青海省可可曬爾地區(qū)鈾成礦條件*

王利文 趙有軍 白 強(qiáng)

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

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青海省可可曬爾地區(qū)鈾成礦條件*

王利文 趙有軍 白 強(qiáng)

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

青?？煽蓵駹柕貐^(qū)地處昆中、昆南縫合帶之間，構(gòu)造-巖漿活動(dòng)頻繁，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦化線索較多，鈾成礦地質(zhì)背景優(yōu)越。在分析區(qū)域地質(zhì)背景、物化探異常特征的基礎(chǔ)上，對區(qū)內(nèi)鈾礦點(diǎn)地質(zhì)特征進(jìn)行了探討，分別從巖漿巖、構(gòu)造、巖脈條件及圍巖蝕變等方面，對該區(qū)鈾成礦條件進(jìn)行了深入討論，供區(qū)內(nèi)鈾礦找礦參考。

鈾礦 區(qū)域地質(zhì)背景 物化探異常 地質(zhì)特征 成礦條件

作為一種環(huán)保、清潔、高效的新能源，我國核電技術(shù)已步入了快速發(fā)展階段，大力發(fā)展核電是我國能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略，而核電的發(fā)展需要鈾資源作為保障。青海省幅員廣闊，礦產(chǎn)資源豐富，在金銅鉛鋅等多金屬找礦方面取得了豐碩成果，但在鈾礦找礦方面仍未取得較大突破。近年來，在柴周緣陸續(xù)開展了鈾礦勘查工作，在可可曬爾地區(qū)發(fā)現(xiàn)了埋深淺、品位高、厚度大的鈾礦體。可可曬爾地區(qū)大地構(gòu)造位置屬東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶，該帶夾持于昆中縫合帶與昆南縫合帶之間，是加里東、海西期2次板塊裂離及俯沖碰撞過程中形成的一個(gè)NWW向延伸的復(fù)合型俯沖碰撞雜巖帶，其組成主要為加里東期、華力西期2個(gè)威爾遜旋回中形成的陸緣沉積(活動(dòng)陸緣及被動(dòng)陸緣)及上疊盆地(以前陸盆地為主)，不同類型的沉積體多以不同規(guī)模、形態(tài)的構(gòu)造巖片以不同的構(gòu)造組合樣式堆垛或拼貼在一起，其結(jié)晶基底為下元古界金水口巖群的老變質(zhì)巖，為一套泥砂質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖-基性火山巖建造[1]，具鈾高背景特征。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)特征

青?？煽蓵駹柕貐^(qū)出露地層有下元古界金水口巖群、中—上元古界萬寶溝群、石炭系、三疊系、侏羅系等(圖1)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，始于元古代，終止于中三疊世末，間隙性的火山噴發(fā)與巖漿侵入頻繁交替。區(qū)內(nèi)大面積出露的侵入巖以印支期—華力西期為主，具成片成帶的分布特點(diǎn)；火山噴發(fā)以中—晚元古代及三疊紀(jì)最為強(qiáng)烈。斷裂構(gòu)造以近EW、NW走向?yàn)橹?，控制著地層及巖漿巖的展布。區(qū)內(nèi)圈定的物化探異常與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，展布方向與區(qū)域斷裂一致。

圖1 青海省大地構(gòu)造分區(qū)

1.2 放射性異常特征

1∶20萬伽馬測量在區(qū)內(nèi)圈出了2處伽馬總量偏高場異常(1#、2#異常)，發(fā)現(xiàn)了4處鈾異常帶FG1～FG4及多處伽馬異常點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)的伽馬異常點(diǎn)大多分布于巖體內(nèi)外接觸帶、破碎帶附近，顯示出與熱液活動(dòng)關(guān)系密切。

1.2.1 1#偏高場異常特征

1#偏高場異常位于區(qū)內(nèi)北部，面積92.8 km2，整體呈NW向展布，場內(nèi)出露下元古界金水口巖群變質(zhì)巖、中—下侏羅統(tǒng)碎屑巖；侵入巖以晚石炭世二長花崗巖(ηγC2)為主，另見早二疊世花崗閃長巖(γδP1)、晚三疊世鉀長花崗巖(εγT3)；金水口巖群中發(fā)育寬數(shù)米、長數(shù)百米的NW向?qū)娱g破碎帶。在其內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條NW向展布的鈾異常帶FG1，該異常帶產(chǎn)于侏羅系碳質(zhì)板巖及黏土巖夾煤層中，異常帶斷續(xù)長約500 m，寬3～28 m，呈透鏡狀沿巖層分布，伽馬照射量率11～28.3 nC/(kg·h)，最高113.2 nC/(kg·h)。

1.2.2 2#偏高場異常特征

2#偏高場異常位于區(qū)內(nèi)中部，面積達(dá)760 km2，圈出了3條異常帶(FG2～FG4)。2#偏高場異常呈不規(guī)則狀NW向展布，場內(nèi)出露金水口巖群、萬寶溝群，印支期—華力西期酸性侵入巖大面積出露，NW向斷裂構(gòu)造發(fā)育，各類巖脈多見。

(1)FG2鈾異常帶。異常產(chǎn)于八寶山杏仁狀安山巖中，見正長斑巖、花崗斑巖脈出露。異常帶連續(xù)性較差，呈串珠狀EW向分布，長約550 m，寬13～34 m，伽馬照射量率為21～38.5 nC/(kg·h)，最高58 nC/(kg·h)。

(2)FG3鈾異常帶。異常帶產(chǎn)于萬寶溝群蝕變火山巖中，呈NW向條帶狀展布，帶長35 m，寬1～5 m，異常帶內(nèi)巖石褐鐵礦化較強(qiáng)。異常帶西端見晚二疊世鉀長花崗巖出露，靠近巖體伽馬強(qiáng)度有逐漸增強(qiáng)的趨勢。異常帶內(nèi)伽馬照射量率23.6～45.7 nC/(kg·h)，最高128.3 nC/(kg·h)。

(4)FG4異常帶。為鈾釷混合異常帶，產(chǎn)于早泥盆世二長花崗巖與萬寶溝群變火山巖巖組接觸帶附近的淺灰綠色石英二長巖脈中，零星可見星點(diǎn)狀黃鐵礦、黃銅礦。圍巖蝕變主要為綠泥石化，局部碳酸鹽化、硅化等。石英二長巖脈長約50 m，寬14 m，走向350°，巖脈巖石伽馬照射量率一般為33.30 nC/(kg·h)，最高達(dá)46.46 nC/(kg·h)。經(jīng)野外檢查，凡暗色礦物(褐簾石)增多處，伽馬照射量率也增高，推測放射性元素可能以類質(zhì)同象的形式賦存于副礦物中。

1.2.3 地球化學(xué)異常特征

表1 可可曬爾異常特征參數(shù)

圖2 可可曬爾異常剖析

2 鈾礦點(diǎn)地質(zhì)特征

2.1 胡魯森鈾礦點(diǎn)(2#礦點(diǎn))

胡魯森鈾礦點(diǎn)(2#礦點(diǎn))出露上三疊統(tǒng)八寶山組酸性火山巖，巖性以青灰色流紋巖為主，夾流紋質(zhì)凝灰熔巖、安山巖；發(fā)育中—粗粒二長花崗巖及鉀長花崗巖，巖石熱液蝕變強(qiáng)烈，具有富硅、富堿、鉀大于鈉、鋁過飽和的特征；巖石背景鈾含量較高，鈾成礦條件十分有利。礦體產(chǎn)于火山巖中，受火山噴發(fā)間歇期形成的巖性結(jié)構(gòu)面控制，呈波狀舒緩的面狀分布。礦體嚴(yán)格受巖性控制，含礦巖石為深紅色流紋質(zhì)凝灰熔巖,礦體埋深小于30 m，U品位大于0.05%，最高達(dá)1%，礦體厚度2～3 m，圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化。礦石礦物由原生瀝青鈾礦及次生鈣鈾云母組成，脈石礦物為石英、長石等。

2.2 蘇河鈾礦點(diǎn)(4#礦點(diǎn))

蘇河鈾礦點(diǎn)(4#礦點(diǎn))與克魯波鈾礦點(diǎn)(3#礦點(diǎn))可能同屬一條NE向斷裂構(gòu)造控制。礦點(diǎn)范圍內(nèi)零星見上三疊統(tǒng)八寶山組青灰色流紋質(zhì)凝灰熔巖、流紋巖出露，大面積出露早泥盆世鉀長花崗巖，NW、NE向次級斷裂發(fā)育，構(gòu)造邊部多見巖脈出露。沿?cái)嗔褬?gòu)造地表形成明顯的蝕變帶，以碳酸鹽化、硅化、綠簾石化為主，局部赤鐵礦化、黃鐵礦化較強(qiáng)。該礦點(diǎn)共發(fā)現(xiàn)鈾礦體10條，礦體長一般大于67 m，最長273 m；寬一般為1.5～3 m，最寬約4 m；U品位普遍大于0.05%，最高約0.3%。鈾礦體均產(chǎn)于肉紅色中—細(xì)粒鉀長花崗巖中的破碎帶內(nèi)，圍巖蝕變主要有硅化、水云母化、高嶺土化、白云母化，鈾礦化與水云母化關(guān)系密切。

2.3 野馬馱鈾礦點(diǎn)(5#礦點(diǎn))

野馬馱鈾礦點(diǎn)(5#礦點(diǎn))出露中—上元古界萬寶溝群、下石炭統(tǒng)哈拉郭勒組，早泥盆世二長花崗巖(ηγD1)和鉀長花崗巖(εγD1)發(fā)育，巖體中NW、NE向破碎蝕變帶發(fā)育，沿破碎帶見石英脈、中—基性脈巖出露。NE向破碎帶為主要的含礦構(gòu)造，沿其走向形成寬100～300 m不等的蝕變帶，蝕變帶內(nèi)巖石硅化、黃鐵礦化強(qiáng)烈，黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀分布，產(chǎn)狀110°～119°∠60°～70°，寬1～9 m。該礦點(diǎn)圈出的異常點(diǎn)大多位于NE向破碎內(nèi)，部分位于巖體與萬寶溝群的外接觸帶附近。該礦點(diǎn)內(nèi)圈出了3條大致平行的鈾礦化帶，產(chǎn)于二長花崗巖內(nèi)的破碎帶中。Ⅰ#礦化帶長600 m，寬3～5 m，最寬9 m；Ⅱ#礦化帶長350 m，寬1～4 m；Ⅲ#礦化帶長590 m，寬2～6 m。礦化帶內(nèi)伽馬異常分布較連續(xù)，伽馬值最高361.37 nC/(kg·h)，一般為25.81～36.14 nC/(kg·h)。圍巖具硅化、赤鐵礦化、綠泥石化等，見有寬1～2 cm的密集硅質(zhì)細(xì)脈穿插于破碎帶內(nèi)。該礦點(diǎn)內(nèi)共圈出鈾礦體數(shù)十條，寬數(shù)米，長數(shù)十至數(shù)百米，U品位0.03%～0.77%，最高達(dá)0.3%。

3 鈾成礦條件

3.1 區(qū)位條件

鈾礦對賦礦巖性無絕對的選擇性，但其含礦部位受構(gòu)造、地球化學(xué)界面控制明顯，鈾礦化與構(gòu)造、脈體活動(dòng)關(guān)系密切[2]。青?？煽蓵駹柕貐^(qū)位于昆中、昆南斷裂中部，其基底由U含量較高的下元古界金水口巖群老變質(zhì)巖組成，區(qū)內(nèi)的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)發(fā)育，印支期—華力西期侵入巖及火山巖廣泛出露，切穿基底的區(qū)域性NW向深大斷裂及其派生的次級破碎帶發(fā)育，各類中基性—酸性巖脈密集分布，區(qū)域鈾成礦條件較好。

3.2 物化探異常條件

可可曬爾地區(qū)1∶20萬物化探異常面積大，基本覆蓋了侵入巖及火山巖出露區(qū)，且異常峰值高，濃集中心明顯，空間套合較好。1∶20萬放射性測量在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的異常點(diǎn)大多沿巖體內(nèi)外接觸帶、斷裂構(gòu)造密集分布，異常內(nèi)已有成礦事實(shí)，表明區(qū)內(nèi)物化探異常為礦致異常。

3.3 巖漿巖條件

鈾礦的形成與巖漿活動(dòng)有直接的關(guān)系，一方面巖漿的侵入可帶入部分鈾源，另一方面巖漿活動(dòng)為圍巖中U的活化提供熱源，伴隨地表水循環(huán)完成U的預(yù)富集[3]。可可曬爾地區(qū)構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖廣布，鈾成礦的巖漿條件較有利。

3.3.1 侵入巖條件

形成于印支期—燕山期的花崗巖以及具多期、多階段侵入的復(fù)式巖體是最理想的產(chǎn)鈾巖體，次為華力西期花崗巖[4]。殼源花崗巖(S型)是在陸殼成分的基礎(chǔ)上改造形成，完成了U的預(yù)富集，與鈾成礦關(guān)系最密切[4]。區(qū)內(nèi)印支期—華力西期黑云母二長花崗巖及正長花崗巖發(fā)育，巖石w(SiO2) 68.92%～75.41%，w(Al2O3) 11.83%～14.26%，w(Na2O) 3.11%～3.71%，w(K2O) 4.88%～5.60%，w(K2O)/w(Na2O) 1.51～1.57，w(CaO) 0.6%～0.81%。區(qū)內(nèi)侵入巖w(SiO2)>66%，w(Al2O3)>(w(CaO)+w(K2O)+w(Na2O))，堿質(zhì)總量(Na2O+K2O)含量高，w(K2O)>w(Na2O)，具有富硅、富堿、鉀大于鈉、鋁過飽和的特征，堿度率指數(shù)AR為2.69～2.98，巖石類型屬鈣堿性系列，成因類型屬S型花崗巖系列。稀土元素含量表明巖石為輕稀土富集型，Eu具不同程度的負(fù)異常，稀土配分曲線形態(tài)一致，均為“右傾海鷗型”。巖體w(U)一般(8～17)×10-6，最高達(dá)120.05×10-6，背景U含量較高(一般花崗巖U克拉克值為3.5×10-6)，巖石類型對鈾成礦較有利。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的3#、4#、5#鈾礦點(diǎn)產(chǎn)于花崗巖中發(fā)育的破碎蝕變帶內(nèi)，表明區(qū)內(nèi)花崗巖型鈾礦有一定的找礦潛力。

3.3.2 火山巖條件

可可曬爾地區(qū)出露的晚三疊世火山巖為陸相火山巖，屬板內(nèi)火山巖漿作用的產(chǎn)物。巖石在化學(xué)成分上顯示出雙峰式的特點(diǎn)，Al2O3含量較高，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉，說明具有殼源的特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)八寶山組火山巖出露面積廣，目前僅在葫蘆森一帶開展了鈾礦找礦工作，在該套火山巖內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了受巖性結(jié)構(gòu)面控制的品高位、厚度較大、埋深淺的鈾礦體，其余地段幾乎為空白區(qū)，鈾礦找礦空間較大。該套火山巖巖石U含量較高，一般為(3.2～9.5)×10-6，最高21.7×10-6，既是該區(qū)鈾成礦的礦源層，也是熱源層及有利圍巖。作為礦源層，為成礦作用提供了豐富的成礦物質(zhì)；作為熱源層，其熱量在成礦過程中可促進(jìn)圍巖中U的活化遷移，為成礦物質(zhì)的重新分配和聚集創(chuàng)造條件；作為有利圍巖，提供了良好的賦礦場所。

3.4 構(gòu)造條件

花崗巖中的斷裂構(gòu)造對花崗巖中U的遷移、富集有重要影響，是形成花崗巖型鈾礦的重要條件。區(qū)內(nèi)NW向區(qū)域斷裂發(fā)育，早期具擠壓性質(zhì)，晚期為張性性質(zhì)，具有多次活動(dòng)和充填物復(fù)雜的特征，為含礦熱液的運(yùn)移提供了良好的通道。此外，其派生的次級破碎帶數(shù)量多，形成了一套大致平行陡傾的脆性控礦斷裂系統(tǒng)，沿走向、傾向具膨大收縮、分支復(fù)合及尖滅再現(xiàn)的特征，為鈾礦富集提供了良好的場所。該區(qū)3#、4#、5#礦點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的礦體均產(chǎn)于NW、NE向的次級構(gòu)造中，礦化主要集中于斷裂由寬變窄、傾角由陡變緩的部位。

3.5 巖脈條件

脈體的出露標(biāo)志著可可曬爾地區(qū)地殼由擠壓轉(zhuǎn)為引張的環(huán)境，尤其是中—基性巖脈的發(fā)育往往代表著深源物質(zhì)的存在[3]。該地區(qū)中基性—酸性巖脈發(fā)育，脈體自身不含礦或少數(shù)含礦，但巖脈的貫入為活化圍巖中的U提供了部分熱源和礦化劑(還原性氣體)，使圍巖中的U發(fā)生活化、遷移，在適當(dāng)?shù)奈恢贸恋砀患傻V或疊加于早期形成的鈾礦化上，使之品位更高、規(guī)模更大，為鈾礦形成提供補(bǔ)體。該區(qū)發(fā)現(xiàn)的鈾異常點(diǎn)(帶)與巖脈有一定的關(guān)聯(lián)性，脈體邊部或自身便為異常點(diǎn)(帶)的賦存部位。

3.6 圍巖蝕變條件

圍巖蝕變是熱液活動(dòng)的一種外在表現(xiàn)，鈾礦的形成與中—低溫?zé)嵋夯顒?dòng)關(guān)系密切，尤其是與碳酸鹽熱液活動(dòng)密切相關(guān)[4]?？煽蓵駹柕貐^(qū)圍巖蝕變廣泛發(fā)育，既有酸性蝕變，又有堿性蝕變，兩者相互交替，在空間分布上既有面型蝕變，又有近礦的線性蝕變，2種蝕變的疊加區(qū)、轉(zhuǎn)換區(qū)是形成鈾礦體最有利的部位。根據(jù)各礦點(diǎn)所見，近礦蝕變大多呈線性分布于礦脈兩側(cè)，由礦脈向圍巖普遍具紅色蝕變(赤鐵礦化)、綠色蝕變(綠泥石化)、淺色蝕變(硅化以細(xì)脈為主，薄膜狀碳酸鹽化及絹云母化，局部見黃鐵礦化)。

4 結(jié) 語

結(jié)合可可曬爾地區(qū)地質(zhì)工作成果，對區(qū)域地質(zhì)背景、物化探異常特征進(jìn)行了詳細(xì)探討，并對區(qū)內(nèi)胡魯森鈾礦點(diǎn)(2#礦點(diǎn))、蘇河鈾礦點(diǎn)(4#礦點(diǎn))、野馬馱鈾礦點(diǎn)(5#礦點(diǎn))的地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，并對鈾成礦條件進(jìn)行了討論，對于區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展鈾礦找礦工作有一定的參考價(jià)值。

[1] 張雪婷.青海省板塊構(gòu)造研究——1∶100萬青海省大地構(gòu)造圖說明書[M].北京：地質(zhì)出版社，2007.

[2] 余達(dá)淦，吳仁貴，陳培榮.鈾資源地質(zhì)學(xué)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005.

[3] 王正其，夏 菲，朱鵬飛，等.鈾礦勘查學(xué)[M].北京：原子能出版社，2009.

[4] 杜樂天.花崗巖型鈾礦文集[G].北京：原子能出版社，1982.

Uranium Metallogenic Conditions of Kekeshaier Area,Qinghai Province

Wang Liwen Zhao Youjun Bai Qiang

(Qinghai Geological Bureau of Nuclear Industry)

The Kekeshaier area is located between the middle and south of Kunlun suture zone, Qinghai province,the tectonic magmatic activity in the area is frequent.Many uranium mineralization clues have been found in this area, the uranium metallogenic geological background is good.Based on analyzing the regional geological background,geophysical and geochemical anomalies characteristics,the geological characteristics of the uranium mineralization points,besides that,the uranium metallogenic conditions are discussed from the aspects of magmatic rocks,structure,rock veins conditions and wall rock alteration,to provide some reference for the prospecting work of uranium deposit.

Uranium deposit, Regional geological background, Geophysical and geochemical anomalies, Geological characteristics, Metallogenic conditions

*青海省地勘基金項(xiàng)目(編號：青國土資礦[2015]83號)。

2016-04-19)

王利文(1978—)，男，工程師，810016 青海省西寧市生物園區(qū)經(jīng)三路38號。