西准噶尔北金齐火山盆地铀多金属矿化特征

王谋，王果，魏俊浩，田宁，刘杰

(1.核工业二一六大队，新疆 乌鲁木齐　830011；2.中国地质大学资源学院，湖北 武汉　430074)



西准噶尔北金齐火山盆地铀多金属矿化特征

王谋1，王果1，魏俊浩2，田宁2，刘杰1

(1.核工业二一六大队，新疆 乌鲁木齐830011；2.中国地质大学资源学院，湖北 武汉430074)

北金齐火山岩盆地是在华力西晚期伸展构造作用下形成的陆相火山岩盆地，切盆及环状断裂发育。铀多金属矿化亦环带状分布于盆地周边，按照含矿建造可分为：赋存于上二叠统库吉尔台组凝灰质砾岩段的铀钼矿化；赋存于下二叠统卡拉岗组熔岩段的铀铜矿化。通过对不同层位的典型矿点特征分析，认为北金齐火山岩盆地铀多金属找矿潜力较大。由于克孜勒阔腊铀钼矿点受酸性凝灰质砾岩及特定的构造位置的控制，笔者指出了2个找矿方向，首先应圈定由酸性砾石构成的含矿凝灰质砾岩带，其次注重寻找深部隐伏的酸性斑岩体及其内外接触带部位的多金属矿化部位；阿尔帕萨勒铀铜矿化点与之配套的隐爆角砾岩、蚀变分带均显示深部具备形成次火山岩型或斑岩型多金属矿化的有利条件。

多金属矿；火山盆地；控矿要素；北金齐

华力西运动后，由于西伯利亚板块与哈萨克-准噶尔板块的相互作用，在西准噶尔地区形成了活动大陆边缘、陆缘弧、弧后盆地等大地构造环境。二叠世西准噶尔处于非造山期的板内伸展-裂谷环境，岩浆活动强烈，为晚古生代陆相火山岩型铀成矿作用的形成提供了前景(申萍等，2010；何国琦等，2006；朱永峰等，2007，2009；肖文交等，2008)。新疆晚古生代火山岩型铀矿主要分布在天山造山带及西准噶尔造山带，对于西准噶尔造山带，前人着重对白杨河、伊尼萨拉、七一工区、十月工区、马门特等开展了成矿地质特征研究和找矿远景评价，其研究成果对西准噶尔地区铀成矿潜力评价及勘查实践具重要意义(修晓茜等，2011；王谋等，2012，2013；李月湘等，2012；杨文龙等，2014；张鑫等，2013；毛伟等，2013；LI X F et al.，2014；MAO W et al.，2014)。笔者拟对以往研究更为薄弱的北金齐火山盆地选取典型铀多金属矿点开展铀多金属矿化特征研究，揭示该区下步找矿方向，以期为西准噶尔晚古生代火山岩型铀多金属矿研究提供新的信息。

1　地质概况

北金齐火山岩盆地主体由二叠系陆相火山岩组成，为一向斜式下陷盆地。盆地沿北东东向展布，东西长度约24km，南北宽度约6～10km，面积约190km2，发育环带状构造(图1)。

1.更新统—全新统;2.库吉尔台组;3.卡拉岗组;4.包古图组;5.库鲁木迪组;6.整合接触地质界线;7.断裂; 8.砂岩;9.砾岩、砂砾岩;10.花岗岩、霏细岩;11.花岗闪长岩;12.闪长岩;13.正长岩;14.酸性熔岩;15.中酸性熔岩、流纹状英安岩;16.珍珠岩;17.中酸性凝灰岩、中性凝灰岩;18.安山岩;19.安山玢岩;20.长石安山玢岩;21.中性凝灰角砾岩;22.铀多金属矿(化)点图1　北金齐火山盆地地质图Fig.1　Geological map of Beijinqi volcanic basin

盆地东部与石炭系包古图组碎屑岩为不整合接触，南部与中泥盆统海相火山碎屑岩呈断裂接触关系。盆地主体岩性为下二叠统卡拉岗组(P1k)中、酸性火山岩，上二叠统库吉尔台组(P1kj)砂岩、砂砾岩(高翔等，2014)。

早二叠世早期火山活动为中性-中酸性火山喷发，岩性为凝灰岩、火山角砾岩、英安岩、安山岩等，厚度为700～800m；中期形成流纹质角砾熔岩、熔结凝灰岩等，厚度约1 000m。末期产生一系列张性和扭性断裂，导致火山岩形成构造塌陷，形成火山洼地。

北金齐火山盆地南部受馒头山断裂的走滑逆掩，发生大面积近东西向的塌陷，之后上二叠统库吉尔台组(P1kj)是在塌陷盆地的基础上沉积的，断裂与塌陷的后期活动主要在库吉尔台组(P1kj)砂岩、砾岩中产生柔性变形，同时在靠近馒头山断裂活动相对强烈的地段，在上二叠统库吉尔台组(P1kj)砂砾岩中形成了对铀多金属成矿有利的次级张性构造裂隙带。

北金齐火山盆地赋矿岩性为下二叠统卡拉岗组的熔岩段(P1kb)、上二叠统库吉尔台组凝灰质砾岩段(P1kja)。铀多金属矿化分布于盆地周边，产于下二叠统卡拉岗组的熔岩段(P1kb)的矿点有：阿尔帕萨勒铀铜矿化点、卡拉奥格铀钼矿化点、苏木别巴依铀铜矿化点、莫都诺娃铀铜矿化点；产于上二叠统库吉尔台组凝灰质砾岩段(P1kja)的有：克孜勒阔腊铀钼矿点。矿化类型属于火山热液型，与火山塌陷构造引起的构造岩浆热液活动关系密切，以克孜勒阔腊铀钼矿点和阿尔帕萨勒铀铜矿化点规模较大。

2　克孜勒阔腊铀钼矿点

2.1地质特征

克孜勒阔腊铀钼矿点位于北金齐火山盆地的中南部，产于上二叠统库吉尔台组酸性凝灰质砾岩中，该矿点出露的凝灰质砾岩分为2种，赋矿的凝灰质砾岩新鲜面颜色为肉红色、深灰色，砾石成分以霏细岩、石英斑岩等酸性岩石为主，约占砾石含量的60%～70%，胶结物为硅质和铁质；不含矿的凝灰质砾岩新鲜面颜色为灰褐色，砾石成分以安山岩、凝灰质等中基性岩石为主(图2、图3)。常见的热液蚀变为碳酸盐化，分为浸染状和脉状2种，脉状碳酸盐化占35%，晚于浸染状碳酸盐化。

2.2物、化探异常特征

克孜勒阔腊铀钼矿点位于BGM-2号铀异常场，该异常场铀含量为23×10-6～472×10-6，最高可达1 107×10-6，反映了该区具有较好的成矿地质背景。经过地面磁法测量显示克孜勒阔腊铀钼矿点位于BCY-2号低磁异常场中，低磁异常显示在0～100nT，反映该区岩石主体偏酸性，发育良好的赋铀建造。

图2　凝灰质砾岩图(含矿)Fig.2　Tuffaceous conglomerate(Ore-bearing rock)

图3　凝灰质砾岩图(不含矿)Fig.3　Tuffaceous conglomerate(Not containing ore rock)

该矿点位于1∶2.5万水系沉积物测量圈定的HS-7(Mo、Sn、Bi、Ni、Cu、Zn、Ag、Pb)综合异常部位，HS-7综合异常长轴方向为东西向，与主构造线方向一致，异常面积为14 km2。其中，Mo5单元素异常平均值为4.90×10-6，最高值为15.90×10-6；Mo6单元素异常平均值为3.03×10-6，最高值为28.40×10-6；Mo5、Mo6单元素异常位于克孜勒阔腊铀钼矿点两侧，受地形影响形成该水系沉积物异常的原生晕，即位于克孜勒阔腊铀钼矿点部位。

2.3矿化特征

经少量深部查证控制工业铀、钼矿带长260 m，铀矿体平均品位0.107%，厚度为1.47 m；钼矿体平均品位为0.118 3%，厚度2.85 m(图4)。铀多金属矿化呈星点状分布在凝灰砾岩的胶结物中和砾石中。铀矿物多为铀的硅酸盐次生矿物(硅钙铀矿、硅铀矿)，少量钙铀云母、铜铀云母、含铀蛋白石，钼矿物为辉钼矿。

2.4控矿因素分析

克孜勒阔腊铀钼矿点赋矿的凝灰质砾岩砾石成分主要为流纹岩、霏细岩等酸性岩石，该类酸性岩石铀背景含量较中基性岩石高，能够为铀成矿提供直接的铀源。该区毗邻区域大断裂(馒头山大断裂)，该构造在二叠世进入陆内伸展作用阶段，深部热液沿其次级裂隙带上升至酸性凝灰砾岩中，汲取酸性凝灰砾岩中的铀形成富铀流体，因其基质强还原、吸附性能，从而富集成矿。正是这种岩石与构造的耦合才形成了工业铀矿体，Mo元素可能为热液从深部带来(图5)。

1.凝灰质砾岩；2.细砂岩；3.上二叠统库吉尔台组；4.铀矿体；5.钼矿体；6.钻孔位置；7.钻孔深度图4　B0剖面示意图Fig.4　B0 section diagram

图5　克孜勒阔腊铀钼矿点成矿模式示意图Fig.5　Kezilekuola uranium molybdenum metallogenic model diagram in Beijinqi

3　阿尔帕萨勒铀铜矿化点

3.1地质特征

阿尔帕萨勒铀铜矿化点位于北金齐火山盆地的中东部，矿点一带主要岩性为下二叠统卡拉岗组安山岩、熔结凝灰岩、凝灰角砾岩、英安(斑)岩，经过地表的1∶2000地质草测，发现自矿化点一带向四周发

育放射状断裂，在其北东向出露面积约0.01km2的英安斑岩次火山岩体，钻探深部揭露到了隐爆角砾岩筒，角砾岩中角砾成分相同均为英安岩，大部分角砾可拼接，角砾之间填充了大量的碳酸盐脉，在该隐爆角砾岩筒的南侧与西侧还发现了少量集块岩，推测矿点一带为火山通道部位。

3.2物、化探异常特征

阿尔帕萨勒铀铜矿化点同样位于BGM-2号U异常场，反映了该区具有较好的成矿地质背景。BCY-6号磁异常场分布于该矿化点一带，磁异常显示在400～1 000nT，在矿化点一带反映岩石主体偏中性。

3.3矿化特征

矿化点地表铀矿化断续出露长30 m，厚为0.30～1.00 m，品位为0.027%～0.180%。铀矿物多为铀的次生矿物(铜铀云母、钙铀云母)，少量硅酸盐矿物(硅钙铀矿)。

地表铜矿化出露于矿点东段，赋存于走向33°的构造破碎带中，破碎带宽度为1.50～1.80 m，铜品位为0.513%～2.53%。破碎带内见大量浸染状孔雀石和铜蓝，见高岭土化、硅化和绢云母化、碳酸盐化，矿体沿走向追索约40 m后被破积物覆盖。经查证在钻孔内发现了铜矿化体，赋矿岩性为隐爆角砾岩、安山质熔结凝灰岩，主要以孔雀石形式存在于在角砾空隙中(图6)，呈放射状、短柱状、团块状、薄膜状。钻孔中铜矿化厚度为2.8～11.60 m，品位为0.1167%～0.2214%，埋深为35～86 m，铜矿化体品位低，埋深较浅。整体来看铜矿化处于隐爆角砾岩筒及外侧(图7)。

图6　隐爆角砾岩中孔雀石化与褐铁矿化、碳酸盐化共生图Fig.6　The peacock petrochemical symbiosis with limonite and carbonatization in cryptoexplosive breccia

3.4控矿因素分析

阿尔帕萨勒铀铜矿化点周围的蚀变类型包括高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化(图8b)、硅化、绢云母化(图8c、图8d)、钾长石化(图8f)。各类蚀变具有特定的空间分布，部分蚀变类型构成特定的组合，主要包括青磐岩化、钾化-硅化组合。钾化及硅化主要沿矿点分布范围及其东西两侧呈带状展布(图9)，在构造破裂和对流循环强烈的地带发育强烈，部分安山岩表面油脂光泽明显，硬度极高，是硅化的具体表征，有时还可见到残余的钾长石，安山岩中的斜长石不同程度地被石英交代, 但也有假像保留，斑状结构仍清晰完整(图8e)；与之同时产出的还有钾化蚀变，原岩经K交代而成(图8f)，主要是安山岩中斜长石斑晶被交代，原岩结构和构造未被破坏，常叠加后期蚀变，如硅化、绿泥石化、碳酸盐化等。

青磐岩化是本区发育最为显著的蚀变，其形成为热液流体淋滤出来的大量Na+、Ca2+、Fe2+、Mg2+等组分和流体中一定的H2O、CO2、H2S等与围岩发生反应的结果。青磐岩化在地表呈长条状出露，长220m，宽30m(图9)，在钾化硅化带东侧其主要矿物共生组合为：绿泥石+方解石(图8a、图8b)。

隐爆角砾岩是由含铜汽液混合流体聚集到一定量时发生强烈隐爆，在斑岩体顶部及其围岩产生网状裂隙和爆破角砾岩，形成含铜成矿流体有利的卸载场所。之后由于岩浆水的热效应作用，混合流体产生对流循环，不断从斑岩体及围岩萃取Cu元素形成成矿流体，并随温度、压力的改变在有利的空间卸载沉淀而成矿。

图9　阿尔帕萨勒铀铜矿化点成矿模式示意图Fig.9　Aerpasale uranium copper metallogenic model diagram in beijinqi

4　结论

(1)北金齐火山岩盆地是在华力西晚期后伸展构造作用下形成的陆相火山岩盆地，铀多金属找矿潜力较大，火山盆地中赋存铀多金属矿化的建造分为二类：一类为下二叠统卡拉岗组的熔岩段，是寻找铀铜多金属矿化的重要层位;另一类为上二叠统库吉尔台组的凝灰质砾岩段，是寻找铀钼多金属矿化的重要层位。

(2)克孜勒阔腊铀钼矿点已发现的铀钼矿化受酸性凝灰质砾岩及特定的构造位置控制，经过初步查证,结合控矿要素分析认为下一步矿化规模扩大有两个方向：继续沿走向及倾向圈定由酸性砾石构成的含矿凝灰质砾岩带，其次为寻找深部隐伏的酸性斑岩体及其内外接触带部位的多金属矿化。

(3)阿尔帕萨勒铀铜矿化点已揭露到良好的铀铜矿化信息，虽然浅部铜矿化规模控制较小，但是与矿化配套的隐爆角砾岩、蚀变分带均显示深部具备形成次火山岩型或斑岩型铜矿化的信息，具有较高的研究意义。

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Mineralization Characteristics of Uranium Polymetallic Deposit inBeijinqi Volcanic Basin, West Junggar

WANG Mou1，WANG Guo1，WEI Junhao2，TIAN Ning2，LIU Jie1

(1. No.216 Geologic Party, CNNC, Urumqi 830011, Xinjiang,China; 2.School of Earth Resources,China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China)

The Beijinqi volcanic rock basin is a continental volcanic rock basin formed under extensional tectonic action in Late Variscan, with well development of basin-cutting and ring faults. Uranium polymetallicminimalized zone is occurred in the periphery of the basin withring distribution.According to the ore-bearing construction, the uranium mineralization can be divided into two kinds, that is, the uranium- molybdenum mineralization existed in tuffaceous conglomerate zone in Upper Permian Kujiertai Formation and the uranium-copper developed in lava zone in Lower Permian Kalagang Formation.After analyzing typical ore occurrences in different layers, it’s believed that the Beijinqi volcanic rock basin has a great ore-prospecting potential in uranium polymetallic deposits. Considered to the Kezilekuola uranium-molybdenum ore occurrence controlled by acidic tuffaceous conglomerate and specific tectonic setting, two ore-prospecting directions have been pointed out in this paper. Firstly, theore-bearing tuffaceous conglomerate zone consisting of acidic gravel should be defined. Then, the polymetallic mineralization should be found in the deep concealed acidic porphyry and its internal or external contact zone.The Aerpasale uranium-copper ore occurrence and its corresponding cryptoexpiosive breccia, alteration zonation all show that its depth has advantage to form sub-volcanian type or porphyry type polymetallic mineralization.

polymetallic deposit;volcanic basin; ore-controlling factors;Beijinqi

2015-07-07；

2016-04-20

中国地质调查“新疆扎伊尔火山岩带铀资源调查评价”(1212011220777)

王谋(1983-),男，陕西户县人，高级工程师，在读工程硕士研究生，主要从事铀多金属矿找矿及科研工作。E-mail：wm-137@163.com

P619.14

A

1009-6248(2016)03-0107-09