大興安嶺中段鈾成礦地質(zhì)條件及找礦方向

席海銀， 馬 超， 盧勝軍， 張 楊， 房冬昱， 張 堯

(核工業(yè)二四0研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110032)

大興安嶺中段鈾成礦地質(zhì)條件及找礦方向

席海銀， 馬 超， 盧勝軍， 張 楊， 房冬昱， 張 堯

(核工業(yè)二四0研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110032)

通過分析大興安嶺中段的地質(zhì)背景、成礦地質(zhì)條件、境外鄰區(qū)斯特列措夫鈾礦田與區(qū)內(nèi)典型鈾礦點(diǎn)成礦特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)鈾找礦類型主要為火山巖型和花崗巖內(nèi)帶“交點(diǎn)”型，北東向大興安嶺主脊—林西、板房溝防火站—哈瑪爾、牦牛溝公社—哈拉哈烏拉深大斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造，位于深大斷裂交匯區(qū)的中生代火山塌陷盆地內(nèi)的酸性火山巖系、次火山巖體或早侏羅世花崗巖體中的暗色巖墻脈體發(fā)育部位為鈾成礦有利部位，南木、東溝營(yíng)盆地是鈾成礦最具遠(yuǎn)景的盆地。

大興安嶺中段; 熱液型鈾礦床; 成礦條件; 找礦方向

席海銀,馬超,盧勝軍,等.2017.大興安嶺中段鈾成礦地質(zhì)條件及找礦方向2017[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，40(3)：237-245.

Xi Hai-yin，Ma Chao，Lu Sheng-jun，et al.2017. Metallogenic condition and prospecting orientation of uranium deposits in the middle district of Daxinganling mountains[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 40(3):237-245.

本文所指大興安嶺中段主要為內(nèi)蒙古烏蘭浩特以北，阿榮旗以南，嫩江—白城一線以西的地區(qū)。該區(qū)是中國(guó)東部著名的中生代構(gòu)造—巖漿活化帶的重要組成部分，是古生代古亞洲構(gòu)造—成礦域和中生代環(huán)太平洋構(gòu)造—成礦域強(qiáng)烈疊加的區(qū)域，是我國(guó)熱液型鈾礦床的有利產(chǎn)出遠(yuǎn)景區(qū)帶(黃凈白等，2005)。

該區(qū)鈾礦地質(zhì)工作非常薄弱，缺乏大規(guī)模系統(tǒng)性地質(zhì)調(diào)查，沒有系統(tǒng)的開展關(guān)于成礦條件和機(jī)理的分析研究。筆者前期于本區(qū)開展了多年的鈾礦找礦工作，通過項(xiàng)目同仁的共同努力，在該區(qū)南部發(fā)現(xiàn)鈾工業(yè)礦孔，為首次在該區(qū)發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的鈾礦體，預(yù)示著該區(qū)具有較好的找礦潛力。本文通過對(duì)大興安嶺中段地區(qū)成礦地質(zhì)背景、成礦條件和成礦地質(zhì)特征的研究，借鑒、總結(jié)鄰區(qū)俄羅斯典型火山巖鈾礦床及區(qū)內(nèi)典型鈾礦點(diǎn)特征,分析該區(qū)鈾成礦遠(yuǎn)景，探討下一步的找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大興安嶺中段地區(qū)屬于西伯利亞板塊和華北板塊兩大板塊的交匯部位(圖1)，二級(jí)構(gòu)造單元分別為華北板塊北部大陸邊緣、西伯利亞東南陸緣增生帶，三級(jí)構(gòu)造單元為寶音圖—錫林浩特火山型被動(dòng)陸緣、東烏旗—扎蘭屯火山型陸緣。中生代位于環(huán)太平洋巨型火山活動(dòng)帶(Ⅰ級(jí))，大興安嶺火山巖帶(Ⅱ級(jí))中部，包含4個(gè)火山噴發(fā)帶(Ⅲ級(jí))，包括37個(gè)火山盆地(Ⅵ級(jí))。區(qū)域總體構(gòu)造線方向呈北東向，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the study area

1.1 區(qū)域地層

大興安嶺中段地層時(shí)代跨度較大，自古元古界到中生界均有出露，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造演化階段及本區(qū)鈾礦化作用層位空間層序關(guān)系，可劃分為前中生代基底和中生代蓋層兩個(gè)構(gòu)造層。

前中生代基底主要由古元古界興華渡口群，新元古界佳疙瘩組、額爾古納河組等前寒武紀(jì)古陸殼塊體及古生界中、淺變質(zhì)巖夾火山巖組成。其中前寒武紀(jì)古陸殼塊體、古生界大石寨組、林西組中酸性火山巖、變質(zhì)巖巖石鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，經(jīng)過多期花崗巖化作用，在此類基底上發(fā)育的火山盆地是鈾礦床定位的有利條件。

該區(qū)中生代蓋層主要由三疊系、侏羅系及白堊系組成。三疊系以陸相中酸性火山巖建造為主，伴有河湖相火山碎屑巖及陸源碎屑巖沉積建造，屬陸相斷陷火山湖盆環(huán)境；侏羅系發(fā)育中侏羅統(tǒng)紅旗組、萬(wàn)寶組、塔木蘭溝組，上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組地層，以陸相中、酸性火山噴發(fā)巖建造為主，伴有火山碎屑巖、陸源碎屑巖和沉積建造，具有多噴發(fā)旋回、多韻律特征，屬火山斷(塌)陷盆地構(gòu)造環(huán)境。白堊系地層主要分布在博克圖、伊力克得等地區(qū)，屬陸相火山斷陷盆地環(huán)境。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

(1)斷裂構(gòu)造。北東向—北北東向斷裂為區(qū)內(nèi)的主構(gòu)造(圖2)，北西、近南北或近東西向斷裂與之配套，構(gòu)成了網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造格局。晚古生代，受西伯利亞板塊和華北板塊的匯聚作用影響，形成的斷裂構(gòu)造主要為近東西向的壓性斷裂。中生代，受太平洋板塊的斜向俯沖，區(qū)內(nèi)形成了以北東—北北東向深大斷裂帶為主、北西向深大斷裂帶次之的斷裂構(gòu)造系，在局部表現(xiàn)為一系列次級(jí)斷裂。深大斷裂控制著區(qū)域火山噴發(fā)帶、火山盆地的形成及展布，其次級(jí)斷裂控制著火山機(jī)構(gòu)的產(chǎn)出位置，斷裂構(gòu)造交匯處常為活動(dòng)中心、熱點(diǎn)中心。

(2)火山構(gòu)造。研究區(qū)自北西到南東依次可劃分哈拉托海(Ⅲ—1)、哈布特蓋—博克圖(Ⅲ—2)、綠水站—巴林林場(chǎng)(Ⅲ—3)、烏蘭浩特—碾子山(Ⅲ—4)4個(gè)火山噴發(fā)帶，進(jìn)一步可劃分37個(gè)中生代火山塌(斷)陷盆地，盆地內(nèi)次級(jí)火山機(jī)構(gòu)發(fā)育。

塌(斷)陷盆地中，受斷裂持續(xù)活動(dòng)影響，在機(jī)械物理性質(zhì)差異明顯的火山巖蓋層中形成了大量的陡傾角裂隙帶和緩傾角的層間破碎帶，為礦液賦存提供了空間。

火山機(jī)構(gòu)經(jīng)過了區(qū)域拱起—火山噴發(fā)—盆地塌陷—環(huán)形、放射狀構(gòu)造形成—超淺成次火山巖(脈巖)侵入等階段，為火山期后熱液鈾成礦作用提供了有利條件(劉慶等，2011)。

圖2 研究區(qū)構(gòu)造示意圖Fig.2 Sketch map of the structure of the study area1.前中生代基底；2.中、新生代侵入巖；3.中生代蓋層；4.深大斷裂；5.火山噴發(fā)帶界線；6.中生代火山盆地邊界；7.火山機(jī)構(gòu)；8.鈾礦(化)點(diǎn)及編號(hào)

1.3 區(qū)域巖漿巖

(1)侵入巖。區(qū)內(nèi)最老侵入巖為新元古代侵入巖，主要為石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，屬I型花崗巖。

古生代自志留紀(jì)—二疊紀(jì)均有侵入巖侵入。志留紀(jì)侵入巖主要為片麻狀花崗巖；泥盆紀(jì)侵入巖主要為花崗閃長(zhǎng)巖、片麻狀石英閃長(zhǎng)巖、斑狀花崗閃長(zhǎng)巖及黑云二長(zhǎng)花崗巖，U-Pb法測(cè)定年齡(395±9.4) Ma，屬I型花崗巖；石炭紀(jì)侵入巖主要為早石炭世閃長(zhǎng)巖、晚石炭世石英二長(zhǎng)花崗巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖，U-Pb法測(cè)定年齡(303.5±1.4) Ma，分別屬I型、S型花崗巖。二疊紀(jì)侵入巖主要為中二疊世片麻狀花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖和晚二疊世似斑狀花崗巖、黑云母花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖，均屬S型花崗巖。

三疊紀(jì)侵入巖主要為晚三疊世黑云二長(zhǎng)花崗巖，屬S型花崗巖。侏羅紀(jì)侵入巖包括早侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、中侏羅世粗?；◢弾r及晚侏羅世花崗巖，屬S型花崗巖，晚期又顯示A型花崗巖特征。早白堊世早期侵入巖主要為斑狀花崗閃長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)花崗巖；早白堊世晚期侵入巖主要為似斑狀花崗巖、似斑狀晶洞花崗巖、石英正長(zhǎng)巖、石英正長(zhǎng)斑巖和閃長(zhǎng)巖，屬I型花崗巖。

(2)火山巖。研究區(qū)火山巖分布廣泛，約占研究區(qū)總面積的50%。

新元古代、古生代火山巖受不同的巖石地層單元的控制，分布不連續(xù)。新元古代火山巖呈夾層狀產(chǎn)于佳疙瘩組內(nèi)；早古生代奧陶紀(jì)火山巖為大洋島弧環(huán)境下的中酸性火山巖建造。晚古生代石炭紀(jì)火山巖，早期為海相安山巖溢流，晚期以陸相安山巖噴溢為主，兼有中酸性的碎屑巖爆發(fā)。

中生代，受太平洋板塊持續(xù)作用，本區(qū)大規(guī)模的中生代陸相火山巖漿活動(dòng)，形成了頗具特色的陸相火山巖建造。巖性組合包括以玄武巖、玄武安山巖和安山巖為主，英安巖、流紋巖次之的溢流相類；火山集塊巖、角礫巖，熔結(jié)凝灰?guī)r，凝灰?guī)r等組成的火山碎屑巖類；凝灰質(zhì)粉砂、泥巖及沉巖屑晶屑凝灰?guī)r等組成的火山碎屑—沉積巖類及次火山巖類，其嚴(yán)格受北東向斷裂構(gòu)造控制，呈條帶狀展布?；鹕交顒?dòng)可劃分為早三疊世老龍頭期中基性、晚侏羅世塔木蘭溝期中基性、晚侏羅世滿克頭鄂博期中酸-酸性、晚侏羅世瑪尼吐期中-中酸性、晚侏羅世白音高老期酸性5期火山噴發(fā)旋回。

新生代時(shí)期，火山活動(dòng)微弱，呈“巖根”或“飄帽”狀，侵入上侏羅統(tǒng)之上，表現(xiàn)為寧?kù)o的基性熔巖溢流，僅局部發(fā)育玄武巖。

(3)脈巖。區(qū)內(nèi)脈巖分布廣泛，從基性、中性到酸性均有出露，以中酸性脈巖最為發(fā)育，脈巖時(shí)代集中在古生代和中新生代，主要脈巖類型為：輝綠巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖、偉晶巖、花崗斑巖、細(xì)晶巖、流紋斑巖、正長(zhǎng)斑巖、石英脈，脈體發(fā)育規(guī)模大小不等，延展方向嚴(yán)格受區(qū)域性構(gòu)造控制，以北東、北北東和北西向?yàn)橹?。其中較大部分為次火山巖，中生代晚侏羅世末期及白堊紀(jì)次火山巖脈體與鈾成礦關(guān)系尤為密切。

1.4 構(gòu)造演化史

大興安嶺中段受兩大板塊在不同時(shí)期擠壓、碰撞拼接、裂陷、再擠壓、再拼接等構(gòu)造作用影響，構(gòu)造活動(dòng)在空間展布、構(gòu)造-巖漿演化系列等有明顯特點(diǎn)。

在晚古生代之前，兩大板塊地殼基底業(yè)已完成，處于相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展階段，沉積了古元古界、新元古界及古生界地層。在西伯利亞板塊西南緣分布的興華渡口群富鈾，經(jīng)歷了多期花崗巖化作用，為主要有利鈾源層位。

晚古生代時(shí)期，板塊碰撞對(duì)接，古亞洲洋閉合成陸。在二疊紀(jì)時(shí)期陸緣海盆形成，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，伴有大規(guī)模以中性熔巖為主的火山噴溢活動(dòng)，形成大石寨組中基性火山巖—碎屑巖組合；之后火山活動(dòng)減弱，沉積了哲斯組，其下部由粗至細(xì)的碎屑巖，其上為碳酸鹽巖；二疊紀(jì)末期火山活動(dòng)再次有所加強(qiáng)，沉積了林西組，下部為沉積巖，上部零星火山巖。其中大石寨組、林西組地層富鈾，經(jīng)歷多期次花崗巖化作用，為有利鈾源層位。

三疊紀(jì)全區(qū)進(jìn)入濱太平洋構(gòu)造域發(fā)展階段，基本處于上升剝蝕狀態(tài)，僅局部小范圍火山噴發(fā)。早侏羅世區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為陸內(nèi)俯沖環(huán)境下花崗質(zhì)巖漿侵入活動(dòng)，進(jìn)一步活化早期地質(zhì)體中的鈾，形成新的有利鈾源體。

中侏羅世以后，全區(qū)再次進(jìn)入活動(dòng)期，斷裂構(gòu)造活動(dòng)加劇，形成了中侏羅世中性—基性熔巖噴發(fā)沉積活動(dòng)。在以拉張—剪切為主的構(gòu)造機(jī)制下，構(gòu)造變動(dòng)以斷裂構(gòu)造為主，表現(xiàn)為北東向帶狀或格子狀斷裂格局。伴隨基底斷裂構(gòu)造的復(fù)活及新生的斷裂構(gòu)造，晚侏羅世大規(guī)模鈣堿性巖漿沿?cái)嗔焉仙治灰灾聡姵龅乇?，形成?guī)模厚大的陸相多旋回、多韻律熔巖和火山碎屑巖建造，多期次火山噴發(fā)活動(dòng)進(jìn)一步促成了成礦熱液的多期次運(yùn)移。早白堊世全區(qū)轉(zhuǎn)入板內(nèi)拉張構(gòu)造體制。

從新生代開始，本區(qū)處于隆升剝蝕狀態(tài)。部分鈾礦(化)點(diǎn)直接抬升于地表，為其發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件，但個(gè)別鈾礦(化)點(diǎn)可能由于剝蝕強(qiáng)烈，致使其剝蝕殆盡。

2 區(qū)域成礦特征

2.1 鈾礦(化)點(diǎn)類型及分布

大興安嶺中段尚未發(fā)現(xiàn)鈾礦床，但分布諸多鈾礦(化)點(diǎn)、異常點(diǎn)、航放異常點(diǎn)，境外鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)俄羅斯斯特列措夫、蒙古喬巴山火山巖型鈾礦床。區(qū)內(nèi)鈾礦化類型主要包括火山巖型鈾礦中的層間破碎帶亞型、蝕變裂隙帶亞型及次火山巖亞型，花崗巖型鈾礦中的花崗巖內(nèi)帶“交點(diǎn)”型及砂巖型鈾礦(表1)，成因類型包括火山熱液疊造型、火山熱液脈型、表生淋積型及古河道型。區(qū)內(nèi)鈾礦(化)點(diǎn)主要分布于大興安嶺中段東部地區(qū)，主要集中于南木盆地、，東溝營(yíng)盆地東北緣，龍興盆地與蘑菇氣盆地及新林盆地南部，白音套海盆地、塔林白興盆地及周邊，介拉斯臺(tái)盆地東部。

2.2 斯特列措夫鈾礦田特征及類比

斯特列措夫鈾礦田是世界上最大的火山巖型鈾礦田，位于一火山塌陷盆地中(圖3)，目前已發(fā)現(xiàn)20多個(gè)鈾礦床，總資源量約20萬(wàn)t。礦田火山盆地基底構(gòu)造層由古、中元古代中、深變質(zhì)巖組成。沿前寒武紀(jì)古地塊周邊局部分布古生代寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)淺變質(zhì)巖系及晚古生代陸源碳酸鹽，遭受多期花崗巖化作用的強(qiáng)烈改造。蓋層為晚侏羅世—早白堊世火山巖及火山碎屑巖，稱為濱額爾古納組及圖魯圭組。沿破火山口及晚期裂隙帶還有大量次火山巖脈的侵入，如流紋斑巖、正長(zhǎng)斑巖、花崗正長(zhǎng)斑巖等。礦田發(fā)育多組斷裂，規(guī)模較大的是NE向斷裂，控制著火山巖帶及成礦帶的分布，與其配套的是NW向斷裂，此外發(fā)育密集的SN向剪切斷裂帶，3組斷裂交切形成的破碎帶為主要容礦空間。鈾成礦層自下而上可劃分5個(gè)礦化層位：第1礦化層產(chǎn)于圖魯圭組霏細(xì)巖底部的緩傾斜斷裂和其羽狀垂向裂隙中；第2礦化層產(chǎn)于流紋巖、礫巖中；第3礦化層產(chǎn)于濱額爾古納組上部粗面英安巖中；第4礦化層產(chǎn)于濱額爾古納組下部粗面英安巖中，有時(shí)連通基底花崗巖裂隙帶；第5礦化層位盆地的底礫巖層；基底花崗巖也可作為第6礦化層。據(jù)安得列娃K-Ar法和Rb-Sr法測(cè)得礦床蝕變帶水云母年齡為133～135 Ma，礦區(qū)正長(zhǎng)斑巖脈144.5 Ma，圖魯圭組流紋巖(140±5) Ma。成巖和成礦時(shí)差不大，均屬于晚侏羅世-早白堊世初期。

表1 大興安嶺中段鈾礦(化)點(diǎn)一覽表

研究區(qū)4號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、10號(hào)等鈾礦(化)點(diǎn)鈾礦化產(chǎn)于火山巖層中，屬火山巖型鈾礦，成礦層位相當(dāng)于斯特列措夫第1、第2礦化層位，受斷裂交匯控制明顯。

圖3 俄羅斯斯特列措夫鈾礦田地質(zhì)略圖Fig.3 Geological sketch map of Streltsovka uranium orefiel1.砂巖、煤層、礫巖； 2.杏仁狀玄武巖； 3.次火山巖體； 4.巖被相流紋巖； 5.玻質(zhì)流紋巖； 6.巖被相的霏細(xì)巖； 7.噴口相的霏細(xì)巖； 8.流紋英安巖； 9.英安巖； 10.細(xì)粒巖、礫巖； 11.流紋巖；12.上部蓋層的玄武巖； 13.上部蓋層的粗面英安巖； 14.中部蓋層的玄武巖； 15.下部蓋層的粗面英安巖； 16.下部蓋層的玄武巖； 17.底礫巖； 18.海西期花崗巖； 19.加里東期花崗巖； 20.早古生代、元古代變質(zhì)巖、花崗片麻巖； 21～24.構(gòu)造：21.破火山口斷裂； 22.陡傾斷裂； 23.線狀裂隙帶； 24.平緩破壞斷裂； 25.鈾礦床； 26.鈾礦點(diǎn)； 27.螢石礦床； 28.其它礦種礦點(diǎn)； 29.巖塊及編號(hào)； 30.深部鉆孔

2.3 28號(hào)鈾礦點(diǎn)

28號(hào)鈾礦點(diǎn)位于白音套?；鹕剿菖璧刂胁炕◢弾r隆起區(qū)內(nèi)，該點(diǎn)為在大興安嶺中段首次發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的花崗巖型鈾礦。鈾礦點(diǎn)主要產(chǎn)于盆地中部早侏羅世二長(zhǎng)花崗巖隆起帶中，受控于北東向深大斷裂的次級(jí)斷裂帶(圖4)。地表鈾工業(yè)礦體寬約0.8～2.2 m，長(zhǎng)約72.30 m，化學(xué)分析鈾品位平均為0.89 %，最高達(dá)6.59 %，可見次生鈾礦物、銅鈾云母、鈣鈾云母等。從鉆探施工情況看，深部發(fā)育一系列呈北東向展布的向南東方向傾伏的雁列狀鈾礦(化)體，鈾礦(化)主要產(chǎn)于煌斑巖脈與碎裂花崗巖界面附近。從脈體發(fā)育情況來(lái)看，賦礦煌斑巖脈體侵入早白堊世花崗斑巖中，煌斑巖脈體中又有后期潛火山巖脈體侵入，鈾礦化可能與該期潛火山巖脈體侵入有關(guān)，成礦時(shí)間可能為早白堊世。

綜合分析，28號(hào)鈾礦(化)點(diǎn)鈾礦化主要產(chǎn)于基底花崗巖中，屬花崗巖內(nèi)帶“交點(diǎn)型”鈾礦，成礦層位相當(dāng)于斯特列措夫第6礦化層。

圖4 28號(hào)鈾礦點(diǎn)地質(zhì)圖Fig.4 Geological map of No. 28 uranium ore1.早侏羅世二長(zhǎng)花崗巖；2.花崗細(xì)晶巖；3.閃長(zhǎng)玢巖；4.煌斑巖；5.斷裂；6.褐鐵礦化；7.硅化；8.鈾礦體；9.槽探及編號(hào)；10.鈾工業(yè)礦孔及編號(hào)

3 成礦地質(zhì)條件分析

3.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

本區(qū)位于兩大板塊交匯部位，古地塊多期次巖漿活化強(qiáng)烈，共發(fā)生了4次鈾元素的富集作用①趙鳳民. 2006.俄羅斯鈾礦地質(zhì)[R].北京:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院：147-161.。古元古界興華渡口群、新元古界佳疙瘩組及額爾古納河組鈾富集明顯，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.0×10-6；晚石炭世、二疊紀(jì)殼源重熔型花崗巖、堿性花崗巖巖漿活動(dòng)期鈾富集期，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)8.93×10-6，本期沉積的大石寨組、林西組鈾相對(duì)富集，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6.45×10-6、5.69×10-6；晚三疊世、早侏羅世殼源型重熔型花崗巖、堿性花崗巖巖漿活動(dòng)期鈾富集期，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.75×10-6；晚侏羅世—早白堊世中酸性、酸性火山巖漿活動(dòng)期鈾富集期，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(6～10)×10-6。多次的鈾富集作用奠定了本區(qū)鈾成礦的鈾源基礎(chǔ)。

鄰區(qū)斯特列措夫鈾礦田基底中新元古代花崗片麻巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(3～6)×10-6；華力西巖期花崗巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6×10-6，反映出花崗巖已出現(xiàn)鈾的增量富集；晚侏羅世—早白堊世火山巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3.7～8.6)×10-6，與基底花崗巖相比，有明顯增長(zhǎng)富集現(xiàn)象?？傮w反映了鈾元素存在著多期次富集作用。

3.2 賦礦層位

大興安嶺中段含礦層主要為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、白音高老組、晚侏羅世和早白堊世次火山巖及早侏羅世花崗巖體，相當(dāng)于鄰區(qū)斯特列措夫圖魯圭組霏細(xì)巖底部第1含礦層，流紋巖、礫巖第2含礦層及基底花崗巖第6含礦層。

上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組含礦層廣泛分布于區(qū)內(nèi)各中生代火山塌(斷)陷盆地中，巖性以中酸性火山巖為主，夾少量沉積巖中酸性、酸性火山巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)(5～8)×10-6，在該地層中發(fā)育眾多鈾礦(化)點(diǎn)、航放異常場(chǎng)。

上侏羅統(tǒng)白音高老組含礦層大面積分布于區(qū)內(nèi)南部、西部中生代火山盆地中，主要受控于火山機(jī)構(gòu)，呈環(huán)狀、半環(huán)狀、條帶狀產(chǎn)于火山盆地的中心部位，巖性組合為一套流紋質(zhì)—英安質(zhì)火山巖夾沉積巖組合。酸性火山巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)(6～10)×10-6，在該地層中發(fā)育眾多鈾礦化點(diǎn)、航放異常場(chǎng)。

晚侏羅世和早白堊世次火山巖為晚期巖漿產(chǎn)物，巖石類型包括流紋斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖和霏細(xì)斑巖等。鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(6.3～7.2)×10-6，盆地內(nèi)較大部分鈾礦化點(diǎn)均分布在以上巖體之上②岳永華. 2007.東北鈾礦地質(zhì)志[R].北京:中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局：247-268.。

研究區(qū)南部盆地周緣早侏羅世二長(zhǎng)花崗巖體中發(fā)育大量煌斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖等暗色巖墻脈體，暗色巖墻脈體與碎裂花崗巖界面亦為鈾礦富集有利部位。

3.3 控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)鈾礦化主要受北東向、北西向深大斷裂與晚中生代火山塌(斷)陷盆地控制。2組深大斷裂控制著本區(qū)不同期次、不同性質(zhì)的巖漿活動(dòng)，控制著火山噴發(fā)帶、火山盆地的展布(方錫衍,2009)。其中，北東向大興安嶺主脊—林西、板房溝防火站—哈瑪爾、牦牛溝公社—哈拉哈烏拉深大斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。晚中生代火山塌(斷)陷盆地通常是不同期次、不同性質(zhì)的火山作用中心和成礦熱液流體的匯聚區(qū)。當(dāng)火山盆地與北東向深大斷裂疊合時(shí)，控制著本區(qū)鈾礦化聚集區(qū)的空間定位，深大斷裂的次級(jí)斷裂帶控制著鈾礦(化)點(diǎn)的產(chǎn)出位置(孫祥等,2011)。

3.4 火山期后熱源作用

依據(jù)鄰區(qū)典型鈾礦床與區(qū)內(nèi)典型鈾礦點(diǎn)的研究資料，本區(qū)鈾礦床成礦與晚侏羅世—早白堊世熱源地質(zhì)事件關(guān)系密切。晚侏羅世—早白堊世酸性火山噴發(fā)，煌斑巖、輝綠巖等中基性巖脈體及花崗斑巖、正長(zhǎng)斑巖、霏細(xì)斑巖等次火山巖脈體巖漿侵入活動(dòng)期，伴生鈾及多金屬礦化形成。斯特列措夫鈾礦床成巖和成礦均屬于晚侏羅世末期—早白堊世初期。根據(jù)本區(qū)鈾礦(化)點(diǎn)成礦特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)鈾成礦期亦為晚侏羅世末期—早白堊世初期，本期酸性火山巖漿活動(dòng)期是本區(qū)鈾成礦的主要熱源事件。

通過以上分析總結(jié)，大興安嶺中段與斯特列措夫鈾礦田成礦特征相似。發(fā)育多期次鈾富集作用，古老基底為鈾礦化提供有利鈾源；上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、白音高老組中酸性火山巖、晚侏羅世和早白堊世次火巖體及早侏羅世花崗巖中的暗色巖墻脈體為主要含礦層位，相當(dāng)于斯特列措夫第1、第2、第6含礦層；鈾成礦期均屬于晚侏羅世—早白堊世。

4 找礦方向

綜合分析鄰區(qū)斯特列措夫鈾礦田、區(qū)內(nèi)典型鈾礦(化)點(diǎn)成礦地質(zhì)特征，確定了區(qū)內(nèi)鈾礦找礦工作應(yīng)以火山巖型鈾礦為主，兼顧尋找花崗巖型(花崗巖內(nèi)帶“交點(diǎn)型”)鈾礦，初步總結(jié)了4處成礦有利部位。

4.1受北東向主要控礦深大斷裂控制的火山塌陷盆地

本區(qū)鈾礦化主要受控于北東向板房溝防火站—哈瑪爾(F5)、大興安嶺主脊—林西(F6)、牦牛溝公社—哈拉哈烏拉(F8)深大斷裂的火山塌陷盆地內(nèi)。3條北東向深大斷裂持續(xù)活動(dòng)，為區(qū)內(nèi)深部含礦熱液流體向上運(yùn)移的主要通道；火山塌陷盆地通常是不同期火山巖漿活動(dòng)中心、成礦熱源中心；與火山塌陷盆地形成相伴隨的環(huán)狀斷裂、放射狀斷裂是控制火山巖漿活動(dòng)期次、火山巖侵位及火山熱液活動(dòng)的重要通道和匯聚場(chǎng)所。受三條北東向深大斷裂控制的火山塌陷盆地是控制區(qū)內(nèi)火山巖型鈾礦成礦的主要地質(zhì)因素。

4.2 深大斷裂交匯區(qū)

北東向、北西向、東西向深大斷裂均屬于貫通性基底斷裂，其交匯區(qū)通常是深部幔源火山熱液流體、殼源火山熱液流體與殼層物質(zhì)產(chǎn)生交換作用，導(dǎo)致富鈾基底、蓋層巖石中的鈾活化、遷移和再富集成礦的前提條件。

4.3 酸性、超酸性巖系及次火山巖脈體發(fā)育部位

上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、白音高老組中酸性、酸性火山巖系為本區(qū)的主要含礦巖系，巖性主要為英安巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖、流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r，這些巖石鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，均屬于酸性火山巖系列，為巖漿分異晚期產(chǎn)物，易破碎，孔隙度大，滲透能力強(qiáng)，便于鈾的遷移，在有利的構(gòu)造部位形成鈾礦化。

火山作用后期形成的次火山巖體，受火山構(gòu)造和線性斷裂構(gòu)造控制，常常發(fā)育于火山機(jī)構(gòu)和線性斷裂構(gòu)造內(nèi)，一般富硅偏堿，巖漿分異較充分，鈾含量較高，在合適的地質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境多形成鈾礦化，為區(qū)內(nèi)鈾成礦有利部位。

4.4 煌斑巖等暗色巖墻脈體發(fā)育的早侏羅世花崗巖體

在研究區(qū)南部白音套海盆地一帶發(fā)育早侏羅世花崗巖體，巖體中煌斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖等暗色巖墻脈體發(fā)育，主要受北東向、北西向、東西向深大斷裂的次級(jí)斷裂帶控制。后期含礦熱液沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移，易于在暗色巖墻脈體與花崗巖界面附近富集成礦形成花崗巖內(nèi)帶“交點(diǎn)型”鈾礦。

綜上，受北東向主要控礦深大斷裂控制的、位于深大斷裂交匯區(qū)的、盆地內(nèi)發(fā)育大面積酸性火山巖系及大規(guī)模的潛火山巖脈體或盆地周緣花崗巖體中發(fā)育暗色巖墻脈發(fā)育的火山塌陷盆地為區(qū)內(nèi)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地。在深入分析區(qū)內(nèi)火山盆地地質(zhì)特征、鈾成礦條件及成礦特特征的基礎(chǔ)上，認(rèn)為區(qū)內(nèi)南木、白音套海火山塌陷盆地成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，為Ⅰ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地；東溝營(yíng)、介拉斯臺(tái)火山塌陷盆地為區(qū)內(nèi)Ⅱ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地；蘑菇氣、塔林白興及龍興火山塌陷盆地為區(qū)內(nèi)Ⅲ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地。

5 結(jié)論

(1)大興安嶺中段地區(qū)位于華北板塊與西伯利亞板塊交匯部位，是古生代古亞洲構(gòu)造—成礦域和中生代環(huán)太平洋構(gòu)造—成礦域強(qiáng)烈疊加的區(qū)域，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特殊，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的構(gòu)造演化，是鈾成礦的有利區(qū)段。

(2)鄰區(qū)俄羅斯斯特列措夫鈾礦床在成礦物質(zhì)來(lái)源、賦礦層位和控礦構(gòu)造等方面與本區(qū)具有相似性，對(duì)比其成礦地質(zhì)特征對(duì)本區(qū)鈾礦勘查具有重要意義。

(3)多次鈾元素富集作用為本區(qū)成礦提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源。上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、白音高老組、晚侏羅世—早白堊世次火山巖及早侏羅世花崗巖體中的暗色巖墻脈體為區(qū)內(nèi)主要賦礦層位。受北東向大興安嶺主脊—林西、板房溝防火站—哈瑪爾、牦牛溝公社—哈拉哈烏拉深大斷裂控制的火山塌陷盆地與深大斷裂交匯區(qū)為該區(qū)鈾成礦的有利區(qū)段。

(4)本區(qū)的南木、白音套?；鹕剿菖璧爻傻V地質(zhì)條件優(yōu)越，具有重多的鈾礦化點(diǎn)及異常帶，為區(qū)內(nèi)Ⅰ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地；介拉斯臺(tái)、東溝營(yíng)為Ⅱ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地；蘑菇氣、、塔林白興、龍興盆地為Ⅲ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景盆地。

方錫衍. 2009.中國(guó)火山巖型鈾礦的主要地質(zhì)特征[J].鈾礦地質(zhì)，25(2):98-104.

黃凈白,黃世杰. 2005.中國(guó)鈾資源區(qū)域成礦特征[J].鈾礦地質(zhì).21(3):129-138.

劉慶,李占春,鐘佳霖. 2011.林西-烏蘭浩特地區(qū)鈾成礦地質(zhì)條件分析與遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)[C]//中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告第二卷(鈾礦地質(zhì)分卷)：289-294.

孫祥,羅毅,張明林. 2011.小興安嶺北東段火山巖型鈾成礦地質(zhì)條件及找礦方向[J].鈾礦地質(zhì)，28(4):208-213.

MetallogenicConditionandProspectingOrientationofUraniumDepositsintheMiddleDistrictofDaxinganlingMountains

XI Hai-yin, MA Chao, LU Sheng-jun, ZHANG Yang, FANG Dong-yu, ZHANG Yao

(Research Institute No.240, CNNC, Shenyang ,LN 110032，China)

Based on the analysis of geolocial background,metallogenic condition,the minerallogenetic characteristics of the Streltsovka uranium deposit and 805 uranium prospect, it is concluded that volcanics-type and granite-type uranium deposi are the main type of uranium minerallzation,The northeast deep-seated fault of Daxinganling lord ridge-Linxi,Banfanggoufanghuozhan-Hamaer and Maoniugou-Halahawula are the main ore-controlling structuros.The overlapping area of the basement faults,the volcanic collapsed basin,acid volcanic rock,subvolcanic rock vein and melanocratic vein of the early Jurassic granite body are the part favourable for metallogenesis.The volcanic collapse basins of Nanmu and Baiyintaohai are the most prospecting areas in this region.

P619.14

A

1674-3504(2017)03-0237-09

2017-04-13

中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司科技團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新項(xiàng)目“大興安嶺火山巖帶與贛杭構(gòu)造火山巖帶鈾成礦條件對(duì)比研究”資助

席海銀(1983—)，男，高級(jí)工程師，主要從事鈾礦地質(zhì)科研與生產(chǎn)工作。Email：xhyinfly@163.com

10.3969/j.issn.1674-3504.2017.03.004

KeyWordsthe middle part of the Daxinganling mountains; hydrothermal uranium deposit; metallogenic geological condition; prospecting direction