新疆托里县科克加依拉克地区铀、钼矿成矿条件

宋 佳 王 谋

(核工业二一六大队)

新疆托里县科克加依拉克地区铀、钼矿成矿条件

宋 佳 王 谋

(核工业二一六大队)

结合火山岩型铀-多金属矿成矿理论，在对新疆托里县科克加依拉克地区铀矿化特征分析的基础上，分别从岩性、控矿构造、热液蚀变等方面对区内成矿地质条件进行了讨论，对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

铀、钼矿化 矿化特征 岩性 控矿构造 热液蚀变 成矿地质条件

1 地质背景

1.1 构造特征

工作区位于扎伊尔火山岩带西部，新疆北部西伯利亚板块与哈萨克—准噶尔板块的交接部位，处于准噶尔板块北缘古生代陆缘活动带内晚古生代成熟岛弧之上，是新疆西北部3条重要的火山岩带之一。扎伊尔火山岩带自南西向北东呈带状分布，火山岩厚度大，岩性复杂，岩浆演化系列完全。区内构造线方向以达尔布特大断裂为界分为2个部分，该断裂以北总体为NE向，无多大变化，在该断裂以南，中部呈近SN向，东北及西南部变为近EW向。工作区次级构造活动强烈，构造及构造裂隙极为发育，表现出多期、多阶段等特点。区内断裂以NE向为主，NW向次之，可见少量SW—NE向羽毛状断层组。北部的雅玛图断裂及高原断裂向北西延伸相交汇，构成张扭性断裂的夹持区，该断裂夹持区是控制该区铀矿点、异常点的主要构造断裂带。

1.2 岩性特征

区内出露地层以二叠系卡拉岗组、库吉尔台组及哈尔加乌组为主，局部出露石炭系希贝库拉斯组泥盆系库鲁木迪组。区内主要出露二叠系卡拉岗组、哈儿加乌组的陆相火山岩系和少量陆相火山碎屑岩。陆相火山岩系岩性主要为卡拉岗组的中性火山碎屑岩、酸性角砾熔岩、中性熔岩以及下二叠统哈尔伦乌组火山碎屑沉积岩、中性熔岩。该区火山活动具多期次的特点，早期岩石类型为以二叠纪钾长花岗岩为主，见中—粗粒钾长花岗岩和少量的细晶-细粒花岗岩、花岗闪长岩等，局部地区分相较好，岩性呈渐变关系；晚期为闪长岩、正长斑岩及辉绿岩，多呈脉状和长条状产出。同时，该地区侵入岩多受断裂构造影响，岩体形态总体呈带状近SN向产出。

1.3 火山机构

工作区火山机构位于科克加依拉克地区北部，为一塌陷式火山机构，该火山机构的主体为下二叠统卡拉岗组，由一个主火山机构，一个侧火山口组成，主火山机构呈NNW向展布。该区由于二叠纪晚期钾质花岗岩侵入，原有的火山机构被破坏，火山活动末期岩浆房空虚，火山机构发生塌陷，形成目前的环状构造格局(图1)，但后期整个火山机构被剥蚀掉一半。以雅玛图断裂为界线，火山机构两侧可见左旋走滑的特点。

图1 塔尔根塌陷式火山机构岩石环状产状

根据岩石分布特点，科克加依拉克地区主火山机构从早期至末期可分为由卡拉岗组第七岩性段组成的火山口相，第一至第六岩性段组成的喷发外围相。其中，喷发外围相又由2个相同的韵律层组成：①由第一、二、三岩性段组成了中性喷发相→酸性溢流相；②第四、五、六岩性段组成了中性喷发相→酸性溢流相。

2 铀矿化特征

2.1 1#矿点

1#矿点位于科克加依拉克地区火山机构东部，铀矿化在地表赋存于卡拉岗组火山岩第六层流纹质角砾熔岩中，深部铀矿化延续至第五层、第四层、第三层流纹岩、流纹质角砾熔岩。该矿点处于火山机构的塌陷部位，2条NW向张扭性断裂的夹持区。铀矿化与裂隙破碎带关系密切，铀矿化仅在局部裂隙面上有发现，通常距地表2 m以下出现呈浸染状、分散状的矿体；深部铀矿体较为密集，经调查主要发现2条铀矿化带。该矿点的蚀变主要有硅化、电气石化、黄铁矿化、赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化和水云母化，与铀矿化有关的是赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母化。地表及浅部主要分布铀的硅酸盐、少量铀云母类和板菱铀矿，与方解石、石膏、褐铁矿、少量黄铁矿伴生。随着深度的增加，铀云母类矿物有所增多。深部的铀矿体主要见于再生铀黑及其氧化产物——残余铀黑，主要分布于含矿裂隙和分支裂隙、破碎带中。距地表较近部位的铀矿物为硅钙铀矿，以薄膜状附着于岩石表面，伴生绢云母、高岭土和褐铁矿。铀矿物为钙铀云母、铜铀云母和硅钙铀矿，呈薄膜状、泉华状、粉末状、细粒状分布于岩石中，与硬锰矿、黄铁矿伴生；向深部发展铀矿物逐渐较少，主要为钙铀云母、硅钙铀矿和铜铀云母，常与褐铁矿、黄铁矿(多)、方解石伴生。深部主要见有再生铀黑和残余铀黑，呈细脉状、薄膜状、团块状、星点状、煤烟状分布，与方解石、黄铁矿和其他硫化物伴生。

1#矿点的主要伴生元素为Mo、Cu，其他元素暂不具找矿价值，铀与钼存在空间依存关系，在含量上表现出相关性，经深部查证，在该区发现了较好的铀、钼矿化信息(图2)。深部查证发现铀矿体呈较陡的脉状，围岩为蚀变流纹质含角砾岩屑凝灰熔岩、角砾熔岩，铀矿石呈角砾状结构，流纹构造。铀矿化段蚀变发育有浸染状赤铁矿化，浸染状高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等(图3)，部分铀、钼矿化富集于黑色构造泥中，显示该区铀、钼矿化为多期次热液及构造活动形成。

图2 1#矿点ZKT1301钻孔剖面

2.2 2#矿点

2#矿点位于1#矿点南部，庙儿沟花岗岩体西侧的接触带中。异常赋存于钾质花岗岩与硅质砂岩、酸性凝灰角砾岩的接触带及凝灰角砾岩内部，以氡气异常为主，局部有伽玛异常。硅质砂岩呈灰黑色，硅质成分较多，露头极少，仅在沟谷的底部见有少量出露，其上为酸性凝灰角砾岩。不整合覆盖酸性凝灰角砾岩之上的则为辉绿玢岩，分布的酸性凝灰角砾岩和辉绿玢岩各有3层，倾向NW，倾角较平缓，一般为25°～30°。粗粒花岗岩与微晶花岗岩-霏细岩分别分布于SE及NW方向。沿粗粒花岗岩与微晶花岗岩-霏细岩、酸性凝灰角砾岩、辉绿玢岩的接触带发育1条断层，呈NWW向延伸，倾向南偏西，在其上有倾向NE的羽毛状裂隙。数条平行的羽毛状裂隙间形成较大的破碎带。铀异常产于断层上盘微晶花岗岩-霏细岩内外接触带的羽毛状裂隙中，异常沿断层断续分布，铀异常赋存地段岩石沿裂隙发育有赤铁矿化、锰矿化及少量硅化。

图3 ZK1301岩石工业铀矿化段蚀变

3 成矿地质条件

3.1 岩 性

区内出露岩性主要为下二叠统卡拉岗组7个岩性段的酸性熔岩、中性熔岩、中性火山碎屑岩及钾质花岗岩，零星出露有辉绿岩、正长斑岩等，该类岩石U含量较高，为形成有利的富铀部位提供了基础条件。同时，酸性侵入岩及上部地层岩石在后期构造作用的影响下形成了多组密集发育的节理和大量的裂隙，该类节理和裂隙的发育使得该地区岩石整体十分破碎，为热液流体与岩体进行相互作用提供了充分的空间。酸性侵入岩在侵位较深地段，岩石受次级构造影响，局部破碎强烈，岩石节理、裂隙发育，矿化易沿裂隙发育，在晚期构造叠加过程中形成裂隙发育区，有利于含矿热液裂隙减压区上升成矿[1-3]。地层岩性中含矿岩石物性较脆，并受酸性侵入岩侵位作用及后期构造活动的影响，易发育节理、裂隙系统，能够为后期含矿热液提供运移通道及成矿空间而成为有利的赋矿岩石[4-5]。区内钾质花岗岩与地层岩石界线明显，赋矿的卡拉岗组火山岩第六岩性段与上覆层位呈不整合接触，岩石界限明显。界线分明的岩石接触部位提供了成矿热液活动空间，形成了良好的氧化还原环境，而紧邻铀异常带出露的辉绿岩脉，可为铀成矿提供气、液还原剂和沉淀剂，从而在空间上形成有利的成矿部位。

3.2 控 矿

区内构造发育，岩浆、热液活动和围岩蚀变作用强烈，铀矿化受构造裂隙控制明显。以该区北部的玛依勒—托里大断裂为主，区内断裂构造极为发育，以NE向断裂为主一级，其次NW向断裂为次一级，其中雅玛图断裂及高原断裂向NW延伸相交汇，科克加依拉克地区1#矿点等铀异常点产于该构造交汇部位，2#矿点等铀异常点分布于次一级构造裂隙破碎带中或附近。雅玛图断裂、高原断裂以及该地区大量的次级断裂构造总体规模较大，破碎带较宽，断裂带附近岩层破碎强烈，断裂带中充填有黏土及上、下盘岩石碎块，断裂带岩石发育有电气石、高岭土、赤铁矿、绿泥石、方解石等蚀变矿物。该地区发育大量与雅玛图断裂、高原断裂斜交的羽毛状次级断裂，局部羽毛状的次级断裂中发育有铀异常，铀异常的展布在一定程度上受到分布于工作区内羽毛状次级断裂的影响。

3.3 热液蚀变

区内酸性岩浆活动规模较大，为成矿提供了有利的岩浆热液活动条件，区内同时存在多类型的围岩蚀变作用及多类型的铀矿化分布，证实了该地区存在多期次、多类型的后期热液活动。区内铀异常与赤铁矿化、硅化等中、低温热液密切相关，显示该地区成矿阶段的蚀变主要为火山气液-热液阶段产物，蚀变主要分布于矿体外围岩石或矿体中，同时还出现蚀变带外围岩石的褪色现象等，总体表现为热液铀成矿的外带蚀变。该地区后期酸性岩脉的侵入，及后期构造活动为流体提供了热源及动能，驱动了热液流体的循环，使得含铀热液活化、迁移，并在适当的部位沉淀成矿。

4 结 论

(1)科克加依拉克地区的铀矿化主要赋存于该区火山机构酸性流纹质角砾熔岩、流纹岩中，铀矿化在酸性流纹质角砾岩中富集程度相对较好，1#矿点规模较大，与铀矿化有关的是赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母化等。铀矿物的垂向分布特征明显，铀矿化属密集裂隙带型热液铀矿，是在火山活动萎缩期间火山机构内部空虚，发生塌陷，后期含铀热液沿塌陷区的张性裂隙及破碎带贯入，卸载沉淀而富集成矿。

(2)区内发现了较好的多金属矿化特征，在科克加依拉克地区火山机构酸性岩石中具备寻找钼矿化的潜力，找矿类型为裂隙带型。

(3)应扩大找矿思路，不仅应在破火山口、岩性接触部位、构造集中发育部位以及酸性火山岩发育等有利地区寻找铀矿，而且应在以往认为对铀成矿不及上述地区有利的火山穹隆地区、花岗岩发育地区开展找矿工作。

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2015-07-27)

宋 佳(1987—)，男，助理工程师，硕士，830011 新疆乌鲁木齐市北京南路467号。