雪米斯坦火山巖帶伊尼薩拉地區(qū)鈾多金屬找礦方向分析

劉 剛，王國榮，李炎龍，黨 龍，尹克寶

（核工業(yè)216大隊，烏魯木齊 830011）

研究區(qū)位于雪米斯坦火山巖帶雪米斯坦—庫蘭卡孜干金-銅-鐵稀有金屬成礦帶之北塔山金-銅礦帶的中部［1］，該帶自西向東已發(fā)現(xiàn)白楊河鈾-鈹-鉬多金屬礦床和七一工區(qū)、十月工區(qū)和馬門特鈾礦點及大量的異常點，以及烏什加嘎依提、呼勒斯臺和哈爾曼等金-銅礦（化）點，形成了一條長約120 km的鈾多金屬成礦帶。

自2012年以來，隨著研究區(qū)內(nèi)鈾多金屬礦產(chǎn)勘查工作的開展，取得了一些較好的找礦信息，筆者在此基礎(chǔ)上，對本區(qū)成礦地質(zhì)條件及今后找礦方向進(jìn)行了分析。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

雪米斯坦火山巖帶處于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊的交匯處，哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊一側(cè)，為準(zhǔn)噶爾板塊的陸緣活動帶。該帶呈EW向分布，巖漿活動從中晚奧陶世開始發(fā)育，直至二疊紀(jì)期間仍斷續(xù)活動。巖漿演化系列完全，形成的火山巖厚度大，巖性復(fù)雜，從基性到酸性的各類火山碎屑巖和熔巖均很發(fā)育。該區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，不同方向、性質(zhì)的褶皺、斷裂都有發(fā)育［2］，其中以近EW、NE、NW向斷裂和NW向褶皺為主。

目前雪米斯坦火山巖帶已發(fā)現(xiàn)了一系列與島弧鈣堿性花崗巖建造有關(guān)的斑巖型-熱液型鈾、鈹和鉬等礦產(chǎn)以及與島弧中-酸性火山巖有關(guān)的火山熱液型鈾、銅、鉬和金礦等［3-4］（圖1）。

圖1 雪米斯坦火山巖帶鈾及多金屬礦點分布簡圖Fig.1 Distribution map of uranium and multimetallic occurrences in Xuemisitan volcanic rock belt

2 鈾多金屬礦化特征

2．1 鈾礦化特征

本區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鈾異常及礦化點均分布于近EW向的查干陶蓋勒斷裂（F9）與NE向的F6斷裂之間，從成因類型上可劃分為兩類：淋濾型和熱液型［5］。

2.1.1 淋濾型

此類型包括U19和U21鈾異常點，分布于查干陶蓋勒大斷裂北側(cè)的山間凹陷中 （圖2）。鈾異常賦存于上新統(tǒng)獨(dú)山子組（N2d）灰白色礫砂巖中，巖石固結(jié)程度疏松，異常體視厚度小于2.0 m，伽馬放射性總量測量為60～90 cps。圍巖蝕變?yōu)楣杌?，斑點狀、薄膜狀、團(tuán)塊狀褐鐵礦化，弱高嶺土化。四周高地出露巖性為中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組第3巖性段（D2h3）流紋巖，鈾含量總體較高，一般為20～30 cps?？蔀殁櫾氐牧転V、遷移提供物質(zhì)來源。此類淋濾型鈾異常規(guī)模小，放射性強(qiáng)度較低，僅作為找礦線索利用。

2.1.2 熱液型

此類型包括 U2、 U3、 U4、 U5、 U6和 U20鈾異?；虻V化點（圖2），賦礦圍巖分別為中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組第3巖性段 （D2h3）石英斑巖（U4、 U5和 U20）、 流紋巖（U6） 以及華力西中期鉀長花崗巖（γ42d）（U3）和花崗斑巖（U2）；賦礦部位除U2鈾異常點和U3鈾礦化點為酸性侵入巖體與中泥盆統(tǒng)接觸帶外，其余鈾礦化均在中泥盆統(tǒng)中；賦礦構(gòu)造為NE、NW和近EW向斷裂帶及其次級構(gòu)造裂隙。目前揭露到的鈾異常體和礦化體的厚度小于1 m，鈾品位在0.01%～0.042%之間；近礦圍巖蝕變多為赤鐵礦化、錳礦化和水云母化，遠(yuǎn)礦圍巖蝕變?yōu)榻佋颇富?、綠泥石化及褐鐵礦化。除以上蝕變類型外，U2鈾異常點發(fā)育紫色螢石化和鈹?shù)V化，U3鈾礦化點在接觸帶附近的花崗偉晶巖脈中發(fā)育輝鉬礦化。

2．2 鈹-鉬-金-銅多金屬礦化特征

2.2.1 鈹-鉬礦化特征

鈹-鉬礦化分別發(fā)育于U2鈾異常點、U3鈾礦化點和Mo1鉬礦點（圖2）。礦化均賦存于華力西中期酸性侵入巖體與中泥盆統(tǒng)接觸帶附近，空間上位于近EW向和NE向斷層夾持部位，礦化受接觸帶及斷層構(gòu)造控制特征較為明顯。其中Mo礦化在上述3處均不同程度發(fā)育，Mo1鉬礦點深部揭露出的Mo礦（化）體有6層，埋深在117.83～219.95 m之間，品位在0.0628%～0.2270%之間，真厚度在0.62～1.78 m之間。與Be礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變主要為赤鐵礦化、錳礦化和紫色螢石化。與Mo礦化相關(guān)的圍巖蝕變?yōu)楦邘X土化、綠泥石化、褐鐵礦化和黃鐵礦化。

圖2 伊尼薩拉地區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Yinisala area

2.2.2 金-銅礦化特征

Au、Cu礦化點分布于區(qū)內(nèi)西南部和魯斯坦薩拉至乎特薩拉一帶（圖2），礦化具有以下特征：Au、Cu礦化點均分布于查干陶蓋勒大斷裂（F9）與 NE 向斷裂（F6）之間靠近 F9斷層部位；礦化圍巖為中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組第3巖性段（D2h3）中酸性火山碎屑巖和火山碎屑熔巖，該地層金元素背景值較高（X＝1.59），濃集系數(shù)較高（K1＝1.62），有利于金礦化的形成；礦化體發(fā)育于近EW、NE和SN向構(gòu)造破碎帶內(nèi)，傾角50°左右，礦化賦存于沿巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育的灰白色、白色碳酸鹽或硅質(zhì)脈中，受脈體及構(gòu)造控制較為明顯；圍巖與Au礦化相關(guān)的蝕變?yōu)楣杌⑩涢L石化、絹云母化和黃鐵礦化，與Cu礦化相關(guān)的圍巖蝕變?yōu)楣杌?、青磐巖化組合。

3 成礦地質(zhì)條件分析

3.1 地層

3.1.1 元素背景分布特征

本區(qū)各元素背景值（C0）明顯大于區(qū)域背景值（RC0）（表 1），特別是 U、 Mo、 Be和 Au元素，其區(qū)域濃集系數(shù)遠(yuǎn)大于1.2，處于明顯富集分布狀態(tài)，有利于鈾多金屬富集成礦。

3.1.2 含礦地層元素分布特征

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鈾多金屬礦化，除巖體外，地層內(nèi)的礦化均賦存于中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組中。 第 1 巖性段（D2h1）中 Ni、 As、 Ag、 Sb、Au、V和Cu元素具高背景分布（濃集系數(shù)K1值≥1.2）；第 2 巖 性 段 （D2h2）中 Ni、 As、 Au、Ag、V、Mo、Cu和Zn元素具相對高背景分布（濃集系數(shù)K1值≥1.2）；第 3巖性段 （D2h3）中Au、Mo、Be和Sb元素具高背景分布（濃集系數(shù)K1值≥1.2），Au、Sb、Ni元素含量變化系數(shù)大于1.2。Au、Sb元素呈富集不均勻分布狀態(tài)。

表1 伊尼薩拉地區(qū)1∶50000水系沉積物元素特征一覽表Table 1 Element features of 1∶50000 stream sediments in Yinisala area

以上說明中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組第1至3巖性段具有提供Mo、Au、Cu、Zn和Ni等元素富集成礦的物質(zhì)條件。

3.2 巖漿活動

本區(qū)自中晚奧陶世至二疊紀(jì)期間，巖漿活動具有多期性和復(fù)雜性的特點，其中華力西期強(qiáng)烈的鈣堿性巖漿活動，與鈾多金屬礦化成礦作用關(guān)系密切。

表2 伊尼薩拉地區(qū)鈾異常、礦化點各類巖石伽馬照射量率統(tǒng)計表Table 2 Statistics on gamma radiation of all types of rocks in uranium anomaly，mineralized occurrences in Yinisala area

中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組火山巖的里特曼指數(shù)（σ）平均值為2.02，堿度率平均為2.28，均＜3.9?；鹕綆r稀土配分型式均為輕稀土富集型，微量元素曲線以Rb、Ba、Th、K和Ta等富集和Nb、P的虧損為特征；P為低谷，與島弧鈣堿性火山巖不相容元素的特點相類似。火山巖的戈蒂里指數(shù)（τ）介于11.3～50.7之間，平均為33.4，火山巖的微量元素N型MORB標(biāo)準(zhǔn)化分布型式表明，火山巖具有K、Rb、Th等的富集和Nb、P、Ti虧損的特征，與造山帶火山巖特點相類似，說明本區(qū)中泥盆世火山巖為成熟度較高的島弧大地構(gòu)造環(huán)境［5］，火山期后熱液活動強(qiáng)烈，有利于鈾及多金屬礦化的形成［6］。測井結(jié)果顯示（表 2），U2、U3和U4鈾異常、礦化點賦礦巖石中的花崗斑巖、鉀長花崗巖、花崗偉晶巖和含角礫晶屑凝灰熔巖，伽馬照射量率平均值較高，且變異系數(shù)都比較小，說明放射性元素在這幾種巖性中分布較均勻，為鈾成礦有利賦礦巖石。上述巖石化學(xué)成分主要為硅和鋁氧化物，占總量的86.73%，SiO2含量在72.36%～80.91%；其次為鉀和鈉氧化物，占總量的7.10%。各巖石均具有K2O＞Na2O特征，屬偏酸富鉀類型，同時此類巖石也是區(qū)域發(fā)現(xiàn)的重要的鈾礦賦礦巖石。

地球化學(xué)特征顯示，區(qū)內(nèi)華力西中期褐紅色鉀長花崗巖中Au、Mo和Ni元素呈富集不均勻分布狀態(tài)。說明中酸性巖漿活動有利于期后熱液型金、鉬、鎳和銅成礦［5］。

3.3 構(gòu)造

3.3.1 區(qū)域性構(gòu)造

貫穿本區(qū)的EW向查干陶蓋勒大斷裂（F9）是多次活動的深大斷裂，是本區(qū)晚古生代火山巖分布的控巖構(gòu)造。同時，深大斷裂能夠溝通深部的熱源和地表的水力聯(lián)系，有利于成礦熱液的形成，控制著本區(qū)鈾及多金屬礦化點的分布。在整個雪米斯坦火山巖帶，沿著該斷裂構(gòu)造帶長約120 km的范圍內(nèi)，分布著白楊河鈾-鈹?shù)V床、雪米斯坦工區(qū)、I～I(xiàn)V號異常區(qū)、七一工區(qū)、十月工區(qū)、馬門特等鈾礦床和鈾礦點，它們大體成線型排列，受EW向構(gòu)造控制明顯。

3.3.2 區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造

與EW向區(qū)域斷裂構(gòu)造控制礦床和異常密集區(qū)分布相同，區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造包括“斷裂構(gòu)造”和“巖體侵入接觸帶構(gòu)造”，是控制鈾及多金屬礦（化）體分布的關(guān)鍵因素。本區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦化多受控于巖體侵入接觸帶、NE向斷裂、NW向斷裂及其相互交匯部位。

圖3 U3礦化點ZKX3-1號鉆孔剖面Fig.3 Drillhole section No.ZKX3-1 of Mineralized occurrence No.U3

U2、U3和Mo1礦化點內(nèi)的鈾、鈹、鉬礦化，受華力西中期花崗斑巖、鉀長花崗巖與中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組侵入接觸帶，以及NW或NE向斷裂構(gòu)造破碎帶的共同控制（圖3）。其他賦存于呼吉爾斯特組內(nèi)的鈾異常、金礦化和銅礦化體，則受控于大斷裂F9派生出的NE和NW向斷裂破碎帶。

綜上所述，本區(qū)內(nèi)區(qū)域性斷裂F9作為含礦熱液的運(yùn)移通道，控制著鈾、鈹、鉬多金屬礦（化）點的分布，次一級的NE和NW向斷裂則控制礦化的定位，更小的斷裂則直接控制礦體的產(chǎn)出。特別是多期活動的斷裂帶既是成礦熱液的通道，又為礦體定位提供空間，因而和成礦關(guān)系極為密切。其次，在斷裂構(gòu)造發(fā)育區(qū)，巖石破碎、裂隙發(fā)育，易發(fā)育淋濾和交代作用，更有利鈾的活化遷移和交代富集。

3.4 后期改造

在巖漿期后成礦作用后，研究區(qū)又經(jīng)歷了輝綠巖脈等多期中基性脈體的侵入作用，這些脈體可以提供熱能，形成多期熱源，可能對已形成的鈾、鈹、鉬礦化進(jìn)行改造，或再次富集成礦，使先期生成的礦化進(jìn)一步加大或形成新的礦化。

除了和脈巖有關(guān)的疊加改造作用外，新生代以來的構(gòu)造隆升作用使出露地表的富鈾巖石風(fēng)化剝蝕，鈾元素遷移形成淋濾型鈾異常（U19、U21）。

4 找礦方向

4.1 在不同地質(zhì)構(gòu)造單元中尋找不同類型的礦化

4.1.1 查干阿特力—水根薩拉一帶

該帶位于本區(qū)東部，處于EW向F9和NE向F16斷層夾持部位（圖2），主要發(fā)育NE和N W向2組斷層，出露地層為中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組，為后期鉀長花崗巖、閃長巖、花崗斑巖以及花崗偉晶巖脈所侵入。該地段分布有U2鈾異常、鈹?shù)V化點，U3鈾礦化、鉬礦點，U5鈾異常點和Mo1鉬礦點，同時圈定出以鈾、鈹、鉬為主的化探綜合異常。該處為今后尋找熱液型鈾、鈹、鉬礦有利部位，同時兼顧尋找銅、鉛、鋅礦。重點找礦部位應(yīng)為侵入巖和后期脈體與地層接觸部位，NE和NW向斷裂破碎帶，以及三者相互交匯處。需要重視的圍巖蝕變類型為赤鐵礦化、錳礦化、水云母化和紫色螢石化。

4.1.2 和魯斯坦薩拉—亨德格布拉克一帶

該帶分布于F9斷裂與F6斷裂之間，出露地層為中泥盆統(tǒng)呼吉爾斯特組（圖2），發(fā)育NE和NW向2組斷層，北側(cè)出露華力西中期鉀長花崗巖。區(qū)內(nèi)分布U4、U6、U19～U21鈾異常點、Cu22～Cu25銅礦化點、Au1和Au4金礦化點，已圈定出鈾、金、銅為主的化探綜合異常和放射性物探異常。中泥盆統(tǒng)酸性火山巖發(fā)育區(qū)，NE和NW向斷裂破碎帶及相互交匯部位，物化探異常處為熱液型鈾-金-銅礦成礦有利部位。需要重視的圍巖蝕變類型為赤鐵礦化、錳礦化、水云母化和硅化、黃鐵礦化和青磐巖化。

在了解地表地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上，以上兩個區(qū)域，可采用電、磁物探方法探索深部巖體與地層接觸帶及斷裂構(gòu)造空間延伸形態(tài)，同時尋找金屬硫化物富集部位，結(jié)合探礦工程查證來尋找深部鈾及多金屬礦化。

4.2 重視物化探異常部位，攻深找盲

在本區(qū)其他地表無礦化信息顯示但存在物化探異常部位，應(yīng)引起足夠的重視。例如科克薩拉上游地區(qū)，該區(qū)元素Ni、Pb、V、Zn、As、Sb和Cu異常中各元素極大值分別為:Ni為35 （×10-6，后同），Pb為 147.1，V為371.5，Zn為289.7，As為69.2，Sb為1.1，Cu為136.5。異常面積約51 km2，組合復(fù)雜、套合好，Ni異常分帶明顯，As異常分帶中等。筆者認(rèn)為該綜合異常應(yīng)與WS—EN走向構(gòu)造蝕變帶及超基性巖、鉀長花崗巖和中泥盆統(tǒng)接觸帶有關(guān)，具有較好的銅、鎳找礦前景。

5 結(jié)論

根據(jù)研究區(qū)鈾多金屬礦化形成的地質(zhì)條件和賦礦規(guī)律，總結(jié)出以下幾點認(rèn)識。

1）本區(qū)具有較好的鈾多金屬成礦地質(zhì)條件和找礦前景；

2）找礦方向：在不同地質(zhì)構(gòu)造單元中尋找不同類型的礦化。東部地區(qū)酸性侵入巖體與地層接觸帶附近NE和NW向斷層破碎帶，是尋找熱液型鈾-鈹-鉬礦化的有利部位。南部地區(qū)沿F9斷裂北側(cè)，中酸性火山碎屑巖和熔巖中NE和NW向斷層破碎帶，具有熱液型鈾-金-銅成礦前景。作為地表找礦標(biāo)志的基巖蝕變組合則對應(yīng)著不同的礦化類型；

3）充分重視和利用物化探深部找礦方法和手段，在各類物化探異常部位探索深部鈾及多金屬礦化。

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