西準(zhǔn)噶爾北金齊火山盆地鈾多金屬礦化特征

王謀，王果，魏俊浩，田寧，劉杰

(1.核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊　830011；2.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，湖北 武漢　430074)

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西準(zhǔn)噶爾北金齊火山盆地鈾多金屬礦化特征

王謀1，王果1，魏俊浩2，田寧2，劉杰1

(1.核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊830011；2.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，湖北 武漢430074)

北金齊火山巖盆地是在華力西晚期伸展構(gòu)造作用下形成的陸相火山巖盆地，切盆及環(huán)狀斷裂發(fā)育。鈾多金屬礦化亦環(huán)帶狀分布于盆地周邊，按照含礦建造可分為：賦存于上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組凝灰質(zhì)礫巖段的鈾鉬礦化；賦存于下二疊統(tǒng)卡拉崗組熔巖段的鈾銅礦化。通過對不同層位的典型礦點特征分析，認(rèn)為北金齊火山巖盆地鈾多金屬找礦潛力較大。由于克孜勒闊臘鈾鉬礦點受酸性凝灰質(zhì)礫巖及特定的構(gòu)造位置的控制，筆者指出了2個找礦方向，首先應(yīng)圈定由酸性礫石構(gòu)成的含礦凝灰質(zhì)礫巖帶，其次注重尋找深部隱伏的酸性斑巖體及其內(nèi)外接觸帶部位的多金屬礦化部位；阿爾帕薩勒鈾銅礦化點與之配套的隱爆角礫巖、蝕變分帶均顯示深部具備形成次火山巖型或斑巖型多金屬礦化的有利條件。

多金屬礦；火山盆地；控礦要素；北金齊

華力西運動后，由于西伯利亞板塊與哈薩克-準(zhǔn)噶爾板塊的相互作用，在西準(zhǔn)噶爾地區(qū)形成了活動大陸邊緣、陸緣弧、弧后盆地等大地構(gòu)造環(huán)境。二疊世西準(zhǔn)噶爾處于非造山期的板內(nèi)伸展-裂谷環(huán)境，巖漿活動強(qiáng)烈，為晚古生代陸相火山巖型鈾成礦作用的形成提供了前景(申萍等，2010；何國琦等，2006；朱永峰等，2007，2009；肖文交等，2008)。新疆晚古生代火山巖型鈾礦主要分布在天山造山帶及西準(zhǔn)噶爾造山帶，對于西準(zhǔn)噶爾造山帶，前人著重對白楊河、伊尼薩拉、七一工區(qū)、十月工區(qū)、馬門特等開展了成礦地質(zhì)特征研究和找礦遠(yuǎn)景評價，其研究成果對西準(zhǔn)噶爾地區(qū)鈾成礦潛力評價及勘查實踐具重要意義(修曉茜等，2011；王謀等，2012，2013；李月湘等，2012；楊文龍等，2014；張鑫等，2013；毛偉等，2013；LI X F et al.，2014；MAO W et al.，2014)。筆者擬對以往研究更為薄弱的北金齊火山盆地選取典型鈾多金屬礦點開展鈾多金屬礦化特征研究，揭示該區(qū)下步找礦方向，以期為西準(zhǔn)噶爾晚古生代火山巖型鈾多金屬礦研究提供新的信息。

1　地質(zhì)概況

北金齊火山巖盆地主體由二疊系陸相火山巖組成，為一向斜式下陷盆地。盆地沿北東東向展布，東西長度約24km，南北寬度約6～10km，面積約190km2，發(fā)育環(huán)帶狀構(gòu)造(圖1)。

1.更新統(tǒng)—全新統(tǒng);2.庫吉爾臺組;3.卡拉崗組;4.包古圖組;5.庫魯木迪組;6.整合接觸地質(zhì)界線;7.斷裂; 8.砂巖;9.礫巖、砂礫巖;10.花崗巖、霏細(xì)巖;11.花崗閃長巖;12.閃長巖;13.正長巖;14.酸性熔巖;15.中酸性熔巖、流紋狀英安巖;16.珍珠巖;17.中酸性凝灰?guī)r、中性凝灰?guī)r;18.安山巖;19.安山玢巖;20.長石安山玢巖;21.中性凝灰角礫巖;22.鈾多金屬礦(化)點圖1　北金齊火山盆地地質(zhì)圖Fig.1　Geological map of Beijinqi volcanic basin

盆地東部與石炭系包古圖組碎屑巖為不整合接觸，南部與中泥盆統(tǒng)海相火山碎屑巖呈斷裂接觸關(guān)系。盆地主體巖性為下二疊統(tǒng)卡拉崗組(P1k)中、酸性火山巖，上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組(P1kj)砂巖、砂礫巖(高翔等，2014)。

早二疊世早期火山活動為中性-中酸性火山噴發(fā)，巖性為凝灰?guī)r、火山角礫巖、英安巖、安山巖等，厚度為700～800m；中期形成流紋質(zhì)角礫熔巖、熔結(jié)凝灰?guī)r等，厚度約1 000m。末期產(chǎn)生一系列張性和扭性斷裂，導(dǎo)致火山巖形成構(gòu)造塌陷，形成火山洼地。

北金齊火山盆地南部受饅頭山斷裂的走滑逆掩，發(fā)生大面積近東西向的塌陷，之后上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組(P1kj)是在塌陷盆地的基礎(chǔ)上沉積的，斷裂與塌陷的后期活動主要在庫吉爾臺組(P1kj)砂巖、礫巖中產(chǎn)生柔性變形，同時在靠近饅頭山斷裂活動相對強(qiáng)烈的地段，在上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組(P1kj)砂礫巖中形成了對鈾多金屬成礦有利的次級張性構(gòu)造裂隙帶。

北金齊火山盆地賦礦巖性為下二疊統(tǒng)卡拉崗組的熔巖段(P1kb)、上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組凝灰質(zhì)礫巖段(P1kja)。鈾多金屬礦化分布于盆地周邊，產(chǎn)于下二疊統(tǒng)卡拉崗組的熔巖段(P1kb)的礦點有：阿爾帕薩勒鈾銅礦化點、卡拉奧格鈾鉬礦化點、蘇木別巴依鈾銅礦化點、莫都諾娃鈾銅礦化點；產(chǎn)于上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組凝灰質(zhì)礫巖段(P1kja)的有：克孜勒闊臘鈾鉬礦點。礦化類型屬于火山熱液型，與火山塌陷構(gòu)造引起的構(gòu)造巖漿熱液活動關(guān)系密切，以克孜勒闊臘鈾鉬礦點和阿爾帕薩勒鈾銅礦化點規(guī)模較大。

2　克孜勒闊臘鈾鉬礦點

2.1地質(zhì)特征

克孜勒闊臘鈾鉬礦點位于北金齊火山盆地的中南部，產(chǎn)于上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組酸性凝灰質(zhì)礫巖中，該礦點出露的凝灰質(zhì)礫巖分為2種，賦礦的凝灰質(zhì)礫巖新鮮面顏色為肉紅色、深灰色，礫石成分以霏細(xì)巖、石英斑巖等酸性巖石為主，約占礫石含量的60%～70%，膠結(jié)物為硅質(zhì)和鐵質(zhì)；不含礦的凝灰質(zhì)礫巖新鮮面顏色為灰褐色，礫石成分以安山巖、凝灰質(zhì)等中基性巖石為主(圖2、圖3)。常見的熱液蝕變?yōu)樘妓猁}化，分為浸染狀和脈狀2種，脈狀碳酸鹽化占35%，晚于浸染狀碳酸鹽化。

2.2物、化探異常特征

克孜勒闊臘鈾鉬礦點位于BGM-2號鈾異常場，該異常場鈾含量為23×10-6～472×10-6，最高可達(dá)1 107×10-6，反映了該區(qū)具有較好的成礦地質(zhì)背景。經(jīng)過地面磁法測量顯示克孜勒闊臘鈾鉬礦點位于BCY-2號低磁異常場中，低磁異常顯示在0～100nT，反映該區(qū)巖石主體偏酸性，發(fā)育良好的賦鈾建造。

圖2　凝灰質(zhì)礫巖圖(含礦)Fig.2　Tuffaceous conglomerate(Ore-bearing rock)

圖3　凝灰質(zhì)礫巖圖(不含礦)Fig.3　Tuffaceous conglomerate(Not containing ore rock)

該礦點位于1∶2.5萬水系沉積物測量圈定的HS-7(Mo、Sn、Bi、Ni、Cu、Zn、Ag、Pb)綜合異常部位，HS-7綜合異常長軸方向為東西向，與主構(gòu)造線方向一致，異常面積為14 km2。其中，Mo5單元素異常平均值為4.90×10-6，最高值為15.90×10-6；Mo6單元素異常平均值為3.03×10-6，最高值為28.40×10-6；Mo5、Mo6單元素異常位于克孜勒闊臘鈾鉬礦點兩側(cè)，受地形影響形成該水系沉積物異常的原生暈，即位于克孜勒闊臘鈾鉬礦點部位。

2.3礦化特征

經(jīng)少量深部查證控制工業(yè)鈾、鉬礦帶長260 m，鈾礦體平均品位0.107%，厚度為1.47 m；鉬礦體平均品位為0.118 3%，厚度2.85 m(圖4)。鈾多金屬礦化呈星點狀分布在凝灰礫巖的膠結(jié)物中和礫石中。鈾礦物多為鈾的硅酸鹽次生礦物(硅鈣鈾礦、硅鈾礦)，少量鈣鈾云母、銅鈾云母、含鈾蛋白石，鉬礦物為輝鉬礦。

2.4控礦因素分析

克孜勒闊臘鈾鉬礦點賦礦的凝灰質(zhì)礫巖礫石成分主要為流紋巖、霏細(xì)巖等酸性巖石，該類酸性巖石鈾背景含量較中基性巖石高，能夠為鈾成礦提供直接的鈾源。該區(qū)毗鄰區(qū)域大斷裂(饅頭山大斷裂)，該構(gòu)造在二疊世進(jìn)入陸內(nèi)伸展作用階段，深部熱液沿其次級裂隙帶上升至酸性凝灰礫巖中，汲取酸性凝灰礫巖中的鈾形成富鈾流體，因其基質(zhì)強(qiáng)還原、吸附性能，從而富集成礦。正是這種巖石與構(gòu)造的耦合才形成了工業(yè)鈾礦體，Mo元素可能為熱液從深部帶來(圖5)。

1.凝灰質(zhì)礫巖；2.細(xì)砂巖；3.上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組；4.鈾礦體；5.鉬礦體；6.鉆孔位置；7.鉆孔深度圖4　B0剖面示意圖Fig.4　B0 section diagram

圖5　克孜勒闊臘鈾鉬礦點成礦模式示意圖Fig.5　Kezilekuola uranium molybdenum metallogenic model diagram in Beijinqi

3　阿爾帕薩勒鈾銅礦化點

3.1地質(zhì)特征

阿爾帕薩勒鈾銅礦化點位于北金齊火山盆地的中東部，礦點一帶主要巖性為下二疊統(tǒng)卡拉崗組安山巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、英安(斑)巖，經(jīng)過地表的1∶2000地質(zhì)草測，發(fā)現(xiàn)自礦化點一帶向四周發(fā)

育放射狀斷裂，在其北東向出露面積約0.01km2的英安斑巖次火山巖體，鉆探深部揭露到了隱爆角礫巖筒，角礫巖中角礫成分相同均為英安巖，大部分角礫可拼接，角礫之間填充了大量的碳酸鹽脈，在該隱爆角礫巖筒的南側(cè)與西側(cè)還發(fā)現(xiàn)了少量集塊巖，推測礦點一帶為火山通道部位。

3.2物、化探異常特征

阿爾帕薩勒鈾銅礦化點同樣位于BGM-2號U異常場，反映了該區(qū)具有較好的成礦地質(zhì)背景。BCY-6號磁異常場分布于該礦化點一帶，磁異常顯示在400～1 000nT，在礦化點一帶反映巖石主體偏中性。

3.3礦化特征

礦化點地表鈾礦化斷續(xù)出露長30 m，厚為0.30～1.00 m，品位為0.027%～0.180%。鈾礦物多為鈾的次生礦物(銅鈾云母、鈣鈾云母)，少量硅酸鹽礦物(硅鈣鈾礦)。

地表銅礦化出露于礦點東段，賦存于走向33°的構(gòu)造破碎帶中，破碎帶寬度為1.50～1.80 m，銅品位為0.513%～2.53%。破碎帶內(nèi)見大量浸染狀孔雀石和銅藍(lán)，見高嶺土化、硅化和絹云母化、碳酸鹽化，礦體沿走向追索約40 m后被破積物覆蓋。經(jīng)查證在鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)了銅礦化體，賦礦巖性為隱爆角礫巖、安山質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，主要以孔雀石形式存在于在角礫空隙中(圖6)，呈放射狀、短柱狀、團(tuán)塊狀、薄膜狀。鉆孔中銅礦化厚度為2.8～11.60 m，品位為0.1167%～0.2214%，埋深為35～86 m，銅礦化體品位低，埋深較淺。整體來看銅礦化處于隱爆角礫巖筒及外側(cè)(圖7)。

圖6　隱爆角礫巖中孔雀石化與褐鐵礦化、碳酸鹽化共生圖Fig.6　The peacock petrochemical symbiosis with limonite and carbonatization in cryptoexplosive breccia

3.4控礦因素分析

阿爾帕薩勒鈾銅礦化點周圍的蝕變類型包括高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化(圖8b)、硅化、絹云母化(圖8c、圖8d)、鉀長石化(圖8f)。各類蝕變具有特定的空間分布，部分蝕變類型構(gòu)成特定的組合，主要包括青磐巖化、鉀化-硅化組合。鉀化及硅化主要沿礦點分布范圍及其東西兩側(cè)呈帶狀展布(圖9)，在構(gòu)造破裂和對流循環(huán)強(qiáng)烈的地帶發(fā)育強(qiáng)烈，部分安山巖表面油脂光澤明顯，硬度極高，是硅化的具體表征，有時還可見到殘余的鉀長石，安山巖中的斜長石不同程度地被石英交代, 但也有假像保留，斑狀結(jié)構(gòu)仍清晰完整(圖8e)；與之同時產(chǎn)出的還有鉀化蝕變，原巖經(jīng)K交代而成(圖8f)，主要是安山巖中斜長石斑晶被交代，原巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)造未被破壞，常疊加后期蝕變，如硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等。

青磐巖化是本區(qū)發(fā)育最為顯著的蝕變，其形成為熱液流體淋濾出來的大量Na+、Ca2+、Fe2+、Mg2+等組分和流體中一定的H2O、CO2、H2S等與圍巖發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。青磐巖化在地表呈長條狀出露，長220m，寬30m(圖9)，在鉀化硅化帶東側(cè)其主要礦物共生組合為：綠泥石+方解石(圖8a、圖8b)。

隱爆角礫巖是由含銅汽液混合流體聚集到一定量時發(fā)生強(qiáng)烈隱爆，在斑巖體頂部及其圍巖產(chǎn)生網(wǎng)狀裂隙和爆破角礫巖，形成含銅成礦流體有利的卸載場所。之后由于巖漿水的熱效應(yīng)作用，混合流體產(chǎn)生對流循環(huán)，不斷從斑巖體及圍巖萃取Cu元素形成成礦流體，并隨溫度、壓力的改變在有利的空間卸載沉淀而成礦。

圖9　阿爾帕薩勒鈾銅礦化點成礦模式示意圖Fig.9　Aerpasale uranium copper metallogenic model diagram in beijinqi

4　結(jié)論

(1)北金齊火山巖盆地是在華力西晚期后伸展構(gòu)造作用下形成的陸相火山巖盆地，鈾多金屬找礦潛力較大，火山盆地中賦存鈾多金屬礦化的建造分為二類：一類為下二疊統(tǒng)卡拉崗組的熔巖段，是尋找鈾銅多金屬礦化的重要層位;另一類為上二疊統(tǒng)庫吉爾臺組的凝灰質(zhì)礫巖段，是尋找鈾鉬多金屬礦化的重要層位。

(2)克孜勒闊臘鈾鉬礦點已發(fā)現(xiàn)的鈾鉬礦化受酸性凝灰質(zhì)礫巖及特定的構(gòu)造位置控制，經(jīng)過初步查證,結(jié)合控礦要素分析認(rèn)為下一步礦化規(guī)模擴(kuò)大有兩個方向：繼續(xù)沿走向及傾向圈定由酸性礫石構(gòu)成的含礦凝灰質(zhì)礫巖帶，其次為尋找深部隱伏的酸性斑巖體及其內(nèi)外接觸帶部位的多金屬礦化。

(3)阿爾帕薩勒鈾銅礦化點已揭露到良好的鈾銅礦化信息，雖然淺部銅礦化規(guī)模控制較小，但是與礦化配套的隱爆角礫巖、蝕變分帶均顯示深部具備形成次火山巖型或斑巖型銅礦化的信息，具有較高的研究意義。

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Mineralization Characteristics of Uranium Polymetallic Deposit inBeijinqi Volcanic Basin, West Junggar

WANG Mou1，WANG Guo1，WEI Junhao2，TIAN Ning2，LIU Jie1

(1. No.216 Geologic Party, CNNC, Urumqi 830011, Xinjiang,China; 2.School of Earth Resources,China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China)

The Beijinqi volcanic rock basin is a continental volcanic rock basin formed under extensional tectonic action in Late Variscan, with well development of basin-cutting and ring faults. Uranium polymetallicminimalized zone is occurred in the periphery of the basin withring distribution.According to the ore-bearing construction, the uranium mineralization can be divided into two kinds, that is, the uranium- molybdenum mineralization existed in tuffaceous conglomerate zone in Upper Permian Kujiertai Formation and the uranium-copper developed in lava zone in Lower Permian Kalagang Formation.After analyzing typical ore occurrences in different layers, it’s believed that the Beijinqi volcanic rock basin has a great ore-prospecting potential in uranium polymetallic deposits. Considered to the Kezilekuola uranium-molybdenum ore occurrence controlled by acidic tuffaceous conglomerate and specific tectonic setting, two ore-prospecting directions have been pointed out in this paper. Firstly, theore-bearing tuffaceous conglomerate zone consisting of acidic gravel should be defined. Then, the polymetallic mineralization should be found in the deep concealed acidic porphyry and its internal or external contact zone.The Aerpasale uranium-copper ore occurrence and its corresponding cryptoexpiosive breccia, alteration zonation all show that its depth has advantage to form sub-volcanian type or porphyry type polymetallic mineralization.

polymetallic deposit;volcanic basin; ore-controlling factors;Beijinqi

2015-07-07；

2016-04-20

中國地質(zhì)調(diào)查“新疆扎伊爾火山巖帶鈾資源調(diào)查評價”(1212011220777)

王謀(1983-),男，陜西戶縣人，高級工程師，在讀工程碩士研究生，主要從事鈾多金屬礦找礦及科研工作。E-mail：wm-137@163.com

P619.14

A

1009-6248(2016)03-0107-09