李 偉， 宋 昊，2， 陳友良，2， 聶 睿， 李巨初， 李 圻

(1.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 成都 610059； 2.地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610059)

鈉交代型鈾礦床是一種產(chǎn)于花崗巖體內(nèi)部、花崗巖和變質(zhì)巖接觸過(guò)渡帶、裂陷槽邊緣變質(zhì)巖帶中，經(jīng)堿交代作用(鈉交代作用)形成的礦床。該類(lèi)型鈾礦在中國(guó)、俄羅斯、瑞典、巴西、印度等國(guó)都有分布，但以烏克蘭的鈉交代型具有規(guī)模大、分布最為廣泛。烏克蘭是目前世界上擁有鈾資源最豐富的國(guó)家之一，鈾礦類(lèi)型主要包括鈉交代型鈾礦和砂巖型鈾礦兩大類(lèi)，目前已探明的總儲(chǔ)量約為36萬(wàn)噸(RAR+IR)，約占其總資源量的75%[1]。已發(fā)現(xiàn)的鈉交代型鈾礦床主要分布在烏克蘭結(jié)晶地盾的基洛夫格勒—克里沃羅格地區(qū)。前人是在鉆探中發(fā)現(xiàn)了前寒武紀(jì)地盾鈉交代巖中有鈾礦化作用，此后相繼發(fā)現(xiàn)了一批重要鈾礦床，如米丘林礦床、謝維林礦床和瓦杜金礦床等[2]。米丘林礦床是1964年在基洛沃格勒礦區(qū)以南發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)交代巖型鈾礦床，礦體主要賦存在沿?cái)嗔鸦顒?dòng)的流體交代片麻巖、花崗巖、混合巖等形成的鈉長(zhǎng)巖中[1-6]，由于成礦相關(guān)的蝕變多由成礦流體在鈉長(zhǎng)巖體內(nèi)發(fā)生進(jìn)一步交代而形成，因此，礦體賦存于鈉長(zhǎng)巖內(nèi)是該類(lèi)型鈾礦床的典型特征。

筆者主要是通過(guò)總結(jié)歸納前人對(duì)烏克蘭米丘林鈾礦床的研究資料，分析該礦床的鈾礦化特征、圍巖蝕變與分帶特征，總結(jié)米丘林礦床的成礦規(guī)律和模式，為國(guó)內(nèi)鈉交代型鈾礦床的研究提供一定的理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

基洛沃格勒鈾礦區(qū)位于烏克蘭中部的第聶伯和布格河地區(qū)，因古爾斷塊中部，出露太古代- 早元古代基底角閃巖相結(jié)晶巖石，其成因與烏克蘭地盾造山末期構(gòu)造- 巖漿活化區(qū)內(nèi)疊加于花崗巖- 片麻巖基底上的堿交代作用有關(guān)，地盾由多個(gè)韌性剪切帶組成(圖1a)。在因古爾斷塊中，基洛沃格勒—新烏克蘭巖體和科爾松—新和平城巖體侵入以片麻巖、片巖和混合巖為主的古元古代因古爾—因古列茨地層中。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的交代巖型鈾礦床主要分布于近南北向的韌性剪切帶和近東西向斷裂帶交匯部位，圍繞在基洛沃格勒- 新烏克蘭巖體的構(gòu)造帶中，伴隨著疊加在花崗巖類(lèi)、混合巖和片麻巖之上的綠片巖相碎裂變質(zhì)作用[2,3]。

基洛沃格勒—新烏克蘭巖體面積約3 500 km2，年齡2.06～2.02 Ga[4]，主要由鉀長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖和混合巖組成，由因古爾- 因古列茨巖層部分熔融形成的。經(jīng)歷了角閃巖相的變質(zhì)作用的古爾- 因古列茨巖層與花崗巖類(lèi)巖石一并形成區(qū)內(nèi)侵入- 超變質(zhì)基底(圖1b中的NK)。

科爾松—新和平城巖體的面積約5 000 km2，是在非造山運(yùn)動(dòng)中古元古代晚期(1.75～1.72 Ga)侵入到早期形成的超變質(zhì)基底。奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖約占該巖體80%，斜長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖和橄欖巖占近地表的剩余部分，正長(zhǎng)巖和鈉長(zhǎng)巖在巖體內(nèi)外均有發(fā)現(xiàn)(圖1b中的KN)。該巖體與基洛沃格勒—新烏克蘭巖體的源巖有所差異，屬于地幔來(lái)源，且不影響因古爾—因古列茨系列變質(zhì)巖，也不存在韌性變形作用和疊加變質(zhì)作用[5]。

基洛沃格勒鈾礦區(qū)主要被以N-S、NW-SE、NE-SW和E-W向?yàn)橹鞯臉?gòu)造帶所切割，其中，E-W向的蘇博京—馬舒林構(gòu)造帶，長(zhǎng)約80 km，寬約30～35 km，橫跨了基洛沃格勒—新烏克蘭地塊的北部，容納了礦區(qū)內(nèi)大部分的鈉交代型鈾礦床，礦床主要受N-S向構(gòu)造控制，部分受NW-SE和NE-SW向的區(qū)域斷裂帶控制，并被這些斷裂帶與其它構(gòu)造的交匯部位所控制，近N-S向的基洛沃格勒斷裂帶成為礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造(圖1b)。

圖a：1—剪切帶：① NK：剪切帶；② GT：剪切帶；③ KK：剪切帶；④ OP：剪切帶；2—奧長(zhǎng)環(huán)斑深成花崗巖(KN：科爾松- 新和平城巖體，Kr：克羅斯廷巖體)；3—花崗深成巖(NK：新烏克蘭巖體)； 圖b：4—塊間(斷塊)斷裂；5—主斷層/背斜；6—斷裂基性巖脈；7—交代型鈾礦床；8—米丘林鈾礦床；9—沉積巖型鈾礦床；10—環(huán)斑花崗巖(KN)；11—鎂鐵質(zhì)- 超鎂鐵質(zhì)巖；12—微斜長(zhǎng)石花崗巖(NK)；13—康克斯克- 維克霍夫采夫單元巖石(角閃巖、富鐵巖石)；14—克里沃羅格單元(含鎂鐵巖)；15—第聶伯-薩克薩甘單元(斜長(zhǎng)花崗巖、混合巖等)；16—因古爾- 因古列茨單元變質(zhì)巖(片麻巖等)。斷裂：F1：布格—米羅諾夫塊間斷裂；F2：克里沃羅格—克列門(mén)丘格塊間斷裂；f1：安諾夫—茲韋尼哥羅德斷層；f2：基洛沃格勒斷層；f3：蘇博京—馬舒林?jǐn)鄬印D1 烏克蘭地盾地質(zhì)構(gòu)造圖(a)[6]和鈾礦床分布圖(b)(據(jù)參考文獻(xiàn)[7]修改)Fig.1 Geological structure map of the Ukrainian shield (a)[6] and distribution map of uranium deposits (b) (Modified after reference [7])

2 鈾礦化特征

2.1 礦床地質(zhì)特征

米丘林礦床位于因古爾斷塊中部，米丘林?jǐn)鄬拥南卤P(pán)，產(chǎn)于基洛沃格勒—新烏克蘭巖體的東接觸帶上，礦床的形成主要與烏克蘭地盾巖體中的堿性交代作用和破碎帶有關(guān)，是典型的受構(gòu)造巖石特征和相關(guān)分帶控制的鈉交代巖型礦床[8]，屬于鈉交代巖鈾礦床亞類(lèi)中交代花崗巖鈾礦床類(lèi)型。主巖由黑云角閃片麻巖、混合巖、花崗巖和偉晶巖交替組成，被許多由綠簾石- 綠泥石糜棱巖和碎裂巖充填的構(gòu)造帶所切割。米丘林礦床鈾資源量約為27 000 t (RAR+EAR-Ⅰ)，U平均品位為0.08%，邊界品位為0.03%，礦石貧化率約為30%[9]。

2.2 礦體形態(tài)及控礦構(gòu)造

礦體形態(tài)為不規(guī)則透鏡狀和板狀，礦體長(zhǎng)數(shù)百米，寬數(shù)十米，最大的礦體規(guī)模可達(dá)數(shù)十米厚，由于礦床的上部被大量的交代巖和礦體所侵蝕，鈾礦體在地表和150～550 m采坑中見(jiàn)被氧化。礦體主要受交代片麻巖、混合巖和花崗巖的層理控制，而鈾礦化主要受深大斷裂帶和剪切構(gòu)造帶的控制。由礦床的產(chǎn)出特征發(fā)現(xiàn)，礦床顯示為一個(gè)由N-S走向，東傾約70°的米丘林主斷層和北東傾向約55°～60°的NW-SE向分支斷裂- 碎裂構(gòu)造組合形成的半開(kāi)式扇形[10]，這些結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)由收斂斷層控制的破碎楔形區(qū)段(圖2)。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)造交匯部位往往是成巖成礦的最有利的部位，構(gòu)造交匯部位巖石破碎程度較高，而在礦床的斷裂中可見(jiàn)強(qiáng)烈的劈理化現(xiàn)象，因此認(rèn)為構(gòu)造與成礦的關(guān)系較密切[7]。

1—片麻巖；2—花崗巖；3—偉晶巖；4—變余糜棱巖；5—鈉交代巖；6—鈾礦體；7—斷層。圖2 斷層下盤(pán)中鈉交代巖和鈾礦體的分布特征(據(jù)參考文獻(xiàn)[8]修改)Fig.2 Distribution characteristics of sodium metasomatic rocks and uranium ore bodies in footwall of the fault (Modified after reference [8])

此外，形成鈉交代蝕變的熱液一般沿著構(gòu)造破碎帶發(fā)育于碎裂巖帶中，而碎裂巖卻發(fā)育在一些韌性剪切帶中。這些剪切斷裂開(kāi)始是在高溫條件下活動(dòng)，在鈉長(zhǎng)巖中產(chǎn)生糜棱巖和花崗碎裂巖，隨后，構(gòu)造帶在低溫條件下以脆性構(gòu)造活動(dòng)，在裂隙中形成鈉長(zhǎng)石、瀝青鈾礦和碳酸鹽礦物，在圍巖中產(chǎn)生綠泥石- 綠簾石蝕變，使礦床集中分布于近南北向的韌性剪切帶和近東西向斷裂帶交匯部位。

2.3 礦物組合

鈾礦物呈浸染狀或似脈狀產(chǎn)出在鈉長(zhǎng)石霓石化花崗巖、鈉長(zhǎng)石- 鈉鐵閃石- 霓石化花崗巖和鈉長(zhǎng)巖中的節(jié)理、剪切裂隙和破碎帶中。鈾礦物包括晶質(zhì)鈾礦、鈦鈾礦、鈾石等，伴隨著稀土礦物、磷灰石和螢石，赤鐵礦和碳酸鹽礦物等在局部非常豐富。大約60%的鈾以鈦鈾礦的形式存在，其余的大多數(shù)為鈾氧化物[8-9]。六價(jià)鈾礦物在各個(gè)層面都有發(fā)現(xiàn)。鈾礦化產(chǎn)出在高度碎裂和角礫化的鈉長(zhǎng)巖體中，鈉長(zhǎng)巖中幾乎沒(méi)有釷，它主要由UO2(38%～50%)和TiO2(29%～38%)組成，因此它在組成和性質(zhì)上不同于釷稀土鈾品種，是典型的偉晶巖和片麻巖。

晶質(zhì)鈾礦和鈦鈾礦石主要由鈉長(zhǎng)石(60%～68%)、鈉閃石、鈉鐵閃石(10%～18%)、霓石(約15%)和榍石及少量的磷灰石、鋯石、赤鐵礦和鈾礦物等組成，碳酸鹽、綠泥石和金云母的含量較少。研究區(qū)發(fā)現(xiàn)了兩種亞類(lèi)型的晶質(zhì)鈾礦- 鈦鈾礦，分別為鈦鈾礦和鈾石- 瀝青鈾礦(晶質(zhì)鈾礦)- 鈦鈾礦。主要的鈦鈾礦石局限于鈉閃石- 鈉鐵閃石- 霓石鈉長(zhǎng)巖中，而鈾石- 瀝青鈾礦(晶質(zhì)鈾礦)- 鈦鈾礦位于碳酸鹽- 金云母- 綠泥石鈉長(zhǎng)巖中。圖3顯示鈦鈾礦石和鈾石- 瀝青鈾礦(晶質(zhì)鈾礦)- 鈦鈾礦石的分布及其與不同鈉長(zhǎng)巖相的關(guān)系，近地表部分礦體被明顯氧化。

1—片麻巖、花崗巖和混合巖；2—霓石- 角閃石鈉長(zhǎng)巖；3—碳酸鹽- 金云母- 綠泥石鈉長(zhǎng)巖；4—斷層；5—鈦鈾礦；6—鈾石- 瀝青鈾礦(晶質(zhì)鈾礦)- 鈦鈾礦。圖3 米丘林礦床礦體分布(據(jù)參考文獻(xiàn)[11]修改)Fig.3 Orebody distribution of Michurinsk deposit (Modified after reference [11])

3 蝕變作用及分帶特征

3.1 圍巖蝕變

礦床的圍巖蝕變發(fā)育，經(jīng)常形成由幾個(gè)蝕變體組成的蝕變帶。早期表現(xiàn)為巖石廣泛的退變質(zhì)作用，斜長(zhǎng)石的絹云母化、微斜長(zhǎng)石化、黑云母化、綠泥石化，屬動(dòng)力變質(zhì)作用；隨后，沿?cái)嗔殉霈F(xiàn)大規(guī)模的鈉交代作用，屬熱流體交代作用。成礦期赤鐵礦化、綠泥石化較強(qiáng)，碳酸鹽化較弱。礦區(qū)鈉交代強(qiáng)烈，鈉長(zhǎng)石化巖體分布較多，礦石含相當(dāng)數(shù)量的暗色礦物(鈉閃石、霓石、金云母)，含綠泥石多時(shí)礦化較好，含鈉閃石多時(shí)礦化不好，方解石含量?jī)H占3%～5%。鈉交代巖在斷裂構(gòu)造交匯處厚度增大[5]。

鈉交代巖僅限于米丘林?jǐn)鄬拥南卤P(pán)，而斷層的上盤(pán)沒(méi)有交代巖和鈾礦化。前人認(rèn)為不論是在平面上還是在剖面上，結(jié)晶巖和疊加構(gòu)造帶的楔形排列都控制著鈉交代巖和鈾礦體的位置、延伸和形態(tài)。導(dǎo)致鈾礦化和鈉交代巖的蝕變主要發(fā)生在兩個(gè)主要階段，首先是鈉交代作用，然后是熱液作用。在保留原巖結(jié)構(gòu)的前提下，第1階段通過(guò)鈉交代作用取代了所有的包括綠簾石- 綠泥石糜棱巖在內(nèi)的原巖。這些交代巖的內(nèi)部由不同成分的霓石、鈉閃石、鈉鐵閃石、綠簾石和綠泥石組成。外帶以脫硅化為特征，殘余鉀長(zhǎng)石和石英被鈉長(zhǎng)石取代，黑云母被綠泥石或鈉閃石取代。由母巖到鈉長(zhǎng)巖的過(guò)渡通過(guò)3個(gè)交代分區(qū)來(lái)反映[12](表1)：

表1 米丘林礦床礦物相分帶Table 1 Mineral facies zonation of Michurinsk deposit

第1分區(qū)，鈉閃石- 霓石帶表現(xiàn)為脫硅化帶中，黑云母被鈉閃石所取代，并且在鈉長(zhǎng)巖中發(fā)現(xiàn)存在霓石的現(xiàn)象；

第2分區(qū)，綠簾石- 鈉長(zhǎng)巖帶反映的是外帶中黑云母被綠泥石取代，綠簾石和綠泥石在鈉長(zhǎng)巖中的穩(wěn)定性現(xiàn)象；

第3個(gè)分區(qū)結(jié)合了前面的兩種類(lèi)型，它以綠簾石、綠泥石在脫硅化中的穩(wěn)定性和鈉閃石、霓石在鈉長(zhǎng)巖中的穩(wěn)定性為特征。

從圍巖蝕變的分析來(lái)看，鈉交代作用涉及Na的輸入(Na2O達(dá)10%～12%)以及K和SiO2的損失。

第2階段的蝕變作用是通過(guò)晚期形成的鈉長(zhǎng)石、綠泥石、金云母、碳酸鹽(方解石、白云石)和赤鐵礦取代先前形成的交代礦物。

3.2 鈉交代巖的形成

鈉交代巖主要由沿?cái)嗔鸦顒?dòng)的流體交代片麻巖、花崗巖、混合巖、糜棱巖和碎裂巖而形成(圖3)，被交代的巖石結(jié)構(gòu)特征仍保留。交代巖中的常見(jiàn)礦物組合為綠泥石- 綠簾石，鈉閃石- 霓石、霓石、金云母和碳酸鹽- 赤鐵礦- 綠泥石[1]。鈉長(zhǎng)石化在花崗巖中最發(fā)育，主要是因?yàn)樗榱鸦◢弾r具有很好的滲透性。鈉長(zhǎng)石交代體中依順序交代分別為：斜長(zhǎng)石、石英、黑云母，常形成鈉長(zhǎng)石、鈉閃石、霓石、綠簾石和綠泥石等礦物。但在這些斷裂帶中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)環(huán)斑花崗巖。

由被交代的原巖可知，鈉交代巖主要分為花崗鈉長(zhǎng)巖、片麻鈉長(zhǎng)巖、偉晶鈉長(zhǎng)巖和混合鈉長(zhǎng)巖等，鈉交代巖中的鈉長(zhǎng)石一般占60%～90%，含鈉長(zhǎng)石>70%者為鈉長(zhǎng)巖。花崗巖中的鈉交代巖，鈉長(zhǎng)石占90%，綠泥石、鈉閃石、霓石占7%～9%。片麻巖中的鈉交代巖，鈉長(zhǎng)石占60%～70%，暗色礦物(含堿質(zhì)交代礦物)20%～30%。石英被鈉長(zhǎng)石交代溶蝕，逐漸遷移；微斜長(zhǎng)石被鈉長(zhǎng)石取代；黑云母等暗色礦物被霓石、鈉閃石交代，同時(shí)伴有碳酸鹽化。鈾礦化與鈉交代作用十分密切，鈾礦石中鈉長(zhǎng)石牌號(hào)1-3礦化最好(偏酸)，牌號(hào)近于10則礦化減弱[13]。

3.3 鈉長(zhǎng)巖與鈾礦化的關(guān)系

在米丘林鈾礦床中，礦床的鈉交代巖和礦體的空間位置決定于碎裂巖帶和糜棱巖帶的發(fā)育以及黑云母花崗巖中的撓曲褶皺[14]，鈉交代巖的礦化受控于花崗巖與片麻巖接觸帶的斷裂帶。由于基洛沃格勒帶中的含礦交代巖為鈉長(zhǎng)巖，而鈉長(zhǎng)巖是米丘林礦床的主要控礦因素，沒(méi)有鈉長(zhǎng)巖就沒(méi)有鈾礦化，但不是所有的鈉長(zhǎng)巖中都有鈾礦體[15]。因此，鈾礦化與鈉長(zhǎng)巖的關(guān)系主要表現(xiàn)為：1)鈉長(zhǎng)巖嚴(yán)格控制著鈾礦化，鈾礦體均產(chǎn)于鈉長(zhǎng)巖中，尤其是鈉交代作用強(qiáng)烈的部位；2)鈉長(zhǎng)巖的大小與鈾礦體的大小有很好的正相關(guān)關(guān)系。鈉長(zhǎng)巖的分布特征決定著鈾礦體的規(guī)模大小，規(guī)模較大的鈉長(zhǎng)巖體形成一些較大的鈾礦體；3)鈾礦化經(jīng)常在鈉長(zhǎng)巖體內(nèi)帶的強(qiáng)烈交代部位富集，鈉交代作用越強(qiáng)烈，鈾礦化就越強(qiáng)烈，鈾礦體也越富集。

3.4 蝕變分帶特征

鈉交代巖有很好的水平分帶性，從圍巖向蝕變中心可分為6個(gè)巖石帶(圖4)。1)片麻巖帶(圍巖蝕變帶)：黑云母片麻巖、堇青石片麻巖、石榴子石黑云母片麻巖；2)細(xì)脈狀鈉交代帶(鈉交代巖外帶)：出現(xiàn)少量細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀鈉交代脈體，伴隨有石英脈、混合巖脈；鈉交代不強(qiáng)烈，高牌號(hào)斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、石英均有殘留，鈾礦化比較微弱；3)云霧狀鈉交代帶(鈉交代巖外帶)：鈉交代巖在巖石中呈云霧狀、團(tuán)塊狀，與圍巖界線不清，部分石英出現(xiàn)鈉長(zhǎng)石化或鉀長(zhǎng)石化，斜長(zhǎng)石去硅、脫鈣，牌號(hào)明顯降低，有時(shí)有綠泥石化，沿黑云母邊緣出現(xiàn)鈉閃石化或綠泥石化，鈾礦化較弱；4)團(tuán)塊狀、斑點(diǎn)狀鈉交代帶(鈉交代巖過(guò)渡帶)：鈉交代巖在變質(zhì)巖中呈團(tuán)塊狀、斑點(diǎn)狀產(chǎn)出，石英大部分被鈉長(zhǎng)石取代，交代巖由鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、鈉閃石(或綠泥石、綠簾石)組成，鈾礦化較弱；5)均一交代巖帶(鈉交代巖內(nèi)帶)：鈉交代作用強(qiáng)烈，鈉交代巖均一分布在巖石中，石英部分消失，被鈉長(zhǎng)石取代，鈾礦化增強(qiáng)；6)塊狀鈉交代巖帶(鈉交代巖內(nèi)帶)：處于交代體的中心，鈉交代作用強(qiáng)烈，石英、斜長(zhǎng)石等全部被鈉長(zhǎng)石化，有的鈉閃石被霓石化，有時(shí)見(jiàn)有綠泥石，富鈾礦段見(jiàn)于此帶中。

1—新生代覆蓋物；2—片麻巖；3—花崗巖；4—變正長(zhǎng)巖；5—鈉長(zhǎng)巖；6—蝕變分帶；7—糜棱巖；8—斷層； 9—礦體。蝕變區(qū)域：a—圍巖蝕變帶；b—鈉交代巖外帶；c—鈉交代巖過(guò)渡帶；d—鈉交代巖內(nèi)帶。圖4 米丘林礦床鈉交代蝕變分帶圖(據(jù)參考文獻(xiàn)[7]修改)Fig.4 Map of sodium metasomatic alteration zone in Michurinsk deposit (Modified after reference [7])

鈉交代巖也有垂向分帶現(xiàn)象，下部為鈉長(zhǎng)石- 霓石- 鈉閃石組合，上部為鈉長(zhǎng)石- 綠泥石- 綠簾石組合，頂部為硅化帶，或似脈狀石英。有時(shí)可見(jiàn)綠泥石、綠簾石- 霓石、鈉閃石- 鈉閃石的大致分帶現(xiàn)象。

鈉交代作用垂直幅度最大達(dá)2 000 m[13]。蝕變帶在垂向上部(頂部)常見(jiàn)到硅質(zhì)帽、硅殼、硅質(zhì)脈和石英脈，下部可見(jiàn)堿質(zhì)交代體，即所謂的“上硅下堿”現(xiàn)象；在水平分帶上，可出現(xiàn)內(nèi)帶為堿質(zhì)交代體，外帶為酸性交代體的現(xiàn)象，這是明顯的熱液體系演化所致。

4 成礦機(jī)理討論

研究發(fā)現(xiàn)，由于花崗巖中的鈾含量變化較大，導(dǎo)致前人對(duì)鈾的來(lái)源有些分歧，一些學(xué)者認(rèn)為鈾成礦與巖體中的含鈾量無(wú)關(guān)，鈾來(lái)自深源；另一些學(xué)者認(rèn)為鈾來(lái)自礦體的圍巖，而熱液來(lái)自深源，因?yàn)殁櫟V體主要分布在巖體的邊部，邊部鈾高釷低，是成礦的有利部位[13]。隨著對(duì)礦區(qū)的深入研究，越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為基洛沃格勒鈾礦區(qū)的鈾源可能是來(lái)自深成巖，即片麻巖、花崗巖和礫巖，太古宙或早元古代石英礫巖含有碎屑狀晶質(zhì)鈾礦，片麻巖的含鈾量比克拉克值高2倍，而花崗巖含鈾量比克拉克值高3～5倍甚至更多，因此目前共同的認(rèn)識(shí)是巖石花崗巖化程度越高，其含鈾量也越高，深成花崗巖化作用是形成鈉交代型鈾礦床的重要條件，雖然鈾源不一定來(lái)自花崗巖體，但是鈾和與花崗巖化既有時(shí)間演化上的成生聯(lián)系(鈾礦化比巖體形成晚約0.10～0.15 Ga)，又有空間展布上的緊密依存關(guān)系?；蛘撸櫝傻V時(shí)代與該區(qū)晚期煌斑巖活動(dòng)時(shí)間接近，流體是由晚期的巖漿提供。但也有人提出或者流體有地表成因。

烏克蘭基洛沃格勒礦區(qū)的成礦演化模式主要發(fā)育在3種不同的地球動(dòng)力學(xué)背景下。1)在2.06～2.02 Ga，礦區(qū)先形成了基洛沃格勒—新烏克蘭巖體，因古爾—因古列茨巖層經(jīng)歷了一定的變質(zhì)作用，與花崗巖、混合巖、閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)巖相結(jié)合構(gòu)成該區(qū)的侵入- 超變質(zhì)基底(圖5a)。2)在1.80 Ga，礦區(qū)廣泛發(fā)育著大規(guī)模的深大斷裂帶，嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)的成礦作用，強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)(包括褶皺、斷裂)導(dǎo)致基底構(gòu)造發(fā)生活化，蝕變作用的普遍發(fā)育導(dǎo)致區(qū)內(nèi)沿?cái)嗔殉霈F(xiàn)強(qiáng)烈的堿交代作用，而后，隨著熱液流體的遷移轉(zhuǎn)變，在地盾剪切活化帶中形成與堿質(zhì)流體交代有關(guān)的鈾礦床[16]，如米丘林鈾礦床，首先是富鈉的巖漿沿著基洛沃格勒斷裂帶侵入由花崗巖和片麻巖構(gòu)成的構(gòu)造巖漿活化帶，形成一系列的花崗偉晶巖脈和基性巖脈等(圖5b)；然后是深部巖漿源殘留的富鈉巖漿熱液沿著NS向的米丘林主斷層、NW-SE向的分支斷裂和鈉交代巖運(yùn)移，在萃取吸收流經(jīng)圍巖中的U之后，形成了鈉交代型鈾礦床的成礦熱液(圖5c)；最后是在花崗巖和片麻巖接觸帶上形成的鈉交代巖，當(dāng)富含揮發(fā)分的含鈾熱液運(yùn)移至壓力降低部位時(shí)，流體突然沸騰，大量CO2氣體瞬間逸出，熱液中的碳酸鈾酰絡(luò)合物分解沉淀成礦[17-18]，一部分U6+被還原為U4+從熱液中沉淀出來(lái)，同時(shí)圍巖產(chǎn)生鈉長(zhǎng)石化、綠泥石化和赤鐵礦化(圖5d)。3)古元古代時(shí)期(1.75～1.72 Ga)，在非造山作用中，由于幔源巖漿的上涌和奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖的侵位，形成了科爾松—新和平城巖體[19]。

1—巖漿房；2—花崗巖；3—片麻巖；4—鈾礦體；5—鈉長(zhǎng)巖；6—碳酸鈾酰絡(luò)合物；7—斷層；8—熱液流體；9—偉晶巖脈；10—基性巖脈；11—地幔；12—地殼；13—基性巖漿巖。圖5 米丘林鈾礦床的成礦模式Fig.5 Metallogenic model of Michurinsk uranium deposit

5 結(jié) 論

1)在烏克蘭基洛沃格勒礦區(qū)，米丘林礦床的形成主要與花崗巖- 片麻巖雜巖體中的堿交代作用和破碎帶有關(guān)，礦化一般受控于花崗巖與片麻巖接觸帶的斷裂帶，由于鈉長(zhǎng)石化在花崗巖中最發(fā)育，且花崗巖具有很好的滲透性，因此，礦化主要產(chǎn)于花崗鈉長(zhǎng)巖中。

2)礦床主要受構(gòu)造蝕變帶和鈉交代巖的控制，構(gòu)造蝕變帶控制著礦床的位置，而鈉交代巖嚴(yán)格控制著鈾礦體的形成，并將巖體從圍巖向蝕變中心分為6個(gè)巖石蝕變帶：片麻巖帶、細(xì)脈狀鈉交代巖帶、云霧狀鈉交代巖帶、團(tuán)塊狀和斑點(diǎn)狀鈉交代巖帶、均一交代巖帶和塊狀鈉交代巖帶。

3)通過(guò)總結(jié)分析認(rèn)為，導(dǎo)致鈾礦化和鈉交代巖的蝕變主要發(fā)生兩個(gè)階段，一是鈉交代作用，二是熱液作用。第一階段通過(guò)鈉交代作用取代了所有的原巖，第二階段的熱液蝕變作用是通過(guò)晚期形成的鈉長(zhǎng)石、綠泥石、碳酸鹽等礦物取代先前形成的交代礦物。