柴達(dá)木東北緣鈾成礦地質(zhì)條件及找礦遠(yuǎn)景研究

劉 林， 馮 偉， 陳 擎

(核工業(yè)二○三研究所，陜西 咸陽 712000)

上世紀(jì)五十年代以來，鈾礦地質(zhì)工作者在柴達(dá)木東北緣地區(qū)發(fā)現(xiàn)了查查香卡、埃姆尼克山、阿木內(nèi)克山等多處鈾礦點、礦化點及眾多的異常點、帶等，同時也在以此為蝕源區(qū)的盆地中發(fā)現(xiàn)了多處砂巖型鈾礦化(劉林等，2008)。充分反映出柴達(dá)木東北緣地區(qū)具有鈾成礦的良好前景。

1 區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)背景

柴達(dá)木東北緣處于北西西向的構(gòu)造帶中，由宗務(wù)隆山－青海南山晚古生代－早中生代裂陷槽(Ⅰ6－1)、歐龍布魯克陸塊(Ⅰ7)和賽什騰－錫鐵山－哇洪山新元古代－早中生代縫合帶(柴北緣縫合帶)(Ⅰ8)組成①張雪亭，楊生德，楊站君.2005.1∶1000000青海省地質(zhì)圖說明書[R].青海省科學(xué)技術(shù)廳，1-157.(圖1)，是重要的構(gòu)造-巖漿活化-內(nèi)生礦產(chǎn)成礦帶(洪流等，1997)。鈾礦化主要發(fā)育于活動帶及陸塊邊部構(gòu)造－巖漿活化部位。

1.1 地層

本區(qū)可分為4個構(gòu)造層群:①基底的古—中新元古界構(gòu)造層。包括古元古代達(dá)肯大坂群中—高級變質(zhì)巖系，以發(fā)育大量變質(zhì)基性火山巖(斜長角閃巖)、陸源碎屑巖(片麻巖類)、鎂質(zhì)碳酸鹽巖為特征;中—新元古界全吉群高綠片巖相變質(zhì)巖系。②下古生界構(gòu)造層。以奧陶—志留系灘間山群的一套海相中—基性火山巖、碳酸鹽巖夾硅質(zhì)巖為重要特征。③上古生界構(gòu)造層。包括泥盆系牦牛山組海陸交互相碎屑巖夾碳酸鹽巖、海陸相中酸性火山巖，石炭系濱淺海相碎屑巖、生物灰?guī)r夾碳酸鹽巖等。④中—新生界構(gòu)造層。包括三疊系鄂拉山組陸相中酸性火山巖、下—中三疊統(tǒng)中基—中酸性火山－沉積巖系、侏羅紀(jì)含煤建造、白堊紀(jì)—新生代陸相沉積地層和古近—新近紀(jì)膏鹽建造等。上述地層中，下元古界達(dá)肯達(dá)坂巖群(Pt1dk)、奧陶—志留系灘澗山群(OST)及泥盆系牦牛山組(Dm)與鈾成礦關(guān)系密切，為重要的賦礦圍巖和礦源層。

1.2 侵入巖

圖1 青海省大地構(gòu)造分區(qū)略圖(據(jù)張雪亭等，2005)，點線方框區(qū)為研究區(qū)Fig.1 Geotectonic division of Qinghai Province

區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動強(qiáng)烈。時間上，主要發(fā)育有4期:①前興凱期，早期以基性、中基性火山活動為主，晚期以殼幔物質(zhì)重熔并混合，經(jīng)變質(zhì)作用形成片巖、片麻巖;②加里東期，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，呈巖基、巖株狀北西—北北西向產(chǎn)出，明顯受構(gòu)造控制，巖性以粗粒斑狀花崗巖為主，通常不含礦。③華力西期。早期仍以較大巖基狀為主，晚期規(guī)模較小，主要巖性為二長花崗巖、花崗閃長巖，形成復(fù)式侵入雜巖。④印支期。多呈巖脈、巖枝及不規(guī)則小巖體狀產(chǎn)出②青海地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院.1998.托莫爾日特幅沃日格達(dá)瓦幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(1∶50000)[R].青海地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.?？臻g分布上，以賽什騰－錫鐵山－哇洪山新元古代—早中生代縫合帶和歐龍布魯克陸塊東部最強(qiáng)烈，大量分布以加里東－華力西-印支期為主的閃長巖－花崗巖類。中酸性巖漿及巖漿期后熱液是鈾成礦的主要物質(zhì)來源，特別是華力西期及印支期中酸性巖漿活動與鈾及銅金鉛鋅多金屬礦化關(guān)系密切。

1.3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動顯著，以北西向、北西西向構(gòu)造最發(fā)育，具有多期多階段活動的特點。北西向和近東西向深大斷裂將本區(qū)明顯劃分出不同的構(gòu)造單元，北西向斷裂和大型剪切帶是主要控巖、控礦構(gòu)造，北西—近東西向次級褶皺和斷裂裂隙構(gòu)造控制著礦體，北東向和近南北向斷裂為成礦后構(gòu)造。

1.4 構(gòu)造演化

眾多研究表明，柴北緣是一個具有復(fù)雜演化歷史的多旋回復(fù)合造山帶(潘裕生等，1996;殷鴻福等，1997;姜春發(fā)等，2000)，主要經(jīng)歷了前寒武紀(jì)古陸形成(造山帶基底)、早古生代造山(包括早古生代(Pt3-O3)洋盆開合及加里東(S-D3)褶皺山鏈的形成)、晚古生代—早中生代造山(包括古特提斯洋盆(C-T3)開合)以及中新生代疊復(fù)造山等4個構(gòu)造旋回。其中，早古生代和晚古生代—早中生代構(gòu)造旋回與區(qū)內(nèi)鈾及多金屬礦化形成關(guān)系最密切。

1.5 鈾礦化

區(qū)內(nèi)鈾礦化主要分布在埃姆尼克山－哇洪山新元古代－早中生代縫合帶(324鈾礦床，307鈾礦點、309、681鈾礦點等)和歐龍布魯克陸塊東部構(gòu)造－巖漿活動部位(310鈾礦點、417鈾礦化點)。其中310鈾礦點、417鈾礦化點賦礦層位主要為下元古界達(dá)肯大坂群中－高級變質(zhì)巖中，324鈾礦床賦存于奧陶－志留系灘澗山群變質(zhì)火山巖中，307鈾礦點、309鈾礦化點賦存于上泥盆世牦牛山組低變質(zhì)碎屑巖，681鈾礦點賦存于酸性火山巖中。鈾礦化區(qū)多發(fā)育華力西—印支期中酸性巖漿巖及其巖漿期后熱液，鈾礦化均受北西向、近東西向斷裂構(gòu)造破碎帶控制。蝕變類型主要有鉀(鈉)長石化、赤鐵礦化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等。前人認(rèn)為307、310鈾礦點鈾礦化均為堿交代巖型，618鈾礦化點為火山巖型，309、417鈾礦化點為花崗巖型，324鈾礦床為碎裂蝕變巖型。

總體上，該區(qū)鈾礦化主要受含鈾建造、中酸性巖漿巖或巖漿期后熱液、斷裂構(gòu)造破碎帶等因素控制，其中紅化(鉀化、鈉化、赤鐵礦化)是鈾礦化的典型找礦標(biāo)志。

2 鈾成礦地質(zhì)條件分析

2.1 區(qū)域多期多階段的構(gòu)造－巖漿演化是鈾成礦基礎(chǔ)

古元古代以來，柴達(dá)木地區(qū)經(jīng)歷了前寒武紀(jì)結(jié)晶基底裂陷和基性火山活動，形成了達(dá)肯大坂群富鈾建造;中元古代裂陷槽閉合，結(jié)晶基底重熔，與部分上地幔物質(zhì)混合上升就位，奧陶紀(jì)區(qū)域大規(guī)模裂張及異常地幔上涌，早期以基性火山活動和侵入活動頻繁，形成小洋盆，晚期裂陷槽閉合，產(chǎn)生新一輪的火山及侵入活動;晚志留世早古生代裂陷槽閉合，陸陸碰撞，下地殼物質(zhì)重熔與殘余的仍在活動的幔源質(zhì)漿體混合上升就位;晚石炭世，在持續(xù)擠壓應(yīng)力作用下，上地殼部分物質(zhì)重熔上升就位;晚三疊世造山階段達(dá)到高潮，產(chǎn)生以酸性為特征的巖漿侵入活動①。早期的構(gòu)造活動為鈾成礦提供了成礦空間，晚志留世至晚三疊世，裂陷槽閉合和造山作用所產(chǎn)生的中－酸性巖漿活動為鈾成礦提供了豐富的鈾源物質(zhì)。

2.2 活動帶及陸塊邊部活化部位是鈾成礦的有利的地質(zhì)環(huán)境

對古老造山帶，年輕造山帶和活動伸展區(qū)中的鈾礦化進(jìn)行細(xì)致分析，發(fā)現(xiàn)內(nèi)生鈾礦化雖產(chǎn)于造山帶中，成礦時代往往是在造山作用的后期，而造山作用的主期一般不形成鈾礦床。而后造山階段，造山帶山根崩塌引起地幔上涌，幔汁活動，形成大面積的鉀質(zhì)花崗巖或鉀質(zhì)的火山巖帶，伴有鈾含量的增高，鈾成礦就是在這樣的背景下形成的(余達(dá)淦等，2005)。如查查香卡鈾礦化帶(324鈾礦床)，位于歐龍布魯克陸塊與柴達(dá)木微板塊之間的縫合帶中，為一套蛇綠混雜巖帶，賦礦圍巖為奧陶－志留系灘澗山群(OST)淺變質(zhì)火山巖類，鈾礦化與晚期的酸性脈體關(guān)系密切。

穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境，再次構(gòu)造巖漿活化是形成大型鈾礦床的根本原因。地殼穩(wěn)定標(biāo)志著地殼演化成熟度較高，使地殼向富鉀、富硅、富鈾階段邁進(jìn)。有了富鈾體，又有了攜帶鈾同行的硅、鉀流體，再次構(gòu)造活化就能促使鈾再次遷移富集成礦(余達(dá)淦等，2005)。如歐龍布魯克陸塊東北緣中酸性侵入巖較發(fā)育，多呈巖株或巖基狀產(chǎn)出。特別是印支和燕山期多為后造山環(huán)境下形成的殼?；旌闲?、陸殼重熔型或造山帶垮塌型花崗巖類，鈾成礦有利的地質(zhì)環(huán)境。業(yè)已在阿木內(nèi)克山發(fā)現(xiàn)的310鈾礦點、417鈾礦點及埃姆尼克山地區(qū)的307鈾礦點、309鈾礦化點等，均為穩(wěn)定歐龍布魯克陸塊活化形成的鈾礦化。

2.3 含鈾建造是鈾礦化的主要載體

(1)古元古代達(dá)肯大坂群(Pt1dk)含鈾建造為一套含有變質(zhì)侵入巖的活動型泥砂質(zhì)和火山質(zhì)的變質(zhì)巖石組合(潘彤等，2006)，構(gòu)成陸塊的基底。以活化陸塊為背景，發(fā)育的鈾礦化主要有阿木內(nèi)克山310鈾礦點、尕海417鈾礦化點等。

以310鈾礦點為例，按巖性特征，該套地層可分為6個單層。①為暗灰色、灰黑色云母角閃片巖，γ底數(shù)為28.0;②為暗灰、灰色混合巖化云母片巖夾斜長角閃片巖，γ底數(shù)為28.2;③核工業(yè)部西北地勘局六五二大隊.1984.青海省烏蘭縣310-Ⅱ揭露點評價報告[R].為灰白、白色中厚層狀石英巖夾云母石英片巖，γ底數(shù)為22.4;④為暗灰、灰色、褐紅色白云母、絹云母石英片巖夾變砂巖，γ底數(shù)為28.9;⑤為強(qiáng)花崗質(zhì)混合巖化片巖、片麻巖，巖石幾乎全為花崗質(zhì)，γ底數(shù)為27.7;⑥為薄層狀石英巖與云母石英片巖互層，γ底數(shù)為26.8。其中第④層是賦存鈾礦化層位，為花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。局部見肉紅色花崗質(zhì)混合巖化巖石，擠壓破碎強(qiáng)。發(fā)育較多的肉紅色花崗偉晶巖、閃長玢巖和安山玢巖脈，常見硅化、赤鐵礦化、紅化、鈉長石化和綠泥石化等蝕變現(xiàn)象③核工業(yè)部西北地勘局六五二大隊.1984.青海省烏蘭縣310-Ⅱ揭露點評價報告[R].。

(2)奧陶－志留系灘澗山群(OST)該層位是柴達(dá)木盆地北緣早古生代重要的火山－沉積建造，總體為一套綠片巖相和強(qiáng)烈變形巖石。其中賦存重要鉛、鋅、銅、金等多金屬礦床，也是鈾礦化的主要層位。以造山帶為背景，發(fā)育的鈾礦化為查查香卡324鈾礦床。

礦化巖石為灰黑色碎裂斜長角閃巖，灰黑色，塊狀，主要成分為角閃石，鏡下鑒定為斜長角閃片巖，巖石呈纖維狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造，說明礦石經(jīng)過了一定的動力構(gòu)造變質(zhì)作用，片理化發(fā)育，巖石較破碎;礦石主要成分為角閃石(70%)、斜長石(20%)，少量黑云母(3%)、石英(3%)、方解石(4%)，此外還有微量的絹云母、陽起石和綠簾石等;巖石中大量角閃石呈不規(guī)則纖柱狀晶體，彼此嵌連而平行排列分布，大小為(0.12～0.15)mm×0.11 mm，組成較為密集的條帶，角閃石不同程度遭受陽起石化蝕變;斜長石雙晶不明顯，局部有擠壓破碎，具綠簾石化、絹云母化現(xiàn)象(傅成銘等，2011)。

鈾礦化巖石中黑云母花崗巖脈、長石石英脈、正長巖脈發(fā)育，其中正長巖脈及細(xì)脈較發(fā)育，與成礦作用關(guān)系密切;普遍發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、陽起石化、碳酸鹽化、鈉黝簾石化、鈉長石化和弱硅化等，赤鐵礦化是最直接的找礦標(biāo)志。

(3)上泥盆世牦牛山組(Dm)該層位下部由灰綠色、紫紅色砂礫巖、粉砂巖組成的磨拉石建造，上部由火山巖、火山碎屑巖組成(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997)。以陸塊活化為背景，發(fā)育有埃姆尼克山307-13鈾礦點、307-1、309鈾礦化點及681鈾礦點等。其中前三者鈾礦化主要賦存在下部砂礫巖、粉砂巖中，硅化、赤鐵礦化、碳酸鹽化發(fā)育，后者賦存于火山碎屑巖中，硅化、綠泥石化、赤鐵礦化發(fā)育。

2.4 中酸性巖漿活動為鈾成礦提供豐富的物質(zhì)來源

鈾成礦與巖漿巖的關(guān)系較為復(fù)雜，其原因在于，鈾礦區(qū)和鈾礦省在空間的分布上總與富鈾的鉀質(zhì)酸性侵入巖和(或)火山巖關(guān)系密切，花崗巖和火山巖及其周邊的變質(zhì)巖成為含礦主巖;但成礦時間上，鈾成礦與主巖總有時差。

柴達(dá)木東北緣巖漿活動有五個期次，即中元古代的花崗閃長巖，早古生代蛇綠混雜巖，晚志留世閃長巖及晚石炭世花崗閃長巖、二長花崗巖，晚三疊世二長花崗巖、鉀長花崗巖、正長花崗巖脈等。由此可以看出，晚三疊世的中酸性巖漿活動對鈾成礦最為有利，其次為晚石炭世。其中海西期巖體鈾平均含量18.6 ×10－6，釷平均含量 21.0 ×10－6，釷鈾比1.13，其中以花崗閃長巖的鈾含量最高;印支期巖體平均鈾含量為 10.6 ×10－6，釷為 28.0 ×10－6，釷鈾比為2.64，在各類巖性中以鉀長石化中粗粒花崗巖鈾含量最高39.0×10－6，其次為花崗斑巖和斑狀黑云母花崗巖④馬永貴，孫明山，楊燕山等.1981.青海省柴達(dá)木盆地北緣鈾礦地質(zhì)調(diào)查報告[R].二機(jī)部西北地勘局二一三大隊.，均為富鈾巖體。堿性巖和堿交代巖伽瑪?shù)讛?shù)都比較高，且發(fā)現(xiàn)有大量的伽瑪異常和礦(化)點?？梢姴襁_(dá)木東北緣華力西期、印支期中酸性巖漿巖可為鈾成礦提供豐富的鈾源。

2.5 北西西向斷裂構(gòu)造帶是鈾成礦的空間

熱液鈾礦床由于其成礦介質(zhì)是熱水溶液，因此礦床的定位嚴(yán)格受各種類型的破碎構(gòu)造控制，因為破碎構(gòu)造為熱液提供活動場所和容礦空間。

柴北緣NW向斷裂與區(qū)域主構(gòu)造線方向一致，構(gòu)成本區(qū)構(gòu)造格架的主體。斷裂帶一般形跡清楚，規(guī)模較大，延伸遠(yuǎn)，傾角多在50°～70°之間，力學(xué)性質(zhì)屬壓扭性。該組斷裂對區(qū)內(nèi)的蛇綠混雜巖具有明顯的控制作用，并反映出具多次活動的特征，其形成早于NE向及近SN向斷裂。NW向斷裂帶中各種礦床、礦(化)點星羅棋布，靠近主斷裂各種礦床、礦(化)點比較密集，遠(yuǎn)離主斷裂相對分布稀疏;化探異常常沿NW向斷裂呈條帶狀、串珠狀展布。從而反映此組斷裂具有導(dǎo)礦、容礦的作用。除不整合面控制的鈾礦化外，區(qū)內(nèi)鈾礦化主要受北西向斷裂破碎帶控制。

3 鈾礦找礦遠(yuǎn)景淺析

柴達(dá)木東北緣鈾成礦總體上具有含鈾建造、NW向斷裂構(gòu)造破碎帶與中酸性巖漿巖體相伴的‘三位一體’的特征。按鈾礦產(chǎn)出的構(gòu)造部位對鈾礦找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行如下討論。

(1)產(chǎn)于古陸塊構(gòu)造－巖漿巖活化區(qū)的鈾礦化指發(fā)育于歐龍布魯克陸塊東段德令哈－果可山地區(qū)鈾礦化，如310鈾礦點、417鈾礦化點。該區(qū)含鈾建造下元古代達(dá)肯大坂群廣泛發(fā)育，北西向斷裂構(gòu)造帶控制著加里東－華力西期巖漿巖體、各種脈體、蝕變帶和鈾礦化的展布。

鈾礦化賦存在下元古代達(dá)肯大坂群中，圍巖巖石主要為一套高變質(zhì)的片巖、片麻巖，整體鈾含量較高，通過變質(zhì)作用、混合巖化作用，在片巖、混合巖、偉晶巖及堿交代巖中鈾元素初步富集。由于受區(qū)域構(gòu)造作用，NW向破碎帶及多期次巖漿活動的發(fā)育，使含鈾建造中的鈾進(jìn)一步在構(gòu)造帶中富集成礦。在鈾成礦的諸因素中，原巖富鈾是基礎(chǔ)，變質(zhì)、混合巖化等作用是必要條件，導(dǎo)致基底活化的多期次的構(gòu)造破碎及中酸性巖漿活動是成礦的主要因素。

310鈾礦點在地表已發(fā)現(xiàn)鈾礦體，417鈾礦化點已見到地表鈾礦化體和2個鈾礦化孔?？梢姅嗔褬?gòu)造帶、蝕變帶及中酸性巖漿巖發(fā)育部位是鈾礦找礦的有利地段。

(2)產(chǎn)于蛇綠混雜巖帶火山巖中的鈾礦化包括查查香卡地區(qū)奧陶－志留系灘澗山群(OST)淺變質(zhì)斜長角閃巖和薩布尕秀山上泥盆統(tǒng)上部中酸性火山巖中的鈾礦化，如查查香卡324鈾礦床、681鈾礦點等。圍巖中鈾含量高于鈾克拉克值，后期的變質(zhì)程度較弱，控制火山巖帶的NW向斷裂經(jīng)歷了多期次的活動和多期次的從基性－中性－酸性的脈巖的灌入，恰恰這些部位鈾礦化發(fā)育，其發(fā)育程度與酸性脈體含量成正相關(guān)關(guān)系，反映出該類鈾礦化的主導(dǎo)因素是斷裂帶和中酸性巖漿活動。

324鈾礦床已控制資源量，薩布尕秀地區(qū)681鈾礦點地表見到鈾礦體。因此，查查香卡地區(qū)在控制奧陶－志留系灘澗山群火山巖的斷裂構(gòu)造帶及中酸性脈體發(fā)育地段已和埃姆尼克山、薩布尕秀地區(qū)中酸性火山巖發(fā)育區(qū)的斷裂構(gòu)造帶是鈾礦找礦的有利地段。

(3)產(chǎn)于板塊縫合帶區(qū)陸相沉積碎屑巖中的鈾礦化為發(fā)育于埃姆尼克山地區(qū)上泥盆世牦牛山組下段中發(fā)育的鈾礦化，如307-13、307-1等鈾礦(化)點等。含礦主巖為一套碎屑巖，鈾含量高于克拉克值，變質(zhì)程度較低，鈾礦化主要與構(gòu)造破碎帶有關(guān)。也就是說在晚泥盆世末以來，隨著裂隙式中酸性巖漿巖的噴發(fā)，形成了較大范圍的火山期后巖漿、熱液活動，攜帶鈾元素的熱液通過斷裂破碎帶(307-1鈾礦化點)及牦牛山組下部砂礫巖層灌入(307-13鈾礦點)形成鈾礦化，地表表現(xiàn)為明顯的硅化、赤鐵礦化、綠泥石化和褐鐵礦化。即中酸性巖漿巖及巖漿期后熱液灌入碎裂帶及砂礫巖層等中是形成鈾礦化的重要因素。

307-13 鈾礦點地表已見到鈾礦化體，鉆孔中已發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦體，307-1鈾礦化點地表已發(fā)現(xiàn)鈾礦化體。因此埃姆尼克山上泥盆世牦牛山組下段碎屑巖發(fā)育區(qū)，在北西、近東西向斷裂帶及砂礫巖層中疊加有中酸性巖漿巖脈和巖漿期后熱液蝕變地段是鈾礦找礦的有利地段。

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，綜合分析認(rèn)為，柴達(dá)木東北緣活動帶及陸塊邊部構(gòu)造－巖漿活化部位具有良好地鈾礦找礦遠(yuǎn)景。

4 結(jié)論

通過柴達(dá)木東北緣鈾礦調(diào)查評價發(fā)現(xiàn)了查查香卡鈾礦床，進(jìn)一步佐證了含鈾建造、構(gòu)造破碎帶和中酸性巖漿活動(中酸性脈體和期后熱液)“三位一體”是柴達(dá)木東北緣鈾礦化的主要定位模式。

柴達(dá)木東北緣多期多階段的構(gòu)造－巖漿活動是鈾成礦的先決條件，含鈾建造是鈾成礦的有利載體(沉積、變質(zhì)時期鈾預(yù)富集或可發(fā)育構(gòu)造薄弱帶有利含礦脈體和巖漿期后熱液的灌入)，區(qū)域斷裂構(gòu)造破碎帶是鈾礦化的導(dǎo)礦和容礦空間，海西－印支期中酸性巖漿活動形成的堿性脈體、酸性熱液為鈾成礦提供了豐富的鈾源，形成了區(qū)內(nèi)熱液型鈾礦。因此歐龍布魯克陸塊活化部位及其與柴達(dá)木微板塊之間的縫合帶具有良好地找礦前景。

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