ 60 m，断层具有先挤压后拉伸的特点。矿化主要分布在主断层F2、F5硅化断裂带及其下盘和下盘的次级断层中。钻探揭示F2和F5断层主要为深部碎裂岩带，含矿岩性为紫红色、猪肝色赤铁矿化、钾化、绿泥石化碎裂岩和花岗岩碎裂岩。部分硅质角砾岩中发现少量沥青铀矿，断层规模大于地表，产状较缓，沿走向延伸稳定，矿化期断层内蚀变强烈(图4)，矿化相对丰富。目前，该断裂带群矿体长度已达1.08km，具有良好的找矿前景。

图4湖南九龙井铀矿床F2和F5断层600米中段平面图。

1 ——硅化、赤铁矿化装饰转换带；2-绿泥石化和水云母化学蚀变带；3-钾和高岭土蚀变带；4—矿体

3.1.2 SN-向和东西向断裂带取得突破。

九龙井铀矿床九龙井剖面出露SN-向断层，包括九龙井剖面的F8、F10和F13断层。岩性以硅质角砾岩为主，多红色微晶应时脉穿插充填，局部有紫红色玉髓脉、花岗岩角砾岩和白色块状应时角砾岩，对成矿有利。该区共施工钻孔5个，其中工业钻孔3个，矿化钻孔2个，矿石突破率100%。ZKS0-2孔F13断层出露一段工业矿体。ZKS20-1孔揭示了F8断裂上的两个工业矿体，该断裂是其沿走向的延伸。表明SN-向断裂带群矿化范围稳定，具有良好的找矿前景。

东西向断裂带群含矿岩性为碎裂花岗岩和硅质角砾岩，充填黑色和红色玉髓脉，发育硅化、赤铁矿化、钾化等蚀变。2011钻孔ZKJ0-1钻孔和ZKJ7-1钻孔均在该断裂带群的F29断层中揭露工业矿体，它们是同一矿体沿走向和倾向的延伸。ZKJ0-2钻孔也揭示了几组东西向裂缝。钻探揭露表明，东西向断裂带群沿走向和倾向稳定延伸，剪切特征明显，矿化和异常连续，隐伏断层和异常段较多。

3.1.3彭中岩体与老地层的接触界面对区内浅层铀矿化具有良好的控制作用。

区内浅层铀矿化主要位于彭中岩体与上覆寒武系湘南组和茶园头组的接触界面附近。铀矿体受接触界面和断层控制，基本位于接触界面上下壁0 ~ 200 m范围内。根据地表勘探和钻孔揭露，发现岩体外接触带沉积地层中角质化强烈，应时溶蚀留下的晶洞较多，岩石松散破碎，有利于铀矿体的产出。此外，还有许多黄铁矿和绿泥石有利于铀的还原沉淀，有利于铀矿体的富集。特别是岩体的突出部分，特别有利于成矿。

九龙井铀矿床浅层铀矿化基本位于岩体与地层接触界面附近，如ZKJ0-1、ZKJ7-1、ZK8-2钻孔揭露的矿体位于接触界面下盘的中棚岩体中，而ZK0-1钻孔揭露的矿体位于接触界面下盘寒武系湘南组应时砂岩中。所有矿体都受断层控制。此外，ZKS20-1孔在岩石接触带的上盘和下盘揭示了良好的工业矿化，且品位丰富。根据矿体的分布位置，在区内主要的三个成矿构造中，在岩体与地层的接触带附近发现了工业矿体，包括北东向、东西向和南北向的断裂，表明九龙井铀矿在接触带一带的找矿前景可观。

3.2创新和体验

3.2.1应用成矿系列理论，突破了单一的沿接触带找矿模式，开辟了花岗岩找矿新局面。

成矿系列是指产生于一定地质环境并与一定岩石建造有关的不同类型矿床的组合。芦泾矿田主要受北东向遂川-热水左行走滑断裂带[8 ~ 10]控制，大部分矿体分布在走滑断裂带上盘。花岗岩型和碳硅泥岩型的矿物成分和物理化学条件研究表明，矿化对容矿岩石的选择性很小，它们属于同一成矿系列[11]。九龙井铀矿床工作初期，由于受原勘探成果的影响，勘探重点一直在岩体外部的接触带，一度导致勘探工作陷入僵局。根据成矿系列理论，认为九龙井铀矿床虽然位于鹿井矿田外围，但其成矿特征和控矿规律与鹿井和黄凤玲矿床相似。事实上，花岗岩带铀矿体受同一构造作用控制，矿体的空间定位受构造、地层和岩体控制，其成矿条件苛刻。在探索中，不能简单地按照某个规律去追求，需要多方面考虑。于是，项目组暂停了原来的工作部署，展开了一场大调研大讨论。同时，组织各专业科研人员对九龙径铀矿进行实地调研，一方面系统整理九龙径铀矿原始资料，寻找新的突破口；另一方面，重新研究了鹿井铀矿田的所有矿床资料，并与九龙井铀矿床的成矿地质条件进行了对比。

通过仔细的分析和讨论，发现了两个限制矿床进一步扩大的问题。首先是NE向断层是否只存在于寒武纪。花岗岩体位于九龙径寒武系下方200多米处。北部虽然深度会大一些，但也有很大的不确定性，花岗岩体位于0号勘探线以南200米处。如果铀矿化只是一种外带类型，矿床的成矿空间将受到很大限制。事实上，鹿井矿田内有许多花岗岩内带型矿床。如鹿井矿田既有花岗岩外带型，又有花岗岩内带型。其次，鹿井矿田的铀矿化与构造密切相关。构造越大，越容易找到大矿体，矿体越多。然而，九龙井铀矿床东西向断裂规模太小。虽然在这组断层中发现了许多连续的伽马异常带，但许多矿化和异常剖面也通过钻孔暴露出来。然而，这些断层只有几十厘米到几米宽，钻探表明，它们沿着走向和倾向延伸得非常稳定。断层的规模与断层中心的硅质脉密切相关，这些硅质脉的规模也很稳定，一般在10cm左右。规模增大的地方一般位于接触带和断层交汇处附近，形成大矿的条件也较差。

面对这两个问题，项目组及时转变研究方向，重点研究了花岗岩内带和大型ne向断裂，突破了以往沿花岗岩接触界面寻找带外铀矿化的找矿模式，在花岗岩内带发现了新的矿化富集带。

3.2.2地质调查在任何时候、任何阶段都不能放松。

地质调查是一切地质工作的基础，贯穿于矿床发现、开发和实施的每个阶段。在预调查过程中，我们始终贯彻这一原则，注重地表地质调查的开展，不断修订现有地质图件，尽力了解区内成矿构造格架，调查成矿构造的性质和分布，为后期研究工作提供了准确、充分的第一手资料。这为我们在认识上取得新的突破奠定了基础，也为工作思路的转变提供了依据。

2011在铀矿勘探陷入僵局的情况下，项目组组织大量人力在九龙步道以南花岗岩出露区进行地表踏勘，修改地质图。最终确定以F2为主的NE向断裂确实延伸至花岗岩体中，并新发现了一些次级含矿断裂。因此，分别在15线和55线上设计并施工了1试验钻孔。两个矿化体在这两个孔中出露，与预期相差甚远，特别是ZK55-1孔，比地表更差。面对这个结果，项目组内部有两种意见。一是九龙井铀矿化为花岗岩外带型，应注意沿花岗岩外接触带找矿的思路；另一种观点认为，虽然这两个实验钻孔没有达到预期目标，但它们揭示了许多隐伏断层和大量矿化异常，其深部延伸应勘探。为了解决这一分歧，项目组继续开展地表地质调查和科学研究，研究成矿构造体系。最后在F2下盘发现新的成矿断层，地表断层规模达24m，矿化显示为F5断层，但因钻孔ZK55-1深度不够未揭露。于是在ZK55-1孔深部继续施工ZK55-2孔，终于取得了新的突破。

3.2.3生产中的科学研究在铀矿开发中可以发挥重要作用。

九龙井铀矿床勘探过程中，由于地表残积土较厚，找矿断层较少，成矿线索相对简单，导致勘探初期对已发现老点周边投入的工作量较多，对外围的研究较少。即使有新的想法和认识，也因为缺乏证据而不敢轻易付诸实践。而在找矿陷入僵局时，正是由于生产中科研的进步和突破，为后续的勘探工作提供了充分的证据支持，推动勘探工作朝着正确评价的方向前进。

ZK55-1孔施工后，未达到预期目的。一方面，该院要求项目组继续开展地表地质调查，并采取岩石和矿石岩心进行构造地球化学分析；另一方面组织其他科研人员协助九龙井铀矿预测项目组联合攻关，在55号勘探线及其附近剖面开展了210 Po测氡和钻孔岩芯调查。生产中的科研效果显著。ZK55-1孔210 Po岩心沿断裂带显示出良好的异常。氡测量也表明，新发现的断层存在良好的高值异常。同时，构造岩的微量元素分析还发现，热液铀矿床中一些常见的前缘指示元素较为丰富。各种研究结果表明，55勘探线深部应存在新的铀矿化体，有效地指导了该区的找矿突破。

3.2.4大量的钻井工作量是保证。

三年投入24015m钻井工作量。通过钻探验证，九龙井铀矿床发现了更多的成矿断层，并大致圈定了矿体。没有大量的钻井投入，很多地质认识都不会得到验证。大量钻探直接导致了九龙井铀矿床的决定性突破。

4开发利用现状

九龙井铀矿目前处于初勘阶段，未进行室内试验、野外条件试验、扩大试验和工业开发，目前没有相关资料。

5结束语

经过三年的铀矿预调查，九龙径铀矿取得了良好的找矿效果。通过大量钻探工作，九龙径铀矿床已初步形成中型以上规模。目前铀矿勘查仅限于中山段和九龙径段，矿床内仍有许多找矿远景区，如九龙径段北部，尚未揭露。希望规模进一步扩大，发展成为大型以上铀矿床。同时，矿床的突破也使“三九”地区的铀矿找矿工作焕发出新的活力，预计在矿床周围将进一步发现新的矿点(矿床)。

参考

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中南地质勘查局306大队。湖南省汝城县九龙井铀矿普查评价报告[R] .45438+0993 .

核工业研究院。在南岭成矿带桂香段寻找富铀靶区[R]. 20001.686384863626

核工业研究院。南岭带湘南桂北地区富花岗岩铀矿成矿环境研究[R].2005 .

[5]核工业研究院230。中南地区铀资源勘查部署规划研究[R].2004.

核工业研究院。湖南省汝城县秀才洞地区铀资源潜力评价报告[R]. 20001.636486436626

中南地质勘查局306大队。汝城县大坪乡九龙井矿点铀矿化特征及远景评价[R] .45438+0993 .

张振华，李舜初，简训平。陆井铀矿田空间定位条件分析[J].铀矿地质，1999，15(6):338-342。

刘翔，肖建军，杨崇秋，等.丰州盆地遂川走滑断裂带特征及其对铀矿化的控制作用[J].铀矿地质，1998，14(5):142-149。

[10]李显福，李建伟，傅昭仁。湘赣陆泾矿田与走滑断层有关的铀矿化[J].地球科学，1999，24(4):476-479。

[11]于大干。华南中生代花岗岩型火山岩型铀矿找矿思路(ⅰ，ⅱ)[J].铀矿地质，2001，17 (5): 257-261。

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】欧阳平宁，男，出生于1981，研究生学历，工程师。2004年6月毕业于中南大学地质学院地质工程专业。毕业后在核工业230研究所从事铀矿地质生产和科研工作。主持和参与的项目获部级二等奖1，三等奖1，优秀地质报告奖1。