青海省乌兰乌珠尔地区铀矿化特征及其找矿方向

2015-03-26戴佳文李彦强赵有军

东华理工大学学报(自然科学版) 2015年2期

戴佳文，李彦强，赵有军

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083;2.青海省核工业地质局，青海西宁 810016)

乌兰乌珠尔地处东昆仑祁漫塔格山西段，北与柴达木盆地西南缘为邻，西北邻近阿尔金山(张雪亭等，2007)。区内地质体历经多期多阶段的造山作用，构造—岩浆活动十分强烈。铀异常点、带及矿(化)点的分布多处受黑云母花岗岩外接触带、钾长花岗岩脉及北西、北东、近东西向次级断裂构造控制。近年来，通过野外地质调查及室内综合分析研究，对乌兰乌珠尔地区黑山沟南铀矿化特征及找矿潜力取得了一定的认识。

1 地质背景

黑山沟南位于祁漫塔格结合带之乌兰乌珠尔基底残块，以黑山沟断裂(F8)为界，北与黑柱山构造混杂岩带毗邻(图1)。区内地层零星出露，岩浆活动强烈，断裂构造发育。

乌兰乌珠尔地区出露地层以古元古界金水口岩群为主，呈构造残块分布于华力西期侵入岩中，整体呈北西—南东向展布，与区域构造线方向一致。金水口岩群历经多期次的构造变动，岩石变质变形程度及成熟度较高，岩性主要为片岩、片麻岩，铀背景值达8.9×10－6。本区发现的铀矿点及铀异常点、带绝大多数分布于该套地层与华力西期侵入岩的接触带内、外。

图1 乌兰乌珠尔地区地质略图Fig.1 Geological map of Wulanwuzhuer region

区域上华力西期侵入岩出露较广，呈北西—南东向展布，受构区域断裂构造控制明显，岩性组合为花岗岩—黑云母花岗岩—二长花岗岩—闪长岩。岩石中SiO2含量为65.17%～76.20%，Al2O3，K2O +Na2O，K2O含量较高，TiO2较低，早期 Na2O＞K2O、晚期 K2O＞Na2O，里特曼指数 σ﹦0.93～2.61，岩石类型属中高钾钙碱性系列。铀背景值(5.4～11.8)×10－6。

区域断裂构造形成先后次序有北西向、近东西向、北北西向及北东向四组。其中黑山沟断裂(F8)为区域性深大断裂，控制着本区的地层展布及岩浆活动。北西向断裂为区内的导矿构造，北东向断裂是本区的主要控矿构造，近东西向次之。岩体内北东向硅化破碎带铀矿化强烈。

2 铀矿化特征

乌兰乌珠尔地区黑山沟南发现的2处铀矿点(黑山铀矿点、小狼牙山南铀矿点)均属典型的花岗岩型铀矿点，其铀矿化特征如下:

黑山铀矿点圈定的2条铀矿化带均产于华力西期黑云母花岗岩与金水口岩群云母片岩接触带内(图2)①赵有军.2012.青海省茫崖行委黑山南坡地区铀矿普查报告(内部资料).青海省核工业地质局.。接触带内岩石均较破碎，棱角发育;岩石热液蚀变强烈，主要为硅化、赤铁矿化、紫黑色萤石化，绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化次之。Ⅰ号铀矿化带位于F1断裂带北段，走向北北东向，宽5～10 m，倾向218～310°、倾角55～70°，铀平均品位0.041 6%～0.068 5%;Ⅱ号铀矿化带位于F1，F2，F5三条断裂形成的夹持区内，由大致平行密集发育的北东东向次级小破碎带组成，矿化带宽约100 m，倾向336～343°、倾角54～56°，铀平均品位0.030 7%～0.125 8%。

小狼牙山南圈定的铀异常点、带及铀矿(化)点均受华力西期二长花岗岩与古元古界金水口岩群云母片岩接触带控制(图3)。位于黑图沟西北侧的铀矿化集中区圈定了大致平行分布4条铀矿化带，走向为北东—北东东。铀矿化带连续性好，长几十米至数百米、宽约3～15 m，倾向140°～165°、倾角55°～68°。带内岩石较破碎，硅化蚀变强烈，地表铀品位最高达0.083 5%。其中F9含矿破碎带受2条北东向大致平行的次级断裂所夹持;F10为二长花岗岩体内含矿硅化破碎带。黑图沟东侧的接触带内及后期钾长花岗岩脉体下盘，岩石赤铁矿化、硅化蚀变强烈，铀矿化较稳定，地表铀品位0.032 2～0.038 4%。

图2 黑山铀矿点地质草图Fig.2 Geological sketch map of uranium deposit in Heishan

上述两处铀矿点矿体均呈细脉状分布于构造破碎带内，产状与破碎带一致。铀矿化含矿围岩均为硅化碎裂花岗岩及云母片岩。地表铀品位一般0.039%～0.083 5%，最高达0.205 3%。近矿围岩热液蚀变强烈，主要有硅化、赤铁矿化、紫色萤石化、碳酸盐化、绿泥石化等。

钻探验证情况表明(图4)，该区地表铀矿化向深部延深有限，但控矿构造延深稳定，深部岩石热液蚀变发育且破碎带及接触带内外均存在铀异常，铀矿化具有尖灭再现的特征，深部仍具有较大的找矿空间。

本区铀矿化特征主要表现为:

(1)在华力西期侵入岩与金水口岩群中深变质岩残留体接触带内铀矿化较强、矿化稳定，铀以吸附状态赋存于岩石片理间、裂隙间的粘土中。

(2)岩体内部北东向次级构造叠加后期热液作用形成硅化破碎带，为含铀热液运移提供良好的通道及赋矿空间;硅化带内硅化、赤铁矿化(图5)、紫黑色萤石化(图6)蚀变发育，铀矿化强烈，形成较富的铀矿体。

图3 小狼牙山南铀矿点地质草图Fig.3 Geological sketch map of uranium deposit in southern Xiaolangyashan

(3)后期钾长花岗岩脉沿断裂构造上侵到早期岩体中，脉体及两侧围岩赤铁矿化、硅化蚀变强烈，岩石中铀矿化较强。

3 岩石地球化学特征

乌兰乌珠尔复式岩体出露面积大，侵入期次多。区内铀矿化与该复式岩体长期多阶段的构造—岩浆活动有着密切的关系。一方面各期次的花岗质侵入岩本身铀含量较高，在岩浆侵入过程中为铀成矿预富集提供部分铀源;另一方面岩浆侵入活动为围岩中铀的活化提供热源条件;再者区域深断裂及岩体内部各组次级断裂为深部含铀热液上侵提供了良好的通道及赋存空间。其中华力西期二长花岗岩与铀矿化关系最为紧密，铀矿化体直接赋存于岩体内部北东向次级断裂带及岩体外接触带内。

图4 小狼牙山南铀矿点钻孔剖面图Fig.4 Drilling sectional map of uranium deposit in southern Xiaolangyashan

华力西期二长花岗岩体岩石化学全分析结果(表1)表明:矿化岩石SiO2，K2O含量明显低于围岩，二者SiO2平均含量分别为68.03%、72.30%，矿化岩石SiO2平均含量降低了4.27%;K2O平均含量分别为2.87%、5.36%，矿化岩石K2O平均含量降低了2.49%;而矿化岩石Na2O含量却明显增高，平均含量由围岩的2.56%升高到5.22%，增加了2.66%;Na2O+K2O总量变化不大。

对矿化岩石和围岩进行稀土元素分析(表2)，通过稀土元素配分计算(表3)和稀土元素标准化分布模式图(图7)可看出矿化岩石稀土总量(∑REE)较围岩偏高，同样矿化岩石轻、重稀土含量均较围岩偏高。

矿化岩石LREE/HREE为6.27～7.07，围岩LREE/HREE为12.81～25.79，表明二者均为轻稀土富集型，但围岩中轻、重稀土之间的分馏较矿化岩石明显。配分曲线呈右倾，矿化岩石中δEu亏损明显，δCe有稍许亏损，分别为0.30～0.40和0.93～0.94。总的来看，矿化岩石稀土元素含量高于围岩，说明稀土元素在铀成矿过程中有了明显的富集。

图5 强赤铁矿化铀矿石Fig.5 Strong uranium ore hematite

图6 紫黑色萤石化、硅化蚀变的铀矿石Fig.6 Purple fluorite，silicification alteration of uranium ore

表1 黑山沟南铀矿化岩石与围岩化学成分对比表Table 1 The Chemical Composition and Compovrison of mineralized rock and wall rock in Southern Heishan /%

表2 黑山沟南铀矿化岩石与围岩稀土元素分析结果表Table 2 REE Contents of mineralized rock and Wall rock in Southern Heishan ×10－6

表3 黑山沟南铀矿化岩石与围岩稀土元素特征数值表Table 3 REE Values of mineralized rock and wall rock in Southern Heishan

4 找矿潜力及找矿方向分析

乌兰乌珠尔基底残块隶属祁漫塔格结合带，该单元是在前寒武纪结晶基底岩系基础上发展起来的，其在前寒武纪与柴达木盆地的基底为一整体，加里东期从该克拉通南缘分裂出来的岛弧型微陆块(张雪亭等，2007)，经受多期次构造—岩浆活动，基底岩石及花岗岩铀含量高，是形成花岗岩型铀矿的重要地带(范洪海等，2012)，在全国铀资源潜力评价工作中规划为祁漫塔格铀成矿远景区带(张金带等，2012)。

黑山沟南地处乌兰乌珠尔基底残块的东北部(黑山沟大断裂的上盘)，区内富铀地层(古元古界金水口岩群)呈断块状广泛出露，铀源丰富。1∶5万及1∶1万地面伽马能谱测量②戴佳文等.2013.青海省茫崖行委乌兰乌珠尔—景忍地区铀矿资源远景调查工作报告(内部资料).青海省核工业地质局.在黑山沟南一带发现的铀异常点带及铀矿(化)点绝大多数分布于金水口岩群与华力西期侵入岩的接触带内，部分位于岩体内北东向硅化带内，赋矿空间有利。铀异常带规模较大，长几十米至数百米，经对部分异常进行检查，发现了较好的找矿线索，具有一定的铀成矿事实。如:黑山铀矿点经工程揭露在地表及深部均发现了品位较高的工业铀矿体;小狼牙山南铀矿点仅在其北部施工了少量探槽，发现了4条铀矿化带F7，F8，F9，F10，部分地段铀含量达到了工业品位，圈定了工业矿体3条、矿化体1条。目前该区大多数铀异常点带尚未开展系统的揭露检查工作，因此推断乌兰乌珠尔地区铀矿找矿潜力大。

图7 黑山沟南矿化岩石与围岩稀土元素原始地幔标准化分布型式图(据Taylor，1985)Fig.7 REE distribution pattern of mineralized rock and wall rock in Southern Heishan

由北西(黑山铀矿点)往南东(小狼牙山南铀矿点)铀矿控矿、含矿构造走向由北北东向逐渐变为近东西向，且北东向硅化带中铀矿化品位比近东西向接触带高。找矿方向应由寻找岩体内外接触带中的低品位矿体向岩体内部硅化带型厚大富矿体转移，对黑山铀矿点Ⅱ号矿化带F1，F2，F5及对小狼牙山南铀矿点F2，F4，F10断裂交叉复合部位应加强硅化、赤铁矿化等热液蚀变场的研究，利用激电测深等综合物探方法寻找接触带及硅化带深部铀矿赋矿空间。