內蒙古烏蘭哈達一楚魯達板地區鈾礦化特征及找礦方向

關鍵詞：烏蘭哈達一楚魯達板;礦化特征;找礦方向；火山巖型鈾礦;次火山巖型;蝕變裂隙帶型doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240009 中圖分類號：P619.14 文獻標志碼：A

Abstract： The Wulanhada-Chuludaban area in Inner Mongolia is located in the middle section of the Zhalantun volcanic rock-type uranium mineralization prospecting zone and is one of the hydrothermal uranium polymetalic mineralization clusters in Northern China. The area experienced intense and frequent Mesozoic volcanic eruptions， providing excellent geological conditions for mineralization and promising exploration prospects. Through the colltion of previous data，comprehensive mapping，and uranium geological survey and evaluation，the geological characteristics and ore-controlling factors of volcanic rock-type uranium deposits in the Wulanhada-Chuludaban area have been preliminarily summarized. Through driling verification，it is found that the volcanic rock-type uranium deposits in the research area can be classified into two types based on the main ore-controlling factors： subvolcanic rocks and altered fracture zones. It is believed that the peak period of uranium mineralization in the research area was from the Late Jurasic to the Early Cretaceous，mainly concentrated between l49 and 99Ma ，with the characteristics of a large time span and multiple stages. Uranium mineralization anomalies are mainly distributed along the NE-trending F_w2 trans-shell faults and are mostly found in the NE and NW-trending secondary faults and structural fracture zones. Uranium mineralization is mainly controlled by uranium source，strata and structure，subvolcanic rocks，and hydrothermal alteration. Hematitization，fluoritization，and silicification can be used as direct exploration indicators. The next exploration work should focus on searching for altered fracture zone-type uranium mineralization on both sides of the NE-trending F_W2 ore-controlling faults， and secondly， strengthen the exploration of uranium mineralization around volcanic structures and subvolcanic rocks.

Key words： Wulanhada-Chuludaban; mineralization characteristics; prospecting direction； volcanic type uranium ore;subvolcanic type;altered fracture zone type

0 引言

1 區域地質概況

烏蘭哈達一楚魯達板地區處于大興安嶺巨型中生代火山巖帶的中段，成礦區帶屬于扎蘭屯火山巖型鈾成礦遠景帶[1]和林西—突泉多金屬成礦帶[2-3]東三省及內蒙古東部比例尺為 1：50 萬遙感地質調查表明，在成礦背景和礦化特征上，大興安嶺地帶具有較大的鈾礦成礦潛在價值[4]。大量學者在大興安嶺地區開展了鈾礦調查研究工作[5-9]，先后發現水泉溝小型火山巖型鈾礦床及眾多火山巖型鈾礦點、礦化異常點，但鈾礦找礦工作依舊相對滯后，找礦成果不顯著，與大興安嶺地區優越的鈾成礦地質條件不相匹配。如何擴大扎蘭屯火山巖型鈾成礦帶找礦成果，為國內緊缺的鈾礦資源提供保障顯得尤為重要。

筆者通過整理前人資料、綜合編圖、鈾礦地質調查評價，初步總結了烏蘭哈達一楚魯達板地區火山巖型鈾礦地質特征、控礦因素，并通過鉆探查證，取得較好的找礦成果。期望本文對烏蘭哈達一楚魯達板地段的鈾礦勘查經驗，可為大興安嶺地區后續該地區鈾礦找礦工作提供找礦方向及思路。

烏蘭哈達—楚魯達板地區行政區劃歸內蒙古自治區扎魯特旗，大地構造位于松遼地塊與興安地塊接觸部位[10]（圖1a）。該區經歷了3次重要的構造事件，由早到晚分別為：晚古生代一早中生代古亞洲洋俯沖閉合及碰撞造山作用；中生代蒙古一鄂霍茨克洋俯沖閉合及碰撞造山作用；晚中生代古太平洋板塊向歐亞大陸俯沖消減作用。不間斷的構造演化活動造就了多期次巖漿-礦化事件的發生，形成了一大批多金屬礦床[11-12]、801稀土礦床[13]及眾多鈾礦（化）異常點。區域構造以NE、EW向為主，基本控制著大興安嶺中南段火山噴發、巖槳活動及大部分的鈾礦化異常點的分布（圖1b）。

2 地質特征

2.1 地層

研究區基底地層主要為上石炭統本巴圖組、二疊系大石寨組和泥盆系大民山組，巖性以灰巖、大理巖、變質砂（礫）巖、板巖為主，其中二疊系變質砂（板）巖是區域大多數金屬礦床的直接圍巖。區內火山巖發育，具有多旋回、多期次、成分復雜、厚度大的特征。火山巖蓋層以上侏羅統滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組及下白堊統梅勒圖組為主，巖性以中酸性火山熔巖、火山碎屑巖為主。以往研究中發現，滿克頭鄂博組、白音高老組是區內鈾成礦重要的鈾源和含鈾層[14-15] 。

2.2 構造

研究區構造表現為斷裂構造和火山構造。斷裂構造按構造線方向可劃分為NE、NW、EW、NS向斷裂（圖2），其中以NE向斷裂最為發育，具多期次、多階段的特征。

近EW向斷裂為早期斷裂（圖2），是黑林河—鹿場大斷裂的次級斷裂，切穿二疊紀、三疊紀花崗巖及石炭紀變質巖。沿該斷裂構造侵入酸性斑巖脈，并沿斷裂發育褐鐵礦化、赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等熱液蝕變，斷裂帶外接觸帶受應力作用破碎，為鈾成礦提供良好的容礦空間[16]，尤其是斷裂活動強度大、酸性脈巖發育、熱液蝕變疊加的部位發育眾多花崗巖型鈾、釷礦化。該斷裂基本控制了研究區內花崗巖型鈾礦化的展布。

NE向斷裂為成礦期斷裂，該組斷裂為研究區主干斷裂，由3條平行分布的斷裂帶組成（圖2），其中烏蘭哈達一楚魯達板斷裂帶（ F_W1 ）為黃崗梁—甘珠爾廟一烏蘭浩特深大斷裂帶的次級斷裂，具有切殼導源的作用，長期活動并控制著研究區巖漿巖帶、火山巖帶的分布。 F_w2 斷裂帶為 F_w1 斷裂構造的派生斷裂，該斷裂寬 10～40m ，為張性斷裂，充填硅質脈、花崗斑巖脈及螢石細脈，沿斷裂U質量分數升高，最高可達 300×10^-6"。沿該斷裂分布多個鈾礦化異常點，控制著火山巖型鈾礦的分布，為控礦斷裂。

NW、NS向斷裂為晚期斷裂，斜切 F_W2，F_W5"兩條控礦斷裂帶，對早期地質體及鈾礦化異常進行了破壞和改造，對成礦不利。

研究區火山構造發育，沿NE向 F_w2"斷裂構造出露眾多火山通道，沿火口發育環狀、放射狀、羽狀斷裂及裂隙，是含礦熱流體運移、沉淀的有利部位。

圖1大興安嶺中南段區域地質、構造、鈾礦產示意圖

Fig.1Simplified geological，structural and uraninm mineral map in middle-southern segment of Da Hinggan Mountains

2.3 巖漿巖

研究區晚三疊世—早白堊世巖漿活動頻繁且強烈，具多期、多階段特征，巖性以花崗巖類為主，約占研究區面積的1/3。區域上屬于色布爾復式巖體的一部分，是甘珠爾廟一烏蘭浩特巖漿巖帶的重要組成部分?；鹕狡诤鬂摶鹕綆r發育，以中酸性脈巖為主。本區花崗巖體中鈾元素質量分數高于華北地臺花崗巖鈾元素平均值，尤其是二疊紀、三疊紀花崗巖鈾質量分數高出平均值 2～3 倍，鈾浸出率可達

1.第四系；2.下白堊統梅勒圖組;3.上侏羅統白音高老組；4.上侏羅統瑪尼吐組;5.上侏羅統滿克頭鄂博組;6.中侏羅統塔木蘭溝組；7.下二疊統大石寨組;8.上石炭統本巴圖組;9.中泥盆統大民山組;10.早白堊世酸性侵入巖;11.晚侏羅世酸性侵入巖;12.晚三疊世酸性侵入巖;13：晚二疊世酸性侵入巖;14.地質界線；15.角度不整合接觸界線；16.推測斷層及編號;17.實測斷層及編號；18.綜合剖面位置及編號；19.火山口;20.放射狀斷裂;21.花崗巖型鉗異常點位置;22.花崗巖型鈾異常點位置;23.火山巖型鈾礦點位置及編號;24.火山巖型鈾礦化點位置及編號;25.火山巖型鈾異常點位置及編號;26.多金屬礦點及編號;27.地名。

圖2內蒙古烏蘭哈達一楚魯達板地段地質簡圖

Fig.2Geological schematic map of Wulanhada-Chuludaban area，Inner Mongolia

45.26%^[17-18] ，是鈾成礦重要的基礎鈾源。

2.4 蝕變

區內熱液蝕變發育，多分布在火山機構、斷裂構造、潛火山巖發育地段，呈面狀、帶狀展布。蝕變帶類型包括硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化及螢石化，其中硅化、赤鐵礦化、螢石化與鈾礦化關系密切（圖3）。

3 鈾礦地質特征

研究區火山巖型鈾礦化發育，已發現鈾礦點4

處、鈾礦化點5處和鈾異常點13個（表1）。

3.1 鈾礦時空分布特征

3.1.1 時間分布

大興安嶺中南段多金屬礦床與燕山晚期巖漿活動關系密切[19]，成礦期多集中在晚侏羅世一早白堊世，其成礦斑巖鋯石U－Pb年齡為 155～ 120Ma^[20-21] 。大興安嶺中南段僅發現1處小型鈾礦床（701小型鈾礦床）[22]，成礦年齡在 135.3～ 124.7Ma 之間。已有研究結果顯示大興安嶺南段火山巖型鈾礦成礦年齡在 之間[23]，相鄰的沽源一紅山子鈾成礦帶成礦年齡多在148.9～99.1Ma 之間[24-25]，即晚侏羅世晚期—晚白堊世早期。因此，研究區鈾一多金屬成礦作用具有時間跨度大、多期多階段特征，與沽源一紅山子成礦帶具有同期成礦作用特征。

圖3內蒙古烏蘭哈達—楚魯達板地段礦化蝕變照片

3.1.2 空間分布

通過鈾礦地質調查及礦化異常點檢查，發現研究區已知火山巖型鈾礦化異常分布特征明顯：研究區 80% 的鈾礦化異常點沿 F_w2 深大斷裂分布，多分布在 F_W2 斷裂構造上盤的次級斷裂或構造裂隙帶內（圖2），其余鈾異常點分布在 F_W2 斷裂兩側NE向次級斷裂破碎帶內。花崗斑巖體外接觸帶變異部位多賦存鈾礦化異常，如4號鈾礦化點，6、7號鈾異常點?；鹕酵ǖ栏浇姆派湫詳嗔鸭坝馉盍严稁橇己玫馁x礦部位，如5號鈾礦點，16號鈾異常點?；◢弾r基底與火山巖蓋層接觸部位，尤其呈巖珠、巖舌狀的酸性巖體部位鈾礦化具有富集的特征。研究區鈾礦化富集層位主要為上侏羅統滿克頭鄂博組流紋巖、流紋質熔結凝灰巖及白音高老組酸性火山巖碎屑巖。

3.2 鈾礦化類型

根據鈾礦化控制因素將區內火山巖型鈾礦劃分為次火山和蝕變裂隙帶兩種類型，具體鈾礦化特征如下：

3.2.1 次火山巖鈾礦化

該類型鈾礦化主要產于酸性次火山巖脈內外接觸帶附近，典型的為38號鈾礦點。該點產于 F_W2 斷裂帶與NW向次級斷裂加持部位，后期花崗斑巖呈“八\"字形侵入（圖4）。經槽探揭露控制鈾礦體1段，鈾異常體2段，鈾礦體長 12.6m ，寬 0.8～1.6m 品位為 0.052%～0.125% ，產于“八\"字形頂端（產狀、走向變異部位）；鈾異常體長 32.0～44.0m ，寬 0.9～ 2.6m ，品位為 0.010%～0.029% 。沿花崗斑巖發育硅化、赤鐵礦化、螢石化、褐鐵礦化、高嶺土化、鈉長石化等蝕變，并呈帶狀展布，硅化、赤鐵礦化、螢石化與鈾礦化關系尤為密切。

表1研究區火山巖型鈾礦（化）點特征

Table 1 Characterististics of volcanic type uranium mineralization anomaly in the study area

1.上侏羅統滿克頭鄂博組；2.花崗斑巖；3.流紋質含角礫晶屑凝灰巖；4.花崗斑巖；5.地質界線；6.蝕變帶范圍；7.正斷層及傾角；8.斷層編號；9.赤鐵礦化；10.硅化及高嶺土化；11.工業鈾礦體及編號；12.鈾異常體。

圖4楚魯達板38號鈾礦點成果圖

Fig.4 Result map for No.38 uranium mineraliztion spotin Chuludaban

3.2.2 蝕變裂隙帶鈾礦化

蝕變裂隙帶鈾礦化主要產于多組斷裂交匯和易發生剪切裂隙帶附近，研究區 75% 的鈾礦化異常為蝕變裂隙帶型，主要分布于NE向 F_w2 控礦斷裂帶派生的次級NE、NW向蝕變破碎帶內。具有代表性的56號鈾礦點。

該礦點產于 F_w2 斷裂派生的次級NE向斷裂上盤（圖5），蝕變帶、伽馬高場、鈾礦體均受NE向構造控制，距離構造越近蝕變、放射性越強。鈾礦化異常在斷裂交匯、產狀變化部位具有明顯膨大現象。槽探揭露鈾異常礦化帶長 26.0～40.0m ，寬 1.0～ 2.0m ;其中鈾礦體長 12.3m ，寬 0.8～1.2m ，品位為0.067%～0.195% ，呈透鏡狀賦存于構造破碎帶中。經ZK3鉆孔查證，揭露鈾礦體2段，厚 1.22～ 1.64m ，品位為 0.078%～0.154% （圖6），礦體具埋藏淺、品位高的特征。

3.3 礦石礦體特征

3.3.1 礦石

賦礦圍巖主要為紅褐色、黃褐色及灰白色變流紋巖、流紋質熔結凝灰巖，礦石具碎裂重膠結、浸染

圖5烏蘭哈達56號鈾礦點地質簡圖

1.上侏羅統滿克頭鄂博組;2.二疊紀花崗巖；3.花崗巖；4.流紋巖；5.地質界線；6.實測性質不明斷裂；7.正斷層及傾角；8.伽馬高場范圍；9.蝕變帶范圍；10.構造編號；11.鈾異常體；12.鈾礦體及礦點編號；13.鉆孔位置及編號。

狀（圖7a、b）、網脈狀及黏土狀構造。鈾礦物主要以瀝青鈾礦為主，其次為鈾石，鈦鈾礦（圖7c、d）。金屬礦物以赤鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦為主，部分礦石中見閃鋅礦、方鉛礦及輝鉬礦。脈石礦物為石英、螢石、水云母、綠泥石等。鈾元素主要以鈾礦物、分散吸附、類質同象三種方式產于礦物晶格內。通過分析測試結果發現（表2），研究區淺部礦體（ 0～ 155m 鈾礦物多以 U⁶⁺ 形式存在，原因為淺部鈾礦體受淋濾改造作用形成土黃色次生鈾礦物[26]，這也是淺部鈾礦體品位高于深部鈾礦的根本原因所在。而深部鈾礦體則多以 U⁴⁺ 形式富集，為原生鈾礦。

礦石類型按蝕變類型劃分為鈾-赤鐵礦化型、鈾-螢石型、鈾-褪色蝕變型；按伴生礦物組合劃分為單鈾型、鈾-鉬型、鈾-鉛型。鈾鐳平衡系數顯示淺部氧化環境富集的礦體偏鐳，深部原生礦體偏鈾[27]，釷質量分數為 0.002%～0.012% ，平均值為 0.006% ，為單鈾型礦體。

3.3.2 礦體形態

鈾礦化類型以蝕變裂隙帶為主，次火山巖型次之。鈾礦化總體走向為NE向，與控礦斷裂 F_w2 斷裂走向基本一致，傾向SE，傾角為 40^°～60^° ，礦體走向長度為 7.60～55.30m ，傾向延伸長 45～163m ，礦體寬 0.33～3.42m ，平均厚度為 1.46m ，品位為0.050%～0.154% ，平均品位為 0.074% 。礦體主要

圖6 ZK3鉆孔剖面圖

1.上侏羅統滿克頭鄂博組；2.晚二疊世花崗巖;3.流紋巖;4.花崗巖;5.正斷層;6.蝕變帶;7.地質界線;8.推測地質界線；9.螢石化；10.硅化；11.赤鐵礦化；12.高嶺土化；13.鈾異常體；14.鈾礦化體；15.鈾礦體;16.礦體真厚度/鈾礦體品位；17.伽馬測井曲線；18.斷裂編號；19.鈾礦點編號。

圖7研究區鈾礦石礦物照片

Fig.7Photographs of uranium ore minerals in the study area

a.碎裂重膠結鈾礦石（原巖為流紋質熔結凝灰巖）;b.浸染狀鈾礦石（原巖為赤鐵礦化流紋巖）；c、d.鈾礦石鏡下照片。Q.石英;Kfs.鉀長石；Cof.鈾石;bra.鈦鈾礦。

表2研究區礦石中鈾的存在價態分析

Table2Analysis of the valence state of uranium in ore of the study area

呈脈狀、透鏡狀，其次為不規則狀，局部礦體呈膨大、尖滅再現。在深部出現魚群狀礦體，另外在火通道附近富集高品位的鈾礦體，顯示出研究區深部較好的找礦潛力。

4控礦因素

研究區內發育眾多火山巖型鈾礦化異常，由于地層復雜、各階段巖漿巖和構造發育，因此每個礦化異常點的控制因素各不相同，綜合分析認為區內鈾礦化主要受“鈾源-地層-構造-次火山巖-熱液蝕變”五位一體控制。豐富的鈾源是鈾成礦的基礎；地層和次火山巖直接定位鈾礦體的產出；構造引導鈾成礦，為礦液的運移及沉淀提供了有利空間；熱液蝕變是鈾富集的關鍵。多個控礦因素相互疊加耦合時，成礦最為有利[28]

4.1 鈾源

基礎鈾源的富集程度與鈾礦化強度成正比[29]富鈾的火山巖蓋層、基底及侵入體是形成大規模鈾成礦的物質基礎。研究區基底由古生代海陸交互相碎屑巖建造及酸性花崗巖類組成， w （U）為 （3.19～ 7.24）×10^-6 （表3），其中基底花崗巖鈾元素含量為華北地臺酸性火山巖鈾元素豐度的 2.0～3.0 倍[31]，是研究區重要的鈾源。中酸性火山巖蓋層以上侏羅統火山碎屑巖、熔巖及沉積巖為主，據 1：5 萬區調資料顯示研究區火山巖具蓋層齊全、厚度大（ 224～ 1200m ）、巖性界面復雜的特征[32]，有利于鈾成礦。

上侏羅統酸性火山巖 τ?（U） 為 （3.59～6.15）× 10^-6 ，為華北地臺酸性花崗巖鈾元素豐度的 1.7～ 3.5倍；燕山晚期花崗巖體 w（U） 為 （4.47～5.62）× 10^-6 ；上述地層巖性鈾元素含量均為華北地臺酸性火山巖鈾元素豐度2倍左右。由表3可見，除梅勒圖組、瑪尼吐組、塔木蘭溝組及大民山組外，其他地層 Th/U 值均大于4.2，表明鈾元素丟失[33]，判斷古生代花崗巖體、變質巖基底、中生代中酸性火山巖蓋層及晚侏羅世酸性侵入巖為研究區的鈾源層

近礦蝕變圍巖（原巖為流紋巖、熔結凝灰巖）w （U）較未蝕變滿克頭鄂博組流紋巖、熔結凝灰巖 低，表明熱液活動過程中對圍巖中的鈾元素進行了萃取。而深部成礦流體對圍巖中的鈾元素萃取具有長期不間斷的特征，但古生代沉積變質巖地層中鈾元素含量較低，萃取量較低，對后期鈾成礦貢獻較低，為鈾成礦的基礎鈾源；而來自地殼深部的中生代火山巖和巖漿巖具有較高的鈾豐度，且與成礦流體長期密切接觸，是研究區重要鈾源層。

4.2 地層

對研究區已知的火山巖型鈾礦（化）點、異常點統計發現， 90% 的礦化異常點產于滿克頭鄂博組，其中瑪尼吐組和白音高老組各產出1個鈾異常點（圖2），因此滿克頭鄂博組為區內主要賦礦層位，賦礦巖性主要為流紋質熔結凝灰巖、流紋巖，其次為酸性火山碎屑巖（圖8）。具體原因如下：

表3研究區巖（礦）石鈾、釷、鉀元素質量分數及其相關比值

Table 3Content and relative ratio of uranium，thorium and potassium in rocks and ores in the study area

注：測試儀器為加拿大RS230便攜式能譜儀;測試原理依據為文獻[30];測試單位為，測試時間為 2016年。帶 ? 巖性及數據引自文獻[31]。

1）滿克頭鄂博組具多期噴發作用，形成多層結構、厚度不一的火山碎屑-沉積巖相-溢流相交替的高分異鈣堿性火山巖系。由于凝灰巖與火山熔巖、碎屑巖物性相差較大，在其接觸面形成構造應力薄弱面，易于形成層間破碎帶，利于成礦熱液的運移及鈾元素的沉淀。

2）熔槳上升及溢流成巖過程是由表及內逐漸冷卻固結，造成各過渡相巖石結構大不相同，中間多為斑狀結構，頂底板多為隱晶結構，表層附近多見球泡、氣孔等，利于成礦熱液的運移及鈾元素的沉淀。

3）滿克頭鄂博組上覆瑪尼吐組出露巖性為一套厚度大于 300m 的碎屑沉積巖系，由于其具易變形不易破碎的韌性物理性質，使得大部分次級斷裂未能切穿瑪尼吐組，導致瑪尼吐組具有阻隔含礦熱液向上運移的作用[34」，從而含礦熱液在滿克頭鄂博組火山巖中富集成礦。

4.3 構造

多方面有利地質因素的耦合才能促成鈾礦化的形成，在成礦物質和含礦流體充足的情況下，構造對礦化的富集和沉淀具有引導作用，直接定位鈾礦體的產出空間[35]。筆者從斷裂構造、火山機構、界面構造等方面闡述了構造對鈾成礦的控制作用。

4.3.1 切殼斷裂具有重要的導礦作用

研究區北部出露的NE向 F_w1?F_w2 深大斷裂是黃崗梁一烏蘭浩特深大斷裂的次級斷裂。這兩條斷裂具有長期活動、規模大、深斷、深熔等區域斷裂的基本特征[36]，具有切殼導源的作用，貫通地殼深部巖漿房，從而帶出大量熱源及成礦物質。NE向 F_w2 斷裂及NW向 F_W4，F_W6 附近發育多種熱液蝕變及次火山巖，控制著區內大部分的鈾礦（化）異常點及火山口的展布，顯示出切殼主干斷裂具有重要的導礦作用。上述2組方向的切殼斷裂交匯部位多是壓力卸載的空間，利用成礦熱液導通、運移和匯聚，并發生熱液蝕變和礦化作用，因此鈾礦床主要定位于長期活動的NE向切殼斷裂與次級燕山期強烈活動的NW向斷裂交匯、夾持部位。

a.A—A'能譜測量剖面圖;b.A—A'地質剖面圖;c.B—B'能譜測量剖面圖;d.B—B地質剖面圖。A— A^′ 、B—B研究區位置見圖2。1.軸元素質量分數曲線；2.釷元素質量分數曲線;3.鉀元素質量分數曲線；4.第四系；5.下白堊統梅勒圖組；6.上侏羅統白音高老組；7.上侏羅統滿克頭鄂博組;8.中侏羅統塔木蘭溝組;9.下二疊統大石寨組;10.上石炭統本巴圖組；11.早白堊世酸性侵人巖;12.晚侏羅世酸性侵入巖；13.晚三疊世酸性侵入巖;14.晚二疊世酸性侵入巖;15.安山質晶屑凝灰巖;16．流紋質熔結晶屑凝灰巖;17.流紋巖;18.礫砂巖；19.變質砂巖；20.灰巖；21.花崗巖；22.正斷層及斷層編號；23.鈾礦體及礦點編號；24.鈾異常體及異常點編號。

圖8研究區地質-物探綜合剖面圖

Fig.8Comprehensive geological-geophysical profile of the study area

4.3.2 次級斷裂控制著鈾礦化的產出與形態

成礦流體多在導礦構造派生或伴生的次級斷裂附近富集成礦，尤其是導礦斷裂帶附近的次級斷裂交匯部位是絕佳的容礦部位，不同級別、期次、走向斷裂的交匯部位更易富集；另外斷裂產狀在走向、傾向上發生扭曲、反轉變異部位，斷裂局部或末端受構造泥或構造角礫巖封閉部位，斷裂構造與賦礦地層、次火山巖交匯處或與火山機構的交切處也易于鈾礦化富集。如 F_W2 控礦斷裂上盤派生的NE、NW及近EW向次級斷裂交匯部位產出38、56鈾礦點及2、3、15、18號鈾礦（異常）化點。

4.3.3 層間界面是控制鈾礦體產出的重要因素

研究區中生代火山活動強烈，劃分為五個旋回，從早到晚依次為塔木蘭溝組旋回、滿克頭鄂博組旋回、瑪尼吐組旋回、白音高老組旋回及梅勒圖組旋回。各旋回巖性復雜，火山沉積巖與火山碎屑巖、熔巖互層產出，由于不同巖性的物理性質差異較大，受到擠壓后剛性巖石（熔巖）易形成密集節理裂隙帶，利于后期含礦熱液運移，而火山沉積巖孔隙度較高，具有一定韌性，擠壓易變形，不易產生節理裂隙，對礦液運移和沉淀具有阻擋作用。因此，深部含礦熱液沿斷裂向上運移時多在兩種物性差異較大的巖層界面附近發生沉淀，富集成礦[37]。層間界面直接控制著鈾礦（化）體的空間產出，鈾礦化多沿層間界面產出，礦化富集程度具有由內向外逐漸貧化的特征。4.3.4火山構造是鈾成礦有利的運移、儲存空間

火山構造主要受切殼斷裂控制，分布在深大斷裂附近或斷裂交匯處，是地表貫通地殼的通道，也是深大斷裂在淺地表的表現形式。研究區火山機構發育、空間分布與 F_w2 控礦斷裂關系密切，表明火山機構與鈾成礦作用密切相關。其原因為：1）多期次的火山作用從深部攜帶出大量的熱源、鈾源及礦化劑；2）火山機構是深部能量釋放的缺口，在淺地表能量釋放后，其溫度、壓力等物理化學環境突變，利于含礦熱液中的鈾元素沉淀富集；3）火山機構往往經歷多期噴發與塌陷，形成環狀、半環狀、放射狀陡、緩斷裂裂隙帶，以及次火山巖脈、隱爆角礫巖帶，其相互作用，形成眾多構造結，是含礦熱液運移與儲存的有利部位，鈾元素易聚集成礦。

4.4 次火山巖

次火山巖與火山巖型鈾礦關系密切，直接定位鈾礦體的空間產出[38]，研究區燕山晚期次火山巖發育，主要為花崗斑巖、流紋斑巖，空間分布與主構造基本一致，呈NE向展布，主要沿次級斷裂、火山機構及巖體外接觸帶上侵，從地殼深部攜帶大量鈾源，并不斷萃取圍巖中的鈾元素，使得 高達 7.73× 10^-6 （表3），是區內重要的鈾源層及含礦層。另外次火山巖攜帶的熱量不斷改變著圍巖物理化學條件變化，產生了大量密集裂隙帶，同時加快了熱液中成礦元素絡合物的解體，促使礦質匯聚、沉淀，在侵入外接觸帶形成脈狀、透鏡狀礦（化）體；另一方面在巖漿期后發育強烈的汽液作用，在火山通道和次火山巖體周邊發生隱爆作用，利于成礦流體的運移、富集，從而形成以隱爆角礫巖為賦礦載體的次火山巖型鈾礦體[39]

4.5 熱液蝕變

熱液蝕變是熱液型礦床的基礎和先導[40]，蝕變帶的強弱、分布范圍與礦體的富集程度、大小呈正相關；熱液活動疊加期次、酸性脈體及熱流蝕變類型的多少與礦體的貧富具有正相關[41]。中國東部火山巖型鈾礦主要發育中低溫熱液蝕變，其中水云母化、鈉長石化、赤鐵礦化、螢石化、硅化與鈾礦化關系密切[42]。研究區揭露的鈾礦化異常點均處于上述多種熱液蝕變疊加區域，顯示出巨大的找礦潛力。

圍巖蝕變在橫向上具明顯分帶性，主要表現在蝕變組合與蝕變強度上的不同。蝕變以礦體為中心，向兩側呈對稱狀分布，越靠近礦體蝕變類型越多，蝕變程度也越強（圖9）。研究區近礦圍巖蝕變按蝕變強弱可分為中心帶、過渡帶和邊緣帶。中心帶蝕變組合為赤鐵礦化 + 螢石化 + 硅化，蝕變作用強烈，鈾礦化富集，界線清晰；過渡帶蝕變組合為弱赤鐵礦化 + 硅化 + 黃鐵礦化 + 水云母化，蝕變作用減弱，鈾礦化多以礦化、異常為主；邊緣帶蝕變組合為褪色蝕變 + 碳酸鹽化 + 高嶺土化蝕變，蝕變作用較弱，多為弱異?；驘o礦化異常。

通過野外地表調查、巖心編錄及鏡下觀察，根據圍巖蝕變與鈾成礦的空間聯系，將區內蝕變分為礦前期、成礦期、礦后期蝕變（表4）。

1）礦前期蝕變以硅化、褪色蝕變為主。

硅化呈乳白色，半透明帶狀、沿裂隙脈狀侵入，常見石英晶洞，石英晶簇晶形較好；褪色蝕變范圍較大，是礦化帶的 2～10 倍，多呈帶狀、面狀展布，多分布在斷層破碎帶、次火山巖接觸帶附近，是發生鈾礦化的先決條件。由于褪色蝕變后的巖石孔隙度增大，抗壓強度降低，易形成微裂隙，利于熱液運移與圍巖中鈾元素的萃取，并在有利部位沉淀富集成礦。

圖927號鈾礦點蝕變與礦化關系示意圖

Fig.9Relationship between pitting alteration and mineralizaton of uranium mine No.27

2）成礦期蝕變以赤鐵礦化、硅化、螢石化、水云母化、黃鐵礦化為主。

赤鐵礦化與鈾成礦最為密切，空間上與鈾礦化范圍形態基本一致，蝕變越強鈾礦化則越富集，主要呈浸染狀、團塊狀、帶狀分布。硅化蝕變具有兩階段特征：I階段呈面狀分布，斑晶及晶屑被微晶石英交代，巖石致密堅硬，蝕變范圍大于鈾礦化范圍，主要發育在次火山巖外接觸帶；Ⅱ階段為細脈狀、浸染狀灰褐色微晶、隱晶石英，是瀝青鈾礦的主要載體。螢石化呈紫色、紫黑色細脈，多與黑色硫化物、浸染狀黃鐵礦、瀝青鈾礦共生，空間上多與鈾礦體相依。水云母化呈淺黃綠色斑點狀、細脈狀分布于鈾礦化異常外帶。黃鐵礦化呈細脈狀、浸染狀、星點狀，多與硅化伴生。

3）礦后期蝕變以碳酸鹽化、高嶺土化、黃鐵礦化為主。

碳酸鹽化以淺灰白色細脈狀、斑點狀充填于節理裂隙，充填礦體裂隙，規模較小，寬 2～10mm 。高嶺土化蝕變多呈帶狀分布在礦化帶外側及呈薄膜狀沿礦化帶裂隙面充填。螢石化為淺綠色或淡紫色，呈細脈狀沿裂隙充填。

5 找礦方向探討

研究區火山巖型鈾礦化信息豐富， 90% 的鈾礦化異常點沿NE向 F_W2 控礦斷裂上盤分布，產于 F_W2 斷裂派生的次級NE、NW向斷裂裂隙帶內。其主要成因是地殼深部成礦熱液沿 F_W2 切殼斷裂遷移至淺部地球化學障附近沉淀富集成礦，因此后續找礦以 F_w2 斷裂走向兩側寬 500m 范圍作為找礦有利部位，尤其是 F_w2 斷裂帶北西側花崗巖基底接觸帶附近的次級斷裂交匯部位。另外，研究區火山機構發育，且部分火山構地表發現鈾礦化異常顯示，分析認為深部可能存在富鈾的次火山巖，依據相山、張麻井鈾礦床找礦經驗認為在火山機構深部可能具有較大的次火山巖型、隱爆角礫巖型鈾礦化的找礦潛力。

建議下一步以 F_w2 斷裂為主線，追索尋找蝕變裂隙帶型鈾礦化，其次加強尋找火山機構周圍及深部隱爆角礫巖型、次火山巖型鈾礦化的探索。

6結論

1）研究區火山巖型鈾礦化按控制因素劃分為次火山巖和蝕變裂隙帶兩種類型；礦化蝕變帶沿 F_w2 斷裂分布，礦體呈脈狀，透鏡狀產出。鈾礦物主要以瀝青鈾礦為主，其次為鈾石，鈾元素以鈾礦物、分散吸附、類質同象三種方式產于礦物晶格內。鈾礦物淺部以 U⁶⁺ 形式存在，深部以 U⁴⁺ 形式富集。鈾成礦年齡集中在晚侏羅世晚期一晚白堊世早期。

2）火山巖型鈾礦化主要受鈾源、地層、構造、次火山巖、熱液蝕變等控制。NE向 F_W2 斷裂是導礦斷裂，控制著火山巖型鈾礦化的展布；火山機構、次級NE和NW向斷裂是重要的控礦、含礦構造。上侏羅統滿克頭鄂博組火山巖及燕山晚期次火山巖是主要的賦礦巖層；近礦圍巖蝕變以硅化、螢石化及赤鐵礦化為主。

3）建議下一步以NE向 F_w2 斷裂為主線，追索尋找蝕變裂隙帶型鈾礦化，其次加強尋找火山機構周圍及深部隱爆角礫巖型、次火山巖型鈾礦化的探索。

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