江西相山地区含铀火山岩磁组构特征及古火山通道研究

As the world's third largest volcanic type uranium ore field, Xiangshan volcanic basin attracted scientific research as well as large amount of industry investment. Gradually, it came to reach a consensus that a “three-storeyed type” model: under the uranium mineralized volcanic rocks, there were still Pb-Zn and Ag. However, these research results and drill cores also brought hot debates which focus on the locations of volcanic calderas because they believed it related to the pathways of U-Pb-Zn-Ag-bearing fluid. Here we are going to do the first systematic study of paleoflow of the two main uranium-bearing wall rocks, aiming to find the volcanic vents. Research techniques mainly involve anisotropy of magnetic susceptibility, which may be co-supported by magnetotelluric sounding, remote sensing and gravity modeling.

江西省相山火山盆地是世界第三大火山岩型铀矿区，并伴有Pb-Zn-Ag矿化。该矿区赋矿围岩主要是早白垩世流纹英安岩及碎斑熔岩，其研究历史有60余年，积累了大量的基础地质资料。但随着研究的深入，争论也从未间断。争论的焦点之一是：相山盆地有几个火山通道？打鼓顶期与鹅湖岭期火山通道是否有继承关系？申请人主持了该区的地表地质填图、地球物理探测与三维地质建模项目，系统收集了该区大量钻孔编录资料，本项目拟以该地区流纹英安岩及碎斑熔岩为主要研究对象，系统测量岩石磁组构，通过磁化率各向异性统计、地表熔岩流动构造分布规律，结合区域断裂构造系统及大地电磁测深结果，探讨相山盆地两套主要含铀火山岩的古火山通道的位置。该项成果可以为相山地区火山活动史的恢复和深部找矿提供直接依据。

相山火山岩盆地盖层的主体岩性为早白垩世的流纹英安岩及碎斑熔岩，并伴随一部分侵入岩。两套火山岩是主要的含矿岩石，与铀多金属矿化有关的垂向蚀变幅度达千米。近年来，矿田铀矿勘查取得了令人瞩目的进展，然而关于铀矿产出位置等方面也是争论不断，部分原因在于相对缺乏火山机构方向的研究成果。本项目主要使用磁组构等技术方法寻找盆地中早白垩世流纹英安岩及碎斑熔岩的流动方向和火山通道，为深部找矿等工作服务。主要研究内容包括：（1）厘定相山盆地断裂构造系统（包括遥感解译、地面调查）及野外岩浆流动构造。（2）系统测量、统计火山岩中变质岩角砾的数量和产状，以及浆屑、斑晶等流线产状。（3）根据磁组构测量得出的岩浆流动方向，结合野外测量、遥感解译、大地电磁测深等数据反映出的流动构造，判断古火山口的位置。.当前获得的主要结果及关键数据有：流纹英安岩的流动构造相对明显；碎斑熔岩中虽然流面构造不发育，然而在野外可见定向排列的长柱状变质岩捕虏体，说明碎斑熔岩在完全固结之前的流动速度较快。从K-T曲线及磁滞曲线来看，假单畴及多畴磁铁矿是磁化率主要的载体。无论是流纹英安岩还是碎斑熔岩，其磁化率各向异性度（Pj）并没有随着磁化率值（Km）的增加而增加，并且Pj值多数集中在1.04-1.04之间，反映熔岩形成之后并没有受后期构造作用的影响。.流纹英安岩在东部主要呈现出低角度或者近水平NW-SE方向的磁线理，西部则呈NNE-SSW方向磁线理，可能反映其主火山口位于邹家山铀矿床南侧的书塘附近，但是并不排除位于相山顶的可能性，因为书塘以东相山顶以西的地表之下存在大面积流纹英安岩。打鼓顶期还可能存在河元背次火山口。.碎斑熔岩的磁线理方向变化较大，可能与多个火山口或古地形有关。从相山顶到湖溪镇的大面积碎斑熔岩的磁线理呈现NWW-SEE向，游坊-响石一线的碎斑熔岩的磁线理为近NE-SW向，反映出岩浆流动中心为相山顶。大体上可以看出，鹅湖岭期火山活动主火山通道位于相山顶，次火山通道位于柏昌、严坑、河元背、如意亭。