布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区成矿地质特征

姚振凯，刘翔，郑大瑜

（1.核工业二三○研究所，长沙410007；2.湖南省核工业地质局，长沙410011；3.中核集团地矿事业部，北京100013）

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区成矿地质特征

姚振凯1，刘翔2，郑大瑜3

（1.核工业二三○研究所，长沙410007；2.湖南省核工业地质局，长沙410011；3.中核集团地矿事业部，北京100013）

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区位于我国东北黑龙江省的中俄边境，是一跨国界的铀成矿区，其中发现一批火山岩型、交代岩型、含煤砂岩型和砂岩型等铀矿床。成矿区铀源丰富，多期次侵入的花岗岩体出露广；火山机构多，中新生代盆地发育，是铀成矿有利区域。俄罗斯境内投入了大批探矿工程量，铀矿勘查程度较高，获得了较好的找矿效果。

布列亚—老爷岭—兴凯中间地块；活化区；铀成矿区；成矿地质特征

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区，系布列亚—老爷岭—兴凯中间地块活化区铀成矿区，位于黑龙江省东北的中俄边境，属一个跨国铀成矿区。在俄罗斯境内分为布列亚和兴凯2个中间地块，并投入了大批探矿工程量，先后发现一批铀矿床，俄罗斯戈罗什柯（М.В.Горошко）等分别称为布列亚铀成矿区和兴凯铀成矿区［1］。鉴于此两中间地块均延伸至中国境内，在我国称老爷岭中间地块，3个中间地块实际上连成一体，都在中生代经历了强烈活化作用，故统称其为布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区［2］。

该成矿区的地质构造和铀成矿研究，经中俄地学人员长期勘查和研究，取得了一系列成果。黑龙江省地矿局把我国境内的与布列亚—兴凯地块相连的地块称为老爷岭地块［3］，陈祖伊等称为伊春—佳木斯地块，并对相关砂岩型铀矿进行了研究［4］。陈国达等把此跨国地块划为布列亚活化区和兴凯活化区［5］。核工业北京地质研究院，分别列为布列亚潜在铀成矿省和兴凯潜在铀成矿省［6］。赵凤民把布列亚和兴凯中间地块的铀矿归为俄罗斯远东铀矿省［7］。笔者从借鉴俄罗斯的成果出发，综合研究该铀成矿区的成矿地质特征，对我国铀矿找矿有实际意义。

1 区域地质特征

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区的大地构造位置，按活化构造理论归为亚欧EW向活化构造带东端的布列亚—老爷岭—兴凯中间地块活化区。该区呈SN向展布，东侧为阿林锡霍特活化区，北为克鲁伦活化区，西北为兴安内蒙活化区，西南为松辽活化区，南为北朝辽鲁活化区（图1）。该活化区为一巨型花岗岩穹隆，构造-岩浆作用发育，以中生代构造-岩浆活化作用最为强烈，形成多阶段多期次的复式花岗岩体。晚期构造叠加作用显著，形成一系列中新生代火山机构、沉积盆地及有关铀矿床。

图1 布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区大地构造简图（据陈国达，等，有修改.1994）Fig.1Geotectonic sketch of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region（Modified after CHENG Guoda，et al.，1994）

该铀成矿区的大地构造演化，经历了前地槽、地槽、地台和活化4个大地构造阶段。结晶基底是新太古界麻山群等，零星出露于我国黑龙江境内的八面通隆起、虎头隆起及俄罗斯契格多曼隆起、图兰隆起等地，岩性为绢云母绿泥石片岩、绿帘石绿泥石片岩、黑云母石英片岩、石墨片麻岩、混合岩、混合花岗岩、二云母斜长片麻岩、角闪石片麻岩、二辉麻粒岩等，岩石为深变质的角闪岩相。过去曾把麻山群列为古元古界，但我国测得麻山群中二辉麻粒岩的辉石年龄为2 559 Ma，说明麻山群应列为新太古界［3］。这些新太古代变质岩组成的构造层，呈EW向穹隆分布，标志着新太古代麻山运动属EW向构造系，为前地槽阶段形成的前地槽层（表1）。

古元古代至新元古代末期为地槽阶段。在坳陷区多次交替形成火山岩和沉积岩，我国古元古界兴东群厚达7 320 m，测得年龄为1 860～1 840 Ma；新元古界张广才岭群厚达3 330 m，测得年龄为672～627 Ma。这些岩石为中浅变质的片岩、千枚岩系，夹细碧角斑岩、硅质岩，构成优地槽型建造组合。新元古代晚期地槽回返，产生初次造山作用，伴有深大断裂形成和二长花岗岩体、花岗闪长岩等侵入，其同位素年龄分别为1 200～1 000 Ma、900～700 Ma和670 Ma，构成地槽构造层。此后山地剥蚀，转为地台阶段。

早寒武世至中三叠世为地台阶段。早寒武世地壳下沉，海水漫浸，沉积了厚约300 m的石灰岩、泥灰岩、硅质岩和粉砂质页岩等，以不整合上覆于地槽构造层之上。中寒武世开始海退，致使中寒武统至下泥盆统缺失。中泥盆世起地壳震荡运动频繁，海陆沉积交替，至中三叠世形成一套地台型陆源砂页岩建造、碳酸盐岩建造、凝灰质砂页岩建造和含煤砂页岩建造等组合，其中上石炭统有厚超出10 m的滨海相煤层，显示为地台型浅海与平坦陆地环境。地台阶段晚期有断裂活动，形成中基性、碱性火山岩喷发及钾质黑云母花岗岩侵入。上述岩石组合属地台构造层。

晚三叠世至今为活化阶段。晚三叠世至晚白垩世地壳发生强烈断块运动，形成中生代裂谷和断块造山（第二次造山），构成盆岭反差大的构造地貌。盆地内为分选性差，厚度达8 000～12 000 m的陆源红色碎屑岩建造、凝灰质砂页岩建造、含煤砂页岩建造、含油砂页岩建造及陆相火山杂岩建造等。其中晚侏罗至早白垩世末形成的布列亚煤田，在厚达2 000 m的早白垩世煤系内，有25层可采烟煤，储量达5.4×109t。沿断裂形成大量燕山期花岗岩体。进入新生代后地壳构造-岩浆活动减弱，晚新近纪形成次火山岩及厚达76 m的黑灰色气孔状-致密块状玄武岩岩被，不整合覆盖于白垩系或更老地层之上。第四纪部分地区下沉，堆积了较厚的湖相细砂、亚黏土等沉积。它们共同组成活化构造层，现阶段的大地构造性质属中间地块活化区。

据地球物理资料，深部构造为近SN向的上地幔坳陷区，东侧莫霍面平缓抬起，属EW向活化构造带与NE向西太平洋构造带复合地段，外地壳厚度为32～40 km，属典型的成熟度较高的陆壳。构造运动的水平和垂直位移幅度都大，有著名的NE向郯庐断裂穿越，近期仍有断裂活动，曾发生多次强烈地震。

区内构造复杂，断块断裂发育，以兴凯中间地块东南区为例说明。该区深部构造具有不同系列的构造圈漏斗，壳源和幔源物质在此进行对流。在中新生代中间地块边缘发生强烈水平运动，导致岩层呈NNE走向。EW、NNE向断裂发育，构成明显的经纬方格断块。此外，还有NE、NW、SN向线形断裂和环状断裂，线形断裂以EW向的最为发育。这些断裂控制着岩浆岩及大型破火山口型火山-构造盆地、火山-构造隆起分布，及大量中心型火山喷发。沿断裂广泛发育着钠长石化、绢云母化等热液-交代蚀变作用和内生金属矿化。EW、SN向断裂形成最早，古老火山岩带沿这些断裂分布，并被花岗岩带分割开。NW向断裂可能形成于中新元古代，控制着晚寒武世的酸性岩浆岩分布。NNE向断裂形成最晚，使兴凯中间地块呈NNE向棱角形态。

表1 布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区大地构造和地质建造演化Table 1Evolution of geotectonic and geological formation of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region

2 铀成矿单元划分及铀成矿地质特征

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区的成矿单元划分，按成矿区、成矿集结区、矿田、矿床等4个层次，即布列亚、兴凯和老爷岭3个铀成矿集结区，3个铀矿田：麦尔金、小欣甘、南西涅戈尔铀矿田；20处矿床（表2）。

成矿区内的铀矿床类型，按含矿主岩依其总铀资源量排序为：火山岩型（拉斯多奇卡、卡缅努什）、花岗岩外带型（莫洛杰日）、煤盆砂岩（拉科夫）和砂岩型（绥棱）、交代岩型（费尼克斯）及磷块岩型（帕齐格罗夫）等5种。

2.1 布列亚铀成矿集结区

布列亚铀成矿集结区，位于黑龙江省北侧俄境内同名中间地块，主要分布有不同时代的花岗岩类。结晶基底是太古宙变质杂岩，是经多次花岗岩化后呈残块形式保存下来。其上沉积了元古宙至早寒武世碳酸盐-陆源碎屑沉积，中寒武世至中三叠世沉积缺失，晚三叠世至中侏罗世为陆源碎屑沉积，上述沉积主要分布在东部地区。中侏罗世至早白垩世有花岗岩类侵入及火山喷发，形成中新生代安山岩为主的火山岩带及含煤山间盆地。铀成矿时代为晚古生代及中新生代，铀矿类型主要为火山岩型、花岗岩型和磷块岩型，这些铀矿床分别归属麦尔京矿田和小欣甘矿田。

麦尔京铀矿田位于布列亚中间地块中部，麦尔京坳陷东侧的NE向长条块状隆起内（图2）。据重力测量资料，坳陷南部为不对称结构，北西侧较平缓，往东盆底逐渐下降至深2 000～3 000 m。坳陷基底有厚约1 700 m新元古代黑云母、二云母片岩、云母-长石-石英片岩、角闪石片岩、石英岩和大理岩等，变质程度属深变质的角闪岩相，有新元古代花岗岩类穿切。其上有厚约800 m的震旦纪灰岩、白云岩夹千枚状板岩，及厚约1 300 m含有机残骸的早寒武世碳质板岩、硅质板岩、粉砂岩和砂岩，并被奥陶纪二云母、黑云母花岗岩类所穿切。早泥盆世地层呈被隔离构造块段出现，并以中酸性火山岩和火山-沉积岩为主，特别是凝灰质砾岩和砂岩发育，其次是浅海相层凝灰岩、粉砂岩、灰岩和凝灰质砂岩。石炭系由长石砂岩、砾岩、凝灰质砂岩、流纹英安岩和层凝灰岩等组成，以不整合上覆于前寒武系之上。晚石炭世花岗岩类侵入体有角闪石-黑云母花岗岩和角闪石花岗岩、花岗闪长岩、石英-闪长岩及斑状中细粒黑云母花岗岩。晚期花岗岩类比早期分布更为广泛，并以大岩基形式产出。晚二叠世正长岩和花岗正长岩出露于矿田南部，早三叠世浅色黑云母花岗岩穿切较老的侵入体。

表2 布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区成矿单元Table 2Metallogenic units of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region

图2 麦尔京铀矿田地质略图（据М.В.Горощко，2006）Fig.2Geological sketch of Maierjing uranium field（After М.В.Горощко，2006）

矿田内震旦纪至早寒武世地层含铀量较高，其中含石英-云母的岩层及碳硅质板岩，平均铀质量分数为6.6×10－6和23.0×10－6，黑云母花岗岩类含铀质量分数达7.9×10－6，而且铀浸出率达74%～93%，可为尔后铀活化提供成矿铀源。多数铀矿床分布受斜切的断裂构造控制，有的分布于花岗岩外接触带中。矿田铀矿化均产于断裂破碎岩带内，集中分布于3个矿结内：

1）图尤尼曼矿结，位于矿田北部，分两条NW向相互平行的鲁卡切克和阿隆京铀矿化带。南侧鲁卡切克铀矿化带有乌斯洛夫铀矿床，赋存于有花岗斑岩、花岗闪长斑岩和流纹斑岩穿切的中元古代变质的长石砂岩、石英砂岩、粉砂岩及千枚状板岩内。北东侧的阿隆京铀矿化带有莫洛杰日铀矿床产于有流纹岩及闪长岩脉穿切的，且多次破碎和角岩化的新元古代砂砾岩中，用了超出3 km坑道工程量揭露。

2）塔里布占矿结，位于矿田中偏东侧，有奥森和九月矿床分布。铀矿化赋存于陡倾断裂交代蚀变角砾岩带内，矿化带长约8 km，厚为0.5～6 m，矿体为不规则状、透镜状和脉状，矿石年龄为257～200 Ma。

3）苏拉林矿结，位于矿田西南侧，有苏拉林矿床分布。其中有多时代的中酸性火山岩发育，铀矿化产于中元古代金云母-角闪石片岩内，矿体为透镜状，与围岩产状吻合，厚度约3.5 m。矿石属铀钼型建造。

小欣甘铀矿田位于布列亚中间地块中南部约8 000 km2的坳陷内，由中元古代-早寒武世片岩、板岩、白云岩、灰岩和角闪岩等，及多期花岗岩类岩体和中生代火山机构组成。中元古代-早寒武世碳硅质板岩铀质量分数为9.8×10－6，厚度为450～1 070 m，产有中型的帕季齐格罗夫铀矿床。早三叠世浅色花岗岩铀质量分数为12×10－6～40×10－6，在其外接触带夕卡岩化和角岩化岩石中，以及卡缅努什和萨格迪-比尔等火山机构中，产有成矿年龄为130 Ma、100～80 Ma的铀钼型矿床，如卡缅努什火山机构内有卡缅努什、拉斯多奇卡及斯维特铀矿床，萨格迪-比尔火山机构中有斯卡里铀矿床（图3）。

2.2 兴凯铀成矿集结区

兴凯铀成矿集结区只有一个南西涅戈尔铀矿田，分布于兴凯湖东南侧南西涅戈尔中新生代坳陷盆地内，面积约11 000 km2（图4）。盆地基底为前新元古代云母-石英-长石片岩，其上不整合覆盖着新元古代-早古生代云母板岩，厚度达4 000 m。

图3 小欣甘铀矿田地质平面略图（据М.В.Горощко，2006，有删减）Fig.3Geological sketch of Xiaoxingan uranium field（Modified after М.В.Горощко，2006）

矿田在中元古代-早寒武世为冰川谷，形成巨厚的富含V、Ni、Co、Mo、U、Ag和B的硅质碳酸盐岩和黑色岩系，属大陆边缘沉积。中-晚寒武世形成磨拉石建造。晚寒武世-奥陶纪形成穿切下寒武统的各种成分的侵入岩，测得辉长岩和辉岩的同位素年龄为（559±87）Ma。奥陶纪形成辉长岩-正长岩混合成分的裂隙型侵入体及其后的花岗岩体群，以及磨拉石沉积，并以不整合覆盖于寒武纪碳酸盐岩系之上。泥盆世-早石炭世形成厚度较大的火山岩系，晚二叠世在破火山口内发育有玄武岩、安山岩、流纹岩和混合成分的含化石凝灰岩。早白垩世沿NE向断裂有花岗闪长岩侵入，并形成西涅戈尔山系。在中新生代隆起区内的古生代岩石产生强烈冲刷剥蚀，导致许多含铀岩层出露地表，有利于地面铀矿普查找矿工作。新生代开始形成陆源含煤盆地。矿田内有3种铀矿床类型：

图4 南西涅戈尔铀矿田略图（据М.В.Горощко，2006，有修改）Fig.4Geological sketch of Nanxiniger uranium field（Modified after М.В.Горощко，2006）

1）煤盆砂岩型铀矿床，如拉科夫、奥捷尔谷矿床，是新生代淋积型经热液叠加改造的多因复成铀矿床，矿石年龄为28～23 Ma。矿床产于底部砂岩中，分布于基底隆起边坡或盆地边缘。这类铀矿床形成的条件是：（1）基底花岗岩含铀量高，看成是主要成矿铀源体；（2）基底上的新生代风化壳厚度大，其中赋存着大量活动铀参与成矿；（3）盆地内含有大量吸附铀的有机质沉积；（4）新近纪出现强烈的隆升构造运动，使盆地基底隆起，并形成一系列由基底隆起相分隔的小型自流盆地，使分散的同生沉积铀富集成圈闭；（5）新近纪末出现酸性岩浆活动，使地温梯度加大，自流盆地水加热，促进铀成矿富集，深部热液上升还可能带来铀参与成矿。

2）火山岩型铀矿床，产于早泥盆世酸性流纹岩中，受陡倾断裂控制，形成石英-绢云母交代岩铀-钼矿化，矿石年龄370～340 Ma，如斯摩利和卡麦得矿床等。

3）交代岩型铀矿床，如西涅戈尔、费尼克斯、瓦西安诺夫和利波夫等矿床。这类矿床是古生代黄铁细晶岩化和钠长石化带的热液型铀-钼型矿床，与北哈萨克斯坦铀-钼矿床相似，铀矿化与泥盆纪火山岩及陆源碎屑岩、碳酸盐岩中的黄铁细晶岩化和钠长石化带有关，受层间断裂带及陡倾断层控制，与泥盆纪流纹岩时代相同的浅色花岗岩小侵入体有关，分布于泥盆纪火山岩带内。

俄罗斯学者认为，在兴凯湖东北侧的俄罗斯境内，有一NE向延伸的卡巴尔京铀成矿远景区，发现五处热液型和两处淋积型铀矿化，规模尚未成型，只作为潜在成矿区段看待。

2.3 老爷岭成矿集结区

老爷岭成矿集结区位于我国黑龙江省老爷岭中间地块活化区内，有各个时代的花岗岩类多次侵入，特别是中生代花岗岩更广泛分布，以及中新生代中小型沉积盆地和火山盆地极其发育。地块的结晶基底和盆地基底岩石含铀量高，其中印支期花岗岩含铀量为7×10－6～15×10－6，晚侏罗世凝灰岩和安山岩含铀量为3.51×10－6～6.91×10－6，可提供丰富的成矿铀源。铀成矿条件较为优越，在井家店盆地发现绥棱矿床，及在牡丹江盆地发现山市矿床，此两矿床均为砂岩型铀矿床［4］，在尚志县帽儿山塌陷式火山盆地内找到一些铀矿点［8］。但由于过去交通不便等种种原因，该成矿区总体是铀矿勘查和研究程度低，有待加大勘查和研究工作力度。

2.4 铀矿成因及成矿演化规律

布列亚—老爷岭—兴凯铀成矿区的成矿作用，具有多种铀源与主铀源成矿复合，多阶段、多期次与主阶段、主期次成矿复合，多成因与主成因成矿复合，前后累积叠加复合成矿的多因复成规律［9］。

如小欣甘矿田成矿铀源体是多种多样的，中元古代-早寒武世碳硅质板岩，含铀量为9.8×10－6，含铀层厚度为数十米至3 000 m，延伸长达40 km，铀浸出率约74%。花岗岩体的含铀量为12×10－6～40×10－6，铀浸出率达93%，可以提供充足的成矿铀源。经前人计算，从1 km3花岗岩的岩浆期后作用，可提供不少于25 000 tU参与成矿。晚寒武世至晚石炭世酸性火山岩含铀量，从5.1×10－6增至14.1×10－6，火山岩的活性铀含量为30%～40%，从而看出成矿铀源层体是丰富多彩的。俄罗斯学者认为，矿田的主要成矿铀源层体为花岗岩和火山岩。

铀成矿作用具多阶段多期次复合成矿规律，反映在铀矿石年龄具有多值性。有720、560、480、415、275、129～89、20 Ma等。其中720、560 Ma相当于地槽阶段晚元古代含矿主岩沉积-成岩期的铀预富集，通常未达到工业品级。矿石年龄480、415、275 Ma可能属古生代构造-岩浆作用改造期铀的叠加富集，部分钠长岩铀矿石年龄为400 Ma，早泥盆世火山岩内的铀矿石年龄为370～340 Ma。早石炭世火山岩-侵入体内铀矿石年龄为270 Ma，是岩体改造成矿的铀富集。矿石年龄175～65 Ma，80～20 Ma是活化阶段多次的工业铀叠加富集，属主要铀成矿阶段。

铀矿床的形成具多种成因和主成因复合规律，如麦尔京铀矿田含铀的震旦-寒武纪碳硅质板岩，是经过沉积-成岩期层控成因的铀富集成矿作用，其年龄相应为720～560 Ma。花岗岩类侵入产生铀再次成矿富集叠加作用，其年龄值为300 Ma，而铀钼矿化的主成因属岩浆期后的热液成矿作用，其工业矿石年龄为260～230 Ma。

南西涅戈尔铀矿田产于白云岩中的帕季齐格罗夫矿床的成因，存在热液、沉积和变质成因等多种不同观点。从多因复成成矿角度分析，成矿物质铀和磷来自震旦-寒武纪富含铀磷的磷块岩、碳硅质板岩和碳酸盐岩系，因岩石富含炭质有利于吸附铀和磷，导致含矿岩系在沉积-成岩期有明显的铀预富集。在花岗岩侵入接触变质过程中，对先成含矿岩系内的铀和磷产生再次活化迁移和富集，含矿岩系的去白云石化，使铀磷矿化度进一步增强。工业铀富集是活化阶段热液成矿叠加富集，形成多种成因和热液主成因复合的多因复成铀矿床。

3 结语

从与我国老爷岭中间地块相毗邻的布列亚和兴凯中间地块的地质构造和成矿演化史，及其找矿成果和成矿规律进行铀成矿对比分析，结合我国南岭东段铀成矿区成矿特征，认为老爷岭中间地块铀成矿地质条件较为优越，找矿潜力大，远景乐观。依据是：1）含铀层位厚度大，含铀量高，成矿铀源丰富多样；2）多期次侵入的复式花岗岩体出露广，尤其是中生代花岗岩体大面积分布，花岗岩铀含量高，为找花岗岩型铀矿提供有利条件；3）火山机构多，火山岩含铀量高，是火山岩型铀矿床的找矿前提；4）断裂发育，断裂活动期次多，在有利成矿的岩性基础上，有利于铀活化成矿；5）中新生代火山盆地和沉积盆地发育，是白垩纪火山盆地及白垩系古河谷砂岩型和古、新近系煤盆砂岩型铀矿床的有利找矿空间。

目前我国在该区总体的找矿揭露和研究工作程度还显不足，建议除对已发现的砂岩型和火山岩型铀矿床、矿点进一步扩大找矿外，在地表地质工作基础上综合分析有利成矿地段，投入必要的钻探工程量进行揭露工作，相信会有良好的找矿效果。

［1］МВГорошкоидр.Meталлогенияурана Дальнего Востока России［M］.Наука：Москва. 2006：162-219.

［2］姚振凯，刘翔，郑大瑜.亚欧东西向活化构造铀成矿带划分依据及铀成矿域分布［J］.铀矿地质，2014，30（4）：193-199.

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Geological characteristics of Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region

YAO Zhenkai1，LIU Xiang2，ZHENG Dayu3
（1.ResearchInstituteNo.230，CNNC，Changsha410007，China；2.HunanNuclearGeologicalBureau，Changsha410011，China；3.DepartmentofGeology&Mining，CNNC，Beijing 100013，China）

Bulieya-Laoyeling-Xingkai uranium metallogenic region is situated at Sino-Russian border in Heilongjiang of Northeast China.A number of volcanic type，metasomatite type，coal-bearing sandstone and sandstone-type uranium deposits have been found in this uranium region.The region is favorable uranium metallogenic area where have been rich source，intrusive granite rock plutons massissue exposed wide，many volcanic edifice and developed Cenozoic basin.A lot of exploration engineering for uranium prospecting have been performed in Russia part of this uranium region and numerous important information have been obtained from those exploration works.And good prospecting results have been obtained.

Bulieya-Laoyeling-Xingkai median massif；activated region；uranium metallogenic region；metallogenic geological characteristics

10．3969/j．issn．1672-0636．2016．04．001

P619.14

A

1672-0636（2016）04-0187-09

2014-08-07；

2015-08-11

姚振凯（1934—）男，江西兴国人，高级工程师（研究员级），长期从事铀矿床和铀成矿学研究工作。E-mail：yaozhenkai123@163.com