東勝鈾礦床的斷隆疊加成礦作用

劉德長(zhǎng)， 伊丕源， 葉發(fā)旺， 楊 旭， 董秀珍

(核工業(yè)北京地質(zhì)研究院遙感信息與圖像分析技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

東勝鈾礦床的斷隆疊加成礦作用

劉德長(zhǎng)， 伊丕源， 葉發(fā)旺， 楊 旭， 董秀珍

(核工業(yè)北京地質(zhì)研究院遙感信息與圖像分析技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

東勝礦床是近幾年來(lái)在鄂爾多斯盆地東北部發(fā)現(xiàn)的一個(gè)特大型鈾礦床，對(duì)該礦床成礦作用的研究具有重要的理論意義和找礦價(jià)值。早期人們認(rèn)為該鈾礦床屬層間氧化帶型礦床，但經(jīng)對(duì)資料的分析認(rèn)為用層間氧化帶的觀點(diǎn)很難完全解釋東勝鈾礦床的成礦問(wèn)題。利用遙感技術(shù)研究了礦床的區(qū)域成礦構(gòu)造背景，發(fā)現(xiàn)本區(qū)存在一斷隆構(gòu)造，礦床處于該斷隆構(gòu)造的南緣。該斷隆構(gòu)造疊加在早期蝕源區(qū)-斜坡帶成礦背景之上。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人研究成果，對(duì)古層間氧化帶型鈾礦進(jìn)行了追溯，并探討了斷隆疊加與鈾礦化形成的關(guān)系，提出斷隆構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展促進(jìn)了東勝礦床成礦作用的演化。從斷隆的隆升作用，構(gòu)造-熱事件作用和斷隆邊緣斷裂的導(dǎo)通作用等方面，論述了斷隆構(gòu)造的疊加是東勝鈾礦床疊合成礦的誘因。由于東勝鈾礦床是斷隆疊加成礦作用形成的鈾礦床，因此，對(duì)這類礦床的勘查，不僅要重視沉積體系和氧化帶的研究，還要重視構(gòu)造和深部物質(zhì)運(yùn)移跡象的研究。

鈾礦床;遙感技術(shù);斷隆構(gòu)造;成礦作用

劉德長(zhǎng)，伊丕源，葉發(fā)旺，等.2012.東勝鈾礦床的斷隆疊加成礦作用［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，35(3)：208-215.

Liu De-chang，Yi Pi-yuan，Ye Fa-wang，et al.2012.Fault-uplift superimposed mineralization of Dongsheng uranium deposit［J］.Journal of East China Institute of Technology(Natural Science)，35(3)：208-215.

東勝礦床是近年來(lái)在鄂爾多斯盆地東北部發(fā)現(xiàn)的一個(gè)特大型鈾礦床。鄂爾多斯盆地是中朝克拉通上的一個(gè)大型盆地，屬我國(guó)克拉通3個(gè)大型盆地之一(另兩個(gè)是塔里木盆地和四川盆地)。東勝鈾礦床的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明，我國(guó)這類盆地是油、氣、煤、鈾多種能源共生成藏的盆地。

早期人們認(rèn)為東勝礦床是層間氧化帶型鈾礦床。其形成是在氧化條件下蝕源區(qū)的鈾經(jīng)地下水搬運(yùn)，沿透水性高的砂巖層遷移。當(dāng)這種含鈾、含氧地下水從氧化帶進(jìn)入還原帶，由于氧化—還原環(huán)境的改變，導(dǎo)致鈾的沉淀富集而成礦。

通過(guò)對(duì)礦床同位素年齡資料的分析，礦床的形成雖然經(jīng)歷了從(177±16)Ma到(8±1)Ma的一個(gè)漫長(zhǎng)過(guò)程，但這個(gè)過(guò)程的成礦作用卻不是一個(gè)連續(xù)的，具有階段性成礦的特點(diǎn)，其主要成礦階段為:(120±11)Ma;(80±5)Ma;(20±2)Ma和(8±1)Ma(劉漢彬等，2007)。從成礦的階段性看，新生代(20±2)Ma和(8±1)Ma仍有鈾礦化的形成。可是，新生代時(shí)河套斷陷已形成，并將盆緣蝕源區(qū)與成礦區(qū)隔開，這時(shí)成礦的鈾源已不可能再來(lái)自盆緣。再者，礦床的含礦層為中侏羅統(tǒng)直羅組下段的辨狀河砂巖，礦化卻產(chǎn)于其中的灰綠色砂巖(灰綠色砂巖通常認(rèn)為是油氣還原的產(chǎn)物)與灰色砂巖之間的過(guò)渡帶中，礦石顏色呈暗綠色或淺蘭色，鈾礦物主要是鈾石，礦石中含大量瀝青脈，并發(fā)現(xiàn)多期次油氣包裹體。同時(shí)，礦化還具明顯的熱改造現(xiàn)象。這些礦化特征均不同于典型的層間氧化帶類型鈾礦床。

上述事實(shí)表明，用傳統(tǒng)的層間氧化帶觀點(diǎn)很難完全解釋東勝鈾礦床的形成和它的成礦作用。針對(duì)這一問(wèn)題，作者應(yīng)用遙感技術(shù)，對(duì)東勝鈾礦床的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)本區(qū)存在一斷塊隆起構(gòu)造(即斷隆構(gòu)造)，而其疊加于早期蝕源區(qū)-斜坡帶區(qū)域成礦構(gòu)造背景之上，造成了斷隆的疊加成礦，形成了東勝特大型鈾礦床。據(jù)此，作者提出了東勝鈾礦床斷隆疊加成礦的觀點(diǎn)。這不僅對(duì)豐富砂巖型鈾礦的成礦理論具有重要意義，而且對(duì)指導(dǎo)砂巖型鈾礦床的勘查具有重要的實(shí)踐價(jià)值。

1 東勝鈾礦床區(qū)域成礦背景斷隆構(gòu)造的遙感判識(shí)

利用增強(qiáng)處理的ETM彩色合成圖像對(duì)東勝鈾礦床構(gòu)造背景進(jìn)行了遙感解譯與地質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)鈾礦床所在地區(qū)發(fā)育一斷隆構(gòu)造，東勝鈾礦床處于該斷隆構(gòu)造的南緣。斷隆構(gòu)造為一楔形隆起斷塊，北緣為F2和F3斷裂(圖1)。F2斷裂為一條被地震剖面和地表地層逆沖現(xiàn)象所證實(shí)的斷裂;F3斷裂為河套斷陷南緣斷裂，是一條至今仍有活動(dòng)的斷裂。上述兩條斷裂多見(jiàn)于丁燕云(2002)、姚宗惠等(2003)關(guān)于本區(qū)的地質(zhì)和地球物理場(chǎng)特征研究報(bào)告，是兩條已知的區(qū)域性大斷裂。ETM圖像客觀、形象地反映了這一地質(zhì)和地球物理認(rèn)識(shí)成果。F1斷裂呈NWW向，在遙感圖像上表現(xiàn)為南北兩側(cè)色調(diào)、紋理的明顯分界。該斷裂不僅在重力、航磁上有反映，而且根據(jù)野外驗(yàn)證，在地表見(jiàn)有斷層面，斷面走向NWW230°，傾角80°，傾向SEE(葉發(fā)旺等，2005);斷層早期片理化明顯，晚期發(fā)育斷層角礫，反映該斷裂帶早期為壓扭性，根據(jù)斷層在平面上的牽引現(xiàn)象判斷扭動(dòng)方向?yàn)樽笮?晚期力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化為張性或張扭性。東勝礦床鈾礦化帶呈近東西向展布，與斷裂帶的延伸方向大體一致，反映出該斷裂帶對(duì)東勝鈾礦床的控制作用。

圖1 東勝地區(qū)遙感圖像(左)及構(gòu)造解譯圖(右)Fig.1 The remote sensing image and geology structure of the Dongsheng

在對(duì)F1斷裂厘定的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)F1與F2，F(xiàn)3限定地區(qū)ETM圖像的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)的西部還發(fā)育有NE和NW兩組斷裂(F4和F5)。這兩組斷裂的東側(cè)和西側(cè)在遙感圖像上的色調(diào)和紋理明顯不同。這樣，由F1，F(xiàn)2(F3)，F(xiàn)4，F(xiàn)5組成一個(gè)楔型斷塊，其內(nèi)部色調(diào)和紋理與周圍明顯不同，特別是斷塊內(nèi)部紋理比周圍明顯發(fā)育，反映該楔型斷塊為一隆起的斷塊構(gòu)造，命名為東勝-石灣子斷隆構(gòu)造。該斷隆構(gòu)造的輪廓在DEM支持下的遙感三維圖像(圖2)上，顯示的更為形象和真切，也反映了其近期仍處于隆起狀態(tài)(向偉東等，2006)。

經(jīng)對(duì)東勝鈾礦床區(qū)域成礦背景的進(jìn)一步研究表明，該斷隆構(gòu)造是疊加在燕山期形成的大青山—河套蝕源區(qū)與南部斜坡帶成礦背景之上。

2 斷隆構(gòu)造的發(fā)生和發(fā)展促進(jìn)了鈾成礦作用的演化

雖然東勝鈾礦床賦礦的直羅組砂巖在沉積和成巖過(guò)程有鈾的預(yù)富集，并測(cè)得有(177±16)Ma的成礦年齡，但它屬于溫暖潮濕條件下富鈾層的形成過(guò)程。真正的成礦過(guò)程是從古層間氧化帶型鈾礦的形成開始的。斷隆構(gòu)造的疊加作用，使早期形成的古層間氧化帶型鈾礦化得以改造和發(fā)展，從而促進(jìn)了東勝鈾礦床的成礦演化。

2.1 古層間氧化帶鈾礦的追溯

圖2 東勝地區(qū)斷隆構(gòu)造遙感三維可視化圖像Fig.2 3D visualization of the fault-uplift

肖新建等(2004)通過(guò)對(duì)東勝鈾礦床蝕變分帶特征、元素地球化學(xué)特征，以及某典型剖面中鈾和伴生元素沉淀場(chǎng)分布特征的研究，追溯了東勝鈾礦床古層間氧化帶鈾礦化的存在。特別是通過(guò)對(duì)礦床某南北向勘探線10個(gè)鉆孔微量元素的變化規(guī)律的研究，發(fā)現(xiàn)礦化砂巖層中的元素峰值依次出現(xiàn)的順序?yàn)槲?、鈾、釩和鉬，認(rèn)為這與傳統(tǒng)層間氧化帶卷鋒構(gòu)造的元素分布區(qū)段十分相似。而且，鈾、釩、鉬、硒峰值的重迭區(qū)正是層間氧化帶礦化的卷鋒帶，是從氧化帶逐漸過(guò)渡到還原帶的中間過(guò)渡區(qū)段。這表明該砂巖礦層具有層間氧化帶型鈾礦的特征。向偉東等(2006)在對(duì)東勝鈾礦床成礦地質(zhì)特征研究后指出，灰綠色砂巖中存在古氧化蝕變殘留和古氧化斑點(diǎn)，灰綠色砂巖是控礦的古氧化巖石遭受還原流體改造的產(chǎn)物，隨后的后生還原作用掩蓋了古氧化蝕變帶。上述研究成果均反映了東勝鈾礦床早期層間氧化帶型鈾礦化的存在。

追溯其成礦過(guò)程為:晚侏羅世末或早白堊世初，斷隆構(gòu)造所在地區(qū)與北部大青山隆起區(qū)相連，構(gòu)成大青山-河套蝕源區(qū)與南部斜坡帶的成礦構(gòu)造環(huán)境格局。鈾源主要來(lái)自盆地邊緣蝕源區(qū)的古老地層和不同時(shí)代的花崗巖體，形成(120±11)Ma的層間氧化帶型鈾礦化(圖3a)。

2.2 斷隆疊加鈾礦的形成和演化

經(jīng)遙感、地質(zhì)、地球物理信息的綜合分析，東勝-石灣子斷隆構(gòu)造的形成經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程:首先是斷隆南緣斷裂的形成，之后是北緣斷裂的發(fā)生和斷隆構(gòu)造整體隆起。斷隆構(gòu)造的這一發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，導(dǎo)致了古層間氧化帶型鈾礦形成后的成礦過(guò)程與其息息相關(guān)。

(1)斷隆南緣斷裂的發(fā)育與鈾礦的形成和演化。劉德長(zhǎng)等(2004)提出東勝鈾礦床之南發(fā)育一條NWW向的區(qū)域斷裂，并認(rèn)為該斷裂是一條從地表切入盆地基底的貫穿性斷裂，對(duì)東勝鈾礦床具有明顯的控制作用，是一條控礦斷裂。

至于該斷裂在早白堊世已經(jīng)形成的有力證據(jù)是:它分開了下白堊統(tǒng)伊金霍洛組和東勝組，是二者的分界線，造成下白堊統(tǒng)在本區(qū)沉積時(shí)的南北差異(圖4)。從圖4可以看出，以斷隆南緣斷裂為界，其北分布的是東勝組，其南為伊金霍洛組。伊金霍洛組包括了志丹群的洛河組、環(huán)河組、羅漢洞組、涇川組，是一套紫紅色、灰綠色、黃色等雜色碎屑巖。但缺失了志丹群底部的宜君組。伊金霍洛組沉積期間斷裂以北為隆起剝蝕區(qū)，石油鉆探證實(shí)缺失上述沉積。東勝組是沉積在涇川組之上的地層，限于斷隆南緣斷裂之北，呈NWW向帶狀展布，向北被庫(kù)布其沙漠覆蓋。由兩個(gè)巖性段組成，下段由灰綠、黃綠、灰紫色礫巖、砂礫巖組成;上段為紅色、淺灰綠色砂礫巖、砂質(zhì)泥巖。與下伏直羅組和安定組呈不整合接觸。

地層的這種沉積關(guān)系反映，早白堊世時(shí)期該區(qū)以斷隆南緣斷裂為樞紐帶，南北斷塊之間發(fā)生過(guò)“翹板”運(yùn)動(dòng)(張伯聲等，2006)，當(dāng)洛河-涇川組沉積時(shí)南部的伊金霍絡(luò)旗地區(qū)在下降，而北部的東勝地區(qū)在隆起;當(dāng)東勝組沉積時(shí)，北部的東勝地區(qū)在下降，而南部伊金霍絡(luò)旗地區(qū)在隆起。

上述事實(shí)表明，早白堊世時(shí)，斷隆南緣斷裂已經(jīng)形成。它不僅造成沉積地層的南北分異，而且是南北斷塊發(fā)生“翹板”運(yùn)動(dòng)的樞紐帶。

圖3 東勝鈾礦床古層間氧化帶形成過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬圖Fig.3 The computer simulation of the formation process about the Dongsheng uranium deposit

晚白堊世，由于受太平洋板塊和特提斯洋板塊的聯(lián)合推擠，鄂爾多斯盆地整體隆升遭受剝蝕，受這一大區(qū)域構(gòu)造背景的影響，東勝地區(qū)結(jié)束了早白堊世東勝組的沉積，隨之隆起，缺失了上白堊系。這時(shí)河套斷陷尚未形成，繼續(xù)保持著大青山-河套蝕源區(qū)與南部斜坡帶的成礦環(huán)境格局。鈾源仍來(lái)自盆緣蝕源區(qū)，但斷隆南緣斷裂已形成，斷裂在成礦過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。結(jié)合遙感和重、磁、地震資料對(duì)斷隆南緣斷裂的分析，認(rèn)為該斷裂是一條從地表深切盆地基底的貫穿性斷裂。由于它深切盆地基底，可溝通深部氣、水、油等還原性物質(zhì)，并導(dǎo)致其沿?cái)嗔褞蛏线\(yùn)移，在遇到早期形成的古層間氧化帶型鈾礦化時(shí)，使其遭受改造并形成二次還原。同時(shí)，貫穿性斷裂又是切過(guò)地表的斷裂，由于斷裂的減壓作用，會(huì)促使含鈾、含氧地下水沿含礦砂體向斷裂定向驅(qū)動(dòng)。當(dāng)流向斷裂的含鈾、含氧地下水與沿?cái)嗔焉仙挠蜌獾冗€原性物質(zhì)相遇時(shí)，由于遭受強(qiáng)還原和酸化作用，會(huì)導(dǎo)致鈾發(fā)生沉淀富集;貫穿性斷裂又是排泄帶，“卸貨”后的地下水會(huì)沿著斷裂帶不斷的被排泄掉，從而構(gòu)成有利于鈾成礦的地下水循環(huán)系統(tǒng)，使成礦作用得以持續(xù)進(jìn)行，形成了(80±5)Ma(晚白堊世末)的鈾礦化。值得強(qiáng)調(diào)的是，由于貫穿性斷裂和油氣參與了成礦過(guò)程，使早期古層間氧化帶階段的淺部成礦作用，轉(zhuǎn)變?yōu)闇\部與深部復(fù)合的成礦作用(圖3b)。

(2)斷隆整體隆起與鈾礦的形成和演化。新生代，由于北緣斷裂的發(fā)育和河套斷陷的下陷，使成礦區(qū)與大青山蝕源區(qū)隔開。之后，由于斷隆的不斷隆升，使斷隆上的延長(zhǎng)組、延安組和直羅組富鈾層、含礦層遭受風(fēng)化剝蝕，并暴露出地表。在干旱氣候條件和氧化環(huán)境下，為成礦提供了新的鈾源。同時(shí)，主要在印度板塊的向東北推擠作用下，中生代時(shí)期的鄂爾多斯長(zhǎng)方形斷塊(張杭，1989)，發(fā)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變?yōu)樾律鷷r(shí)期的菱形斷塊。隨著喜山期斷隆構(gòu)造-熱事件的發(fā)生及南緣斷裂的重新開啟，這期間，除油氣沿南緣斷裂上升外，增添了含鈾熱流體的參與，使之以前形成的鈾礦化，在大約(8±1)Ma時(shí)期，還發(fā)生了較強(qiáng)的熱成礦作用，形成鈾石、硒化物、硫化物和一些高溫礦物，并有Se，Si，Ti，P，REE 等元素的疊加富集(圖3c)。

圖4 斷隆南緣斷裂與東勝組和伊金霍絡(luò)旗組關(guān)系圖Fig.4 The relationship of the south fault of the fault-uplift with the Dongsheng formation and Yijinhuoluoqi formation

綜上所述，多次鈾成礦作用的疊加形成了東勝特大型鈾礦床。

3 斷隆構(gòu)造的疊加是東勝鈾礦床疊合成礦的誘因

李子穎等(2009)在研究了東勝鈾礦床后認(rèn)為，該礦床形成的鈾源、成礦流體和成礦作用具有多元性和復(fù)雜疊置，提出東勝鈾礦床的“疊合鈾成礦模式”。這無(wú)疑是對(duì)東勝鈾礦床認(rèn)識(shí)的深化。然而是什么直接導(dǎo)致了東勝鈾礦床的疊合成礦?本文在研究了區(qū)域成礦背景和成礦過(guò)程的基礎(chǔ)上，提出東勝鈾礦床斷隆疊加成礦的觀點(diǎn)，并結(jié)合礦床的基本地質(zhì)特征，認(rèn)為斷隆構(gòu)造的疊加作用是東勝鈾礦床疊合成礦的誘因，其中包括斷隆的隆升作用，斷隆的構(gòu)造-熱事件作用和斷隆邊緣斷裂的導(dǎo)通作用等。

3.1 斷隆的隆升作用

斷隆的隆升作用可以將深部鈾礦床和富鈾層抬升到地表，或者使深部鈾礦床得以暴露，易于發(fā)現(xiàn)，或者使鈾礦床和富鈾層遭受風(fēng)化剝蝕，為新的成礦過(guò)程提供鈾源。隆升造成的高地形環(huán)境，有利于形成地下水的補(bǔ)給區(qū)，不均衡的隆升還會(huì)改變地下水的流動(dòng)方向。隆升引起的高位，會(huì)導(dǎo)致油氣向斷隆方向的運(yùn)移。

(1)斷隆的隆升剝蝕作用。如前所述，東勝-石灣子斷隆構(gòu)造的隆升，使成礦區(qū)與大青山蝕源區(qū)分開。這時(shí)的鈾源不可能再來(lái)自盆地西北部、北部大面積分布的太古代、早元古代結(jié)晶巖系和不同時(shí)代的花崗巖體。但是斷隆構(gòu)造上發(fā)育有三疊系延長(zhǎng)組和侏羅系的延安組、直羅組富鈾地層。延長(zhǎng)組為一套含鈾和煤的陸相碎屑巖;延安組為一套含煤暗色碎屑巖;直羅組主要由灰色、灰綠色和雜色碎屑巖組成的地層。這些地層(除直羅組上段外)是在溫暖潮濕氣候條件下形成的，含大量腐蝕植和炭質(zhì)等還原物質(zhì)，鈾含量高。在航放資料上，顯示為初始鈾的高場(chǎng)區(qū)(圖5)。這些富鈾地層，隨著斷隆構(gòu)造的隆升，并遭受風(fēng)化剝蝕，逐漸露出地表，為成礦作用提供了中生代地層的鈾源，并與蝕源區(qū)的鈾源疊加，造成東勝礦床成礦過(guò)程蝕源區(qū)與中生代地層鈾源的疊合。

(2)斷隆的不均衡隆升作用。該斷隆構(gòu)造的隆升具不均衡性，表現(xiàn)為東北高，西南低的特點(diǎn)。

斷隆構(gòu)造的東部和北部，延長(zhǎng)組、延安組、直羅組等富鈾層大面積出露地表，在斷隆北緣的吳四圪堵-響沙灣一帶還見(jiàn)基底變質(zhì)巖出露地表，而西部和南部卻是大面積白堊世地層覆蓋。由于這種東北高西南低的不均衡隆起作用，在東勝神仙溝一帶發(fā)育了新生代典型的層間氧化帶型鈾礦化。根據(jù)對(duì)神仙溝的地表觀察和對(duì)100多個(gè)煤炭鉆孔資料的成圖(圖6)分析，從東北向西南直羅組下段含礦層的顏色由黃色變?yōu)榛疑?神仙溝一帶的鈾礦礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)處于黃色區(qū)域與灰色區(qū)域之間的氧化-還原過(guò)渡帶，氧化帶前鋒呈NW-SE向展布，顯然是受東北高西南低的地形控制?？梢?jiàn)，斷隆不均衡隆起控制了新生代典型層間氧化帶鈾礦的形成，使該區(qū)的鈾成礦出現(xiàn)了復(fù)雜的局面。

3.2 斷隆的構(gòu)造-熱事件作用

斷隆構(gòu)造東部和格林爾地區(qū)新近紀(jì)紅粘土中發(fā)育3層拉斑玄武巖，紅粘土底部地質(zhì)年齡為8.3 ～7.41 Ma;玄武巖 Ar-Ar年齡為(6.4 ±0.2)Ma，認(rèn)為其形成時(shí)代為晚中新世(鄒和平等，2010)。反映斷隆構(gòu)造東部晚中新世發(fā)生了上地幔物質(zhì)上涌和地殼的伸展。這與鄂爾多斯斷塊以東、太行山以西的華北地區(qū)在中新世以來(lái)發(fā)生的構(gòu)造-熱事件相吻合。晚中新世發(fā)生的這次構(gòu)造-熱事件主要與印度板塊向歐亞板塊幕式和階段性推擠(張?jiān)罉虻龋?006)和太平洋板塊的向西俯沖消減有關(guān)。新生代鄂爾多斯盆地最大主壓應(yīng)力方向呈NNESSW向(徐黎明等，2006)。中新世以來(lái)，青藏高原的快速隆起和向東構(gòu)造的擠出作用，使河套斷陷加速沉降(鄒和平等，2010)，東勝-石灣子斷陷構(gòu)造相應(yīng)強(qiáng)烈隆升，并在太平洋板塊向西推擠力作用下，東部翹起，形成東翹西傾的格局。NNE-SSE的強(qiáng)烈引張作用，導(dǎo)致了NNE向基底斷裂的開啟和斷隆頂部NNE向橫張斷裂的發(fā)育，控制了和林格爾地區(qū)的玄武巖及其分布。

東勝鈾礦床后期富礦形成階段，顯然經(jīng)歷了較強(qiáng)的熱流體改造，其直接證據(jù)是包體測(cè)溫獲得95℃和14℃2個(gè)正態(tài)分布峰上的溫度曲線，流體含鹽度平均達(dá)10%，并且形成黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等低溫礦物組合(肖新建等，2004)，也正是由于熱流體的疊加成礦作用，形成了礦床中的富礦石。東勝鈾礦床(8±1)Ma的成礦作用，看來(lái)與晚中新世斷隆上的這次構(gòu)造-熱事件密切相關(guān)。

3.3 斷隆邊緣斷裂的導(dǎo)通作用

斷隆邊緣斷裂往往是貫穿性斷裂。它既切入盆地，甚至盆地基底的不同層位，又是盆地深部油氣，甚至熱流體垂直向上運(yùn)移的通道。當(dāng)油氣和熱流體沿貫穿性斷裂向上運(yùn)移的過(guò)程中，由于在有機(jī)酸的酸液、萃取和金屬-有機(jī)絡(luò)合作用下，可以從深部含鈾地層，基底地層中汲取鈾。據(jù)歐光習(xí)等(2006)的分析數(shù)據(jù)表明，石油、油層水較地表水具有數(shù)倍至數(shù)十倍的高鈾含量。東勝礦床油氣包體中含較高的鈾含量也說(shuō)明了這點(diǎn)。沿邊緣斷裂上升的油氣和含鈾熱流體帶來(lái)的鈾的疊加，使東勝鈾礦床成礦的鈾源顯得更加多樣化，進(jìn)而造成更多不同來(lái)源鈾源的疊合。

同時(shí)，油氣包體研究表明，礦床的油氣作用是多期次的。油氣除帶來(lái)鈾源外，在鈾成礦過(guò)程中還有兩方面的重要作用。一方面，對(duì)早期形成的鈾礦進(jìn)行改造，從而導(dǎo)致早期形成的層間氧化帶型鈾礦化遭受二次還原;另一方面沿?cái)嗔焉仙挠蜌猱?dāng)遇到向斷裂運(yùn)移的含鈾、含氧地下水時(shí)，由于強(qiáng)烈的還原作用，使六價(jià)鈾還原為四價(jià)鈾而沉淀富集。

沿貫穿性斷裂上升的熱流體更具有很強(qiáng)的遷移能力，使成礦流體富集 U，Mo，V，Se，Si，Ti，P，REE(稀土)等。這種成礦流體的性質(zhì)往往呈堿性。因此，導(dǎo)致成礦流體沉淀的主要因素是溶液性質(zhì)的改變。這種流體由堿性向酸性轉(zhuǎn)化過(guò)程中也會(huì)造成鈾的的沉淀富集。

這樣以來(lái)不僅造成蝕源區(qū)鈾源、中生代地層鈾源和深部流體帶來(lái)的鈾源在成礦過(guò)程中的疊合，而且造成大氣降水、油氣流體和含鈾熱流體等多種流體在成礦過(guò)程中的疊合。

正因?yàn)槿绱?，使東勝鈾礦床在成因類型上，既具有層間氧化帶類型鈾礦床的某些特征，又具有非層間氧化帶類型鈾礦床的某些特征，表現(xiàn)出明顯的復(fù)合性，其主要特征見(jiàn)表1。

表1 鄂爾多斯盆地東勝鈾礦床的鈾礦化特征簡(jiǎn)表Table 1 Characteristics of uranium mineralization of Ordos basin

4 結(jié)語(yǔ)

(1)在地質(zhì)研究中，如果總是重復(fù)使用相同的方法和手段研究同一問(wèn)題，看不到新的現(xiàn)象和事實(shí)，也就很難再有新的突破。遙感技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是它能夠快速發(fā)現(xiàn)常規(guī)地質(zhì)方法難以發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象，從而促進(jìn)地質(zhì)人員重新思考問(wèn)題和進(jìn)行創(chuàng)造性思維，以導(dǎo)致新概念的產(chǎn)生和成礦規(guī)律新認(rèn)識(shí)的形成。

(2)中國(guó)大陸中-新生代以來(lái)，東面受太平洋板塊，西南面受特提斯洋板塊和印度板塊的推擠發(fā)生了構(gòu)造活化。構(gòu)造活化的重要標(biāo)志是地殼的斷塊活動(dòng)和深部物質(zhì)的上涌。事實(shí)表明，在中國(guó)克拉通盆地形成的砂巖型鈾礦，不是被這一大地構(gòu)造背景控制，就是被這一大地構(gòu)造背景改造。東勝鈾礦床就是受這一大地構(gòu)造背景改造的一個(gè)典型實(shí)例。

(3)在中國(guó)這種特殊大地構(gòu)造背景上造就的鈾礦床，很難是國(guó)外那種形成于穩(wěn)定大地構(gòu)造背景之上，與斷裂和深部物質(zhì)無(wú)關(guān)，單純的淺部成礦作用下形成的鈾礦床，而往往是與斷裂和深部物質(zhì)密切相關(guān)，淺部與深部成礦作用復(fù)合的鈾礦床。因此，在中國(guó)克拉通盆地找砂巖型鈾礦，不僅要重視研究沉積體系和氧化帶，還要重視研究構(gòu)造和深部物質(zhì)運(yùn)移跡象，而后者過(guò)去在傳統(tǒng)理論影響下，往往被忽視或重視不夠。

余達(dá)淦教授和祝民強(qiáng)教授曾參與該項(xiàng)研究工作，為東勝鈾礦床斷隆疊加成礦作用觀點(diǎn)的形成發(fā)揮了重要作用。余達(dá)淦教授還為本文提出很好的建議，并幫助修改全文，在此深表感謝。

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Fault-uplift Superimposed Mineralization of Dongsheng Uranium Deposit

LIU De-chang， YI Pi-yuan， YE Fa-wang， YANG Xu， DONG Xiu-zhen
(National Key Laboratory of Remote Sensing Information and Image Analysis Technology，Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China)

Dongsheng deposit is an oversize uranium deposit which was found at the northeast of Ordos basin in recent years，so the research of this deposit has significance for the metallogenic theory and prospecting.It was considered as an interlayer oxidation zone type deposit early，but through the further analysis of the data，it was found that this viewpoint could not explain the mineralization process completely.A fault-uplift structure was found by using the remote sensing technology to study the regional tectonic background，and the deposit is on the south of it.Also this fault-uplift is considered superimposed on slope zone metallogenic background which is the early provenance area.Based on these work，a theory that the generation and development of fault-uplift promote the evolution of mineralization of Dongsheng uranium deposit was put forward after reviewing the theory of paleo-interlayeroxidation type sandstone-hosted uranium deposit and the relationship of fault-uplift superimposition and uranium mineralization are discussed.Afterward，the viewpoint that the superimposition of fault-uplift is the inducement of superposition metallogenesis of Dongsheng deposit is demonstrated from many aspects，such as the uplift effect of fault-uplift、the tectothermal events and the guidance of the fracture on the margin of the fault-uplift.Not only the depositional system and oxidation zone，but also the geological structure and the evidence of the movement of the deep substance in the earth should be attach importance to for the exploration of this type deposit.

uranium deposit;remote sensing;fault uplift;mineralization

P619.14

A

1674-3504(2012)03-0208-08

10.3969/j.issn.1674-3504.2012.03.002

2012-03-25 責(zé)任編輯:吳志猛

劉德長(zhǎng)(1938—)，男，研究員，博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)期從事鈾礦構(gòu)造和遙感技術(shù)在鈾資源、核軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用研究及后遙感應(yīng)用技術(shù)的開拓。E-mail:liudc@yeah.net