內(nèi)蒙古五十家子—新城子地區(qū)火山巖型鈾礦地質(zhì)特征及找礦方向

摘要：

內(nèi)蒙古五十家子—新城子地區(qū)位于濱太平洋成礦域興蒙造山帶鈾-多金屬成礦省，扎蘭屯火山巖型鈾成礦遠(yuǎn)景帶南端，是我國北方熱液型鈾-多金屬礦集區(qū)之一。區(qū)內(nèi)中生代火山活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有較好的找礦前景。根據(jù)富集儲(chǔ)礦構(gòu)造環(huán)境將研究區(qū)火山巖型鈾礦劃分為蝕變裂隙帶和次火山巖2種類型，認(rèn)為研究區(qū)鈾成礦高峰期為晚侏羅世晚期—晚白堊世早期，相對(duì)集中在148.91～99.10 Ma之間，具時(shí)間跨度大、多期多階段的特征；鈾礦化異常主要沿西拉木倫河、黃崗粱—烏蘭浩特?cái)嗔逊植迹喈a(chǎn)于EW、NE向次級(jí)斷裂和構(gòu)造裂隙帶內(nèi)；富集于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性熔巖、燕山晚期侵入巖內(nèi)外接觸帶附近；主要受地層、斷裂構(gòu)造、火山機(jī)構(gòu)、不同界面構(gòu)造、次火山巖及熱液蝕變復(fù)合控制。研究區(qū)鈾礦找礦標(biāo)志為火山盆地邊緣靠近基底隆起帶一側(cè)發(fā)育酸性次火山巖部位，NE向控礦斷裂帶派生次級(jí)斷裂交匯部位，花崗斑巖、流紋巖接觸部位且硅化、赤鐵礦化、紫黑色螢石化、水云母化蝕變疊加部位，

物化探測(cè)量異常帶耦合度較高的部位。

初步建立研究區(qū)成礦模式，預(yù)測(cè)了曹家營子、王家大院、五間房、板山圖4處重點(diǎn)鈾礦勘查區(qū)。

關(guān)鍵詞：

火山巖型鈾礦；成礦特征；找礦預(yù)測(cè)；成礦模式；五十家子—新城子地區(qū)

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20210287

中圖分類號(hào)：P619.14

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2022-09-10

作者簡介：吳燕清（1988－），男，工程師，主要從事鈾礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)及鈾成礦理論方面的研究，E-mail：15847616797@163.com

通信作者：王常東（1988—），男，工程師，主要從事鈾礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)及鈾成礦理論方面的研究，E-mail：18747688243@.163.com

基金項(xiàng)目：中國核工業(yè)地質(zhì)局鈾礦調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目（202001，202211-3）

Supported by the Uranium Ore Survey and Evaluation Project of China Nuclear Geology Bureau（202001，202211-3）

Metallogenic Characteristics and Prospecting Direction of Volcanic Type Uranium Deposits in the Wushijiazi-Xinchengzi Area， Inner Mongolia

Wu Yanqing，Wang Changdong，Yu Honglong，Zhou Jian，Lin Tianfa，Yu Bing，Dong Xiaoyu

Geological Party No.243， China National Nuclear Corporation， Chifeng 024006， Inner Mongolia， China

Abstract：

The Wujiazi-Xinchengzi area of Inner Mongolia is located in the uranium-polymetallic metallogenic province of the Xingmeng orogenic belt in the Marginal-Pacific metallogenic belt， and at the southern Zhalantun volcanic type uranium metallogenic prospect belt， which is one of the concentrated areas of hydrothermal uranium-polymetallic deposit in Northern China. Mesozoic volcanic activity is frequent and intense， and the metallogenic geological conditions are superior， so it has good prospects for ore prospecting. According to the tectonic environment of enriched ore deposits， the volcanic type uranium deposits in the study area are divided into two types： Altered fissure zone type and subvolcanic rock type. The peak of uranium mineralization was the Late Jurassic to early Late Cretaceous， relatively concentrated in 148.91-99.10 Ma， characterized by a long time span and multi-stages. Uranium mineralization anomalies are mainly distributed along the Xar Moron River fault and Huanggangliang-Ulanhot fault， and mostly occur in the EW- and NE-trending secondary faults and structural fracture zones. They are enriched in the acidic lavas of the Upper Jurassic Manketouebo Formation， near the inner and outer contact zones of Late Yanshanian intrusive rocks. The deposits are mainly controlled by strata， faults， volcanic edifices， different interface structures， sub-volcanic rocks and hydrothermal alteration. The uranium prospecting markers in the study area are the location of acidic subvolcanic rocks near the basement uplift zone at the edge of the volcanic basin， the junction of secondary faults derived from the NE-trending ore-controlling fault zone， the contact parts of granite-porphyry and rhyolite， and the location of high coupling degree of the abnormal physical and chemical detection zone， which developed with silicification， hematitization， purple-black fluorite and hydromica alteration. The metallogenic model of the study area was preliminarily established， and four key uranium exploration areas of Caojiayingzi， Wangjiadayuan， Wujianfang and Banshantu were predicted.

Key words：

volcanic type uranium deposit; metallogenic characteristics; ore prediction; metallogenic model; Wujiazi-Xinchengzi area

0 引言

大興安嶺南部地區(qū)是我國北方主要的找鈾地區(qū)之一［1］，以西拉木倫河大斷裂為界，將大興安嶺南部地區(qū)一分為二，北部為扎蘭屯火山巖型鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)，南部為紅山子—沽源鈾成礦帶。以往鈾礦勘查工作主要集中在紅山子—沽源鈾成礦帶，經(jīng)過幾十年的鈾礦勘查，共發(fā)現(xiàn)鈾礦床11個(gè)，礦（化）點(diǎn)150余處［2］；而扎蘭屯鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)中南段勘查程度較低，處于調(diào)查評(píng)價(jià)階段，截至目前，在遠(yuǎn)景區(qū)中南段僅發(fā)現(xiàn)1個(gè)小型鈾礦床［3］（水泉溝小型鈾礦床）。內(nèi)蒙古五十家子—新城子地區(qū)處于林西—突泉華力西期—燕山期銅、鉛、鋅、銀成礦帶及扎蘭屯火山巖型鈾礦遠(yuǎn)景區(qū)南端［4-5］，因其優(yōu)越的大地構(gòu)造位置、多期次巖漿作用及眾多的大型—超大型多金屬礦床不斷被發(fā)現(xiàn)或探明而備受關(guān)注。研究區(qū)的鈾礦工作程度大體分為20世紀(jì)60年代和2010年以后兩個(gè)階段。前一階段主要開展地面放射性調(diào)查，2010年以后全國開啟新一輪的鈾礦資源調(diào)查后［6］，本區(qū)鈾礦勘查工作得以繼續(xù)開展。筆者通過對(duì)前人資料的綜合分析及近幾年鈾礦勘查工作，總結(jié)了區(qū)內(nèi)鈾礦化特征及控礦因素，進(jìn)而預(yù)測(cè)了遠(yuǎn)景區(qū)、圈定了找礦靶區(qū)，以期為進(jìn)一步開展鈾礦勘查工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)構(gòu)造上位于興蒙造山帶內(nèi)，屬于華北板塊和西伯利亞板塊結(jié)合部［7］（圖1a），是古生代亞洲洋和中生代環(huán)太平洋構(gòu)造成礦域強(qiáng)烈疊加、改造、轉(zhuǎn)換區(qū)域［8-12］。受此影響形成以EW、NE向?yàn)橹鞯臉?gòu)造格架（圖1b），NE向區(qū)域斷裂構(gòu)造控制著大興安嶺南端火山噴發(fā)、巖漿活動(dòng)及大部分礦床的分布［13-14］。

區(qū)內(nèi)地層主要由古生界、中生界、新生界組成［15］。古生界主要由太古宇志留系雙井片巖和二疊系林西組變質(zhì)砂巖、板巖組成；中生界由上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組中酸性火山巖組成。二疊系林西組及上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組在研究區(qū)內(nèi)大量出露，是區(qū)域絕大多數(shù)礦產(chǎn)資源的賦礦圍巖［16］，同時(shí)滿克頭鄂博組、白音高老組是區(qū)內(nèi)鈾成礦重要的鈾源和含鈾層［17-18］。新生界由第四系沉積物組成。

1. 第四系；2. 中生代火山巖；3. 燕山期花崗巖；4. 海西期花崗巖；5. 二疊系變質(zhì)巖；6. 志留系雙井片巖；7. 斷裂；8. 大中型鉛鋅銀、鐵錫多金屬礦床；9. 大型銅礦床；10. 鈾礦床及編號(hào)；11. 鈾礦點(diǎn)及編號(hào)；12. 縫合帶界線；13. 地名；14. 研究區(qū)范圍。

區(qū)域受多期構(gòu)造變形作用斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要以NE、NW、EW、NS向?yàn)橹鳎?9］，不同期次、級(jí)別、方向的斷裂交匯組成“多”字型的構(gòu)造格架。NE向黃崗梁—烏蘭浩特深大斷裂（F2）和EW向西拉木倫河深大斷裂（F3）長期反復(fù)活動(dòng)，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)火山-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，為鈾及多金屬成礦提供了大量的成礦物質(zhì)［20］。

區(qū)域內(nèi)中生代酸性巖漿巖（圖1b）發(fā)育，處于NE向大興安嶺巖漿巖帶的南段［21］，大部分侵入巖呈巖基、巖株產(chǎn)出于大興安嶺南段中央隆起帶上，主體為堿長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖等［22］。

根據(jù)火山巖的分布情況，研究區(qū)處于林西同興—寶石火山噴發(fā)帶和大板—烏蘭浩特火山噴發(fā)帶的南端［14］，區(qū)內(nèi)劃分出五十家子、新城子、十二吐3個(gè)次級(jí)斷陷火山盆地和白音沙那林場(chǎng)破火山機(jī)構(gòu)（圖2）。火山機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)育中心式、裂隙式火山噴發(fā)機(jī)構(gòu)，圍繞火山通道發(fā)育大量放射狀、環(huán)形、羽狀斷裂。

區(qū)內(nèi)早二疊世至早白堊世構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且頻繁，以酸性花崗巖類為主［23］（圖2），五十家子復(fù)式巖體位于研究區(qū)西北側(cè)，其鈾元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于花崗巖鈾元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值。研究區(qū)晚侏羅世花崗斑巖與鈾-多金屬礦床成因關(guān)系密切［24-25］。

2 鈾礦地質(zhì)特征

2.1 鈾礦時(shí)空分布特征

2.1.1 時(shí)間分布

研究區(qū)及周邊多金屬礦床與燕山晚期巖漿活動(dòng)成因關(guān)系密切，礦化集中在晚侏羅世早期—早白堊世早期產(chǎn)出，其成礦斑巖鋯石U-Pb年齡為152～130 Ma［21］。本區(qū)鈾成礦時(shí)代研究較滯后，前期研究認(rèn)為其成礦年齡在131.2～114.1 Ma［26］之間。區(qū)域成礦地質(zhì)條件相似且相鄰的沽源—紅山子鈾成礦帶鈾成礦高峰期為晚侏羅世晚期—晚白堊世早期，相對(duì)集中在148.91～99.10 Ma之間［27-28］，表明研究區(qū)鈾-多金屬成礦具時(shí)間跨度大、多期多階段，與沽源—紅山子成礦帶具有同階段成礦特征。

2.1.2 空間分布

綜合研究發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)已知鈾礦化異常在空間分布具有以下幾點(diǎn)特征：1）主要集中分布在F2、F3等基底斷裂控制的五十家子、新城子及十二吐等中生代火山盆地的邊緣（圖2）；2）主要產(chǎn)于次級(jí)EW向油房地—小葦塘斷裂（F3-1）和NE向五間房—胡斯臺(tái)（F2-4）、王家大院（F2-3）、九連莊—朝陽灣斷裂帶（F2-1）的次級(jí)斷裂及構(gòu)造裂隙帶內(nèi)；3）多產(chǎn)于基底與蓋層接觸部位，且具越靠近基底隆起帶附近礦化越富集的特征［3］；4）鈾礦化異常多產(chǎn)于NE、NNE、NW及近EW向斷裂與火山機(jī)構(gòu)交切復(fù)合部位；5）本區(qū)鈾礦化有3個(gè)相對(duì)明顯的富集層位，一是上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性熔巖，二是滿克頭鄂博組與其他地層接觸部位附近的構(gòu)造蝕變帶，三是燕山晚期侵入巖內(nèi)外接觸帶。

2.2 鈾礦化類型

研究區(qū)火山巖型鈾礦化按富集儲(chǔ)礦構(gòu)造環(huán)境劃分為蝕變裂隙帶和次火山巖2種亞類［29］。

2.2.1 蝕變裂隙帶亞類

泛指沿?cái)鄬悠扑閹С嗜好}狀、網(wǎng)脈狀富集的陡傾鈾礦化。研究區(qū)內(nèi)該類型鈾礦化集中分布在NE、近EW向次級(jí)斷層的蝕變裂隙帶內(nèi)，具有代表性的為水泉溝小型鈾礦床（701鈾礦床）、8號(hào)鈾礦點(diǎn)。

水泉溝小型鈾礦床（701鈾礦床）位于新城子次級(jí)火山盆地西部五間房西側(cè)盆緣部位（圖2），是20世紀(jì)60年代中期提交的小型鈾礦床，礦化異常受盆緣EW向油房地—小葦塘斷裂控制，鈾礦化異常體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于斷裂帶中，產(chǎn)狀與斷裂一致，賦礦圍巖為哲斯組糜棱巖和滿克頭鄂博組火山碎屑巖（圖3）。通過鉆探查證發(fā)現(xiàn)鈾礦體15條，礦體長50～210 m，厚0.70～3.80 m，品位0.050%～0.133％。硅化、赤鐵礦化、螢石化與鈾成礦關(guān)系密切。

8號(hào)鈾礦點(diǎn)位于新城子次級(jí)火山盆地西部五間房西側(cè)，礦體受次級(jí)NW向斷裂構(gòu)造控制，含礦圍巖為流紋質(zhì)火山熔巖。地表揭露發(fā)現(xiàn)2條工業(yè)鈾礦體：Ⅰ號(hào)礦體長16.53 m，厚1.10 m，品位0.050%～0.092%；Ⅱ號(hào)礦體長20.30 m，厚0.70 m，品位0.050%～0.085%（圖4）。經(jīng)鉆探查證，發(fā)現(xiàn)鈾工業(yè)鉆孔2個(gè)，鈾礦化鉆孔2個(gè)（圖4）。鉆孔揭露鈾礦體厚0.71～4.28 m，品位0.050%～0.116%，多金屬礦體厚1.40～2.40 m，鉛、鋅、銀品位分別為1.19%、2.60%、109.39 g/t。礦體具埋深較淺、厚度較大、品位較高的特點(diǎn)（圖5）。

1. 上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山巖；2. 上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組熔結(jié)凝灰?guī)r；3. 地質(zhì)界線；4. 實(shí)測(cè)斷裂及編號(hào)；5. 正斷層及斷層傾角；6. 探槽；7. 鈾礦體編號(hào)；8. 工業(yè)鈾礦體；9. 鈾礦化體；10. 鈾異常體；11. 鈾工業(yè)鉆孔及編號(hào)；12. 鈾礦化鉆孔及編號(hào)。

2.2.2 次火山巖亞類

多指產(chǎn)于次火山巖內(nèi)、外接觸帶及附近的鈾礦化。主要產(chǎn)于白音沙那林場(chǎng)破火山機(jī)構(gòu)和十二吐次級(jí)火山盆地流紋斑巖、花崗斑巖脈體及外接觸蝕變帶內(nèi)，典型代表為5號(hào)鈾礦點(diǎn)。

5號(hào)鈾礦點(diǎn)位于白音沙那林場(chǎng)破火山機(jī)構(gòu)板山圖北側(cè)，礦體產(chǎn)于花崗斑巖與石泡流紋巖接觸帶NNW向硅化蝕變帶內(nèi)。經(jīng)地表槽探揭露，發(fā)現(xiàn)長約40 m，厚0.8～3.6 m的鈾異常帶和長12.50 m，厚0.4～1.5 m的鈾礦體（圖6），品位0.050%～0.451％。近礦圍巖蝕變以鉀化、硅化、赤鐵礦化、螢石化、水云母化等中低溫酸性熱液蝕變?yōu)橹鳌?/p>

2.3 礦體特征

2.3.1 礦體形態(tài)

研究區(qū)內(nèi)已揭露的鈾礦化異常體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，典型代表為水泉溝小型鈾礦床。從圖7可知，研究區(qū)礦體主要產(chǎn)于斷層破碎帶內(nèi)，產(chǎn)狀較陡，與破碎帶產(chǎn)狀一致，產(chǎn)于區(qū)域斷裂上盤的次級(jí)構(gòu)造裂隙帶中，礦體向深部延伸具變大變富的趨勢(shì)，礦體標(biāo)高750～1 100 m，具上鈾下多金屬特征。

2.3.2 礦石特征

鈾礦石鈾礦物以瀝青鈾礦為主，其次含少量的鈾石，地表探槽揭露鈾礦化異常體為鈾黑、硅鈣鈾礦。金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及赤鐵礦；脈石礦物為石英、螢石、水云母等。鈾在礦石中主要以類質(zhì)同象、吸附狀態(tài)及細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀瀝青鈾礦形式產(chǎn)出。

礦石類型有鈾-赤鐵礦化型、鈾-微晶石英（黑化）型、鈾-螢石型和赤鐵礦化-“黑化”復(fù)合型4種類型（圖8）。鈾礦化平衡系數(shù)為1.05～1.23，平均為1.09，鈾鐳基本平衡；釷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001～0.008%，平均為0.004%，為單鈾型礦體。

3 控礦因素

結(jié)合基礎(chǔ)研究和鉆探驗(yàn)證成果，筆者認(rèn)為：富鈾的火山巖地層和酸性侵入巖，區(qū)域斷裂的深斷深熔作用，多期次熱液活動(dòng)改造是本區(qū)鈾-多金屬成礦的基礎(chǔ)條件；各級(jí)斷裂構(gòu)造交匯夾持部位、斷裂與火山構(gòu)造交切部位、界面構(gòu)造相對(duì)圈閉部位和潛火山巖外接觸帶密集裂隙帶是有利的儲(chǔ)礦空間；鉀化、赤鐵礦化、螢石化與鈾礦化關(guān)系密切。

3.1 地層與鈾成礦的關(guān)系

豐富的鈾源是鈾成礦的重要基礎(chǔ)，富鈾的火山巖地層和侵入體是鈾成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究區(qū)基底由二疊紀(jì)陸相碎屑巖建造及酸性花崗巖巖類構(gòu)成，w（U）為（3.14～4.70）×10-6（表1）。中酸性火山巖厚度與火山盆地深部鈾源豐度成正比［3］，研究區(qū)火山巖蓋層為中生代上侏羅統(tǒng)沉積巖、中酸性火山碎屑及熔巖組成［31-32］，厚度較大，對(duì)鈾成礦有利。

上侏羅統(tǒng)酸性火山巖w（U）為（5.83～6.98）×10-6、中侏羅統(tǒng)凝灰質(zhì)砂巖w（U）為3.96×10-6、燕山晚期花崗巖w（U）為（7.23～10.24）×10-6。除新民組、瑪尼吐組外，其他地層Th/U值均大于5（正常Th/U值為1～5［3］），表明鈾元素丟失，為研究區(qū)的鈾源層。滿克頭鄂博組酸性熔巖、海西期和燕山晚期侵入巖鈾元素丟失嚴(yán)重，是區(qū)內(nèi)主要鈾源層。另外，區(qū)內(nèi)地層鈾丟失量具有從老到新逐漸增高的趨勢(shì)，說明深部成礦流體萃取圍巖中鈾元素是長期不間斷的過程。雖然成礦流體在不間斷的萃取圍巖中的鈾元素，但老地層中鈾元素本底值較低，萃取量相對(duì)較低，而中生代火山巖和巖漿巖大部分來自地殼深部，鈾元素豐度較高，且與成礦流體接觸更密切，說明研究區(qū)的老地層為鈾成礦貢獻(xiàn)有限，主要是中生代火山巖或巖漿巖做貢獻(xiàn)。

3.2 構(gòu)造與鈾成礦的關(guān)系

研究表明構(gòu)造是礦田、礦床形成的主導(dǎo)因素，而斷裂構(gòu)造尤為重要［3］。筆者從大地構(gòu)造環(huán)境、斷裂構(gòu)造、火山機(jī)構(gòu)、界面構(gòu)造等方面闡述了構(gòu)造對(duì)控礦的重要性。

3.2.1 優(yōu)越的大地構(gòu)造環(huán)境是鈾成礦的基礎(chǔ)

我國火山巖型鈾礦床主要集中產(chǎn)于古生代造山褶皺帶陸緣巖漿弧和古生代大陸活化構(gòu)造-巖漿活動(dòng)帶兩大地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境內(nèi)。研究區(qū)位于大興安嶺南端，屬陸緣巖漿弧構(gòu)造環(huán)境，同時(shí)處于鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)與多金屬成礦帶的疊合部位。區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，花崗巖化和侵入作用發(fā)育，具多期次、時(shí)間跨度大的特點(diǎn)。多種因素疊加形成了復(fù)雜多樣的成礦作用，成礦潛力較大。

3.2.2 區(qū)域深斷深熔作用是鈾成礦的前提

本區(qū)南側(cè)毗鄰EW向西拉木倫河深大斷裂，NE向大興安嶺主脊（F1）貫穿本區(qū)，具有時(shí)間長、規(guī)模大、切割深、頻次多、深斷、深熔等特征［33］，溝通了深部巖漿房，從地殼深部帶出大量成礦物質(zhì)。區(qū)域斷裂和派生次級(jí)斷裂構(gòu)成有利的成礦構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和地?zé)嵯到y(tǒng)［34］，為深部熱液攜帶而來的或萃取圍巖中的鈾元素提供運(yùn)移、儲(chǔ)存場(chǎng)所，在物理化學(xué)條件適宜的斷裂帶中聚集沉淀，在貯藏?cái)嗔褞е胁煌臻g部位形成鈾礦體。

3.2.3 不同級(jí)別的斷裂控制著鈾礦化的空間分布

斷裂構(gòu)造對(duì)成礦起著決定性的作用，斷裂構(gòu)造成礦有利部位的發(fā)育情況決定了鈾礦化規(guī)模。EW向油房地—小葦塘斷裂和NE向五間房—胡斯臺(tái)斷裂、王家大院斷裂、九連莊—朝陽灣斷裂帶控制著區(qū)內(nèi)大部分鈾礦化的分布。

蝕變裂隙帶型鈾礦化主要產(chǎn)于：1）幾組不同級(jí)別、期次、走向斷裂的交匯部位；2）斷裂產(chǎn)狀突變部位（走向發(fā)生轉(zhuǎn)折，反曲、傾角突變）；3）斷裂構(gòu)造與酸性熔巖、次火山巖交匯及夾持部位；4）次級(jí)斷裂末端封閉較好的部位；5）與導(dǎo)礦斷裂帶（主干斷裂）上盤交匯的次級(jí)斷裂或節(jié)理裂隙帶利于成礦。

3.2.4 火山構(gòu)造是鈾成礦有利的運(yùn)移、儲(chǔ)存空間

巖漿噴發(fā)通道是深部大量富鈾含礦熱液流體向上運(yùn)移的通道，為活性鈾的運(yùn)移提供了先決條件［34］。火山構(gòu)造成因復(fù)雜多樣，由不同成分、噴發(fā)方式及時(shí)間快慢的火山噴發(fā)在不同旋回、不同機(jī)構(gòu)相互疊加產(chǎn)生，同一個(gè)火山機(jī)構(gòu)往往經(jīng)歷兩次或多次噴發(fā)，在各種界面形成大量陡、緩蝕變裂隙帶及環(huán)狀、放射狀斷裂、裂隙及構(gòu)造結(jié)，這些斷裂裂隙是含礦熱液運(yùn)移與儲(chǔ)存的最佳空間，有利于鈾元素聚集成礦。

3.2.5 不同界面構(gòu)造是鈾成礦有利的富集空間

根據(jù)流體成礦理論，界面構(gòu)造多是地球物理障、地球化學(xué)障、圍巖物理化學(xué)性質(zhì)的突變層，使得界面處由于流體的混合、沸騰等作用，在流體不混溶、流體溫度和壓力驟降等因素的影響之下，在成礦界面處出現(xiàn)礦質(zhì)沉淀、結(jié)晶、析出、富集和成礦等現(xiàn)象。

3.3 次火山巖與鈾成礦的關(guān)系

次火山巖與鈾礦化具有時(shí)空相依的特征，研究區(qū)火山巖漿作用期后次火山巖發(fā)育。區(qū)內(nèi)鈾礦化與花崗斑巖脈和流紋斑巖脈酸性次火山巖關(guān)系密切，控礦、含礦次火山巖主要為燕山晚期，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.24×10-6（表1）。分析認(rèn)為巖漿熱液自地殼深部向上遷移時(shí)攜帶大量鈾源。另外，在遷移過程中萃取了大量圍巖中的鈾元素，次火山巖加劇了鈾成礦作用的發(fā)生，在次火山巖外接觸帶酸性火山巖蝕變帶富集成礦。

3.4 熱液蝕變與鈾成礦的關(guān)系

熱液蝕變對(duì)鈾元素的富集起關(guān)鍵作用［35-36］，蝕變帶規(guī)模與礦床規(guī)模成正比，鈾礦體的品位受熱液脈體發(fā)育程度、酸性熱液蝕變類型、熱液活動(dòng)的強(qiáng)弱控制。原因：1）含礦熱液能夠改變圍巖的物理-力學(xué)性質(zhì)，使巖石易發(fā)育密集節(jié)理、裂隙帶，為礦液運(yùn)移和沉淀富集提供有利空間；2）改變地球化學(xué)環(huán)境，聚合、吸附各類型鈾源，形成高濃度的含鈾熱液；3）活化圍巖中鈾元素，提供鈾源。

薛偉等［28］研究認(rèn)為沽源、紅山子地區(qū)鈾礦床發(fā)育中低溫?zé)嵋何g變，與鈾礦化密切相關(guān)的蝕變有水云母化、鈉長石化、赤鐵礦化、螢石化、硅化等。研究區(qū)控制的鈾礦化異常點(diǎn)均發(fā)育上述多種熱液蝕變，表明區(qū)內(nèi)熱液蝕變對(duì)成礦有利。

通過野外調(diào)查與鏡下觀察，根據(jù)圍巖蝕變與鈾成礦的空間聯(lián)系，可將區(qū)內(nèi)蝕變大體分為3期，即礦前期、成礦期、礦后期（表2）。

1）礦前期蝕變以硅化、褪色蝕變?yōu)橹鳌?/p>

硅化呈乳白色，晶體粗大且較好，常見晶體形成的空洞。褪色蝕變主要指巖石受酸性熱液作用使暗色礦物消失，顏色變淺的蝕變，蝕變規(guī)模較大，多呈帶狀、面狀展布，沿構(gòu)造裂隙及巖性接觸帶展布。褪色蝕變通過改變巖石的力學(xué)性質(zhì)（增加孔隙度、降低抗壓強(qiáng)度），利于熱液沿微裂隙運(yùn)移，同時(shí)促使原巖中的鈾活化轉(zhuǎn)移到熱液中，在有利部位沉淀富集。

2） 成礦期蝕變以赤鐵礦化、硅化、螢石化、水云母化、黃鐵礦化、黑化為主。

赤鐵礦化多呈浸染狀、團(tuán)塊狀，空間上鈾礦化異常與赤鐵礦化一致，蝕變?cè)綇?qiáng)鈾礦化越強(qiáng)；硅化呈灰黑色、棕紅微晶、隱晶石英，后期破壞明顯，呈浸染狀、細(xì)脈狀在深部產(chǎn)出；螢石化多疊加在赤鐵礦化、硅化之上，多呈紫色、紫黑色，鈾礦多賦存于螢石的解理、裂隙處；水云母化表現(xiàn)為淺黃綠色，主要分布在鈾礦化異常的外接觸帶，呈斑點(diǎn)狀、條帶狀分布；黃鐵礦化呈細(xì)脈狀、浸染狀分布在硅化蝕變帶及構(gòu)造破碎帶內(nèi)，與鈾礦化關(guān)系較為密切，多疊加在赤鐵礦化、水云母化之上。黑化蝕變指強(qiáng)硅化灰黑色微晶石英，多與鉛鋅、鉬礦化疊加，使得鈾礦石成浸染狀或整體顏色發(fā)黑。此類鈾礦石具有品位高、厚度大的特征。

3）礦后期蝕變有硅化、黃鐵礦化、螢石化。

硅化多以淺灰白色或無色透明硅質(zhì)脈成細(xì)脈狀充填于節(jié)理裂隙，多錯(cuò)斷、充填礦體裂隙，規(guī)模相對(duì)較小，寬0.2～2.0 m；黃鐵礦化在礦后期不發(fā)育，主要分布在潛火山巖、硅質(zhì)脈、構(gòu)造角礫巖內(nèi)外接觸帶，晶形較差，呈細(xì)脈狀、浸染狀；螢石化呈淺紫色、團(tuán)塊狀。

3.5 多金屬礦與鈾成礦的關(guān)系

研究區(qū)相鄰的沽源—紅山子鈾成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)鈾礦床都具有鈾多金屬共生的特征，依據(jù)測(cè)年結(jié)果及礦物充填、穿插關(guān)系認(rèn)為大部分鈾成礦年齡晚于多金屬成礦年齡［37-38］。據(jù)前人資料分析，區(qū)域鈾成礦和多金屬成礦成因相似、控礦因素一致［28，39-40］，說明兩者形成于不同的熱液活動(dòng)期，是同一成礦系統(tǒng)不同階段或部位的產(chǎn)物。

研究區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的701小型鈾礦床、8號(hào)和5號(hào)鈾礦點(diǎn)深部均發(fā)現(xiàn)鉛鋅銀礦體，依據(jù)現(xiàn)有資料及數(shù)據(jù)表明研究區(qū)內(nèi)多金屬礦化早于鈾礦化［25-26］。分析發(fā)現(xiàn)701小型鈾礦床及8號(hào)鈾礦點(diǎn)揭露的黑化蝕變鈾礦化多與鉬、鉛鋅多金屬礦化疊加，且疊加后的鈾礦體品位較高，一般大于0.1%，最高可達(dá)1.12%， 說明早期的多金屬礦化作用利于鈾成礦。沽源—紅山子鈾成礦帶與研究區(qū)同屬大興安嶺火山活動(dòng)帶南段，區(qū)域成礦背景相類似，對(duì)比分析認(rèn)為研究區(qū)鈾及多金屬關(guān)系與沽源—紅山子成礦帶相類似，鈾及多金屬形成于不同的熱液活動(dòng)期，是同一成礦系統(tǒng)不同階段或部位的產(chǎn)物。

4 找礦標(biāo)志

依據(jù)研究區(qū)鈾礦地質(zhì)特征及控礦因素的認(rèn)識(shí)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)找礦標(biāo)志：

1）中生代火山巖地層中滿克頭鄂博組、白音高老組流紋巖是區(qū)內(nèi)主要鈾礦化賦礦圍巖，尤其是火山盆地邊緣靠近基底隆起帶一側(cè)發(fā)育酸性次火山巖部位。

2）控礦斷裂帶及其上下盤次級(jí)斷層的交匯部位，且發(fā)育硅化、赤鐵礦化、紫黑色螢石化、水云母化蝕變疊加部位。

3）花崗斑巖、流紋巖接觸部位，尤其是斷裂構(gòu)造與花崗斑巖、流紋巖交切發(fā)育赤鐵礦化碎裂蝕變地段。

4）受斷層構(gòu)造或潛火山巖控制的褪色蝕變帶，如8、9號(hào)礦點(diǎn)地表均出露大面積褪色蝕變帶，其深部均揭露到較好的鈾礦體。

5）物化探測(cè)量異常帶耦合度較高的部位。

5 鈾成礦模式

火山巖型鈾礦床均分布在中心式火山盆地基底和火山盆地內(nèi)，均為中、低溫?zé)嵋旱V床，具有相同的成礦要素和相似的成礦過程，只是礦體就位構(gòu)造和巖性條件不盡相同，造成礦體形態(tài)多樣化。筆者通過與黃凈白等［29］提出產(chǎn)鈾火山盆地的特征進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為研究區(qū)出露的火山巖盆地符合產(chǎn)鈾火山巖盆地的特征，其成礦模式與大多數(shù)火山巖鈾成礦模式相類似，差別在于鈾成礦就位構(gòu)造環(huán)境有所區(qū)別。綜合鈾礦地質(zhì)特征及控礦因素，建立了研究區(qū)鈾成礦模式（圖9）。

受大洋板塊的俯沖擠壓作用，前泥盆世地層中鈾元素隨硅鋁殼重熔進(jìn)入富鈾巖漿，富鈾巖漿上侵過程中一分為三，一部分形成華力西晚期—印支期酸性花崗巖基，另一部分形成次火山巖，最后一部分噴出地表，形成火山巖盆地［37］。板塊俯沖結(jié)束后受地幔熱源的作用，研究區(qū)進(jìn)入拉張階段，產(chǎn)生了黃崗梁—烏蘭浩特和西拉沐淪河區(qū)域深大斷裂，使得鈾的揮發(fā)組分向低壓方向運(yùn)移富集形成酸性原生流體。原生流體在熱動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下沿?cái)嗔褬?gòu)造上升，上升過程中不斷萃取圍巖中的鈾，形成富鈾成礦熱液，該成礦熱液是研究區(qū)火山巖型鈾礦化的最直接、最主要的鈾源。

首先富鈾巖漿噴出地表堆積成巖并完成鈾元素初次沉積聚集，此時(shí)的鈾元素只能形成異常，具有富集濃度較低、面積較大的特征，這也是研究區(qū)上侏羅統(tǒng)酸性火山巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、地表放射性異常面積大的原因［41］。同時(shí)雨、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化合物等物質(zhì)，形成了pH值低于5.6的酸性大氣降水，將富鈾酸性火山巖的鈾元素活化并淋濾出；另外當(dāng)大氣中含氧量的逐漸升高，達(dá)到2.2 Ga之后［42］，大氣降水將富鈾火山巖中的U4+氧化為U6+；上述兩種富鈾大氣降水沿裂隙進(jìn)入地下深部，并與富鈾成礦熱液混合形成混合成礦熱液，在火山巖蓋層淺部地球化學(xué)環(huán)境改變部位的裂隙蝕變帶、斷裂構(gòu)造交匯部、火山構(gòu)造及次火山巖內(nèi)外接觸帶等有利部位富集成礦［43］。

6 找礦方向

本次研究大致查明了區(qū)內(nèi)鈾礦化特征、控礦因素及找礦標(biāo)志。劃分了4條控礦斷裂帶，即EW向油房地—小葦塘斷裂、NE向五間房—胡斯臺(tái)斷裂、王家大院斷裂及九連莊—朝陽灣斷裂帶。地表鈾礦化異常點(diǎn)主要分布在上述控礦斷裂帶200～500 m范圍內(nèi)，受次級(jí)NE、NW向斷裂控制。深部揭露的鈾礦體具有向深部延伸礦體變大變富的特征，礦體標(biāo)高1 100～800 m。

據(jù)多元找礦信息在研究區(qū)圈定曹家營子、王家大院、五間房等3處找礦靶區(qū)和板山圖成礦遠(yuǎn)景區(qū)（圖10），今后重點(diǎn)在控礦斷裂帶兩側(cè)500 m范圍內(nèi)次級(jí)斷裂、次火山巖、火山機(jī)構(gòu)交匯部位且硅化、螢石化、赤鐵礦化、褪色蝕變等疊加部位開展鉆探查證工作。

曹家營子鈾找礦靶區(qū)：位于五十家子次級(jí)火山盆地西南側(cè)及NE向查干沐淪河斷裂帶北西側(cè)，面積約16 km2。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造及侵入巖發(fā)育；蝕變以硅化、赤鐵礦化、褪色蝕變、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化為主，成帶狀、面狀分布，通過地質(zhì)調(diào)查在靶區(qū)內(nèi)圈定礦化蝕變帶4條，長200～1 200 m，寬20～300 m，蝕變帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)1處，礦化點(diǎn)2處，異常點(diǎn)20余處。同時(shí)，在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)鐵染、羥基綜合異常3處，鈾高場(chǎng)暈4片及眾多放射性異常場(chǎng)。通過近幾年的鉆探查證，揭露到較好的鈾礦化蝕變信息，累計(jì)發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦孔3個(gè)、鈾礦化孔2個(gè)、鈾異常孔4個(gè)，初步圈定一條長約4.0 km，寬0.8 km的NE向鈾礦化蝕變帶。

五間房鈾及多金屬找礦靶區(qū)：該區(qū)處于新城子次級(jí)火山盆地南部，西拉木淪河深大斷裂北緣，面積約70 km2。區(qū)內(nèi)出露大面積富鈾中酸性火山熔巖、碎屑巖。受西拉木淪河深大斷裂作用，區(qū)內(nèi)NE、NW、近EW向斷裂構(gòu)造發(fā)育，相互交錯(cuò)形成多個(gè)構(gòu)造結(jié)；火山期后巖漿熱液活動(dòng)頻繁，侵入大量酸性脈巖；熱液蝕變發(fā)育，以赤鐵礦化、硅化、水云母化、螢石化、綠泥石化及鈉長石化等蝕變?yōu)橹鳌Ｇ捌陂_展的調(diào)查工作在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)羥基、鐵染綜合異常2處，乙級(jí)化探綜合異常2處，激電異常13處，磁法異常8片，鈾異常帶4條，眾多放射性異常場(chǎng)；截至目前發(fā)現(xiàn)小型鈾礦床1處（701）、鈾礦點(diǎn)2處、礦化點(diǎn)6處、異常點(diǎn)70余處和多金屬礦化點(diǎn)2處，且通過鉆探施工于深部發(fā)現(xiàn)較好的鈾及多金屬礦化蝕變信息，累計(jì)現(xiàn)鈾工業(yè)孔2個(gè)，鈾礦化孔3個(gè)，鈾異常孔5個(gè)，多金屬工業(yè)孔3個(gè)。

王家大院鈾及金屬找礦靶區(qū)：位于十二吐次級(jí)火山盆地中西部，面積48 km2。區(qū)內(nèi)出露富鈾的中酸性火山熔巖、火山碎屑巖，斷裂構(gòu)造及侵入巖發(fā)育。前期開展的調(diào)查評(píng)價(jià)工作在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)熱液蝕變帶6條，蝕變類型以褐鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、硅化、赤鐵礦化為主，蝕變帶長100～800 m，寬10～200 m，蝕變帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)2處、礦化點(diǎn)3處和異常點(diǎn)15處。遙感解譯鐵染、羥基綜合異常3處；物化探測(cè)量發(fā)現(xiàn)鈾高場(chǎng)暈6片、伽馬異常10余處、氡氣異常9片、210Po異常7處、綜合土壤化探異常11處和激電異常7處。經(jīng)鉆探深部發(fā)現(xiàn)較好的鈾多金屬礦化蝕變信息，新發(fā)現(xiàn)鈾工業(yè)孔1個(gè)，鈾礦化孔2個(gè)，多金屬工業(yè)孔3個(gè)。

板山圖鈾及多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)：位于林東盆地西南部的白音沙那林場(chǎng)破火山機(jī)構(gòu)中北部，面積65 km2。遠(yuǎn)景區(qū)處于NE向黃崗梁—烏蘭浩特深大斷裂的次級(jí)白音沙那林場(chǎng)西斷裂（F2-2）與NW向官地東斷裂（F5）夾持部位，火山構(gòu)造和斷裂構(gòu)造發(fā)育，發(fā)現(xiàn)7處火山噴發(fā)中心，酸性巖體及脈巖發(fā)育。熱液蝕變發(fā)育，以硅化、赤鐵礦化、瑩石化、鉀化為主，在遠(yuǎn)景區(qū)圈定6處鈾及多金屬蝕變帶，蝕變帶長200～1 500 m，寬30～200 m，主要呈帶狀、面狀分布在侵入巖、火山口及斷裂構(gòu)造交切復(fù)合部位。蝕變帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)1處，礦化點(diǎn)2處，異常點(diǎn)7余處，多金屬礦化異常點(diǎn)4處。物化探測(cè)量發(fā)現(xiàn)鈾高場(chǎng)暈4片、20多處伽馬異常場(chǎng)、氡氣異常12片、210Po異常9處、綜合土壤化探異常6處和激電異常7處。

7 結(jié)論

1）本區(qū)鈾礦化類型為蝕變裂隙型和次火山巖型，成礦高峰期為晚侏羅世晚期—早白堊世早期，年齡為131.2～114.1 Ma。

2）研究區(qū)具有完備的“源—導(dǎo)—運(yùn)—儲(chǔ)”成礦各環(huán)節(jié)的控制要素：區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次巖漿-成礦事件，發(fā)生了廣泛而強(qiáng)烈的火山噴發(fā)作用，形成了厚大的火山巖蓋層；富鈾的酸性巖體及潛火山巖發(fā)育，且具多階段、多期次、繼承性的特征；區(qū)域深大斷裂具切殼導(dǎo)源的作用，其次級(jí)斷裂構(gòu)造為巖漿上侵和成礦物質(zhì)來源提供了有利通道，并為鈾元素的儲(chǔ)藏提供了良好的空間；控（含）礦斷裂帶規(guī)模、走（傾）向延伸具有一定規(guī)模；多期次、不同中低溫酸堿熱液蝕變的疊加為鈾元素活化轉(zhuǎn)移、富集成礦提供了有利條件。

3）鈾礦化異常受構(gòu)造、地層、次火山巖和熱液蝕變復(fù)合控制。切殼斷裂控制著鈾礦化異常的展布，蓋層斷裂控制著鈾礦體的定位；滿克頭鄂博組流紋巖及花崗斑巖是鈾礦體主要賦礦圍巖；近礦圍巖蝕變以赤鐵礦化、硅化、螢石化為主。

4）依據(jù)鈾礦地質(zhì)特征及控礦因素總結(jié)了研究區(qū)鈾礦找礦標(biāo)志和成礦模式，預(yù)測(cè)了曹家營子、王家大院、五間房等3處找礦靶區(qū)，板山圖等1處成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

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