地質(zhì)異常成礦理論在多本溝地區(qū)鈾成礦預(yù)測中的應(yīng)用

包乃柱，牛子良，李強

（核工業(yè)243大隊，內(nèi)蒙古赤峰 024000）

地質(zhì)異常成礦理論在多本溝地區(qū)鈾成礦預(yù)測中的應(yīng)用

包乃柱，牛子良，李強

（核工業(yè)243大隊，內(nèi)蒙古赤峰 024000）

多本溝地區(qū)位于華北地臺北緣內(nèi)蒙地軸之內(nèi)，已發(fā)現(xiàn)多個鈾礦點、異常點。運用地質(zhì)異常成礦理論分析研究區(qū)地質(zhì)體時空異常特征與鈾礦化的關(guān)系，認(rèn)為研究區(qū)處于地質(zhì)體時空異常疊加的部位，具有深部找礦潛力。

多本溝；鈾成礦預(yù)測；地質(zhì)異常成礦理論；華北地臺

地質(zhì)異常成礦理論認(rèn)為：地質(zhì)異常為一個具有時空結(jié)構(gòu)的物質(zhì)實體，在時間上具有不連續(xù)性和突變性，在空間上具有不均一性和多樣性，這種特征決定了地質(zhì)異常演化的不可逆性、繼承性和疊加性，最終導(dǎo)致了不同時期、不同地理位置和不同元素的富集成礦［1-2］。多本溝地區(qū)正處于鈾多金屬元素時間空間異常的耦合部位，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了較好的鈾礦找礦線索，但目前僅對地表礦化進(jìn)行淺部揭露，缺乏系統(tǒng)研究。運用地質(zhì)異常理論分析多本溝地質(zhì)異常耦合特征，對下一步系統(tǒng)開展深部找礦工作具有指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)異常特征

1.1 空間異常特征

研究區(qū)位于華北地臺北緣與興蒙地槽褶皺帶接觸過渡部位（圖1），具有南臺北槽的突變性特征；其深部地質(zhì)構(gòu)造處于上地幔由隆起向坳陷突變轉(zhuǎn)折部位（圖2）；空間的突變性為形成殼源重熔型流紋質(zhì)巖漿創(chuàng)造了前提條件，又為裂陷-玄武巖的火山熱水疊造富集成礦提供了背景條件［3］。

圖1 多本溝地區(qū)大地構(gòu)造位置略圖Fig.1 Tectonic sketch of Duobengou area

圖2 多本溝地區(qū)深部構(gòu)造特征略圖（據(jù)張爾匡，1983）Fig.2 Sketch of structural characteristics at depth of Duobengou area（After ZHANG Erkuang，1983）

1.2 時間異常特征

研究區(qū)經(jīng)歷了火山盆地基底演化期、晚侏羅世火山巖蓋層演化期和白堊–新近紀(jì)裂陷構(gòu)造-玄武巖熱蓋演化期3個構(gòu)造演化期，形成了區(qū)內(nèi)火山盆地“三層樓”結(jié)構(gòu)，在時間上具有不連續(xù)性和繼承性特征。時間上的不連續(xù)性，使研究區(qū)內(nèi)鈾經(jīng)歷了3期次預(yù)富集：新太古代基底紅旗營子群多期混合巖化導(dǎo)致第1次鈾預(yù)富集；海西期殼源重熔型花崗巖漿的活化導(dǎo)致第2次鈾預(yù)富集；火山巖蓋層殼源重熔中酸性火山巖（以上侏羅統(tǒng)張家口組3段為主）活動導(dǎo)致第3次鈾預(yù)富集。時間上的繼承性，隨著火山巖從老到新，從上侏羅統(tǒng)白旗組中性火山巖到上侏羅統(tǒng)張家口組富鈾酸性火山巖的演化，使鈾平均含量由1.90×10-6增加到7.70× 10-6，最高可達(dá)8.80×10-6［4］，最終導(dǎo)致了白堊紀(jì)—新近紀(jì)裂陷火山熱水疊加富集鈾鉬成礦。

1.3 異常耦合特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置、深部構(gòu)造體系的突變性和地質(zhì)演化史上的不連續(xù)性、繼承性的耦合，最終形成了區(qū)內(nèi)以EW、SN、NE、NW和NNE向等5組斷裂為主的網(wǎng)格狀構(gòu)造格架（圖3）。

構(gòu)造的不連續(xù)性作用和后期潛火山巖體的繼承性活動，導(dǎo)致鈾及多金屬元素多期活化富集，最終在區(qū)域上形成了規(guī)模較大成礦帶，即：沽源—紅山子鈾多金屬成礦帶。該帶已發(fā)現(xiàn)130余處多金屬礦床，7處鈾礦床及100余個鈾礦（化）點。研究區(qū)處于該帶中段。

2 研究區(qū)地質(zhì)異常特征

2.1 地質(zhì)異常特征

2.1.1 巖性異常

研究區(qū)出露巖性主要為張家口組2段酸性、中酸性火山巖及火山碎屑巖，整體鈾含量較高。其中占盆地蓋層巖性主體的熔結(jié)凝灰?guī)r鈾含量高達(dá)12.66×10-6。鈾礦化與其中的酸或亞堿性熔巖密切相關(guān)。

2.1.2 構(gòu)造異常

研究區(qū)處于火山構(gòu)造的邊緣，隆起與坳陷的結(jié)合部位，斷裂構(gòu)造和火山機構(gòu)發(fā)育?；鹕綑C構(gòu)有多本溝6號—小錐子山環(huán)狀構(gòu)造，雞冠砬子火山頸構(gòu)造和楊家砬子梁頂火山口及環(huán)狀構(gòu)造（圖4）。

圖3 多本溝地區(qū)區(qū)域構(gòu)造格架略圖Fig.3 Regional structure sketch of Duobengou area

圖4 多本溝地區(qū)構(gòu)造特征略圖Fig.4 Geological sketch of structural features in Duobengou area

研究區(qū)斷裂構(gòu)造主要有NE、NW和EW 向3組，以NE向最為發(fā)育，不僅規(guī)模大而且連續(xù)性好（圖5）?；鹕綑C構(gòu)和斷裂構(gòu)造交匯部位是地質(zhì)體中相對薄弱的部位，斷裂構(gòu)造多切穿火山巖蓋層，并與基底構(gòu)造相連，與鈾成礦作用密切相關(guān)，控制著一系列礦化、異常點的產(chǎn)出。

2.1.3 潛火山巖體侵位異常

研究區(qū)內(nèi)潛火山巖極為發(fā)育，并具有不連續(xù)性和繼承性活動特征。主要有安山玢巖、正長斑巖和流紋斑巖等，均呈巖株狀產(chǎn)出，為鈾成礦的熱源體和有利的鈾源體。潛火山巖侵入火山巖蓋層，侵入部位即為突變部位，熱液蝕變強烈，多發(fā)育大面積褪色蝕變，同時見有較多的金屬硫化物。

2.1.4 圍巖蝕變

研究區(qū)圍巖蝕變發(fā)育，遠(yuǎn)礦圍巖蝕變主要為水云母化，多發(fā)育于斷裂夾持區(qū)及斷裂構(gòu)造兩側(cè)；近礦圍巖蝕變主要為硅化、螢石化和網(wǎng)脈狀赤鐵礦化，局部見黃鐵礦化、方鉛礦化和輝鉬礦化，研究區(qū)內(nèi)的21號鈾礦點見有較多的次生鈾礦物。

2.2 地球物理異常特征

沿著NE向構(gòu)造及構(gòu)造夾持區(qū)形成了一系列NE向伽馬、活性炭和徑跡高場（圖6），地球物理異常場即為構(gòu)造、巖體和蝕變異常耦合的一個具體表現(xiàn)。

圖5 多本溝地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.5 Geological sketch of Duobengou area

圖6 多本溝地區(qū)物探異常略圖Fig.6 Sketch of geophysical anomaly in Duobengou area

2.3 異常耦合特征

巖性異常提供了鈾源，構(gòu)造異常提供了通道，潛火山巖體侵入異常提供了熱源，次級裂隙、不同巖性之間的接觸面提供了賦礦空間。巖性、構(gòu)造和潛火山巖體的耦合導(dǎo)致了大范圍熱液活動的產(chǎn)生，不連續(xù)性和繼承性的熱液活動使鈾多期富集，最終在巖性、構(gòu)造和蝕變耦合部位形成了整體呈NE向展布的一系列物探異常場和礦化、異常點帶。

其中21號鈾礦化點淺部見有高品位鈾礦體，礦體呈透鏡狀產(chǎn)于F21斷裂構(gòu)造（正斷層）膨脹異常部位以及斷裂與安山玢巖體耦合部位（圖7、8），鈾平均品位為0.084%，最高達(dá)4.190%［5］。

圖7 F21號帶坑道平面圖Fig.7 Planar projection of adit for structure Zone F21

圖821 號礦點深部礦體預(yù)測圖Fig.8 Prediction of ore body at the depth in Occurrence 21

3 結(jié)論

研究區(qū)處于棋盤火山盆地與圍場隆起的過渡變形部位，巖漿活動具有多期性和繼承性的特點；張家口組酸性火山巖發(fā)育，巖石破碎強烈，與鈾礦化密切相關(guān)的一系列中低溫?zé)嵋何g變發(fā)育；區(qū)內(nèi)存在若干潛火山巖體和火山機構(gòu)；存在具有多期性、繼承性活動的NE、NW向構(gòu)造組成的菱形構(gòu)造格架；存在綜合物化探復(fù)合異常；坑道內(nèi)已揭露到與潛火山巖有關(guān)的工業(yè)鈾礦體。

根據(jù)地質(zhì)、物探異常耦合特征，預(yù)測出鈾成礦的有利部位：1）NE向F21構(gòu)造異常帶；2）F21構(gòu)造與NW向構(gòu)造及潛火山巖體耦合部位；3）根據(jù)應(yīng)力特征，認(rèn)為21號礦點深部存在不連續(xù)串珠狀富礦體，定位于F21斷裂構(gòu)造由緩變陡而產(chǎn)生的膨脹異常部位，并且與后期安山玢巖脈侵位密切相關(guān)。

總之，研究區(qū)處于多級致礦異常耦合地段，具有鈾成礦前景。

［1］趙鵬大，陳永清，劉吉平，等.地質(zhì)異常成礦預(yù)測理論與實踐［M］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1999:1-5.

［2］張哲儒，毛華海.分形理論與成礦作用［J］.地學(xué)前沿.2000，7（1）:195-196.

［3］姜山，張韶華，任偉龍，等.河北省沽源—圍場地區(qū)火山巖型鈾資源評價項目2013年度工作方案［R］.赤峰:核工業(yè)243大隊，2013.

［4］姜山，高景明，任偉龍，等.河北省沽源—圍場地區(qū)火山巖型鈾資源評價項目2012年度報告［R］.赤峰:核工業(yè)243大隊，2012.

［5］東北地勘局247大隊6分隊.河北省圍場縣圍場地區(qū)鈾礦初查報告［R］.天津:東北地勘局247大隊，1988.

Application of geologic anomaly metallogenic theory to uranium metallogenic prediction in Duobengou area

BAO Naizhu，NIU Ziliang，LI Qiang
（Geologic Party No.243，CNNC，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China）

Objective：Duobengou area is located in Inner Mongolia geo-axis at the northern margin of North China Platform.Many uranium occurrences and anomalies have been found in this area.Geologic anomaly metallogenic theory is used to analyze the spatial-temporal relationship between the anomaly of geological bodies and uranium mineralization in this area.It is considered that the superimposed parts of anomalies of geological bodies with different spatial and temporal features possess uranium mineralization potential at depth.

Duobengou；uranium metallogenic prediction；geologic anomaly metallogenic theory；North China Platform

P612；P619.14

A

1672-0636（2015）04-0217-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2015.04.005

受中國核工業(yè)地質(zhì)局鈾資源評價項目“河北省沽源—隆化地區(qū)火山巖型鈾礦資源調(diào)查評價”（項目編號：201420）資助。

2014-10-31；

2015-04-03

包乃柱（1966—），男，遼寧蓋州人，工程師，主要從事放射性礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:Hgy243@yeah.net