雪米斯坦火山岩带伊尼萨拉地区铀多金属找矿方向分析

刘 刚，王国荣，李炎龙，党 龙，尹克宝

（核工业216大队，乌鲁木齐 830011）

研究区位于雪米斯坦火山岩带雪米斯坦—库兰卡孜干金-铜-铁稀有金属成矿带之北塔山金-铜矿带的中部［1］，该带自西向东已发现白杨河铀-铍-钼多金属矿床和七一工区、十月工区和马门特铀矿点及大量的异常点，以及乌什加嘎依提、呼勒斯台和哈尔曼等金-铜矿（化）点，形成了一条长约120 km的铀多金属成矿带。

自2012年以来，随着研究区内铀多金属矿产勘查工作的开展，取得了一些较好的找矿信息，笔者在此基础上，对本区成矿地质条件及今后找矿方向进行了分析。

1 区域地质概况

雪米斯坦火山岩带处于西伯利亚板块和哈萨克斯坦—准噶尔板块的交汇处，哈萨克斯坦—准噶尔板块一侧，为准噶尔板块的陆缘活动带。该带呈EW向分布，岩浆活动从中晚奥陶世开始发育，直至二叠纪期间仍断续活动。岩浆演化系列完全，形成的火山岩厚度大，岩性复杂，从基性到酸性的各类火山碎屑岩和熔岩均很发育。该区构造比较复杂，不同方向、性质的褶皱、断裂都有发育［2］，其中以近EW、NE、NW向断裂和NW向褶皱为主。

目前雪米斯坦火山岩带已发现了一系列与岛弧钙碱性花岗岩建造有关的斑岩型-热液型铀、铍和钼等矿产以及与岛弧中-酸性火山岩有关的火山热液型铀、铜、钼和金矿等［3-4］（图1）。

图1 雪米斯坦火山岩带铀及多金属矿点分布简图Fig.1 Distribution map of uranium and multimetallic occurrences in Xuemisitan volcanic rock belt

2 铀多金属矿化特征

2．1 铀矿化特征

本区内已发现的铀异常及矿化点均分布于近EW向的查干陶盖勒断裂（F9）与NE向的F6断裂之间，从成因类型上可划分为两类：淋滤型和热液型［5］。

2.1.1 淋滤型

此类型包括U19和U21铀异常点，分布于查干陶盖勒大断裂北侧的山间凹陷中 （图2）。铀异常赋存于上新统独山子组（N2d）灰白色砾砂岩中，岩石固结程度疏松，异常体视厚度小于2.0 m，伽马放射性总量测量为60～90 cps。围岩蚀变为硅化，斑点状、薄膜状、团块状褐铁矿化，弱高岭土化。四周高地出露岩性为中泥盆统呼吉尔斯特组第3岩性段（D2h3）流纹岩，铀含量总体较高，一般为20～30 cps。可为铀元素的淋滤、迁移提供物质来源。此类淋滤型铀异常规模小，放射性强度较低，仅作为找矿线索利用。

2.1.2 热液型

此类型包括 U2、 U3、 U4、 U5、 U6和 U20铀异常或矿化点（图2），赋矿围岩分别为中泥盆统呼吉尔斯特组第3岩性段 （D2h3）石英斑岩（U4、 U5和 U20）、 流纹岩（U6） 以及华力西中期钾长花岗岩（γ42d）（U3）和花岗斑岩（U2）；赋矿部位除U2铀异常点和U3铀矿化点为酸性侵入岩体与中泥盆统接触带外，其余铀矿化均在中泥盆统中；赋矿构造为NE、NW和近EW向断裂带及其次级构造裂隙。目前揭露到的铀异常体和矿化体的厚度小于1 m，铀品位在0.01%～0.042%之间；近矿围岩蚀变多为赤铁矿化、锰矿化和水云母化，远矿围岩蚀变为绢云母化、绿泥石化及褐铁矿化。除以上蚀变类型外，U2铀异常点发育紫色萤石化和铍矿化，U3铀矿化点在接触带附近的花岗伟晶岩脉中发育辉钼矿化。

2．2 铍-钼-金-铜多金属矿化特征

2.2.1 铍-钼矿化特征

铍-钼矿化分别发育于U2铀异常点、U3铀矿化点和Mo1钼矿点（图2）。矿化均赋存于华力西中期酸性侵入岩体与中泥盆统接触带附近，空间上位于近EW向和NE向断层夹持部位，矿化受接触带及断层构造控制特征较为明显。其中Mo矿化在上述3处均不同程度发育，Mo1钼矿点深部揭露出的Mo矿（化）体有6层，埋深在117.83～219.95 m之间，品位在0.0628%～0.2270%之间，真厚度在0.62～1.78 m之间。与Be矿化关系密切的围岩蚀变主要为赤铁矿化、锰矿化和紫色萤石化。与Mo矿化相关的围岩蚀变为高岭土化、绿泥石化、褐铁矿化和黄铁矿化。

图2 伊尼萨拉地区地质图Fig.2 Geological map of Yinisala area

2.2.2 金-铜矿化特征

Au、Cu矿化点分布于区内西南部和鲁斯坦萨拉至乎特萨拉一带（图2），矿化具有以下特征：Au、Cu矿化点均分布于查干陶盖勒大断裂（F9）与 NE 向断裂（F6）之间靠近 F9断层部位；矿化围岩为中泥盆统呼吉尔斯特组第3岩性段（D2h3）中酸性火山碎屑岩和火山碎屑熔岩，该地层金元素背景值较高（X＝1.59），浓集系数较高（K1＝1.62），有利于金矿化的形成；矿化体发育于近EW、NE和SN向构造破碎带内，倾角50°左右，矿化赋存于沿岩石节理、裂隙发育的灰白色、白色碳酸盐或硅质脉中，受脉体及构造控制较为明显；围岩与Au矿化相关的蚀变为硅化、钾长石化、绢云母化和黄铁矿化，与Cu矿化相关的围岩蚀变为硅化、青磐岩化组合。

3 成矿地质条件分析

3.1 地层

3.1.1 元素背景分布特征

本区各元素背景值（C0）明显大于区域背景值（RC0）（表 1），特别是 U、 Mo、 Be和 Au元素，其区域浓集系数远大于1.2，处于明显富集分布状态，有利于铀多金属富集成矿。

3.1.2 含矿地层元素分布特征

区内发现的铀多金属矿化，除岩体外，地层内的矿化均赋存于中泥盆统呼吉尔斯特组中。 第 1 岩性段（D2h1）中 Ni、 As、 Ag、 Sb、Au、V和Cu元素具高背景分布（浓集系数K1值≥1.2）；第 2 岩 性 段 （D2h2）中 Ni、 As、 Au、Ag、V、Mo、Cu和Zn元素具相对高背景分布（浓集系数K1值≥1.2）；第 3岩性段 （D2h3）中Au、Mo、Be和Sb元素具高背景分布（浓集系数K1值≥1.2），Au、Sb、Ni元素含量变化系数大于1.2。Au、Sb元素呈富集不均匀分布状态。

表1 伊尼萨拉地区1∶50000水系沉积物元素特征一览表Table 1 Element features of 1∶50000 stream sediments in Yinisala area

以上说明中泥盆统呼吉尔斯特组第1至3岩性段具有提供Mo、Au、Cu、Zn和Ni等元素富集成矿的物质条件。

3.2 岩浆活动

本区自中晚奥陶世至二叠纪期间，岩浆活动具有多期性和复杂性的特点，其中华力西期强烈的钙碱性岩浆活动，与铀多金属矿化成矿作用关系密切。

表2 伊尼萨拉地区铀异常、矿化点各类岩石伽马照射量率统计表Table 2 Statistics on gamma radiation of all types of rocks in uranium anomaly，mineralized occurrences in Yinisala area

中泥盆统呼吉尔斯特组火山岩的里特曼指数（σ）平均值为2.02，碱度率平均为2.28，均＜3.9。火山岩稀土配分型式均为轻稀土富集型，微量元素曲线以Rb、Ba、Th、K和Ta等富集和Nb、P的亏损为特征；P为低谷，与岛弧钙碱性火山岩不相容元素的特点相类似。火山岩的戈蒂里指数（τ）介于11.3～50.7之间，平均为33.4，火山岩的微量元素N型MORB标准化分布型式表明，火山岩具有K、Rb、Th等的富集和Nb、P、Ti亏损的特征，与造山带火山岩特点相类似，说明本区中泥盆世火山岩为成熟度较高的岛弧大地构造环境［5］，火山期后热液活动强烈，有利于铀及多金属矿化的形成［6］。测井结果显示（表 2），U2、U3和U4铀异常、矿化点赋矿岩石中的花岗斑岩、钾长花岗岩、花岗伟晶岩和含角砾晶屑凝灰熔岩，伽马照射量率平均值较高，且变异系数都比较小，说明放射性元素在这几种岩性中分布较均匀，为铀成矿有利赋矿岩石。上述岩石化学成分主要为硅和铝氧化物，占总量的86.73%，SiO2含量在72.36%～80.91%；其次为钾和钠氧化物，占总量的7.10%。各岩石均具有K2O＞Na2O特征，属偏酸富钾类型，同时此类岩石也是区域发现的重要的铀矿赋矿岩石。

地球化学特征显示，区内华力西中期褐红色钾长花岗岩中Au、Mo和Ni元素呈富集不均匀分布状态。说明中酸性岩浆活动有利于期后热液型金、钼、镍和铜成矿［5］。

3.3 构造

3.3.1 区域性构造

贯穿本区的EW向查干陶盖勒大断裂（F9）是多次活动的深大断裂，是本区晚古生代火山岩分布的控岩构造。同时，深大断裂能够沟通深部的热源和地表的水力联系，有利于成矿热液的形成，控制着本区铀及多金属矿化点的分布。在整个雪米斯坦火山岩带，沿着该断裂构造带长约120 km的范围内，分布着白杨河铀-铍矿床、雪米斯坦工区、I～IV号异常区、七一工区、十月工区、马门特等铀矿床和铀矿点，它们大体成线型排列，受EW向构造控制明显。

3.3.2 区内控矿构造

与EW向区域断裂构造控制矿床和异常密集区分布相同，区内的控矿构造包括“断裂构造”和“岩体侵入接触带构造”，是控制铀及多金属矿（化）体分布的关键因素。本区内发现的矿化多受控于岩体侵入接触带、NE向断裂、NW向断裂及其相互交汇部位。

图3 U3矿化点ZKX3-1号钻孔剖面Fig.3 Drillhole section No.ZKX3-1 of Mineralized occurrence No.U3

U2、U3和Mo1矿化点内的铀、铍、钼矿化，受华力西中期花岗斑岩、钾长花岗岩与中泥盆统呼吉尔斯特组侵入接触带，以及NW或NE向断裂构造破碎带的共同控制（图3）。其他赋存于呼吉尔斯特组内的铀异常、金矿化和铜矿化体，则受控于大断裂F9派生出的NE和NW向断裂破碎带。

综上所述，本区内区域性断裂F9作为含矿热液的运移通道，控制着铀、铍、钼多金属矿（化）点的分布，次一级的NE和NW向断裂则控制矿化的定位，更小的断裂则直接控制矿体的产出。特别是多期活动的断裂带既是成矿热液的通道，又为矿体定位提供空间，因而和成矿关系极为密切。其次，在断裂构造发育区，岩石破碎、裂隙发育，易发育淋滤和交代作用，更有利铀的活化迁移和交代富集。

3.4 后期改造

在岩浆期后成矿作用后，研究区又经历了辉绿岩脉等多期中基性脉体的侵入作用，这些脉体可以提供热能，形成多期热源，可能对已形成的铀、铍、钼矿化进行改造，或再次富集成矿，使先期生成的矿化进一步加大或形成新的矿化。

除了和脉岩有关的叠加改造作用外，新生代以来的构造隆升作用使出露地表的富铀岩石风化剥蚀，铀元素迁移形成淋滤型铀异常（U19、U21）。

4 找矿方向

4.1 在不同地质构造单元中寻找不同类型的矿化

4.1.1 查干阿特力—水根萨拉一带

该带位于本区东部，处于EW向F9和NE向F16断层夹持部位（图2），主要发育NE和N W向2组断层，出露地层为中泥盆统呼吉尔斯特组，为后期钾长花岗岩、闪长岩、花岗斑岩以及花岗伟晶岩脉所侵入。该地段分布有U2铀异常、铍矿化点，U3铀矿化、钼矿点，U5铀异常点和Mo1钼矿点，同时圈定出以铀、铍、钼为主的化探综合异常。该处为今后寻找热液型铀、铍、钼矿有利部位，同时兼顾寻找铜、铅、锌矿。重点找矿部位应为侵入岩和后期脉体与地层接触部位，NE和NW向断裂破碎带，以及三者相互交汇处。需要重视的围岩蚀变类型为赤铁矿化、锰矿化、水云母化和紫色萤石化。

4.1.2 和鲁斯坦萨拉—亨德格布拉克一带

该带分布于F9断裂与F6断裂之间，出露地层为中泥盆统呼吉尔斯特组（图2），发育NE和NW向2组断层，北侧出露华力西中期钾长花岗岩。区内分布U4、U6、U19～U21铀异常点、Cu22～Cu25铜矿化点、Au1和Au4金矿化点，已圈定出铀、金、铜为主的化探综合异常和放射性物探异常。中泥盆统酸性火山岩发育区，NE和NW向断裂破碎带及相互交汇部位，物化探异常处为热液型铀-金-铜矿成矿有利部位。需要重视的围岩蚀变类型为赤铁矿化、锰矿化、水云母化和硅化、黄铁矿化和青磐岩化。

在了解地表地质构造的基础上，以上两个区域，可采用电、磁物探方法探索深部岩体与地层接触带及断裂构造空间延伸形态，同时寻找金属硫化物富集部位，结合探矿工程查证来寻找深部铀及多金属矿化。

4.2 重视物化探异常部位，攻深找盲

在本区其他地表无矿化信息显示但存在物化探异常部位，应引起足够的重视。例如科克萨拉上游地区，该区元素Ni、Pb、V、Zn、As、Sb和Cu异常中各元素极大值分别为:Ni为35 （×10-6，后同），Pb为 147.1，V为371.5，Zn为289.7，As为69.2，Sb为1.1，Cu为136.5。异常面积约51 km2，组合复杂、套合好，Ni异常分带明显，As异常分带中等。笔者认为该综合异常应与WS—EN走向构造蚀变带及超基性岩、钾长花岗岩和中泥盆统接触带有关，具有较好的铜、镍找矿前景。

5 结论

根据研究区铀多金属矿化形成的地质条件和赋矿规律，总结出以下几点认识。

1）本区具有较好的铀多金属成矿地质条件和找矿前景；

2）找矿方向：在不同地质构造单元中寻找不同类型的矿化。东部地区酸性侵入岩体与地层接触带附近NE和NW向断层破碎带，是寻找热液型铀-铍-钼矿化的有利部位。南部地区沿F9断裂北侧，中酸性火山碎屑岩和熔岩中NE和NW向断层破碎带，具有热液型铀-金-铜成矿前景。作为地表找矿标志的基岩蚀变组合则对应着不同的矿化类型；

3）充分重视和利用物化探深部找矿方法和手段，在各类物化探异常部位探索深部铀及多金属矿化。

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