宋 佳 王 謀

(核工業(yè)二一六大隊)

新疆托里縣科克加依拉克地區(qū)鈾、鉬礦成礦條件

宋 佳 王 謀

(核工業(yè)二一六大隊)

結(jié)合火山巖型鈾-多金屬礦成礦理論，在對新疆托里縣科克加依拉克地區(qū)鈾礦化特征分析的基礎(chǔ)上，分別從巖性、控礦構(gòu)造、熱液蝕變等方面對區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行了討論，對于區(qū)內(nèi)找礦工作具有一定的參考價值。

鈾、鉬礦化 礦化特征 巖性 控礦構(gòu)造 熱液蝕變 成礦地質(zhì)條件

1 地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造特征

工作區(qū)位于扎伊爾火山巖帶西部，新疆北部西伯利亞板塊與哈薩克—準(zhǔn)噶爾板塊的交接部位，處于準(zhǔn)噶爾板塊北緣古生代陸緣活動帶內(nèi)晚古生代成熟島弧之上，是新疆西北部3條重要的火山巖帶之一。扎伊爾火山巖帶自南西向北東呈帶狀分布，火山巖厚度大，巖性復(fù)雜，巖漿演化系列完全。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向以達(dá)爾布特大斷裂為界分為2個部分，該斷裂以北總體為NE向，無多大變化，在該斷裂以南，中部呈近SN向，東北及西南部變?yōu)榻麰W向。工作區(qū)次級構(gòu)造活動強烈，構(gòu)造及構(gòu)造裂隙極為發(fā)育，表現(xiàn)出多期、多階段等特點。區(qū)內(nèi)斷裂以NE向為主，NW向次之，可見少量SW—NE向羽毛狀斷層組。北部的雅瑪圖斷裂及高原斷裂向北西延伸相交匯，構(gòu)成張扭性斷裂的夾持區(qū)，該斷裂夾持區(qū)是控制該區(qū)鈾礦點、異常點的主要構(gòu)造斷裂帶。

1.2 巖性特征

區(qū)內(nèi)出露地層以二疊系卡拉崗組、庫吉爾臺組及哈爾加烏組為主，局部出露石炭系希貝庫拉斯組泥盆系庫魯木迪組。區(qū)內(nèi)主要出露二疊系卡拉崗組、哈兒加烏組的陸相火山巖系和少量陸相火山碎屑巖。陸相火山巖系巖性主要為卡拉崗組的中性火山碎屑巖、酸性角礫熔巖、中性熔巖以及下二疊統(tǒng)哈爾倫烏組火山碎屑沉積巖、中性熔巖。該區(qū)火山活動具多期次的特點，早期巖石類型為以二疊紀(jì)鉀長花崗巖為主，見中—粗粒鉀長花崗巖和少量的細(xì)晶-細(xì)?；◢弾r、花崗閃長巖等，局部地區(qū)分相較好，巖性呈漸變關(guān)系；晚期為閃長巖、正長斑巖及輝綠巖，多呈脈狀和長條狀產(chǎn)出。同時，該地區(qū)侵入巖多受斷裂構(gòu)造影響，巖體形態(tài)總體呈帶狀近SN向產(chǎn)出。

1.3 火山機(jī)構(gòu)

工作區(qū)火山機(jī)構(gòu)位于科克加依拉克地區(qū)北部，為一塌陷式火山機(jī)構(gòu)，該火山機(jī)構(gòu)的主體為下二疊統(tǒng)卡拉崗組，由一個主火山機(jī)構(gòu)，一個側(cè)火山口組成，主火山機(jī)構(gòu)呈NNW向展布。該區(qū)由于二疊紀(jì)晚期鉀質(zhì)花崗巖侵入，原有的火山機(jī)構(gòu)被破壞，火山活動末期巖漿房空虛，火山機(jī)構(gòu)發(fā)生塌陷，形成目前的環(huán)狀構(gòu)造格局(圖1)，但后期整個火山機(jī)構(gòu)被剝蝕掉一半。以雅瑪圖斷裂為界線，火山機(jī)構(gòu)兩側(cè)可見左旋走滑的特點。

圖1 塔爾根塌陷式火山機(jī)構(gòu)巖石環(huán)狀產(chǎn)狀

根據(jù)巖石分布特點，科克加依拉克地區(qū)主火山機(jī)構(gòu)從早期至末期可分為由卡拉崗組第七巖性段組成的火山口相，第一至第六巖性段組成的噴發(fā)外圍相。其中，噴發(fā)外圍相又由2個相同的韻律層組成：①由第一、二、三巖性段組成了中性噴發(fā)相→酸性溢流相；②第四、五、六巖性段組成了中性噴發(fā)相→酸性溢流相。

2 鈾礦化特征

2.1 1#礦點

1#礦點位于科克加依拉克地區(qū)火山機(jī)構(gòu)東部，鈾礦化在地表賦存于卡拉崗組火山巖第六層流紋質(zhì)角礫熔巖中，深部鈾礦化延續(xù)至第五層、第四層、第三層流紋巖、流紋質(zhì)角礫熔巖。該礦點處于火山機(jī)構(gòu)的塌陷部位，2條NW向張扭性斷裂的夾持區(qū)。鈾礦化與裂隙破碎帶關(guān)系密切，鈾礦化僅在局部裂隙面上有發(fā)現(xiàn)，通常距地表2 m以下出現(xiàn)呈浸染狀、分散狀的礦體；深部鈾礦體較為密集，經(jīng)調(diào)查主要發(fā)現(xiàn)2條鈾礦化帶。該礦點的蝕變主要有硅化、電氣石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、高嶺土化和水云母化，與鈾礦化有關(guān)的是赤鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化和絹云母化。地表及淺部主要分布鈾的硅酸鹽、少量鈾云母類和板菱鈾礦，與方解石、石膏、褐鐵礦、少量黃鐵礦伴生。隨著深度的增加，鈾云母類礦物有所增多。深部的鈾礦體主要見于再生鈾黑及其氧化產(chǎn)物——殘余鈾黑，主要分布于含礦裂隙和分支裂隙、破碎帶中。距地表較近部位的鈾礦物為硅鈣鈾礦，以薄膜狀附著于巖石表面，伴生絹云母、高嶺土和褐鐵礦。鈾礦物為鈣鈾云母、銅鈾云母和硅鈣鈾礦，呈薄膜狀、泉華狀、粉末狀、細(xì)粒狀分布于巖石中，與硬錳礦、黃鐵礦伴生；向深部發(fā)展鈾礦物逐漸較少，主要為鈣鈾云母、硅鈣鈾礦和銅鈾云母，常與褐鐵礦、黃鐵礦(多)、方解石伴生。深部主要見有再生鈾黑和殘余鈾黑，呈細(xì)脈狀、薄膜狀、團(tuán)塊狀、星點狀、煤煙狀分布，與方解石、黃鐵礦和其他硫化物伴生。

1#礦點的主要伴生元素為Mo、Cu，其他元素暫不具找礦價值，鈾與鉬存在空間依存關(guān)系，在含量上表現(xiàn)出相關(guān)性，經(jīng)深部查證，在該區(qū)發(fā)現(xiàn)了較好的鈾、鉬礦化信息(圖2)。深部查證發(fā)現(xiàn)鈾礦體呈較陡的脈狀，圍巖為蝕變流紋質(zhì)含角礫巖屑凝灰熔巖、角礫熔巖，鈾礦石呈角礫狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。鈾礦化段蝕變發(fā)育有浸染狀赤鐵礦化，浸染狀高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等(圖3)，部分鈾、鉬礦化富集于黑色構(gòu)造泥中，顯示該區(qū)鈾、鉬礦化為多期次熱液及構(gòu)造活動形成。

圖2 1#礦點ZKT1301鉆孔剖面

2.2 2#礦點

2#礦點位于1#礦點南部，廟兒溝花崗巖體西側(cè)的接觸帶中。異常賦存于鉀質(zhì)花崗巖與硅質(zhì)砂巖、酸性凝灰角礫巖的接觸帶及凝灰角礫巖內(nèi)部，以氡氣異常為主，局部有伽瑪異常。硅質(zhì)砂巖呈灰黑色，硅質(zhì)成分較多，露頭極少，僅在溝谷的底部見有少量出露，其上為酸性凝灰角礫巖。不整合覆蓋酸性凝灰角礫巖之上的則為輝綠玢巖，分布的酸性凝灰角礫巖和輝綠玢巖各有3層，傾向NW，傾角較平緩，一般為25°～30°。粗?；◢弾r與微晶花崗巖-霏細(xì)巖分別分布于SE及NW方向。沿粗粒花崗巖與微晶花崗巖-霏細(xì)巖、酸性凝灰角礫巖、輝綠玢巖的接觸帶發(fā)育1條斷層，呈NWW向延伸，傾向南偏西，在其上有傾向NE的羽毛狀裂隙。數(shù)條平行的羽毛狀裂隙間形成較大的破碎帶。鈾異常產(chǎn)于斷層上盤微晶花崗巖-霏細(xì)巖內(nèi)外接觸帶的羽毛狀裂隙中，異常沿斷層斷續(xù)分布，鈾異常賦存地段巖石沿裂隙發(fā)育有赤鐵礦化、錳礦化及少量硅化。

圖3 ZK1301巖石工業(yè)鈾礦化段蝕變

3 成礦地質(zhì)條件

3.1 巖 性

區(qū)內(nèi)出露巖性主要為下二疊統(tǒng)卡拉崗組7個巖性段的酸性熔巖、中性熔巖、中性火山碎屑巖及鉀質(zhì)花崗巖，零星出露有輝綠巖、正長斑巖等，該類巖石U含量較高，為形成有利的富鈾部位提供了基礎(chǔ)條件。同時，酸性侵入巖及上部地層巖石在后期構(gòu)造作用的影響下形成了多組密集發(fā)育的節(jié)理和大量的裂隙，該類節(jié)理和裂隙的發(fā)育使得該地區(qū)巖石整體十分破碎，為熱液流體與巖體進(jìn)行相互作用提供了充分的空間。酸性侵入巖在侵位較深地段，巖石受次級構(gòu)造影響，局部破碎強烈，巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育，礦化易沿裂隙發(fā)育，在晚期構(gòu)造疊加過程中形成裂隙發(fā)育區(qū)，有利于含礦熱液裂隙減壓區(qū)上升成礦[1-3]。地層巖性中含礦巖石物性較脆，并受酸性侵入巖侵位作用及后期構(gòu)造活動的影響，易發(fā)育節(jié)理、裂隙系統(tǒng)，能夠為后期含礦熱液提供運移通道及成礦空間而成為有利的賦礦巖石[4-5]。區(qū)內(nèi)鉀質(zhì)花崗巖與地層巖石界線明顯，賦礦的卡拉崗組火山巖第六巖性段與上覆層位呈不整合接觸，巖石界限明顯。界線分明的巖石接觸部位提供了成礦熱液活動空間，形成了良好的氧化還原環(huán)境，而緊鄰鈾異常帶出露的輝綠巖脈，可為鈾成礦提供氣、液還原劑和沉淀劑，從而在空間上形成有利的成礦部位。

3.2 控 礦

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，巖漿、熱液活動和圍巖蝕變作用強烈，鈾礦化受構(gòu)造裂隙控制明顯。以該區(qū)北部的瑪依勒—托里大斷裂為主，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，以NE向斷裂為主一級，其次NW向斷裂為次一級，其中雅瑪圖斷裂及高原斷裂向NW延伸相交匯，科克加依拉克地區(qū)1#礦點等鈾異常點產(chǎn)于該構(gòu)造交匯部位，2#礦點等鈾異常點分布于次一級構(gòu)造裂隙破碎帶中或附近。雅瑪圖斷裂、高原斷裂以及該地區(qū)大量的次級斷裂構(gòu)造總體規(guī)模較大，破碎帶較寬，斷裂帶附近巖層破碎強烈，斷裂帶中充填有黏土及上、下盤巖石碎塊，斷裂帶巖石發(fā)育有電氣石、高嶺土、赤鐵礦、綠泥石、方解石等蝕變礦物。該地區(qū)發(fā)育大量與雅瑪圖斷裂、高原斷裂斜交的羽毛狀次級斷裂，局部羽毛狀的次級斷裂中發(fā)育有鈾異常，鈾異常的展布在一定程度上受到分布于工作區(qū)內(nèi)羽毛狀次級斷裂的影響。

3.3 熱液蝕變

區(qū)內(nèi)酸性巖漿活動規(guī)模較大，為成礦提供了有利的巖漿熱液活動條件，區(qū)內(nèi)同時存在多類型的圍巖蝕變作用及多類型的鈾礦化分布，證實了該地區(qū)存在多期次、多類型的后期熱液活動。區(qū)內(nèi)鈾異常與赤鐵礦化、硅化等中、低溫?zé)嵋好芮邢嚓P(guān)，顯示該地區(qū)成礦階段的蝕變主要為火山氣液-熱液階段產(chǎn)物，蝕變主要分布于礦體外圍巖石或礦體中，同時還出現(xiàn)蝕變帶外圍巖石的褪色現(xiàn)象等，總體表現(xiàn)為熱液鈾成礦的外帶蝕變。該地區(qū)后期酸性巖脈的侵入，及后期構(gòu)造活動為流體提供了熱源及動能，驅(qū)動了熱液流體的循環(huán)，使得含鈾熱液活化、遷移，并在適當(dāng)?shù)牟课怀恋沓傻V。

4 結(jié) 論

(1)科克加依拉克地區(qū)的鈾礦化主要賦存于該區(qū)火山機(jī)構(gòu)酸性流紋質(zhì)角礫熔巖、流紋巖中，鈾礦化在酸性流紋質(zhì)角礫巖中富集程度相對較好，1#礦點規(guī)模較大，與鈾礦化有關(guān)的是赤鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化和絹云母化等。鈾礦物的垂向分布特征明顯，鈾礦化屬密集裂隙帶型熱液鈾礦，是在火山活動萎縮期間火山機(jī)構(gòu)內(nèi)部空虛，發(fā)生塌陷，后期含鈾熱液沿塌陷區(qū)的張性裂隙及破碎帶貫入，卸載沉淀而富集成礦。

(2)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了較好的多金屬礦化特征，在科克加依拉克地區(qū)火山機(jī)構(gòu)酸性巖石中具備尋找鉬礦化的潛力，找礦類型為裂隙帶型。

(3)應(yīng)擴(kuò)大找礦思路，不僅應(yīng)在破火山口、巖性接觸部位、構(gòu)造集中發(fā)育部位以及酸性火山巖發(fā)育等有利地區(qū)尋找鈾礦，而且應(yīng)在以往認(rèn)為對鈾成礦不及上述地區(qū)有利的火山穹隆地區(qū)、花崗巖發(fā)育地區(qū)開展找礦工作。

[1] 曾文偉，黃宏坤，周 連. 下莊礦田帽東地區(qū)鈾礦找礦潛力分析[J].東華理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009，32(4)：363-367.

[2] 衛(wèi)三元，李子穎，李曉光.滿洲里地區(qū)熱液型鈾礦化的新發(fā)現(xiàn)及其礦化特征初步研究[J].礦物學(xué)報，2009(S)：638-640.

[3] 陳貴華，楊衛(wèi)明.中國近東西向中生代火山巖帶及其鈾成礦作用[J].鈾礦地質(zhì)，2001，17(1)：18-23.

[4] 邱余波，伊海生，羅星剛，等.紅海溝有礦床頭屯河組巖相特征及對鈾成礦的控制[J].金屬礦山，2015(1)：90-93.

[5] 曾建綱，聶逢君，封志兵，等.二連盆地砂巖型鈾找礦中的地球物理標(biāo)識[J].金屬礦山，2014(5)：130-133.

2015-07-27)

宋 佳(1987—)，男，助理工程師，碩士，830011 新疆烏魯木齊市北京南路467號。