內蒙古中部鳳凰山巖體鈾成礦條件分析

丁一強　高尚

［關鍵詞］鳳凰山巖體；萬隆昌-銀宮山地區；鈾成礦潛力

鳳凰山巖體為內蒙古中部巖漿巖巖帶主要組成部分。20世紀60年代由內蒙古102區測隊發現142異常點，并做過地表揭露。1983-1985年，在此期間核工業西北地勘局二0八大隊對該地區做了大量的地面物化探工作，結合槽探、鉆探及坑探手段，認為該地區鈾礦化僅產于淺部規劃帶內，向深部礦體殲滅或不存在，否定了鳳凰山巖體具有鈾成礦條件［1］。2011年，通過前人資料研究、系統編圖等工作發現，鳳凰山巖體上萬隆昌-銀宮山地區構造發育，構造破碎帶交匯處存在鈾礦化線索，經核工業二0八大隊地勘五分隊立項申請，從此開展了長達6年的鈾礦資源評價工作。在萬隆昌—大東山地區找到了為數不少的鈾工業礦孔，突破了瓶頸，鈾礦成果備受關注。但對鈾成礦規律缺少系統地歸納，本文通過鈾條件分析將全面系統的補充此問題，為后期鈾礦勘查工作奠定一定的基礎。

1. 區域地質背景

研究區構造位置處于華北北部大陸緣邊和華北地塊，華北北部大陸邊緣與華北地塊的分界處，即為槽臺觀點的槽臺界線［2］。華北地塊包括鄂爾多斯坳陷和陰山隆起兩個次級構造單元；華北北部大陸邊緣又分為古生代增生褶皺帶和中元古代大陸邊緣造山帶，其再向北則為西伯利亞板塊南緣的錫林浩特微陸塊（中間地塊）。區內出露地層主要為新太古界烏拉山群、震旦系什那干群、上石炭統拴馬樁組、中侏羅統大青山組、第四系。巖漿巖十分發育，多為多期次復式巖體。主要包括石炭紀東腦包序列一單元（TγD1）花崗閃長巖；三疊紀大東山序列花崗巖。斷裂構造內巖脈發育，脈體大多數成北西向和北東東向展布，所見脈體有石英斑巖脈、花崗巖脈及硅質脈（圖1）。

2. 鈾成礦條件分析

2.1 構造條件

鳳凰山巖體位于華北地塊北緣陰山隆起帶中，在巖體的南側為區域性的臨河—集寧斷裂帶，由大致近東西走向平行的逆沖斷層群組成。在鳳凰山巖體南部有明顯的斷裂帶痕跡，就是該區域斷裂在巖體內的表現。在巖體北部則為烏拉特后旗—化德—赤峰斷裂帶（臺緣斷裂）［3］。巖體即位于兩大斷裂的夾持區。所處構造位置對形成花崗巖型鈾礦床十分有利。巖體內部斷裂構造也非常發育，在萬隆昌地區及銀宮山地區見多條構造破碎帶，破碎帶內硅質脈沿細小裂隙充填，而裂隙帶或破碎帶是形成碎裂蝕變花崗巖型鈾礦的基本條件之一［4-5］。

萬隆昌地段、大腦包地段地表礦化異常點主要發育在近東西向斷裂破碎帶中，如142礦點的主含礦構造帶為一條寬5～8 m，走向NE75°，傾向SE的斷裂帶內，斷裂帶中巖石破碎，形成強碎裂巖帶，局部可見碎裂糜棱巖化和糜棱巖，并充填有硅質脈、石英斑巖脈、細粒花崗巖脈等脈巖。

銀宮山地段鈾礦化主要受北東向斷裂及其次級斷裂、大東山序列二單元花崗巖外接觸帶控制。礦化集中于破碎帶內，礦化巖石為碎裂蝕變花崗巖、糜棱巖化花崗巖、角礫巖等，與斷裂構造關系密切。

2.2 鈾源條件

萬隆昌－銀宮山地區出露侵入巖以中酸性巖為主。新太古代三元井序列四單元為中細粒片麻狀花崗巖，鈾含量2.4×10^-6，釷含量5.8×10^-6，釷鈾比2.4，巖體內包括3號鈾礦化點及6099等鈾異常點及大量釷性異常點。東腦包序列花崗巖、花崗閃長巖能譜鈾含量4.4×10^-6～4.9×10^-6，釷含量11.8×10^-6～18.7×10^-6，釷鈾比小于4，巖體中有大量釷性異常點及少量鈾異常點。

在三疊紀大東山序列花崗巖的四個單元中，一單元肉紅色中細粒花崗巖（Tγ_D¹）鈾含量2.7×10^-6，釷含量13.4×10^-6，釷鈾比值4.9，其中銀宮山地區能譜鈾含量4×10^-6，Th含量12×10^-6，釷鈾比值3.0。二單元肉紅色花崗巖（Tγ_D²）鈾含量4×10^-6，釷含量30×10^-6，釷鈾比值7.5，其中銀宮山地區能譜鈾含量6×10^-6，釷含量26×10^-6，釷鈾比值4.3。三單元（Tγ_D³）為肉紅色細粒鉀長花崗巖，分布于哈納溝一帶，相對一、二單元，放射性異常點很少，巖石鈾含量5×10^-6，釷含量42×10^-6，釷鈾比值8.4。四單元似斑狀黑云母花崗巖（Tγ_D⁴）分布于銀宮山和馬鞍兩地，出露面積約10km²，可能受北東向隱伏斷裂控制。銀宮山巖體似斑狀黑云母花崗巖能譜鈾含量9×10^-6，釷含量40×10^-6，釷鈾比值4.4。尤其是大東山序列四單元巖體中的鈾釷含量接近華南產鈾花崗巖中的平均含量（>13×10^-6）。大東山序列花崗巖體具富硅、富堿、貧鈣鎂的特點，對鈾成礦有利，與南方產鈾花崗巖類似，但鈾含量偏低，釷鈾比值高。

大東山序列巖體各單元鈾釷含量雖然鈾含量不是很高（表1），但總體來看，從早期至晚期鈾含量有明顯增高，其次釷鈾比值也逐漸增高（明顯高于新太古代和石炭紀巖體），說明大東山序列花崗巖具備形成花崗巖型鈾礦的鈾源條件。

2.3 巖石地球化學條件

依據前人資料，鳳凰山巖體主體巖石往往具有鉀長石斑晶交代斜長石而成殘余結構，微斜條紋長石發育，有雙晶倒轉現象，蠕英石化和鈉長石化普遍，石英聚粒變晶結構明顯，巖體局部巖石還具有“砂狀變余結構”，顯示該巖體是變質交代花崗巖。花崗巖以原地重熔的“S”型為主［6］，花崗巖中巖石化學類型多屬鋁過飽和序列，其中K₂O>Na₂O。

殼源改造型酸性巖漿在我國分布較廣泛，當其多次侵位，早期又具中粗粒似斑狀且較富鈾，經歷多次熱改造后，活性鈾甚多，這是極其有利的前提條件，鳳凰山巖體不論是原地重熔成因，還是侵入成因，都是多期次所形成，而多期次巖體的頻繁穿插，與太古界烏拉山群沉積變質巖地層或早期巖體形成了形態各異的接觸界面，形成了有利于鈾礦化形成的地球化學障，進而形成鈾礦體。

2.4 熱液蝕變條件

熱液蝕變對鈾成礦富集有著多方面影響，它能改變圍巖的物理－力學性質，為成礦溶液的運移和礦質沉淀提供必要通道和容礦空間，也可改變圍巖中鈾的存在形式，使活動鈾含量增高，有利于鈾的活化轉移并為成礦溶液提供鈾源，它還可以為成礦物質的沉淀固定提供有利的地球化學環境和固鈾劑（章邦桐等，1990）

萬隆昌—銀宮山地區熱液蝕變極其發育，熱液蝕變類型多樣，常見的熱液蝕變類型有螢石化、赤鐵礦化、硅化、水云母化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化、軟錳礦化及黃鐵礦化等，均屬于中低溫熱液蝕變且鈾礦化有密切的關系。

2.5 已有鈾礦化顯示

萬隆昌地段142礦點位于大東山巖體南部與新太古界烏拉山群接觸帶上，臨河－集寧深斷裂帶北側，地表礦化主要與近東西向硅質脈及硅化花崗巖帶有關［7］。但地表含礦硅化構造帶的規模較小，延伸較淺，蝕變較單一，主要為硅化及水云母化。

銀宮山地段鉆孔中的巖石多呈青灰色、深灰色，含礦巖石見水云母華、螢石化、赤鐵礦華等，含礦巖石較破碎，遭受構造應力作用片理化、糜棱化。含礦巖石賦存在不同期次花崗巖界面附近。鈾礦化主要與其中的黑色團塊及黑色粉末有關，且礦化異常垂深較大，具多層工業鈾礦化顯示，說明該區具有較好的找礦前景；另外在萬隆昌、銀宮山地段均有規模較大的水中鈾、氡異常暈存在，已發現較好鈾礦化點、異常點均位于異常暈中或其邊部，說明深部具有較好的找礦前景。

2.6 與華南花崗巖型鈾礦對比

華南花崗巖型鈾礦床，或產于較大的花崗巖體內部，或產于近外帶變質巖、碳硅泥巖或砂巖中，包括碎裂蝕變巖型、硅質脈型、外接觸帶型、堿交代型等鈾礦化類型［8］。

華南產鈾花崗巖的主要成因類型是殼源重熔型或改造型。

華南產鈾花崗巖大多數是復式巖體，其形態受斷裂構造控制。產鈾巖體一般形成于兩組深、大斷裂交匯區，并控制了礦田或礦床的定位。礦區低級斷裂密集，且具多期次熱液脈體活動特征。控制礦床及礦體的構造組合多樣。礦體形成于低級斷裂帶中或其上下盤碎裂蝕變巖中，礦體傾向延長一般大于走向延長。

巖體巖漿分異演化較完善，目前所見鈾礦床絕大多數產于印支—燕山早期花崗巖巖體中，主要巖性為二云母花崗巖或黑云母花崗巖，具有似斑狀結構。產鈾花崗巖鈾含量較高，普遍含細分散的晶質鈾礦，活動鈾比例大。巖石化學特征表現為富硅、偏堿，K₂O>Na₂O，全堿含量大于7%，鋁過飽和，暗色礦物少的特征。

鈾礦化受斷裂構造控制，礦體形態復雜，多呈網脈狀、透鏡狀、魚群狀等，礦體厚度幾米至幾十米不等，礦體長可達數百米。

與鈾礦化有關的熱液脈體主要有含鈾黃鐵礦或赤鐵礦微晶石英脈、含鈾微晶石英—螢石脈、含鈾方解石脈、含鈾綠泥石脈等。與鈾礦化有關的圍巖蝕變為、硅化、絹云母化、水云母化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、螢石化、粘土化等。鈾礦物存在形式主要為吸附狀態的瀝青鈾礦。

研究區花崗巖與華南產鈾花崗巖相比，有著許多的相同之處，如巖體演化分異作用強，巖體為多期多階段的復式巖體，礦體眾多且多呈細脈狀、透鏡狀（如ZKY1號鉆孔見23層鈾礦化異常，其中6層工業鈾礦化，>0.01%礦化異常總厚度達73.50 m。

但也看出與華南產鈾花崗巖相比有許多不同之處，如巖體鈾含量較低，蝕變強度較弱，SiO₂與全堿含量不如華南產鈾花崗巖高等（表2）。但每一個地區的成礦條件應該都有其獨特性，鈾的成礦受多方面因素制約，過分地強調對比已有礦床的成礦條件，會嚴重束縛我們的找礦思路。

3. 結論

通過對鳳凰山巖體中萬隆昌—銀宮山地區鈾成礦條件分析，鳳凰山巖體并不是前人認為的“無成礦前景，不具備含礦有利巖性，形成工業礦化的可能性較小”。而是具有較好的鈾成礦條件，不論地表及深部均具有較大成礦潛力，尤其在萬隆昌地區構造破碎帶與中性巖脈交匯處，銀宮山地區次級構造破碎帶交匯處或巖相變化處等值得重視。