大陆铀成矿带（区）大地构造区划探讨

姚振凯，黄宏业，刘翔，徐勇

（1.核工业二三〇研究所，湖南 长沙 410007；2.湖南省核工业地质局，湖南 长沙 410011）

铀元素属地球化学性质较活泼的重金属元素，易聚易散，形成的铀成矿带（区）较多，铀成矿带（区）大地构造区划较为复杂。大陆铀成矿带（区）大地构造区划是铀成矿学的核心内容之一，相同或相似的大地构造成矿带（区），具有相同或相似的成矿地质构造背景和成矿大地构造演化史及成矿远景。大陆铀成矿演化具有明显的方向性，从太古宙到显生宙，特别是到中、新生代，总体趋势是铀成矿大地构造区类型变多、铀成矿规模变大。前人对大陆铀成矿区的研究，多以铀矿床或铀矿床类型为依托，很少以成矿区大地构造单元为基础［1-20］。本文结合笔者近年对国内外一些铀成矿带（区）的研究［21-31］，运用以大地构造单元为基础，采用洲际铀成矿带（域）、铀成矿省和铀成矿区（带）的三级划分方案，并首次运用成矿单元的铀矿床数和铀资源量的量化标准，对大陆铀成矿带（区）进行大地构造区划，以便于进行铀成矿对比和评价研究。这种区划对区域铀成矿评价和区域成矿研究，具有一定的理论意义及实际意义。

1 铀成矿带（区）大地构造区划原则

1.1 铀成矿带（区）命名

铀成矿带，顾名思义在平面图上呈带状形态，当规模很大，跨越洲际范围时称其为洲际铀成矿带，可在成矿带前端冠以地质构造名称，如亚欧东西向构造铀成矿带［25］、科迪勒拉-安第斯山铀成矿带、阿尔卑斯-喜马拉雅铀成矿带等；当规模较小，在局部大地构造单元内分布时称之为铀成矿带，并在成矿带前端冠以局部地质构造名称，以反映铀成矿带范围和大致边界，如中克兹尔库姆铀成矿带［26］、南岭铀成矿带、赣杭北东向成矿带等。

铀成矿区（域）中当空间分布不具带状形态特征，但规模为跨洲际范围时称成矿域，并冠以跨洲际地质构造单元名称，如非洲-阿拉伯铀成矿域［18］；当为局部较小规模的大地构造单元分布时称成矿区，并冠以局部构造名称，如伊犁铀成矿区、伊盟铀成矿区、楚-萨雷苏铀成矿区［28］等。铀成矿区（带）是铀成矿学研究的重点对象，是以一个最小的基本大地构造单元或局部区域构造单元为基础，具有独立的地质构造发展史和铀成矿演化史，拥有1～2 种以上的主要铀矿床类型，可包含1 个或多个铀矿田。

1.2 铀成矿带（区）大地构造区划原则

大陆铀成矿带（区）大地构造区划的总原则是以铀成矿大地构造单元为基础，结合铀成矿单元内的铀矿床数和铀资源量的量化标准，并采用三级划分方案。最大级是洲际铀成矿带（域），最小级是铀成矿区（带），中间一级是铀成矿省［27］。铀成矿区（带）内的可更进一步详细划分，如铀矿田、矿床和矿带等，但不属本文研究范围。铀成矿带（区）的具体大地构造区划原则是：

首先，成矿单元的大地构造性质是按现阶段现存的大地构造区为原则。有的大地构造单元，如乌拉尔-蒙古地槽褶皱带，是在海西期存在过，但乌拉尔在侏罗纪已经转化为地台区，并一直延续至现今，故现今已不复存在乌拉尔-蒙古地槽褶皱带［4］；又如华东南加里东地槽褶皱带，只在加里东期存在过，后在海西期转化为地台，并于中生代产生强烈构造-岩浆活化作用转化为活化区，且延续至今［22］；再有，科迪勒拉-安第斯山造山带及阿尔卑斯-喜马拉亚造山带［4］两条跨洲际铀成矿带，属中新生代活化所成的二次造山带，故未列入地槽造山带。现今地槽褶皱带内尚未发现铀成矿区分布。

其次，成矿带（区）的空间范围分级原则。若是跨洲际的成矿空间范围，则列入最大的一级大地构造铀成矿单元，称之为洲际铀成矿带（域）；若仅限于洲内范围内，尽管铀成矿跨越多个山系或盆地系列的地质构造单元，成矿空间可能也很大，仍然归属为二级铀成矿单元，称之为铀成矿省；最小的铀成矿基本大地构造单元归为三级铀成矿单元，称之为铀成矿区（带），若其平面形态呈带状，称其为铀成矿带，如中克兹尔库姆铀成矿带、赣杭北东向铀成矿带等，当不呈带状的三级铀成矿单元称之为铀成矿区，如伊犁（盆地）铀成矿区，维季姆（中间地块）铀成矿区［25］等。因此，铀成矿区（带）是铀成矿最小的基本大地构造成矿单元，也是铀成矿学研究的重点对象，可着重查明铀源层体及各岩类含铀性，进行区域铀成矿预测和评价，以及类比铀成矿学研究。

第三，当洲际铀成矿带之间在空间上产生复合重叠时，以显目的晚期大地构造成矿单元为主划分，如滨西太平洋成矿带北段重叠于亚欧东西向构造铀成矿带东段之上，采用归为滨西太平洋铀成矿带。因亚欧东西向构造铀成矿带形成早于滨西太平洋成矿带，而较晚的滨西太平洋构造-岩浆作用及其成矿作用更为强烈和明显。在论述各洲际成矿带形成和演化史时，可详细加以说明。

第四，成矿单元的铀矿床数量和总铀资源规模的定量标准原则。尽管数值统计难以准确，且具动态性质，甚至相差可能悬殊，但不采用量化标准，又难以进行对比成矿研究和评价［26］。为此，笔者尝试采用量化标准，即铀成矿区（带）要≥3 处矿床，铀资源量≥2×104t。这里有可能产生与某些铀矿田相重叠。铀矿床的资源量起点是≥300 t 的常规铀资源，低于此值的按矿点论处。矿床铀品位U＜0.01%的非常规超大型铀矿床，尽管其资源量很大，因当前尚不能开发利用，其铀矿床数和铀资源量均不属统计之列。统计中也因各国标准或统计方法不同，有的采用经济成本核算，有的采用工程勘查程度计算。圈定铀矿体最低品位边界标准也不尽相同，过去有的按0.03%标准，由于铀矿石工艺技术革新，现多按0.01%标准圈定。因而铀资源量统计会产生较大差异，只能作为大致对比参考。有些地区，如越南中部图兰市西虽有9 处铀矿床，具备铀成矿区矿床数量条件，只因其铀资源量尚不足2×104t，而未列入成矿区范畴［1-2］。本文共划分出73 个铀成矿区，含盖1 068 处铀矿床，约1 300×104t 资源量。另外，对铀成矿区铀资源规模作了分级，小型铀成矿区铀资源量≥2×104t，中型≥5×104t，大 型≥20×104t，超 大 型≥50×104t。铀成矿省要≥2 个铀成矿区（带），铀资源量≥10×104t。喜马拉雅和安第斯山［6］两个铀成矿省，目前各已有两处达标的铀成矿区，但各省铀资源总量尚不足10×104t（表1），考虑到此二成矿省可能是因地处高山峻岭，人烟稀少，交通极其不便，开发时间较晚等因素所限，今后可能会勘查出更多铀资源量和增添新的铀成矿区，故仍列入了铀成矿省。洲际铀成矿带（域）要≥2 个铀成矿省，铀资源量≥50×104t。

第五，相同级别的铀成矿单元面积不限的原则。不同地区的相同级别铀成矿单元面积相差可能极大，是因大地构造单元的面积大小所定。如跨越中俄边境的布-老-兴（布列亚-老爷岭-兴凯中间地块的缩称）铀成矿区［16，29］，受跨国的布-老-兴中间地块制约，铀成矿区面积较大，约36×104km2。而一些铀成矿区面积相对较小，如法国中央铀成矿区面积约12×104km2。

一些铀成矿区的铀矿床已采空，为研究铀成矿规律，仍然列入铀成矿区论述。还有些国家和地区当前发现的铀矿床数量和铀资源量尚未达到文内要求，但有较好成矿前景，可作潜在铀成矿单元看待，本文未予列出。

2 大陆铀成矿带（区）大地构造区划方案

依据上述原则和目前笔者手上资料，采用三级划分方案，划分出5 个洲际铀成矿带（域），即亚欧东西向构造铀成矿带、阿尔卑斯-喜马拉雅铀成矿带、科迪勒拉-安第斯山铀成矿带、滨西太平洋铀成矿带、非洲-阿拉伯铀成矿域为一级铀成矿单元；21 个铀成矿省为二级铀成矿单元，其中14 个铀成矿省，为隶属一级的洲际铀成矿单元，属大型二次造山带（如天山、阿尔卑斯山、喜马拉雅山、科迪勒拉山、安第斯山等），或大型活化区带（如西伯利亚地台南缘、华北地台北缘、华东南、澳大利亚中部、东欧地台南缘等）；另有7 个铀成矿省，未能列入洲际铀成矿带（域），而是以单独铀成矿省列出，即波罗的地盾、印度地盾、加拿大地盾、南美地盾、西澳地盾和东欧地台、北美地台构成的铀成矿省；73 个隶属于铀成矿省的铀成矿区带（表1，图1），主要包活化中间地块（如波希米亚、法国中央、阿莫利坎、梅塞塔、维季姆、阿尔古纳-克鲁伦、布-来-兴、松辽、锡林浩特、科罗拉多、怀俄明等），活化地盾（如乌克兰中部［15］、阿尔丹、古塔尔、圣弗朗西斯科、辛格布姆、阿拉瓦利等），活化隆起带（如中克兹尔库姆［26］、中安第斯山、燕山、南岭等），以及较大的内陆盆地（如楚-萨雷苏［24］、锡尔达林、伊犁等）。每个铀成矿区（带）通常有1～2 种类型的主岩铀矿床产出。不同的铀成矿区，可有不同的铀成矿时代和不同的大地构造阶段形成的大地构造层。三级铀成矿单元序列的名称及其相互隶属层次关系与表1 相呼应。

从表1 和图1 看出，铀成矿区（带）分布具极不均匀性，或具相对的密集性特点。亚欧东西向构造铀成矿带内，铀成矿省和铀成矿区（带）最多，占有的铀资源量比重也最大［13］。究其原因，笔者认为，主要是其东段的西伯利亚地台南缘和华北地台北缘两个铀成矿省，受滨西太平洋铀成矿带成矿作用的复合叠加所致，东段东侧总体是中、新生代构造-岩浆活化强烈，形成内生铀矿床为主的铀成矿区，如阿尔丹、额尔古纳-克鲁伦、燕山、红子山-沽源［3］铀成矿区（带）等。而东段西侧为无或弱岩浆-构造活化区，形成外生铀矿床为主的成矿区，如维季姆、赛音山达、锡林浩特、伊盟等成矿区。而该洲际成矿带中段的天山铀成矿省是在加里东-海西地槽造山带铀成矿基础上，再受南侧的阿尔卑斯-喜马拉雅造山构造作用影响，致使天山铀成矿省内的铀成矿区多而密集。如肯-楚-别成矿区和库拉明成矿区内，保存有海西地槽阶段形成的火山岩及花岗岩中的工业铀矿化年龄，与活化阶段形成的主要工业铀矿化重叠现象。特别是在岩浆活化作用不明显的构造活化成铀成矿区内［14，20，28］，形成多个砂岩铀成矿区。这就说明铀成矿区（带）分布的极不均匀性，与铀矿床的分布特征相类似，也是成群成组产出，较少单独孤立分布［1-2］，是受该地区大地构造控矿因素所致。

图1 大陆铀成矿带（区）大地构造区划略图Fig.1 Scheme of the tectonic zoning of continent uranium metallogenic belt-region

表1 大陆铀成矿带（区）大地构造区划Table 1 The tectonic zonation of continent uranium metallogenic belt-region

表1（续）

从图1 中还看出，大陆铀成矿区分布呈极不均匀性的特点，可能是成矿作用发育程度不均衡所致。在西伯利亚地台北部、加拿大地盾北部和非洲地台北部等地，除地质成矿因素外，还可能与当地的气候恶劣，交通不便，人烟稀少，铀矿勘查和研究程度不足等因素有关。

3 铀成矿区大地构造空间分布规律

上文述及，大陆铀成矿带（区）的大地构造区划重点是三级基本大地构造成矿单元——铀成矿区。笔者从铀成矿区的大地构造发展史和铀成矿演化史中得出，铀成矿区大地构造空间分布规律主要有：

1）铀成矿矿区空间分布多在地盾［15］、古地台、年青地台和中间地块［10-12］活化区内，而且铀成矿区数量多，工业意义大。现今未活化的地台区内铀成矿区分布较少，工业意义较为次要。目前只在东欧地台伏尔加台背斜和莫斯科台向斜有两处铀成矿区，在北美地台有美国北大平原和墨西哥湾西岸两处铀成矿区［8］，形成成群产出的中小型铀矿床。由于矿体埋深浅，采冶成本低，仍有一定的经济效益［14］，故而不宜忽视。现今地槽褶皱区内尚未发现铀成矿区分布。从而得出，铀成矿区的大地构造类型主要有5 种［21］：地盾活化区、古地台活化区、年青地台活化区、中间地块活化区和未活化的地台区。

有些学者把中间地块列入地槽褶皱带范畴，因而把中间地块内的一些铀成矿区，列入地槽褶皱带成矿区论述。笔者支持俄罗斯А.Д.Щеглов［17］院士观点，把中间地块与地槽、地台并列独立划分出来。中间地块虽受其周边地槽构造运动的影响，产生反射活化作用，但在大地构造和铀成矿演化方面与地槽褶皱带相比仍存在很大的不同，甚至有质的差别，而且更偏向于小地台特点。中间地块活化铀成矿区大地构造剖面结构与地台活化区相似，由前地槽、地槽、地台和活化等4 个大地构造层组成，具有相对应的大地构造阶段形成的铀成矿因素，先后叠加成矿较为普遍，形成的铀成矿区也较多［10-11］，占有铀资源量比重也大，工业意义重要。

2）上述4 种活化构造铀成矿区，多分布于地盾、古地台和年青地台及中间地块边缘，或在构造单元内部深大断裂构造发育区［15］，并非整个大地构造单元都活化成矿，特别是大面积分布的大地构造单元。如阿萨巴斯卡铀成矿区定位于加拿大地盾西南边缘，铀成矿受北北东向区域性深大断裂制约。乌克兰地盾中部铀成矿区，受控于地盾中部两条南北向深大断裂夹持的断块隆起制约［15］。波罗的地盾活化铀成矿区受边缘及其内部北西和北北西向大断裂控制。

3）活化构造铀成矿区通常有前地槽结晶基底、地槽褶皱基底和地台构造层的富铀层，特别是前地槽结晶基底和地槽褶皱基底的富铀层和富铀岩性，对后来的活化铀成矿富集尤为重要。如乌克兰地盾中部铀成矿区前地槽结晶基底花岗岩类铀质量分数达6.7×10-6，托科夫花岗岩铀质量分数甚至达到100×10-6［5］；阿萨 巴斯卡铀成矿区前地槽结晶基底花岗岩铀质量分数为（3.2～15）×10-6，富铀的辉绿岩铀质量分数达300×10-6；澳大利亚派因-克里克地槽褶皱基底石墨片岩铀质量分数达130×10-6，花岗岩铀质量分数达12.5×10-6；捷克波希米亚铀成矿区［23］前地槽结晶基底花岗岩铀质量分数为（5～15）×10-6，地槽褶皱基底碳硅质片岩铀质量分数为5.7×10-6。

4）活化构造铀成矿区按构造-岩浆活化方式，可分为4 种类型活化区［22］：①侵入-构造活化区，有大规模的酸性花岗岩体侵入，形成复式花岗岩类岩体，以形成花岗岩型、碱交代岩型等铀矿床为主。如我国南岭铀成矿带、法国中央铀成矿区等。②火山-构造活化区，火山喷发岩广泛分布，以形成火山岩型铀矿床为主。如我国赣杭北东向构造铀成矿带及俄中蒙边界的额尔古纳-克鲁伦铀成矿区。③侵入+火山-构造活化区，侵入岩浆和火山岩浆活化都强烈，有大型花岗岩类岩体侵入及强烈中酸性火山岩喷发，形成火山岩型和花岗岩型铀矿床为主［16］。如我国武夷山铀成矿带［3］及哈萨克斯坦科克切塔夫铀成矿区。④无或弱岩浆-构造活化区，岩浆活化不明显或缺失，形成砂岩型铀矿床为主，还有含鱼残骸泥岩型铀矿床等。如哈萨克斯坦楚-萨雷苏、我国伊盟铀成矿区及哈萨克斯坦曼基什拉克铀成矿区等。

必须指出，活化阶段的构造-岩浆活化不同于地槽阶段构造-岩浆作用，两者不宜混淆。活化阶段构造-岩浆作用发育，或是使先成断裂活化，或是新形成不同方向的断块断裂广布，产生隆起与断陷并存，或新形成年轻的活化造山带。如天山造山带［30］和科迪勒拉-安第斯造山带［18］，属重叠在先前的地槽褶皱带上新形成的活化造山带。活化造山带继承或改造先前各大地构造阶段形成的铀矿床或铀源层，或新形成铀矿床。

4 结论

1）大陆铀成矿带（区）大地构造区划原则，是以现阶段大地构造单元为基础，有些大地构造单元曾在地质史上存在过，但现阶段已不复存在，如乌拉尔-蒙古地槽褶皱带，只在海西期存在过。在成矿区划中还首次采用铀矿床数及铀资源量的量化标准。有些铀成矿区的矿床已被采空，为研究铀成矿规律仍列入了研究范畴。

2）铀成矿带区大地构造区划，采用三级划分方案：最小级是铀成矿区（带），属最小的大地构造成矿单元，要求≥3处矿床，铀资源量≥2×104t，共73 个（铀矿床资源量起点是≥300 t，小于此值按矿点论处）。中间一级是铀成矿省，要求≥2 个铀成矿区（带），铀资源量≥10×104t，共21 个。最大一级是洲际铀成矿带（域），要求≥2 个铀成矿省，铀资源量≥50×104t，共5 个。

3）铀成矿区最主要大地构造成矿规律是：铀成矿区空间分布多在地盾、古地台、年青地台和中间地块活化区内，在这些构造边缘或在深大断裂构造发育区成矿；未活化的地台区铀成矿意义次要；活化铀成矿区有前地槽结晶基底、地槽褶皱基底和地台层的富铀层，对后来活化铀成矿有特殊意义；铀成矿区按构造-岩浆活化方式分为侵入-构造活化区、火山-构造活化区、侵入＋火山-构造活化区和无或弱岩浆-构造活化区等4 种类型，各有特色的矿床类型；铀成矿区矿岩时差明显，含矿主岩时代越老，矿岩时差越大。

4）铀属地球化学性质较为活泼的重金属元素，易聚易散，因而形成的铀成矿区大地构造单元较多，铀成矿带区大地构造区划较为复杂。