祁漫塔格中段花岗岩型铀矿化特征及其找矿前景

2014-08-07李彦强戴佳文赵有军

铀矿地质 2014年5期

关键词：硅化闪长岩铀矿

李彦强，戴佳文，赵有军

(1.青海省核工业地质局，青海西宁 810001；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

祁漫塔格中段花岗岩型铀矿化特征及其找矿前景

李彦强1,2，戴佳文1,2，赵有军1

(1.青海省核工业地质局，青海西宁 810001；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

祁漫塔格中段目前已发现了黑山铀矿点和小狼牙山南、西大沟脑、西沟等4处铀矿化点，矿化赋存在海西-印支期花岗岩与古元古界金水口群的接触带附近，受接触带附近的断裂构造控制明显，与赤铁矿化、硅化和绿泥石化蚀变关系密切。黑山铀矿点矿石的电子探针分析结果表明，矿石中含有沥青铀矿和硅钙铀矿、钒钙铀矿、硅钾铀矿等。区内经历了加里东、海西、印支和燕山期多次构造-岩浆活动，断裂构造发育；金水口群变质岩和印支-燕山期二长花岗岩铀含量可达(5～12)×10-6，是成矿良好的铀源条件。因此，笔者认为该区具有较好的找矿前景。

祁漫塔格中段；花岗岩；铀矿化特征；找矿前景

青海省是我国重要的铁、铜多金属资源大省，其祁漫塔格成矿带被列为国内新的十大资源接替基地之一。区内已经发现铁、铜、铅、锌、钼、钴、铋、金、锡、银等10余个矿种的矿床、矿点、矿化点百余处，矿床类型主要有矽卡岩型、斑岩型、沉积变质型、沉积型、热水沉积-改造型、热液型和火山岩型等。但是迄今为止，区内铀矿勘查还没有取得突破性进展。本文结合近几年在该区开展的铀矿勘查项目，在总结区内铀矿化特征的基础上，对该区的铀成矿条件和找矿前景进行了初步分析，以期为下一步的铀矿找矿工作提供依据。

1 区域地质概况

祁漫塔格地区处在“西域克拉通”的南缘活动带，由祁漫塔格缝合带和北坡岩浆弧组成。本区在前寒武纪与柴达木盆地基底为一个整体，加里东期从该克拉通南缘分裂出来，形成岛弧型微陆块。区域构造演化大致分为4个阶段：(1)元古代结晶基底形成阶段，与华北古陆为同一整体；(2)早古生代构造-岩浆活动旋回，是华北古陆南缘裂解、拼合、增生的阶段；(3)晚古生代-早中生代构造-岩浆活动旋回，特提斯构造域叠加在早古生代造山带之上；(4)晚中生代-新生代构造-岩浆旋回活动，进入陆内演化阶段。

区内古元古界基底岩系广泛发育，其中金水口群原岩为泥砂质碎屑岩-基性火山岩-碳酸盐岩建造；中元古界蓟县系狼牙山组为低绿片岩相变质硅镁质碳酸盐岩-碎屑岩建造；晚古生代主要为板内裂陷盆地沉积，石炭-二叠系则以稳定的陆表海相沉积为主，中生代晚三叠世火山岩具陆相裂谷的“双峰式”特征。

区内岩浆活动主要由志留纪灰白色中细粒花岗闪长岩、晚泥盆世石英闪长岩、早二叠世斑状二长花岗岩、晚三叠世斑状二长花岗岩和花岗闪长岩组成，另见有少量的早二叠世灰黑色中细粒闪长岩以岩株形态出露。侵入岩体具有多期多次的特征，特别是海西期、印支-燕山期岩体均有2次以上的侵入。海西期第1次侵入包括超基性、基性、中性侵入岩；第2次侵入包括中酸性、酸性侵入岩。印支-燕山期第1次侵入主要为闪长岩类；第2次侵入以酸性岩体为主。

研究区位于区域性北西西向黑山断裂和乌兰乌珠尔断裂夹持区内。受这两条深大断裂影响，区内构造主要发育北西西向断裂，其次为北东向断裂，还有少量北西向和近东西向断裂(图1)。

图1 祁漫塔格中段地区构造-岩浆岩分布图Fig.1 Distribution of structure and magma rock in the Middle of Qimantage

黑山断裂：位于祁漫塔格山北坡黑山一带，是黑柱山构造混杂岩带与乌兰乌珠尔基底残块的分界断裂，总体呈北西西向展布，形成于海西构造活动早期，为一具多期次活动的区域性深大断裂。断裂带内糜棱岩、碎裂岩、断层角砾岩均发育，其两侧发育强劈理化带、构造透镜体及牵引褶皱。

乌兰乌珠尔断裂：位于乌兰乌珠尔南坡，是乌兰乌珠尔基底残块与巴音格勒构造混杂岩带的分界断裂，总体呈北西-北西西向展布，形成于加里东期，为一具多期次活动的区域性深大断裂。断裂带两侧岩石破碎，强劈理化、片理化、构造岩系列岩石发育，主要为长英质糜棱岩、碎裂岩、断层角砾岩。

小狼牙山断裂：位于小狼牙山，总体呈北东向展布，形成于燕山期，其规模和延深均比北西向断裂小。断裂带内发育碎裂岩，岩石热液蚀变强烈，具铀矿化。黑山铀矿点Ⅲ号矿化带就位于该断裂上盘。

2 主要铀矿点、矿化点产出特征

2.1 黑山铀矿点

该铀矿点所在地出露海西期黑云母花岗岩和古元古界金水口群。金水口群岩性以片岩、片麻岩为主，局部可见大理岩，多呈残留体分布于岩体中。岩体中发育有辉绿岩脉、煌斑岩脉、细晶花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉等，大部分沿岩体节理、裂隙侵入。

本区初步预普查工作共发现含矿构造带3条，矿体分布于岩体及其外接触带附近，受构造控制(图2)。

Ⅰ号矿化带走向为北北东向，经地表槽探揭露及钻探验证，矿化带长>0.6km，带宽5～10m，受F1断裂控制，分布于岩体与古元古界金水口群变质岩系接触带附近。岩石蚀变较强，主要为赤铁矿化、绿泥石化、高岭石化、萤石化、碳酸盐化及硅化。带内及旁侧可见硅质细脉产出。带内地表圈出矿体2条，铀品位0.0416%～0.0685%；深部发现矿体8条，铀平均品位0.0323%～0.0898%。

图2 黑山铀矿点地质简图Fig.2 Sketch geology map of Heishan uranium occurrence

Ⅱ号矿化带分布于细粒与似斑状黑云母花岗岩体的接触带上，沿与F2大致平行的小破碎带密集分布，宽约100m。带内岩石破碎，矿化蚀变较为强烈，主要有赤铁矿化、钾化、高岭石化、碳酸盐化及绢云母化，局部见黄铁矿化。带内硅质细脉及方解石细脉断续分布，并多以单脉形态产出。地表共圈出矿体7条，呈北东东向脉状大致平行分布。经钻孔验证，孔中发现盲矿体4条，铀平均品位0.0307%～0.1258%。

Ⅲ号矿化带位于海西期黑云母花岗岩与金水口群片岩的接触带上，受接触带断裂控制，矿化带长约700m，宽50～80m，带内硅化碎裂岩发育，褐铁矿化、碳酸盐化强烈。地表共圈出矿化体2条，铀平均品位0.0134%～0.0141%。

矿石呈褐灰色(土黄色)，他形粒状结构，稀疏浸染状、细脉状构造。根据电子探针分析结果，矿石中的铀矿物为沥青铀矿、硅钙铀矿、钒钙铀矿、硅钾铀矿。

镜下铀矿物呈明亮的条带状、粉末状及团块状，脉石矿物呈灰-深灰色团块状。硅钙铀矿呈柠檬黄、浅稻黄或浅黄白色，以针状、纤维状、放射状的集合体形态产出；硅钾铀矿呈浅黄色、黄色，以针柱状、放射状集合体形态产出。此外，还有鲜黄色、呈细鳞片状、土状、薄膜状产出的钒钙铀矿。

2.2 小狼牙山南铀矿化点

该矿化点产于海西期花岗岩与古元古界金水口群片岩接触带内，共圈定铀矿化带7条。

Ⅰ号矿化带长约240m，宽4～30m，走向近东西。已圈出的M1铀矿体长237m、宽1.5～8.60m，产状为175°∠62°，铀品位0.0108%～0.0873%。

Ⅱ号矿化带长约350m，宽5～40m，走向北东-北东东。在矿化带下盘(外接触带)岩石强片理化，赤铁矿化、硅化蚀变强烈部位铀矿化较好。已圈出M2铀矿化体，长约76m、宽4.2m，产状为165°∠56°，铀含量0.0153%～0.034%。南部发现3条平行的含铀硅化破碎带，长约260～400m，宽2～6m，走向北东。带内岩石硅化、赤铁矿化强烈处铀含量较高，铀品位一般为0.011%～0.0184%，最高含量达0.0617%。针对M2铀矿化体施工钻孔开展深部验证，在2.05～61.45m间共见到12段异常，累计厚度约9.70m。异常均位于海西期二长花岗岩与古元古界石英片岩接触带内外。其中，14.55～14.65m解释铀品位为0.0309%，29.95～30.45m解释铀品位为0.0135%，59.35～61.45m解释铀品位为0.0128%，含矿岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈。

2.3 西大沟脑铀矿化点

该矿化点主要出露古元古界中深变质岩、加里东期硅化黑云母花岗岩、海西期硅化花岗岩、燕山期钾长花岗岩。区内岩浆活动强烈，近南北向、北西向及北东向构造发育。在海西期硅化花岗岩体中发现一条走向北东、宽约3m的硅化带，带内岩石硅化、萤石化、赤铁矿化蚀变强烈，铀含量一般(13～18)×10-6，最高含量445×10-6。

2.4 西沟铀矿化点

该矿化点主要出露印支期斑状二长花岗岩，产于切穿岩体的北西向区域断裂形成的次级破碎蚀变带内，呈近南北向条带状展布，含铀矿化带长约120m、宽1.7～4m。破碎带中斑状二长花岗岩发生强烈的钾化，另见弱的硅化、绿泥石化、高岭石化等热液蚀变。

3 花岗岩型铀矿成矿特征

祁漫塔格地区已发现的铀矿(化)点多呈细脉状分布于构造破碎带内，产状与破碎带近乎一致。矿化岩石主要为碎裂花岗岩、闪长岩、黑云母片岩、二长片麻岩等。近矿围岩蚀变强烈，主要有赤铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、紫色萤石化、绢云母化、黄铁矿化。铀矿化具有以下特征：

(1)矿化产于花岗岩与金水口群的接触带附近，受接触带附近的断裂构造控制明显，特别是北西向区域构造的夹持区及与北东向构造的交汇区。

(2)在海西期花岗闪长岩与金水口群地层残留体接触带内，铀矿化较强、矿化稳定，铀以吸附状态赋存于岩石片理、裂隙间的黏土矿物中。

(3)当后期钾长花岗岩脉沿断裂构造上侵到早期岩体中，且脉体及两侧围岩发生强烈的赤铁矿化、硅化蚀变，铀矿化明显增强。

(4)常见有含矿的碳酸盐脉发育。

4 找矿前景分析

4.1 有利的铀源条件

研究区内富铀地层——古元古界金水口群呈断块状多处出露，其原岩为泥砂质碎屑岩-基性火山岩-碳酸盐岩建造，对铀成矿十分有利，特别是泥砂质碎屑岩铀含量较高，最高达到12×10-6，为后期岩浆和铀成矿提供了有利的铀源条件。

海西期的石英闪长岩、花岗闪长岩、斑状二长花岗岩，铀含量从(3～4)×10-6增加到(6～8)×10-6；印支-燕山期侵入岩体也具有相同的特征，闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、斑状二长花岗岩，铀含量从(4～5)×10-6逐步增加到(8～11.8)×10-6。说明本区花岗岩类不仅同期次内存在由偏中性向酸性演化铀含量不断增加，而且不同期次之间也存在由早到晚铀含量逐步增加的趋势。铀在多期多阶段的侵入活动中具有不断富集的特点(表1)。

表1 祁漫塔格中段地区各期主要中酸性侵入岩铀含量统计表Table 1 Uranium content of mid-acid intrusive rocks of different epoch in the Middle of Qimantage

4.2 主要花岗岩体演化特征

与铀成矿关系密切的岩体，包括海西期和印支-燕山期的花岗岩体。海西期侵入岩岩石化学分析(表2) 表明：岩石SiO2含量68.30%～73.15%，均值70.51%；Al2O3含量13.07%～14.86%，均值13.43%；K2O含量3.5%～5.2%，均值4.55%；Na2O含量2.5%～3.7%，均值3.04%；K2O+Na2O含量7.3%～8.5%，均值7.9%，碱质总量(Na2O+K2O)高；其中K2O/Na2O值1.2～2.0，平均1.4，K2O>Na2O、Al2O3>CaO+K2O+Na2O，碱度率指数AR值2.51～3.83，均值3.03。岩石具有富硅、富碱、钾大于钠、铝过饱和的特征，岩石类型属高钾钙碱性系列。印支-燕山期侵入岩岩石化学特征同样具有富硅、富碱、钾大于钠、铝过饱和的特征，岩石类型属高钾钙碱性系列。

表2 祁漫塔格中段中酸性岩体岩石化学成分及部分特征参数表Table 1 Petrochemical composition of mid-acid intrusive rocks of different epoch in the Middle of Qimantage

海西期侵入岩∑REE含量为(101.5～208.6)×10-6,平均163.1×10-6；LREE为(96.6～189.7)×10-6,平均151.0×10-6；HREE为(4.89～18.93)×10-6,平均12.09×10-6；LREE/HREE值为10.02～19.76，La/Yb值为12.54～47.64；轻稀土元素含量明显高于重稀土元素含量，属轻稀土富集型。这些特征表明区内海西期岩体与华南花岗岩体相似。

印支-燕山期侵入岩∑REE含量约168.24×10-6，LREE约156.66×10-6、HREE约11.58×10-6，LREE/HREE值为13.53，La/Yb值为16.41；轻稀土元素含量明显高于重稀土元素含量，也属轻稀土富集型。同样与国内产铀岩体具有相似的岩石化学特征。

根据W.J.Collins(1982)的花岗岩成因类型判别图，区内海西期酸性侵入岩体落入造山后的A型与碰撞造山带的S型花岗岩的分界线附近，而印支-燕山期酸性岩体则落在紧靠I型、A型和S型3种类型交汇部位的S型区域内，表明本区花岗岩成因比较复杂，可能是经历了岩浆混染和改造双重作用的花岗岩类型。虽然这种岩体在类型上不是特别典型的S型，但比I型和A型花岗岩更有利于铀成矿。

总之，研究区内酸性岩浆作用从海西早期开始到燕山早期结束，具有活动次数多，规模大的特点。除了从早到晚，花岗岩类有从中酸性向酸性演化的总体趋势外，其含铀性也出现逐渐提高的趋势。

4.3 找矿有利地段

祁漫塔格中段铀异常点带较多，目前仅对黑山、小狼牙山南等少数铀异常点带开展了检查工作，取得较好的找矿线索，发现了花岗岩型铀矿的工业矿体。其它地区特别是西北部的西沟地区，笔者认为其花岗岩型铀矿成矿背景比较有利，应加大找矿的力度。具体的找矿工作可以从以下几个方面考虑：

(1)黑山-小狼牙山地区应注意北西向构造的研究，加强对构造中的铀矿化、异常的探索。目前所发现的铀矿化均产在花岗岩外带(片岩)中，应进一步加强对内接触带的追控；

(2)西大沟脑地段应对岩体中的硅化带给予重视，主要寻找与硅化带有关的铀矿；

(3)西沟地区出露的晚三叠世斑状二长花岗岩、花岗闪长岩为典型的复式岩体，具有与国内其他地区产铀岩体相似的岩石化学特征，且铀含量背景值高，达(10～11.8)×10-6，岩体中的主、次级断裂构造发育，为铀的迁移、富集成矿提供了良好的条件，是寻找花岗岩型铀矿的有利场所。

[1]张雪亭，杨生德．青海省板块构造研究——1∶100万青海省大地构造图说明书[M]．北京：地质出版社，2007,100-130．

[2]范洪海，何德宝，徐浩,等．全国花岗岩型铀矿资源潜力评价[J]．铀矿地质，2012,28(6):335-341.

[3]张金带，李子颖，蔡煜琦,等．全国铀矿资源潜力评价工作进展与主要成果[J]．铀矿地质，2012,28(6):321-326.

[4]姚春玲，朱鹏飞，蔡煜琦,等．祁漫塔格地区铀成矿条件分析及远景预测[J]．铀矿地质，2011，27(1):13-18.

[5]杨生德，李世金，赵俊伟,等．青海省祁漫塔格地区典型示范总体成果报告[R]．青海省地质矿产局，2009.

[6]赵有军，俞永强．青海省茫崖行委黑山南坡地区铀矿普查报告[R]．青海省核工业地质局，2013.

(，Continuedonpage282)(，Continuedfrompage262)

CharacteristicsofGranite-typeUraniumMineralizationandExplorationProspectintheMiddleofQimantageMountainRange

LI Yan-qiang1,2,DAI Jia-wen1,2,ZHAO You-jun1

(1.QinghaiGeologicalBureauofNuclearIndustry,Xining,Qinghai810001,China；2.SchoolofEarthScienceandEngineering，ChinaUniversityofGeosciences(Beijing)，Beijing100083,China)

In the middle of Qimantage mountain range,one uranium occurrence and four mineralization spots have been found,there are Heishan occurrence,Langyashan South,Xidagounao and Xigou spots. The mineralization is distributed near the contact zones between Variscan- Indosinian granitoids and Paleoproterozoic Jinshuikou group,which are controlled evidently by the faults and often accompanied with hematitization,silicification and chloritization. Electron microprobe analysis showed that ore in Heishan occurrence contains native uranium mineral of pitchblende and secondary uranium mineral of uranophane,Tyuyamunite,boltwoodite. Because uranium content of Paleoproterozoic metamorphic Jinshuikou group and Indo-Yanshanian adamellite content can reach(5～12)×10-6which provide good uranium source;the region also experienced multi tectonic-magmatic activity of Caledonian,Variscan,Indo-China and Yanshan and faults are well developed. Therefore,the middle of Qimantage mountain range has good exploration prospects.

middle of Qimantage；granite；uranium mineralization characteristics；exploration prospects