狼山中部花岗岩岩体铀矿化特征

马 杰,史保胤,谢 非

（宁夏回族自治区核地质调查院，银川 750021）

狼山地区铀矿地质工作始于二十世纪五六十年代，但主要侧重于狼山两侧盆地的砂岩型和泥岩型铀矿调查工作。八十至九十年代针对狼山岩体航空放射性异常点，开展了一些调查工作，取得了较好的阶段性成果，发现1502、1513、1506异常以及岩体南缘的5489、格华寺、31号异常区等［1］，为该地区铀矿找矿选区、研究工作奠定了基础、指明了方向。

依托“北方砂岩型铀矿调查工程”，以花岗岩型铀成矿理论为指导，以狼山中部花岗岩岩体过渡相带及断裂构造破碎带为主攻目标，笔者对狼山中部花岗岩岩体开展了铀矿地质调查工作（以下称研究区），研究区面积约775 km2，岩体出露约300 km2。对研究区不同地质体的放射性特征、含铀性、铀成矿条件进行综合分析，总结铀矿化特征，分析铀成矿找矿前景，提出下一步工作方向。

1 区域地质概况

狼山岩体位于内蒙古乌拉特后旗北部，区内构造运动强烈，岩浆活动频繁且时代延续长，形成不同期次、不同特征的侵入岩体［2-3］，多期次的岩浆侵入活动对铀成矿具有重要的作用［4］。狼山岩体总体展布与区域构造线的方向一致，整体呈北东向展布，长约250 km，面积约7000 km2，形成狼山岩浆岩集中分布区（图1）。

图1 狼山主要岩体及铀异常分布图Fig.1 Distribution of main pluton and uranium anomaly in Langshan

研究区属阴山西段狼山铀成矿区，区域铀矿化主要有花岗岩型、砂岩型、变质岩型［5］，其中花岗岩型铀矿化主要分布于花岗岩岩体过渡相带及构造破碎带中，以狼山中部花岗岩岩体最为集中，砂岩型铀矿化主要分布于狼山岩体北部的测老庙盆地及南部杭盖戈壁盆地，变质岩型铀矿化主要分布于狼山岩体与南部渣尔泰山群接触带。

2 铀矿化特征

2.1 含矿构造

研究区构造以断裂构造为主，主构造格局由北东向及北西向两组断裂构成，断层主要为平推断层和正断层，倾向整体呈北西向，倾角45°～70°。北东向断裂总体由南西向北东呈收敛趋势，北西向断裂由北西向南东呈收敛趋势。断裂构造收敛交汇部位形成规模较大的构造破碎带，为铀的迁移富集提供了良好的运移通道和储存场所，分布较多铀矿化及异常点带（图2）。

图2 岩体构造及铀矿化分布Fig.2 Distribution map of faults and uranium mineralization

岩体北部区域断裂F40贯穿整个研究区，断层主要为张扭性，倾向300°～330°，倾角50°～70°，形成的构造破碎带宽几十米至数百米，主要分布1502、1505、1506、1503、1508铀矿化点及诸多铀异常点带。

岩体内部断裂F46为平移断层，该断裂及其次级断裂为研究区中部主要含矿控矿构造，形成破碎带规模大，破碎带总体走向45°，倾角65°～70°，破碎带宽几米至几十米，局部达百余米，分布5-1501、5-1514铀矿化点及多处铀异常点带。

2.2 含矿主岩

研究区岩体主要为三叠纪灰白、浅肉红色中细粒含黑云二长花岗岩，中细粒花岗结构，块状构造［6］。岩石主要由石英、斜长石及碱性长石组成，其次含少量黑云母及其他金属矿物、铁质，其中石英含量25%～30%，斜长石含量25%～30%，碱性长石35%～40%，黑云母含量5%左右，其他金属矿物及铁质含量1%左右。岩石化学成分主要表现为富硅、富钾、贫钙和铝过饱和（表1）。

表1 研究区岩石主要氧化物含量特征Table 1 Major elements content of pluton in the study area

岩石Si O2含量70%～76%；钾含量大于钠含量，K2O+Na2O一般为7.2%～9.2%，K2O/Na2O百分比接近5：3；Al2O3含量一般为13%～15%；含少量的黑云母及磁铁矿、钛铁矿等，总量不超过10%。岩石具有酸度大、碱质高、铝过饱和、暗色组分少等地球化学特征，其与我国产铀花岗岩岩石特征基本一致。

2.3 铀矿化

研究区地面伽马总量及地面伽马能谱测量测量结果表明，三叠纪花岗岩伽马照射量率平均值为6.1 nC/kg·h，高于其他地质体2～3倍，岩体高铀钍区，铀含量是其他地质体的2～10倍，表明三叠纪花岗岩铀含量高，是研究区主要铀源体（表2、3）。

表2 研究区各地质体伽马照射量率特征表Table 2 Characteristics of gamma exposure rate of main rocks in the study area

破碎带伽马照射量率高，标准偏差为其他各地质体2倍，表明破碎带内铀分布不均匀，迁移富集特征明显，是铀迁移的主要通道和富集场所，成矿条件较好。

研究区钍铀比5～10，钍含量高表明该区为原始高铀区（即Gu含量高），狼山中部岩体铀含量均高于华北地台花岗岩铀含量平均值（4.0×10-6）及地壳花岗岩铀含量平均值（3.5×10-6），表明岩体是较好的铀源体，铀的迁移量（ΔU）及浸出率（ΔU/Gu）结果表明，该区铀具有明显的迁出特征，为本区铀成矿提供了丰富的物质来源，加之本区断裂构造发育、蚀变强烈，为铀成矿提供了有利的储存场所和地球化学环境。

研究区铀异常晕面积约51 km2，占岩体总面积17%（图3）。铀矿化及异常集中分布于岩体中南部，以岩体中部的5-1501和北部的1502两个铀矿化点最具代表性。5-1501铀矿化走向213°，地表铀异常晕，宽1～5 m，断续长约150 m，铀含量100×10-6～709.44×10-6。1502铀矿化走向北东，地表铀异常晕宽1～20 m，断续长约516 m，铀含量387.3×10-6～684×10-6。

表3 狼山中部岩体铀钍含量统计表Table 3 Statistic on uranium and thorium content of plutons in central Langshan

图3 研究区铀异常晕分布Fig.3 Distribution of uranium anomaly halo n the study area

2.4 矿化蚀变

2.4.1 矿物蚀变

石英及长石颗粒沿长轴具弱定向性，颗粒较大者普遍呈破碎状；斜长石不同程度绢云母化，局部碳酸盐化，部分斜长石颗粒中见石英呈蠕虫状分布构成蠕虫结构；碱性长石不同程度的高岭土化，表面浑浊，局部被水滴状石英交代（图4）。岩石普遍遭受弱动力变质作用，见绢云母化、绿帘石化、高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化等。

图4 岩石矿物组分及蚀变特征Fig.4 Thin section showing the mineral composition and alteration characteristics of pluton

2.4.2 赋矿蚀变

赋矿构造破碎带中岩石蚀变强烈，主要有高岭土化、硅化、黄铁矿化、萤石化，以及紫红色裂隙状、斑块状钾化，团块状、不规则状绿泥石化，粉末状、裂隙状碳酸盐化，主构造面附近见淡黄、浅红色玉髓硅质脉（图5）。构造蚀变岩与正常围岩在化学成分上有很大差异，大量Si、Al、Na、Fe3+离子被带出，Mg、K、H2O等被带入。

图5 研究区矿化蚀变特征Fig.5 Characteristics of mineralization alteration in the study area

强烈的碱交代作用使岩石孔隙度增大，易碎，有利于成矿［7］。强烈的矿化蚀变，加之元素间显著的迁移，为铀提供有利的活化迁移、还原富集条件［8］，也是重要的铀成矿找矿标志［9］。

2.5 矿化类型

2.5.1 淋滤型

5-1501、1502铀矿化点地表铀矿化受一定层位控制，矿化多呈层状、似层状、透镜状。地表铀矿化极不均匀、局部铀矿化富集程度高，分析主要是由于地表铀的活性程度高，铀的富集、淋失特征明显，在铀矿化富集地段见颗粒细小的浅黄绿色次生铀矿物，初步判定地表铀矿化主要为后生淋滤型（图6）。

图6 浅黄绿色次生铀矿物Fig.6 Outcrop with secondary uranium minerals in light yellowish green

2.5.2 中低温热液型

通过钻孔查证，深部亦有较好的铀矿化显示。矿化主要有2层，埋深125.9～199.2 m，铀 含 量109×10-6～150×10-6。含 矿 岩 石比较破碎，沿岩石裂隙钾化强烈，多呈浸染状、薄膜状沿岩石裂隙展布，铀矿化赋存部位及两侧岩石中细小石英脉、伟晶岩脉发育，烟灰色硅化强烈。铀矿化与岩石中钾化、硅化关系密切［10］，判断深部铀矿化属中低温热液型。

3 找矿方向

5-1501 铀找矿靶区铀矿化主要产于研究区中部断裂构造破碎带内，铀矿化及异常带主要沿断裂构造呈北东、北西方向展布。地表铀矿化极不均匀，局部富集程度高，铀含量最高达709.44×10-6，深部主要有两层铀矿化显示，矿化赋存于碎裂二长花岗岩中。

5-1501 铀找矿靶区铀源丰富，铀的活化迁移富集特征明显，导矿容矿构造破碎带规模大且矿化蚀变强烈，具有较好的铀成矿找矿前景。认为该区铀矿找矿工作应围绕靶区中部断裂构造的帚状散开及收敛部位，大致查明构造的时序、规模、空间展布、产状等特征，进而开展深部铀矿化探索查证，总结深部铀矿化特征及规模等。

1502铀找矿靶区铀矿化产于岩体北部山前断裂构造破碎带内，走向北东40°～50°，倾角较陡，铀矿化产于灰白色碎裂花岗岩中，破碎带内硅质脉、石英脉较发育，矿化蚀变强烈，地表铀矿化高达684×10-6。

岩体北部区域大断裂，规模大，长达80 km以上，是主要的导矿容矿构造，已发现1502、1503、1505、1506等铀矿化点。靶区铀矿找矿工作应主要围绕区域断裂构造及其次级断裂构造形成的破碎带开展，大致查明构造破碎带和硅质脉空间展布特征，分析研究其与铀矿化关系，争取深部铀矿找矿新突破。

4 结论

1）研究区岩体铀含量普遍较高，为较好铀源体，且铀的浸出率高，为铀的迁移富集提供了丰富的物质来源。

2）研究区断裂构造发育，为铀的迁移提供了良好的运移通道，构造破碎带规模大、各类蚀变强烈，为铀的富集提供了良好的地球化学障和储存空间，尤其在构造收敛、交汇部位，铀矿化最为集中。

3）地表铀矿化迁移富集特征明显，局部富铀区次生铀矿物发育，深部铀矿化与硅化、钾化关系密切。

4）狼山中部地区具备较好的铀源、导矿容矿、地球化学、矿化蚀变等条件，地表分布诸多铀矿化点及异常点带，充分表明研究区具有较好的铀成矿找矿前景。