姚振凱,劉翔,鄭大瑜
(1.核工業(yè)二三○研究所,長沙410007;2.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局,長沙410011;3.中核集團(tuán)地礦事業(yè)部,北京100013)
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)成礦地質(zhì)特征
姚振凱1,劉翔2,鄭大瑜3
(1.核工業(yè)二三○研究所,長沙410007;2.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局,長沙410011;3.中核集團(tuán)地礦事業(yè)部,北京100013)
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)位于我國東北黑龍江省的中俄邊境,是一跨國界的鈾成礦區(qū),其中發(fā)現(xiàn)一批火山巖型、交代巖型、含煤砂巖型和砂巖型等鈾礦床。成礦區(qū)鈾源豐富,多期次侵入的花崗巖體出露廣;火山機(jī)構(gòu)多,中新生代盆地發(fā)育,是鈾成礦有利區(qū)域。俄羅斯境內(nèi)投入了大批探礦工程量,鈾礦勘查程度較高,獲得了較好的找礦效果。
布列亞—老爺嶺—興凱中間地塊;活化區(qū);鈾成礦區(qū);成礦地質(zhì)特征
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū),系布列亞—老爺嶺—興凱中間地塊活化區(qū)鈾成礦區(qū),位于黑龍江省東北的中俄邊境,屬一個(gè)跨國鈾成礦區(qū)。在俄羅斯境內(nèi)分為布列亞和興凱2個(gè)中間地塊,并投入了大批探礦工程量,先后發(fā)現(xiàn)一批鈾礦床,俄羅斯戈羅什柯(М.В.Горошко)等分別稱為布列亞鈾成礦區(qū)和興凱鈾成礦區(qū)[1]。鑒于此兩中間地塊均延伸至中國境內(nèi),在我國稱老爺嶺中間地塊,3個(gè)中間地塊實(shí)際上連成一體,都在中生代經(jīng)歷了強(qiáng)烈活化作用,故統(tǒng)稱其為布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)[2]。
該成礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和鈾成礦研究,經(jīng)中俄地學(xué)人員長期勘查和研究,取得了一系列成果。黑龍江省地礦局把我國境內(nèi)的與布列亞—興凱地塊相連的地塊稱為老爺嶺地塊[3],陳祖伊等稱為伊春—佳木斯地塊,并對相關(guān)砂巖型鈾礦進(jìn)行了研究[4]。陳國達(dá)等把此跨國地塊劃為布列亞活化區(qū)和興凱活化區(qū)[5]。核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,分別列為布列亞潛在鈾成礦省和興凱潛在鈾成礦省[6]。趙鳳民把布列亞和興凱中間地塊的鈾礦歸為俄羅斯遠(yuǎn)東鈾礦?。?]。筆者從借鑒俄羅斯的成果出發(fā),綜合研究該鈾成礦區(qū)的成礦地質(zhì)特征,對我國鈾礦找礦有實(shí)際意義。
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)的大地構(gòu)造位置,按活化構(gòu)造理論歸為亞歐EW向活化構(gòu)造帶東端的布列亞—老爺嶺—興凱中間地塊活化區(qū)。該區(qū)呈SN向展布,東側(cè)為阿林錫霍特活化區(qū),北為克魯倫活化區(qū),西北為興安內(nèi)蒙活化區(qū),西南為松遼活化區(qū),南為北朝遼魯活化區(qū)(圖1)。該活化區(qū)為一巨型花崗巖穹隆,構(gòu)造-巖漿作用發(fā)育,以中生代構(gòu)造-巖漿活化作用最為強(qiáng)烈,形成多階段多期次的復(fù)式花崗巖體。晚期構(gòu)造疊加作用顯著,形成一系列中新生代火山機(jī)構(gòu)、沉積盆地及有關(guān)鈾礦床。
圖1 布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)大地構(gòu)造簡圖(據(jù)陳國達(dá),等,有修改.1994)Fig.1Geotectonic sketch of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region(Modified after CHENG Guoda,et al.,1994)
該鈾成礦區(qū)的大地構(gòu)造演化,經(jīng)歷了前地槽、地槽、地臺和活化4個(gè)大地構(gòu)造階段。結(jié)晶基底是新太古界麻山群等,零星出露于我國黑龍江境內(nèi)的八面通隆起、虎頭隆起及俄羅斯契格多曼隆起、圖蘭隆起等地,巖性為絹云母綠泥石片巖、綠簾石綠泥石片巖、黑云母石英片巖、石墨片麻巖、混合巖、混合花崗巖、二云母斜長片麻巖、角閃石片麻巖、二輝麻粒巖等,巖石為深變質(zhì)的角閃巖相。過去曾把麻山群列為古元古界,但我國測得麻山群中二輝麻粒巖的輝石年齡為2 559 Ma,說明麻山群應(yīng)列為新太古界[3]。這些新太古代變質(zhì)巖組成的構(gòu)造層,呈EW向穹隆分布,標(biāo)志著新太古代麻山運(yùn)動(dòng)屬EW向構(gòu)造系,為前地槽階段形成的前地槽層(表1)。
古元古代至新元古代末期為地槽階段。在坳陷區(qū)多次交替形成火山巖和沉積巖,我國古元古界興東群厚達(dá)7 320 m,測得年齡為1 860~1 840 Ma;新元古界張廣才嶺群厚達(dá)3 330 m,測得年齡為672~627 Ma。這些巖石為中淺變質(zhì)的片巖、千枚巖系,夾細(xì)碧角斑巖、硅質(zhì)巖,構(gòu)成優(yōu)地槽型建造組合。新元古代晚期地槽回返,產(chǎn)生初次造山作用,伴有深大斷裂形成和二長花崗巖體、花崗閃長巖等侵入,其同位素年齡分別為1 200~1 000 Ma、900~700 Ma和670 Ma,構(gòu)成地槽構(gòu)造層。此后山地剝蝕,轉(zhuǎn)為地臺階段。
早寒武世至中三疊世為地臺階段。早寒武世地殼下沉,海水漫浸,沉積了厚約300 m的石灰?guī)r、泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖和粉砂質(zhì)頁巖等,以不整合上覆于地槽構(gòu)造層之上。中寒武世開始海退,致使中寒武統(tǒng)至下泥盆統(tǒng)缺失。中泥盆世起地殼震蕩運(yùn)動(dòng)頻繁,海陸沉積交替,至中三疊世形成一套地臺型陸源砂頁巖建造、碳酸鹽巖建造、凝灰質(zhì)砂頁巖建造和含煤砂頁巖建造等組合,其中上石炭統(tǒng)有厚超出10 m的濱海相煤層,顯示為地臺型淺海與平坦陸地環(huán)境。地臺階段晚期有斷裂活動(dòng),形成中基性、堿性火山巖噴發(fā)及鉀質(zhì)黑云母花崗巖侵入。上述巖石組合屬地臺構(gòu)造層。
晚三疊世至今為活化階段。晚三疊世至晚白堊世地殼發(fā)生強(qiáng)烈斷塊運(yùn)動(dòng),形成中生代裂谷和斷塊造山(第二次造山),構(gòu)成盆嶺反差大的構(gòu)造地貌。盆地內(nèi)為分選性差,厚度達(dá)8 000~12 000 m的陸源紅色碎屑巖建造、凝灰質(zhì)砂頁巖建造、含煤砂頁巖建造、含油砂頁巖建造及陸相火山雜巖建造等。其中晚侏羅至早白堊世末形成的布列亞煤田,在厚達(dá)2 000 m的早白堊世煤系內(nèi),有25層可采煙煤,儲量達(dá)5.4×109t。沿?cái)嗔研纬纱罅垦嗌狡诨◢弾r體。進(jìn)入新生代后地殼構(gòu)造-巖漿活動(dòng)減弱,晚新近紀(jì)形成次火山巖及厚達(dá)76 m的黑灰色氣孔狀-致密塊狀玄武巖巖被,不整合覆蓋于白堊系或更老地層之上。第四紀(jì)部分地區(qū)下沉,堆積了較厚的湖相細(xì)砂、亞黏土等沉積。它們共同組成活化構(gòu)造層,現(xiàn)階段的大地構(gòu)造性質(zhì)屬中間地塊活化區(qū)。
據(jù)地球物理資料,深部構(gòu)造為近SN向的上地幔坳陷區(qū),東側(cè)莫霍面平緩抬起,屬EW向活化構(gòu)造帶與NE向西太平洋構(gòu)造帶復(fù)合地段,外地殼厚度為32~40 km,屬典型的成熟度較高的陸殼。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的水平和垂直位移幅度都大,有著名的NE向郯廬斷裂穿越,近期仍有斷裂活動(dòng),曾發(fā)生多次強(qiáng)烈地震。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜,斷塊斷裂發(fā)育,以興凱中間地塊東南區(qū)為例說明。該區(qū)深部構(gòu)造具有不同系列的構(gòu)造圈漏斗,殼源和幔源物質(zhì)在此進(jìn)行對流。在中新生代中間地塊邊緣發(fā)生強(qiáng)烈水平運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致巖層呈NNE走向。EW、NNE向斷裂發(fā)育,構(gòu)成明顯的經(jīng)緯方格斷塊。此外,還有NE、NW、SN向線形斷裂和環(huán)狀斷裂,線形斷裂以EW向的最為發(fā)育。這些斷裂控制著巖漿巖及大型破火山口型火山-構(gòu)造盆地、火山-構(gòu)造隆起分布,及大量中心型火山噴發(fā)。沿?cái)嗔褟V泛發(fā)育著鈉長石化、絹云母化等熱液-交代蝕變作用和內(nèi)生金屬礦化。EW、SN向斷裂形成最早,古老火山巖帶沿這些斷裂分布,并被花崗巖帶分割開。NW向斷裂可能形成于中新元古代,控制著晚寒武世的酸性巖漿巖分布。NNE向斷裂形成最晚,使興凱中間地塊呈NNE向棱角形態(tài)。
表1 布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)大地構(gòu)造和地質(zhì)建造演化Table 1Evolution of geotectonic and geological formation of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)的成礦單元?jiǎng)澐?,按成礦區(qū)、成礦集結(jié)區(qū)、礦田、礦床等4個(gè)層次,即布列亞、興凱和老爺嶺3個(gè)鈾成礦集結(jié)區(qū),3個(gè)鈾礦田:麥爾金、小欣甘、南西涅戈?duì)栤櫟V田;20處礦床(表2)。
成礦區(qū)內(nèi)的鈾礦床類型,按含礦主巖依其總鈾資源量排序?yàn)椋夯鹕綆r型(拉斯多奇卡、卡緬努什)、花崗巖外帶型(莫洛杰日)、煤盆砂巖(拉科夫)和砂巖型(綏棱)、交代巖型(費(fèi)尼克斯)及磷塊巖型(帕齊格羅夫)等5種。
2.1 布列亞鈾成礦集結(jié)區(qū)
布列亞鈾成礦集結(jié)區(qū),位于黑龍江省北側(cè)俄境內(nèi)同名中間地塊,主要分布有不同時(shí)代的花崗巖類。結(jié)晶基底是太古宙變質(zhì)雜巖,是經(jīng)多次花崗巖化后呈殘塊形式保存下來。其上沉積了元古宙至早寒武世碳酸鹽-陸源碎屑沉積,中寒武世至中三疊世沉積缺失,晚三疊世至中侏羅世為陸源碎屑沉積,上述沉積主要分布在東部地區(qū)。中侏羅世至早白堊世有花崗巖類侵入及火山噴發(fā),形成中新生代安山巖為主的火山巖帶及含煤山間盆地。鈾成礦時(shí)代為晚古生代及中新生代,鈾礦類型主要為火山巖型、花崗巖型和磷塊巖型,這些鈾礦床分別歸屬麥爾京礦田和小欣甘礦田。
麥爾京鈾礦田位于布列亞中間地塊中部,麥爾京坳陷東側(cè)的NE向長條塊狀隆起內(nèi)(圖2)。據(jù)重力測量資料,坳陷南部為不對稱結(jié)構(gòu),北西側(cè)較平緩,往東盆底逐漸下降至深2 000~3 000 m。坳陷基底有厚約1 700 m新元古代黑云母、二云母片巖、云母-長石-石英片巖、角閃石片巖、石英巖和大理巖等,變質(zhì)程度屬深變質(zhì)的角閃巖相,有新元古代花崗巖類穿切。其上有厚約800 m的震旦紀(jì)灰?guī)r、白云巖夾千枚狀板巖,及厚約1 300 m含有機(jī)殘骸的早寒武世碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖、粉砂巖和砂巖,并被奧陶紀(jì)二云母、黑云母花崗巖類所穿切。早泥盆世地層呈被隔離構(gòu)造塊段出現(xiàn),并以中酸性火山巖和火山-沉積巖為主,特別是凝灰質(zhì)礫巖和砂巖發(fā)育,其次是淺海相層凝灰?guī)r、粉砂巖、灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖。石炭系由長石砂巖、礫巖、凝灰質(zhì)砂巖、流紋英安巖和層凝灰?guī)r等組成,以不整合上覆于前寒武系之上。晚石炭世花崗巖類侵入體有角閃石-黑云母花崗巖和角閃石花崗巖、花崗閃長巖、石英-閃長巖及斑狀中細(xì)粒黑云母花崗巖。晚期花崗巖類比早期分布更為廣泛,并以大巖基形式產(chǎn)出。晚二疊世正長巖和花崗正長巖出露于礦田南部,早三疊世淺色黑云母花崗巖穿切較老的侵入體。
表2 布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)成礦單元Table 2Metallogenic units of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region
圖2 麥爾京鈾礦田地質(zhì)略圖(據(jù)М.В.Горощко,2006)Fig.2Geological sketch of Maierjing uranium field(After М.В.Горощко,2006)
礦田內(nèi)震旦紀(jì)至早寒武世地層含鈾量較高,其中含石英-云母的巖層及碳硅質(zhì)板巖,平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.6×10-6和23.0×10-6,黑云母花崗巖類含鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)7.9×10-6,而且鈾浸出率達(dá)74%~93%,可為爾后鈾活化提供成礦鈾源。多數(shù)鈾礦床分布受斜切的斷裂構(gòu)造控制,有的分布于花崗巖外接觸帶中。礦田鈾礦化均產(chǎn)于斷裂破碎巖帶內(nèi),集中分布于3個(gè)礦結(jié)內(nèi):
1)圖尤尼曼礦結(jié),位于礦田北部,分兩條NW向相互平行的魯卡切克和阿隆京鈾礦化帶。南側(cè)魯卡切克鈾礦化帶有烏斯洛夫鈾礦床,賦存于有花崗斑巖、花崗閃長斑巖和流紋斑巖穿切的中元古代變質(zhì)的長石砂巖、石英砂巖、粉砂巖及千枚狀板巖內(nèi)。北東側(cè)的阿隆京鈾礦化帶有莫洛杰日鈾礦床產(chǎn)于有流紋巖及閃長巖脈穿切的,且多次破碎和角巖化的新元古代砂礫巖中,用了超出3 km坑道工程量揭露。
2)塔里布占礦結(jié),位于礦田中偏東側(cè),有奧森和九月礦床分布。鈾礦化賦存于陡傾斷裂交代蝕變角礫巖帶內(nèi),礦化帶長約8 km,厚為0.5~6 m,礦體為不規(guī)則狀、透鏡狀和脈狀,礦石年齡為257~200 Ma。
3)蘇拉林礦結(jié),位于礦田西南側(cè),有蘇拉林礦床分布。其中有多時(shí)代的中酸性火山巖發(fā)育,鈾礦化產(chǎn)于中元古代金云母-角閃石片巖內(nèi),礦體為透鏡狀,與圍巖產(chǎn)狀吻合,厚度約3.5 m。礦石屬鈾鉬型建造。
小欣甘鈾礦田位于布列亞中間地塊中南部約8 000 km2的坳陷內(nèi),由中元古代-早寒武世片巖、板巖、白云巖、灰?guī)r和角閃巖等,及多期花崗巖類巖體和中生代火山機(jī)構(gòu)組成。中元古代-早寒武世碳硅質(zhì)板巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8×10-6,厚度為450~1 070 m,產(chǎn)有中型的帕季齊格羅夫鈾礦床。早三疊世淺色花崗巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12×10-6~40×10-6,在其外接觸帶夕卡巖化和角巖化巖石中,以及卡緬努什和薩格迪-比爾等火山機(jī)構(gòu)中,產(chǎn)有成礦年齡為130 Ma、100~80 Ma的鈾鉬型礦床,如卡緬努什火山機(jī)構(gòu)內(nèi)有卡緬努什、拉斯多奇卡及斯維特鈾礦床,薩格迪-比爾火山機(jī)構(gòu)中有斯卡里鈾礦床(圖3)。
2.2 興凱鈾成礦集結(jié)區(qū)
興凱鈾成礦集結(jié)區(qū)只有一個(gè)南西涅戈?duì)栤櫟V田,分布于興凱湖東南側(cè)南西涅戈?duì)栔行律晗菖璧貎?nèi),面積約11 000 km2(圖4)。盆地基底為前新元古代云母-石英-長石片巖,其上不整合覆蓋著新元古代-早古生代云母板巖,厚度達(dá)4 000 m。
圖3 小欣甘鈾礦田地質(zhì)平面略圖(據(jù)М.В.Горощко,2006,有刪減)Fig.3Geological sketch of Xiaoxingan uranium field(Modified after М.В.Горощко,2006)
礦田在中元古代-早寒武世為冰川谷,形成巨厚的富含V、Ni、Co、Mo、U、Ag和B的硅質(zhì)碳酸鹽巖和黑色巖系,屬大陸邊緣沉積。中-晚寒武世形成磨拉石建造。晚寒武世-奧陶紀(jì)形成穿切下寒武統(tǒng)的各種成分的侵入巖,測得輝長巖和輝巖的同位素年齡為(559±87)Ma。奧陶紀(jì)形成輝長巖-正長巖混合成分的裂隙型侵入體及其后的花崗巖體群,以及磨拉石沉積,并以不整合覆蓋于寒武紀(jì)碳酸鹽巖系之上。泥盆世-早石炭世形成厚度較大的火山巖系,晚二疊世在破火山口內(nèi)發(fā)育有玄武巖、安山巖、流紋巖和混合成分的含化石凝灰?guī)r。早白堊世沿NE向斷裂有花崗閃長巖侵入,并形成西涅戈?duì)柹较?。在中新生代隆起區(qū)內(nèi)的古生代巖石產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷剝蝕,導(dǎo)致許多含鈾巖層出露地表,有利于地面鈾礦普查找礦工作。新生代開始形成陸源含煤盆地。礦田內(nèi)有3種鈾礦床類型:
圖4 南西涅戈?duì)栤櫟V田略圖(據(jù)М.В.Горощко,2006,有修改)Fig.4Geological sketch of Nanxiniger uranium field(Modified after М.В.Горощко,2006)
1)煤盆砂巖型鈾礦床,如拉科夫、奧捷爾谷礦床,是新生代淋積型經(jīng)熱液疊加改造的多因復(fù)成鈾礦床,礦石年齡為28~23 Ma。礦床產(chǎn)于底部砂巖中,分布于基底隆起邊坡或盆地邊緣。這類鈾礦床形成的條件是:(1)基底花崗巖含鈾量高,看成是主要成礦鈾源體;(2)基底上的新生代風(fēng)化殼厚度大,其中賦存著大量活動(dòng)鈾參與成礦;(3)盆地內(nèi)含有大量吸附鈾的有機(jī)質(zhì)沉積;(4)新近紀(jì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的隆升構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使盆地基底隆起,并形成一系列由基底隆起相分隔的小型自流盆地,使分散的同生沉積鈾富集成圈閉;(5)新近紀(jì)末出現(xiàn)酸性巖漿活動(dòng),使地溫梯度加大,自流盆地水加熱,促進(jìn)鈾成礦富集,深部熱液上升還可能帶來鈾參與成礦。
2)火山巖型鈾礦床,產(chǎn)于早泥盆世酸性流紋巖中,受陡傾斷裂控制,形成石英-絹云母交代巖鈾-鉬礦化,礦石年齡370~340 Ma,如斯摩利和卡麥得礦床等。
3)交代巖型鈾礦床,如西涅戈?duì)?、費(fèi)尼克斯、瓦西安諾夫和利波夫等礦床。這類礦床是古生代黃鐵細(xì)晶巖化和鈉長石化帶的熱液型鈾-鉬型礦床,與北哈薩克斯坦鈾-鉬礦床相似,鈾礦化與泥盆紀(jì)火山巖及陸源碎屑巖、碳酸鹽巖中的黃鐵細(xì)晶巖化和鈉長石化帶有關(guān),受層間斷裂帶及陡傾斷層控制,與泥盆紀(jì)流紋巖時(shí)代相同的淺色花崗巖小侵入體有關(guān),分布于泥盆紀(jì)火山巖帶內(nèi)。
俄羅斯學(xué)者認(rèn)為,在興凱湖東北側(cè)的俄羅斯境內(nèi),有一NE向延伸的卡巴爾京鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū),發(fā)現(xiàn)五處熱液型和兩處淋積型鈾礦化,規(guī)模尚未成型,只作為潛在成礦區(qū)段看待。
2.3 老爺嶺成礦集結(jié)區(qū)
老爺嶺成礦集結(jié)區(qū)位于我國黑龍江省老爺嶺中間地塊活化區(qū)內(nèi),有各個(gè)時(shí)代的花崗巖類多次侵入,特別是中生代花崗巖更廣泛分布,以及中新生代中小型沉積盆地和火山盆地極其發(fā)育。地塊的結(jié)晶基底和盆地基底巖石含鈾量高,其中印支期花崗巖含鈾量為7×10-6~15×10-6,晚侏羅世凝灰?guī)r和安山巖含鈾量為3.51×10-6~6.91×10-6,可提供豐富的成礦鈾源。鈾成礦條件較為優(yōu)越,在井家店盆地發(fā)現(xiàn)綏棱礦床,及在牡丹江盆地發(fā)現(xiàn)山市礦床,此兩礦床均為砂巖型鈾礦床[4],在尚志縣帽兒山塌陷式火山盆地內(nèi)找到一些鈾礦點(diǎn)[8]。但由于過去交通不便等種種原因,該成礦區(qū)總體是鈾礦勘查和研究程度低,有待加大勘查和研究工作力度。
2.4 鈾礦成因及成礦演化規(guī)律
布列亞—老爺嶺—興凱鈾成礦區(qū)的成礦作用,具有多種鈾源與主鈾源成礦復(fù)合,多階段、多期次與主階段、主期次成礦復(fù)合,多成因與主成因成礦復(fù)合,前后累積疊加復(fù)合成礦的多因復(fù)成規(guī)律[9]。
如小欣甘礦田成礦鈾源體是多種多樣的,中元古代-早寒武世碳硅質(zhì)板巖,含鈾量為9.8×10-6,含鈾層厚度為數(shù)十米至3 000 m,延伸長達(dá)40 km,鈾浸出率約74%?;◢弾r體的含鈾量為12×10-6~40×10-6,鈾浸出率達(dá)93%,可以提供充足的成礦鈾源。經(jīng)前人計(jì)算,從1 km3花崗巖的巖漿期后作用,可提供不少于25 000 tU參與成礦。晚寒武世至晚石炭世酸性火山巖含鈾量,從5.1×10-6增至14.1×10-6,火山巖的活性鈾含量為30%~40%,從而看出成礦鈾源層體是豐富多彩的。俄羅斯學(xué)者認(rèn)為,礦田的主要成礦鈾源層體為花崗巖和火山巖。
鈾成礦作用具多階段多期次復(fù)合成礦規(guī)律,反映在鈾礦石年齡具有多值性。有720、560、480、415、275、129~89、20 Ma等。其中720、560 Ma相當(dāng)于地槽階段晚元古代含礦主巖沉積-成巖期的鈾預(yù)富集,通常未達(dá)到工業(yè)品級。礦石年齡480、415、275 Ma可能屬古生代構(gòu)造-巖漿作用改造期鈾的疊加富集,部分鈉長巖鈾礦石年齡為400 Ma,早泥盆世火山巖內(nèi)的鈾礦石年齡為370~340 Ma。早石炭世火山巖-侵入體內(nèi)鈾礦石年齡為270 Ma,是巖體改造成礦的鈾富集。礦石年齡175~65 Ma,80~20 Ma是活化階段多次的工業(yè)鈾疊加富集,屬主要鈾成礦階段。
鈾礦床的形成具多種成因和主成因復(fù)合規(guī)律,如麥爾京鈾礦田含鈾的震旦-寒武紀(jì)碳硅質(zhì)板巖,是經(jīng)過沉積-成巖期層控成因的鈾富集成礦作用,其年齡相應(yīng)為720~560 Ma。花崗巖類侵入產(chǎn)生鈾再次成礦富集疊加作用,其年齡值為300 Ma,而鈾鉬礦化的主成因?qū)賻r漿期后的熱液成礦作用,其工業(yè)礦石年齡為260~230 Ma。
南西涅戈?duì)栤櫟V田產(chǎn)于白云巖中的帕季齊格羅夫礦床的成因,存在熱液、沉積和變質(zhì)成因等多種不同觀點(diǎn)。從多因復(fù)成成礦角度分析,成礦物質(zhì)鈾和磷來自震旦-寒武紀(jì)富含鈾磷的磷塊巖、碳硅質(zhì)板巖和碳酸鹽巖系,因巖石富含炭質(zhì)有利于吸附鈾和磷,導(dǎo)致含礦巖系在沉積-成巖期有明顯的鈾預(yù)富集。在花崗巖侵入接觸變質(zhì)過程中,對先成含礦巖系內(nèi)的鈾和磷產(chǎn)生再次活化遷移和富集,含礦巖系的去白云石化,使鈾磷礦化度進(jìn)一步增強(qiáng)。工業(yè)鈾富集是活化階段熱液成礦疊加富集,形成多種成因和熱液主成因復(fù)合的多因復(fù)成鈾礦床。
從與我國老爺嶺中間地塊相毗鄰的布列亞和興凱中間地塊的地質(zhì)構(gòu)造和成礦演化史,及其找礦成果和成礦規(guī)律進(jìn)行鈾成礦對比分析,結(jié)合我國南嶺東段鈾成礦區(qū)成礦特征,認(rèn)為老爺嶺中間地塊鈾成礦地質(zhì)條件較為優(yōu)越,找礦潛力大,遠(yuǎn)景樂觀。依據(jù)是:1)含鈾層位厚度大,含鈾量高,成礦鈾源豐富多樣;2)多期次侵入的復(fù)式花崗巖體出露廣,尤其是中生代花崗巖體大面積分布,花崗巖鈾含量高,為找花崗巖型鈾礦提供有利條件;3)火山機(jī)構(gòu)多,火山巖含鈾量高,是火山巖型鈾礦床的找礦前提;4)斷裂發(fā)育,斷裂活動(dòng)期次多,在有利成礦的巖性基礎(chǔ)上,有利于鈾活化成礦;5)中新生代火山盆地和沉積盆地發(fā)育,是白堊紀(jì)火山盆地及白堊系古河谷砂巖型和古、新近系煤盆砂巖型鈾礦床的有利找礦空間。
目前我國在該區(qū)總體的找礦揭露和研究工作程度還顯不足,建議除對已發(fā)現(xiàn)的砂巖型和火山巖型鈾礦床、礦點(diǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大找礦外,在地表地質(zhì)工作基礎(chǔ)上綜合分析有利成礦地段,投入必要的鉆探工程量進(jìn)行揭露工作,相信會有良好的找礦效果。
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Geological characteristics of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region
YAO Zhenkai1,LIU Xiang2,ZHENG Dayu3
(1.ResearchInstituteNo.230,CNNC,Changsha410007,China;2.HunanNuclearGeologicalBureau,Changsha410011,China;3.DepartmentofGeology&Mining,CNNC,Beijing 100013,China)
Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region is situated at Sino-Russian border in Heilongjiang of Northeast China.A number of volcanic type,metasomatite type,coal-bearing sandstone and sandstone-type uranium deposits have been found in this uranium region.The region is favorable uranium metallogenic area where have been rich source,intrusive granite rock plutons massissue exposed wide,many volcanic edifice and developed Cenozoic basin.A lot of exploration engineering for uranium prospecting have been performed in Russia part of this uranium region and numerous important information have been obtained from those exploration works.And good prospecting results have been obtained.
Bulieya-Laoyeling-Xingkai median massif;activated region;uranium metallogenic region;metallogenic geological characteristics
10.3969/j.issn.1672-0636.2016.04.001
P619.14
A
1672-0636(2016)04-0187-09
2014-08-07;
2015-08-11
姚振凱(1934—)男,江西興國人,高級工程師(研究員級),長期從事鈾礦床和鈾成礦學(xué)研究工作。E-mail:yaozhenkai123@163.com