李彥強,戴佳文,趙有軍
(1.青海省核工業(yè)地質局,青海 西寧 810001;2.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京 100083)
祁漫塔格中段花崗巖型鈾礦化特征及其找礦前景
李彥強1,2,戴佳文1,2,趙有軍1
(1.青海省核工業(yè)地質局,青海 西寧 810001;2.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京 100083)
祁漫塔格中段目前已發(fā)現(xiàn)了黑山鈾礦點和小狼牙山南、西大溝腦、西溝等4處鈾礦化點,礦化賦存在海西-印支期花崗巖與古元古界金水口群的接觸帶附近,受接觸帶附近的斷裂構造控制明顯,與赤鐵礦化、硅化和綠泥石化蝕變關系密切。黑山鈾礦點礦石的電子探針分析結果表明,礦石中含有瀝青鈾礦和硅鈣鈾礦、釩鈣鈾礦、硅鉀鈾礦等。區(qū)內經歷了加里東、海西、印支和燕山期多次構造-巖漿活動,斷裂構造發(fā)育;金水口群變質巖和印支-燕山期二長花崗巖鈾含量可達(5~12)×10-6,是成礦良好的鈾源條件。因此,筆者認為該區(qū)具有較好的找礦前景。
祁漫塔格中段; 花崗巖;鈾礦化特征;找礦前景
青海省是我國重要的鐵、銅多金屬資源大省,其祁漫塔格成礦帶被列為國內新的十大資源接替基地之一。區(qū)內已經發(fā)現(xiàn)鐵、銅、鉛、鋅、鉬、鈷、鉍、金、錫、銀等10余個礦種的礦床、礦點、礦化點百余處,礦床類型主要有矽卡巖型、斑巖型、沉積變質型、沉積型、熱水沉積-改造型、熱液型和火山巖型等。但是迄今為止,區(qū)內鈾礦勘查還沒有取得突破性進展。本文結合近幾年在該區(qū)開展的鈾礦勘查項目,在總結區(qū)內鈾礦化特征的基礎上,對該區(qū)的鈾成礦條件和找礦前景進行了初步分析,以期為下一步的鈾礦找礦工作提供依據(jù)。
祁漫塔格地區(qū)處在“西域克拉通”的南緣活動帶,由祁漫塔格縫合帶和北坡巖漿弧組成。本區(qū)在前寒武紀與柴達木盆地基底為一個整體,加里東期從該克拉通南緣分裂出來,形成島弧型微陸塊。區(qū)域構造演化大致分為4個階段:(1)元古代結晶基底形成階段,與華北古陸為同一整體;(2)早古生代構造-巖漿活動旋回,是華北古陸南緣裂解、拼合、增生的階段;(3)晚古生代-早中生代構造-巖漿活動旋回,特提斯構造域疊加在早古生代造山帶之上;(4)晚中生代-新生代構造-巖漿旋回活動,進入陸內演化階段。
區(qū)內古元古界基底巖系廣泛發(fā)育,其中金水口群原巖為泥砂質碎屑巖-基性火山巖-碳酸鹽巖建造;中元古界薊縣系狼牙山組為低綠片巖相變質硅鎂質碳酸鹽巖-碎屑巖建造;晚古生代主要為板內裂陷盆地沉積,石炭-二疊系則以穩(wěn)定的陸表海相沉積為主,中生代晚三疊世火山巖具陸相裂谷的“雙峰式”特征。
區(qū)內巖漿活動主要由志留紀灰白色中細?;◢忛W長巖、晚泥盆世石英閃長巖、早二疊世斑狀二長花崗巖、晚三疊世斑狀二長花崗巖和花崗閃長巖組成,另見有少量的早二疊世灰黑色中細粒閃長巖以巖株形態(tài)出露。侵入巖體具有多期多次的特征,特別是海西期、印支-燕山期巖體均有2次以上的侵入。海西期第1次侵入包括超基性、基性、中性侵入巖;第2次侵入包括中酸性、酸性侵入巖。印支-燕山期第1次侵入主要為閃長巖類;第2次侵入以酸性巖體為主。
研究區(qū)位于區(qū)域性北西西向黑山斷裂和烏蘭烏珠爾斷裂夾持區(qū)內。受這兩條深大斷裂影響,區(qū)內構造主要發(fā)育北西西向斷裂,其次為北東向斷裂,還有少量北西向和近東西向斷裂(圖1)。
圖1 祁漫塔格中段地區(qū)構造-巖漿巖分布圖Fig.1 Distribution of structure and magma rock in the Middle of Qimantage
黑山斷裂:位于祁漫塔格山北坡黑山一帶,是黑柱山構造混雜巖帶與烏蘭烏珠爾基底殘塊的分界斷裂,總體呈北西西向展布,形成于海西構造活動早期,為一具多期次活動的區(qū)域性深大斷裂。斷裂帶內糜棱巖、碎裂巖、斷層角礫巖均發(fā)育,其兩側發(fā)育強劈理化帶、構造透鏡體及牽引褶皺。
烏蘭烏珠爾斷裂:位于烏蘭烏珠爾南坡,是烏蘭烏珠爾基底殘塊與巴音格勒構造混雜巖帶的分界斷裂,總體呈北西-北西西向展布,形成于加里東期,為一具多期次活動的區(qū)域性深大斷裂。斷裂帶兩側巖石破碎,強劈理化、片理化、構造巖系列巖石發(fā)育,主要為長英質糜棱巖、碎裂巖、斷層角礫巖。
小狼牙山斷裂:位于小狼牙山,總體呈北東向展布,形成于燕山期,其規(guī)模和延深均比北西向斷裂小。斷裂帶內發(fā)育碎裂巖,巖石熱液蝕變強烈,具鈾礦化。黑山鈾礦點Ⅲ號礦化帶就位于該斷裂上盤。
2.1 黑山鈾礦點
該鈾礦點所在地出露海西期黑云母花崗巖和古元古界金水口群。金水口群巖性以片巖、片麻巖為主,局部可見大理巖,多呈殘留體分布于巖體中。巖體中發(fā)育有輝綠巖脈、煌斑巖脈、細晶花崗巖脈、偉晶巖脈、石英脈等,大部分沿巖體節(jié)理、裂隙侵入。
本區(qū)初步預普查工作共發(fā)現(xiàn)含礦構造帶3條,礦體分布于巖體及其外接觸帶附近,受構造控制(圖2)。
Ⅰ號礦化帶走向為北北東向,經地表槽探揭露及鉆探驗證,礦化帶長>0.6km,帶寬5~10m,受F1斷裂控制,分布于巖體與古元古界金水口群變質巖系接觸帶附近。巖石蝕變較強,主要為赤鐵礦化、綠泥石化、高嶺石化、螢石化、碳酸鹽化及硅化。帶內及旁側可見硅質細脈產出。帶內地表圈出礦體2條,鈾品位0.0416%~0.0685%;深部發(fā)現(xiàn)礦體8條,鈾平均品位0.0323%~0.0898%。
圖2 黑山鈾礦點地質簡圖Fig.2 Sketch geology map of Heishan uranium occurrence
Ⅱ號礦化帶分布于細粒與似斑狀黑云母花崗巖體的接觸帶上,沿與F2大致平行的小破碎帶密集分布,寬約100m。帶內巖石破碎,礦化蝕變較為強烈,主要有赤鐵礦化、鉀化、高嶺石化、碳酸鹽化及絹云母化,局部見黃鐵礦化。帶內硅質細脈及方解石細脈斷續(xù)分布,并多以單脈形態(tài)產出。地表共圈出礦體7條,呈北東東向脈狀大致平行分布。經鉆孔驗證,孔中發(fā)現(xiàn)盲礦體4條,鈾平均品位0.0307%~0.1258%。
Ⅲ號礦化帶位于海西期黑云母花崗巖與金水口群片巖的接觸帶上,受接觸帶斷裂控制,礦化帶長約700m,寬50~80m,帶內硅化碎裂巖發(fā)育,褐鐵礦化、碳酸鹽化強烈。地表共圈出礦化體2條,鈾平均品位0.0134%~0.0141%。
礦石呈褐灰色(土黃色),他形粒狀結構,稀疏浸染狀、細脈狀構造。根據(jù)電子探針分析結果,礦石中的鈾礦物為瀝青鈾礦、硅鈣鈾礦、釩鈣鈾礦、硅鉀鈾礦。
鏡下鈾礦物呈明亮的條帶狀、粉末狀及團塊狀,脈石礦物呈灰-深灰色團塊狀。硅鈣鈾礦呈檸檬黃、淺稻黃或淺黃白色,以針狀、纖維狀、放射狀的集合體形態(tài)產出;硅鉀鈾礦呈淺黃色、黃色,以針柱狀、放射狀集合體形態(tài)產出。此外,還有鮮黃色、呈細鱗片狀、土狀、薄膜狀產出的釩鈣鈾礦。
2.2 小狼牙山南鈾礦化點
該礦化點產于海西期花崗巖與古元古界金水口群片巖接觸帶內,共圈定鈾礦化帶7條。
Ⅰ號礦化帶長約240m,寬4~30m,走向近東西。已圈出的M1鈾礦體長237m、寬1.5~8.60m,產狀為175°∠62°,鈾品位0.0108%~0.0873%。
Ⅱ號礦化帶長約350m,寬5~40m,走向北東-北東東。在礦化帶下盤(外接觸帶)巖石強片理化,赤鐵礦化、硅化蝕變強烈部位鈾礦化較好。已圈出M2鈾礦化體,長約76m、寬4.2m,產狀為165°∠56°,鈾含量0.0153%~0.034%。南部發(fā)現(xiàn)3條平行的含鈾硅化破碎帶,長約260~400m,寬2~6m,走向北東。帶內巖石硅化、赤鐵礦化強烈處鈾含量較高,鈾品位一般為0.011%~0.0184%,最高含量達0.0617%。針對M2鈾礦化體施工鉆孔開展深部驗證,在2.05~61.45m間共見到12段異常,累計厚度約9.70m。異常均位于海西期二長花崗巖與古元古界石英片巖接觸帶內外。其中,14.55~14.65m解釋鈾品位為0.0309%,29.95~30.45m解釋鈾品位為0.0135%,59.35~61.45m解釋鈾品位為0.0128%,含礦巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈。
2.3 西大溝腦鈾礦化點
該礦化點主要出露古元古界中深變質巖、加里東期硅化黑云母花崗巖、海西期硅化花崗巖、燕山期鉀長花崗巖。區(qū)內巖漿活動強烈,近南北向、北西向及北東向構造發(fā)育。在海西期硅化花崗巖體中發(fā)現(xiàn)一條走向北東、寬約3m的硅化帶,帶內巖石硅化、螢石化、赤鐵礦化蝕變強烈,鈾含量一般(13~18)×10-6,最高含量445×10-6。
2.4 西溝鈾礦化點
該礦化點主要出露印支期斑狀二長花崗巖,產于切穿巖體的北西向區(qū)域斷裂形成的次級破碎蝕變帶內,呈近南北向條帶狀展布,含鈾礦化帶長約120m、寬1.7~4m。破碎帶中斑狀二長花崗巖發(fā)生強烈的鉀化,另見弱的硅化、綠泥石化、高嶺石化等熱液蝕變。
祁漫塔格地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鈾礦(化)點多呈細脈狀分布于構造破碎帶內,產狀與破碎帶近乎一致。礦化巖石主要為碎裂花崗巖、閃長巖、黑云母片巖、二長片麻巖等。近礦圍巖蝕變強烈,主要有赤鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、紫色螢石化、絹云母化、黃鐵礦化。鈾礦化具有以下特征:
(1)礦化產于花崗巖與金水口群的接觸帶附近,受接觸帶附近的斷裂構造控制明顯,特別是北西向區(qū)域構造的夾持區(qū)及與北東向構造的交匯區(qū)。
(2)在海西期花崗閃長巖與金水口群地層殘留體接觸帶內,鈾礦化較強、礦化穩(wěn)定,鈾以吸附狀態(tài)賦存于巖石片理、裂隙間的黏土礦物中。
(3)當后期鉀長花崗巖脈沿斷裂構造上侵到早期巖體中,且脈體及兩側圍巖發(fā)生強烈的赤鐵礦化、硅化蝕變,鈾礦化明顯增強。
(4)常見有含礦的碳酸鹽脈發(fā)育。
4.1 有利的鈾源條件
研究區(qū)內富鈾地層——古元古界金水口群呈斷塊狀多處出露,其原巖為泥砂質碎屑巖-基性火山巖-碳酸鹽巖建造,對鈾成礦十分有利,特別是泥砂質碎屑巖鈾含量較高,最高達到12×10-6,為后期巖漿和鈾成礦提供了有利的鈾源條件。
海西期的石英閃長巖、花崗閃長巖、斑狀二長花崗巖,鈾含量從(3~4)×10-6增加到(6~8)×10-6;印支-燕山期侵入巖體也具有相同的特征,閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、斑狀二長花崗巖,鈾含量從(4~5)×10-6逐步增加到(8~11.8)×10-6。說明本區(qū)花崗巖類不僅同期次內存在由偏中性向酸性演化鈾含量不斷增加,而且不同期次之間也存在由早到晚鈾含量逐步增加的趨勢。鈾在多期多階段的侵入活動中具有不斷富集的特點(表1)。
表1 祁漫塔格中段地區(qū)各期主要中酸性侵入巖鈾含量統(tǒng)計表Table 1 Uranium content of mid-acid intrusive rocks of different epoch in the Middle of Qimantage
4.2 主要花崗巖體演化特征
與鈾成礦關系密切的巖體,包括海西期和印支-燕山期的花崗巖體。海西期侵入巖巖石化學分析(表2) 表明:巖石SiO2含量68.30%~73.15%,均值70.51%;Al2O3含量13.07%~14.86%,均值13.43%;K2O含量3.5%~5.2%,均值4.55%;Na2O含量2.5%~3.7%,均值3.04%;K2O+Na2O含量7.3%~8.5%,均值7.9%,堿質總量(Na2O+K2O)高;其中K2O/Na2O值1.2~2.0,平均1.4,K2O>Na2O、Al2O3>CaO+K2O+Na2O,堿度率指數(shù)AR值2.51~3.83,均值3.03。巖石具有富硅、富堿、鉀大于鈉、鋁過飽和的特征,巖石類型屬高鉀鈣堿性系列。印支-燕山期侵入巖巖石化學特征同樣具有富硅、富堿、鉀大于鈉、鋁過飽和的特征,巖石類型屬高鉀鈣堿性系列。
表2 祁漫塔格中段中酸性巖體巖石化學成分及部分特征參數(shù)表Table 1 Petrochemical composition of mid-acid intrusive rocks of different epoch in the Middle of Qimantage
海西期侵入巖∑REE含量為(101.5~208.6)×10-6,平均163.1×10-6;LREE為(96.6~189.7)×10-6,平均151.0×10-6;HREE為(4.89~18.93)×10-6,平均12.09×10-6;LREE/HREE值為10.02~19.76,La/Yb值為12.54~47.64;輕稀土元素含量明顯高于重稀土元素含量,屬輕稀土富集型。這些特征表明區(qū)內海西期巖體與華南花崗巖體相似。
印支-燕山期侵入巖∑REE含量約168.24×10-6,LREE約156.66×10-6、HREE約11.58×10-6,LREE/HREE值為13.53,La/Yb值為16.41;輕稀土元素含量明顯高于重稀土元素含量,也屬輕稀土富集型。同樣與國內產鈾巖體具有相似的巖石化學特征。
根據(jù)W.J.Collins(1982)的花崗巖成因類型判別圖,區(qū)內海西期酸性侵入巖體落入造山后的A型與碰撞造山帶的S型花崗巖的分界線附近,而印支-燕山期酸性巖體則落在緊靠I型、A型和S型3種類型交匯部位的S型區(qū)域內,表明本區(qū)花崗巖成因比較復雜,可能是經歷了巖漿混染和改造雙重作用的花崗巖類型。雖然這種巖體在類型上不是特別典型的S型,但比I型和A型花崗巖更有利于鈾成礦。
總之,研究區(qū)內酸性巖漿作用從海西早期開始到燕山早期結束,具有活動次數(shù)多,規(guī)模大的特點。除了從早到晚,花崗巖類有從中酸性向酸性演化的總體趨勢外,其含鈾性也出現(xiàn)逐漸提高的趨勢。
4.3 找礦有利地段
祁漫塔格中段鈾異常點帶較多,目前僅對黑山、小狼牙山南等少數(shù)鈾異常點帶開展了檢查工作,取得較好的找礦線索,發(fā)現(xiàn)了花崗巖型鈾礦的工業(yè)礦體。其它地區(qū)特別是西北部的西溝地區(qū),筆者認為其花崗巖型鈾礦成礦背景比較有利,應加大找礦的力度。具體的找礦工作可以從以下幾個方面考慮:
(1)黑山-小狼牙山地區(qū)應注意北西向構造的研究,加強對構造中的鈾礦化、異常的探索。目前所發(fā)現(xiàn)的鈾礦化均產在花崗巖外帶(片巖)中,應進一步加強對內接觸帶的追控;
(2)西大溝腦地段應對巖體中的硅化帶給予重視,主要尋找與硅化帶有關的鈾礦;
(3)西溝地區(qū)出露的晚三疊世斑狀二長花崗巖、花崗閃長巖為典型的復式巖體,具有與國內其他地區(qū)產鈾巖體相似的巖石化學特征,且鈾含量背景值高,達(10~11.8)×10-6,巖體中的主、次級斷裂構造發(fā)育,為鈾的遷移、富集成礦提供了良好的條件,是尋找花崗巖型鈾礦的有利場所。
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(,Continuedonpage282)(,Continuedfrompage262)
CharacteristicsofGranite-typeUraniumMineralizationandExplorationProspectintheMiddleofQimantageMountainRange
LI Yan-qiang1,2,DAI Jia-wen1,2,ZHAO You-jun1
(1.QinghaiGeologicalBureauofNuclearIndustry,Xining,Qinghai810001,China;2.SchoolofEarthScienceandEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083,China)
In the middle of Qimantage mountain range,one uranium occurrence and four mineralization spots have been found,there are Heishan occurrence,Langyashan South,Xidagounao and Xigou spots. The mineralization is distributed near the contact zones between Variscan- Indosinian granitoids and Paleoproterozoic Jinshuikou group,which are controlled evidently by the faults and often accompanied with hematitization,silicification and chloritization. Electron microprobe analysis showed that ore in Heishan occurrence contains native uranium mineral of pitchblende and secondary uranium mineral of uranophane,Tyuyamunite,boltwoodite. Because uranium content of Paleoproterozoic metamorphic Jinshuikou group and Indo-Yanshanian adamellite content can reach(5~12)×10-6which provide good uranium source;the region also experienced multi tectonic-magmatic activity of Caledonian,Variscan,Indo-China and Yanshan and faults are well developed. Therefore,the middle of Qimantage mountain range has good exploration prospects.
middle of Qimantage;granite;uranium mineralization characteristics;exploration prospects
中國地質調查局全國鈾資源潛力評價(青海專項)(項目編號:1212011220780)“青海省茫崖烏蘭烏珠爾-景忍地區(qū)鈾礦資源遠景調查”項目資助。
2014-03-26 [改回日期]2014-04-18
李彥強(1981—),男,工程師,2004年畢業(yè)于長春工程學院資源勘查工程專業(yè),從事鈾及多金屬礦找礦與地質勘查工作。E-mail:lyanqiang@sohu.com
1000-0658(2014)05-0257-06
P612
A