祁漫塔格地区黑山铀矿点矿化特征及控矿因素

姚春玲，王凤岗，蔡煜琦，朱鹏飞，张文明，赵永安

（核工业北京地质研究院，北京 100029）

祁漫塔格地区基础地质工作和非铀矿产工作始于20世纪50年代，地矿部门在半个多世纪的断续工作中，先后发现了肯德可克、尕林格和野马泉等钴、铋、铅、锌和铁矿床。近年来国土资源大调查在本区开展了覆盖整个祁漫塔格山脉的1∶5万区域地质矿产调查工作，为本区基础地质和矿产地质研究打下了坚实的基础［1-2］。近一轮的全国矿产资源潜力评价项目将该区作为典型示范，划分出了滩北雪峰—乌兰乌珠尔Cu-Au-Sn-Pb（Fe-Co-Ni-Zn-Ag-W）成矿带、祁漫塔格Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Sn-Au（Ag-W-Mo-Bi-Cd）成矿带和卡而却卡—大灶河Fe-Cu成矿带，并估算了其资源量［3］，这次工作一方面肯定了该区成矿前景，同时也使该区成为多金属找矿热点地区之一。

该地区铀矿地质研究较为薄弱。铀矿地质部门先后在本地区进行过4次地质测量工作：20世纪60年代进行了1∶5万～1∶10万地面伽马概查，发现一批铀异常点；20世纪90年代青海省地矿局化探大队在该区开展的1∶20万水系沉积物测量，圈出了一些面积较大的铀异常区；2008年，青海省核工业地质局针对7303矿点开展了铀矿普查工作，通过1∶25 000伽马测量，圈定伽马异常15处，通过槽井探工程揭露发现含矿构造（蚀变）带2条，矿体6个［4-5］；2009年，通过该区铀矿资源潜力评价项目，最终圈定和优选出花岗岩型铀矿预测区3片（Ⅰ级预测区1片，Ⅱ级预测区1片，Ⅲ级预测区1片），火山岩型铀矿预测区2片（均为Ⅰ级预测区），花岗岩型和火山岩型混合预测区1片（为Ⅱ级预测区）［6］。

总体来讲，该区发现的铀异常点、异常带较多，远景分析认为铀成矿潜力较大，但到目前为止，还未发现铀矿床，仅落实一个黑山铀矿点。通过对该矿点铀矿化特征和找矿标志的深入研究，总结该区花岗岩型铀矿的找矿标志，为本区铀矿找矿提供依据。

1 区域地质背景

祁漫塔格跨越青海、新疆两省区，南与东昆仑山西段毗邻，北与柴达木盆地相接，主体位于祁漫塔格—都兰新元古代—早古生代岩浆弧带，北跨祁漫塔格北坡—夏日哈新元古代-早古生代岩浆弧带，区内构造岩浆活动强烈，总体呈NW向延伸（图1）。

出露的主要地层有古元古代金水口岩组、寒武纪—奥陶纪滩间山群，其次为泥盆纪、石炭纪、三叠纪和新近纪地层，第四纪地层分布广泛。

金水口岩组：主要出露在乌兰乌珠尔及其南北一带，该岩组经历了多次地质运动，岩石发生了强烈的改造、破坏和变形，完整性较差。主要为一套中深变质岩组合，岩性主要有二云母石英片岩、黑云母斜长片麻岩、混合岩和变粒岩等，总体呈NW—SE向展布。

寒武纪—奥陶纪滩间山群：分布于乌兰乌珠尔南北两侧，由于受后期构造改造破坏，出露比较零散。该群主要由一套浅变质岩系组成，岩性主要为浅灰—灰绿长石砂岩、石英砂岩、板岩、酸性—基性火山岩夹结晶灰岩、砾岩，厚度大。

晚泥盆世黑山沟组：分布于乌兰乌珠尔北部，岩性以灰—浅灰碎屑岩为主，局部夹砂质灰岩、钙质结核和灰绿色英安岩等。下部以砾岩、含砾粗砂岩为主；中部为不同颜色、不同成分的砂-泥钙质粉砂岩、粉砂质板岩，局部夹较多的不纯灰岩透镜体。

二叠纪打柴沟组：零星分布于东南角，出露的岩性主要为生物灰岩夹燧石条带及砂质灰岩，总体呈近EW向展布。

区内断裂构造以NW向断裂为主，控制区内地层与岩浆活动分布的主干断裂有祁漫塔格北缘隐伏断裂（F1）、祁漫塔格主脊断裂（F2）、 阿达滩北界断裂（F3）和伊仟巴达深断裂（F4），与黑山铀矿点关系密切的区域性大断裂为祁漫塔格主脊断裂。区内次级断裂有NE、EW向断裂。这些断裂构造构成了本区的基本构造格架［7-9］。

该区侵入岩浆活动十分强烈，岩浆岩分布极为广泛，且具有多期活动的特点。中酸—酸性侵入岩相当发育，约占全区基岩出露总面积的2/3，主要有3次较强侵入，分属加里东期、海西期、印支—燕山期3个旋回。在这些岩浆旋回中尤以海西早期的酸性侵入活动最为强烈，以岩株状二长花岗岩、花岗岩和花岗闪长岩为主，基性、超基性侵入岩少见，仅产于海西早期，多呈岩株状和脉状［10-11］。

2 黑山铀矿点地质特征

2.1 含矿主岩

黑山铀矿点位于祁漫塔格地区东部，构造部位为祁漫塔格主脊断裂的东段，铀矿明显受该断裂控制，区内含矿围岩主要为金水口组二云母石英片岩和海西期二长花岗岩体，在矿区北部的加里东期二长花岗岩中也有零星铀异常分布（图2）。

金水口组二云母石英片岩：主要成分有黑云母、白云母及石英。白云母、黑云母呈半自形-他形长条状，定向连续排列。石英因受后期构造应力作用拉长，形成他形长条状，且长条状石英具有定向排列的特征。石英与云母相间排列，形成片状构造（图3）。铀质量分数最高可达10×10－6左右，可能是黑山铀矿点最主要的铀源之一。

海西期黑云母二长花岗岩：具有产铀岩体的基本特点［12］，即化学成分偏酸性（SiO2质量分数大于70%）、富碱（氧化钾和氧化钠总量大于7%）、钾大于钠、铝过饱和等特点。其中：SiO2质量分数大多为70.47%～72.33%，Al2O3质量分数为13.45%～14.47%，K2O质量分数为2.92%～4.75%，Na2O质量分数为2.71%～3.90%，K2O质量分数总体大于Na2O质量分数。

2.2 含矿构造

区内主干构造为NWW向和NW向断裂构造，在区内规模最大的沿伸长度大于15 km，这些构造为区域性大断裂祁漫塔格主脊断裂的一部分，在地貌上表现为负地形。祁漫塔格主脊断裂两侧发育有明显的三角形断面山，由于受后期地质作用的影响，其产状很不稳定，局部变化大。该断裂控制了该地区岩浆岩展布，也是该区最重要的铀矿导矿构造（图 2）。

次级断裂方向多变，主要产状以NNW向和NE向为主，规模多小于1 km，多以破碎带的形式产出，是本区主要的含矿构造。目前发现的Ⅰ和Ⅱ号矿带均发育在构造破碎带中，矿带外围的铀异常点也与次级破碎带关系密切。这些断裂为本区主要的含矿构造，在地貌上多表现为负地形，断裂带内见构造角砾、断层泥及镜面擦痕，断裂带中矿物具有明显的拉长、定向排列特征。构造破碎带内岩石蚀变强烈，主要有水云母化、碳酸盐化、硅化、绿泥石化及黏土化，另见少量金属硫化物，局部见电气石化。断裂带内穿插有晚期细晶岩脉、伟晶岩脉。该断裂带出露地表部分见较多的钙铀云母、铜铀云母等次生铀矿物，次生铀矿物主要发育在各类岩石的裂隙内。

2.3 矿体特征

目前，该区地表共发现两条铀矿化带：Ⅰ号矿带和Ⅱ号矿带。其中Ⅰ号矿带铀矿化带受NNW、NE向断裂构造带控制，延伸长2.3 km左右；产状总体倾向NW，倾角约50°；根据地表探槽揭露，共圈出铀矿体3条（即 M1、 M2和 M3）， 其中 M2铀矿体长 173 m，平均厚度为 1.43 m，平均品位为 831×10－6，产状为 275°～285°∠45°～70°。 Ⅱ号矿带铀矿化带位于黑山沟支流的下游南端，沿走向延伸长1.5 km；根据地表探槽揭露，共圈出铀矿体 3条 （即M4、 M5和M6）， 其中M4铀矿体长112 m，平均厚度为4.02 m，平均品位为582×10－6， 产状为 315°∠65°。

Ⅰ号矿带与Ⅱ号矿带属同一铀矿化带的不同地段，中间被沟谷所切割。

在垂向上，地表及钻孔资料显示，该地区铀矿化自上而下有2条矿体。上部矿体较陡，规模较小，局部达到工业品位，明显受断裂构造控制；下部矿体规模较大，矿体相对较平缓，矿体产于海西期花岗岩与黑云母片岩接触界面附近（图4）。

2.4 矿石结构构造及铀存在形式

产于构造破碎带内的矿石，因受构造作用影响而较破碎，常见矿化花岗岩中的石英等矿物因受构造作用而被拉长。

矿石中的主要铀矿物为沥青铀矿，近地表见铜铀云母、钙铀云母等次生铀矿物。矿石中的沥青铀矿呈细小粒状、脉状产出，多产在细小的碳酸盐脉中，铀矿化与碳酸盐化关系密切。含矿的碳酸盐脉充填岩石裂隙，其形成的时间晚于围岩花岗岩。

2.5 共、伴生元素特征

通过研究发现，铀矿化主要为单铀型，无其他金属元素共、伴生富集，仅在局部地段见少量的黄铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化及方铅矿化。

2.6 蚀变特征

岩石蚀变强烈，特别是构造破碎带内的岩石蚀变更为强烈。主要蚀变类型有碳酸盐化、水云母化、白云母化、硅化、绿泥石化及褐铁矿化等，局部见少量的黄铁矿化。

碳酸盐化：破碎带内岩石碳酸盐化强烈，主要交代钾长石呈脉状、团块状，在碳酸盐脉中见沥青铀矿。

水云母化：主要交代斜长石，在破碎的岩石中水云母化更发育，呈细小片状（图5）、脉状产出。

白云母化：白云母化较普遍，主要交代黑云母、钾长石，其中交代黑云母的白云母多保留黑云母假象。另外，水云母化强烈的部位也可见新生的小片状白云母。

硅化：硅化普遍且强烈，在破碎带内的岩石几乎都有强烈的硅化，蚀变岩见大量新生的石英。

绿泥石化：构造带绿泥石化强烈。绿泥石化有3种产出形态，交代黑云母的绿泥石、呈脉状产出的绿泥石及呈小片状产出的绿泥石（图 5）。

褐铁矿化：构造带普遍发育，主要发育在岩石裂隙内。

3 控矿因素与找矿标志

3.1 控矿因素

3.1.1 岩性控矿

金水口组变质岩是该地区最古老的结晶基底，成熟度高且铀含量高，制约着该地区铀矿化的分布，它是铀成矿的重要铀源。由于区域热动力变质作用，使该地层经受强烈混合岩化作用，地层中的铀活化迁移。青海省核工业地质局一大队2010年铀矿普查中发现的2条含矿构造带，6条矿体就位于元古界金水口岩群与花岗岩体的接触带［4］。

海西期黑云母二长花岗岩与金水口组变质岩为侵入接触关系，在两者接触部位的黑云母二长花岗岩一侧的岩石中见大量变质岩包体。在金水口组二云母石英片岩一侧的岩石因受热接触作用而具有明显的分带性，靠近岩体部位二云母石英片岩中石英发生重结晶作用。变质作用的影响致使变质岩中的铀发生活化迁移，海西期二长花岗岩为活化迁移提供了重要的热源。根据现有资料，铀矿化均产于花岗岩与金水口组接触带附近的花岗岩体边缘过渡带。

综上所述，金水口组变质岩和海西期黑云母二长花岗岩是铀成矿的主要铀源和热源。

3.1.2 构造控矿

通过黑山铀矿点构造特征分析，铀矿化、铀异常均位于祁漫塔格主脊断裂南侧的花岗岩体内，与主干断裂相距最远不大于10 km，而且表现出远离主干断裂矿体品位逐渐变低的趋势，指示主干断裂对矿床的控制作用。该断裂构造为导矿构造，主干断裂带内本身并不含矿，铀矿体主要赋存于与主干断裂相连通的次级构造破碎带中，次级构造控制了铀矿体的产状与形态，次级构造为该区容矿构造。这些特征与我国南方花岗岩型、火山岩型等热液型铀矿构造控矿的特点相似，两者构成了大断裂导矿、次级断裂容矿的完整热液活动体系，联合控制了铀矿的空间定位。

3.1.3 热液蚀变控矿

研究发现，铀矿体附近围岩普遍发育硅化、水云母化、绿泥石化和碳酸盐化等热液蚀变，与铀矿化最为密切的蚀变为碳酸盐化和水云母化。

3.1.4 岩脉控矿

在铀矿化地段均见有晚期伟晶岩脉产出，伟晶岩脉本身没有铀矿化，但在伟晶岩脉边部与花岗岩接触部位铀矿化有加强的趋势，指示脉岩与铀矿富集具有一定的关联性。

综上所述，变质片岩混合岩、花岗岩体边缘过渡带、晚期岩脉、断裂构造和热液蚀变联合控制了该区铀矿化，即基底变质岩为铀成矿重要铀源，岩体侵入作用则为成矿提供了热源，断裂构造构成了含矿热液富集成矿的通道和富集场所，晚期岩脉可能与铀矿为同构造产物，热液蚀变是铀成矿热液活动的直接产物。

3.2 找矿标志

3.2.1 围岩标志

根据控矿因素分析，祁漫塔格主脊断裂旁侧花岗岩与变质岩接触部位是找矿的重要区域，尤其是接触带附近花岗岩体边缘过渡带是该区碎裂蚀变岩型铀矿找矿的重点，是该区铀矿最重要的找矿标志。由图3可见，已发现的铀矿体、铀异常均位于海西期黑云母二长花岗岩与金水口组变质岩侵入接触带的花岗岩过渡带之内。

3.2.2 构造标志

区域性大断裂及与之相连通的次级构造是铀矿重要赋存部位。祁漫塔格主脊断裂两侧10 km范围内为该区铀矿重要赋矿空间。断裂构造是该区铀矿最重要找矿标志。

3.2.3 蚀变标志

通过蚀变与铀矿化关系分析，铀矿与碳酸盐化、水云母化、绿泥石化和硅化等蚀变，尤其碳酸盐化和水云母化蚀变关系密切，这些蚀变作用为本区铀矿找矿的重要标志之一。

3.2.4 放射性标志

放射性异常显示对浅表铀矿化指示明显，而浅表铀矿化通常在其深部也发育铀矿体。

该区已发现的矿点、矿化点均产于地面伽马高场区内。经青海省核工业地质局一大队地质调查，该区铀质量分数一般为40×10－6～218.1×10－6， 最高值达到 860.1×10－6， 富 U，w（Th）/w（U）＜1.826， 放射性异常为铀所引起［4］。

该区已发现铀矿化在水系沉积物U、Th、K放射性高场区。由图2可见，在I号矿体发育部位，水中铀异常含量可达2.4×10－4g·L-1，高出外围的水中铀异常含量1个数量级（外围为 1.02×10－5～2.6×10－5g·L-1）。

说明该区放射性异常为铀矿找矿重要标志之一。

4 结 论

通过研究祁漫塔格地区黑山铀矿点铀成矿特征，总结该区铀矿控矿因素，认为变质片岩混合岩、花岗岩体边缘过渡带、晚期岩脉、断裂构造和热液蚀变联合控制着该区铀矿的形成和空间定位；提出了铀矿找矿标志：围岩标志——花岗岩体边缘过渡带，构造标志——祁漫塔格主脊断裂两侧；蚀变标志——碳酸盐化、水云母化、绿泥石化和硅化；放射性标志——放射性高场。指出在祁漫塔格地区寻找碎裂蚀变岩型铀矿的重点区域为祁漫塔格主脊断裂两侧的花岗岩边缘过渡带。

［1］于文杰，薛连明.略论祁漫塔格地质构造特征［J］.西北地质， 1986， 3:15-18.

［2］拜永山，常革红，谈生祥，等.中华人民共和国区域地质调查报告（比例尺1∶250 000，库郎米其提 幅 ，J46C003001） ［M］. 青 海 省 地 质 调 查 院 ，2004， 2:116－121， 230－240.

［3］杨生德，李世金，赵俊伟，等.全国矿产资源潜力评价.青海省祁漫塔格地区典型示范总体成果报告［R］. ［出版者不祥］，2009:90-92.

［4］徐加求.青海黑山铀矿地质特征及找矿前景［J］.西部探矿工程，2010，（8）:107-111.

［5］俞永强.黑山南坡铀矿地质特征与成因［J］.青海大学学报：自然科学版，2012，30（3）:59-62.

［6］姚春玲，朱鹏飞，蔡煜琦，等.祁漫塔格地区铀成矿控矿因素及成矿预测［J］.铀矿地质，2011，27（1）:13-18.

［7］伍跃中，王 战，过 磊，等.东昆仑祁漫塔格地区花岗岩类时空变化的构造控制：来自钾钠含量变化的证据［J］.地质学报， 2009， 83（7）:978-979.

［8］王秉璋，罗照华，李怀毅，等.东昆仑祁漫塔格走廊域晚古生代—早中生代侵入岩岩石组合及时空格架［J］.中国地质， 2009， 36（4）:32-33.

［9］沈远超，杨金中，王岳军，等.新疆东昆仑祁漫塔格地区上三叠统火山岩岩石成因初探［J］.大地构造与成矿学， 1999， 79（1）:32-33.

［10］刘红涛.祁漫塔格陆相火山岩:塔里木陆块南缘印支期活动大陆边缘的岩石学证据［J］.岩石学报，2001， 17（3）:339-350.

［11］沈远超，杨金中，刘铁兵，等.新疆东昆仑祁漫塔格地区上三叠统火山岩的年代及构造环境研究［J］. 地质与勘探， 2000， 36（3）:33-35.

［12］刘兴忠，冯明月，陈 功，等.中国铀矿找矿指南［M］.中国核工业地质局，1997:1-140.