歐洲鈾礦化與大地構(gòu)造活動及演化的關系

王木清

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029）

歐洲鈾礦化與大地構(gòu)造活動及演化的關系

王木清

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029）

歐洲的鈾-多金屬帶曾經(jīng)海西旋回和阿爾卑斯旋回的發(fā)展歷程。按地洼理論，歐洲在中新生代時應屬華夏期地洼區(qū)和中亞期地洼區(qū)的演化階段，鈾成礦作用是多階段多成因的。

歐洲；鈾礦化；多階段多成因；華夏期和中亞期地洼區(qū)

歐洲位于東半球西北部。它的北、西、南三面都瀕臨海洋，北面是北冰洋，西面是大西洋，南面是地中海。它的東部和亞洲連成一片，呈東西展布為當今歐亞大陸的“陸橋”。歐、亞兩洲通常以烏拉爾山脈、烏拉爾河、里海、高加索山脈、黑海和馬爾馬拉海作為分界。實際上它是歐亞大陸向西突出的一個大半島，面積只有1 160萬km2，略比澳大利亞大些，也就是和我國面積差不多大小，歐、亞兩洲在地質(zhì)-地理-礦產(chǎn)等方面可以相互參照。筆者主要就歐洲大地構(gòu)造活動及演化與鈾成礦關系做些探討。

1 大地構(gòu)造與鈾礦分布

歐洲在顯生宙大地構(gòu)造發(fā)展演化上與我國，特別是我國古亞洲構(gòu)造域范圍內(nèi)顯生宙活動帶的展布遷移很類似。兩者基本上是EW向延伸分布，從早至晚主要是由北而南遷移發(fā)展［1］。兩大陸的活動帶彼時是否有的就已連接或斷續(xù)相接難以定論，但我國的加里東運動、海西運動等多是參照歐洲的稱謂。歐洲加里東運動劃分3個構(gòu)造作用帶：塔康幕（奧陶紀和志留紀之間）、阿爾金幕（志留紀）和伊利幕（志留紀和泥盆紀之間）。海西運動劃分為5個構(gòu)造作用帶：布列康幕（泥盆紀和早石炭世之間）、蘇臺德幕（早、中石炭世之間）、阿斯突里幕（中、晚石炭世之間）、薩阿爾幕（早、晚二疊世之間）和法爾琴幕（二疊紀和三疊紀之間）［2］。

此外，阿爾卑斯旋回在歐洲地質(zhì)界廣泛使用，指發(fā)生在中生代和新生代，在阿爾卑斯山脈及一些年輕山脈的各次地殼運動，其影響廣泛強烈遍及整個歐洲大陸。我國地質(zhì)界將發(fā)生于中生代的地殼運動稱為印支運動和燕山運動，發(fā)生于新生代的地殼運動稱為喜馬拉雅運動［2］。

歐洲鈾礦分布情況（示意性）見圖1。含鈾礦脈按成分可能與下列三種類型之一有關［3］：

1）單鈾類型，產(chǎn)于花崗巖中，其中硅質(zhì)脈石分布廣泛，可能有少許螢石、重晶石、碳酸鹽等。在瀝青鈾礦附近可能有鈾石，少量碳化物。

2）鈾礦化與鈷、鎳、銀和鉍共生類型，礦床位于花崗巖地塊周圍的變質(zhì)巖系內(nèi)，在中歐伴生有Sn-W暈圈。

3）螢石類型，鈾礦伴生有閃鋅礦、方鉛礦等硫化物，其含量比單鈾類型礦床更為豐富。與它們共生的花崗巖缺失Sn-W暈圈。其本身可能含有少量的鎳和鈷。這是上述兩種類型礦床的過渡形式。

這些不同類型的鈾礦床在海西期的山脈中往往有相對固定的位置。第1種位于強烈變質(zhì)和花崗巖化的主軸帶周圍；第2種多分布在第1種的北部地區(qū)，其變質(zhì)作用比較輕微，花崗巖體較小，分布范圍有限；第3種類型礦床分布在上述兩種類型礦床之間或中間。這就是鈾礦分布的概況［3］。歐洲阿爾卑斯旋回是指發(fā)生在中、新生代的各次地殼運動，史蒂勒（1924年）劃分出11個幕（運動）［2］：老基米里幕（三疊紀和侏羅紀之間）、新基米里幕（侏羅紀內(nèi)）、奧地利幕（早、晚白堊世之間）、亞海西幕（晚白堊世）、拉拉米幕（白堊紀和古新世之間）、比利牛斯幕（始新世和漸新世之間）、……、瓦拉赤幕（上新世和第四紀之間）。

歐洲的阿爾卑斯造山帶呈東西方向延伸，從西班牙經(jīng)中亞到亞洲南部，俗稱為昆侖山或天山山脈，或統(tǒng)稱特提斯—喜馬拉雅山脈。此時歐洲阿爾卑斯山脈區(qū)域的大陸地殼性質(zhì)并不是海西旋回時期的地槽階段了，經(jīng)海西褶皺造山完成之后而轉(zhuǎn)為地臺，歷經(jīng)短暫時期穩(wěn)定后進入地臺活化的地洼發(fā)展階段。按地洼學說可劃分出華夏期地洼區(qū)和中亞期地洼區(qū)。前者地殼發(fā)展階段的激烈期發(fā)生在中生代，后者地殼發(fā)展階段的激烈期發(fā)生在新生代［4］。兩者此時地殼基本處于抬升狀態(tài)，地裂活動頻發(fā)，斷塊斷陷隨之而至。華夏期地洼區(qū)巖漿侵入噴發(fā)活動較中亞期地洼區(qū)頻繁強烈；沉積均以陸相為主，以粗碎屑沉積較多，韻律層較大，這些都有別于地槽褶皺造山完成后的山前坳陷磨拉石建造。從同期對應看，歐洲阿爾卑斯旋回在中生代的構(gòu)造幕相當于華夏期地洼階段，在新生代的構(gòu)造幕相當于中亞期地洼階段［2］。

由于阿爾卑斯旋回的構(gòu)造運動，致使從英國向東延伸到德國、法國、意大利等國的EW向?qū)掗煹暮Ｎ餍氐臉?gòu)造帶已經(jīng)破碎成一系列的孤立地塊和巖塊。它們是英國的西南愛爾蘭、南威爾士、康沃爾和德文，法國的布列塔尼和中部高原（即中央地塊），比利時的阿登山，德國的孚日山、黑森林山、哈爾茨山，捷克的波希米亞，波蘭地塊，西班牙的梅塞塔等等［2］。這些地塊、斷塊隆起或相伴的斷陷（盆地）往往構(gòu)成統(tǒng)稱海西活動帶中鈾及其他金屬成礦場所。成礦時代主要是中新生代，部分為海西晚期。從而構(gòu)成了歐亞EW向海西期鈾-多金屬成礦帶（以法國、西班牙、葡萄牙、意大利、捷克、波蘭、德國等國為著）。此外，如北歐的黑色頁巖，磷塊巖中的鈾不理想但前寒武紀古老陸塊中的鈾礦床，如烏克蘭地盾中的前寒武紀堿交代型鈾礦床，鐵鈾型礦床［5］和俄羅斯地臺西北角邊緣的波羅的海地盾上的奧涅加—拉多加地區(qū)發(fā)現(xiàn)里非期不整合面型鈾礦床引人注目，它們已構(gòu)成重要的鈾礦產(chǎn)業(yè)基地［6-7］。

回望歐洲海西期鈾-多金屬成礦帶中的鈾礦床成因，J.W.加貝爾曼注意到在葡萄牙、西班牙和法國，甚至在德國，礦床之間有很大的相似性。這些礦床大概是同時由類似的機理形成的［3］。

2 歐洲活動帶中的鈾（主要載錄J.W.加貝爾曼論述）［3］

歐洲構(gòu)造作用的核心是波羅的海地盾及其伴隨的俄羅斯地臺。加里東、海西、比利牛斯、阿爾卑斯和亞平寧構(gòu)造旋回構(gòu)成了數(shù)個大陸活動帶，平行排列類似我國北部地區(qū)山脈分布狀態(tài)（圖2）。

地裂構(gòu)造大概是在每次造山運動以后產(chǎn)生的，但可能已被連續(xù)的擠壓所破壞。該地區(qū)顯示出來的大多數(shù)地裂特征是在最晚的擠壓后期產(chǎn)生的。

波羅的?！砹_斯地塊不完全地被活動帶所封閉。（圖3標出海西構(gòu)造旋回的內(nèi)核即地塊或地核）。

實際上，歐洲著名的、有經(jīng)濟價值的鈾礦床都是賦存于新近紀上升的地塊中。此種地塊為深成的海西期內(nèi)核，大概從這里海西期活動的鈾被滲濾出來。這些地區(qū)理想地位于比利牛斯或阿爾卑斯成礦構(gòu)造梯度的低端，所以這些梯度被認為同它們的鈾礦形成是相對應的。圖3所示地塊包括梅塞塔、阿爾莫里亞、中央地塊、黑森林地塊、斯拉特、波希米亞和波多利亞（烏克蘭）等。它們都是鈾礦主產(chǎn)地區(qū)。在巴爾干的羅多彼地塊和土耳其的門德雷斯地塊都產(chǎn)于比利牛斯環(huán)繞非洲活動帶的中央部位或后陸部位。它們可大致產(chǎn)于成礦構(gòu)造梯度的中部，鈾的富集比前陸地塊少些，品位低些。這兩個地塊在地質(zhì)上大致是相似的，并產(chǎn)有幾個大小適中的鈾礦床。在撒哈拉或努比亞—阿拉伯地盾的前陸地裂隆起，例如艾爾地塊或紅海山脈的北非區(qū)域，可能鈾成礦更有利，如尼日爾、加蓬、博茨瓦納等國的產(chǎn)鈾情況即可說明。

3 關于海西—阿爾卑斯活動帶斷塊或斷陷（盆地）中的鈾礦

受后期阿爾卑斯活動帶的較大面積的迭覆和改造，海西構(gòu)造帶呈現(xiàn)殘破斷續(xù)，致使成礦時代往往不是那么清楚劃一。成礦時代表現(xiàn)為有一定的延續(xù)性。如我國一些鈾成礦帶和礦床礦田、成礦始發(fā)在燕山晚期，但往往可延續(xù)到喜山期，鈾是易聚散元素，故有些在近現(xiàn)代都可能有淋積再富集成礦的現(xiàn)象。

鈾礦體伴生有玉髓脈石，它們多位于與煌斑巖墻交切的地方。礦床與二云母花崗巖有關，有鈉長石化蝕變現(xiàn)象，鈾礦化見于廣泛發(fā)育的糜棱巖帶附近［3］。

含礦花崗巖的成巖年齡為300 Ma，而鈾礦化的年齡為250 Ma，未蝕變的含礦花崗巖鈾本底質(zhì)量分數(shù)為15×10-6～20×10-6。礦床的成因，傾向于“內(nèi)生”蝕變說。鈾從浸染在富礦花崗巖的晶質(zhì)鈾礦中經(jīng)蝕變滲出。S.H.U鮑伊指出，在英國南部康沃爾地區(qū)鈾礦勘查也有大量證據(jù)可以說明海西期鈾礦化，然而也有明顯的證據(jù)表明鈾礦化持續(xù)到阿爾卑斯期。高溫礦物比低溫礦物要早數(shù)百萬年［3］。

法國不僅有海西期鈾礦化，而且也有加里東期鈾礦化。筆者認為后期疊加的阿爾卑斯期礦化在一定程度上干擾前期礦化，致使前期礦化受到改造或位移他處。

高溫鈾礦化通常含釷的豐度較大，蝕變包裹體很不相同，具有交代現(xiàn)象。歐洲各個地塊隆起相似，而且它們顯示出相似瀝青鈾礦脈的低溫特征，瀝青鈾礦含有泥質(zhì)和綠泥石包裹體，其中有少量螢石［8］。在伊比利亞半島的區(qū)域金屬帶中，即海西帶的礦物分帶形成一條NW向的Sn、W、Cu和Au的礦化帶。金屬帶走向NW。所有含鈾構(gòu)造以及全部鈾礦床，走向NE。NE走向的鈾礦床無論在構(gòu)造上和礦帶上都與海西晚期，或許與早期阿爾卑斯期地裂運動和深成地塊斷裂相吻合［3］。在法國、德國和意大利等國的一些火山，甚至是堿性火山，這些火山活動產(chǎn)生了再循環(huán)的一些鈾，或者甚至產(chǎn)生新鈾所需要的熱。筆者認為意大利在二疊紀鈾礦以及第四紀堿性火山的淺成鈾礦化，都可作為說明鈾成礦作用的間斷延續(xù)演化的例證。

4 結(jié)語

金屬礦床分帶與在大陸活動帶的擠壓（造山）和張裂（地裂運動）構(gòu)造活動期的變形強度帶一致。礦化強度梯度同變形強度梯度是吻合的。應用這些概念可預測鈾的分布，并可確定未知的鈾成礦地區(qū)。一些工作程度較低，還不足以圈定礦帶和梯度的地區(qū)，則可利用環(huán)陸活動帶模型，進行構(gòu)造分析來確定含鈾地區(qū)［3］。

世界新生代環(huán)陸活動帶可被反映到世界其他地區(qū)。地中海后陸的投影向東經(jīng)過喜馬拉雅山，向西到加勒比海，即是指向美國落基山脈的地區(qū)。從東半球的歐、亞大陸古生代—中新生代EW向多金屬成礦帶，向西半球的北美地臺區(qū)的同時代的多金屬成礦帶展布，似乎顯示它們之間構(gòu)成了環(huán)繞地球北半球的多金屬成礦帶，其原因值得進一步探究。

在我國區(qū)域鈾成礦構(gòu)造分析時可參照世界級鈾成礦特征，選擇一些工作程度較高地區(qū)編圖綜合研究，也許會有新發(fā)現(xiàn)，這些地區(qū)包括：燕山山脈或燕遼地區(qū)、甘肅河西走廊及其兩側(cè)、秦嶺東段、中條山地區(qū)以及新疆北部等。

［1］王木清.中國北東部鈾礦化與大地構(gòu)造活動及演化的關系［J］.鈾礦地質(zhì)，2013，29（4）:193-198.

［2］地質(zhì)辭典（一）普通地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)分冊:下冊［M］.北京：地質(zhì)出版社，1983.

［3］JW加貝爾曼.鈾分布的成礦構(gòu)造控制.［C］//陳振時譯，黃紹顯，周鐳庭.常顯法校鈾礦勘探地質(zhì)（會議論文集）.北京：原子能出版社，1978.

［4］陳國達.成礦構(gòu)造研究法［M］.北京：地質(zhì)出版社，1978.

［5］趙鳳民.俄羅斯鈾礦地質(zhì)［R］.北京：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，2006.

［6］朱吉才，叢衛(wèi)克.不整合面型鈾礦床的多階段形成過程:以俄羅斯卡爾庫礦床為例［J］.世界核地質(zhì)科學，2009，26（3）:153-156.

［7］張書成，談成龍，劉平.世界鈾礦床索引［M］.北京：中國核工業(yè)地質(zhì)局，2009.

［8］A岡格洛夫.法國原子能委員會研究的主要含鈾區(qū)的地質(zhì)概況綜述［C］//鈾礦勘探地質(zhì)（會議論文集）.北京：原子能出版社，1978.

Uranium mineralization in Europe and its relation with tectonic activity and evolution

WANGMuqing
（Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China）

The European uranium-polymetallicmineralization beltexperienced the Hercynian and Alpine cycle.According to theDiwa theory，Europehasbeen Cathaysian and central Asian in the Diwa region in theMz-Cz，and theuraniummineralization formed inmultistagewith differentgeneses.

Europe；uranium mineralization；multistage and polygenesis；Cathaysian and central Asian Diwa region.

P619.14；P54

A

1672-0636（2014）03-0499-04

10.3969/j.issn.1672-0636.2014.03.001

2013-09-03；

2014-01-09

王木清（1933—），男，廣東興寧人，高級工程師（研究員級），主要從事鈾、金成礦規(guī)律研究。E-mail:muqingwang@sina.com