祁漫塔格地區(qū)黑山鈾礦點(diǎn)礦化特征及控礦因素

姚春玲，王鳳崗，蔡煜琦，朱鵬飛，張文明，趙永安

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029）

祁漫塔格地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)工作和非鈾礦產(chǎn)工作始于20世紀(jì)50年代，地礦部門在半個(gè)多世紀(jì)的斷續(xù)工作中，先后發(fā)現(xiàn)了肯德可克、尕林格和野馬泉等鈷、鉍、鉛、鋅和鐵礦床。近年來國(guó)土資源大調(diào)查在本區(qū)開展了覆蓋整個(gè)祁漫塔格山脈的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，為本區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)地質(zhì)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［1-2］。近一輪的全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目將該區(qū)作為典型示范，劃分出了灘北雪峰—烏蘭烏珠爾Cu-Au-Sn-Pb（Fe-Co-Ni-Zn-Ag-W）成礦帶、祁漫塔格Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Sn-Au（Ag-W-Mo-Bi-Cd）成礦帶和卡而卻卡—大灶河Fe-Cu成礦帶，并估算了其資源量［3］，這次工作一方面肯定了該區(qū)成礦前景，同時(shí)也使該區(qū)成為多金屬找礦熱點(diǎn)地區(qū)之一。

該地區(qū)鈾礦地質(zhì)研究較為薄弱。鈾礦地質(zhì)部門先后在本地區(qū)進(jìn)行過4次地質(zhì)測(cè)量工作：20世紀(jì)60年代進(jìn)行了1∶5萬～1∶10萬地面伽馬概查，發(fā)現(xiàn)一批鈾異常點(diǎn)；20世紀(jì)90年代青海省地礦局化探大隊(duì)在該區(qū)開展的1∶20萬水系沉積物測(cè)量，圈出了一些面積較大的鈾異常區(qū)；2008年，青海省核工業(yè)地質(zhì)局針對(duì)7303礦點(diǎn)開展了鈾礦普查工作，通過1∶25 000伽馬測(cè)量，圈定伽馬異常15處，通過槽井探工程揭露發(fā)現(xiàn)含礦構(gòu)造（蝕變）帶2條，礦體6個(gè)［4-5］；2009年，通過該區(qū)鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目，最終圈定和優(yōu)選出花崗巖型鈾礦預(yù)測(cè)區(qū)3片（Ⅰ級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)1片，Ⅱ級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)1片，Ⅲ級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)1片），火山巖型鈾礦預(yù)測(cè)區(qū)2片（均為Ⅰ級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)），花崗巖型和火山巖型混合預(yù)測(cè)區(qū)1片（為Ⅱ級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)）［6］。

總體來講，該區(qū)發(fā)現(xiàn)的鈾異常點(diǎn)、異常帶較多，遠(yuǎn)景分析認(rèn)為鈾成礦潛力較大，但到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)鈾礦床，僅落實(shí)一個(gè)黑山鈾礦點(diǎn)。通過對(duì)該礦點(diǎn)鈾礦化特征和找礦標(biāo)志的深入研究，總結(jié)該區(qū)花崗巖型鈾礦的找礦標(biāo)志，為本區(qū)鈾礦找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

祁漫塔格跨越青海、新疆兩省區(qū)，南與東昆侖山西段毗鄰，北與柴達(dá)木盆地相接，主體位于祁漫塔格—都蘭新元古代—早古生代巖漿弧帶，北跨祁漫塔格北坡—夏日哈新元古代-早古生代巖漿弧帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，總體呈NW向延伸（圖1）。

出露的主要地層有古元古代金水口巖組、寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)灘間山群，其次為泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、三疊紀(jì)和新近紀(jì)地層，第四紀(jì)地層分布廣泛。

金水口巖組：主要出露在烏蘭烏珠爾及其南北一帶，該巖組經(jīng)歷了多次地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，巖石發(fā)生了強(qiáng)烈的改造、破壞和變形，完整性較差。主要為一套中深變質(zhì)巖組合，巖性主要有二云母石英片巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、混合巖和變粒巖等，總體呈NW—SE向展布。

寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)灘間山群：分布于烏蘭烏珠爾南北兩側(cè)，由于受后期構(gòu)造改造破壞，出露比較零散。該群主要由一套淺變質(zhì)巖系組成，巖性主要為淺灰—灰綠長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、板巖、酸性—基性火山巖夾結(jié)晶灰?guī)r、礫巖，厚度大。

晚泥盆世黑山溝組：分布于烏蘭烏珠爾北部，巖性以灰—淺灰碎屑巖為主，局部夾砂質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)結(jié)核和灰綠色英安巖等。下部以礫巖、含礫粗砂巖為主；中部為不同顏色、不同成分的砂-泥鈣質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖，局部夾較多的不純灰?guī)r透鏡體。

二疊紀(jì)打柴溝組：零星分布于東南角，出露的巖性主要為生物灰?guī)r夾燧石條帶及砂質(zhì)灰?guī)r，總體呈近EW向展布。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以NW向斷裂為主，控制區(qū)內(nèi)地層與巖漿活動(dòng)分布的主干斷裂有祁漫塔格北緣隱伏斷裂（F1）、祁漫塔格主脊斷裂（F2）、 阿達(dá)灘北界斷裂（F3）和伊仟巴達(dá)深斷裂（F4），與黑山鈾礦點(diǎn)關(guān)系密切的區(qū)域性大斷裂為祁漫塔格主脊斷裂。區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂有NE、EW向斷裂。這些斷裂構(gòu)造構(gòu)成了本區(qū)的基本構(gòu)造格架［7-9］。

該區(qū)侵入巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，巖漿巖分布極為廣泛，且具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)。中酸—酸性侵入巖相當(dāng)發(fā)育，約占全區(qū)基巖出露總面積的2/3，主要有3次較強(qiáng)侵入，分屬加里東期、海西期、印支—燕山期3個(gè)旋回。在這些巖漿旋回中尤以海西早期的酸性侵入活動(dòng)最為強(qiáng)烈，以巖株?duì)疃L(zhǎng)花崗巖、花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為主，基性、超基性侵入巖少見，僅產(chǎn)于海西早期，多呈巖株?duì)詈兔}狀［10-11］。

2 黑山鈾礦點(diǎn)地質(zhì)特征

2.1 含礦主巖

黑山鈾礦點(diǎn)位于祁漫塔格地區(qū)東部，構(gòu)造部位為祁漫塔格主脊斷裂的東段，鈾礦明顯受該斷裂控制，區(qū)內(nèi)含礦圍巖主要為金水口組二云母石英片巖和海西期二長(zhǎng)花崗巖體，在礦區(qū)北部的加里東期二長(zhǎng)花崗巖中也有零星鈾異常分布（圖2）。

金水口組二云母石英片巖：主要成分有黑云母、白云母及石英。白云母、黑云母呈半自形-他形長(zhǎng)條狀，定向連續(xù)排列。石英因受后期構(gòu)造應(yīng)力作用拉長(zhǎng)，形成他形長(zhǎng)條狀，且長(zhǎng)條狀石英具有定向排列的特征。石英與云母相間排列，形成片狀構(gòu)造（圖3）。鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)10×10－6左右，可能是黑山鈾礦點(diǎn)最主要的鈾源之一。

海西期黑云母二長(zhǎng)花崗巖：具有產(chǎn)鈾巖體的基本特點(diǎn)［12］，即化學(xué)成分偏酸性（SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于70%）、富堿（氧化鉀和氧化鈉總量大于7%）、鉀大于鈉、鋁過飽和等特點(diǎn)。其中：SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多為70.47%～72.33%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.45%～14.47%，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.92%～4.75%，Na2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.71%～3.90%，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體大于Na2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.2 含礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主干構(gòu)造為NWW向和NW向斷裂構(gòu)造，在區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的沿伸長(zhǎng)度大于15 km，這些構(gòu)造為區(qū)域性大斷裂祁漫塔格主脊斷裂的一部分，在地貌上表現(xiàn)為負(fù)地形。祁漫塔格主脊斷裂兩側(cè)發(fā)育有明顯的三角形斷面山，由于受后期地質(zhì)作用的影響，其產(chǎn)狀很不穩(wěn)定，局部變化大。該斷裂控制了該地區(qū)巖漿巖展布，也是該區(qū)最重要的鈾礦導(dǎo)礦構(gòu)造（圖 2）。

次級(jí)斷裂方向多變，主要產(chǎn)狀以NNW向和NE向?yàn)橹鳎?guī)模多小于1 km，多以破碎帶的形式產(chǎn)出，是本區(qū)主要的含礦構(gòu)造。目前發(fā)現(xiàn)的Ⅰ和Ⅱ號(hào)礦帶均發(fā)育在構(gòu)造破碎帶中，礦帶外圍的鈾異常點(diǎn)也與次級(jí)破碎帶關(guān)系密切。這些斷裂為本區(qū)主要的含礦構(gòu)造，在地貌上多表現(xiàn)為負(fù)地形，斷裂帶內(nèi)見構(gòu)造角礫、斷層泥及鏡面擦痕，斷裂帶中礦物具有明顯的拉長(zhǎng)、定向排列特征。構(gòu)造破碎帶內(nèi)巖石蝕變強(qiáng)烈，主要有水云母化、碳酸鹽化、硅化、綠泥石化及黏土化，另見少量金屬硫化物，局部見電氣石化。斷裂帶內(nèi)穿插有晚期細(xì)晶巖脈、偉晶巖脈。該斷裂帶出露地表部分見較多的鈣鈾云母、銅鈾云母等次生鈾礦物，次生鈾礦物主要發(fā)育在各類巖石的裂隙內(nèi)。

2.3 礦體特征

目前，該區(qū)地表共發(fā)現(xiàn)兩條鈾礦化帶：Ⅰ號(hào)礦帶和Ⅱ號(hào)礦帶。其中Ⅰ號(hào)礦帶鈾礦化帶受NNW、NE向斷裂構(gòu)造帶控制，延伸長(zhǎng)2.3 km左右；產(chǎn)狀總體傾向NW，傾角約50°；根據(jù)地表探槽揭露，共圈出鈾礦體3條（即 M1、 M2和 M3）， 其中 M2鈾礦體長(zhǎng) 173 m，平均厚度為 1.43 m，平均品位為 831×10－6，產(chǎn)狀為 275°～285°∠45°～70°。 Ⅱ號(hào)礦帶鈾礦化帶位于黑山溝支流的下游南端，沿走向延伸長(zhǎng)1.5 km；根據(jù)地表探槽揭露，共圈出鈾礦體 3條 （即M4、 M5和M6）， 其中M4鈾礦體長(zhǎng)112 m，平均厚度為4.02 m，平均品位為582×10－6， 產(chǎn)狀為 315°∠65°。

Ⅰ號(hào)礦帶與Ⅱ號(hào)礦帶屬同一鈾礦化帶的不同地段，中間被溝谷所切割。

在垂向上，地表及鉆孔資料顯示，該地區(qū)鈾礦化自上而下有2條礦體。上部礦體較陡，規(guī)模較小，局部達(dá)到工業(yè)品位，明顯受斷裂構(gòu)造控制；下部礦體規(guī)模較大，礦體相對(duì)較平緩，礦體產(chǎn)于海西期花崗巖與黑云母片巖接觸界面附近（圖4）。

2.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及鈾存在形式

產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)的礦石，因受構(gòu)造作用影響而較破碎，常見礦化花崗巖中的石英等礦物因受構(gòu)造作用而被拉長(zhǎng)。

礦石中的主要鈾礦物為瀝青鈾礦，近地表見銅鈾云母、鈣鈾云母等次生鈾礦物。礦石中的瀝青鈾礦呈細(xì)小粒狀、脈狀產(chǎn)出，多產(chǎn)在細(xì)小的碳酸鹽脈中，鈾礦化與碳酸鹽化關(guān)系密切。含礦的碳酸鹽脈充填巖石裂隙，其形成的時(shí)間晚于圍巖花崗巖。

2.5 共、伴生元素特征

通過研究發(fā)現(xiàn)，鈾礦化主要為單鈾型，無其他金屬元素共、伴生富集，僅在局部地段見少量的黃鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化。

2.6 蝕變特征

巖石蝕變強(qiáng)烈，特別是構(gòu)造破碎帶內(nèi)的巖石蝕變更為強(qiáng)烈。主要蝕變類型有碳酸鹽化、水云母化、白云母化、硅化、綠泥石化及褐鐵礦化等，局部見少量的黃鐵礦化。

碳酸鹽化：破碎帶內(nèi)巖石碳酸鹽化強(qiáng)烈，主要交代鉀長(zhǎng)石呈脈狀、團(tuán)塊狀，在碳酸鹽脈中見瀝青鈾礦。

水云母化：主要交代斜長(zhǎng)石，在破碎的巖石中水云母化更發(fā)育，呈細(xì)小片狀（圖5）、脈狀產(chǎn)出。

白云母化：白云母化較普遍，主要交代黑云母、鉀長(zhǎng)石，其中交代黑云母的白云母多保留黑云母假象。另外，水云母化強(qiáng)烈的部位也可見新生的小片狀白云母。

硅化：硅化普遍且強(qiáng)烈，在破碎帶內(nèi)的巖石幾乎都有強(qiáng)烈的硅化，蝕變巖見大量新生的石英。

綠泥石化：構(gòu)造帶綠泥石化強(qiáng)烈。綠泥石化有3種產(chǎn)出形態(tài)，交代黑云母的綠泥石、呈脈狀產(chǎn)出的綠泥石及呈小片狀產(chǎn)出的綠泥石（圖 5）。

褐鐵礦化：構(gòu)造帶普遍發(fā)育，主要發(fā)育在巖石裂隙內(nèi)。

3 控礦因素與找礦標(biāo)志

3.1 控礦因素

3.1.1 巖性控礦

金水口組變質(zhì)巖是該地區(qū)最古老的結(jié)晶基底，成熟度高且鈾含量高，制約著該地區(qū)鈾礦化的分布，它是鈾成礦的重要鈾源。由于區(qū)域熱動(dòng)力變質(zhì)作用，使該地層經(jīng)受強(qiáng)烈混合巖化作用，地層中的鈾活化遷移。青海省核工業(yè)地質(zhì)局一大隊(duì)2010年鈾礦普查中發(fā)現(xiàn)的2條含礦構(gòu)造帶，6條礦體就位于元古界金水口巖群與花崗巖體的接觸帶［4］。

海西期黑云母二長(zhǎng)花崗巖與金水口組變質(zhì)巖為侵入接觸關(guān)系，在兩者接觸部位的黑云母二長(zhǎng)花崗巖一側(cè)的巖石中見大量變質(zhì)巖包體。在金水口組二云母石英片巖一側(cè)的巖石因受熱接觸作用而具有明顯的分帶性，靠近巖體部位二云母石英片巖中石英發(fā)生重結(jié)晶作用。變質(zhì)作用的影響致使變質(zhì)巖中的鈾發(fā)生活化遷移，海西期二長(zhǎng)花崗巖為活化遷移提供了重要的熱源。根據(jù)現(xiàn)有資料，鈾礦化均產(chǎn)于花崗巖與金水口組接觸帶附近的花崗巖體邊緣過渡帶。

綜上所述，金水口組變質(zhì)巖和海西期黑云母二長(zhǎng)花崗巖是鈾成礦的主要鈾源和熱源。

3.1.2 構(gòu)造控礦

通過黑山鈾礦點(diǎn)構(gòu)造特征分析，鈾礦化、鈾異常均位于祁漫塔格主脊斷裂南側(cè)的花崗巖體內(nèi)，與主干斷裂相距最遠(yuǎn)不大于10 km，而且表現(xiàn)出遠(yuǎn)離主干斷裂礦體品位逐漸變低的趨勢(shì)，指示主干斷裂對(duì)礦床的控制作用。該斷裂構(gòu)造為導(dǎo)礦構(gòu)造，主干斷裂帶內(nèi)本身并不含礦，鈾礦體主要賦存于與主干斷裂相連通的次級(jí)構(gòu)造破碎帶中，次級(jí)構(gòu)造控制了鈾礦體的產(chǎn)狀與形態(tài)，次級(jí)構(gòu)造為該區(qū)容礦構(gòu)造。這些特征與我國(guó)南方花崗巖型、火山巖型等熱液型鈾礦構(gòu)造控礦的特點(diǎn)相似，兩者構(gòu)成了大斷裂導(dǎo)礦、次級(jí)斷裂容礦的完整熱液活動(dòng)體系，聯(lián)合控制了鈾礦的空間定位。

3.1.3 熱液蝕變控礦

研究發(fā)現(xiàn)，鈾礦體附近圍巖普遍發(fā)育硅化、水云母化、綠泥石化和碳酸鹽化等熱液蝕變，與鈾礦化最為密切的蝕變?yōu)樘妓猁}化和水云母化。

3.1.4 巖脈控礦

在鈾礦化地段均見有晚期偉晶巖脈產(chǎn)出，偉晶巖脈本身沒有鈾礦化，但在偉晶巖脈邊部與花崗巖接觸部位鈾礦化有加強(qiáng)的趨勢(shì)，指示脈巖與鈾礦富集具有一定的關(guān)聯(lián)性。

綜上所述，變質(zhì)片巖混合巖、花崗巖體邊緣過渡帶、晚期巖脈、斷裂構(gòu)造和熱液蝕變聯(lián)合控制了該區(qū)鈾礦化，即基底變質(zhì)巖為鈾成礦重要鈾源，巖體侵入作用則為成礦提供了熱源，斷裂構(gòu)造構(gòu)成了含礦熱液富集成礦的通道和富集場(chǎng)所，晚期巖脈可能與鈾礦為同構(gòu)造產(chǎn)物，熱液蝕變是鈾成礦熱液活動(dòng)的直接產(chǎn)物。

3.2 找礦標(biāo)志

3.2.1 圍巖標(biāo)志

根據(jù)控礦因素分析，祁漫塔格主脊斷裂旁側(cè)花崗巖與變質(zhì)巖接觸部位是找礦的重要區(qū)域，尤其是接觸帶附近花崗巖體邊緣過渡帶是該區(qū)碎裂蝕變巖型鈾礦找礦的重點(diǎn)，是該區(qū)鈾礦最重要的找礦標(biāo)志。由圖3可見，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦體、鈾異常均位于海西期黑云母二長(zhǎng)花崗巖與金水口組變質(zhì)巖侵入接觸帶的花崗巖過渡帶之內(nèi)。

3.2.2 構(gòu)造標(biāo)志

區(qū)域性大斷裂及與之相連通的次級(jí)構(gòu)造是鈾礦重要賦存部位。祁漫塔格主脊斷裂兩側(cè)10 km范圍內(nèi)為該區(qū)鈾礦重要賦礦空間。斷裂構(gòu)造是該區(qū)鈾礦最重要找礦標(biāo)志。

3.2.3 蝕變標(biāo)志

通過蝕變與鈾礦化關(guān)系分析，鈾礦與碳酸鹽化、水云母化、綠泥石化和硅化等蝕變，尤其碳酸鹽化和水云母化蝕變關(guān)系密切，這些蝕變作用為本區(qū)鈾礦找礦的重要標(biāo)志之一。

3.2.4 放射性標(biāo)志

放射性異常顯示對(duì)淺表鈾礦化指示明顯，而淺表鈾礦化通常在其深部也發(fā)育鈾礦體。

該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)均產(chǎn)于地面伽馬高場(chǎng)區(qū)內(nèi)。經(jīng)青海省核工業(yè)地質(zhì)局一大隊(duì)地質(zhì)調(diào)查，該區(qū)鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為40×10－6～218.1×10－6， 最高值達(dá)到 860.1×10－6， 富 U，w（Th）/w（U）＜1.826， 放射性異常為鈾所引起［4］。

該區(qū)已發(fā)現(xiàn)鈾礦化在水系沉積物U、Th、K放射性高場(chǎng)區(qū)。由圖2可見，在I號(hào)礦體發(fā)育部位，水中鈾異常含量可達(dá)2.4×10－4g·L-1，高出外圍的水中鈾異常含量1個(gè)數(shù)量級(jí)（外圍為 1.02×10－5～2.6×10－5g·L-1）。

說明該區(qū)放射性異常為鈾礦找礦重要標(biāo)志之一。

4 結(jié) 論

通過研究祁漫塔格地區(qū)黑山鈾礦點(diǎn)鈾成礦特征，總結(jié)該區(qū)鈾礦控礦因素，認(rèn)為變質(zhì)片巖混合巖、花崗巖體邊緣過渡帶、晚期巖脈、斷裂構(gòu)造和熱液蝕變聯(lián)合控制著該區(qū)鈾礦的形成和空間定位；提出了鈾礦找礦標(biāo)志：圍巖標(biāo)志——花崗巖體邊緣過渡帶，構(gòu)造標(biāo)志——祁漫塔格主脊斷裂兩側(cè)；蝕變標(biāo)志——碳酸鹽化、水云母化、綠泥石化和硅化；放射性標(biāo)志——放射性高場(chǎng)。指出在祁漫塔格地區(qū)尋找碎裂蝕變巖型鈾礦的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)槠盥裰骷箶嗔褍蓚?cè)的花崗巖邊緣過渡帶。

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