满洲里地区灵泉盆地铀成矿远景分析

高路恒，马 凯

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069)

灵泉火山盆地位于兴蒙造山带东段的大兴安岭及其邻区，晚古生代至早中生代经历了古亚洲洋、蒙古－鄂霍次克洋的闭合及区内多块体拼贴过程.晚中生代进入造山后作用阶段，火山喷发活动及盆岭构造极为发育［1］。

1 区域地质演化史

根据地质演化特征，可将本区的地质演化划为三期，即前中生代基底演化期，早中生代大陆火山岩盖层演化期和晚中生代—新生代大陆伸展裂陷构造演化期。

1.1 前中生代基地演化期

前中生代基底构造层在得尔布干断裂带北西侧主要由改造残留呈零星分布的中晚元古代变质岩系、混合花岗片麻岩、混合岩和广泛分布的加里东期花岗岩、海西期花岗岩组成;南东侧基底为古生代海相地层构成，并有混合花岗岩化作用和壳源重熔型花岗岩浆作用强烈改造。

前寒武纪基底演化形成阶段:额尔古纳中间地块主要由中元古代晚期的佳疙瘩群，晚元古代额尔古纳组、安娘娘桥组等中浅变质岩系和混合花岗片麻岩、混合岩组成。中元古代晚期的晋宁运动，使地槽回返，并发生了中浅变质作用和强烈的混合花岗岩化作用。随着混合花岗岩化作用，铀的含量发生了明显的增量，导致了本区第一期铀的预富集作用。

古生代地槽褶皱发育阶段:早寒武世初，古蒙古大洋中脊扩张，古蒙古大洋板块向西伯利亚陆台俯冲，导致西伯利亚地台南缘崩解、肢离，额尔古纳中间地块逐渐脱离西伯利亚地台并进入额尔古纳—中蒙加里东地槽。由于加里东运动的影响，该区发生了强烈的壳源重熔型花岗岩浆侵入作用，广泛发育巨斑状黑云母花岗岩，这种巨斑状黑云母花岗岩，结晶分异具有原始铀含量高，供铀能力强的特点。这是本区发生的第二期铀的预富集作用。

晚二叠世末的晚华力西运动，整个古蒙古大洋回返成陆，中朝地台与西伯利亚地台对接，形成了统一的古亚洲大陆。大规模壳源重熔型华力西期花岗岩具有含铀性好，供铀能力强等特点。这是本区发生的第三期大规模的铀预富集作用。

以上表明，本区基底演化期发生了晚元古代混合花岗岩化和加里东期、华力西期壳源重熔型等三期花岗岩浆活化改造作用，相应发生了三期铀的预富集作用，从而形成了本区富铀的花岗岩基底［2］。

1.2 早中生代大陆火山盖层演化期

中生代以来，本区进入的一个崭新的地质演化期。由于库拉板块向欧亚大陆板块的强烈俯冲、消减作用，使本区卷入环太平洋构造域的统一演化过程之中。本区火山岩盖层演化的早期为壳幔混熔成因的上侏罗统塔木兰沟组中基性火山岩建造，晚期为壳源重熔成因的上侏罗统上库力组中酸性火山岩建造。其中壳源重熔中酸性火山岩和燕山期花岗岩具有含铀量高、供铀能力强的特点。这是本区的第四期铀的预富集作用，成为火山盆地铀成矿的直接有利铀源层体。

晚侏罗世末火山活动，以大规模的酸性流纹岩，霏细岩喷发而告终。此时，区内广泛发生火山塌断和断陷作用，这种火山塌断盆地为火山作用岩浆期后的断裂—多源混合成因的火山热液活动提供了有利的承压循环水动力系统，从而控制了火山盆地的早期即第一期铀成矿作用［3］。

1.3 晚中生代—新生代大陆伸展裂陷构造演化期

晚中生代—新生代期间，由于库拉板块向欧亚大陆板块俯冲、挤压作用减弱使本区进入大陆伸展裂陷构造演化期。由于大陆壳处于强烈拉张环境，导致地幔基性岩浆上涌，幔源玄武岩浆活动所导致的喷气热流体，是本区火山盆地铀成矿的重要热源条件，它控制了本区火山盆地第二期重要铀矿富矿的成矿作用。

2 盆地构造特征

2.1 断裂构造

区内断裂构造发育，主要有 NE、NW、SN、EW 向四组断裂，其中切壳断裂2条，基底断裂9条。切壳断裂是区内的一级断裂构造，由于切割较深，直接控制着盆地的边界和盆内火山岩浆活动，为深源含矿热液提供了良好的通道。基底断裂属于与切壳断裂相配套的次一级断裂构造，贯穿基底，长期多次活动。这些断裂相互交汇、切割、贯通而形成了多个构造结，不但控制了上库力期火山盆地、早白垩世沉积盆地的空间展布，而且还直接控制了铀矿化异常点和金属矿床、矿点的展布。盖层断裂是盆地形成之后由于后期的构造运动和岩浆活动，致使盆地盖层局部发生错断、位移而形成的一系列陡倾角断层或缓倾角层间破碎带，局部块断活动特点明显，延伸距离短，切割深度浅，规模较小，走向复杂，一般为大断裂更次一级的羽状断裂，往往具有碎岩容矿的作用。对矿化异常点带及物化探场晕具有直接控制作用［4］。

2.2 火山构造

从岩性组合和地层上下迭置关系来看，上库力组三个岩性段以不同的火山作用方式覆盖于塔木兰沟组中基性岩之上。从塔木兰沟期到上库力期，岩浆性质由中基性过渡到酸性，而火山作用方式也由裂隙式喷溢变为中心式喷发，爆发强度明显增强。从某种程度上说，上库力期中心式爆发、喷溢形成的机体，既构成了多个次级火山洼地。灵泉盆地实质横跨小煤窑—西呼里吐和满洲里—巴扬山—阿尔哈沙特两个火山喷发亚带，由于受NE、NW向深大断裂的影响，盆地内部被分割为几个大小不等的断隆和断陷。可划分为5个独立的次级火山盆地和多个火山机构。

(1)正武山火山断陷盆地(Ⅳ1)

(2)达石莫火山塌陷盆地(Ⅳ2)

(3)都乌拉火山断陷盆地(Ⅳ5)

(4)小尖山阶梯式火山断陷盆地(Ⅳ6)

(5)松哈拉湖火山塌陷盆地(Ⅳ7)

总之，灵泉盆地为一复杂的断裂—火山构造系统，断裂构造发育，盆地内有多个次级盆地及火山机构。断裂构造与火山构造交切复合是成矿最有利部位。如大黑山明矾石矿化，汗乌拉铁锰(铅锌)矿化，保老亭鄂博珍珠岩等均受火山机体控制。目前发现的铀矿化异常点(带)在断裂构造的交汇部位和断裂构造与火山构造复合部位分布相对集中，因此，进一步研究本区的构造属性及其与矿化异常的关系，显得尤为重要［5］。

3 铀成矿地质条件

3.1 有利的含铀基底

灵泉盆地的基底主要由花岗岩和元古代变质岩组成。该基底由于地壳的多次升降运动岩浆活动，存在着多个花岗片麻岩穹窿。其变质岩类多呈小面积的孤岛状残留体分布在火山岩带的边缘或花岗岩中。每次构造运动和花岗岩侵入，均能使岩石成分、结构发生变化，进而使矿物晶格中的铀不断地活化、析出，不断预富集，构成了本区富含活性铀的花岗岩基底。据红石矿田的研究资料认为，对铀成矿最有利的基底类型是，经历多期花岗岩化作用，花岗岩化程度中等偏上，岩石成份和结构不均一，含有较多变质岩残留体的花岗杂岩，本区基底特征与其有一定的可比性［3］。

3.2 有利的火山岩盖层

灵泉盆地自中生代以来，在北东向呼伦湖西缘和满洲里－巴扬山深大断裂的影响下，伴随多次地幔活动，在晚侏罗世发生了大规模火山喷发，堆积了多旋回、多韵律、多岩相、物性反差大、成分复杂的火山岩系，最大厚度1 750m。此火山岩系下部有中侏罗统南平组，中部有木瑞组陆相沉积地层，致使盖层具有火山岩夹沉积岩层的特点，构成了韧性岩石与脆性岩石互层，这种界面，往往是机械物理性质、地球化学性质变异的部位，也是铀矿床(体)定位的最有利部位［6］。

3.3 良好的矿源通道

从盆地的构造格架来看，NE向呼伦湖西缘断裂和满洲里－巴扬山断裂直接控制着盆地内火山岩浆活动。尤其呼伦湖西缘断裂，为一条上陡下缓的主剥离断层(倾向SE)，属于长期活动贯穿基底的深大断裂，具有“切壳导源”作用，控制着盆地的形成和发展，直接切穿盖层与壳幔岩浆室直接沟通，为基底和盖层中富铀层体内铀的活化迁移和含矿热液上升创造了有利的构造环境。另外，深大断裂与其派生的次级断裂构造相互交汇、切割、贯通，形成了多个构造结，其具有较高的渗透性，是含矿溶液运移的最佳通道;受陡倾切层断裂牵动的影响，在机械物理性质差异明显的火山岩盖层中形成了大量的陡倾角裂隙带和缓倾角的层间构造破碎带，这些构造结和陡、缓裂隙带，岩石破碎、裂隙发育，为矿液赋存提供了良好空间，这种具有“储间”性质的局部圈闭构造结(带)，直接控制铀矿床(体)的定位。

3.4 热液蚀变作用发育

由于本区构造—岩浆大规模热液活动的存在，热液蚀变作用比较普遍，常见有硅化、萤石化、绢云母化、粘土化、磷灰石化、蛋白石化等多种蚀变。这些蚀变广泛发育在次火山岩体的外接触带和断裂构造的两侧及其交汇部位。早期的高温气热交代作用，使基底岩石中的铀得到活化、预富集。晚期广泛发育的中低温热液蚀变，更加促使了盖层岩石中的铀进一步富集。通过前期铀矿地质调查，在灵泉盆地小尖山地段大致圈出三条呈北东向带状展布的蚀变带。

4 结语

1)灵泉盆地区域主要受断裂及火山构造控矿，火山穹隆在区域应力场作用过程中一直处于隆起状态，火山岩穹隆构造内部成矿物质丰富，断裂构造发育，具有良好的成矿条件。

2)满洲里灵泉火山盆地铀成矿区域地质背景、成矿地质条件与同处于得尔布干成矿带的斯特列措夫、多尔诺特产铀火山盆地成矿条件相似，地质构造条件对铀成矿非常有利［7］。火山塌陷构造是由过渡岩浆房萎缩、地壳块断、地下气体爆发、次火山岩侵入等作用造成的，易发生在酸性、中酸性火山岩分布区，许多大型矿床都产在破火山口构造中，这种构造有利于大气降水和含矿气水热液混合，有利于形成水动力循环系统和成矿元素沉淀成矿。

3)灵泉盆地西部地区及灵泉盆地南部地区具有多个火山机构，且为断裂交汇区，不乏是有利的找矿前景区。

［1］“内蒙古满洲里地区灵泉盆地铀资源评价”.核工业二四三地质大队内部资料.2008.

［2］“内蒙古呼伦贝尔市灵泉—马头山地区火山岩型铀资源评价”.核工业二四三地质大队内部资料.2010.

［3］李长华，瓮义军，杨志亮，等.满洲里小尖山火山塌陷盆地铀成矿条件分析［J］.铀矿地质.2009.9(5):284 ～289.

［4］邵军，王世称，马晓龙，等.大兴安岭北段金多金属矿床区域成矿特征［J］.吉林大学学报.2003(1):32 ～34.

［5］陈贵华，杨卫明.中国近东西向中生代火山岩带及铀成矿作用［J］.铀矿地质.2001.1(1):18 ～23.

［6］李长华，许文良，杨德彬，等.满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩的锆石U－Pb年代学、地球化学及其地质意义［J］.岩石学报.2011.27(4):1209～1226.

［7］罗毅.中亚—东蒙—远东地区火山岩型铀矿概况及成矿规律［J］.国外铀金地质.1994，11(3):193 ～202.