若尔盖铀矿田东部104铀矿床地质特征及找矿远景分析

董之凯，李宝新，陈田华，张新民，马冰，冯国丕

若尔盖铀矿田东部104铀矿床地质特征及找矿远景分析

董之凯，李宝新，陈田华，张新民，马冰，冯国丕

（四川省核工业地质调查院，成都 610052）

为了进一步拓展104矿床的找矿空间，依据塔尔组上段的最新勘查进展和成果，详细总结了塔尔组上段碳硅泥岩型铀成矿类型的铀矿化特征。104铀矿床位于南秦岭铀成矿带西端，若尔盖铀矿田东端。本文在以往勘查和研究成果的基础上，对该矿床的成矿地质背景、铀矿体（化）特征、矿床成因及找矿远景进行了分析，认为区内地层、岩性、构造及岩浆热液活动与铀成矿关系密切，综合分析认为该矿床具有极大的铀矿成矿潜力和找矿远景。

若尔盖铀矿田东部；104铀矿床；含矿建造；铀矿体特征；找矿远景

1 成矿地质背景

104铀矿床位于若尔盖铀成矿带东缘，白龙江复背斜西段的白依背斜北东翼。西侧紧临若尔盖铀矿田内的512铀矿床；整体位于区域主断裂温泉—益哇大断裂和玛曲—略阳大断裂的上盘，为区内较有利的成矿构造位置，含矿岩层在矿化范围内呈单斜产出，多呈断层接触，产状较陡，地表局部地段岩层直立或倒转。

1.1 地层

出露的地层有：奥陶系苏里木塘组、下志留统羊肠沟组（下段、上段）、下志留统塔尔组（下段、上段）、下志留统拉垅组（下段、上段）、下志留统下地组、中志留统马尔组、上志留统卓乌阔组、下泥盆统普通沟组、下泥盆统尕拉组和第四系，其中下志留统塔尔组上段为主要赋矿层位（表1）。

表1 104铀矿床地层简表

1.2 断裂构造

104铀矿床位于白依背斜北翼东段，断裂发育，主要为近东西向、北东向二组断裂。其近东西向走向断裂最为发育，为区内的主干断裂，北东向断裂次之，常斜切或错断区内近东西向断裂，北西向零星出露（图1、表2）。

主要的控矿断裂为近东西向及北东向断裂组成菱形格状构造格架，近东西向断裂控制了矿体的产出，北东向断裂控制了矿体的定位。破矿构造北西向断裂主要产出于主要含矿目的层下志留系中。

1.3 岩浆岩

1.3.1分布及产出特征

岩浆活动以侵入岩为主，主要集中分布于当多沟-麻尔一带，以岩体群的形式出现，均为晚加里东期基性辉绿岩脉。矿床内岩体均分布于区域主要控矿断裂温泉-益哇大断裂北侧，大致呈东西向带状展布。主要侵位于下志留统羊肠沟组及塔尔组中，主要呈岩床或脉顺层侵位。岩体规模断续延伸达9km且沿矿床西部往外进一步延伸，区内最大岩体出露规模2.1km2，其它岩体一般0.1～0.6 km2。

图1 104铀矿床构造纲要简图

1.第四系全新统；2.第四系更新统；3.下泥盆统尕拉组中、上段；4.下泥盆统尕拉组下段；5.下泥盆统尕拉组普通沟组上段；6.上志留统卓乌阔组；7.中志留统马尔组；8.下志留统下地组9.下志留统拉垅组上段；10.下志留统拉垅组下段；11.下志留统塔尔组上段；12.下志留统塔尔组下段；13.下志留统羊肠沟组上段；14.下志留统羊肠沟组下段；15.上奥陶统苏里木塘组；16.辉绿岩脉；17.地质界线；18.角度不整合界线；19.正断层；20.逆断层；21.背斜；22.铀矿床、矿点

表2 主要断裂特征一览表

构造单元编号名称及性质产状及规模影响地层主要特征及依据走向断面产状长度(km) 近东西向断裂F21逆断层300°倾向、倾角不明＞30志留系横贯全区，分布在塔尔—汉东卡以南一带，水平错距250～500m F22逆断层300°倾向、倾角不明＞30志留系横贯全区，分布在普通—汉东卡以北一带，水平错距250～500m 北东向断裂F15逆断层60°～70°倾向北西，倾角60°～70°＜12泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系断层穿切的下志留统塔尔组、拉垅组的硅质岩、灰岩和加里东期辉绿岩带明显右行错位，水平断距达4km，断裂向南西继续延伸 F19平移断层、正断层55°～70°倾向、倾角不明＜10志留系、奥陶系、寒武系主体断层破碎带宽达200～500m F20逆断层60°～70°倾向、倾角不明＜6志留系北东端微具收敛，南西端方向略偏西，且微具撒开之势，总体形态比较规则。断层水平断距中段大（100～200m），向两端逐渐减小直至消失

1.3.2岩石矿物特征

辉绿岩呈灰绿、暗绿色，具中-细粒变余和变余斑状结构，蚀变强烈者还具鳞片纤维变晶结构，定向构造和片理构造，原生造岩矿物主要有基性斜长石(65%～70%)和普通辉石(3%～35%)，少量石英、黑云母，副矿物为榍石、锆石、磷灰石，金红石、钛铁矿等。基性斜长石斑晶呈长板状，斜长石基质呈长条状，多发育聚片双晶，并由条状晶体搭成格架，格架内充填有他形假像辉石和钛铁矿等。斜长石不同程度的钠黝帘石化和脱钙化，辉石已全部蚀变，次闪石化、绿泥石化较强，次为碳酸盐化、阳起石化、绢云母化，其围岩已蚀变为角岩或斑点板岩。

1.3.3岩石化学特征

根据垭口地段前人所采年龄样以全岩钾—氩法测年龄为368±0.13 Ma和390±0.l1 Ma，应属海西早期岩浆活动, 岩石化学组分特征详见表3。

表3 辉绿岩化学成分表

注：样品GC01～GC03数据来源原川地四零五队1981年初查报告；样品C178分析数据来源于原核工业部三所。

1.3.4岩浆活动铀成矿的关系

综合分析认为104矿床岩浆活动与铀成矿的关系：一是矿源层的形成与附近的早期的岩浆活动有着一定联系；二是矿源层形成之后，提供了改造富集所需的热源及成矿热液。

2 铀矿化特征

2.1 铀矿体特征

前人在该矿床发现的矿体均埋深在200m以浅，而近年来随着勘查工作及投入的增加，首次在距地表200 m以深发现工业铀矿体，延展了该矿床的找矿空间并扩大了找矿潜力。矿床内新发现工业铀矿体1个和多个铀矿化，在地表新发现具有较好找矿意义的铀矿化点1处及多处铀异常。

矿体赋存于下志留统塔尔组上段下部含碳硅质灰岩中。矿体呈透镜状、似层状产出（图2）。矿体主要受岩性和构造控制，赋矿标高2764 m，矿体走向总体与地层走向一致，倾角69°。矿体真厚度1.63 m，化学分析品位一般0.056%～0.447%，最高品位达0.685%；矿体顶底板围岩均为灰黑色含碳硅质板岩，矿化不均匀，富矿地段见明显的钙质淋滤、脱碳及砂化现象。

图2 104铀矿床4号勘探线剖面示意图

1.下志留统拉拢组下段；2.下志留统塔尔组上段；3.下志留统塔尔组下段；4.细砂岩；5.含炭硅质岩；6.含炭板岩；7.绢云母板岩；8.含炭硅质板岩；9.粉砂质板岩；10.构造破碎带；11.产状；12.断层；13.氡浓度曲线；14.铀含量曲线；15.钍含量曲线；16.钾含量曲线；17.总量曲线

2.2 铀矿化特征

新发现的铀异常带多具放射性强度高、规模较大，异常峰值稳合性好的特征。伽玛总量测量一般200×10-6～2579×10-6，矿化部位宽约20 m，地表走向延伸大于50 m。矿化段能谱视铀含量一般为50×10-6～315.3×10-6，最高达549.5×10-6；氡气浓度值一般为296.9～1492.2 Bq/L，最高氡浓度值达4566.7 Bq/L，其超出区氡浓度异常下限值达15倍多，结合邻区510、512矿床，深部矿体与氡气浓度有良好对应关系的特点，该区能谱测量峰值与氡气浓度峰值对应较好，且异常峰值吻合性较好（图3），更说明其找矿潜力极大。

2.3 围岩蚀变

104铀矿床内的围岩蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、粘土化、绢云母化和退色现象；总体上铀矿围岩蚀变宏观标志特征不是十分明显，除硅化、碳酸盐化和黄铁矿化，其它围岩蚀变现象不明显。硅化及碳酸盐化是区内与铀成矿密切相关的热液产物。

硅化主要沿断裂构造发育，硅化产生的微晶石英既有充填方式形成的，也有交代方式形成的。硅化作用主要表现为微晶石英沿碎裂灰岩碎裂面及构造岩中岩屑边缘对灰岩进行溶蚀交代。硅化作用反映了含矿构造的分布，但并非所有含矿构造都伴随有硅化。系统剖面的薄片观察表明，发育有硅化的构造破碎带及碎裂岩带与铀矿体或断裂构造的部位基本一致。因此，硅化和方解石化是矿床内典型的与成矿同时形成的热液活动产物。

图3 104铀矿床当多南矿化点伽玛能谱—氡气综合剖面示意图

1.下志留统拉拢组下段；2.下志留统塔尔组上段；3.下志留统塔尔组下段；4.下志留统羊肠沟组上段；5.下志留统羊肠沟组下段；6.产状；7.硅质岩；8.灰岩；9.硅质灰岩；10.含炭硅质灰岩；11.中砂岩；12.粉砂质板岩；13.细砂岩；14.板岩；15.硅质板岩；16.测井品位%/真厚度m；17.铀矿体；18.铀矿化体；19.铀异常体

图4 岩矿石中黄铁矿的δS34值分布图

3 矿床成因及远景分析

3.1 矿床成因分析

3.1.1矿岩时差性

矿床内含矿建造为下志留统含碳硅灰岩组合体，其年龄为430～410 Ma；根据沥青铀矿铀铅年龄测定，最早为48.5 Ma，最新为13 Ma。而矿石铅同位素等时年龄，主要赋矿为62 Ma左右开始，最新为7Ma，属始新-全新世时期成矿，成矿的时代很新。总的矿岩时差370～420 Ma，属典型的后生铀矿床。

3.1.2 矿物共生组合特征

铀矿物与低温金属硫化物共生，成因关系密切。原生矿物组合主要有沥青铀矿和铀黑-黄铁矿和白铁矿-闪锌矿-硫钼矿-硫铁镍矿-硫钒铜矿-辰砂。表生矿物组合有铜铀云母、钒钙铀矿、铀黑-钼华、褐铁矿、紫硫镍铁矿、孔雀石-水铝英石、石膏等。脉石矿物以方解石、石英为主，次为绢云母、白云石。

上列原生矿物中，未见高、中温热液矿床形成的镍黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿等，所见低温矿物组合中：硫钼矿、硫铁镍矿、硫钒铜矿系本地段具有矿床成因意义的标型特征矿物组合。

3.1.3同位素特征

1）铅位素特征

根据对矿石铀-铅位素分析，矿床内主要含矿建造中的206Pb值33.66%～86.78%，显示出异常铅的特征。含矿岩层顶底板层位的砂质板岩中的铅含量较高，变化幅度大，但铅同位素组成的变化很小，206Pb值为27.0～28.7%，属一般的正常铅含量。矿石中206Pb/204Pb为27.27～511.53，平均179.24，变化较大，其变化系数为88%，这一明显变异反映出铅的形成具多阶段性。207Pb/204Pb为16.29～64.69，一般为20左右；208Pb/204Pb为34.46～38.32，一般37，变化均不大。

2）硫同位素特征

根据对矿床内岩矿石硫同位素分析，硫同位素δS34由8.4‰~-41.5‰，变化范围大，总的以轻硫同位素为主。除板岩型矿石δS34=0.5‰～8.40‰，平均5.32‰，显重硫同位素特征外，硅质岩型和灰岩型矿石，多显轻硫同位素特征，且变化较大，具矿石越富δS34负值越大，平均δS34由-23.27‰～-38.6‰（图4）。

由于石英和方解石是若尔盖铀矿田内与热液成矿作用密切相关的脉石矿物，因此与石英和方解石脉共生产出的黄铁矿亦是热液作用的产物。从图4中可以看出，硫同位素组成值域尽管跨度大，但较为集中地分布在两个值域。即0.5‰～8.40‰和23.27‰～-38.6‰，前一值域主要反映了深部成矿流体的活动，后一值域则反映了地层形成时细菌还原硫同位素组成的特征。

根据与若尔盖铀矿田内相邻矿床主要含矿岩石及方解石脉的碳氧同位素对比分析（表4，图5），该矿床内地层中的灰岩、硅质岩及方解石脉与含矿方解石脉具有明显不同的碳氧同位素组成成分，反映两者的碳氧同位素来自不同的体系，也说明矿化剂的来源不是地层。

3）碳氧同位素特征

依据对若尔盖铀矿田内的碳氧同位素组成分析，与成矿作用关系最为密切的含矿方解石脉的碳同位素组成（δ13C值为-2.78‰～-4.81‰）与地幔来源的δ13C值（-5±2‰）十分相似，成矿流体表现为地幔来源的特点。δ18O值为-13.14‰～-15.05‰，平均-13.87‰，其与我国热液型铀矿床比较，远高于热水循环富集型铀矿（δ18O值为＜-68.2‰），稍高于岩浆期后热液型（δ18O值为-25.1‰～-20.2‰）和地幔流体富集型铀矿（δ18O值为-24.1‰～-22.2‰）。而104铀矿床矿体中含矿方解石碳氧同位素，其δ13CV-PDB值为-3.3‰，δ18OV-PDB为-14.6‰，表明矿床内碳氧同位素组成与若尔盖铀矿田内其它矿床含矿方解石脉中的碳氧同位素组成具有高度的同源性。结合流体包裹体成分分析，说明成矿流体应当为岩浆期后热液或者地幔流体，但在中晚阶段有大气降水的混入。综合碳氧同位素组成特征，表明矿田内的成矿流体主要来源于地幔。

表4 若尔盖铀矿田灰岩、硅灰岩及方解石脉的碳氧同位素组成特征表

3.1.4 矿床成因

综上，104矿床的成矿物质来源于地壳或下古生代（志留系）地层；成矿热液来自于深部流体及与大气降水的混合、混染；在流体迁移过程中活化、萃取围岩中的铀，在适宜的次级构造破碎带和有利的灰岩、硅（炭）灰岩中沉淀、富集，并经过后期近地表改造作用，进一步富集成矿。综合认为矿床为多源多期多阶段复合叠加成因矿床。

3.1.5 远景分析

1）104铀矿床位于若尔盖铀矿田东部，具有与铀矿田内大、中型铀矿床相似的成矿地质背景及条件，主要成矿地质体在104矿床内出露规模较大，具备良好的找矿潜力。

2）104铀矿床新发现的矿化点及异常点、带，反映区内具有良好的铀矿化信息。特别是矿床东部当多南发现的铀矿化点最具代表性，伽玛能谱异常峰值与氡浓度异常峰值对应关系较好，亦反应了深部赋矿的可以性极大，极具找矿意义。

3）结合近几年的勘查成果，首次在距地表200 m以深发现工业铀矿体，且深部所发现的矿体主要为单工程控制，显示其具有良好的铀矿成矿潜力和找矿前景。

4 结语

1）104矿床矿体赋存于下志留统塔尔组上段下部含碳硅质灰岩中，矿体呈透镜状及似层状产出，矿体主要受岩性和构造控制。

图5 若尔盖铀矿田碳氧同位素组成分布图

2）根据与若尔盖铀矿田内相邻矿床主要含矿岩石及方解石脉的碳氧同位素对比分析，认为104矿床的成矿物质来源于地壳或下古生代（志留系）地层；成矿热液来自于深部流体，矿床应为多源多期多阶段复合叠加成因矿床。

3）本文通过对成矿地质背景、矿体特征和矿床成因等的研究并结合近几年的勘查成果，综合分析认为104铀矿床具有良好的铀矿成矿潜力和找矿前景。

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Geological Features and Prospecting Potential of the 104th Uranium Deposit in the Roigê Uranium Orefield

DONG Zhi-kai LI Bao-xin CHEN Tian-hua ZHANG Xin-min MA Bing FENG GUO-pi

(Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061)

The 104th uranium deposit lies in the western end of the South Qinling Uranium Metallogenic Belt and the eastern end of the Roigê Uranium Orefield. It is a carbonaceous-siliceous-pelitic rock type uranium deposit.The present paper has a discussion on geological background, uranium mineralization characteristics, ore genesis and prospecting potential of the 104th uranium deposit. Stratigraphy, lithology, structure and magmatism are related to the uranium mineralization. The studied area has great potential for the carbonaceous- siliceous-pelitic rock type uranium mineralization and prospecting.

Roigê uranium orefield; the 104th uranium deposit; ore formation; uranium orebody feature; prospecting potential

2020-10-25

董之凯（1988-），男，内蒙古赤峰市人，工程师，从事铀矿地质矿产勘查

李宝新（1973-），男，辽宁锦州人，教授级高级工程师，长期从事地质调查与矿产勘查

P619.14

A

1006-0995（2021）02-0235-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.02.010