關(guān)鍵詞：烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板;礦化特征;找礦方向；火山巖型鈾礦;次火山巖型;蝕變裂隙帶型doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240009 中圖分類號(hào)：P619.14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract： The Wulanhada-Chuludaban area in Inner Mongolia is located in the middle section of the Zhalantun volcanic rock-type uranium mineralization prospecting zone and is one of the hydrothermal uranium polymetalic mineralization clusters in Northern China. The area experienced intense and frequent Mesozoic volcanic eruptions， providing excellent geological conditions for mineralization and promising exploration prospects. Through the colltion of previous data，comprehensive mapping，and uranium geological survey and evaluation，the geological characteristics and ore-controlling factors of volcanic rock-type uranium deposits in the Wulanhada-Chuludaban area have been preliminarily summarized. Through driling verification，it is found that the volcanic rock-type uranium deposits in the research area can be classified into two types based on the main ore-controlling factors： subvolcanic rocks and altered fracture zones. It is believed that the peak period of uranium mineralization in the research area was from the Late Jurasic to the Early Cretaceous，mainly concentrated between l49 and 99Ma ，with the characteristics of a large time span and multiple stages. Uranium mineralization anomalies are mainly distributed along the NE-trending F_w2 trans-shell faults and are mostly found in the NE and NW-trending secondary faults and structural fracture zones. Uranium mineralization is mainly controlled by uranium source，strata and structure，subvolcanic rocks，and hydrothermal alteration. Hematitization，fluoritization，and silicification can be used as direct exploration indicators. The next exploration work should focus on searching for altered fracture zone-type uranium mineralization on both sides of the NE-trending F_W2 ore-controlling faults， and secondly， strengthen the exploration of uranium mineralization around volcanic structures and subvolcanic rocks.

Key words： Wulanhada-Chuludaban; mineralization characteristics; prospecting direction； volcanic type uranium ore;subvolcanic type;altered fracture zone type

0 引言

1 區(qū)域地質(zhì)概況

烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板地區(qū)處于大興安嶺巨型中生代火山巖帶的中段，成礦區(qū)帶屬于扎蘭屯火山巖型鈾成礦遠(yuǎn)景帶[1]和林西—突泉多金屬成礦帶[2-3]東三省及內(nèi)蒙古東部比例尺為 1：50 萬遙感地質(zhì)調(diào)查表明，在成礦背景和礦化特征上，大興安嶺地帶具有較大的鈾礦成礦潛在價(jià)值[4]。大量學(xué)者在大興安嶺地區(qū)開展了鈾礦調(diào)查研究工作[5-9]，先后發(fā)現(xiàn)水泉溝小型火山巖型鈾礦床及眾多火山巖型鈾礦點(diǎn)、礦化異常點(diǎn)，但鈾礦找礦工作依舊相對(duì)滯后，找礦成果不顯著，與大興安嶺地區(qū)優(yōu)越的鈾成礦地質(zhì)條件不相匹配。如何擴(kuò)大扎蘭屯火山巖型鈾成礦帶找礦成果，為國(guó)內(nèi)緊缺的鈾礦資源提供保障顯得尤為重要。

筆者通過整理前人資料、綜合編圖、鈾礦地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)，初步總結(jié)了烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板地區(qū)火山巖型鈾礦地質(zhì)特征、控礦因素，并通過鉆探查證，取得較好的找礦成果。期望本文對(duì)烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板地段的鈾礦勘查經(jīng)驗(yàn)，可為大興安嶺地區(qū)后續(xù)該地區(qū)鈾礦找礦工作提供找礦方向及思路。

烏蘭哈達(dá)—楚魯達(dá)板地區(qū)行政區(qū)劃歸內(nèi)蒙古自治區(qū)扎魯特旗，大地構(gòu)造位于松遼地塊與興安地塊接觸部位[10]（圖1a）。該區(qū)經(jīng)歷了3次重要的構(gòu)造事件，由早到晚分別為：晚古生代一早中生代古亞洲洋俯沖閉合及碰撞造山作用；中生代蒙古一鄂霍茨克洋俯沖閉合及碰撞造山作用；晚中生代古太平洋板塊向歐亞大陸俯沖消減作用。不間斷的構(gòu)造演化活動(dòng)造就了多期次巖漿-礦化事件的發(fā)生，形成了一大批多金屬礦床[11-12]、801稀土礦床[13]及眾多鈾礦（化）異常點(diǎn)。區(qū)域構(gòu)造以NE、EW向?yàn)橹?，基本控制著大興安嶺中南段火山噴發(fā)、巖槳活動(dòng)及大部分的鈾礦化異常點(diǎn)的分布（圖1b）。

2 地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)基底地層主要為上石炭統(tǒng)本巴圖組、二疊系大石寨組和泥盆系大民山組，巖性以灰?guī)r、大理巖、變質(zhì)砂（礫）巖、板巖為主，其中二疊系變質(zhì)砂（板）巖是區(qū)域大多數(shù)金屬礦床的直接圍巖。區(qū)內(nèi)火山巖發(fā)育，具有多旋回、多期次、成分復(fù)雜、厚度大的特征?；鹕綆r蓋層以上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組及下白堊統(tǒng)梅勒?qǐng)D組為主，巖性以中酸性火山熔巖、火山碎屑巖為主。以往研究中發(fā)現(xiàn)，滿克頭鄂博組、白音高老組是區(qū)內(nèi)鈾成礦重要的鈾源和含鈾層[14-15] 。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造和火山構(gòu)造。斷裂構(gòu)造按構(gòu)造線方向可劃分為NE、NW、EW、NS向斷裂（圖2），其中以NE向斷裂最為發(fā)育，具多期次、多階段的特征。

近EW向斷裂為早期斷裂（圖2），是黑林河—鹿場(chǎng)大斷裂的次級(jí)斷裂，切穿二疊紀(jì)、三疊紀(jì)花崗巖及石炭紀(jì)變質(zhì)巖。沿該斷裂構(gòu)造侵入酸性斑巖脈，并沿?cái)嗔寻l(fā)育褐鐵礦化、赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等熱液蝕變，斷裂帶外接觸帶受應(yīng)力作用破碎，為鈾成礦提供良好的容礦空間[16]，尤其是斷裂活動(dòng)強(qiáng)度大、酸性脈巖發(fā)育、熱液蝕變疊加的部位發(fā)育眾多花崗巖型鈾、釷礦化。該斷裂基本控制了研究區(qū)內(nèi)花崗巖型鈾礦化的展布。

NE向斷裂為成礦期斷裂，該組斷裂為研究區(qū)主干斷裂，由3條平行分布的斷裂帶組成（圖2），其中烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板斷裂帶（ F_W1 ）為黃崗梁—甘珠爾廟一烏蘭浩特深大斷裂帶的次級(jí)斷裂，具有切殼導(dǎo)源的作用，長(zhǎng)期活動(dòng)并控制著研究區(qū)巖漿巖帶、火山巖帶的分布。 F_w2 斷裂帶為 F_w1 斷裂構(gòu)造的派生斷裂，該斷裂寬 10～40m ，為張性斷裂，充填硅質(zhì)脈、花崗斑巖脈及螢石細(xì)脈，沿?cái)嗔裊質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，最高可達(dá) 300×10^-6"。沿該斷裂分布多個(gè)鈾礦化異常點(diǎn)，控制著火山巖型鈾礦的分布，為控礦斷裂。

NW、NS向斷裂為晚期斷裂，斜切 F_W2，F(xiàn)_W5"兩條控礦斷裂帶，對(duì)早期地質(zhì)體及鈾礦化異常進(jìn)行了破壞和改造，對(duì)成礦不利。

研究區(qū)火山構(gòu)造發(fā)育，沿NE向 F_w2"斷裂構(gòu)造出露眾多火山通道，沿火口發(fā)育環(huán)狀、放射狀、羽狀斷裂及裂隙，是含礦熱流體運(yùn)移、沉淀的有利部位。

圖1大興安嶺中南段區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造、鈾礦產(chǎn)示意圖

Fig.1Simplified geological，structural and uraninm mineral map in middle-southern segment of Da Hinggan Mountains

2.3 巖漿巖

研究區(qū)晚三疊世—早白堊世巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，具多期、多階段特征，巖性以花崗巖類為主，約占研究區(qū)面積的1/3。區(qū)域上屬于色布爾復(fù)式巖體的一部分，是甘珠爾廟一烏蘭浩特巖漿巖帶的重要組成部分?；鹕狡诤鬂摶鹕綆r發(fā)育，以中酸性脈巖為主。本區(qū)花崗巖體中鈾元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于華北地臺(tái)花崗巖鈾元素平均值，尤其是二疊紀(jì)、三疊紀(jì)花崗巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高出平均值 2～3 倍，鈾浸出率可達(dá)

1.第四系；2.下白堊統(tǒng)梅勒?qǐng)D組;3.上侏羅統(tǒng)白音高老組；4.上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;5.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;6.中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組；7.下二疊統(tǒng)大石寨組;8.上石炭統(tǒng)本巴圖組;9.中泥盆統(tǒng)大民山組;10.早白堊世酸性侵入巖;11.晚侏羅世酸性侵入巖;12.晚三疊世酸性侵入巖;13：晚二疊世酸性侵入巖;14.地質(zhì)界線；15.角度不整合接觸界線；16.推測(cè)斷層及編號(hào);17.實(shí)測(cè)斷層及編號(hào)；18.綜合剖面位置及編號(hào)；19.火山口;20.放射狀斷裂;21.花崗巖型鉗異常點(diǎn)位置;22.花崗巖型鈾異常點(diǎn)位置;23.火山巖型鈾礦點(diǎn)位置及編號(hào);24.火山巖型鈾礦化點(diǎn)位置及編號(hào);25.火山巖型鈾異常點(diǎn)位置及編號(hào);26.多金屬礦點(diǎn)及編號(hào);27.地名。

圖2內(nèi)蒙古烏蘭哈達(dá)一楚魯達(dá)板地段地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Fig.2Geological schematic map of Wulanhada-Chuludaban area，Inner Mongolia

45.26%^[17-18] ，是鈾成礦重要的基礎(chǔ)鈾源。

2.4 蝕變

區(qū)內(nèi)熱液蝕變發(fā)育，多分布在火山機(jī)構(gòu)、斷裂構(gòu)造、潛火山巖發(fā)育地段，呈面狀、帶狀展布。蝕變帶類型包括硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化及螢石化，其中硅化、赤鐵礦化、螢石化與鈾礦化關(guān)系密切（圖3）。

3 鈾礦地質(zhì)特征

研究區(qū)火山巖型鈾礦化發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)4

處、鈾礦化點(diǎn)5處和鈾異常點(diǎn)13個(gè)（表1）。

3.1 鈾礦時(shí)空分布特征

3.1.1 時(shí)間分布

大興安嶺中南段多金屬礦床與燕山晚期巖漿活動(dòng)關(guān)系密切[19]，成礦期多集中在晚侏羅世一早白堊世，其成礦斑巖鋯石U－Pb年齡為 155～ 120Ma^[20-21] 。大興安嶺中南段僅發(fā)現(xiàn)1處小型鈾礦床（701小型鈾礦床）[22]，成礦年齡在 135.3～ 124.7Ma 之間。已有研究結(jié)果顯示大興安嶺南段火山巖型鈾礦成礦年齡在 之間[23]，相鄰的沽源一紅山子鈾成礦帶成礦年齡多在148.9～99.1Ma 之間[24-25]，即晚侏羅世晚期—晚白堊世早期。因此，研究區(qū)鈾一多金屬成礦作用具有時(shí)間跨度大、多期多階段特征，與沽源一紅山子成礦帶具有同期成礦作用特征。

圖3內(nèi)蒙古烏蘭哈達(dá)—楚魯達(dá)板地段礦化蝕變照片

3.1.2 空間分布

通過鈾礦地質(zhì)調(diào)查及礦化異常點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)已知火山巖型鈾礦化異常分布特征明顯：研究區(qū) 80% 的鈾礦化異常點(diǎn)沿 F_w2 深大斷裂分布，多分布在 F_W2 斷裂構(gòu)造上盤的次級(jí)斷裂或構(gòu)造裂隙帶內(nèi)（圖2），其余鈾異常點(diǎn)分布在 F_W2 斷裂兩側(cè)NE向次級(jí)斷裂破碎帶內(nèi)?；◢彴邘r體外接觸帶變異部位多賦存鈾礦化異常，如4號(hào)鈾礦化點(diǎn)，6、7號(hào)鈾異常點(diǎn)?；鹕酵ǖ栏浇姆派湫詳嗔鸭坝馉盍严稁橇己玫馁x礦部位，如5號(hào)鈾礦點(diǎn)，16號(hào)鈾異常點(diǎn)。花崗巖基底與火山巖蓋層接觸部位，尤其呈巖珠、巖舌狀的酸性巖體部位鈾礦化具有富集的特征。研究區(qū)鈾礦化富集層位主要為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r及白音高老組酸性火山巖碎屑巖。

3.2 鈾礦化類型

根據(jù)鈾礦化控制因素將區(qū)內(nèi)火山巖型鈾礦劃分為次火山和蝕變裂隙帶兩種類型，具體鈾礦化特征如下：

3.2.1 次火山巖鈾礦化

該類型鈾礦化主要產(chǎn)于酸性次火山巖脈內(nèi)外接觸帶附近，典型的為38號(hào)鈾礦點(diǎn)。該點(diǎn)產(chǎn)于 F_W2 斷裂帶與NW向次級(jí)斷裂加持部位，后期花崗斑巖呈“八\"字形侵入（圖4）。經(jīng)槽探揭露控制鈾礦體1段，鈾異常體2段，鈾礦體長(zhǎng) 12.6m ，寬 0.8～1.6m 品位為 0.052%～0.125% ，產(chǎn)于“八\"字形頂端（產(chǎn)狀、走向變異部位）；鈾異常體長(zhǎng) 32.0～44.0m ，寬 0.9～ 2.6m ，品位為 0.010%～0.029% 。沿花崗斑巖發(fā)育硅化、赤鐵礦化、螢石化、褐鐵礦化、高嶺土化、鈉長(zhǎng)石化等蝕變，并呈帶狀展布，硅化、赤鐵礦化、螢石化與鈾礦化關(guān)系尤為密切。

表1研究區(qū)火山巖型鈾礦（化）點(diǎn)特征

Table 1 Characterististics of volcanic type uranium mineralization anomaly in the study area

1.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；2.花崗斑巖；3.流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r；4.花崗斑巖；5.地質(zhì)界線；6.蝕變帶范圍；7.正斷層及傾角；8.斷層編號(hào)；9.赤鐵礦化；10.硅化及高嶺土化；11.工業(yè)鈾礦體及編號(hào)；12.鈾異常體。

圖4楚魯達(dá)板38號(hào)鈾礦點(diǎn)成果圖

Fig.4 Result map for No.38 uranium mineraliztion spotin Chuludaban

3.2.2 蝕變裂隙帶鈾礦化

蝕變裂隙帶鈾礦化主要產(chǎn)于多組斷裂交匯和易發(fā)生剪切裂隙帶附近，研究區(qū) 75% 的鈾礦化異常為蝕變裂隙帶型，主要分布于NE向 F_w2 控礦斷裂帶派生的次級(jí)NE、NW向蝕變破碎帶內(nèi)。具有代表性的56號(hào)鈾礦點(diǎn)。

該礦點(diǎn)產(chǎn)于 F_w2 斷裂派生的次級(jí)NE向斷裂上盤（圖5），蝕變帶、伽馬高場(chǎng)、鈾礦體均受NE向構(gòu)造控制，距離構(gòu)造越近蝕變、放射性越強(qiáng)。鈾礦化異常在斷裂交匯、產(chǎn)狀變化部位具有明顯膨大現(xiàn)象。槽探揭露鈾異常礦化帶長(zhǎng) 26.0～40.0m ，寬 1.0～ 2.0m ;其中鈾礦體長(zhǎng) 12.3m ，寬 0.8～1.2m ，品位為0.067%～0.195% ，呈透鏡狀賦存于構(gòu)造破碎帶中。經(jīng)ZK3鉆孔查證，揭露鈾礦體2段，厚 1.22～ 1.64m ，品位為 0.078%～0.154% （圖6），礦體具埋藏淺、品位高的特征。

3.3 礦石礦體特征

3.3.1 礦石

賦礦圍巖主要為紅褐色、黃褐色及灰白色變流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，礦石具碎裂重膠結(jié)、浸染

圖5烏蘭哈達(dá)56號(hào)鈾礦點(diǎn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;2.二疊紀(jì)花崗巖；3.花崗巖；4.流紋巖；5.地質(zhì)界線；6.實(shí)測(cè)性質(zhì)不明斷裂；7.正斷層及傾角；8.伽馬高場(chǎng)范圍；9.蝕變帶范圍；10.構(gòu)造編號(hào)；11.鈾異常體；12.鈾礦體及礦點(diǎn)編號(hào)；13.鉆孔位置及編號(hào)。

狀（圖7a、b）、網(wǎng)脈狀及黏土狀構(gòu)造。鈾礦物主要以瀝青鈾礦為主，其次為鈾石，鈦鈾礦（圖7c、d）。金屬礦物以赤鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦為主，部分礦石中見閃鋅礦、方鉛礦及輝鉬礦。脈石礦物為石英、螢石、水云母、綠泥石等。鈾元素主要以鈾礦物、分散吸附、類質(zhì)同象三種方式產(chǎn)于礦物晶格內(nèi)。通過分析測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表2），研究區(qū)淺部礦體（ 0～ 155m 鈾礦物多以 U⁶⁺ 形式存在，原因?yàn)闇\部鈾礦體受淋濾改造作用形成土黃色次生鈾礦物[26]，這也是淺部鈾礦體品位高于深部鈾礦的根本原因所在。而深部鈾礦體則多以 U⁴⁺ 形式富集，為原生鈾礦。

礦石類型按蝕變類型劃分為鈾-赤鐵礦化型、鈾-螢石型、鈾-褪色蝕變型；按伴生礦物組合劃分為單鈾型、鈾-鉬型、鈾-鉛型。鈾鐳平衡系數(shù)顯示淺部氧化環(huán)境富集的礦體偏鐳，深部原生礦體偏鈾[27]，釷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.002%～0.012% ，平均值為 0.006% ，為單鈾型礦體。

3.3.2 礦體形態(tài)

鈾礦化類型以蝕變裂隙帶為主，次火山巖型次之。鈾礦化總體走向?yàn)镹E向，與控礦斷裂 F_w2 斷裂走向基本一致，傾向SE，傾角為 40^°～60^° ，礦體走向長(zhǎng)度為 7.60～55.30m ，傾向延伸長(zhǎng) 45～163m ，礦體寬 0.33～3.42m ，平均厚度為 1.46m ，品位為0.050%～0.154% ，平均品位為 0.074% 。礦體主要

圖6 ZK3鉆孔剖面圖

1.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；2.晚二疊世花崗巖;3.流紋巖;4.花崗巖;5.正斷層;6.蝕變帶;7.地質(zhì)界線;8.推測(cè)地質(zhì)界線；9.螢石化；10.硅化；11.赤鐵礦化；12.高嶺土化；13.鈾異常體；14.鈾礦化體；15.鈾礦體;16.礦體真厚度/鈾礦體品位；17.伽馬測(cè)井曲線；18.斷裂編號(hào)；19.鈾礦點(diǎn)編號(hào)。

圖7研究區(qū)鈾礦石礦物照片

Fig.7Photographs of uranium ore minerals in the study area

a.碎裂重膠結(jié)鈾礦石（原巖為流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r）;b.浸染狀鈾礦石（原巖為赤鐵礦化流紋巖）；c、d.鈾礦石鏡下照片。Q.石英;Kfs.鉀長(zhǎng)石；Cof.鈾石;bra.鈦鈾礦。

表2研究區(qū)礦石中鈾的存在價(jià)態(tài)分析

Table2Analysis of the valence state of uranium in ore of the study area

呈脈狀、透鏡狀，其次為不規(guī)則狀，局部礦體呈膨大、尖滅再現(xiàn)。在深部出現(xiàn)魚群狀礦體，另外在火通道附近富集高品位的鈾礦體，顯示出研究區(qū)深部較好的找礦潛力。

4控礦因素

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育眾多火山巖型鈾礦化異常，由于地層復(fù)雜、各階段巖漿巖和構(gòu)造發(fā)育，因此每個(gè)礦化異常點(diǎn)的控制因素各不相同，綜合分析認(rèn)為區(qū)內(nèi)鈾礦化主要受“鈾源-地層-構(gòu)造-次火山巖-熱液蝕變”五位一體控制。豐富的鈾源是鈾成礦的基礎(chǔ)；地層和次火山巖直接定位鈾礦體的產(chǎn)出；構(gòu)造引導(dǎo)鈾成礦，為礦液的運(yùn)移及沉淀提供了有利空間；熱液蝕變是鈾富集的關(guān)鍵。多個(gè)控礦因素相互疊加耦合時(shí)，成礦最為有利[28]

4.1 鈾源

基礎(chǔ)鈾源的富集程度與鈾礦化強(qiáng)度成正比[29]富鈾的火山巖蓋層、基底及侵入體是形成大規(guī)模鈾成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究區(qū)基底由古生代海陸交互相碎屑巖建造及酸性花崗巖類組成， w （U）為 （3.19～ 7.24）×10^-6 （表3），其中基底花崗巖鈾元素含量為華北地臺(tái)酸性火山巖鈾元素豐度的 2.0～3.0 倍[31]，是研究區(qū)重要的鈾源。中酸性火山巖蓋層以上侏羅統(tǒng)火山碎屑巖、熔巖及沉積巖為主，據(jù) 1：5 萬區(qū)調(diào)資料顯示研究區(qū)火山巖具蓋層齊全、厚度大（ 224～ 1200m ）、巖性界面復(fù)雜的特征[32]，有利于鈾成礦。

上侏羅統(tǒng)酸性火山巖 τ?（U） 為 （3.59～6.15）× 10^-6 ，為華北地臺(tái)酸性花崗巖鈾元素豐度的 1.7～ 3.5倍；燕山晚期花崗巖體 w（U） 為 （4.47～5.62）× 10^-6 ；上述地層巖性鈾元素含量均為華北地臺(tái)酸性火山巖鈾元素豐度2倍左右。由表3可見，除梅勒?qǐng)D組、瑪尼吐組、塔木蘭溝組及大民山組外，其他地層 Th/U 值均大于4.2，表明鈾元素丟失[33]，判斷古生代花崗巖體、變質(zhì)巖基底、中生代中酸性火山巖蓋層及晚侏羅世酸性侵入巖為研究區(qū)的鈾源層

近礦蝕變圍巖（原巖為流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r）w （U）較未蝕變滿克頭鄂博組流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r 低，表明熱液活動(dòng)過程中對(duì)圍巖中的鈾元素進(jìn)行了萃取。而深部成礦流體對(duì)圍巖中的鈾元素萃取具有長(zhǎng)期不間斷的特征，但古生代沉積變質(zhì)巖地層中鈾元素含量較低，萃取量較低，對(duì)后期鈾成礦貢獻(xiàn)較低，為鈾成礦的基礎(chǔ)鈾源；而來自地殼深部的中生代火山巖和巖漿巖具有較高的鈾豐度，且與成礦流體長(zhǎng)期密切接觸，是研究區(qū)重要鈾源層。

4.2 地層

對(duì)研究區(qū)已知的火山巖型鈾礦（化）點(diǎn)、異常點(diǎn)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)， 90% 的礦化異常點(diǎn)產(chǎn)于滿克頭鄂博組，其中瑪尼吐組和白音高老組各產(chǎn)出1個(gè)鈾異常點(diǎn)（圖2），因此滿克頭鄂博組為區(qū)內(nèi)主要賦礦層位，賦礦巖性主要為流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋巖，其次為酸性火山碎屑巖（圖8）。具體原因如下：

表3研究區(qū)巖（礦）石鈾、釷、鉀元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其相關(guān)比值

Table 3Content and relative ratio of uranium，thorium and potassium in rocks and ores in the study area

注：測(cè)試儀器為加拿大RS230便攜式能譜儀;測(cè)試原理依據(jù)為文獻(xiàn)[30];測(cè)試單位為，測(cè)試時(shí)間為 2016年。帶 ? 巖性及數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[31]。

1）滿克頭鄂博組具多期噴發(fā)作用，形成多層結(jié)構(gòu)、厚度不一的火山碎屑-沉積巖相-溢流相交替的高分異鈣堿性火山巖系。由于凝灰?guī)r與火山熔巖、碎屑巖物性相差較大，在其接觸面形成構(gòu)造應(yīng)力薄弱面，易于形成層間破碎帶，利于成礦熱液的運(yùn)移及鈾元素的沉淀。

2）熔槳上升及溢流成巖過程是由表及內(nèi)逐漸冷卻固結(jié)，造成各過渡相巖石結(jié)構(gòu)大不相同，中間多為斑狀結(jié)構(gòu)，頂?shù)装宥酁殡[晶結(jié)構(gòu)，表層附近多見球泡、氣孔等，利于成礦熱液的運(yùn)移及鈾元素的沉淀。

3）滿克頭鄂博組上覆瑪尼吐組出露巖性為一套厚度大于 300m 的碎屑沉積巖系，由于其具易變形不易破碎的韌性物理性質(zhì)，使得大部分次級(jí)斷裂未能切穿瑪尼吐組，導(dǎo)致瑪尼吐組具有阻隔含礦熱液向上運(yùn)移的作用[34」，從而含礦熱液在滿克頭鄂博組火山巖中富集成礦。

4.3 構(gòu)造

多方面有利地質(zhì)因素的耦合才能促成鈾礦化的形成，在成礦物質(zhì)和含礦流體充足的情況下，構(gòu)造對(duì)礦化的富集和沉淀具有引導(dǎo)作用，直接定位鈾礦體的產(chǎn)出空間[35]。筆者從斷裂構(gòu)造、火山機(jī)構(gòu)、界面構(gòu)造等方面闡述了構(gòu)造對(duì)鈾成礦的控制作用。

4.3.1 切殼斷裂具有重要的導(dǎo)礦作用

研究區(qū)北部出露的NE向 F_w1?F_w2 深大斷裂是黃崗梁一烏蘭浩特深大斷裂的次級(jí)斷裂。這兩條斷裂具有長(zhǎng)期活動(dòng)、規(guī)模大、深斷、深熔等區(qū)域斷裂的基本特征[36]，具有切殼導(dǎo)源的作用，貫通地殼深部巖漿房，從而帶出大量熱源及成礦物質(zhì)。NE向 F_w2 斷裂及NW向 F_W4，F(xiàn)_W6 附近發(fā)育多種熱液蝕變及次火山巖，控制著區(qū)內(nèi)大部分的鈾礦（化）異常點(diǎn)及火山口的展布，顯示出切殼主干斷裂具有重要的導(dǎo)礦作用。上述2組方向的切殼斷裂交匯部位多是壓力卸載的空間，利用成礦熱液導(dǎo)通、運(yùn)移和匯聚，并發(fā)生熱液蝕變和礦化作用，因此鈾礦床主要定位于長(zhǎng)期活動(dòng)的NE向切殼斷裂與次級(jí)燕山期強(qiáng)烈活動(dòng)的NW向斷裂交匯、夾持部位。

a.A—A'能譜測(cè)量剖面圖;b.A—A'地質(zhì)剖面圖;c.B—B'能譜測(cè)量剖面圖;d.B—B地質(zhì)剖面圖。A— A^′ 、B—B研究區(qū)位置見圖2。1.軸元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線；2.釷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線;3.鉀元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線；4.第四系；5.下白堊統(tǒng)梅勒?qǐng)D組；6.上侏羅統(tǒng)白音高老組；7.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;8.中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組;9.下二疊統(tǒng)大石寨組;10.上石炭統(tǒng)本巴圖組；11.早白堊世酸性侵人巖;12.晚侏羅世酸性侵入巖；13.晚三疊世酸性侵入巖;14.晚二疊世酸性侵入巖;15.安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r;16．流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r;17.流紋巖;18.礫砂巖；19.變質(zhì)砂巖；20.灰?guī)r；21.花崗巖；22.正斷層及斷層編號(hào)；23.鈾礦體及礦點(diǎn)編號(hào)；24.鈾異常體及異常點(diǎn)編號(hào)。

圖8研究區(qū)地質(zhì)-物探綜合剖面圖

Fig.8Comprehensive geological-geophysical profile of the study area

4.3.2 次級(jí)斷裂控制著鈾礦化的產(chǎn)出與形態(tài)

成礦流體多在導(dǎo)礦構(gòu)造派生或伴生的次級(jí)斷裂附近富集成礦，尤其是導(dǎo)礦斷裂帶附近的次級(jí)斷裂交匯部位是絕佳的容礦部位，不同級(jí)別、期次、走向斷裂的交匯部位更易富集；另外斷裂產(chǎn)狀在走向、傾向上發(fā)生扭曲、反轉(zhuǎn)變異部位，斷裂局部或末端受構(gòu)造泥或構(gòu)造角礫巖封閉部位，斷裂構(gòu)造與賦礦地層、次火山巖交匯處或與火山機(jī)構(gòu)的交切處也易于鈾礦化富集。如 F_W2 控礦斷裂上盤派生的NE、NW及近EW向次級(jí)斷裂交匯部位產(chǎn)出38、56鈾礦點(diǎn)及2、3、15、18號(hào)鈾礦（異常）化點(diǎn)。

4.3.3 層間界面是控制鈾礦體產(chǎn)出的重要因素

研究區(qū)中生代火山活動(dòng)強(qiáng)烈，劃分為五個(gè)旋回，從早到晚依次為塔木蘭溝組旋回、滿克頭鄂博組旋回、瑪尼吐組旋回、白音高老組旋回及梅勒?qǐng)D組旋回。各旋回巖性復(fù)雜，火山沉積巖與火山碎屑巖、熔巖互層產(chǎn)出，由于不同巖性的物理性質(zhì)差異較大，受到擠壓后剛性巖石（熔巖）易形成密集節(jié)理裂隙帶，利于后期含礦熱液運(yùn)移，而火山沉積巖孔隙度較高，具有一定韌性，擠壓易變形，不易產(chǎn)生節(jié)理裂隙，對(duì)礦液運(yùn)移和沉淀具有阻擋作用。因此，深部含礦熱液沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移時(shí)多在兩種物性差異較大的巖層界面附近發(fā)生沉淀，富集成礦[37]。層間界面直接控制著鈾礦（化）體的空間產(chǎn)出，鈾礦化多沿層間界面產(chǎn)出，礦化富集程度具有由內(nèi)向外逐漸貧化的特征。4.3.4火山構(gòu)造是鈾成礦有利的運(yùn)移、儲(chǔ)存空間

火山構(gòu)造主要受切殼斷裂控制，分布在深大斷裂附近或斷裂交匯處，是地表貫通地殼的通道，也是深大斷裂在淺地表的表現(xiàn)形式。研究區(qū)火山機(jī)構(gòu)發(fā)育、空間分布與 F_w2 控礦斷裂關(guān)系密切，表明火山機(jī)構(gòu)與鈾成礦作用密切相關(guān)。其原因?yàn)椋?）多期次的火山作用從深部攜帶出大量的熱源、鈾源及礦化劑；2）火山機(jī)構(gòu)是深部能量釋放的缺口，在淺地表能量釋放后，其溫度、壓力等物理化學(xué)環(huán)境突變，利于含礦熱液中的鈾元素沉淀富集；3）火山機(jī)構(gòu)往往經(jīng)歷多期噴發(fā)與塌陷，形成環(huán)狀、半環(huán)狀、放射狀陡、緩斷裂裂隙帶，以及次火山巖脈、隱爆角礫巖帶，其相互作用，形成眾多構(gòu)造結(jié)，是含礦熱液運(yùn)移與儲(chǔ)存的有利部位，鈾元素易聚集成礦。

4.4 次火山巖

次火山巖與火山巖型鈾礦關(guān)系密切，直接定位鈾礦體的空間產(chǎn)出[38]，研究區(qū)燕山晚期次火山巖發(fā)育，主要為花崗斑巖、流紋斑巖，空間分布與主構(gòu)造基本一致，呈NE向展布，主要沿次級(jí)斷裂、火山機(jī)構(gòu)及巖體外接觸帶上侵，從地殼深部攜帶大量鈾源，并不斷萃取圍巖中的鈾元素，使得 高達(dá) 7.73× 10^-6 （表3），是區(qū)內(nèi)重要的鈾源層及含礦層。另外次火山巖攜帶的熱量不斷改變著圍巖物理化學(xué)條件變化，產(chǎn)生了大量密集裂隙帶，同時(shí)加快了熱液中成礦元素絡(luò)合物的解體，促使礦質(zhì)匯聚、沉淀，在侵入外接觸帶形成脈狀、透鏡狀礦（化）體；另一方面在巖漿期后發(fā)育強(qiáng)烈的汽液作用，在火山通道和次火山巖體周邊發(fā)生隱爆作用，利于成礦流體的運(yùn)移、富集，從而形成以隱爆角礫巖為賦礦載體的次火山巖型鈾礦體[39]

4.5 熱液蝕變

熱液蝕變是熱液型礦床的基礎(chǔ)和先導(dǎo)[40]，蝕變帶的強(qiáng)弱、分布范圍與礦體的富集程度、大小呈正相關(guān)；熱液活動(dòng)疊加期次、酸性脈體及熱流蝕變類型的多少與礦體的貧富具有正相關(guān)[41]。中國(guó)東部火山巖型鈾礦主要發(fā)育中低溫?zé)嵋何g變，其中水云母化、鈉長(zhǎng)石化、赤鐵礦化、螢石化、硅化與鈾礦化關(guān)系密切[42]。研究區(qū)揭露的鈾礦化異常點(diǎn)均處于上述多種熱液蝕變疊加區(qū)域，顯示出巨大的找礦潛力。

圍巖蝕變?cè)跈M向上具明顯分帶性，主要表現(xiàn)在蝕變組合與蝕變強(qiáng)度上的不同。蝕變以礦體為中心，向兩側(cè)呈對(duì)稱狀分布，越靠近礦體蝕變類型越多，蝕變程度也越強(qiáng)（圖9）。研究區(qū)近礦圍巖蝕變按蝕變強(qiáng)弱可分為中心帶、過渡帶和邊緣帶。中心帶蝕變組合為赤鐵礦化 + 螢石化 + 硅化，蝕變作用強(qiáng)烈，鈾礦化富集，界線清晰；過渡帶蝕變組合為弱赤鐵礦化 + 硅化 + 黃鐵礦化 + 水云母化，蝕變作用減弱，鈾礦化多以礦化、異常為主；邊緣帶蝕變組合為褪色蝕變 + 碳酸鹽化 + 高嶺土化蝕變，蝕變作用較弱，多為弱異?；驘o礦化異常。

通過野外地表調(diào)查、巖心編錄及鏡下觀察，根據(jù)圍巖蝕變與鈾成礦的空間聯(lián)系，將區(qū)內(nèi)蝕變分為礦前期、成礦期、礦后期蝕變（表4）。

1）礦前期蝕變以硅化、褪色蝕變?yōu)橹鳌?/p>

硅化呈乳白色，半透明帶狀、沿裂隙脈狀侵入，常見石英晶洞，石英晶簇晶形較好；褪色蝕變范圍較大，是礦化帶的 2～10 倍，多呈帶狀、面狀展布，多分布在斷層破碎帶、次火山巖接觸帶附近，是發(fā)生鈾礦化的先決條件。由于褪色蝕變后的巖石孔隙度增大，抗壓強(qiáng)度降低，易形成微裂隙，利于熱液運(yùn)移與圍巖中鈾元素的萃取，并在有利部位沉淀富集成礦。

圖927號(hào)鈾礦點(diǎn)蝕變與礦化關(guān)系示意圖

Fig.9Relationship between pitting alteration and mineralizaton of uranium mine No.27

2）成礦期蝕變以赤鐵礦化、硅化、螢石化、水云母化、黃鐵礦化為主。

赤鐵礦化與鈾成礦最為密切，空間上與鈾礦化范圍形態(tài)基本一致，蝕變?cè)綇?qiáng)鈾礦化則越富集，主要呈浸染狀、團(tuán)塊狀、帶狀分布。硅化蝕變具有兩階段特征：I階段呈面狀分布，斑晶及晶屑被微晶石英交代，巖石致密堅(jiān)硬，蝕變范圍大于鈾礦化范圍，主要發(fā)育在次火山巖外接觸帶；Ⅱ階段為細(xì)脈狀、浸染狀灰褐色微晶、隱晶石英，是瀝青鈾礦的主要載體。螢石化呈紫色、紫黑色細(xì)脈，多與黑色硫化物、浸染狀黃鐵礦、瀝青鈾礦共生，空間上多與鈾礦體相依。水云母化呈淺黃綠色斑點(diǎn)狀、細(xì)脈狀分布于鈾礦化異常外帶。黃鐵礦化呈細(xì)脈狀、浸染狀、星點(diǎn)狀，多與硅化伴生。

3）礦后期蝕變以碳酸鹽化、高嶺土化、黃鐵礦化為主。

碳酸鹽化以淺灰白色細(xì)脈狀、斑點(diǎn)狀充填于節(jié)理裂隙，充填礦體裂隙，規(guī)模較小，寬 2～10mm 。高嶺土化蝕變多呈帶狀分布在礦化帶外側(cè)及呈薄膜狀沿礦化帶裂隙面充填。螢石化為淺綠色或淡紫色，呈細(xì)脈狀沿裂隙充填。

5 找礦方向探討

研究區(qū)火山巖型鈾礦化信息豐富， 90% 的鈾礦化異常點(diǎn)沿NE向 F_W2 控礦斷裂上盤分布，產(chǎn)于 F_W2 斷裂派生的次級(jí)NE、NW向斷裂裂隙帶內(nèi)。其主要成因是地殼深部成礦熱液沿 F_W2 切殼斷裂遷移至淺部地球化學(xué)障附近沉淀富集成礦，因此后續(xù)找礦以 F_w2 斷裂走向兩側(cè)寬 500m 范圍作為找礦有利部位，尤其是 F_w2 斷裂帶北西側(cè)花崗巖基底接觸帶附近的次級(jí)斷裂交匯部位。另外，研究區(qū)火山機(jī)構(gòu)發(fā)育，且部分火山構(gòu)地表發(fā)現(xiàn)鈾礦化異常顯示，分析認(rèn)為深部可能存在富鈾的次火山巖，依據(jù)相山、張麻井鈾礦床找礦經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在火山機(jī)構(gòu)深部可能具有較大的次火山巖型、隱爆角礫巖型鈾礦化的找礦潛力。

建議下一步以 F_w2 斷裂為主線，追索尋找蝕變裂隙帶型鈾礦化，其次加強(qiáng)尋找火山機(jī)構(gòu)周圍及深部隱爆角礫巖型、次火山巖型鈾礦化的探索。

6結(jié)論

1）研究區(qū)火山巖型鈾礦化按控制因素劃分為次火山巖和蝕變裂隙帶兩種類型；礦化蝕變帶沿 F_w2 斷裂分布，礦體呈脈狀，透鏡狀產(chǎn)出。鈾礦物主要以瀝青鈾礦為主，其次為鈾石，鈾元素以鈾礦物、分散吸附、類質(zhì)同象三種方式產(chǎn)于礦物晶格內(nèi)。鈾礦物淺部以 U⁶⁺ 形式存在，深部以 U⁴⁺ 形式富集。鈾成礦年齡集中在晚侏羅世晚期一晚白堊世早期。

2）火山巖型鈾礦化主要受鈾源、地層、構(gòu)造、次火山巖、熱液蝕變等控制。NE向 F_W2 斷裂是導(dǎo)礦斷裂，控制著火山巖型鈾礦化的展布；火山機(jī)構(gòu)、次級(jí)NE和NW向斷裂是重要的控礦、含礦構(gòu)造。上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組火山巖及燕山晚期次火山巖是主要的賦礦巖層；近礦圍巖蝕變以硅化、螢石化及赤鐵礦化為主。

3）建議下一步以NE向 F_w2 斷裂為主線，追索尋找蝕變裂隙帶型鈾礦化，其次加強(qiáng)尋找火山機(jī)構(gòu)周圍及深部隱爆角礫巖型、次火山巖型鈾礦化的探索。

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