丰州盆地及其保矿作用

丰州盆地与鹿井铀矿田具有密切的空间关系，这是鹿井矿田几十年铀矿勘查所揭示的重要地质现象。鹿井矿田矿床为什么围绕丰州盆地分布?笔者在鹿井矿田工作期间，联想到桃山、河草坑、下庄、百顺等矿田受断陷带控矿的事实，对各矿床赋矿标高进行了整理分析，认为丰州盆地是一构造残留盆地，它控制了鹿井矿田的范围，在盆地内部也有发现矿床的潜力，而远离盆地，发现矿床的概率大大降低。丰州盆地没有控制铀矿床的形成，但有利于铀矿床的保存。

一、丰州盆地概况

丰州盆地是一填充白垩系红色碎屑岩的小型盆地，位于遂川－热水断裂带的遂川断裂与热水断裂的首尾叠接部位，形态呈菱形，边界多为锯齿状，局部为断裂带所截，面积16km²，长宽比近3∶1，长轴为北东方向，与区域北东向走滑断裂走向一致。

盆地基底形态较简单，但也有一定起伏，总的形态是北西较陡，靠近QF₁处倾角达60°～70°，东南部较缓，倾角一般为8°～15°。基底面标高，牛尾岭—蕉叶垅—大龙里一带为250～400m，大河背一带为100m，中心一带在－30m左右。盆地基底形态受QF₁影响较大。

二、盆地地层、岩相和古地理

(一)地层

盆地地层为一套白垩纪陆相红色沉积碎屑岩层，不整合覆盖于寒武系或印支－燕山期花岗岩体之上，岩性主要为紫红色砾岩、砂砾岩，夹两层灰色含晶屑凝灰质砂砾岩，砾石成分见花岗岩、板岩、硅质岩等。地层厚度240～380m，产状由四周向中心倾斜，倾角一般为10°～15°，四周较中心陡，西北较东南陡，地层产状与基底面产状一致，反映地层形成时的产状是近水平的。岩性岩相不稳定，是大套红层的底部岩石，无不整合面和标志层，但在局部地段，存在沉积间断，如在菩萨坑一带的钻孔岩性中，在灰色砂砾岩层与红色砾岩层的接触处，见有2～5m厚的风化层，表明这两层之间有沉积间断。

关于盆地地层时代，由于下部砾岩中采集到蛋化石，可确定其下限为K₂;但唐茂绍(1996)对丰州茶山下和蕉叶垅地段的凝灰质杂砂砾岩(浅色层)进行了全岩K－Ar年龄测试，其年龄为124～134Ma，落在早白垩世范围内。笔者认为，本区的凝灰质杂砂岩含较多的老碎屑，全岩K－Ar年龄势必偏大，考虑到邻区如南雄盆地等红层时代均以K₂为主，局部见E红层(上部)，故丰州盆地红层时代定为K₂较妥。

(二)岩相

盆地物质来源近、沉积快，这套沉积物属陆相磨拉石建造。物质由洪流－急流搬运，整体具河流相沉积特点，并可分为3个亚相(图7－9):

图7-9 丰州盆地岩相略图

(1)准河漫相。盆地东部沉积的一套红色砂砾岩(照片7－5)，有冲刷现象和斜层理及恐龙蛋化石，属准河漫相，局部可能有牛轭湖相。

(2)洪积相。盆地西部北部边缘及灰色层下部的一套紫红色砾岩(照片7－6)，大小混杂，分选性差，泥质含量高、松散、厚薄不等、滚圆度差，显示洪积相特征。

照片7-5 河漫滩相砂岩夹薄层砾岩

照片7-6 洪积相砾岩

(3)河床相。灰色砾岩及红色砾岩(照片7－7，照片7－8)，砾石粗大，分选性及滚圆度较好，细碎屑含量低，冲刷现象明显，具河床相特点。

照片7-7 略显粒序层理的河床相砂砾岩、砾岩

照片7-8 河床相砂砾岩夹砾石聚集体

(三)古地理

(1)前盆地阶段。盆地沉积物底部，有紫色土和风化层，滚圆度好的底砾岩，其上是红色泥质砂岩或紫红色砾岩，反映它们都是风化壳的物质沉积产物。基底有一定厚度的紫红色基岩说明是近风化壳层的基岩部分。这一时期，今盆地占据地位及其四周都遭受长期风化剥蚀。

(2)盆地阶段。现今的丰州盆地，难以反映盆地沉积时的古地理全貌，因为盆地沉积时范围要大得多。

根据岩相、古地理、物质组分、砾石长轴排列组合、斜层理等推断，丰州地区当时有一条主河道，多条支河道。主河道即是盆地深槽，为一条北岸陡，南岸缓的不对称河谷。主要支流有两条;一条是牛尾岭—对子下由北北西向南南东流;另一条是茶山下—湖南坳由北西向南东流。当今对子下一带正处主河道拐弯内侧及主河道与牛尾岭支流交汇部位。

(四)盖层构造

盆地地层变动较弱，产状较平缓，岩层倾角一般10°～15°，而走向变化甚大，一般与盆地边缘线近于平行形成一轴向为北东—南西的开阔向斜式盆地。

断裂构造在盆地中发育规模不大，按走向可分为3组。

(1)北东东组:走向50°～70°，倾向北西或南东，倾角70°～80°，是主要的一组断裂构造，一般长100～200m，最长可达800m，宽数厘米至数十厘米，最宽2m，呈雁列展布，断面平直，常见水平及缓斜擦痕，主要发育在牛尾岭、蕉叶垅、石泥顶一带。断裂内常见浅色玉髓及少量的粗晶浅色萤石充填，呈透镜状，有时表现为硅化碎裂岩带;两侧围岩均遭受硅化及褪色，其蚀变范围受构造的密集程度和大小控制，一般在2m以下，最宽可达十余米至数十米。其次在铁罗山北坡一带也有出现，多为小的干裂隙，偶为宽数厘米的弱硅化糜棱岩。

(2)北西西组:走向280°～300°，倾向北东或南西，倾角70°，该组构造不发育，规模甚小，常产在北东东构造的旁侧，可能是它的次级派生构造。

(3)北北东组:本组构造多为小的干裂隙，在盆地不发育。此处还见有走向近南北向的小冲断层。

盆地基底起伏较简单，总的形态是，西北较陡，地层倾角20°～35°，东南较缓，为8°～15°，沉降中心位于符家坑，对子下偏东，标高－100m左右。构造沉降轴走向由NE40°渐转为NE70°，形成一向南凸出的弧形。

盆地近外围构造、硅化带发育，北西边界为遂川断裂(QF₁)，南东边界为热水断裂(QF₂)，西南边缘北西向张剪性断裂密集分布，沿断裂充填有辉绿岩、煌斑岩等脉体;盆地北东边缘发育一组近南北向或北北东向断裂，沿断裂充填有石英斑岩、煌斑岩等脉体，也是张性特点。

盆地外围或基底中广泛发育的硅化带有的延伸到盆地内，有的则终止于盆地盖层。

三、盆地成因探讨

对丰州盆地的成因认识，多年来一直认为是一个拉分盆地，受遂川－热水走滑断裂带控制(刘翔等，1998)。但至少有3点难以解释:一是盆地边界不确切，即盆地的规模到底有多大，盆地近外围零星分布的红层岩性表明，原形盆地的规模肯定比现在大，超出QF₁和QF₂所夹持区的范围;二是红层产状与基底形态相关;三是盆地内的充填物是河流相堆积物，并非湖盆相，岩相分布特征也未表示出沉积物来源于四围。因此，笔者认为，丰州盆地不是QF₁和QF₂走滑拉分形成的小盆地，而是某个区域性的大型河谷盆地，在差异隆升、侵蚀的构造背景下，形成的构造残留盆地。

四、保矿作用

一个地区的铀资源潜力主要由内因和外因两个因素所决定，内因即为成矿条件，如不同方向不同规模的断裂发育，晚期小岩体频繁穿插等，外因即为保存条件，良好的保矿条件使业已形成的铀矿床(体)免受侵蚀破坏。

丰州盆地是一个新生代构造残留盆地，盆地近外围如梨花开、鹿井、心田、枫树下等地均有大小不等的红层残留，表明不仅在盆地内，而且盆地近外围也曾被红层覆盖过。

在成矿后的块断运动作用下，本区形成了一个似锅底的坳陷，在盆地内和近外围，业已形成的铀矿处于相对较低的标高位置，而且矿化由盆缘向盆中倾伏。在挽近时期隆升剥露背景条件下，盆地内基底中铀矿化，因红层覆盖，没有受到侵蚀剥蚀影响，盆地近外围铀矿，大多已露出地表，或红层刚刚褪去，矿化刚刚揭开，侵蚀深度不大。丰州盆地实际上起着已形成的铀矿床(体)免受侵蚀破坏的保矿作用。