內(nèi)蒙古紅山子—廣興鈾礦田控礦因素探討和找礦靶區(qū)優(yōu)選

黎 偉， 祝洪濤， 巫建華， 吳仁貴， 張海龍， 趙 博， 王常東

(1.核工業(yè)二四三大隊，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.東華理工大學地球科學學院，江西 南昌 330013；3.東華理工大學核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013)

內(nèi)蒙古紅山子—廣興鈾礦田控礦因素探討和找礦靶區(qū)優(yōu)選

黎 偉1， 祝洪濤1， 巫建華2，3， 吳仁貴2， 張海龍1， 趙 博1， 王常東1

(1.核工業(yè)二四三大隊，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.東華理工大學地球科學學院，江西 南昌 330013；3.東華理工大學核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013)

紅山子—廣興鈾礦田位于大興安嶺南端，屬沽源—紅山子鈾成礦帶的一部分。通過基礎地質(zhì)研究和熱液型鈾礦勘查與評價等工作，對該區(qū)鈾礦控礦因素取得了賦礦圍巖的層位具有多層性、控礦斷裂構造具有多向性、礦體定位界面具有多樣性、隆起區(qū)和坳陷區(qū)的礦床保存具有差異性、圍巖蝕變具有一致性、礦體與潛火山巖的內(nèi)-外接觸帶空間關系密切等一系列新認識。根據(jù)新認識優(yōu)選出大興永—雞冠山斷裂帶南段南窩鋪地段、大興永地段和百岔河斷裂帶北段劉家營子地段3個找礦靶區(qū)，并對其中2個靶區(qū)開展鉆探驗證，發(fā)現(xiàn)了多個工業(yè)鈾礦孔，顯示出該區(qū)找礦前景廣闊。

控礦因素；靶區(qū)優(yōu)選；鈾礦勘查；熱液型鈾礦；紅山子—廣興鈾成礦帶

黎偉，祝洪濤，巫建華，等.2017.內(nèi)蒙古紅山子—廣興鈾礦田控礦因素探討和找礦靶區(qū)優(yōu)選[J].東華理工大學學報：自然科學版，40(2)：115-125.

Li Wei， Zhu Hong-tao， Wu Jian-hua，et al.2017.Discussion on ore controlling factors and the validation of optimal prospecting target area in Hongshanzi-Guangxing uranium ore-field Inner Mongolia[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 40(2)：115-125.

中國東部廣泛發(fā)育中生代火山巖以及與火山巖有關的熱液型鈾礦田，已查明的有北方的紅山子—廣興鈾礦田、沽源鈾礦田以及南方的相山鈾礦田、大洲鈾礦田、盛源鈾礦田等，這些礦田內(nèi)的鈾礦化與早白堊世早期潛火山巖有著密切的時空聯(lián)系(解開瑞等，2015)。紅山子—廣興鈾礦田位于大興安嶺火山巖帶南端，其中紅山子礦床賦存在中—上侏羅統(tǒng)新民組火山巖和下白堊統(tǒng)潛火山巖中(巫建華等，2013；武珺，2013；馬國祥等2009；張振強，2001)，指示紅山子鈾成礦帶有兩個不同的找礦層位(丁輝等，2016)。筆者針對紅山子—廣興鈾礦田開展基礎地質(zhì)研究和鈾礦勘查與評價工作，該地區(qū)找礦模式從最初的張麻井式礦床模型轉(zhuǎn)變?yōu)榧t山子式礦床模型，控礦構造在原來單一的北東向控礦構造體系基礎上新發(fā)現(xiàn)了北西向斷裂控礦；找礦層位從開始的以中生代火山巖為重點擴展到二疊系、中—下侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)等多層位；找礦部位從以控礦構造兩側(cè)為重點逐步聚焦到控礦構造帶內(nèi)的侵入巖內(nèi)外接觸帶上，并將區(qū)內(nèi)主要巖體確定為多期多階段的復式巖體。本文的研究成果拓寬了紅山子—廣興地區(qū)找鈾礦思路，為促進該區(qū)鈾礦地質(zhì)找礦工作，對近年來在紅山子—廣興鈾礦田控礦因素方面取得的新認識進行了討論，進而為下一步鈾礦勘查提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 紅山子—廣興鈾礦田地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of the Hongshanzi-Guangxing uranium ore field1.第四系；2.漢諾壩組；3.白音高老組；4.瑪尼吐組；5.滿克頭鄂博組；6.新民組；7.于家北溝組；8.大石寨組；9.燕山晚期黑云 母花崗巖；10.燕山晚期正長花崗巖；11.燕山早期堿長花崗巖；12.海西晚期花崗巖；13.花崗斑巖；14.花崗閃長巖； 15.流紋斑巖；16.斷裂；17.地質(zhì)界線；18.火山盆地界線；19.鈾礦床；20.鈾礦(化)點

紅山子—廣興鈾礦田位于西拉木倫河深大斷裂帶以南的華北古板塊北緣造山帶，大興安嶺中生代火山—侵入巖帶的南部(覃鋒等，2009；陳衍景等2012)。區(qū)內(nèi)以北東向紅山子—萬合永復背斜為主體構成的二疊世基底隆起帶將研究區(qū)分割成“南隆北坳”的構造格局：南部隆起區(qū)為紅山子、廣興—芝瑞、托河盆地形成的火山巖帶，抬升剝蝕程度較大，地層主要由下二疊統(tǒng)大石寨組和上侏羅統(tǒng)新民組構成(巫建華等，2013)；北部坳陷區(qū)為姜家營子、萬合永盆地形成的火山巖帶，抬升剝蝕相對較小，地層主要由下二疊統(tǒng)大石寨組、上侏羅統(tǒng)新民組、土城子組和下白堊統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組組成(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)。該區(qū)主要有晚二疊世、早侏羅世和早白堊世三期巖漿侵入活動，形成紅山子、廣興等復式花崗巖體和盆地內(nèi)的諸多次火山巖體。主體構造除紅山子—萬合永復背斜外，主要有下伙房、紅山子—天太永、大興永—雞冠山、百岔河、葦連溝等5條北東向的控礦斷裂帶(圖1)。目前區(qū)內(nèi)已查明紅山子中型鈾鉬礦床、灶火溝門小型鈾礦床、南窩鋪小型鈾礦床、上馬架子小型鈾鉬礦床以及礦(化)點20余處，顯示出較大的成礦潛力。

2 鈾礦找礦方向

賦礦部位將紅山子礦床原定的滿克頭鄂博組厘定為高鉀鈣堿性流紋巖—堿性流紋巖組合，不同于沽源鈾礦田張家口組的流紋巖—粗面巖組合，為紅山子—廣興鈾礦田的鈾礦勘查工作厘定了有利的賦礦巖石組合(巫建華等，2013，2014；吳仁貴等，2011；祝洪濤等，2014)，是尋找鈾礦的有利部位；通過地質(zhì)調(diào)查和LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結(jié)果，將紅山子巖體和廣興巖體確定為復式巖體，巖漿活動至少有三期，其中海西晚期侵入巖有中細?；◢忛W長巖，活動時間為257 Ma左右，燕山早期侵入巖有中粗粒堿長花崗巖、斑狀黑云母花崗巖，活動時間為150 Ma左右，燕山晚期侵入巖有細粒黑云母花崗巖、花崗斑巖，巖漿活動時間為130 Ma左右，不同期次侵入巖的接觸帶可作為有利的賦礦界面；通過近年的鉆探揭露，在灶火溝門鈾礦床和南窩鋪鈾礦之間的25號鈾異常點附近共揭露到5段工業(yè)鈾礦化，其中有3段產(chǎn)于下二疊統(tǒng)大石寨組英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中，累計視厚度為10.80 m，這一發(fā)現(xiàn)為紅山子—廣興鈾礦田提供了一個新的不受剝蝕程度局限的賦礦層位。

在賦礦圍巖的地質(zhì)時代通過SHRIMP鋯石U-Pb測年法確定了紅山子—廣興鈾礦田地質(zhì)時代屬早侏羅世早期，而沽源鈾礦田賦礦圍巖屬早白堊世早期，表明紅山子—廣興鈾礦田存在多個含礦層位，在繼續(xù)開展上侏羅統(tǒng)下段火山巖鈾礦勘查的同時，更要在剝蝕較弱的萬合永等盆地加強下白堊統(tǒng)下段潛火山巖與同期火山巖接觸帶的鈾礦勘查力度(巫建華等，2015)。

圍巖蝕變關于沽源-紅山子鈾成礦帶內(nèi)的熱液蝕變規(guī)律研究認為一般都是“上酸下堿”，沽源鈾礦田內(nèi)的張麻井、大官廠鈾鉬礦床與礦化關系密切的圍巖蝕變主要為酸性蝕變，表現(xiàn)為水云母化、硅化和螢石化；而紅山子—廣興鈾礦田內(nèi)的紅山子、南窩鋪礦床因抬升剝蝕程度較大，與礦化關系密切的圍巖蝕變主要是堿交代蝕變，包括鈉長石化、赤鐵礦化和綠泥石化(陳東歡等，2011；巫建華等2015)，表明紅山子—廣興鈾礦田南部的淺層酸性蝕變已經(jīng)被剝蝕，但可在礦田北部對其他盆地地表及淺部酸性蝕變之下的堿交代蝕變進行探索。

通過綜合研究區(qū)域航磁、航放異常和地表斷裂構造形跡，結(jié)合已知鈾礦化的空間分布特征，大致查明了斷裂構造與鈾礦化的空間關系，明確了北東向斷裂是本區(qū)主要控礦斷裂，劃分出下伙房、紅山子—天太永、大興永—雞冠山、百岔河、葦連溝等5條控礦斷裂帶，并在北東向控礦斷裂帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了北西向、南北向斷裂含礦，是區(qū)內(nèi)重要的找礦方向。

3 控礦因素探討

前人認為紅山子—廣興鈾礦田內(nèi)的鈾成礦物質(zhì)源自深部，隨巖漿活動尤其是中生代的中酸性巖漿噴發(fā)將鈾源帶至地表富集成礦，因此將高鉀鈣堿性流紋巖-堿性流紋巖(原粗面巖)作為主要的賦礦圍巖，中生代火山巖層是主要的找礦層位，而控制火山盆地展布的北東向斷裂是主要的控礦斷裂，礦體主要賦存于中生代火山巖內(nèi)部或者底部的基底不整合面上，近礦蝕變以堿交代為主(馬國祥等，2009；張振強等，2001；陳東歡等，2011)。在前人的研究成果基礎上，結(jié)合基礎研究和在礦床外圍開展的鉆探驗證成果，筆者建立了紅山子—廣興鈾礦田以中生代火山巖蓋層為鈾源、后期侵入巖的活動為熱源、深大斷裂為主要通道、富集在近地表斑巖體內(nèi)、外接觸帶的成礦模式，認為本區(qū)賦礦圍巖的層位具有多層性、控礦斷裂構造具有多向性、礦體定位界面具有多樣性、隆起區(qū)和坳陷區(qū)的礦床保存具有差異性、圍巖蝕變具有一致性、礦體與次火山巖的內(nèi)外接觸帶空間關系密切。

3.1 賦礦圍巖

前人認為紅山子—廣興鈾礦田與鈾成礦有關的巖漿活動有二疊紀和下白堊統(tǒng)兩期，賦礦圍巖主要為高鉀鈣堿性流紋巖-堿性流紋巖。本文區(qū)內(nèi)與鈾成礦有關的巖漿活動劃為二疊紀(257～285 Ma)、晚侏羅世(151～160 Ma)、早白堊世(131～135 Ma)3個巖漿活動期(表1)，賦礦圍巖的層位具有多層性，除上侏羅統(tǒng)高鉀鈣堿性流紋巖-堿性流紋巖外，還有下白堊統(tǒng)中酸性火山巖和二疊系中性火山碎屑巖以及上述3個等不同時期的侵入巖賦礦。

(1)二疊紀巖漿活動與賦礦層位。該期巖漿活動形成的火山巖總體沿紅山子—萬合永復背斜展布形成基底隆起帶，與成礦關系密切的巖石組合主要為下二疊統(tǒng)大石寨組英安質(zhì)—安山質(zhì)火山碎屑巖，巖石年齡為270～285 Ma，侵入巖以廣興雜巖體中的海西期中酸性侵入巖組合為代表，侵入巖年齡為257～268 Ma(紀宏偉，2015)。本期巖漿活動同屬于古亞洲洋俯沖于華北板塊之下形成的火山—巖漿弧環(huán)境(江小均等，2011；李紅英，2013)。賦礦圍巖早二疊世大石寨組英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和晚二疊世花崗閃長巖。

表1 紅山子—廣興鈾礦田巖漿巖年齡一覽表

(2)下侏羅統(tǒng)巖漿活動與賦礦層位。下侏羅統(tǒng)火山巖主要出露于紅山子—萬合永基底隆起帶以南的紅山子、廣興—芝瑞、托河火山盆地中。與成礦關系密切的巖石組合有新民組高鉀鈣堿性流紋巖-堿性流紋巖、流紋質(zhì)火山碎屑巖，年齡為154～159 Ma(巫建華等，2013；紀宏偉，2015；解開瑞等，2016；巫建華等，2016)，侵入巖主要是燕山早期的黑云母堿長花崗巖、堿長花崗巖、流紋斑巖等酸性巖，年齡為151～160 Ma(巫建華等，2015)。賦礦圍巖有新民組堿性流紋巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和燕山早期斑狀堿長花崗巖、流紋斑巖。

(3)下白堊統(tǒng)巖漿活動與賦礦層位。下白堊統(tǒng)火山巖主要出露于紅山子—萬合永基底隆起帶以北的萬合永、姜家營子火山盆地中，與成礦關系密切的巖石組合有興安群滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組的一套中酸性火山巖及火山碎屑巖，侵入巖主要為燕山晚期黑云母花崗巖、正長花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖等中酸性巖組合及少量規(guī)模較小的基性巖脈，年齡為131～135 Ma(丁輝等，2016；紀宏偉，2015)。該期火山巖目前僅在隆起帶北部的流紋質(zhì)凝灰?guī)r中見有少數(shù)鈾異常，賦礦圍巖為隆起帶南側(cè)的正長斑巖和正長花崗巖。

3.2 控礦構造

研究區(qū)發(fā)育有東西、北東、北北東、北西及南北向等五組斷裂構造，筆者通過綜合區(qū)域航磁、航放異常和地表斷裂構造形跡，分析鈾礦化與斷裂構造的空間關系，明確了北東向斷裂是該區(qū)的主要控礦斷裂，首次在區(qū)內(nèi)劃分出5條控礦斷裂帶，同時發(fā)現(xiàn)北西向、南北向斷裂也是值得重視的控礦斷裂，表明該區(qū)的控礦斷裂具有不同組的多向性。

(1)北東向斷裂是主要的控礦斷裂。北東向斷裂是研究區(qū)內(nèi)最為發(fā)育的一組斷裂，區(qū)內(nèi)已知礦床、礦點和礦化異常點總體上沿北東向斷裂展布，具有“成帶出現(xiàn)、大致平行”的特點(圖2)，具體可分為下伙房斷裂帶、天太永—紅山子斷裂帶、大興永—雞冠山斷裂帶、百岔河斷裂帶、筆連溝斷裂帶等5條控礦斷裂帶(表2)，控制了區(qū)內(nèi)大部分鈾礦化的展布，連通了中生代火山盆地和復式巖體。

圖2 紅山子—廣興鈾礦田火山盆地與控礦斷裂帶分布圖Fig.2 The volcanic basin and ore-controlling faults at Hongshanzi-Guangxing uranium ore field 1.主要控礦構造；2.控礦構造帶；3.火山盆地界線；4.找礦靶區(qū)；5.鈾礦床及編號；6.鈾礦(化)點及編號

(2)北西向、南北向斷裂是值得重視的控礦斷裂。大興永地段北東向控礦斷裂帶內(nèi)的8號、164號點發(fā)育多條北西走向的赤鐵礦化(紅化)蝕變帶，深部揭露到的鈾礦體均為地表紅化蝕變帶的深部延伸，164號點北西向蝕變帶內(nèi)的礦化有待進一步擴大，而其他北西向斷裂的含礦性亦值得重新評價。因此，位于北東向控礦斷裂帶內(nèi)的北西向斷裂是本區(qū)一組值得重視的控礦斷裂。

位于萬合永盆地的上馬架子鈾礦床受北東向百岔河斷裂帶的控制，但鈾礦化均產(chǎn)于近南北向的斷裂中，形成東、西兩條近南北向的礦帶(圖3)，萬合永盆地南部714號礦化點和廣興地區(qū)7號礦化點地表的礦化蝕變帶也受近南北向斷裂的控制，礦化沿走向有100～400 m的斷續(xù)延伸，表明近南北向斷裂是應該加以重視的控礦斷裂。

3.3 圍巖蝕變

在本區(qū)隆起帶南部無論是已知的紅山子、灶火溝門等鈾礦床還是近年在大興永、南窩鋪地段新發(fā)現(xiàn)的工業(yè)鈾礦孔，鈾礦化均與鈉長石化、赤鐵礦化、煙灰色微晶石英型硅化、紫黑色膠狀螢石化等熱液蝕變關系密切(陳東歡等，2011)。雖然隆起帶北部的萬合永、姜家營子盆地在淺部興安群地層中發(fā)育交代長石的水云母化、不規(guī)則粒狀螢石化、網(wǎng)脈狀碳酸鹽化和綠泥石化等熱液蝕變，但均為非成礦期的蝕變，與鈾成礦關系不明顯，而產(chǎn)于深部新民組火山巖中的上馬架子礦床同樣發(fā)育強烈的煙灰色微晶石英型硅化、紫黑色膠狀螢石化和赤鐵礦化，證明了本區(qū)以新民組為主體的下部成礦空間在近礦圍巖蝕變類型上具有一致性，只是南側(cè)上部成礦空間被剝蝕掉了。

硅化多呈帶狀產(chǎn)出，一般沿構造由中心向兩側(cè)減弱，多為礦前期熱液作用于圍巖形成，可為鈾礦化提供場所；赤鐵礦化普遍發(fā)育在礦化帶內(nèi)，在鈾礦富集的部位赤鐵礦化增強，因為在礦化期赤鐵礦化與鈾礦化存在相互作用、相互促進的過程，赤鐵礦化越強鈾的富集越有利。其它的幾種蝕變蝕變強度一般不大，多為近礦圍巖蝕變。

表2 主要控礦斷裂帶與火山盆地、鈾礦化的分布關系一覽表

圖3 上馬架子鈾礦床地質(zhì)圖Fig.3 Geological map of the Shangmajiazi uranium deposit1.上侏羅統(tǒng)新民組二段；2.上侏羅統(tǒng)新民組一段；3.中二疊 統(tǒng)于家北溝組；4.地質(zhì)界線；5.斷裂；6.地層產(chǎn)狀； 7.工業(yè)鈾礦體；8.槽探及編號

3.4 保礦條件

本區(qū)北臨西拉沐淪河深大斷裂，受區(qū)內(nèi)北東向紅山子—萬合永基底隆起帶分割，靠近西拉沐淪河斷裂的隆起帶北側(cè)相對坳陷，遠離深大斷裂的隆起帶南側(cè)相對抬升，形成了“南隆北坳”的構造格局。

南部隆起區(qū)為紅山子、廣興—芝瑞、托河盆地形成的火山巖帶，抬升剝蝕程度較大，火山巖蓋層厚度一般200～400 m，出露地層為下二疊統(tǒng)大石寨組和上侏羅統(tǒng)新民組(張金帶等，2012)，侵入巖出露規(guī)模較大，不但有火山盆地內(nèi)的流紋斑巖、花崗斑巖、正長斑巖等，還有大面積的紅山子復式巖體和廣興復式巖體出露地表；北部坳陷區(qū)為姜家營子、萬合永盆地形成的火山巖帶，抬升剝蝕相對較小，出露地層不僅有下二疊統(tǒng)大石寨組、上侏羅統(tǒng)新民組，還有尚未剝蝕的上侏羅統(tǒng)土城子組和下白堊統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組，侵入巖出露規(guī)模小，盆地內(nèi)的次火山巖僅有零星出露。

南北兩側(cè)差異升降的局面導致了本區(qū)礦床的保存條件具有差異性。南部隆起區(qū)賦存于新民組火山巖中的紅山子、灶火溝門礦床，其礦體普遍埋藏較淺甚至直接出露地表，賦存于二疊紀花崗閃長巖中的南窩鋪礦床，其礦體埋深也均在300 m以淺(圖4)，礦化與堿性蝕變關系密切，在垂向分帶上屬“下層空間”；北部坳陷區(qū)雖然賦存于新民組火山巖中的上馬架子礦床也有礦體出露地表，但該礦床位于萬合永盆地南緣的新民組火山巖中，盆地中、北部有大面積的興安群火山巖覆蓋，同屬坳陷區(qū)的姜家營子盆地經(jīng)鉆探揭露，在深部的興安群火山巖中揭露到鈾異常和多個酸性蝕變帶，更深部則是大規(guī)模的流紋斑巖，表明北部坳陷區(qū)存在相對而言的“上層空間”。因此，在同一成礦環(huán)境下北部坳陷區(qū)具備更有利的保礦條件，可在深部尋找南部隆起區(qū)已剝露至地表的鈾礦體。

3.5 礦體定位界面

本文通過確定區(qū)內(nèi)存在三期巖漿活動和多種賦礦圍巖這一事實，將以往認為的兩個具體有利賦礦界面擴展至不同火山巖的接觸帶、不同期次侵入巖的接觸帶、侵入巖與火山巖的接觸帶等3大類有利界面，礦體定位界面具有多樣性。

圖4 紅山子—廣興鈾礦田成礦殼層示意圖Fig.4 Sketch of section about uranium metallization at Hongshanzi-Guangxing uranium ore field 1.花崗巖體；2.現(xiàn)代地表界線；3.成礦殼層上、下界線；4.鈾礦體；5.推測的隱伏鈾礦體

(1)不同火山巖的接觸帶。按照本區(qū)地層層序，理論上大石寨組—新民組—土城子組—滿克頭鄂博組—瑪尼吐組—白音高老祖之間的地層界面均為有利賦礦界面，從目前的深部揭露情況看，存在異常礦化的界面主要是新民組與滿克頭鄂博組的不整合面、新民組與大石寨組的不整合面，其中新民組與滿克頭鄂博組的不整合面僅存在地層保留相對齊全的紅山子—萬合永基底隆起帶北側(cè)。

(2)不同期次侵入巖的接觸帶。本區(qū)存在三期巖漿侵入活動，二疊紀、下侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)三期侵入巖的接觸界面均為有利賦礦界面。目前，通過鉆孔揭露，已發(fā)現(xiàn)異常礦化的界面主要是二疊紀花崗閃長巖與下白堊統(tǒng)黑云母花崗巖、正長花崗巖、花崗斑巖的接觸帶。

圖5 紅山子礦床礦體與流紋斑巖空間關系圖Fig.5 Map of orebodies and hyolite porphyry at Hongshanzi uranium ore deposit

(3)侵入巖與火山巖的接觸帶。本區(qū)有三期巖漿侵入大石寨組至白音高老祖的6個火山巖地層，總體上可分為深成侵入巖與火山巖的接觸帶、淺成的次火山巖與火山巖的接觸帶兩類。其中深成侵入巖與火山巖的接觸帶已見到礦化顯示的有二疊紀花崗閃長巖與大石寨組接觸帶、下白堊統(tǒng)正長花崗巖與大石寨組接觸帶；次火山巖與火山巖的接觸帶已見到礦化顯示的有下侏羅統(tǒng)流紋斑巖與新民組接觸帶、下白堊統(tǒng)正長斑巖與大石寨組接觸帶。本文認為酸性潛火山巖與鈾成礦關系密切(吳仁貴等，2011)，中性次火山巖在空間上也同樣與鈾礦體具有密切的關聯(lián)性：紅山子鈾礦床各主要礦帶的礦體定位于下侏羅統(tǒng)流紋斑巖與兩側(cè)控礦斷裂F1，F(xiàn)2的夾持區(qū)(圖5)，斑巖體與控礦斷裂均為北東走向，控制的礦體也呈北東向展布，礦體賦存于流紋斑巖體的內(nèi)、外接觸帶上；南窩鋪地段25號點附近新發(fā)現(xiàn)的工業(yè)鈾礦體產(chǎn)于下白堊統(tǒng)正長斑巖體與下二疊統(tǒng)大石寨組英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的內(nèi)、外接觸帶上(圖6)，礦體的形態(tài)與正長斑巖體的小巖枝形態(tài)一致。因此，次火山巖的內(nèi)、外接觸帶是本區(qū)一個重要的賦礦部位。

4 成礦模式

紅山子—萬合永鈾礦田與中生代的造山后伸展作用關系密切，不論在時間空間上，二者具有高度一致性。在中生代古太平洋板塊向亞洲大陸板塊俯沖，大陸板塊下的軟流圈壓力增加，巖石圈承壓而上拱，巖石圈產(chǎn)生下擠、上張的應力場，產(chǎn)生深大的伸展斷裂，同時承壓的流體物質(zhì)沿深斷裂上涌，該地區(qū)形成燕山期巖漿作用。鈾礦床就是在這種條件下在地殼成熟度較高地區(qū)隨著熱液、蝕變礦化作用形成，賦存在與主干斷裂及與其直交、斜交的次級斷裂構造中或者斷陷盆地盆緣斷裂中。

造山運動過程中華北陸塊北緣增生帶地表富鈾的火山巖經(jīng)歷強烈剝蝕作用，地表巖石中的鈾溶入大氣降水在造山后伸展作用之后通過深部巖漿活動加熱形成的含鈾熱水，同時下地殼遭受深熔作用后部分鈾混入地幔原生流體也形成的富鈾熱液。富鈾熱液沿深大斷裂或巖漿通道上升至地殼上部，再與含鈾熱水通過基底斷裂和侵入巖與圍巖的接觸界面運移到近地表的次級斷裂、潛火山巖內(nèi)外接觸帶內(nèi)富集沉淀成礦。

5 靶區(qū)優(yōu)選

根據(jù)已取得的對本區(qū)控礦因素的新認識，綜合考慮賦礦層位、有利界面、控礦構造、保礦條件、熱液蝕變和已有礦化信息等因素，優(yōu)選出3個找礦靶區(qū)，分別是大興永—雞冠山斷裂帶南段南窩鋪地段、大興永地段和百岔河斷裂帶北段劉家營子地段(圖2)。

5.1 南窩鋪找礦靶區(qū)

位于大興永—雞冠山斷裂帶的南段，廣興—芝瑞火山盆地與廣興復式巖體接觸部位。區(qū)內(nèi)發(fā)育以北東向斷裂為主的多組斷裂構造，已知的鈾礦化均沿多條平行的北東向斷裂展布，產(chǎn)于北東向斷裂與北西、北北東向斷裂交匯部位或北東向斷裂與不同巖性界面的復合部位；見多個小規(guī)模潛火山巖體或巖脈；地表礦化異常點發(fā)育鈉長石化、赤鐵礦化、浸染狀螢石化等近礦圍巖蝕變；已發(fā)現(xiàn)1個南窩鋪小型鈾礦床、2個礦點和25、175等眾多礦化異常點帶、伽瑪異常暈。北東向斷裂應作為研究的主體，在構造交匯、次火山巖與不同火山巖復合等多種有利因素疊加部位進行深部揭露工作，將眾多沿北東向斷裂展布的礦化異?！按c成線”，形成規(guī)模。

5.2 大興永找礦靶區(qū)

位于大興永—雞冠山斷裂帶的南段，廣興—芝瑞火山盆地與紅山子復式巖體、廣興復式巖體三者復合部位，多期巖漿侵入到火山巖中提供了多個有利成礦界面；北東向、北西向斷裂發(fā)育形成菱形網(wǎng)狀的構造格局，已知鈾礦化多產(chǎn)于兩組斷裂交匯部位；發(fā)育眾多不同走向的花崗斑巖脈表明圍巖改造程度深；在8號、164號點及其南部地表發(fā)現(xiàn)多條規(guī)模較大的赤鐵礦化蝕變帶產(chǎn)于北西向斷裂中；已發(fā)現(xiàn)1個灶火溝門小型鈾礦床，多個礦化點和大量異常，集中于復式巖體邊部產(chǎn)出且有沿北西北西向斷裂成帶的特點。構造交匯部位、不同侵入巖與大石寨組的接觸面找礦前景較大。

5.3 劉家營子找礦靶區(qū)

位于百岔河斷裂帶北段及萬合盆地南部，發(fā)育北北東向、北東向、北西向斷裂和5個環(huán)形構造，已知鈾礦化總體受北東向斷裂控制，具有近等間距性，產(chǎn)于多組斷裂交匯部位、斷裂與環(huán)形構造復合部位；中生代火山巖地層保留相對較齊全，具有更好的保礦條件與更深的找礦空間；已知礦床內(nèi)發(fā)育煙灰色微晶石英型硅化、紫黑色膠狀螢石化和赤鐵礦化，礦床外圍沿斷裂發(fā)育水云母化、綠泥石化、高嶺土化等酸性蝕變；在斷裂交匯部位存在多片激電—化探疊加異常；已發(fā)現(xiàn)1個上馬架子小型鈾礦床、2個礦化點、異常點帶多個并伴有多金屬礦化。對斷裂交匯部位、斷裂與環(huán)形構造復合部位的進一步工作可驗證深部新民組成礦環(huán)境，對物化探異常和蝕變信息疊合部位展開查證。

圖6 南窩鋪地段ZK1，ZK3孔縱向剖面圖Fig.6 The vertical section of ZK1and ZK3 at Nanwopu area1.第四系；2.上侏羅統(tǒng)新民組；3.下二疊統(tǒng)大石寨組；4.下白堊統(tǒng)正長斑巖；5.安山玢巖；6.流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；7.英安質(zhì)晶屑 凝灰?guī)r；8.正長斑巖；9.安山玢巖；10.構造破碎帶；11.赤鐵礦化、螢石化；12.工業(yè)鈾礦體； 13.鈾礦化；14.鈾異常；15.鉬礦化體；16.礦體厚度及品位

6 鉆探查證結(jié)果

依托中國核工業(yè)地質(zhì)局下達的鈾礦資源調(diào)查評價項目，近幾年我們先后對優(yōu)選出的南窩鋪、大興永2片找礦靶區(qū)開展了鉆探驗證工作。

6.1 南窩鋪找礦靶區(qū)查證成果

通過鉆探揭露工作，在該靶區(qū)新發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦孔4個、鈾異?？?個。工業(yè)鈾礦(異常)孔位于北東、北西向斷裂與下白堊統(tǒng)正長斑巖體接觸帶的復合部位、北東向斷裂與下白堊統(tǒng)正長斑巖體的夾持區(qū)以及二疊紀花崗閃長巖與大石寨組接觸帶內(nèi)，礦體厚度0.6～10 m，品位0.052%～0.118%，產(chǎn)于正長斑巖內(nèi)、外接觸帶，賦礦圍巖為大石寨組英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、正長斑巖、新民組流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r以及花崗閃長巖的鈉長石化蝕變帶內(nèi)，鈾礦化與鈉長石化、鉀長石化、赤鐵礦化、黑紫色螢石化關系密切。

6.2 大興永找礦靶區(qū)查證成果

通過鉆探揭露工作，在該靶區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦孔4個、鈾異?？?個，工業(yè)鈾礦(異常)孔位于北東向斷裂與北西向赤鐵礦化蝕變帶的交匯部位、下白堊統(tǒng)正長花崗巖與稍晚的花崗斑巖接觸帶附近及北西向赤鐵礦化蝕變帶上盤等3個不同部位，礦體厚度0.40～1.7 m、品位0.063%～0.304%，鈾礦化產(chǎn)于早白堊世正長花崗巖與稍晚的花崗斑巖接觸帶附近、二疊紀花崗閃長巖與早白堊世花崗斑巖接觸帶及赤鐵礦化蝕變帶內(nèi)。賦礦圍巖為正長花崗巖、花崗閃長巖及斑狀堿長花崗巖，鈾礦化與鈉長石化、赤鐵礦化、黑紫色螢石化關系密切。

7 結(jié)論

通過系統(tǒng)研究與查證工作，可得出以下結(jié)論：

(1)該區(qū)賦礦圍巖的層位具有多層性、控礦斷裂構造具有多向性，近礦圍巖蝕變具有一致性，隆起區(qū)和坳陷區(qū)的礦床保存具有差異性，不同火山巖的接觸帶、不同期次侵入巖的接觸帶、侵入巖與火山巖的接觸帶是成礦有利界面，礦體與次火山巖的內(nèi)外接觸帶空間關系密切。

(2)紅山子—萬合永鈾礦田與中生代的造山后伸展作用關系密切。地表巖石中的鈾溶入大氣降水后通過深部巖漿活動加熱形成的含鈾熱水，下地殼遭受深熔作用后部分鈾混入地幔原生流體也形成的富鈾熱液，富鈾熱液沿深大斷裂或巖漿通道上升至地殼上部有利地段富集沉淀成礦。

(3)優(yōu)選出大興永—雞冠山斷裂帶南段南窩鋪地段、大興永地段和百岔河斷裂帶北段劉家營子地段3個找礦靶區(qū)，并對南窩鋪、大興永2個靶區(qū)進行鉆探查證，在南窩鋪靶區(qū)新發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦孔4個，礦體較為厚大且埋藏淺，沿走向和傾向的連續(xù)性好；在大興永靶區(qū)新發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦孔4個，礦體規(guī)模往深部擴大趨勢明顯。

陳東歡，范洪海，王鳳崗，等. 2011.沽源—紅山子地區(qū)火山巖型鈾礦床蝕變特征[J].鈾礦地質(zhì)，27(2):88-94.

陳衍景，張成，李諾，等. 2012.中國東北鉬礦床地質(zhì)[J].吉林大學學報:地球科學版，42(5):1223-1268.

丁輝，巫建華，祝洪濤，等.2016.大興安嶺南端紅山子盆地花崗斑巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡、地球化學特征及其地質(zhì)意義[J].東華理工大學學報:自然科學版，31(1):1-9.

紀宏偉.2015.內(nèi)蒙古克什克騰旗紅山子鈾鉬礦床成礦作用研究[D].北京：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院博士學位論文.

江小均，柳永清，彭楠，等. 2011.內(nèi)蒙古克什克騰旗廣興源復式巖體SHRIMP U-Pb定年及地質(zhì)意義討論[J].地質(zhì)學報，85(1):114-128.

解開瑞，巫建華，李長華，等. 2015.滿洲里達石莫盆地流紋巖、花崗斑巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義[J].鈾礦地質(zhì)，31(6)：569-577.

解開瑞，巫建華，祝洪濤，等. 2016.大興安嶺南端芝瑞盆地流紋巖年代學、地球化學及巖石成因[J].地球化學，45(3):249-267.

李紅英. 2013.內(nèi)蒙古東部大石寨組火山巖及其構造環(huán)境研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(北京).

馬國祥，李長華，于振清，等. 2009.470鈾鉬礦床地質(zhì)特征及成因初步探討[J].世界核地質(zhì)科學，6(2):91-95.

內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.1996.內(nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社.

覃鋒，劉建明，曾慶棟，等.2009.內(nèi)蒙古克什克騰旗小東溝斑巖型鉬礦床成巖成礦機制探討[J].巖石學報，25(12):3357-3368.

巫建華，丁輝，牛子良，等.2015.河北沽源張麻井鈾-鉬礦床圍巖SHRIMP鋯石U-Pb定年及其地質(zhì)意義[J].礦床地質(zhì)，34(4):757-768.

巫建華，解開瑞，吳仁貴，等. 2014.中國東部中生代流紋巖-粗面巖組合與熱液型鈾礦研究新進展[J].地球科學進展，29(12):1372-1382.

巫建華，解開瑞，祝洪濤，等.2016.大興安嶺南端紅山子盆地流紋巖的成因：元素和Sr-Nd-Pb同位素制約[J].吉林大學學報：地球科學版，46(6)：1724-1739.

巫建華，武珺，祝洪濤，等.2013.大興安嶺紅山子盆地火山巖系巖石地層對比.[J]高校地質(zhì)學報，19(3):472-483.

吳仁貴，于振清，申科峰，等. 2011.沽源-紅山子地區(qū)中生代火山作用與鈾成礦關系[J].鈾礦地質(zhì)，27(4):200-205.

武珺. 2013.內(nèi)蒙古紅山子盆地堿性流紋巖地質(zhì)時代與成因[D].南昌:東華理工大學碩士學位論文.

張金帶，李子穎，蔡煜琦，等.2012.全國鈾礦資源潛力評價工作進展與主要成果[J].鈾礦地質(zhì)，28(6):321-326.

張振強. 2001.470鈾礦床地球化學特征及成礦機理探討[J].火山地質(zhì)與礦產(chǎn)，22(3):193-198.

趙芝. 2007.內(nèi)蒙古大石寨地區(qū)早二疊世大石寨組火山巖的地球化學特征及其構造環(huán)境[J].長春：吉林大學.

祝洪濤，李繼木，趙博，等. 2014.大興安嶺紅山子盆地鈾礦勘查新進展及其找礦意義[J].東華理工大學學報:自然科學版，37(4):360-366.

Discussion on Ore Controlling Factors and the Validation of OptimalProspecting Target Area in Hongshanzi-GuangxingUranium Ore-field Inner Mongolia

LI Wei1， ZHU Hong-tao1， WU Jian-hua2，3， WU Ren-gui2，ZHANG Hai-long1， ZHAO Bo1， WANG Chang-dong1

(1.No.243 Geological Party，China National Nuclear Corporation，Chifeng,NMG 024000，China；2.School ofEarth Science，East China University of Technology，Nanchang，JX 330013，China；3.State KeyLaboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment，East ChinaUniversity of Technology，Nanchang，JX 330013， China)

Hongshanzi-Guangxing uranium ore-field，located at the southern segment of the Great Xing’an Range，is an integral part of the Guyuan-Hongshanzi uranium metallogenic belt. The data from 2010 to present，including geological research、Hydrothermal-type uranium deposits exploration and evaluation work,shows some of new insights of ore-controlling factors: the multiple layer of ore-hosting rock, the variety of directions of ore-controlling faults,the diversity of the orebody location, the differences of uranium deposits between uplift area and depression area,the consistency of wall rock alteration, the close spatial relationship between ore body and inner contact zone or outer contact zone of sub-volcanic rocks.According to these new insights, we have chosen three optimal prospecting target areas,including Nanwopu area,Daxingyong area (located in the south of Daxingyong-Jiguanshan fault)as well as Liujiayingzi area(located in the north of Baichahe fault). According to Drilling verification work of the two target,we have found some of the industrial uranium ore holes,and the continuity of ore body is completed. These results provide us with confidence in the prospecting of the area.

ore-controlling factors; optimal prospecting target area; uranium exploration; hydrothermal-type uranium deposit; Hongshanzi-Guangxing uranium ore field

2016-10-09

中國核工業(yè)地質(zhì)局項目“河北省沽源-內(nèi)蒙古紅山子地區(qū)鈾礦資源調(diào)查評價”(201614)；中國地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查專項“內(nèi)蒙古紅山子及其周邊地段鈾礦資源遠景調(diào)查”(DD2016013606)

黎 偉(1975—)，男，碩士，高級工程師，長期從事鈾及多金屬礦產(chǎn)勘查工作。E-mail: 369250001@qq. com

10.3969/j.issn.1674-3504.2017.02.003

P619.14

A

1674-3504(2017)02-0115-11