多倫縣核桃壩地區(qū)火山巖型鈾成礦條件分析及找礦方向

桑小霞

（核工業(yè)二0 八大隊(duì)科研隊(duì)，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古多倫縣西北18 km 處，20 世紀(jì)80 年代初期在該區(qū)地面伽瑪能譜測量時(shí)發(fā)現(xiàn)了7-5 火山巖型鈾礦點(diǎn)，并做了簡單的地質(zhì)工作，這片區(qū)域后期的工作由于地質(zhì)工作整體規(guī)劃變動(dòng)暫時(shí)擱置，直到近年來隨著“我國鈾礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)與勘查”工作的開展，熱液型鈾礦重新引起了重視。在此背景下，核工業(yè)二0 八大隊(duì)在內(nèi)蒙古中部地區(qū)開展了熱液型鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)與編圖研究等工作，在核桃壩地段的淺部和深部發(fā)現(xiàn)了一些鈾礦化和較好的鈾礦體，取得了新的找礦突破。

筆者依據(jù)所參與的“內(nèi)蒙古中部熱液型鈾礦地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目，結(jié)合鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目的地質(zhì)找礦成果，對(duì)研究區(qū)鈾成礦條件進(jìn)行分析，并通過與460鈾礦床對(duì)比研究，探討了下一步找礦方向，期望對(duì)今后的找礦工作能有所啟發(fā)。

1 地質(zhì)構(gòu)造背景

核桃壩地區(qū)基底大地構(gòu)造分區(qū)如圖1 所示。

圖1 核桃壩地區(qū)基底大地構(gòu)造分區(qū)圖

核桃壩地區(qū)位于沽源—紅山子鈾成礦帶的中心部位，大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)北緣與內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系接壤部位，與鄰區(qū)沽源460 礦床屬于同一構(gòu)造單元，具有著相似的地質(zhì)演化歷史和鈾成礦地質(zhì)條件。

自中生代以來，本區(qū)處在環(huán)太平洋構(gòu)造域中，巖漿-火山活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁。經(jīng)歷了古亞洲洋構(gòu)造域向環(huán)太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換過程，產(chǎn)生大規(guī)模的巖漿侵入，強(qiáng)烈的火山噴發(fā)活動(dòng)及盆嶺構(gòu)造格局[1]，對(duì)于晚中生代火山活動(dòng)和鈾成礦都有一定的控制作用，為火山巖型鈾成礦提供了優(yōu)越的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。

2 火山型鈾成礦條件分析

2.1 基底條件

研究區(qū)屬于地臺(tái)邊緣相對(duì)活躍的部分，其基底成熟度高，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，對(duì)鈾成礦有利。基底地層以新太古界烏拉山群、下二疊統(tǒng)三面井組、額里圖組為主，如圖2 所示。其中烏拉山群（Ar3W）深變質(zhì)巖普遍發(fā)育不同程度的鉀質(zhì)混合巖化作用，導(dǎo)致基底變質(zhì)巖系中鈾的活化遷移并得以相對(duì)富集，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)從1.22×10-6增加到5.83×10-6，成為區(qū)域鈾成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)；三面井組（P1sm）為中基性火山巖-陸源碎屑巖建造，該套地層鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為3×10-6～4×10-6；額里圖組（P1e）主要為安山玢巖、凝灰角礫巖、長石石英砂巖、長石砂巖，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.2×10-6[2]。

基底侵入巖發(fā)育，以晚古生代和三疊紀(jì)-早中侏羅世酸性巖類為主，其中中生代花崗巖的平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)5.2×10-6，鈾的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，供鈾能力較強(qiáng)[2]，是區(qū)內(nèi)中生代酸性火山巖重要的物源。

2.2 蓋層條件

火山巖蓋層由滿克頭鄂博組（J3m）、白音高老組（J3b）火山巖系和侵入該巖系的超淺層的次火山巖體組成，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0×10-6～5.1×10-6。

區(qū)內(nèi)火山巖蓋層具有多旋回發(fā)育的特點(diǎn)，隨著火山巖從老到新，從中性到酸性的演化，巖石中鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐步累積增高，到白音高老組最晚期的次火山巖階段，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最高峰，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到7.7×10-6[2]，是本區(qū)供鈾能力最強(qiáng)的鈾源體。因此白音高老組酸性火山巖和次火山巖整體的厚度大或者是體積大、大面積分布的區(qū)域，對(duì)于鈾成礦而言，具有較高的成礦潛力。

2.3 火山巖巖性巖相條件

區(qū)內(nèi)巖相類型主要包括火山碎屑流相、爆發(fā)空落相、溢流相、侵出相和次火山相。其中火山碎屑流相在區(qū)內(nèi)分布最廣，爆發(fā)空落相多呈夾層出現(xiàn)于熔結(jié)凝灰?guī)r中，溢流相以流紋巖為主，這些巖相類型在滿克頭鄂博組、白音高老組中分布均較為普遍。侵出相主要為流紋巖穹丘。次火山相也十分發(fā)育，以核桃壩—敖包底為中心略呈北西向展布，巖性以流紋巖為主，二道溝見隱爆角礫巖發(fā)育。研究區(qū)內(nèi)的7-5 鈾礦點(diǎn)和鄰區(qū)460 礦床都與次火山相的次火山巖關(guān)聯(lián)性更加強(qiáng)烈，在次流紋巖內(nèi)及其接觸帶、距次火山巖一定范圍的圍巖的中均能見到一定的鈾礦化。

2.4 斷裂構(gòu)造條件

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)十分復(fù)雜，具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)[2]。中生代以來斷裂構(gòu)造的基本骨架主要是受近EW 向古斷裂與中生代NE 向、NNE 向斷裂復(fù)合的控制，同時(shí)斷裂構(gòu)造的基本骨架又直接控制了區(qū)內(nèi)中生代巖漿-火山活動(dòng)和火山構(gòu)造的形成。這些深大斷裂成為深部流體向上運(yùn)移、鈾活化遷移及含礦熱液上升的主要通道。其中區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的7-5 鈾礦點(diǎn)就產(chǎn)在NE 向長蟲壩—北石門斷裂與EW 向正鑲白旗南—多倫大斷裂交匯部位，鄰區(qū)沽源460、534 鈾礦床均受張北—沽源大斷裂的次級(jí)平行斷裂控制。因此，研究區(qū)發(fā)育深大斷裂與其次級(jí)斷裂的交匯部位，應(yīng)是找礦的重點(diǎn)區(qū)域。

2.5 火山構(gòu)造條件

研究區(qū)處于多倫火山盆地中部，有多個(gè)火山機(jī)構(gòu)。其主體是滿克頭鄂博—瑪尼吐旋回正藍(lán)旗破火山和白音高老旋回多倫破火山。次火山巖體發(fā)育，鈾礦化與小的次火山巖體關(guān)系非常密切，但圍巖仍存在有較大差異，既為成礦熱液的沉淀提供了良好的通道和場所，也有利于再次構(gòu)造活動(dòng)的開展。當(dāng)火山機(jī)構(gòu)與次級(jí)斷裂以及次火山巖體相復(fù)合時(shí)往往控制鈾礦床定位。已發(fā)現(xiàn)的480 礦床正是發(fā)育于這種復(fù)合部位。

2.6 熱液蝕變條件

熱液蝕變是火山巖型鈾礦最終富集成礦的重要條件，對(duì)找礦有明顯的指示作用[3]。區(qū)內(nèi)熱液活動(dòng)頻繁，鈾及多金屬礦化均伴有較強(qiáng)的圍巖蝕變，蝕變種類和期次多，且?guī)追N蝕變作用相互疊加，受火山期后斷裂構(gòu)造、環(huán)狀斷裂、放射狀斷裂、次火山巖體控制明顯。

3 與鄰區(qū)沽源火山巖型鈾成礦條件對(duì)比及找礦方向

3.1 與鄰區(qū)沽源火山巖型鈾成礦條件對(duì)比

研究區(qū)與鄰區(qū)火山巖型鈾成礦條件對(duì)比如表1 所示。研究區(qū)與鄰區(qū)沽源460 鈾礦床相同之處：一是對(duì)于所處的大地構(gòu)造上，它們均位于大興安嶺—燕山中生代火山活動(dòng)帶上，在火山構(gòu)造、基底巖石建造、火山巖建造、熱液蝕變、鈾礦成因類型等方面具有很大相似性；二是礦床定位受斷裂、火山構(gòu)造、次火山巖體控制較為明顯。不同之處：在沽源已發(fā)現(xiàn)大型的鈾礦床，研究區(qū)由于工作程度較低，目前僅在7-5 鈾礦點(diǎn)進(jìn)行了鉆探查證，發(fā)現(xiàn)了工業(yè)鈾礦化[4]，顯示出研究區(qū)良好的找礦潛力。

表1 研究區(qū)與鄰區(qū)火山巖型鈾成礦條件對(duì)比

馬圈子—二道溝地段位于多倫破火山南西邊緣，斷裂構(gòu)造發(fā)育，是NE 向長蟲壩—北石門大斷裂和EW向正鑲白旗南—多倫大斷裂交匯部位，次火山相流紋巖體、隱爆角礫巖、環(huán)形斷裂及螢石化、褐鐵礦化十分發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)二道溝銀鉛鋅多金屬礦化點(diǎn)，具備了火山巖型鈾成礦的有利條件，對(duì)形成多金屬礦亦有利。因此，馬圈子—二道溝地段應(yīng)是研究區(qū)鈾多金屬成礦的最有利遠(yuǎn)景地段。

3.2 找礦方向

重視構(gòu)造的控制作用。重點(diǎn)探尋區(qū)域性斷裂及其次級(jí)斷裂與火山機(jī)構(gòu)以及次火山巖體相復(fù)合部位，且白音高老組酸性火山巖和次火山巖厚度大或體積大、分布廣地段應(yīng)是找礦重點(diǎn)區(qū)。

注意就礦找礦。發(fā)現(xiàn)的已知礦點(diǎn)僅做了鉆探查證工作，在鉆孔的淺部和深部發(fā)現(xiàn)了一些鈾礦化和鈾礦體，還沒有開展深入系統(tǒng)的勘查工作，在深入分析、研究、消化基礎(chǔ)地質(zhì)的基礎(chǔ)上，著重就斷裂、火山機(jī)構(gòu)、賦礦次流紋巖體等對(duì)成礦過程、成礦機(jī)理的研究，并輔以一定的鉆探揭露工作，開展攻深找盲，以發(fā)現(xiàn)深部可能存在的富大礦體，擴(kuò)大找礦規(guī)模。

探索開辟新的找礦靶區(qū)。在馬圈子—二道溝鈾多金屬礦遠(yuǎn)景地段，找礦工作還非常薄弱，可開展概略的地質(zhì)、物探綜合調(diào)查工作，在二道溝選擇構(gòu)造、蝕變有利部位進(jìn)行解剖揭露工作，以期有新發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)論

研究區(qū)位于華北地臺(tái)的邊緣，經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜演化，在中生代發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活化，廣泛發(fā)育火山活動(dòng)，為火山巖型鈾成礦提供了優(yōu)越的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境?；赘烩櫟拟涃|(zhì)混合巖和三疊紀(jì)花崗巖、蓋層富鈾的酸性火山巖和白音高老組（J3b）最晚期次火山巖富鈾體，構(gòu)成研究區(qū)良好的鈾源條件。區(qū)內(nèi)斷裂-火山構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)成多部位交切復(fù)合部位，在構(gòu)造交切復(fù)合部位巖石破碎蝕變發(fā)育強(qiáng)烈，蝕變作用多期疊加，礦化顯示明顯。因此，研究區(qū)具有良好的成礦前景。目前，查證工作取得了新突破，顯示研究區(qū)具有較大的找礦潛力。今后應(yīng)在研究基礎(chǔ)地質(zhì)的基礎(chǔ)上，就著眼于探尋次級(jí)斷裂與火山機(jī)構(gòu)的復(fù)合部位、已知鈾礦點(diǎn)規(guī)模的進(jìn)一步挖掘，同時(shí)嘗試加大探索開辟新區(qū)，尋求新的技術(shù)手段包括數(shù)字化信息等多維度的綜合信息。通過綜合研判、分析來部署勘查工作，才能取得更好的效果。