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辽宁省杨家堡子~崔家沟地区铀矿地质特征及成矿条件分析

2016-04-14孙东宾王明旭郑凡石辽宁省核工业地质勘查院辽宁沈阳110032

地球 2016年4期
关键词:脉岩元古界堡子

■孙东宾 王明旭 郑凡石(辽宁省核工业地质勘查院辽宁沈阳110032)

辽宁省杨家堡子~崔家沟地区铀矿地质特征及成矿条件分析

■孙东宾 王明旭 郑凡石
(辽宁省核工业地质勘查院辽宁沈阳110032)

该区铀矿为不整合面型铀矿床,铀矿化主要赋存在古风化壳中,矿化受断裂构造控制,本文对该区的成矿地质背景及控矿因素进行了分析。

铀矿地质特征 成矿条件

1 区域成矿地质背景

该区位于中朝准地台胶辽台隆营口~宽甸台拱的中部,步云山~老虎山铀成矿带的东端。

区域上出露的地层主要有下元古界辽河群里尔峪组、高家峪组和大石桥组,下元古界榆树砬子群和新生界第四系地层。下元古界辽河群为一套浅粒岩类、变粒岩类、大理岩类、片岩、片麻岩类组成的变质岩系,是区域上的主要赋铀层位,在工作区及其周边就产有多个铀矿点、矿化点。下元古界榆树砬子群为一套由变质砾岩、含砾石英岩、片岩、板岩组成的变质岩系,两者呈角度不整合接触。古风化壳所处时代为下元古界,走向北西,古风化壳中、上部的粘土带及粘土化带既有沉积的特征,又有热液蚀变的特点,是该地区主要的含矿层位,发育多个铀矿点、矿化点。

区域上断裂构造发育,主要为北东向、北西向断裂组和东西向断裂组。北东向断裂规模较大的有老虎山~胡头沟断裂,白家河沿~汤池断裂。北西向断裂组在工作区普遍发育,有些地段分布在不整合面附近,局部被石英脉充填,属压扭性断裂。东西向断裂组是与宽缓的北西西~南东东复式褶皱相配套的走向断裂,多数被花岗闪长岩、花岗斑岩所充填并被后期的构造所分割。

2 地质特征分析

2.1地层特征

区内出露的地层主要有下元古界辽河群里尔峪组、高家峪组和大石桥组,下元古界榆树砬子群和新生界第四系地层。

下元古界辽河群原岩为一套中酸性火山岩沉积岩、粘土岩及不同成份的石灰岩或白云岩,普遍遭受区域变质作用,形成由浅粒岩类、变粒岩类、大理岩类、片岩、片麻岩类组成的变质岩系,构成本区基底。下元古界榆树砬子群为一套由变质砾岩、含砾石英岩、片岩、板岩组成的变质岩系,形成一个大型的椭圆状盆地。

2.2岩浆岩特征

该区侵入岩岩性为花岗质,主要分布在大林子~周家堡子一带,主要有元古代锉草沟岩体和中生代周家堡子岩体。锉草沟岩体边缘相的细粒花岗闪长岩和内部相的黑云斜长花岗岩,其中边缘相有较多的里尔峪组包体,反映了它们之间的成生联系。周家堡子岩体岩性主要为中粗粒角闪黑云花岗岩、黑云二长花岗岩。周家堡子侵入岩与地层的接触部位放射性含量普遍增高,与岩体贯通的断裂构造上方往往发育放射性高场,说明该岩体可能是本区铀成矿的重要物源和热源。

区内脉岩发育,主要有斜长角闪岩、角闪石岩、闪长岩、闪长玢岩、闪长斑岩、煌斑岩、辉绿岩、辉长岩、石英脉等。绝大多数脉岩呈北西310°~340°走向,倾向多为南西向,倾角50°以上。出露规模以中性脉岩较大,而基性脉岩及酸性脉岩则较小的特点。

2.3构造特征

该区基底辽河群主要表现为近东西向的复式褶皱构造以及相伴形成的各种断裂。盖层内主要以断裂为主,部分断裂被后期侵入的脉岩充填,而褶皱构造一般规模较小。

褶皱构造主要分布在辽河群地层内,形成宽缓的北西西~南东东向褶皱,规模较小。

断裂构造极为发育,主要为北东向、北西向断裂组和东西向断裂组。

北东向断裂最发育,规模较大的有老虎山~胡头沟断裂,白家河沿~汤池断裂。其中老虎山~胡头沟断裂,走向45°~50°,倾向北西,倾角55°~70°,延伸15公里。

东西向断裂组是与宽缓的北西西~南东东复式褶皱相配套的走向断裂,多数被花岗闪长岩花岗斑岩所充填并被后期的构造所分割。

北西向断裂组基本上分布在不整合面附近,规模较小,局部被石英脉充填,属压扭性断裂。

断裂构造生成先后顺序为:东西向→北东向→北西向断裂组。

3 成矿条件分析

该区共发现铀异常点十几处铀、钍、钾异常场的分布面积大,中部多以铀异常晕为主,钍异常晕北部比南部发育,而钾异常晕则相反,这间接反映了成矿物质和成矿热液可能来源于南部周家堡子侵入岩,因为高温元素钾最靠近该岩体。

虽然铀、钍、钾异常场的分布面积大,但仔细研究会发现这些异常晕多沿不同方向的构造有规律的分布,特别是不同方向构造的交汇处及不整合面与构造交汇处异常晕圈更为集中,这反映了构造交汇处是铀成矿的有利部位。由于不整合面上存在大量吸附铀的粘土质,因此不整合面是铀矿成矿的有利空间。

该区内共发现两片水化学异常区,其中西部异常区为单氡型水化学异常,中东部异常区为铀氡型水化学异常,且以铀为主,说明中部铀矿化要好于西部,这可能是由于中部下元古界地层起到了封闭作用,使铀得以保存,而西部是一个比较开放的空间,使铀大部分已经溢出,因此中部铀矿找矿前景应好于西部。

该区内及其周边共发现水系沉积物铀异常晕五片。铀异常晕的分布受断裂构造和不整合面控制,大部分异常晕分布在二者的交汇处,如其中一个铀异常晕出露于里尔峪组变粒岩、浅粒岩及与之不整合接触的变质砾岩、石英岩内,共由7个异常点组成,此处构造发育,矿化点就产于此处。

该区与铀矿化有关的围岩蚀变种类少,蚀变强,多呈带状或狭长的条带状分布,宽度几米~几十米,主要为绢英岩化、电英岩化、绿泥石化、硅化和黄铁矿化等。

绢云母是一种广泛存在的粘土矿物,它的形成包括风化和热液两种成因。绢云母含量的多少是影响铀矿化的主要因素,一般矿化地段的绢云母含量均高于非矿化地段,因此可把绢云母含量多少作为指示铀矿化存在的直接找矿标志。绿泥石、黝帘石呈团块状分布于岩石中。黝帘石与铀矿化关系密切,品位较高的部位均有其存在。

硅化可分三个时代,即云英岩化作用形成的石英(颗粒粗大)、粘土化作用形成的石英(颗粒细小)和单一的石英脉,铀矿化与后两个时代的石英有关。

综上所述,工作区铀成矿地质条件优越,广泛存在不同方向构造形成的构造三角区和不整合面,为热液成矿提供了足够的导矿和储矿空间,周家堡子岩体为其提供了充足的铀源和热源,下元古界地层起到了良好的封闭作用,使得铀矿得以富集和保存,能谱测量和水化学、水系沉积物测量铀异常吻合度较好,说明该区是一个具有较好找矿前景的地区。

[1]路凤香,桑隆康,等.岩石学 [M].北京:地质出版社,2002.

[2]戴俊生.构造地质学及大地构造 [M].北京:石油工业出版社,2006.

[3]辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志 [M].北京:地质出版社,1989.

P612[文献码]B

1000~405X(2016)~4~34~1

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