松遼盆地砂巖型鈾礦床的熱液作用特征——以寶龍山地段砂巖鈾礦為例

徐 喆， 吳仁貴， 余達(dá)淦， 饒明輝， 李彥林， 高玉友， 禹寶利

(1.東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌 330013;2.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西南昌 330030;3.核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古赤峰 024000)

松遼盆地砂巖型鈾礦床的熱液作用特征
——以寶龍山地段砂巖鈾礦為例

徐 喆1，2， 吳仁貴1， 余達(dá)淦1， 饒明輝1， 李彥林3， 高玉友3， 禹寶利3

(1.東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌 330013;2.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西南昌 330030;3.核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古赤峰 024000)

松遼盆地寶龍山地段砂巖型鈾礦床的熱液蝕變極為發(fā)育，常見高嶺石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、赤鐵礦化和水云母—絹云母化等蝕變類型，以低溫?zé)嵋何g變?yōu)橹?，呈現(xiàn)多期次、脈動(dòng)性特點(diǎn)。鈾礦物與熱液蝕變礦物緊密共生，表明鈾成礦作用與熱液活動(dòng)密切相關(guān)。初步分析，基性巖漿活動(dòng)是促使熱液作用的動(dòng)因，有利的構(gòu)造條件為熱液作用提供了活動(dòng)空間。

熱液蝕變;鈾成礦;寶龍山地段

目前研究表明，我國砂巖型鈾礦的分布及形成特點(diǎn)明顯受控于所形成的構(gòu)造環(huán)境，表現(xiàn)出東、西部的明顯不同。在礦化層位上，西部以侏羅系為主，東部以白堊系為主;在鈾成礦時(shí)間上，東部以中、晚中生代為主，而西部則以新生代為主;在成礦作用上，西部鈾的氧化作用成礦明顯，而東部鈾成礦則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的熱流體作用改造。

作為目前砂巖鈾礦找礦主要盆地之一的松遼盆地，已經(jīng)在通遼地區(qū)的錢家店和寶龍山地段發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)規(guī)模的砂巖型鈾礦化，由于受東部構(gòu)造域的影響，盆地中礦床的特征具有相似特點(diǎn)，即鈾的成礦與西部地區(qū)的伊犁盆地、吐哈盆地、巴音戈壁盆地和鄂爾多斯盆地的西緣等砂巖鈾礦明顯不同，鈾的層間氧化作用分帶和元素的地球化學(xué)分帶均不明顯，但熱流體作用明顯，熱液蝕變普遍發(fā)育，鈾礦物類型普遍具熱液成因特點(diǎn)，明顯反映出深部流體及熱事件作用對鈾成礦的疊加影響(李細(xì)根等，2001;劉廣慶等，2008;劉武生等，2004;吳仁貴等，2006;陳友良等，2007;李宏濤等，2008;李月湘等，2009;苗愛生等，2009;張振強(qiáng)等，2009)。

本文以寶龍山地段砂巖鈾礦為例，從礦床的熱液作用入手，對盆地砂巖鈾礦的特點(diǎn)進(jìn)行研究。

1 礦床地質(zhì)概況

松遼盆地的形成與演化具有復(fù)雜的地質(zhì)背景，它既是大陸地殼裂陷的產(chǎn)物，也是大陸地殼長期拉張并有時(shí)伴隨擠壓構(gòu)造作用發(fā)展演變的結(jié)果，盆地的演化經(jīng)歷了熱隆張裂、拉張斷陷、熱降坳陷、構(gòu)造反轉(zhuǎn)、隆升剝蝕和差異升降等多個(gè)階段。

礦床位于松遼盆地西南部，基底地層主要由石炭-二疊紀(jì)和中生代斷陷沉積物構(gòu)成，其中石炭-二疊系主要為灰?guī)r，部分淺變質(zhì)巖構(gòu)成;中生代斷陷主要由下白堊統(tǒng)構(gòu)成，發(fā)育有義縣組、九佛堂組、沙海組、阜新組，屬陸相含煤火山碎屑巖建造，其中義縣組是一套富鈾的中酸性火山巖-沉積建造。

蓋層主要為中新生代坳陷地層，由上白堊統(tǒng)泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組、明水組以及新近系和第四系構(gòu)成。上白堊統(tǒng)為一套內(nèi)陸碎屑巖夾油頁巖建造。姚家組是含礦層位，礦化主要產(chǎn)于姚家組上、下段底部的辮狀河砂體沉積中。姚家組整體形成于干旱和氧化環(huán)境，為一套以紅色為主間夾灰色的雜色碎屑巖建造。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有北東向、近東西向和北西向幾組斷裂構(gòu)造組成，其中北東向構(gòu)造是區(qū)域上錢家店北東向深斷裂的次一級斷裂，也是切穿基底的斷裂，北東向斷裂與近東西向斷裂的交匯控制了區(qū)內(nèi)嫩江組之后的基性巖漿(玄武巖和輝綠巖)的活動(dòng)(圖1)。

圖1 寶龍山地段地質(zhì)簡圖Fig.1 The geological sketch map of Baolongshan section

嫩江運(yùn)動(dòng)使盆地出現(xiàn)明顯的差異性抬升，促使區(qū)內(nèi)含礦層砂體接受含氧水的氧化改造。區(qū)內(nèi)基底斷裂的多次復(fù)活，將深部的流體作用與淺部的氧化作用融為一體，區(qū)內(nèi)大規(guī)模的基性巖漿作用在礦區(qū)內(nèi)形成大面積的玄武巖巖蓋和輝綠巖墻(脈)，促使區(qū)內(nèi)熱事件的廣泛發(fā)育。

2 熱液蝕變類型及特征

通過系統(tǒng)的鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)，礦床的熱液活動(dòng)非常明顯，含礦層姚家組砂體普遍發(fā)育后期熱液蝕變作用，氧化砂體因蝕變作用被改造而不具典型的氧化特征，除礦化段砂體呈灰色外，其外側(cè)砂體整體上表現(xiàn)出黃綠色，部分呈現(xiàn)紫紅色和黑色細(xì)脈的系列特點(diǎn)。

從蝕變的類型和蝕變特點(diǎn)來看，姚家組砂體的蝕變具有多期次特點(diǎn)。蝕變類型包括高嶺土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、水云母化—絹云母化等，以低溫?zé)嵋何g變?yōu)橹?。此外，局部還可見少量閃鋅礦。

2.1 高嶺石化

在本區(qū)姚家組砂巖中普遍發(fā)育高嶺石化，高嶺石主要呈蠕蟲狀、葉片狀、放射狀或細(xì)小鱗片狀(圖2)，存在于砂巖填隙物中。這里有幾個(gè)重要現(xiàn)象值得提出:

首先，在局部灰色砂質(zhì)礫巖中所含的紅色泥礫存在灰白色褪色邊，在褪色邊內(nèi)部發(fā)育較多鱗片狀、蠕蟲狀高嶺石(圖2B)。鏡下可見原來為紅色鈣質(zhì)泥礫中有許多赤鐵礦微粒，大小多在0.001～0.01mm，褪色邊中已無赤鐵礦，形成水云母類粘土礦物和較多的鱗片狀、蠕蟲狀高嶺石。這表明，高嶺石的形成與深部油氣等還原性流體的作用密切相關(guān)，推測其為斷裂構(gòu)造導(dǎo)通深部油氣等還原流體上升沿姚家組砂體運(yùn)移擴(kuò)散使長石轉(zhuǎn)變?yōu)楦邘X石。另據(jù)巖石常量元素分析結(jié)果，姚家組氧化帶褐紅色、褐黃色砂巖中Al2O3含量較灰色砂巖中低，這一特征也反映了高嶺石化主要是由深部流體還原作用導(dǎo)致。

砂巖中所形成的高嶺石現(xiàn)象在北方其它產(chǎn)鈾含油氣盆地中也有發(fā)現(xiàn)，如鄂爾多斯盆地東勝砂巖型高嶺土礦的形成，主要是由深部油氣向上運(yùn)移擴(kuò)散過程中將紅色原巖中的氧化鐵膠結(jié)物還原成Fe2+，使其褪色變白，使長石溶蝕形成高嶺石(馬艷萍等，2007)。

在局部可見高嶺石已發(fā)生蝕變向絹云母轉(zhuǎn)化(圖2C)，表明巖石中流體存在增溫作用，伴隨高嶺石所出現(xiàn)的水云母，表明流體具有一定的溫度，顯示出熱流體作用的特征。部分高嶺石也受到后期碳酸鹽的交代(圖2E)，表明高嶺石化可能發(fā)生于碳酸鹽化之前，即流體的作用存在多期次特征。

圖2 高嶺石化(A～C)和碳酸鹽化(0～1)鏡下特征Fig.2 Microscopic feature of kaolinization(A～C)and carbonation(D～I(xiàn))

2.2 碳酸鹽化

碳酸鹽化是本區(qū)重要的熱液蝕變，在姚家組砂巖中普遍發(fā)育，分布范圍較廣，包括賦礦灰色砂體，氧化砂體及灰白色、淺黃綠色砂巖中。成分主要有方解石和鐵白云石兩種，粒度形態(tài)大小不一，主要為泥晶和亮晶兩種形式。碳酸鹽含量占全巖的1%～30%之間，其中姚家組上段發(fā)育更加強(qiáng)烈，碳酸鹽含量約占全巖的20%～30%左右，姚家組下段碳酸鹽分布不均勻，多數(shù)在1%～10%左右，局部含量高者可達(dá)20%左右。碳酸鹽化主要特征為:碳酸鹽強(qiáng)烈溶蝕交代早期形成的高嶺石類粘土礦物及長石、石英等碎屑。

粒狀鐵白云石的發(fā)現(xiàn)是本區(qū)碳酸鹽化的另一重要現(xiàn)象。在局部灰色細(xì)砂巖礦石中出現(xiàn)粒狀鐵白云石，呈橢圓形、圓形、放射狀或同心環(huán)狀，大小在0.15～0.35 mm之間(圖2)。在粒狀鐵白云石外部膠結(jié)物為方解石，鐵白云和方解石都顯示出對碎屑具有交代作用，鐵白云石和方解石之間顯示出相互溶蝕交代的特點(diǎn)。同時(shí)，巖石中還有黃鐵礦與這兩種碳酸鹽共生，細(xì)粒莓狀、顯微膠狀黃鐵礦存在于同心環(huán)狀鐵白云石核部及環(huán)帶內(nèi)部和方解石膠結(jié)物中。

同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)及兩種碳酸鹽之間的相互溶蝕交代特征，表明碳酸鹽化存在多期次疊加的特點(diǎn)，顯示出熱液作用的多期次性和脈動(dòng)性的特征。

2.3 黃鐵礦化

黃鐵礦廣泛分布于含礦層內(nèi)灰色砂巖中，形態(tài)上表現(xiàn)為具有原生沉積成因特征的細(xì)晶分散狀(圖3A)和后期熱液作用特征的脈狀(圖3B)或草莓狀(圖3C)。局部可見到黃鐵礦結(jié)核，或呈團(tuán)塊狀的煙灰色膠黃鐵礦插入赤鐵礦中(圖3D)。

對于草莓狀黃鐵礦的成因，一般認(rèn)為是成巖期的產(chǎn)物(劉武生等，2004;吳仁貴等，2006;李月湘等，2009;苗愛生等，2009)，但這里草莓狀黃鐵礦雖然單個(gè)呈草莓狀，但整體上卻顯示出脈狀或團(tuán)塊狀聚集的特征，同時(shí)，在石英等碎屑的空洞或裂隙內(nèi)也沉淀有草莓狀黃鐵礦，具有后期充填進(jìn)入碎屑內(nèi)部空洞的的特征，表明莓狀黃鐵礦為熱液蝕變作用的產(chǎn)物。

同時(shí)，也有大量細(xì)粒黃鐵礦充填進(jìn)入炭屑胞腔內(nèi)，具有交代炭屑的特征。

圖3 黃鐵礦化(A～D)、赤鐵礦化(E)及絹云母化(F，G)、黑云母化(H，I)特征Fig.3 Feature of pyritization(A～D)，hematization(E)，sericitization(F，G)and biotitization(H，I)

2.4 赤鐵礦化

赤鐵礦化是該區(qū)較為典型且特殊的一種蝕變作用熱，對于砂巖型鈾礦床中出現(xiàn)的赤鐵礦化報(bào)道較少。本區(qū)含礦層中普遍發(fā)育淺紫紅色赤鐵礦化，分布范圍廣，大部分工業(yè)(礦化)孔中均可見，在垂向上厚度較小，主要見于礦段內(nèi)，多在20～30 cm左右，個(gè)別鉆孔可見有1 m左右。巖心觀察發(fā)現(xiàn)基底義縣組火山碎屑巖中局部也見網(wǎng)脈狀的赤鐵礦化，顯示出熱液成因特點(diǎn)，表明本區(qū)發(fā)育的赤鐵礦化具有普遍性。

赤鐵礦化在手標(biāo)本中表現(xiàn)較為典型，主要發(fā)育于砂礫巖中，如圖3E中灰色砂礫巖中發(fā)育的淺紫紅色浸染狀赤鐵礦化，使巖石整體上顯雜色。整體上看，赤鐵礦呈脈狀，顯示出后生熱液成因的特點(diǎn)。此外，還見赤鐵礦沿中細(xì)砂巖層理面發(fā)育，并呈條帶狀與灰色部分相間排列(圖3D)。

鏡下鑒定表明赤鐵礦多呈浸染狀發(fā)育于砂巖中分選較差、泥質(zhì)含量較多的部位，或附著于碎屑表面，將巖石染成淺紫紅色。同時(shí)，赤鐵礦呈網(wǎng)脈狀，對細(xì)粒分散狀黃鐵礦邊緣進(jìn)行改造(圖3A)。

此外，在赤鐵礦發(fā)育的礦石中，局部水云母—絹云母化也較發(fā)育。

2.5 水云母—絹云母化

本區(qū)水云母—絹云母化在局部地方較發(fā)育，從現(xiàn)有觀察發(fā)現(xiàn)，其主要分布于氧化還原過渡帶內(nèi)，尤其是赤鐵礦化發(fā)育的礦石中較為多見，具有交代石英等碎屑邊緣的特點(diǎn)(圖3F)。此外，在沿構(gòu)造裂隙發(fā)育有油浸砂巖中可見條帶狀絹云母(圖3G)，表明油氣等還原性流體作用也具有熱液蝕變特點(diǎn)。

絹云母的出現(xiàn)代表巖石中流體已具有一定溫度，更加印證了熱液活動(dòng)的存在。同時(shí)，從其它一些特征也可以反映出本區(qū)流體作用以熱液活動(dòng)為主。如部分巖石中碎屑黑云母已開始蝕變向綠泥石轉(zhuǎn)化或者發(fā)生水化析出鐵質(zhì)，表明可能存在低溫?zé)嵋毫黧w作用;在局部甚至存在蝕變成因的黑云母(圖3)，表明熱液流體已具備較高溫度，可能與礦區(qū)內(nèi)廣泛分布的基性巖有關(guān)。

2.6 熱液蝕變期次劃分

本區(qū)熱蝕變類型多樣，主要有高嶺石化、碳酸鹽化(方解石化和鐵白云石化)、黃鐵礦化、赤鐵礦化及水云母—絹云母化等，而各種蝕變間表現(xiàn)出相互疊加的特點(diǎn)，關(guān)系極為復(fù)雜。

(1)早期形成的高嶺石被后期碳酸鹽交代，表明碳酸鹽化較高嶺石化形成晚，而高嶺石向水云母—絹云母化的轉(zhuǎn)變，則表明水云母—絹云母化較高嶺化更晚。因此，這三者間順序?yàn)?高嶺石化→水云母—絹云母化;高嶺石化→碳酸鹽化的順序。水云母也表現(xiàn)為向絹云母過渡的特點(diǎn)。高嶺石化、水云母化與碳酸鹽化、絹云母化分別代表了酸性和堿性兩種古流體作用，這在一定程度也反映了流體性質(zhì)的復(fù)雜性和活動(dòng)的多期性。

(2)具有同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)的鐵白云石及其外部方解石共生和相互溶蝕交代現(xiàn)象，清晰地顯示出碳酸鹽化存在多期次作用的特征。

(3)黃鐵礦既有細(xì)晶分散狀，又有草莓狀和細(xì)脈狀，這種形態(tài)上的多樣性表明了成因復(fù)雜性。

(4)赤鐵礦化主要表現(xiàn)為對沉積成巖期的細(xì)晶分散狀黃鐵礦進(jìn)行了改造，表明其形成于成巖之后，而煙灰色團(tuán)塊狀膠黃鐵礦插入赤鐵礦化發(fā)育部位則顯示出黃鐵化形成較赤鐵礦化晚，或在赤鐵礦化之后存在一期黃鐵礦化作用。

2.7 熱液蝕變的形成機(jī)制

松遼盆地南部遭受了多期不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了多種形式的斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造(于文斌等，2008)。嫩江末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)促使區(qū)內(nèi)基底構(gòu)造活化，與深部貫通，斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其伴生的裂隙、微裂隙為深部沙河子組、營城組等烴源巖所形成的油氣等還原性流體向上運(yùn)移提供了有利的條件。深部油氣等還原性流體沿?cái)嗔焉仙軌驗(yàn)槟繕?biāo)層提供鈾成礦所需的還原介質(zhì)。這一作用具有長期性、持續(xù)性，彌補(bǔ)了姚家組為干旱環(huán)境下的紅層沉積缺乏還原劑的先天不足。在這一過程中，長石發(fā)生蝕變，形成高嶺石。

成巖后大規(guī)模的基性巖漿活動(dòng)，在礦區(qū)內(nèi)形成了大面積的玄武巖蓋和輝綠巖墻(脈)，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地?zé)岬脑鰷?，促使了局部大?guī)模的流體活動(dòng)，來自深部的熱流體和長期活動(dòng)的油氣等還原性流體沿著斷裂構(gòu)造上升，在上升過程中，低溫?zé)嵋毫黧w也可以萃取基底富鈾地層中的鈾，到達(dá)姚家組以后，由于上部嫩江組厚層泥巖的遮擋，從而使流體沿姚家組砂體順層活動(dòng)，這一過程中由于地層壓力的下降和物理化學(xué)條件的改變，如遇到已形成的還原物質(zhì)(如黃鐵礦等)的作用下，鈾酰絡(luò)合物發(fā)生沉淀，同時(shí)伴隨有熱液蝕變礦物的生成。在此過程中，長石和石英發(fā)生溶解。長石中游離出來的鉀進(jìn)入絹云母，石英溶解出來的Si進(jìn)入鈾石中。碳酸鈾酰絡(luò)合物在形成瀝青鈾礦和鈾石時(shí)，碳酸根離子與Ca2+，Mg2+和Fe2+結(jié)合，生成方解石和鐵白云石等蝕變礦物組合(聶逢君等，2010)。由于構(gòu)造活動(dòng)的脈動(dòng)性，導(dǎo)致了熱液活動(dòng)的多期性，從而也決定了蝕變礦物的復(fù)雜性。

在斷裂附近的鉆孔中可見赤鐵礦化與水云母化沿構(gòu)造劈理面發(fā)育，兩者呈脈狀平行相間排列(圖4A)。鏡下鑒定表明，在黃綠色水云母化脈內(nèi)伴有油浸現(xiàn)象，有棕褐色油斑，呈薄膜狀，為油浸產(chǎn)物。油浸砂巖呈褐黃色，局部顯棕褐色，其易與層間氧化帶內(nèi)褐黃色砂巖混淆，尤其是發(fā)育于斷裂附近的松散砂巖。

水云母化脈與赤鐵礦脈界限并不清晰，兩者呈漸變關(guān)系，在黃綠色水云母脈中可見油浸—水云母—赤鐵礦三者共同存在，赤鐵礦含量較少，且細(xì)小，呈土狀，多數(shù)被油浸現(xiàn)象掩蓋。在赤鐵礦化脈中赤鐵礦相對較多，也發(fā)育水云母化。水云母化在整個(gè)巖石中都很普遍，水云母化已向絹云母轉(zhuǎn)變，多數(shù)已轉(zhuǎn)變?yōu)榻佋颇?圖4B)。

圖4 沿構(gòu)造劈理發(fā)育的蝕變特征(A～C)，蝕變礦物與鈾礦物緊密共生的背散射電子像(D～I(xiàn))Fig.4 Features of hydrothermal alteration growing along cleavage plane(A～C)，and the backscattered electron image of uranium minerals coexistence closely with altered minerals(D～I(xiàn))

沿構(gòu)造劈理面發(fā)育的油浸、赤鐵礦化及水云母化共存現(xiàn)象帶來了重要信息。油浸現(xiàn)象是深部油氣等還原性流體沿?cái)嗔鸭捌浒樯鷺?gòu)造裂隙上升的直接證據(jù)，與其伴生的赤鐵礦化及水云母—絹云母化，表明油氣等深部流體具有熱流體的性質(zhì)，顯示出熱液活動(dòng)的特點(diǎn)。斷裂的存在成為溝通深部和淺部的橋梁，圖4C中可見沿泥巖裂隙中發(fā)育褪色邊，這可以作為深部流體作用的直接證據(jù)，也有利的揭示出構(gòu)造及其次級裂隙、微裂隙對于流體運(yùn)移的重要作用。

綜上所述，基性巖漿活動(dòng)是促使熱液作用的動(dòng)因，構(gòu)造為熱液活動(dòng)提高了先決條件，兩者共同作用，相互耦合，是熱液蝕變形成的關(guān)鍵因素。

3 熱液蝕變與鈾成礦的關(guān)系

熱液蝕變?yōu)殁櫝傻V作用提供了良好的地化環(huán)境，蝕變礦物可以成為鈾的有效捕集劑(余達(dá)淦等，2005)，而蝕變礦物與鈾礦物緊密共生組合，更加表明了熱液活動(dòng)與鈾成礦作用的緊密聯(lián)系。熱液本身是鈾礦質(zhì)的有效載體，是成礦的介質(zhì)。熱液活動(dòng)過程即是鈾的遷移、沉淀、富集過程。

高嶺石蝕變的大量發(fā)育，對吸附鈾成礦具有重要作用。高嶺石等粘土礦物具有很大的表面自由能和吸附能力，氧化帶中隨含氧含鈾水在地層中滲流，孔隙中的粘土礦物即可捕獲液體中的UO，其后由于粘土礦物顆粒受表面負(fù)電荷間的相互斥力的影響，粘土顆粒發(fā)生分散和進(jìn)入溶液，隨層間水流動(dòng)，起到對鈾的遷入作用(張振強(qiáng)等，2008)。

伴隨長石向高嶺石的轉(zhuǎn)變過程，將有大量的SiO2溶液進(jìn)入孔隙溶液中，從而為鈾石的生成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這可能也是本區(qū)鈾礦物類型以鈾石為主的原因。因?yàn)椋櫴c瀝青鈾礦生成條件的重要差別之一，是鈾石的生成受成礦溶液中可溶性SiO2含量的制約(閔茂忠等，1992)。

本區(qū)目標(biāo)層姚家組在原生氧化條件下有機(jī)質(zhì)含量少，下伏層位中的還原性物質(zhì)如硫化氫、甲烷等還原性流體沿?cái)鄬訕?gòu)造上升，與地下水中的SO42－，NO3－，F(xiàn)e2O3等發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，生成黃鐵礦等，為鈾成礦帶入了豐富的還原劑，從而彌補(bǔ)了姚家組為干旱條件下紅層沉積缺乏內(nèi)生還原劑的先天不足，構(gòu)成鈾還原沉淀的地球化學(xué)障。

鈾礦物的形成過程中高嶺石等的吸附作用與黃鐵礦等的還原作用及多種因素共同作用，更有利于大量的鈾礦物產(chǎn)生(李盛富等，2004)。

鈾主要以碳酸鈾酰離子形式遷移，受深部油氣裂解與基性巖巖漿熱液成因的CO2滲出作用的影響(馬漢峰等，2009)，大量CO2的形成溶于深部流體中形成CO32－，能夠與深部地層中鈾結(jié)合，形成碳酸鈾酰離子形式，并隨流體沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移，進(jìn)入淺部含礦層，由于地層壓力的下降和物理化學(xué)條件的改變，CO2氣體飽和度下降，從而使形成碳酸鹽化沉淀，而鈾礦物也隨之沉淀下來。因此，碳酸鹽化蝕變是重要的成礦期蝕變。

電子探針背散射電子像研究表明，鈾礦物與熱液成因的膠狀、團(tuán)塊狀和草莓狀黃鐵礦及碳酸鹽膠結(jié)物(方解石或鐵白云石)等緊密共生，構(gòu)成鈾礦物與蝕變礦物的共生組合。

從圖4中可以看到，鈾礦物多圍繞草莓狀、脈狀黃鐵礦邊緣生長，表明黃鐵礦在鈾礦沉淀過程中發(fā)揮著重要作用，而另一方面鈾礦物與碳酸鹽膠結(jié)物也具有緊密聯(lián)系，鈾礦物與黃鐵礦緊密共生，但兩者又多被碳酸鹽膠結(jié)，構(gòu)成了三者共生組合。如圖4F中顯微粒狀鈾礦物與同心環(huán)狀鐵白云石交替生長構(gòu)成同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，黃鐵礦、碳酸鹽和鈾礦物三者緊密共生，圖4H，I中碳酸鹽膠結(jié)物對長石和石英碎屑邊緣強(qiáng)烈溶蝕交代，而在碳酸鹽膠結(jié)物內(nèi)部沉淀有大量鈾礦物，其也表現(xiàn)出交代碎屑的特點(diǎn)，這一系列特征有利地揭示了成礦作用與熱液活動(dòng)的緊密聯(lián)系，同時(shí)也顯示出熱液作用與鈾成礦作用均具有多期性和脈動(dòng)性的特征。

4 結(jié)論

(1)含礦砂體熱液蝕變作用發(fā)育，蝕變類型多樣，有高嶺土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、水云母—絹云母化，以低溫?zé)嵋何g變?yōu)橹鳌?/p>

(2)各種蝕變作用互相疊加，熱液活動(dòng)具有多期性和脈動(dòng)性特點(diǎn)。

(3)基性巖活動(dòng)為熱液蝕變的動(dòng)因，構(gòu)造為熱流體活動(dòng)的良好通道，油氣活動(dòng)具熱流體性質(zhì)，其對目的層砂體進(jìn)行還原改造，為鈾成礦作用發(fā)生奠定了基礎(chǔ)。

(4)熱液蝕變礦物與鈾礦物構(gòu)成共生組合特征，揭示了鈾礦化與熱液作用的密切聯(lián)系，反映出本區(qū)鈾成礦作用兼具內(nèi)、外生成因的特點(diǎn)。

致謝:本文在野外工作和資料收集中得到了核工業(yè)243大隊(duì)松遼分隊(duì)的大力支持和幫助。樣品的測試工作在東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。在此向所有支持和幫助過本文工作的單位和個(gè)人表示誠摯的感謝!

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Features of Hydrothermal Alteration of Sandstone-type Uranium in Songliao Basin
——A Case of Study in Sandstone-type Uranium Deposit of Baolongshan Section

XU Zhe1，2， WU Ren-gui1， YU Da-gan1， RAO Ming-hui1， LI Yan-lin3， GAO Yu-you3， YU Bao-li3
(1.Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment(Ministry of Education)，East China Institute of Technology，Nanchang，JX 330013，China;2.Jiangxi Provincial Institute of Geological Survey，Nanchang，JX 330030，China;3.Geologic Party No.243，CNNC，Chifeng，Inner Mongolia，024000，China)

The hydrothermal alterations are very common of sandstone-type uranium deposit of Baolongshan section in Songliao basin，such as kaolinization，carbonation，pyritized，hematization，hydromica-sericitization an so on.Most are low temperature and they are mutual superposition，and presen the characteristics of multi-stages and pulsation.The uranium minerals coexist closely with altered minerals，and it indicates that uranium mineralization is closely related to hydrothermal process.Preliminary analysis，basic magmatism have urged the hydrothermal alteration，and favorable structural environment have offered passage for hydrothermal alteration.

hydrothermal alteration;uranium mineralization;Baolongshan section

P619.14

A

1674-3504(2011)03-201-08

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.03.001

2011-05-30

東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目“松遼盆地寶龍山地段砂巖鈾礦礦石物質(zhì)組成及礦床成因探討”(101109)

徐 喆(1985—)，男，碩士，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)評價(jià)及科研工作。E-mail:xuzhe－0825@126.com