摘要
花岗岩体外带型铀矿系指产于花岗岩体与地层接触带附近的铀矿化，是花岗岩型铀矿的重要亚类。近年来，在粤北陂头岩体外接触带的李庄地区发现一批花岗岩外带型铀矿，为总结外带型铀矿成矿特征，为华南花岗岩体外带型铀矿勘查提供借鉴。本文在野外地质调查的基础上，结合室内岩相学与矿物学分析，总结了该地区外带型铀成矿地质特征，探讨了铀矿找矿潜力，提出了勘查工程部署方向。研究认为，研究区外带型铀矿主要受陂头岩体接触带附近寒武系与李庄帚状构造控制，在断裂带膨胀收缩及分支复合部位铀矿化更好，围岩蚀变主要有赤铁矿化、褐铁矿化、硅化与绿泥石化。铀矿石呈碎块构造和碎裂结构，铀矿物以次生的镁铀云母为主，推测其由原生的沥青铀矿在后期表生氧化条件下蚀变形成。综合地质与物化探异常特征，认为岩体与地层接触带及招坑断裂次级构造的深部是寻找原生铀矿体的有利部位，建议作为下一步勘查工作的重点靶区。
Abstract
Granite external zone-type uranium deposits refer to uranium mineralization occurring near the contact zone between granite bodies and strata, and they are an important subclass of granite-type uranium deposits. In recent years, a batch of granite periphery-type uranium deposits have been discovered in the Lizhuang area at the outer contact zone of the Pitou granite in northern Guangdong. To summarize the metallogenic characteristics of external zone-type uranium mineralization and provide references for the exploration of external zone-type uranium deposits in granite massifs in South China. Based on field geological investigations and combined with indoor petrographic and mineralogical analyses, this paper summarizes the geological characteristics of external zone-type uranium mineralization in this area, explores the uranium prospecting potential, and proposes the direction of exploration engineering deployment. The study suggests that the external zone-type uranium deposits in the study area are mainly controlled by the contact zone of the Pitou granite body and the Cambrian strata and the Lizhuang fault zone. Uranium mineralization is better in the expansion and contraction as well as the branching and combination parts of the fault zone. The wall rock alteration mainly includes hematitization, limonitization, silicification and chloritization. The uranium ore has a fragmented texture and a shattered structure. The primary uranium mineral is secondary Saleeite, which is inferred to have formed from the alteration of primary pitchblende under medium-low temperature hydrothermal conditions followed by supergene oxidation. Integrating geological, geophysical, and geochemical anomaly characteristics, the deep sections of the contact zone between the rock body and strata, as well as the secondary structures of the Zhaokeng fault, are identified as favorable targets for locating primary uranium ore bodies. These areas are recommended as priority targets for the next phase of exploration work.
0 引言
花岗岩型铀矿系指产于花岗岩体内外接触带的热液铀矿化，在空间上，铀矿化既可产于花岗岩体内，如诸广山岩体棉花坑矿床、贵东岩体希望矿床等；也可产于花岗岩体外基底变质岩或沉积碎屑岩中，如赣南地区鹿井矿床、湘东地区金管冲矿床等（苏昌灯，2024；汪清浩等，2024；姜春晖等，2025； 李芙蓉等，2025）。前人将前者归属为内带型铀矿化，后者归属为外带型铀矿化。粤北地区是中国重要的花岗岩型铀矿聚集区，产有下庄、长江、城口及百顺等多个铀矿田（邓平等，2003；黄国龙等，2006； 钟福军等，2019，2023）。前人在该地区找矿勘查主要集中在花岗岩体内，以寻找花岗岩内带型铀矿为主，对此类铀矿化的成矿地质特征、成矿规律、找矿标志等有了较成熟的认识（杨尚海，2011；胡瑞忠等，2019；祁家明等，2019；彭渤洋等，2020；石亚飞等，2022；Zhong et al.，2023），而对花岗岩外带型铀矿关注较少，其成矿地质特征研究薄弱。
粤北陂头花岗岩体位于桃山—诸广铀成矿带的南段，在全国铀资源潜力评价中被列为最重要的产铀岩体之一和最有利的成矿远景区之一（蔡煜琦等， 2015）。近年来，笔者在陂头岩体东侧接触带李庄地区的铀资源潜力评价工作中，发现多处花岗岩外带型铀矿化及异常点带，矿化连续性较好，具有良好的找矿前景。本文在野外地质调查的基础上，结合室内研究，系统总结了该地区外带型铀矿的成矿地质特征，明确了关键控矿因素，分析了找矿潜力。研究成果可为陂头岩体乃至粤北其他花岗岩体外带型铀矿的找矿勘查工作提供借鉴和理论支撑。
1 区域地质背景
研究区处于桃山—诸广铀成矿带中段（图1），同时位于南岭多金属成矿带东段，区域上构造-岩浆活动频繁，形成了近东西向展布的岩浆岩带与丰富的铀多金属矿产（肖元贵等，2004；陈振宇等， 2014；赵如意等，2020；何少雄等，2025；徐义洪等， 2025）。
区内出露地层包括古生界寒武系，中生界白垩系和新生界第四系（图2）。其中寒武系八村群（Єbc） 为研究区主要含矿围岩，出露面积约36 km2，为一套浅海相类复理石建造，属浅变质相，受区域构造影响，地层总体走向北西、倾向北东，倾角 70°～80°。根据其形成先后关系，进一步细分为上亚群及下亚群。上亚群（Єbbc）以白云母片岩及变砂岩为主，部分地段炭质含量较高。下亚群（Єabc）出露岩性为灰绿色绿泥云母石英片岩、绿泥云母砂质片岩夹含炭云母石英片岩或板岩。
图1粤北李庄地区大地构造位置示意图
1—隆起区；2—坳陷区；3—花岗岩体；4—隆起带编号（①—九峰—内良隆起；②—万洋—诸广隆起；③—万长山隆起）；5—铀矿床；6—地名； 7—研究区位置
图2李庄地区地质简图
1—第四系；2—白垩系砂岩、砾岩；3—寒武系八村群上亚群白云母片岩夹变砂岩；4—寒武系八村群下亚群板岩夹绿泥云母片岩；5—细粒黑云母花岗岩；6—中粒黑云母花岗岩；7—粗粒黑云母花岗岩；8—中粗粒斑状黑云母花岗岩；9—推测断裂构造；10—实测断裂构造；11—不整合地质界线；12—地质界线；13—铀矿点；14—铀矿化点；15—铀异常点
出露岩浆岩主要为印支期陂头岩体，岩性为中粗粒斑状黑云母花岗岩，属A型花岗岩类（范春方和陈培荣，2000）。在陂头岩体东侧流地、禾江等地零星出露少量燕山期花岗岩株，岩性为肉红色中—细粒黑云母花岗岩（图2）。此外，区内脉岩较为发育，岩性以辉绿岩为主，主要分布在樟岭一带，呈北西西—近东西向带状产出。
研究区处于赣南山字型构造西翼与华夏系构造体系的反接部位，东西向构造体系和新华夏系构造体系亦有显示，同时以陂头岩体为砥柱的李庄帚状构造同样明显。李庄帚状构造体系为寒武系八村群变质岩系发育的压性顺层破碎带和斜切破碎带，如818断裂带、招坑层间破碎带和斜切层断裂等 （图2），断裂带南部为近南北走向，北部为北西走向，总体呈北东凸出形态，同时具往南部撒开，北部收敛的特征；断裂带延伸长度约5 km，出露宽度1～3 m，在向东凸出部位为该断裂膨胀部位，最宽处约 15 m，倾向北东，倾角 60°～80°；断裂带内岩性由含炭质硅化碎裂岩、碎裂岩、石英脉及少量构造角砾岩组成。
2 成矿地质特征
2.1 铀矿空间分布规律
在陂头岩体东侧及北侧岩体与寒武系接触带附近发现多个铀矿化点及异常点，矿化（异常）点在平面上总体呈北西—近南北向分布，与招坑断裂带及 818 断裂带走向一致。地表揭露显示，招坑断裂带北部铀矿化（异常）点主要赋存于断裂带膨胀及分支复合部位，矿化延伸总长约 1 km，招坑断裂带南部矿化（异常）点主要赋存于“帚状”部位，矿化延伸总长约300 m。
铀矿化严格受硅化破碎带控制，赋存于强赤铁矿化、硅化的构造碎裂岩中（图3a）。其中赤铁矿化、硅化与铀矿化关系尤为密切，铀矿化品位高的位置赤铁矿化与硅化也十分强烈。当构造碎裂岩叠加有晚期灰黑色微晶石英脉与含炭质石英脉时，矿石品位会显著增加（图3b），形成高品位矿石（U3O8含量大于0.1%）。在TC04探槽中揭露到高品位矿化，矿化严格受与招坑断裂产状一致的3组密集的构造裂隙控制（图3c），宽度约 3.60 m，品位为 0.200%，含矿岩性主要为赤铁矿化碎裂岩。此外，铀矿化也受招坑断裂南部次级构造带控制，赋存于断裂带上盘硅化碎裂岩中，发育中等—强赤铁矿化、褐铁矿化，灰黑色微晶石英脉穿插于碎裂岩中（图3d）。
综上，研究区铀矿化主要受岩体接触带附近寒武纪地层内北西—近南北向李庄帚状构造控制，该组断裂整体以陂头岩体为砥柱向东凸出，在断裂带膨胀收缩及分支复合部位发育较好的铀矿化，含矿岩性主要为含炭质硅化碎裂岩、赤铁矿化碎裂岩、含炭质片岩等。含矿构造带内发育强烈的热液蚀变，包括赤铁矿化、绿泥石化、硅化等，蚀变强烈程度与矿化品位呈正相关。
图3李庄地区铀矿化地表产出特征
a—赤铁矿化硅化碎裂岩；b—含炭质硅化碎裂岩；c—3组控矿裂隙；d—灰黑色微晶石英与强赤铁矿化
2.2 热液蚀变
强烈的热液蚀变是研究区铀矿化的重要地质特征。地表调查与室内研究表明，研究区内与铀矿化关系密切的热液蚀变主要有赤铁矿化、褐铁矿化、硅化、绿泥石化，局部偶见碳酸盐化等蚀变（图4）。
赤铁矿化：发育在含矿碎裂岩中，远离含矿构造带的部位赤铁矿化程度显著降低。赤铁矿化在岩石中呈浸染状、云雾状、弥散状分布，使得岩石呈现猪肝色、赤红色。高品位矿石中普遍发育强烈的赤铁矿化，因此被视为重要的找矿标志之一。
褐铁矿化：常与赤铁矿化共伴生产出，分布于岩石构造裂隙或孔隙内，颜色为黑褐色或暗褐色，通常分布于含矿碎裂岩带的外侧。
硅化：产于含矿构造碎裂岩带内及旁侧，有两种产状，其一为以细粒石英、微晶石英等石英脉的形式产出，穿插于碎裂岩中；其二为早期石英的次生加大和重结晶，石英颗粒明显变粗和变大。有铀矿化产出的碎裂岩通常发育强烈的硅化和微晶石英，并伴生有赤铁矿化。
绿泥石化：产于含矿构造碎裂岩中及外侧蚀变带，分布范围较广，最远有 5~10 m。绿泥石的产出有两种，其一为近矿的片岩和板岩中黑云母等矿物转变而来的绿泥石，呈假象结构产出，或沿岩石裂隙呈细脉状分布；其二为碎裂岩中呈脉状、团块状分布的绿泥石，此类绿泥石与铀矿化关系密切，颜色往往偏暗。
碳酸盐化：分布较少，仅在个别构造裂隙或次级带内有分布，主要为方解石细脉。在近地表方解石风化强烈，不易被发现。与铀矿化的关系不甚清晰。
图4李庄地区矿石野外及镜下特征
a、b—含矿赤铁矿化碎裂岩；c、d—镁铀云母呈细脉矿及矿物粒间充填（反射光）；Lm—褐铁矿；Hem—赤铁矿；Py—黄铁矿；Sal—镁铀云母
2.3 铀矿石组构
研究区内铀矿石类型为赤铁矿-微晶石英型，矿石呈猪肝色、赤红色、暗红色等颜色，矿石构造包括碎块构造，矿石结构有碎裂结构、脉状结构和网脉状结构。
发育碎裂结构的铀矿石是研究区最主要的矿石，由碎裂片岩、板岩的角砾组成，被微晶石英和黏土质所胶结，发育强烈的赤铁矿化和褐铁矿化。脉状结构的铀矿石是研究区次要类型矿石，由微晶石英脉、细粒石英脉等组成，穿插于碎裂岩中，铀矿物赋存于微晶石英脉内。网脉状结构的铀矿石较少出露，主要由细粒石英脉、中粒石英脉和微晶石英脉组成，局部可见碳酸盐脉，构成网脉状，铀矿物与微晶石英关系密切，发育强烈的硅化和赤铁矿化。
2.4 铀矿物
铀矿石中主要矿物有镁铀云母、石英、黏土矿物、长石等，次要矿物有赤铁矿、褐铁矿、绿泥石、黄铁矿等。铀矿物主要以次生铀矿物形式存在，次生铀矿物以镁铀云母为主，主要以集合体的形式存在，集合体呈放射状、束状充填碎屑粒间孔隙，或以脉状、粒状形式充填在矿石的节理、裂隙及粒间（图5）。矿石受到氧化和淋滤作用较强，在破碎矿物颗粒之间发生了不同程度的次生变化。镜下观察，次生铀矿物的矿石结构及构造为微晶结构，浸染状及团块状构造，伴生矿物主要为石英、赤铁矿、黄铁矿、绢云母等。在 BSE 图像上，镁铀云母呈不规则状、粒状、细脉状等结构或集合体形式产于绿泥石、黄铁矿、赤铁矿、石英等矿物间隙或裂隙内，与赤铁矿、石英、绿泥石等矿物共伴生。本研究中，在手标本与BSE图像上均未发现原生铀矿物。
图5李庄地区矿石背散射图像
a—镁铀云母呈团块状；b—镁铀云母呈放射状及粒状；c—镁铀云母与赤铁矿化；d—镁铀云母呈细脉状或粒状；Chl—绿泥石；Hem—赤铁矿； Sal—镁铀云母；Qtz—石英
电子探针化学分析表明（表1），镁铀云母成分较均匀，UO2及P2O5含量相对较高，分别为55.64%～69.77% 及 14.20%～18.83%，MgO、Al2O3、SiO2、CaO、 FeO 及 PbO 等含量较低，所测试样品中均未检查出 ThO2。此外，镁铀云母中氧化物总量为 78.04%～92.98%，表明含有含量变化较大的H2O，为原生铀矿物氧化蚀变形成。
3 铀矿化成因
铀在地壳表生条件下具有较强的活动性，很容易从多数原生的铀矿物中淋失，特别是当含氧水发育作用时，铀更容易淋失（Cuney and Friedrich， 1987）。研究区内铀矿物以镁铀云母为主，地表未发现原生铀矿物，从矿物的表现形式可以推测镁铀云母的形成主要有两种形式：一种为保留原生铀矿形态原地氧化转变而来，呈放射状、束状或团块状； 另一种由原生铀矿活化出的铀酰离子（UO22+）经迁移后，在适宜条件下与含磷溶液反应沉淀而成，常沿岩石解理、矿物裂隙及粒间呈脉状、粒状出现。
从化学组成上看，镁铀云母中的UO2与P2O5呈正相关（图6），说明两者是镁铀云母的主要组成元素； UO2与SiO2、FeO及Al2O3等元素呈负相关，表明镁铀云母是在氧化条件及酸性环境下由原生铀矿物逐渐析出。此外，在铀矿化发育地段常伴随有赤铁矿化、褐铁矿化及黄铁矿化（图4c、d），这类铁氧化物/氢氧化物多由早期黄铁矿等硫化物在氧化条件下蚀变生成。在成矿过程中，六价铀溶液流经具还原性的黄铁矿等硫化物表面或裂隙时，可发生还原沉淀，形成沥青铀矿与黄铁矿共生的现象，常见二者构成环带或包裹结构（赵凤民和沈才卿，1986；朱京京等，2025），说明铀与铁关系密切，铀可能以显微包裹体或类质同象形式存在于铁矿物中，或在还原障界面处共同沉淀。
表1李庄地区镁铀云母电子探针化学成分分析（%）
注：测试单位为广州拓岩检测技术有限公司（2025年5月21日）；分析仪器为JEOL（日本电子）JXA-iSP100型电子探针，“-”表示分析元素低于仪器检测限。
综合上述现象，认为研究区镁铀云母的形成与原生沥青铀矿的氧化分解密切相关。微区结构显示，沥青铀矿经历了强烈的溶蚀现象，暗示其在后期多阶段热液流体或表生流体作用下发生溶解，导致铀活化迁出（Cuney and Friedrich，1987；张龙等， 2018）。在物理化学条件改变时（如温度下降、pH由碱性转为酸性、磷活度增高），迁出的铀可在氧化环境中与磷酸根离子结合，沉淀为镁铀云母。从原生矿物中淋滤出来的铀，部分可在潜水面以下的还原带中再次沉淀成矿，或侧向迁移至地球化学障界面处富集，形成具有经济价值的次生铀矿化，因此，地表镁铀云母等次生铀矿物的发育，是指示深部可能存在原生铀矿体或铀富集区的重要找矿标志。
图6李庄地区镁铀云母化学成分协变图
a—UO2与P2O5关系图；b—UO2与SiO2关系图；c—UO2与FeO关系图；d—UO2与Al2O3关系图
4 找矿潜力分析
研究区位于陂头岩体与寒武系八村群（Єbc）接触带上，陂头岩体铀含量约为 33×10-6，八村群铀含量约为10×10-6，断裂构造较为发育，以SN向、NW向断裂构造为主。区内矿化点与异常点密集，主要沿招坑断裂与 818 断裂分布。热液活动强烈且频繁，在多组断裂带交叉和叠加部位更为显著，成矿条件优越。
4.1 有利的成矿围岩
研究区内印支—燕山期岩浆活动频繁，西部及北部出露较大面积的印支期—燕山期花岗岩体，具有岩浆岩-基底二元富铀结构层。其中陂头岩体铀含量约为 33×10-6 ，八村群铀含量约为 10×10-6，可为研究区内铀成矿提供丰富的铀成矿物质来源，此外，在岩体与老地层接触部位，由于岩石物理化学性质的差异，易产生破碎和良好的化学环境，对铀的沉淀和富集极为有利，成为成矿的有利空间。
4.2 断裂构造发育
研究区断裂带总体走向为近南北向，并向北东凸出，走向延伸较长，主含矿构造招坑断裂及818断裂走向延伸均大于 5 km，宽度 1~15 m，断裂带往南部撒开，往北部收敛。区内铀矿化及异常主要沿断裂带分布，在断裂带主带及上下盘次级带中均可见铀矿化，断裂带膨胀收缩及分支复合部铀矿化最好。断裂带内可见多期次的热液活动，早期以形成白色石英为主，呈块状；中期（成矿期）以形成灰黑色含炭质石英为主，局部与早期白色硅质热液胶结形成黑白相间的花纹，可见少量呈灰黑色微晶石英，呈细脉状；晚期以白色梳状石英为主，在灰黑色微晶石英及赤铁矿化叠加部位铀矿化富集明显。
4.3 热液蚀变发育
区内热液蚀变发育，主要有赤铁矿化、褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。主要发育在近南北向招坑断裂带及其上下盘派生的次级断裂内，成矿期热液蚀变主要有赤铁矿化、黄铁矿化、硅化等，其中赤铁矿化、黄铁矿化、硅化与铀矿化关系最为密切。
4.4 物化探异常明显
地面物化探测量结果显示，研究区内存在多处综合物化探（能谱铀、土壤氡及分量铀）异常区，异常面积大，且复合程度高。
其中放射性能谱测量显示，区内Th/U低值场晕 （Th/U≤1.2）与铀、钍、钾三者特高值场晕、矿点、异常点复合好（图7），受招坑断裂次级带、热液活动和岩体接触界面控制，表明热液、断裂构造活动是区内铀迁移、富集的主要驱动力，同时Th/U比值越低，表明活化铀富集越明显，低值场晕是区内铀矿找矿重点需关注的部位。
土壤氡气测量表明，区内具有相对规模的氡浓度高值带2条（图8a），位于研究区西侧和中部，分别受岩性接触界线控制和北东向招坑断裂带次级带控制；西侧氡浓度高值位于岩体与地层的接触界面处，接触面岩石机械破碎较强烈且同深部沟通较好，利于氡气的迁移；再者，岩体与地层接触界线附近，易形成地球化学障，利于铀的沉淀富集；中部氡浓度异常带沿招坑断裂次级带展布，异常断续延伸约1.3 km，异常浓集程度较高，且与已知的伽玛矿化点、异常点、铀增高场均复合好，表明氡气可能为铀异常所致。
土壤分量铀化探测量显示，土壤铀分量高值场主要分布于招坑断裂次级带附近及岩体与地层的接触界线上（图8b），受招坑断裂次级带和岩性接触界线控制，其预示招坑断裂次级带、岩体岩性接触界线深部有较好的铀成矿环境。
4.5 地表矿化信息丰富
研究区内已发现多个铀矿化点及异常点，矿化 （异常）点平面分布总体呈北西—近南北向分布，与招坑断裂带及818号断裂带走向一致。通过地表调查及槽探揭露工作可知，铀矿化（异常）在走向上延伸稳定，在研究区内共施工多个槽探工程，均揭露到工业铀矿化或异常（图9），地表铀矿化线索明显，其中 TC04更是揭露到高品位矿化（品位 0.200%，宽 3.60 m），含矿岩性以赤铁矿化碎裂岩为主，铀矿物主要以次生铀矿物—镁铀云母为主，指示该地段深部可能存在原生铀矿体。从槽探揭露情况可知，矿体出露部位主要位于招坑断裂带向东“凸出”部位，该部位为构造产状变异部位及物理化学环境突变部位，有利于铀矿的富集成矿，且在断裂带上下盘次级带内亦可见较宽泛的铀异常出露，显示该地段具有良好的找矿前景。
图7李庄地区地面伽玛能谱铀（a）、钍（b）、钾（c）含量等值图及Th/U比值（d）等值图
1 —寒武系八村群白云母片岩；2—粗粒黑云母花岗岩；3—中粒黑云母花岗岩；4—硅化带；5—地质界线；6—矿化点；7—异常点
图8李庄地区土壤氡浓度（a）、分量铀（b）等值图
1 —寒武系八村群白云母片岩；2—粗粒黑云母花岗岩；3—中粒黑云母花岗岩；4—硅化带；5—地质界线；6—矿化点；7—异常点
图9招坑断裂带北部矿体分布示意图
a—招坑断裂带平面图；b—TC01～TC04探槽素描图；1—白垩系棕红色砾岩；2—寒武系八村群上亚群白云母片岩夹变质砂岩；3—燕山晚期细粒黑云母花岗岩；4—白云母片岩；5—硅化碎裂岩；6—碎裂岩；7—硅化带；8—蚀变带；9—裂隙；10—褐铁矿化；11—赤铁矿化；12—绿泥石化； 13—次生铀矿；14—高品位段、工业段、矿化段、异常段；15—施工槽探及编号；16—铀矿化点/异常点
综上，研究区具有有利的铀成矿地质条件，区内断裂构造及热液蚀变发育，物化探综合异常明显且复合好，区内已发现多个矿化点和异常点，这些矿化、异常点主要分布于岩体与地层接触带以及南北向断裂带附近，显示其具有较好找矿潜力。建议优先在已有矿化点和矿点周边部署下一步勘查工作。
5 结论
（1）李庄地区外带型铀矿化主要受陂头岩体与寒武纪地层接触带以及李庄帚状构造系统控制，矿化富集于构造的膨胀收缩与分支复合部位。
（2）与铀矿化密切相关的热液蚀变主要包括赤铁矿化、褐铁矿化、硅化和绿泥石化，蚀变强度与矿化品位呈正相关。
（3）铀矿石呈碎裂结构和碎块构造，铀矿物以次生镁铀云母为主，脉石矿物主要为石英、长石、绢云母，金属矿物有赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿等。
（4）浅部氧化带的镁铀云母为原生沥青铀矿的表生氧化产物，指示深部原生铀矿体存在的可能性。
（5）研究区具备优越的铀成矿地质条件，岩体-地层接触带界面及招坑断裂次级构造的深部是寻找隐伏原生铀矿体的最有利地段，应作为后续勘查工程部署的优先区域。
致谢 感谢编辑部老师及审稿专家对本文定稿付出的辛勤工作，在此一并表示感谢！
