淺談火山巖區鈾成礦與火山巖漿演化、構造、蝕變的關系

趙華平++許洪才++李慶喆

摘 要：鈾礦的成礦條件復雜，成因有多種類型，主要有礫巖型、砂巖型、頁巖型、侵入巖型和火山巖型。火山巖型相比礫巖型、砂巖型、頁巖型和侵入巖型更加復雜，但成礦機理有類似之處，又有不同之處，且相關部門對其的研究較少。因此，對鈾成礦與巖漿演化、構造、蝕變的關系進行了探討、研究和總結，以期對火山巖區尋找鈾礦和提高找礦效率有一定的指導意義。

關鍵詞：火山巖；鈾成礦；蝕變；巖漿

中圖分類號：P619.14 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.125

鈾礦的成礦條件復雜，成因有多種類型，主要有礫巖型、砂巖型、頁巖型、侵入巖型和火山巖型。礫巖型、砂巖型、頁巖型主要與沉積條件、沉積熱液活動有關；侵入巖型與侵入巖類、巖漿演化及其侵入巖熱液活動有關。

1 鈾成礦與火山巖漿的演化

鈾成礦與火山巖漿的演化具有一定的內在聯系，主要形成于火山巖漿演化晚期酸性偏堿性或較低溫低壓階段。巖性主要為粗面巖、石英粗面巖，黑曜巖與流紋巖的組合，或為流紋巖向黑曜巖過渡以及流紋斑巖，多分布于火山口或附近。粗面巖、石英粗面巖呈紫紅色、紅色，巖石較致密、堅硬，鉀長石含量較高，具有鉀化的特點，巖漿成熟度較高；流紋巖呈灰紫色、紫色、紫紅色，通常為高鉀流紋巖，具高鉀富硅的特點，對鈾的成礦具有一定的專屬性。高鉀流紋巖、流紋斑巖與鈾礦化關系密切，比如沽源大官廠鈾鉬礦鈾礦化產于高鉀流紋巖、流紋斑巖以及隱爆角礫巖。該流紋巖流紋構造發育，呈薄層狀，產狀平緩，傾角5°～10°。黑曜巖與高鉀流紋巖常共生組合在一起，部分高鉀流紋巖與黑曜巖呈漸變過渡產出。在沽源小廠一帶，常有少量流紋質火山角礫巖或火山集塊巖，多處于火山口產出部位，附近多分布有鈾鉬礦化異常。該異常呈圓狀或橢圓狀，其產出特征進一步表明了鈾礦化或鈾成礦形成于火山巖漿演化晚期酸性偏堿性或較低溫低壓階段。該階段揮發組分含量較高，隨著火山巖漿形成的酸性火山巖、鉀的成分減少，鈾富集形成鈾礦化或鈾成礦。

2 鈾成礦及其構造

鈾成礦與構造密切相關，比如沉積型鈾礦成礦主要與基底構造及其封閉條件有關。火山巖型鈾礦成礦主要與火山盆地盆形構造、區域構造和火山構造的形成、發展及演化密不可分。前者為導礦構造或容礦構造，后者為火山口，控制著黑曜巖與流紋巖的分布以及潛粗面巖的分布，這些巖石組合對鈾成礦均有控制作用。這些物質通常含鉀量較大，鉀與鈾二者親氧性較強，常共生在一起，對鈾元素在熱液中的遷移、富集具有重要的作用。

火山盆地盆形構造是形成火山巖型鈾礦的基本構造基礎和條件。隨著火山熔漿的噴發和火山巖漿的演化，火山盆地內原有區域構造（區域斷裂）產生了繼承性活動，同時，在構造薄弱地帶形成了新的區域構造（區域斷裂）。在上述構造活動的基礎上，在火山盆地內形成了眾多的火山機構，并噴發了大量的火山物質。火山物質的演化過程為基性→中性→酸性→酸偏堿性，火山含礦物質、揮發份組分不斷增加。由于它們的形成和分布受火山盆形構造影響較為明顯，含礦流體或熱液由較高地帶向較低地帶流動，并向區域斷裂處或分布地帶匯聚。區域斷裂一般是火山噴發的有利部位，火山口大多位于區域斷裂上或區域斷裂的一側。因此，火山盆地盆形構造就構成了鈾成礦的導礦構造，區域構造（區域斷裂）或火山口構成了鈾成礦的容礦構造，加之鈾成礦與高鉀流紋巖、黑曜巖關系緊密，其往往分布在火山口及其附近，這樣更加印證了火山口是鈾成礦的有利空間和容礦構造。比如，沽源張麻井火山巖型鈾鉬礦和沽源大官廠火山巖型鈾鉬礦的成礦與構造的關系具備了上述特點。

具體而言，與豐源店火山盆地盆形構造形態、區域斷裂活動、火山噴發與火山巖漿演化具有明顯的成生聯系。火山盆地盆形構造形態主要由基底構造形成，其形態決定了火山盆地盆形構造形態。基底構造低洼因重力作用和重力分異作用導致火山噴發的熔漿向此地流動和聚集，進而造成火山物質的大量堆積和火山成礦物質（流體或液體）向此處的運移、富集和成礦。豐源店火山盆地盆形構造形態四周較高、中間較低，盆地內部北東向、北西向區域斷裂發育，導致盆地中形成了許多沿區域斷裂分布的火山機構。這些火山機構噴發晚期大多形成了分布于火山口及其附近的高鉀流紋巖、黑曜巖組合以及少量分布局限的火山角礫巖、火山集塊巖。由于鈾成礦與巖漿演化晚期形成的高鉀流紋巖、黑曜巖組合具有成生聯系，因此，這些火山機構周邊常常形成鈾礦化或形成一定規模的鈾礦床。鈾礦化形式主要沿火山機構及其附近的火山巖巖石節理和層理裂隙產出，呈侵染狀、細脈狀、斑點狀和薄膜狀。

3 鈾成礦與蝕變

綜上所述，鈾成礦與火山巖漿演化的階段、火山盆地的構造形態、區域斷裂和火山機構（火山口）緊密相連，且與蝕變直接相關。蝕變及其類型通常反映了火山巖漿演化所進行到某一階段成礦物質聚集、交代程度及過程、成礦元素、相關因素的親緣性和物理化學條件。鈾成礦主要與鉀化、硅化、粘土化、螢石化和赤鐵礦化有關。鉀化主要發生在火山巖漿演化的早期階段和晚期階段，前者表現為形成紫紅色、紫色粗面質火山熔巖或火山粗面質碎屑巖，鉀長石斑晶或鉀長石碎屑含量較大，基質呈隱晶質、微晶質，膠結物主要為粗面質凝灰物質，巖石較致密堅硬，并伴有硅化蝕變等特征；后者表現為形成紫紅色、紫色高鉀流紋巖及黑曜巖組合，巖石鉀長石斑晶含量大，具富硅高鉀的特點，基質多為隱晶質，與黑曜巖空間分布呈漸變過渡關系，流紋構造發育，連續密集，有的呈薄層狀，鉀長石具有高嶺土化現象，呈灰白色或淡綠色斑點狀。鉀化是巖漿演化由早而晚，由基性→中性→酸性→酸偏堿性的必然結果，而鈾元素的含量隨著火山巖漿演化不斷增加，加之鈾元素與鉀元素均具親氧性易于共生組合，可隨鉀化的進行使鈾元素從巖石中活化析出進入熱液中，因此，鉀化可以作為尋找鈾礦化的蝕變標志之一。

硅化主要與鈾元素親氧性有關，加之硅元素具有親氧性，二者有成生聯系；鈾礦化與酸性巖（酸性侵入巖、酸性火山巖）有一定的專屬性，硅化隨著巖漿的演化，其早期階段微弱，晚階階段較為明顯，尤其是形成酸性巖（酸性侵入巖、酸性火山巖），硅化較普遍，形成致密堅硬的團塊狀、細脈狀、網脈狀。主要見于高鉀流紋巖或高鉀火山碎屑巖中。在該巖石中往往有鈾礦化異常或鈾礦化。

黏土化即水云母化、高嶺土化，一般交代流紋巖中的斑晶和基質易使巖石多孔疏松，并使鈾元素活化進入溶液遷移富集成礦，所以，發育于火山巖中的黏土化也可作為尋找鈾礦化的蝕變之一。

螢石化主要形成于巖漿演化晚期揮發組分含量較高的階段，主要見于區域斷裂和火山口附近。除了與鈾易于共生的鈣元素形成螢石外，還會導致鈾元素易于富集成礦，并具有找礦標志的指示作用。

赤鐵礦化通常見于高鉀流紋巖表面，呈褐色或黑色，陽光下較為油亮，類似瀝青。由于鈾元素與鐵元素有一定的共生組合和親緣性，其主要表現為細小粉塵狀赤鐵礦交代流紋巖中的長英質礦物，并被染成紅色、醬赭色，且有一定的鈾礦化。赤鐵礦化發育地段有利于鈾元素礦化、富集成礦。

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〔編輯：張思楠〕