地质异常成矿理论在多本沟地区铀成矿预测中的应用

包乃柱，牛子良，李强

（核工业243大队，内蒙古赤峰 024000）

地质异常成矿理论在多本沟地区铀成矿预测中的应用

包乃柱，牛子良，李强

（核工业243大队，内蒙古赤峰 024000）

多本沟地区位于华北地台北缘内蒙地轴之内，已发现多个铀矿点、异常点。运用地质异常成矿理论分析研究区地质体时空异常特征与铀矿化的关系，认为研究区处于地质体时空异常叠加的部位，具有深部找矿潜力。

多本沟；铀成矿预测；地质异常成矿理论；华北地台

地质异常成矿理论认为：地质异常为一个具有时空结构的物质实体，在时间上具有不连续性和突变性，在空间上具有不均一性和多样性，这种特征决定了地质异常演化的不可逆性、继承性和叠加性，最终导致了不同时期、不同地理位置和不同元素的富集成矿［1-2］。多本沟地区正处于铀多金属元素时间空间异常的耦合部位，已经发现了较好的铀矿找矿线索，但目前仅对地表矿化进行浅部揭露，缺乏系统研究。运用地质异常理论分析多本沟地质异常耦合特征，对下一步系统开展深部找矿工作具有指导意义。

1 区域地质异常特征

1.1 空间异常特征

研究区位于华北地台北缘与兴蒙地槽褶皱带接触过渡部位（图1），具有南台北槽的突变性特征；其深部地质构造处于上地幔由隆起向坳陷突变转折部位（图2）；空间的突变性为形成壳源重熔型流纹质岩浆创造了前提条件，又为裂陷-玄武岩的火山热水叠造富集成矿提供了背景条件［3］。

图1 多本沟地区大地构造位置略图Fig.1 Tectonic sketch of Duobengou area

图2 多本沟地区深部构造特征略图（据张尔匡，1983）Fig.2 Sketch of structural characteristics at depth of Duobengou area（After ZHANG Erkuang，1983）

1.2 时间异常特征

研究区经历了火山盆地基底演化期、晚侏罗世火山岩盖层演化期和白垩–新近纪裂陷构造-玄武岩热盖演化期3个构造演化期，形成了区内火山盆地“三层楼”结构，在时间上具有不连续性和继承性特征。时间上的不连续性，使研究区内铀经历了3期次预富集：新太古代基底红旗营子群多期混合岩化导致第1次铀预富集；海西期壳源重熔型花岗岩浆的活化导致第2次铀预富集；火山岩盖层壳源重熔中酸性火山岩（以上侏罗统张家口组3段为主）活动导致第3次铀预富集。时间上的继承性，随着火山岩从老到新，从上侏罗统白旗组中性火山岩到上侏罗统张家口组富铀酸性火山岩的演化，使铀平均含量由1.90×10-6增加到7.70× 10-6，最高可达8.80×10-6［4］，最终导致了白垩纪—新近纪裂陷火山热水叠加富集铀钼成矿。

1.3 异常耦合特征

研究区大地构造位置、深部构造体系的突变性和地质演化史上的不连续性、继承性的耦合，最终形成了区内以EW、SN、NE、NW和NNE向等5组断裂为主的网格状构造格架（图3）。

构造的不连续性作用和后期潜火山岩体的继承性活动，导致铀及多金属元素多期活化富集，最终在区域上形成了规模较大成矿带，即：沽源—红山子铀多金属成矿带。该带已发现130余处多金属矿床，7处铀矿床及100余个铀矿（化）点。研究区处于该带中段。

2 研究区地质异常特征

2.1 地质异常特征

2.1.1 岩性异常

研究区出露岩性主要为张家口组2段酸性、中酸性火山岩及火山碎屑岩，整体铀含量较高。其中占盆地盖层岩性主体的熔结凝灰岩铀含量高达12.66×10-6。铀矿化与其中的酸或亚碱性熔岩密切相关。

2.1.2 构造异常

研究区处于火山构造的边缘，隆起与坳陷的结合部位，断裂构造和火山机构发育。火山机构有多本沟6号—小锥子山环状构造，鸡冠砬子火山颈构造和杨家砬子梁顶火山口及环状构造（图4）。

图3 多本沟地区区域构造格架略图Fig.3 Regional structure sketch of Duobengou area

图4 多本沟地区构造特征略图Fig.4 Geological sketch of structural features in Duobengou area

研究区断裂构造主要有NE、NW和EW 向3组，以NE向最为发育，不仅规模大而且连续性好（图5）。火山机构和断裂构造交汇部位是地质体中相对薄弱的部位，断裂构造多切穿火山岩盖层，并与基底构造相连，与铀成矿作用密切相关，控制着一系列矿化、异常点的产出。

2.1.3 潜火山岩体侵位异常

研究区内潜火山岩极为发育，并具有不连续性和继承性活动特征。主要有安山玢岩、正长斑岩和流纹斑岩等，均呈岩株状产出，为铀成矿的热源体和有利的铀源体。潜火山岩侵入火山岩盖层，侵入部位即为突变部位，热液蚀变强烈，多发育大面积褪色蚀变，同时见有较多的金属硫化物。

2.1.4 围岩蚀变

研究区围岩蚀变发育，远矿围岩蚀变主要为水云母化，多发育于断裂夹持区及断裂构造两侧；近矿围岩蚀变主要为硅化、萤石化和网脉状赤铁矿化，局部见黄铁矿化、方铅矿化和辉钼矿化，研究区内的21号铀矿点见有较多的次生铀矿物。

2.2 地球物理异常特征

沿着NE向构造及构造夹持区形成了一系列NE向伽马、活性炭和径迹高场（图6），地球物理异常场即为构造、岩体和蚀变异常耦合的一个具体表现。

图5 多本沟地区地质略图Fig.5 Geological sketch of Duobengou area

图6 多本沟地区物探异常略图Fig.6 Sketch of geophysical anomaly in Duobengou area

2.3 异常耦合特征

岩性异常提供了铀源，构造异常提供了通道，潜火山岩体侵入异常提供了热源，次级裂隙、不同岩性之间的接触面提供了赋矿空间。岩性、构造和潜火山岩体的耦合导致了大范围热液活动的产生，不连续性和继承性的热液活动使铀多期富集，最终在岩性、构造和蚀变耦合部位形成了整体呈NE向展布的一系列物探异常场和矿化、异常点带。

其中21号铀矿化点浅部见有高品位铀矿体，矿体呈透镜状产于F21断裂构造（正断层）膨胀异常部位以及断裂与安山玢岩体耦合部位（图7、8），铀平均品位为0.084%，最高达4.190%［5］。

图7 F21号带坑道平面图Fig.7 Planar projection of adit for structure Zone F21

图821 号矿点深部矿体预测图Fig.8 Prediction of ore body at the depth in Occurrence 21

3 结论

研究区处于棋盘火山盆地与围场隆起的过渡变形部位，岩浆活动具有多期性和继承性的特点；张家口组酸性火山岩发育，岩石破碎强烈，与铀矿化密切相关的一系列中低温热液蚀变发育；区内存在若干潜火山岩体和火山机构；存在具有多期性、继承性活动的NE、NW向构造组成的菱形构造格架；存在综合物化探复合异常；坑道内已揭露到与潜火山岩有关的工业铀矿体。

根据地质、物探异常耦合特征，预测出铀成矿的有利部位：1）NE向F21构造异常带；2）F21构造与NW向构造及潜火山岩体耦合部位；3）根据应力特征，认为21号矿点深部存在不连续串珠状富矿体，定位于F21断裂构造由缓变陡而产生的膨胀异常部位，并且与后期安山玢岩脉侵位密切相关。

总之，研究区处于多级致矿异常耦合地段，具有铀成矿前景。

［1］赵鹏大，陈永清，刘吉平，等.地质异常成矿预测理论与实践［M］.北京：中国地质大学出版社，1999:1-5.

［2］张哲儒，毛华海.分形理论与成矿作用［J］.地学前沿.2000，7（1）:195-196.

［3］姜山，张韶华，任伟龙，等.河北省沽源—围场地区火山岩型铀资源评价项目2013年度工作方案［R］.赤峰:核工业243大队，2013.

［4］姜山，高景明，任伟龙，等.河北省沽源—围场地区火山岩型铀资源评价项目2012年度报告［R］.赤峰:核工业243大队，2012.

［5］东北地勘局247大队6分队.河北省围场县围场地区铀矿初查报告［R］.天津:东北地勘局247大队，1988.

Application of geologic anomaly metallogenic theory to uranium metallogenic prediction in Duobengou area

BAO Naizhu，NIU Ziliang，LI Qiang
（Geologic Party No.243，CNNC，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China）

Objective：Duobengou area is located in Inner Mongolia geo-axis at the northern margin of North China Platform.Many uranium occurrences and anomalies have been found in this area.Geologic anomaly metallogenic theory is used to analyze the spatial-temporal relationship between the anomaly of geological bodies and uranium mineralization in this area.It is considered that the superimposed parts of anomalies of geological bodies with different spatial and temporal features possess uranium mineralization potential at depth.

Duobengou；uranium metallogenic prediction；geologic anomaly metallogenic theory；North China Platform

P612；P619.14

A

1672-0636（2015）04-0217-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2015.04.005

受中国核工业地质局铀资源评价项目“河北省沽源—隆化地区火山岩型铀矿资源调查评价”（项目编号：201420）资助。

2014-10-31；

2015-04-03

包乃柱（1966—），男，辽宁盖州人，工程师，主要从事放射性矿产勘查工作。E-mail:Hgy243@yeah.net