姚振凱，劉 翔，鄭大瑜

(1.核工業(yè)230研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410007；2.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局，湖南 長(zhǎng)沙 410011；3.中核集團(tuán)地礦事業(yè)部，北京100013)

亞歐東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶劃分依據(jù)及鈾成礦域分布

姚振凱1，劉 翔2，鄭大瑜3

(1.核工業(yè)230研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410007；2.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局，湖南 長(zhǎng)沙 410011；3.中核集團(tuán)地礦事業(yè)部，北京100013)

亞歐東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶，其鈾資源量約為全球的50%，是全球最重要的大陸洲際鈾成礦帶。該帶地質(zhì)構(gòu)造和成礦復(fù)雜，活化構(gòu)造作用延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，從早元古宙至今斷續(xù)發(fā)生活化作用，以中新生代活化最為強(qiáng)烈。文章從大地構(gòu)造及其演化控礦的角度，以鈾成礦域?yàn)閱卧?，?duì)劃分該鈾成礦帶的大地構(gòu)造、深部構(gòu)造、地球物理、地球化學(xué)和鈾成礦分布等依據(jù)及鈾成礦域分布作初步論述。

亞歐大陸；東西向活化構(gòu)造；鈾成礦帶；劃分依據(jù)；鈾成礦域

1 引 言

亞歐東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶 ( 以下簡(jiǎn)稱東西向鈾成礦帶 )，橫貫亞歐大陸中部，位于北緯38°～58°；東經(jīng)10°～130°，東西長(zhǎng)約12800km，是全球延伸最長(zhǎng)、鈾資源量最多的洲際鈾成礦帶。該帶在歐洲較窄，南北寬約2400km；在亞洲較寬，增至3600km，總面積約3072×104km2。

該東西向鈾成礦帶涉及中國(guó)北部、俄羅斯南部、蒙古、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦北部、土庫(kù)曼斯坦、阿塞拜疆、格魯吉亞、烏克蘭、保加利亞、羅馬尼亞、捷克、波蘭南部、德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、西班牙、葡萄牙等20個(gè)國(guó)家和地區(qū)。粗略的地質(zhì)界線是：北界自東至西是西伯利亞地臺(tái)和東歐地臺(tái)南緣，南界是華北地臺(tái)北緣、塔里木中間地塊北緣至阿爾卑斯造山帶北緣，東側(cè)與環(huán)太平洋成礦帶復(fù)合，西側(cè)至大西洋。因而該帶不同于特提斯歐亞成礦帶，只是在中、西歐和西亞部分與其北側(cè)相毗鄰。

此鈾成礦帶內(nèi)有鈾礦床300余個(gè)，其鈾資源量約為全球總鈾資源量的一半[1]，是全球最重要的大陸洲際鈾成礦帶。另外，還有一大批超大型金、銅、鉬、鉛鋅等礦床，如金礦床有穆龍?zhí)?7000t)、干谷(1500t)、斯特普納克(1200t)，巴克爾奇克(1200t)，銅礦床有烏達(dá)坎(2000萬(wàn)t)、阿克扎蓋(1200萬(wàn)t)、卡爾馬克爾(1100萬(wàn)t)，故又是全球最重要的洲際金屬礦床成礦帶。再者，此成礦帶橫貫我國(guó)北疆東西，長(zhǎng)達(dá)4800km，其中也有大型和超大型的鈾、稀土金屬等礦床和重要的煤、石油等能源礦產(chǎn)分布，也是我國(guó)重要的多種礦產(chǎn)成礦帶。因而，研究此東西向成礦帶，具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。

此鈾成礦帶地質(zhì)構(gòu)造和鈾成礦復(fù)雜，活化構(gòu)造延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，從早元古宙至今斷續(xù)發(fā)生活化作用，研究成果和觀點(diǎn)也頗多。前人研究多從傳統(tǒng)的槽臺(tái)觀點(diǎn)進(jìn)行，更多的是對(duì)亞洲烏拉爾-薩彥古生代褶皺帶和中西歐海西褶皺帶進(jìn)行了研究，但同時(shí)也注意到海西褶皺帶已橫貫歐亞大陸。蘇聯(lián)康斯坦丁諾夫M.M.，卡贊斯基 В.И.，維利奇金В.И.，舒瓦洛夫Ю.М.等和獨(dú)聯(lián)體Щеточкин В.Н.，Кисляков Я.М.，Серых А.С.，Михайлов Г.Н.，Берикболов Э.С.，Берикболов Б.Р.，Петров Н.Н.，Карелии В.Г.，Горошко М.В.，Малышев Ю.Ф.及我國(guó)學(xué)者王木清、陳祖伊、黃凈白等，先后從不同角度和在不同地域的鈾成礦作用進(jìn)行了研究。但至今為止，尚無(wú)專文從地質(zhì)構(gòu)造和鈾成礦角度來(lái)論述此鈾成礦帶。本文在前人研究基礎(chǔ)上，從大地構(gòu)造及其演化控礦角度，首次提出亞歐大陸東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶，并對(duì)其劃出依據(jù)和鈾成礦單元?jiǎng)澐诌M(jìn)行初步論述，而其鈾成礦學(xué)特征將在另文中討論。

2 東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶劃出依據(jù)

蘇聯(lián)著名地質(zhì)學(xué)家А. А. Нагибина，В.Е.Хаин，А.Л.Яншин(1975)指出[2]，有花崗巖巖漿活動(dòng)的活化區(qū)，在晚古生代呈東西向從西歐延伸到包括蒙古在內(nèi)的亞洲中部，中生代擴(kuò)至東部布列亞和興凱等地。В.Е. Хаин，A.E.Михайлов(1985)指出[ 3]，在西伯利亞和東歐地臺(tái)南側(cè)，中朝地臺(tái)和塔里木地臺(tái)、印度和非洲地臺(tái)之北，存在一條橫貫亞歐的顯生宙東西向褶皺帶。由于該帶多次活動(dòng)，其中包含著許多中間地塊在不同時(shí)期發(fā)生了活化作用。 蘇聯(lián)大地構(gòu)造與成礦學(xué)家謝格洛夫А. Д.(1983)在我國(guó)進(jìn)行地質(zhì)考察訪問和在中科院長(zhǎng)沙大地構(gòu)造研究所講學(xué)期間，筆者是他的全程陪同兼翻譯，有機(jī)會(huì)向他咨詢了有關(guān)蘇聯(lián)活化區(qū)分布的問題，他在送給我的蘇聯(lián)地質(zhì)圖南緣上用鉛筆劃出了一長(zhǎng)條東西向的活化構(gòu)造帶，包括西伯利亞地臺(tái)阿爾丹地盾和東歐地臺(tái)烏克蘭地盾在內(nèi)的蘇聯(lián)南部邊界。以上就是劃分出東西向活化構(gòu)造帶的主要大地構(gòu)造依據(jù)。

美國(guó)大地構(gòu)造與成礦學(xué)家科蒂納 (Jan Kutina，1982)[4]在中科院長(zhǎng)沙大地構(gòu)造研究所講學(xué)時(shí)，根據(jù)全球深部構(gòu)造和磁異常資料得出結(jié)論，約在北緯40°有一條東西向磁異常帶穿越亞歐大陸和美洲，而且是一條活化構(gòu)造帶。因?yàn)楦哒女惓Ｖ車鼑恍┹^低的正磁異常，這些較低的正磁異常表明是一些強(qiáng)烈活化區(qū)，活化作用使磁異常值產(chǎn)生某些降低。另外，薩波日尼科娃И.H.(1988) 指出，在北緯39°以北，東亞和中亞的莫霍面分異都很明顯，位于莫霍面較高位置的中國(guó)陰山帶剛好位于亞洲大陸東西向交界線上。在北緯50°～58°，另一東西向構(gòu)造線在興安嶺-濱海，其在興安嶺地區(qū)莫霍面高，表明亞洲大陸東西向構(gòu)造帶屬莫霍面較高區(qū)域。上述就是劃分東西向活化構(gòu)造帶的主要深部構(gòu)造依據(jù)。

俄羅斯學(xué)者Серых А .С . ，Михайлов Г.Н.(1999)根據(jù)區(qū)域航空伽瑪能譜和放射性地球化學(xué)資料[1]，劃分出橫跨歐亞大陸的近東西向巨型放射性地球化學(xué)帶，其東起楚科奇中間地塊，西至喀爾巴阡山帶，長(zhǎng)約15000km，寬500～1500km。同時(shí)，還指出在整個(gè)歐亞大陸內(nèi)沒有與其相類似的情況，即該帶巖石的鈾和鉀含量平均值較高，地殼底板(深38～60km)明顯呈槽狀下陷，受北部和南部周邊莫霍面(36～30km)的巨大隆起所圍限。該放射性地球化學(xué)帶內(nèi)發(fā)育成熟的大陸殼，由元古代地盾、中間地塊、古老地臺(tái)邊緣部分及泥盆紀(jì)-晚白堊世褶皺帶、裂谷帶和火山巖帶構(gòu)成，只是在南部邊界個(gè)別地段的地殼由古近紀(jì)晚期地層構(gòu)成。該帶北側(cè)以古老的西伯利亞地臺(tái)、西西伯利亞地臺(tái)和東歐地臺(tái)外帶為界，南側(cè)以古老的中朝地臺(tái)、華北地臺(tái)和塔里木地臺(tái)及阿爾卑斯褶皺帶北部為界，本身是地殼強(qiáng)烈活動(dòng)帶，是一種深殼下的巨型構(gòu)造，其內(nèi)的線性斷裂具有相當(dāng)高的貫通性。該帶的地質(zhì)構(gòu)造特征是強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活化作用，以及新構(gòu)造活化作用引起的再次造山作用，伴隨的是親石、親石-親鐵元素的成礦作用。因此，該巨型構(gòu)造帶可看作是巨大的滲透帶、物質(zhì)和熱交換帶，其獨(dú)特的地質(zhì)演化史決定了它的成礦作用。我國(guó)學(xué)者陳祖伊(2002)[5]對(duì)此帶也進(jìn)行了補(bǔ)充說(shuō)明。這些都成為本文劃出東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶的地球物理和地球化學(xué)依據(jù)，但筆者的劃分與Серых А.С.，Михайлов Г.Н. 所指的亞歐東西向成礦帶之間的主要差別，在于前者的東端一直延至興凱湖及太平洋西岸，而在阿爾丹地盾東端未再向北東方向延伸，南端則以華北地臺(tái)邊緣為界，并補(bǔ)充了某些中國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造和鈾礦化資料。

我國(guó)學(xué)者黃凈白、方錫珩、謝佑新(2013)從古生代褶皺帶及其內(nèi)的中間地塊分布提出[6]，在歐亞大陸中部橫貫一條寬大的、不規(guī)則分布的古生代褶皺系，其北部緊鄰西歐陸塊和西伯利亞陸塊，南部是非洲陸塊、印度陸塊和塔里木陸塊。在這一古生代褶皺系內(nèi)存在一系列大小不等的前寒武紀(jì)古地塊(又稱中間地塊)，它們經(jīng)歷多期構(gòu)造-巖漿變動(dòng)，這些中間地塊成為硅鋁質(zhì)高度富集的成熟地質(zhì)體，是大離子半徑元素的富集區(qū)。因此，鈾的富集和這些中間地塊有了不解之緣。這一褶皺系從最西端的西班牙到法國(guó)、德國(guó)、東歐諸國(guó)，再經(jīng)過西亞、中亞諸國(guó)進(jìn)入中國(guó)(天山)和蒙古國(guó)，發(fā)育有多種類型鈾礦床分布的成礦構(gòu)造帶。本文所指的東西向鈾成礦帶與黃凈白等所指的主要差別，在于東端一直延至興凱湖以東的西太平洋，與太平洋洲際鈾成礦帶相復(fù)合。東西向活化構(gòu)造帶形成和結(jié)束較早，北北東向的西太平洋成礦構(gòu)造帶形成和結(jié)束較晚，但東西向構(gòu)造形跡仍然明顯發(fā)育，就像我國(guó)南嶺東西向鈾成礦帶與武夷山北北東向鈾成礦帶相復(fù)合一樣。

筆者根據(jù)前人研究成果，再?gòu)拇蟮貥?gòu)造及其演化的角度分析，認(rèn)為東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶屬一系列古老地臺(tái)夾持的東西向洲際活化構(gòu)造區(qū)。從東到西，北有俄羅斯西伯利亞地臺(tái)、西西伯利亞臺(tái)坪、東歐地臺(tái)，南有中朝地臺(tái)、華北地臺(tái)、塔里木中間地塊、印度地臺(tái)和非洲地臺(tái)。這一夾持區(qū)兩側(cè)地臺(tái)邊緣及其內(nèi)分布的一系列中間地塊，以及部分褶皺帶產(chǎn)生了不同時(shí)期的活化鈾成礦作用。如東歐地臺(tái)烏克蘭地盾在早元古代產(chǎn)生活化[7]，形成烏克蘭鈾成礦域；北哈薩克斯坦科克契塔夫中間地塊在早古生代產(chǎn)生活化鈾成礦作用，形成科克契塔夫鈾成礦域[8]；中西歐地中海一帶的一系列中間地塊，在晚古生代產(chǎn)生活化鈾成礦作用，形成一連串橫貫中歐(東西向)的梅塞亞、法國(guó)中央、波希米亞等鈾成礦域[9]；西伯利亞地臺(tái)阿爾丹地盾，額爾古納-克魯倫、布列亞、興凱等中間地塊，在中生代產(chǎn)生活化鈾成礦作用，形成阿爾丹、額爾古納-克魯倫、布列亞-興凱等鈾成礦域[10，11]；華北地臺(tái)北緣在中生代產(chǎn)生活化作用，形成華北北緣、鄂爾多斯盆北的伊盟隆起鈾成礦域[12，13]；在中亞天山造山帶于新生代產(chǎn)生活化鈾成礦作用，形成伊犁-吐哈鈾成礦域；在年青的圖蘭地臺(tái)于新生代產(chǎn)生活化作用，形成中克茲爾庫(kù)姆、楚薩爾蘇伊、錫爾達(dá)林等鈾成礦域[14，15]；在蒙古南部于新生代發(fā)生強(qiáng)烈活化作用[16]，形成戈壁-塔木查干鈾成礦域。上述鈾成礦域連成亞歐大陸東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶(圖1)。

3 鈾成礦域劃分及其分布

亞歐東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶的成礦單元?jiǎng)澐?，是根?jù)相應(yīng)大地構(gòu)造單元及其演化，依次采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共6個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)是洲際鈾成礦帶，相應(yīng)為超級(jí)大地構(gòu)造單元，是由多個(gè)不同的一級(jí)大地構(gòu)造單元的有機(jī)組合而成；Ⅱ級(jí)是洲內(nèi)跨國(guó)鈾成礦帶，也是多個(gè)不同的一、二級(jí)大地構(gòu)造單元的有機(jī)組合，但規(guī)模相對(duì)較小，包含的一、二級(jí)大地構(gòu)造單元數(shù)量也相對(duì)較少；Ⅲ級(jí)是鈾成礦域，是相當(dāng)于一級(jí)或二級(jí)大地構(gòu)造單元，如中間地塊、地盾和地臺(tái)邊緣活化區(qū)，中間地塊由于地質(zhì)和成礦特征均不同于槽、臺(tái)區(qū)，故作為一級(jí)大地構(gòu)造單元對(duì)待；Ⅳ級(jí)是鈾成礦帶(區(qū))，當(dāng)為帶狀分布時(shí)稱鈾成礦帶，不成帶時(shí)稱鈾成礦區(qū)，相當(dāng)于二級(jí)或三級(jí)大地構(gòu)造單元，如一些較大盆地、隆起構(gòu)造帶及火山構(gòu)造帶，或巨型區(qū)域性大斷裂帶；Ⅴ級(jí)是鈾礦田，相當(dāng)于中型盆地、斷裂交結(jié)組合區(qū)；Ⅵ級(jí)是鈾礦床，相當(dāng)于較小盆地及不同方向斷裂交結(jié)處，或是破火山口構(gòu)造等。

圖1 亞歐大陸東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶鈾成礦域分布略圖Fig.1 Distribution sketch of uranium province along the EW ward Eurasian reactivated tectonic belt

關(guān)于鈾成礦域的含義至今地質(zhì)界尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各家劃分相差十分懸殊。筆者認(rèn)為，鈾成礦域要以一個(gè)較大的一、二級(jí)大地構(gòu)造單元為前堤，不宜以地理單元或行政區(qū)進(jìn)行劃分，要有一、二種獨(dú)特發(fā)育的鈾礦床成因-工業(yè)類型，有數(shù)萬(wàn)噸以上的鈾資源量，而成礦域面積不宜過小或過大，不宜超過一個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元。 如國(guó)內(nèi)外有的學(xué)者把中亞上千萬(wàn)平方公里歸之為一個(gè)中亞成礦域，包括多個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元，似乎過大，值得商榷。在俄羅斯有學(xué)者對(duì)有較好遠(yuǎn)景的鈾成礦域，還應(yīng)用潛在鈾成礦域的概念。

據(jù)上所述，把亞歐東西向洲際鈾成礦帶歸屬為一級(jí)成礦構(gòu)造單元，然后劃分出亞洲東西向跨國(guó)鈾成礦帶和歐洲東西向跨國(guó)鈾成礦帶。鈾成礦域分為地臺(tái)活化區(qū)、地盾活化區(qū)、中間地塊活化區(qū)，褶皺帶活化區(qū)等鈾成礦域。從簡(jiǎn)化文字出發(fā)，在成礦域命名中省略了大地構(gòu)造單元名稱。如烏克蘭地盾活化區(qū)鈾成礦域簡(jiǎn)化稱為烏克蘭鈾成礦域，波希米亞中間地塊活化區(qū)鈾成礦域簡(jiǎn)化稱為波希米亞鈾成礦域等(表1)。應(yīng)當(dāng)指出，在中亞有些地區(qū)，如我國(guó)塔里木中間地塊北和烏茲別克斯坦費(fèi)爾干盆地及周邊，有可能擴(kuò)大成為新的鈾成礦域。

表1 亞歐大陸東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶鈾成礦域Table1 Uranium metallogenic province along the EW ward Eurasian reactivated structure belt

上述20個(gè)鈾成礦域，有15個(gè)分布在亞洲，其余5個(gè)在歐洲。歐洲的鈾成礦域發(fā)現(xiàn)較早，研究程度較高，有些成礦域內(nèi)的部分或大部分礦床已開采完畢，或因人口稠密及環(huán)保等原因已停止開采，為了研究鈾成礦規(guī)律，指導(dǎo)其它地區(qū)找礦和研究，仍列入了論述范疇。亞洲的鈾成礦域內(nèi)，本文把俄羅斯學(xué)者劃分的布列亞中間地塊鈾成礦域和興凱中間地塊鈾成礦域合并為布列亞-興凱鈾成礦域。因?yàn)檫@兩個(gè)鈾成礦域都位于中俄邊境，并延伸到中國(guó)黑龍江省，實(shí)際上是一個(gè)較大的中間地塊活化鈾成礦域，考慮到俄羅斯在當(dāng)?shù)刈隽溯^多的鈾礦勘察工作及研究程度較高，故采用保留原名的組合名稱。在哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、俄羅斯、中國(guó)和蒙古的鈾成礦域內(nèi)，有一大批大型和超大型可地浸砂巖型鈾礦床，開采和選冶成本低，有的正在或準(zhǔn)備開采，國(guó)際上一些著名的大型礦業(yè)公司和核電企業(yè)先后進(jìn)入中亞進(jìn)行投資興建鈾礦山。

鈾成礦域的時(shí)空分布，與構(gòu)造單元演化的活化構(gòu)造作用期有著密切的成生聯(lián)系。由此，按大地構(gòu)造單元演化劃分：烏克蘭和阿爾丹兩個(gè)鈾成礦域分布在地盾活化區(qū)，西西伯利亞南緣、華北北緣、伊盟隆起、楚薩雷蘇-錫爾達(dá)林、肯楚別、中央克茲爾庫(kù)姆、濱里海等7個(gè)鈾成礦域分布在地臺(tái)活化區(qū)內(nèi)，科克塔契夫、法國(guó)中央、波希米亞、阿莫利坎、梅塞塔、布列亞-興凱、維季姆、額爾古納-克魯倫等8個(gè)分布在中間地塊活化區(qū)內(nèi)。薩彥、戈壁-塔木查干和下伊犁-吐哈等3個(gè)分布在海西褶皺帶內(nèi)，也同樣經(jīng)過相對(duì)短暫的后海西期地臺(tái)階段，也應(yīng)是地臺(tái)活化區(qū)。

眾所周知，地盾是地臺(tái)結(jié)晶基底的隆起部分，中間地塊又類似于小地臺(tái)。因此，上述地盾活化區(qū)、中間地塊活化區(qū)和所謂的地槽褶皺帶活化區(qū)，實(shí)質(zhì)上都屬于地臺(tái)活化區(qū)?？梢哉J(rèn)為，經(jīng)過槽、臺(tái)和活化階段演化的成熟大陸殼，對(duì)鈾成礦是最有利的大地構(gòu)造環(huán)境。

本文只是對(duì)亞歐東西向活化構(gòu)造鈾成礦帶的初步探索，因涉及范圍廣、問題多，有待國(guó)內(nèi)及國(guó)際有關(guān)部門專家學(xué)者共同深入研究。本文構(gòu)思過程中得到陳祖伊高級(jí)工程師(研究員級(jí))的幫助，成文后承蒙黃賢芳高級(jí)工程師(研究員級(jí))提出寶貴的修改意見，特此致謝。

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(，Continuedonpage205)(，Continuedfrompage198)

TheDivisionBasisoftheEurasianEWStrikeReactivatedTectonicUraniumMetallogenicBeltandDistributionofUraniumProvinces

YAO Zhen-kai1，LIU Xiang2，ZHENG Da-yu3

(1.ResearchInstituteNo.230，CNNC，Changsha，Hunan410007，China；2.HunanNuclearGeologicalBurreu，Changsha，Hunan410011，China；3.DepartmentofGeology&Mining，CNNC，Beijing100013,China)

Over half of the global uranium resources occurred along the east-west activated Eurasian tectonic belt which is the most important in the world.The geological structure and uranium mineralization are complicated in the belt.From early Proterozoic，the tectonic activity occurred intermittently，Especially in the Mesozoic and Cenozoic period，the activity were the most strongest.In this paper，the basis of the geotectology，deep-crustal stracture，geophysic-geochimistry and distribution of uranium mineralization were discussed for the division of the reactivated tectonic uranium metallogenic belt and the distribution of uranium mineralization provinces from the views of geotectonics and evolution ore controlling.

Eurasian continental；EW-ward reactivated tectonic；uranium metallogenic belt； distribution of uran-ium province

2013-12-10

姚振凱(1934—)，男，高級(jí)工程師(研究員級(jí))，1959年畢業(yè)于蘇聯(lián)第聶泊爾礦業(yè)學(xué)院地質(zhì)系，長(zhǎng)期從事鈾礦地質(zhì)和成礦學(xué)研究工作。E-mail：yaozhenkai123@163.com

1000-0658(2014)04-0193-06

P612

A