狼山中部花崗巖巖體鈾礦化特征

馬 杰,史保胤,謝 非

（寧夏回族自治區(qū)核地質調查院，銀川 750021）

狼山地區(qū)鈾礦地質工作始于二十世紀五六十年代，但主要側重于狼山兩側盆地的砂巖型和泥巖型鈾礦調查工作。八十至九十年代針對狼山巖體航空放射性異常點，開展了一些調查工作，取得了較好的階段性成果，發(fā)現(xiàn)1502、1513、1506異常以及巖體南緣的5489、格華寺、31號異常區(qū)等［1］，為該地區(qū)鈾礦找礦選區(qū)、研究工作奠定了基礎、指明了方向。

依托“北方砂巖型鈾礦調查工程”，以花崗巖型鈾成礦理論為指導，以狼山中部花崗巖巖體過渡相帶及斷裂構造破碎帶為主攻目標，筆者對狼山中部花崗巖巖體開展了鈾礦地質調查工作（以下稱研究區(qū)），研究區(qū)面積約775 km2，巖體出露約300 km2。對研究區(qū)不同地質體的放射性特征、含鈾性、鈾成礦條件進行綜合分析，總結鈾礦化特征，分析鈾成礦找礦前景，提出下一步工作方向。

1 區(qū)域地質概況

狼山巖體位于內蒙古烏拉特后旗北部，區(qū)內構造運動強烈，巖漿活動頻繁且時代延續(xù)長，形成不同期次、不同特征的侵入巖體［2-3］，多期次的巖漿侵入活動對鈾成礦具有重要的作用［4］。狼山巖體總體展布與區(qū)域構造線的方向一致，整體呈北東向展布，長約250 km，面積約7000 km2，形成狼山巖漿巖集中分布區(qū)（圖1）。

圖1 狼山主要巖體及鈾異常分布圖Fig.1 Distribution of main pluton and uranium anomaly in Langshan

研究區(qū)屬陰山西段狼山鈾成礦區(qū)，區(qū)域鈾礦化主要有花崗巖型、砂巖型、變質巖型［5］，其中花崗巖型鈾礦化主要分布于花崗巖巖體過渡相帶及構造破碎帶中，以狼山中部花崗巖巖體最為集中，砂巖型鈾礦化主要分布于狼山巖體北部的測老廟盆地及南部杭蓋戈壁盆地，變質巖型鈾礦化主要分布于狼山巖體與南部渣爾泰山群接觸帶。

2 鈾礦化特征

2.1 含礦構造

研究區(qū)構造以斷裂構造為主，主構造格局由北東向及北西向兩組斷裂構成，斷層主要為平推斷層和正斷層，傾向整體呈北西向，傾角45°～70°。北東向斷裂總體由南西向北東呈收斂趨勢，北西向斷裂由北西向南東呈收斂趨勢。斷裂構造收斂交匯部位形成規(guī)模較大的構造破碎帶，為鈾的遷移富集提供了良好的運移通道和儲存場所，分布較多鈾礦化及異常點帶（圖2）。

圖2 巖體構造及鈾礦化分布Fig.2 Distribution map of faults and uranium mineralization

巖體北部區(qū)域斷裂F40貫穿整個研究區(qū)，斷層主要為張扭性，傾向300°～330°，傾角50°～70°，形成的構造破碎帶寬幾十米至數(shù)百米，主要分布1502、1505、1506、1503、1508鈾礦化點及諸多鈾異常點帶。

巖體內部斷裂F46為平移斷層，該斷裂及其次級斷裂為研究區(qū)中部主要含礦控礦構造，形成破碎帶規(guī)模大，破碎帶總體走向45°，傾角65°～70°，破碎帶寬幾米至幾十米，局部達百余米，分布5-1501、5-1514鈾礦化點及多處鈾異常點帶。

2.2 含礦主巖

研究區(qū)巖體主要為三疊紀灰白、淺肉紅色中細粒含黑云二長花崗巖，中細?；◢徑Y構，塊狀構造［6］。巖石主要由石英、斜長石及堿性長石組成，其次含少量黑云母及其他金屬礦物、鐵質，其中石英含量25%～30%，斜長石含量25%～30%，堿性長石35%～40%，黑云母含量5%左右，其他金屬礦物及鐵質含量1%左右。巖石化學成分主要表現(xiàn)為富硅、富鉀、貧鈣和鋁過飽和（表1）。

表1 研究區(qū)巖石主要氧化物含量特征Table 1 Major elements content of pluton in the study area

巖石Si O2含量70%～76%；鉀含量大于鈉含量，K2O+Na2O一般為7.2%～9.2%，K2O/Na2O百分比接近5：3；Al2O3含量一般為13%～15%；含少量的黑云母及磁鐵礦、鈦鐵礦等，總量不超過10%。巖石具有酸度大、堿質高、鋁過飽和、暗色組分少等地球化學特征，其與我國產鈾花崗巖巖石特征基本一致。

2.3 鈾礦化

研究區(qū)地面伽馬總量及地面伽馬能譜測量測量結果表明，三疊紀花崗巖伽馬照射量率平均值為6.1 nC/kg·h，高于其他地質體2～3倍，巖體高鈾釷區(qū)，鈾含量是其他地質體的2～10倍，表明三疊紀花崗巖鈾含量高，是研究區(qū)主要鈾源體（表2、3）。

表2 研究區(qū)各地質體伽馬照射量率特征表Table 2 Characteristics of gamma exposure rate of main rocks in the study area

破碎帶伽馬照射量率高，標準偏差為其他各地質體2倍，表明破碎帶內鈾分布不均勻，遷移富集特征明顯，是鈾遷移的主要通道和富集場所，成礦條件較好。

研究區(qū)釷鈾比5～10，釷含量高表明該區(qū)為原始高鈾區(qū)（即Gu含量高），狼山中部巖體鈾含量均高于華北地臺花崗巖鈾含量平均值（4.0×10-6）及地殼花崗巖鈾含量平均值（3.5×10-6），表明巖體是較好的鈾源體，鈾的遷移量（ΔU）及浸出率（ΔU/Gu）結果表明，該區(qū)鈾具有明顯的遷出特征，為本區(qū)鈾成礦提供了豐富的物質來源，加之本區(qū)斷裂構造發(fā)育、蝕變強烈，為鈾成礦提供了有利的儲存場所和地球化學環(huán)境。

研究區(qū)鈾異常暈面積約51 km2，占巖體總面積17%（圖3）。鈾礦化及異常集中分布于巖體中南部，以巖體中部的5-1501和北部的1502兩個鈾礦化點最具代表性。5-1501鈾礦化走向213°，地表鈾異常暈，寬1～5 m，斷續(xù)長約150 m，鈾含量100×10-6～709.44×10-6。1502鈾礦化走向北東，地表鈾異常暈寬1～20 m，斷續(xù)長約516 m，鈾含量387.3×10-6～684×10-6。

表3 狼山中部巖體鈾釷含量統(tǒng)計表Table 3 Statistic on uranium and thorium content of plutons in central Langshan

圖3 研究區(qū)鈾異常暈分布Fig.3 Distribution of uranium anomaly halo n the study area

2.4 礦化蝕變

2.4.1 礦物蝕變

石英及長石顆粒沿長軸具弱定向性，顆粒較大者普遍呈破碎狀；斜長石不同程度絹云母化，局部碳酸鹽化，部分斜長石顆粒中見石英呈蠕蟲狀分布構成蠕蟲結構；堿性長石不同程度的高嶺土化，表面渾濁，局部被水滴狀石英交代（圖4）。巖石普遍遭受弱動力變質作用，見絹云母化、綠簾石化、高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化等。

圖4 巖石礦物組分及蝕變特征Fig.4 Thin section showing the mineral composition and alteration characteristics of pluton

2.4.2 賦礦蝕變

賦礦構造破碎帶中巖石蝕變強烈，主要有高嶺土化、硅化、黃鐵礦化、螢石化，以及紫紅色裂隙狀、斑塊狀鉀化，團塊狀、不規(guī)則狀綠泥石化，粉末狀、裂隙狀碳酸鹽化，主構造面附近見淡黃、淺紅色玉髓硅質脈（圖5）。構造蝕變巖與正常圍巖在化學成分上有很大差異，大量Si、Al、Na、Fe3+離子被帶出，Mg、K、H2O等被帶入。

圖5 研究區(qū)礦化蝕變特征Fig.5 Characteristics of mineralization alteration in the study area

強烈的堿交代作用使巖石孔隙度增大，易碎，有利于成礦［7］。強烈的礦化蝕變，加之元素間顯著的遷移，為鈾提供有利的活化遷移、還原富集條件［8］，也是重要的鈾成礦找礦標志［9］。

2.5 礦化類型

2.5.1 淋濾型

5-1501、1502鈾礦化點地表鈾礦化受一定層位控制，礦化多呈層狀、似層狀、透鏡狀。地表鈾礦化極不均勻、局部鈾礦化富集程度高，分析主要是由于地表鈾的活性程度高，鈾的富集、淋失特征明顯，在鈾礦化富集地段見顆粒細小的淺黃綠色次生鈾礦物，初步判定地表鈾礦化主要為后生淋濾型（圖6）。

圖6 淺黃綠色次生鈾礦物Fig.6 Outcrop with secondary uranium minerals in light yellowish green

2.5.2 中低溫熱液型

通過鉆孔查證，深部亦有較好的鈾礦化顯示。礦化主要有2層，埋深125.9～199.2 m，鈾 含 量109×10-6～150×10-6。含 礦 巖 石比較破碎，沿巖石裂隙鉀化強烈，多呈浸染狀、薄膜狀沿巖石裂隙展布，鈾礦化賦存部位及兩側巖石中細小石英脈、偉晶巖脈發(fā)育，煙灰色硅化強烈。鈾礦化與巖石中鉀化、硅化關系密切［10］，判斷深部鈾礦化屬中低溫熱液型。

3 找礦方向

5-1501 鈾找礦靶區(qū)鈾礦化主要產于研究區(qū)中部斷裂構造破碎帶內，鈾礦化及異常帶主要沿斷裂構造呈北東、北西方向展布。地表鈾礦化極不均勻，局部富集程度高，鈾含量最高達709.44×10-6，深部主要有兩層鈾礦化顯示，礦化賦存于碎裂二長花崗巖中。

5-1501 鈾找礦靶區(qū)鈾源豐富，鈾的活化遷移富集特征明顯，導礦容礦構造破碎帶規(guī)模大且礦化蝕變強烈，具有較好的鈾成礦找礦前景。認為該區(qū)鈾礦找礦工作應圍繞靶區(qū)中部斷裂構造的帚狀散開及收斂部位，大致查明構造的時序、規(guī)模、空間展布、產狀等特征，進而開展深部鈾礦化探索查證，總結深部鈾礦化特征及規(guī)模等。

1502鈾找礦靶區(qū)鈾礦化產于巖體北部山前斷裂構造破碎帶內，走向北東40°～50°，傾角較陡，鈾礦化產于灰白色碎裂花崗巖中，破碎帶內硅質脈、石英脈較發(fā)育，礦化蝕變強烈，地表鈾礦化高達684×10-6。

巖體北部區(qū)域大斷裂，規(guī)模大，長達80 km以上，是主要的導礦容礦構造，已發(fā)現(xiàn)1502、1503、1505、1506等鈾礦化點。靶區(qū)鈾礦找礦工作應主要圍繞區(qū)域斷裂構造及其次級斷裂構造形成的破碎帶開展，大致查明構造破碎帶和硅質脈空間展布特征，分析研究其與鈾礦化關系，爭取深部鈾礦找礦新突破。

4 結論

1）研究區(qū)巖體鈾含量普遍較高，為較好鈾源體，且鈾的浸出率高，為鈾的遷移富集提供了豐富的物質來源。

2）研究區(qū)斷裂構造發(fā)育，為鈾的遷移提供了良好的運移通道，構造破碎帶規(guī)模大、各類蝕變強烈，為鈾的富集提供了良好的地球化學障和儲存空間，尤其在構造收斂、交匯部位，鈾礦化最為集中。

3）地表鈾礦化遷移富集特征明顯，局部富鈾區(qū)次生鈾礦物發(fā)育，深部鈾礦化與硅化、鉀化關系密切。

4）狼山中部地區(qū)具備較好的鈾源、導礦容礦、地球化學、礦化蝕變等條件，地表分布諸多鈾礦化點及異常點帶，充分表明研究區(qū)具有較好的鈾成礦找礦前景。