王永军， 卢辉雄,2， 冯 博 ，张 恩,2， 董双发 ，杨彦超曹秋义， 张春雷 ，汪 冰

(1.核工业航测遥感中心，石家庄 050002；2.东华理工大学 地球科学学院，南昌 330013)

0 引言

奋斗地区位于黑龙江省萝北县，20世纪60年代以来，该区开展了铀矿地质研究工作，发现了延军山铀矿点和多个异常点(图1)，但一直未取得找矿突破，且对区内铀矿化异常的控制因素研究较少，对区内变质岩型铀成矿条件未开展系统评价[1-4]。通过对区内铀成矿条件的研究，明确了铀矿化的控制因素，为该区铀矿找矿突破提供了新的思路。

1 区域地质特征概述

研究区处于兴凯湖—布列亚山地块区(I级)老爷岭地块中。

研究区内地层主要为古元古界兴东岩群(Pt1xd)、东风山岩群(Pt1d)基底变质岩，南部小面积出露下白垩统东山组(K1ds)中基性火山碎屑—沉积岩、猴石沟组(K1h)陆相含煤沉积建造、淘淇河组(K1t)陆相碎屑岩；北东部小面积出露下白垩统城子河组(K1c)陆相含煤沉积建造(图1)。

研究区构造受近南北向区域性牡丹江断裂影响，构造主体为近南北向及近东西向，其次为北东向及北西向构造。其中北西向断裂具压扭性特点，并且有多期次活动特点，对早期构造，特别是北东向、南北向构造具有较大的改造作用。区内铀矿化与北西向构造关系密切。

研究区内褶皱构造发育，有四方山林场复式背斜、七马架复式背斜、尖山子复式向斜，均表现为大规模复式褶皱，主要发育于下元古界地层中，多被后期构造破坏而保留不完整，褶皱轴亦发生弯曲和错移。

研究区内侵入岩分布面积广，侵入期次多，主要有中元古代片麻状黑云母二长花岗岩(Pt2ηγ)、晚奥陶世二长花岗岩(O3ηγ)、晚石炭世二长花岗岩(C2ηγ)、早白垩世花岗斑岩(K1γπ)及花岗伟晶岩脉(ρ)。花岗伟晶岩脉分布较多，呈条带状、脉状分布。

图1 研究区地质图Fig.1 Geological map of the study area

2 典型铀矿化特征

研究区内典型铀矿化出现在延军山，通过槽探揭露，在地表圈定出铀矿体；矿体呈透镜状，北西向展布，长约34 m，宽为5.8 m。

矿体定位于石墨片岩内北西向构造破碎带中，控矿的北西向破碎带走向约340°，倾向约69°～72°，倾角约65°～70°；破碎带内岩石较为碎裂，呈松散土状、碎块状，原岩主要为石墨片岩，岩石发育粘土化、褐铁矿化蚀变；蚀变呈浸染状分布，局部见钙铀云母等次生铀矿物呈星点状产出。铀矿化主要赋存于破碎带中的碎裂二云母石墨片岩中，破碎带中部铀含量最高，向两侧降低，破碎带旁侧花岗伟晶岩脉较为发育，与破碎带走向基本一致(图2)。

图2 延军铀矿点矿体分布图Fig.2 Yanjun uranium ore distribution

矿体围岩主要为石墨片岩、花岗伟晶岩。石墨片岩呈大面积产出，构成矿体顶、底板；花岗伟晶岩位于赋矿破碎带旁侧，呈脉状产出，存在铀异常现象。

图3 延军铀矿点TC02探槽地质编录图及铀含量直方图Fig.3 Yanjun uranium geological record TC02 trench maps and uranium content histograms

图4 石墨片岩镜下照片(5×10)Fig.4 Graphite schist microscopic photograph (5×10)(a)单偏光；(b)正交偏光

矿石矿物为变铜铀云母，翠绿色、黄绿色、黄色粉末状，少部分呈片状集合体，以细脉状或放射状分布于石墨片岩的底部。脉石矿物为石英、长石、石墨、绢云母、白云母及角闪石等，矿石呈细脉状构造和团块状构造。经探槽取样分析，铀含量最高品位为0.079%，最低品位为0.036%，平均品位为0.051 4%，铀含量最高部位位于碎裂石墨片岩带中(图3)。

通过对延军山铀矿体分析，铀矿化主要受石墨片岩、北西向断裂和伟晶岩共同控制。石墨片岩岩性层对成矿具有明显的控制作用，控制区内早期铀矿化产出；北西向断裂的多期次活动为伟晶岩侵入和含铀热液的运移提供了通道，为晚期铀矿化富集提供了条件，延军山铀矿体即定位于早期铀矿化与晚期铀矿化的复合部位。

3 成矿条件和控矿因素分析

3.1 赋矿岩石

研究区内东风山岩群石墨片岩分布面积较为广泛，大面积分布在延军农场至七马架和二十里河林场北部一带。

石墨片岩镜下鉴定为花岗变晶结构，片理构造，主要矿物为石英、石墨、云母。其中石英，长粒状，0.09 mm×0.03 mm，有拉长现象，定向排列，干涉色Ⅰ级灰白色，含量约占70%；石墨，长短条状不等，0.15 mm×0.03 mm，小的只有粒状，黑色不透明，含量约占25%；黑云母、白云母，片状，0.45 mm×0.06 mm，白云母片大，有鲜艳干涉色，均沿片理分布，含量约占5%；薄片中见有硅化石英脉(图4)。

石墨片岩和蚀变石墨片岩中铀平均值较高(表1)，均大于10×10-6，约为全区平均值的2.4倍～4.4倍，为区内重要的赋矿岩层，研究区内铀矿点、铀异常点主要位于该类岩性层中。

表1 研究区岩石钾、铀、钍统计表Tab.1 Statistical table of rock potassium, uranium and thorium in the study area

表中为地面伽玛能谱测量数据，测量仪器为RS230。

3.2 构造

构造对研究区伟晶岩的侵入和矿床的空间展布起着主导性作用，为岩浆侵入和矿液的运移沉淀提供通道与空间。

研究区北西向断裂具有多期次活动特点，沿线发育大量的伟晶岩脉，与其呈平行和交错产出；沿北西向断裂热液活动较为强烈，发育粘土化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化等蚀变。区内北东向、北北东向及南北向构造亦较发育，但该类构造沿线蚀变不发育，未发现铀矿化异常。

北西向断裂控制铀矿体的展布，区内已发现的延军山铀矿体和多个铀异常点均位于北西向断裂带内。

3.3 伟晶岩脉

研究区内侵入岩较为发育，其中与铀矿化异常关系较为密切的为伟晶岩脉。

伟晶岩多沿北西向断裂带分布，呈透镜状，不规则条带状展布，脉宽20 m～50 m。其中的铀含量高于其他背景岩石，平均值达到4.7×10-6，提供了有利的铀源条件。

伟晶岩脉中，蚀变较为发育，以高岭土化、褐铁矿化为主，多发育在岩石表面及裂隙面，呈面状展布；在局部地段发育少量硅化、钾长石化等热液蚀变。相比未蚀变伟晶岩，蚀变伟晶岩铀含量较高，平均值为7.5×10-6，最高值可达9.5×10-6，表明热液蚀变活动促成了研究区铀的再次富集，是铀成矿的重要条件之一。

3.4 物探异常

3.4.1 航空放射性异常

该区铀含量分布不均匀，铀含量背景场呈两侧低中部高的特征，铀含量高值区呈北东向带状分布于区内中部、西部。根据航空伽玛能谱测量异常和高场的划分标准，以同一岩性统计的背景平均值(C)及其均方差(σ)进行衡量。根据计算结果，测区铀含量(A)偏高场、高场和异常的划分标准为：① 当3.26×10-6≥A>2.74×10-6时为偏高场；② 当3.78×10-6≥A>3.26×10-6时为高场；③ 当A≥3.78×10-6时为异常。根据该划分标准，区内分布有3片航放铀高场(图5)，编号分别为HG-01、HG-02、HG-03。

图5 研究区航放铀含量等值线平面图Fig.5 The contour line map of airborne uranium content in the study area

1)西部航放铀高场(HG-01)，断续长约17.7 km，宽约0.9 km～2.1 km，总体呈北北东向展布。该地段航放铀含量背景值一般为2×10-6～2.25×10-6，平均值为3.35×10-6，最高值可达4.72×10-6。HF03号航放铀异常点位于本高场的南部(图5)。本航放铀高场主体处于古元古代花岗质片麻岩中，局部位于兴东岩群变质岩及晚石炭世二长花岗岩中。

2)中部航放铀高场(HG-02)，规模较大，断续长约12.5 km，宽约0.9 km～1.8 km，总体呈近南北向展布。该地段航放铀含量背景值一般为2×10-6～2.25×10-6，平均值为3.39×10-6，最高值可达4.34×10-6。HF02号航放铀异常点位于本高场的南部(图5)。本航放铀高场受近南北向断裂构造控制，所处岩性主要为古元古代花岗质片麻岩及东风山岩群变质岩，位于构造及后期花岗伟晶岩脉交切复合部位，具有变质岩(构造破碎带)型铀矿成矿潜力。

3)东部航放铀高场(HG-03)，规模最大，断续长大于25.8 km(向南、向北均未封闭)，宽约0.8 km～1.4 km，总体呈北北西向条带状展布。该地段航放铀含量背景值一般为2.25×10-6～2.50×10-6，平均值为3.52×10-6，最高值可达4.83×10-6。HF01号航放铀异常位于本高场的北部。航放铀高场区位于北西向断裂构造发育区，区内石墨片岩、伟晶岩脉较发育，蚀变类型相对较多，高场主体多受北西向构造、伟晶岩脉、石墨片岩共同控制。该铀高场相对于HG-01、HG-02，成矿潜力最大。

3.4.2 地面伽玛能谱异常查证成果

地面伽玛能谱面积性测量在延军一带进行，测网为100 m×20 m。结果圈定出3处地面伽玛能谱铀异常(图6)。

1)UY-1铀异常在测区内规模最大，北西向纺锤状产出，长约190 m，北西宽阔(约75 m)、南东收窄(约25 m)；异常值一般为20×10-6～35×10-6，最高为1 147.9×10-6，钍含量为37.1×10-6，属纯铀异常。异常带的南西部为已知的延军山铀矿点，异常受北西向断裂和石墨片岩共同控制。根据测区铀矿化控制因素和异常展布特征，推测在异常中心北东部应该存在与已知矿化体平行的铀矿化体，具有较大的铀成矿潜力。

图6 延军地区地面伽玛能谱铀异常分布图Fig.6 The abnormal distribution map of the ground gamma ray spectrum in the area of Yanjun

图7 研究区ZPF12线地质-土壤测量综合剖面图Fig.7 Geological study area ZPF12 line- Integrated soil survey sectional view

2)UY-2铀异常，呈近椭圆状，北西向展布，长约26 m，宽度一般为21 m，铀含量最高为26.7×10-6，钍含量为17.80×10-6，异常处于石墨片岩与伟晶岩复合部位。从异常相态分析，这里存在着控制异常产出的隐伏北西向断裂，具有一定的铀成矿潜力。

3)UY-3铀异常，铀含量为24.1×10-6，钍含量为21.1×10-6，异常处于伟晶岩中，异常明显受伟晶岩控制。

3.5 化探异常

研究区土壤剖面地球化学试点测量，发现两处多元素组合异常(图7中Hs-1和Hs-2)。

1)Hs-1异常主元素为U，伴生组合元素为Mo、Cu、W、Zn。异常中U元素的峰值为23.21×10-6，Mo、Cu、W、Zn元素最高值分别为16.68×10-6、60.5×10-6、8.63×10-6、484×10-6。异常位于石墨片岩之中，发育褐铁矿化蚀变，具有较好的铀成矿潜力。

2)Hs-2异常元素组合为Mo、Zn、Cu、W。各元素峰值分别为16.69×10-6、568×10-6、81.81×10-6、9.69×10-6。显示出多金属矿化异常组合特征，是寻找多金属矿化的有利地段。

4 找矿方向预测

4.1 找矿标志

根据对研究区成矿条件、控矿因素分析，结合典型铀矿化特征研究，总结出区内铀矿化找矿标志为：

图8 研究区找矿预测图Fig.8 Prediction map of the study area

1)东风山岩群石墨片岩。石墨片岩对矿化有明显的控制作用，控制区内早期铀矿化。

2)北西向断裂。北西向断裂为晚期铀成矿提供了热液来源和富集场所，并控制矿体的展布。

3)伟晶岩脉。伟晶岩为区内晚期铀成矿提供了有利铀源条件，进一步促进了铀富集。

4)航空和地面U异常。铀矿化体都产在铀异常地段。

5)土壤U、Mo、Zn、Cu、W组合异常。

4.2 找矿方向

从研究区成矿条件、控矿因素分析，研究区内矿化异常主要定位为东风山岩群中，受石墨片岩、北西向断裂、伟晶岩复合控制。进一步找矿方向主要以区内石墨片岩为找矿目标层位，找矿标志为“石墨片岩+北西向断裂+伟晶岩+异常”。据此，预测了两片找矿靶区，分别为延军铀矿找矿靶区和云山铀矿找矿靶区(图8)。

1)延军铀矿找矿靶区内东风山岩群石墨片岩分布面积较广，铀背景值较高，为区内重要的富铀地质体，能为铀成矿提供物源；区内北西向断裂及伟晶岩脉均较发育，沿北西向断裂发育粘土化、褐铁矿化等蚀变；区内延军铀矿点通过槽探揭露，圈出铀矿体一条，同时区内存在多条地面伽玛能谱铀异常带、航放铀高场，找矿线索较为丰富，找矿目标较为明确，铀矿找矿潜力较大。

2)云山铀矿找矿靶区成矿地质背景与延军铀矿找矿靶区较为相似，存在成矿有利的石墨片岩，北西向断裂及伟晶岩脉均较发育，成矿地质条件较为有利，靶区已发现航放铀异常点1处，同时存在多处航放铀高场。找矿重点地段应在断裂(NE向)、已知铀异常、东风山岩群石墨片岩、伟晶岩脉复合部位。

5 结论

通过对研究区内延军山变质岩型铀矿点成矿条件和控矿因素进行分析，获得了以下结论：

1)研究区内铀矿化异常定位于东风山岩群石墨片岩中，北西向断裂和伟晶岩的出现是铀二次富集成矿的最重要因素，三者复合控制测区铀矿化体的产出。

2)研究区主要找矿标志为“石墨片岩+北西向断裂+伟晶岩+异常”，今后找矿突破的方向应聚焦在延军和云山两片铀矿找矿靶区内。