2024年7月18日发(作者:寇学智)
黑龙江伊春地区花岗岩型铀矿化特征及找矿预测
张恩;卢辉雄;董双发;李名松;曹秋义;杨彦超;冯博;张春雷
【摘 要】伊春地区为黑龙江省花岗岩型铀矿化异常集中的区域,构造岩浆活动强烈,
成矿地质条件优越.铀矿化主要产于印支期—燕山期花岗岩与古生代火山—碳酸盐
岩沉积建造内外接触带,发育热液交代及热液充填型铀矿化,受接触带及断裂控制,与
萤石化、赤铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化等蚀变关系密切.通过对地层、岩体、构
造、航放、遥感铁染异常等成矿条件进行分析,认为研究区具备较好的花岗岩型铀
矿找矿前景,圈定一级远景区2片,二级远景区3片.
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2017(008)001
【总页数】9页(P28-36)
【关键词】花岗岩型铀矿;矿化特征;找矿预测;伊春地区;黑龙江
【作 者】张恩;卢辉雄;董双发;李名松;曹秋义;杨彦超;冯博;张春雷
【作者单位】核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南
昌330013;核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南昌
330013;核工业航测遥感中心,石家庄050002;核工业航测遥感中心,石家庄
050002;核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南昌
330013;核工业航测遥感中心,石家庄050002;核工业航测遥感中心,石家庄
050002;核工业航测遥感中心,石家庄050002
【正文语种】中 文
【中图分类】P612;P619.14
伊春地区位于小兴安岭—张广才岭成矿带中段伊春Fe、Pb、Zn、Mo、W成矿亚
带[1],构造岩浆活动频繁,为黑龙江省重要的铅锌多金属矿集区,成矿类型主要
为夕卡岩型、斑岩型、热液型及火山岩型。铀矿勘查工作多集中于20世纪50—
60年代,发现有2处花岗岩型铀矿点及多处矿化异常点带[2-3],显示出较好的找
矿前景。限于森林覆盖较广、揭露工作开展较少、控制程度较低(仅控制40 m以
浅)等因素制约,研究区铀矿工作程度较低,有关铀成矿条件、远景预测及成矿机
理等方面的研究开展较少,目前尚未取得突破性进展。依托“黑龙江小兴安岭成矿
带1∶5万航空物探调查”及“黑龙江省嘉荫县嘉荫盆地铀矿资源调查评价”项目
成果[4],在总结铀成矿特征的基础上,以国内外已知铀矿床成矿特征为依据,对
研究区花岗岩型铀成矿条件进行分析,结合矿化异常线索,开展找矿预测工作,以
期为该区进一步找矿提供依据。
研究区位于天山—兴蒙造山带东部,小兴安岭—张广才岭岩浆弧与佳木斯地块两
个Ⅱ级构造单元接触部位(图1),处于佳木斯幔隆区与小兴安岭幔坳区的过渡地带
[1],为地壳由薄急剧增厚,陆壳成熟度增高的地区。
研究区古元古界、古生界、中生界及新生界均有出露(图2)。前中生代地层零星分
布,多呈残留体分布于花岗岩杂岩体中,古元古界主要为大理岩、片麻岩、变粒岩、
片岩等,为重要的金—铁含矿建造;寒武系、奥陶系及二叠系为一套陆源碎屑、
火山—碳酸盐岩建造,是研究区铀、铅、锌多金属矿含矿岩系。中生界主要为一
套陆相火山喷发—沉积建造。
岩浆岩分布广泛,岩石类型复杂,基性岩—酸性岩均有出露,以中酸性为主。岩
浆活动具多期次、多旋回性,时代跨及元古宙—燕山期(图2),其中印支晚期—燕
山早期侵入活动最为强烈,构成了研究区岩浆岩带的主体,燕山晚期岩浆活动表现
为喷发活动,并伴有浅成—超浅成岩浆侵入活动。脉岩较为发育,主要有花岗细
晶岩脉、花岗斑岩脉、闪长煌斑岩脉等,局部控制着铀矿化的产出。区内铀成矿与
印支期—燕山期岩浆活动关系紧密[3]。
NE向依舒断裂(郯庐断裂北支)钝角夹持部位(图1),NE向、近SN向及NW向断
裂发育,近SN向断裂控制着岩浆岩带的总体展布;NE向断裂控制着燕山期岩体
及白垩系的展布;NW向断裂形成时代较晚,多错切岩体及NE向、近SN向断裂。
区内铀矿化主要受NE向及NW向断裂控制[3]。
研究区处于近SN向牡丹江(元古宙缝合线)及区域矿产主要有铅、锌、钼、金、铜、
银等(图1),矿床成因类型主要为夕卡岩型、斑岩型、热液型和浅成低温热液型,
夕卡岩型矿床以铅锌多金属矿为主,次为铜、铁矿,斑岩型矿床以钼矿为主,浅成
低温热液型矿床以金矿为主。研究区铀矿化与夕卡岩型铅锌多金属矿在空间上关系
密切。
2.1 主要铀矿点产出特征
(1) X铀矿点
该矿点位于印支期花岗岩与寒武系西林群接触带及其附近300 m范围内。西林群
以碳酸盐岩及泥质岩为主,靠近矿体多为夕化板岩及薄层灰岩;印支期岩体分布广
泛,主要为花岗岩,次为黑云母花岗岩、花岗斑岩、白岗质细晶岩及闪长煌斑岩等,
多沿断裂侵位(图3)。
该矿点共发现铀矿体3条、矿化体1条及异常体10余条,多数分布于花岗岩、白
岗质细晶岩及闪长煌斑岩中,受NNW及NE向构造破碎带控制,少数赋存于花
岗岩与西林群夕化板岩外接触带中(西部铀矿化体)。近矿围岩蚀变主要有硅化、萤
石化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化等。铀的存在形式以次生矿物钙铀云母为主,
呈脉状或星散状分布。
Ⅰ号矿体位于灰白色花岗岩与白岗质花岗细晶岩接触带,赋存于NW向张扭性构
造破碎带中,矿体呈扁豆状,产状60°∠50°~80°,长约10 m,宽1~3.3 m,垂
向延伸约22 m。蚀变主要发育硅化、绿泥石化、黄铁矿化、绢云母化。矿体铀平
均品位0.088%,最高品位0.215%。
Ⅱ号矿体位于白岗质花岗细晶岩内,赋存于NNW向次级裂隙带中,矿体呈不规
则囊状,走向340°,长10 m,宽0.7~1 m,垂向延伸15~16 m,矿体平均品
位0.077%,最高品位0.13%,发育硅化、绿泥石化、绢云母化。
Ⅲ号矿体位于(Ⅲ)号异常体内,赋存于灰白色花岗岩构造破碎带中,矿体呈扁豆状,
倾向135°,倾角50°~80°,控制长度64 m,厚度2~3.4 m。蚀变主要为绢云母
化、绿泥石化、黄铁矿化、绿帘石化等。浅表品位较低,向深部逐渐变富,矿体平
均品位0.083%,最高品位0.271%。
(2) W铀矿点
该矿点位于印支晚期—燕山早期花岗岩与奥陶系宝泉组火山沉积建造接触部位。
宝泉岭组受岩体及构造影响破碎严重,岩性主要为变质酸性凝灰熔岩、流纹质凝灰
熔岩及绢云母石英片岩。印支晚期—燕山早期岩体呈岩基状产出,岩性主要为中
粗粒花岗岩、白岗质花岗岩;南部发育印支晚期中细粒花岗岩,呈岩株产出;酸性
岩脉多沿断裂产出,数量较少,规模较小。
铀矿化类型分为热液交代(接触)型及热液充填(裂隙)型两种,以前者为主。热液交
代(接触型)铀矿化存在于印支晚期—燕山早期中粗粒黑云母花岗岩与宝泉岭组绢云
石英片岩及片理化酸性火山岩接触带中及其旁侧(图4),矿化程度与围岩破碎程度
呈正相关。铀矿化带呈北西向展布,长约500 m,平均宽度4 m。近矿围岩蚀变
主要为萤石化及高岭土化。铀含量为0.030%~0.0063%,钍含量为0.0013%~
0.34%。热液充填(裂隙)型铀矿化主要发育于燕山早期白岗质花岗岩次级裂隙带中,
含矿裂隙规模较小,长度一般为几米,宽度为几厘米。近矿围岩蚀变主要为硅化、
萤石化、赤铁矿化、黄铁矿化。铀含量为0.030%~0.085%,钍含量为1.95%~
0.34%。同时,在细粒花岗岩脉及酸性岩墙中存在铀矿化异常,沿岩脉及围岩接触
带、岩墙破碎带分布,受断裂控制。铀的存在形式为晶质铀矿、沥青铀矿及钙铀云
母。
2.2 铀成矿特征
研究区铀矿(化)点多赋存于印支期—燕山期花岗岩与古生界的构造接触带中,受内
外接触带及构造破碎带控制[2-3],控矿岩体主要为中粗粒花岗岩、白岗质花岗岩、
白岗质细晶岩等,赋矿地层主要为寒武系西林群(夕化板岩、碳酸盐岩等)、奥陶系
宝泉岭火山沉积建造(绢云石英片岩、酸性火山岩等)及二叠系土门岭组(石英片岩、
灰岩)。铀矿化主要特征如下:
(1) 铀矿化主要产于岩体内接触带(X矿点)及岩体外接触带(W矿点)中,同时在两
类岩体接触带(X矿点Ⅰ号矿体)、中基—中酸性脉岩接触带中亦见有铀矿化。矿化
类型主要为热液交代型及热液充填型两种。
(2) NNW向汤旺河断裂(F2)控制着X、W成矿区及异常带的展布,接触带构造及
次级裂隙控制着单个铀矿(化)点的产出,特别是NE向(10°~40°)及NNW向
(330°~350°)断裂对成矿最为有利。
(3) 近矿围岩蚀变表现出一定的规律性水平分带,由近至远大致为:硅化→绢云母
化→绿帘石化→绿泥石化→黄铁矿化→萤石化→赤铁矿化→高岭土化,其中黄铁矿
化、绿泥石化、紫色萤石化、赤铁矿化与成矿关系最为密切。
(4) 岩浆演化晚期花岗细晶岩、闪长煌斑岩、花岗斑岩等脉岩在时间及空间上与铀
成矿关系密切。
(5) 铀矿体倾角普遍较陡,一般为60°~80°,规模较小,长度一般为20~66 m,
最长可达119 m,宽度一般为0.6~4.5 m。矿体埋深一般在12 m以下,40 m
以下铀趋于富集。
3.1 地层条件
研究区寒武系、奥陶系及二叠系主要为一套泥质岩、火山岩及碳酸盐岩建造,岩性
主要为酸性火山岩、硅质板岩、炭质碎屑岩、石英绢云片岩、大理岩等,其中泥质
岩及酸性火山岩铀背景值较高,一般为4.4×10-6~6.4×10-6,最高可达
20.9×10-6[2-3],能为成矿提供丰富的铀源。碳酸盐岩化学性质活泼,易与成矿
流体发生交代作用,澳大利亚玛丽—凯思林大型矿床铀矿化即赋存于夕卡岩中(表
1);碎屑岩多含炭质,Eh值低,易于含氧含矿流体的赋存,赋矿条件有利,国内
383、376、8411等铀矿均赋存于花岗岩外接触带含碳质碎屑岩中(表1)。
3.2 岩体条件
研究区岩浆活动具多期多阶段性,为复式杂岩体,岩浆演化期间共发生4次铀元
素富集作用,元古宙混合花岗岩化作用使铀富集,铀含量为5.0×10-6;二叠纪壳
源重熔型花岗岩、碱性花岗岩岩浆活动期,铀含量增至6.3×10-6;三叠纪重熔花
岗岩岩浆活动期,铀含量增至6.4×10-6;侏罗纪至白垩纪中酸性火山岩—岩浆活
动期,铀含量为5×10-6~8×10-6,多期次铀富集作用奠定了该区铀成矿的铀源
基础[7-8]。国内华南贵东、诸广山等产铀岩体均为多期次复式花岗岩体,岩浆分
异演化较完善,产出有多个大中型铀矿[6]。
富铀岩体主要为印支—燕山期黑云母花岗岩、白岗质花岗岩,由表2可知,白岗
质花岗岩SiO2平均含量为76.82%,超过世界同类岩石(71.3%)和中国同类岩石
(71.27%)的含量;Na2O+K2O平均含量为8.21%,碱质含量高,其中
K2O>Na2O;Al2O3平均含量为12.86%,且Al2O3>Na2O+K2O+ CaO,属
铝质过饱和,表明物质来源于大陆地壳。黑云母花岗岩同样具备高硅、富碱、铝过
饱和的特点,与我国华南产铀花岗岩具有相似的岩石化学特征[9-10]。
3.3 构造条件
根据1∶5万航磁数据,并结合ETM遥感数据,对区内断裂构造进行解释,共提
取主干断裂10余条,一般断裂60余条(图4)。受牡丹江及依舒深大断裂(F1)影响,
近SN、NE及NW向断裂组成了研究区的基本构造格架,控制着岩体及地层的整
体展布。汤旺河断裂(F2)是牡丹江断裂的西支,为区内最重要的控岩、控矿构造,
控制了大规模、多期次的岩浆活动及火山喷发活动,断裂带两侧断续分布有众多铀
及多金属矿床(点)。区域性断裂的多期次活动为含矿流体的上升、运移提供了通道,
岩体接触带、次级断裂及与其他方向断裂的交汇部位则构成了铀沉积、富集的场所。
3.4 脉岩条件
研究区内岩浆演化晚期中酸性、中基性脉岩发育,与铀成矿在时空关系上较为密切,
如X矿点铀矿化多赋存在花岗细晶岩脉、花岗斑岩脉及闪长煌斑岩脉中。国内华
南希望矿床、333矿床及338矿床,铀矿化多赋存在硅化断裂带与辉绿岩交切部
位(表1),且规模较大。据前人研究资料[11-14]表明,中酸性及中基性岩脉多为地
壳伸展构造环境下形成,其与深部岩浆房或地幔相连通,深源流体携带活化剂或部
分成矿物质并萃取富铀地壳中的铀形成含矿流体,沿岩脉及构造通道上升,在适宜
的温压条件下,赋存于脉岩附近。
3.5 航放特征
研究区处于航放铀含量高背景值区,航放铀高场(w(U)>3×10-6)主要集中分布于
晨明—南岔、西林—伊春市一带,受构造控制作用明显,总体呈NNW向、NE向
及近SN向展布(图5)。航放高场多数处于印支期—燕山期岩体与古生界接触部位,
少数位于印支期—燕山期岩体中断裂密集分布区。航放高场覆盖了区内多数铀矿
(化)点,为有利的找矿标志。
3.6 遥感蚀变特征
区内铀矿化均伴有不同程度的黄铁矿化及赤铁矿化,地表多氧化为褐铁矿化,为遥
感铁染蚀变识别铀矿化提供了间接依据。通过ETM遥感数据对铁染蚀变进行提取,
区内铁染蚀变主要分布于南岔—汤原一带,受断裂控制作用明显(图5)。西林—伊
春一带铁染蚀变发育相对较弱,或因覆盖较厚原因所致,铁染异常沿印支—燕山
期岩体与古生代地层接触部位断续展布。区内多数铀矿(化)点位于铁染蚀变异常中,
表明其对找矿具有一定的指示意义。
依据铀成矿地质条件及铀矿化信息,经与国内外已知铀矿床进行对比分析,研究区
成矿地质条件较为优越,岩体内外接触带均发育铀矿化,岩体内具备“希望矿床、
333矿床、338矿床”相似的成矿地质特征;岩体外接触带具备“玛丽—凯思林
矿床、383矿床、376矿床”相似的成矿地质特征,花岗岩型铀矿找矿前景较好,
铀矿工业矿床发育的可能性较大。通过综合分析,初步预测一级成矿远景区2片,
二级成矿远景区3片(图5)。
4.1 一级成矿远景区
(1) I-1区
位于西林—伊春市一带,总体呈NNW向展布。该区处于汤旺河断裂由NNW向
NW转折部位,NE向、NW向断裂密集展布,发育加里东期、华力西期、印支期、
印支晚期—燕山早期、燕山期多期次复式花岗岩杂岩体,寒武系及二叠系残余于
花岗岩体中。航放高场及铁染蚀变异常沿花岗杂岩体与古生界接触部位断续展布。
区内已发现1处铀矿点(X矿点)及8处铀矿化异常点,矿化主要位于岩体内接触带
中,多为热液充填型铀矿化。进一步工作中,一方面应加强对已知矿化异常进行深
部揭露,另一方面加强对西部及北部岩体外接触带成矿潜力的探查。
(2) I-2区
位于南岔—晨明—浩良河一带,总体呈NNW向展布。NNW向汤旺河断裂贯穿
该区,NNW向、NEE向及NW向断裂发育,寒武系、奥陶系及二叠系呈NNW
向夹持于印支期—燕山期复式岩体中,面积较广。航放高场呈条带状大面积展布,
且存在12处航放异常点。铁染异常呈近SN向密集展布,强度较高。该区存在1
处铀矿点(W矿点)及8处矿化异常点,铀矿化多赋存于岩体外接触带内,多为热
液交代型铀矿化。进一步工作中,应加强对岩体内接触带成矿潜力的追索,同时对
北部航放异常集中区铀成矿环境进行探查。
4.2 二级成矿远景区
(1) II-1区
位于西林北西,总体呈NW向展布。NW向汤旺河断裂贯穿该区,区内主要发育
印支晚期—燕山早期花岗岩,寒武系零星分布,NW向及NE向断裂较为发育。
区内存在大面积航放高场,且存在3处航放异常点,铁染蚀变零星分布,总体受
构造控制。进一步工作中,应着重对岩体内接触带铀成矿潜力进行探查。
(2) II-2区
位于晨明西南,总体呈NNW向展布。该区主要分布有印支晚期—燕山早期花岗
岩,奥陶系零星分布,近SN向、NE向、NW向断裂发育。区内存在大面积航放
高场及铁染蚀变异常,受构造控制。进一步找矿方向为着重探寻热液充填(裂隙)型
铀矿化。
(3) II-3区
位于朗乡西南,总体呈NE向展布。区内地层主要发育奥陶系及二叠系,印支晚期
—燕山早期花岗岩大面积分布,断裂主要为NE向及NW向。区内存在小面积航
放高场,零星分布有铁染蚀变异常,明显受断裂控制。进一步工作,应对岩体内外
接触带铀成矿潜力进行探查。
(1) 研究区铀成矿受“印支—燕山期岩浆活动(花岗岩及晚期中基性、中酸性脉岩)、
NNW及NE向断裂、古生代地层(奥陶系、寒武系及二叠系)”三位一体控制,发
育热液交代型及热液充填型铀矿化,伴生萤石化、赤铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化
等蚀变。
(2) 通过对地层、岩体、构造、脉岩、遥感铁染蚀变、航放等成矿条件进行分析,
研究区具备花岗岩型铀成矿潜力,找矿前景较好。
(3) 依据铀成矿条件,并结合矿化异常线索,预测了2处一级成矿远景区及3处二
级成矿远景区,以期对该区进一步找矿具有一定的参考意义。
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【作者单位】核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南
昌330013;核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南昌
330013;核工业航测遥感中心,石家庄050002;核工业航测遥感中心,石家庄
050002;核工业航测遥感中心,石家庄050002;东华理工大学地球科学学院,南昌
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050002;核工业航测遥感中心,石家庄050002
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为夕卡岩型、斑岩型、热液型及火山岩型。铀矿勘查工作多集中于20世纪50—
60年代,发现有2处花岗岩型铀矿点及多处矿化异常点带[2-3],显示出较好的找
矿前景。限于森林覆盖较广、揭露工作开展较少、控制程度较低(仅控制40 m以
浅)等因素制约,研究区铀矿工作程度较低,有关铀成矿条件、远景预测及成矿机
理等方面的研究开展较少,目前尚未取得突破性进展。依托“黑龙江小兴安岭成矿
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成果[4],在总结铀成矿特征的基础上,以国内外已知铀矿床成矿特征为依据,对
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期为该区进一步找矿提供依据。
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[1],为地壳由薄急剧增厚,陆壳成熟度增高的地区。
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布,多呈残留体分布于花岗岩杂岩体中,古元古界主要为大理岩、片麻岩、变粒岩、
片岩等,为重要的金—铁含矿建造;寒武系、奥陶系及二叠系为一套陆源碎屑、
火山—碳酸盐岩建造,是研究区铀、铅、锌多金属矿含矿岩系。中生界主要为一
套陆相火山喷发—沉积建造。
岩浆岩分布广泛,岩石类型复杂,基性岩—酸性岩均有出露,以中酸性为主。岩
浆活动具多期次、多旋回性,时代跨及元古宙—燕山期(图2),其中印支晚期—燕
山早期侵入活动最为强烈,构成了研究区岩浆岩带的主体,燕山晚期岩浆活动表现
为喷发活动,并伴有浅成—超浅成岩浆侵入活动。脉岩较为发育,主要有花岗细
晶岩脉、花岗斑岩脉、闪长煌斑岩脉等,局部控制着铀矿化的产出。区内铀成矿与
印支期—燕山期岩浆活动关系紧密[3]。
NE向依舒断裂(郯庐断裂北支)钝角夹持部位(图1),NE向、近SN向及NW向断
裂发育,近SN向断裂控制着岩浆岩带的总体展布;NE向断裂控制着燕山期岩体
及白垩系的展布;NW向断裂形成时代较晚,多错切岩体及NE向、近SN向断裂。
区内铀矿化主要受NE向及NW向断裂控制[3]。
研究区处于近SN向牡丹江(元古宙缝合线)及区域矿产主要有铅、锌、钼、金、铜、
银等(图1),矿床成因类型主要为夕卡岩型、斑岩型、热液型和浅成低温热液型,
夕卡岩型矿床以铅锌多金属矿为主,次为铜、铁矿,斑岩型矿床以钼矿为主,浅成
低温热液型矿床以金矿为主。研究区铀矿化与夕卡岩型铅锌多金属矿在空间上关系
密切。
2.1 主要铀矿点产出特征
(1) X铀矿点
该矿点位于印支期花岗岩与寒武系西林群接触带及其附近300 m范围内。西林群
以碳酸盐岩及泥质岩为主,靠近矿体多为夕化板岩及薄层灰岩;印支期岩体分布广
泛,主要为花岗岩,次为黑云母花岗岩、花岗斑岩、白岗质细晶岩及闪长煌斑岩等,
多沿断裂侵位(图3)。
该矿点共发现铀矿体3条、矿化体1条及异常体10余条,多数分布于花岗岩、白
岗质细晶岩及闪长煌斑岩中,受NNW及NE向构造破碎带控制,少数赋存于花
岗岩与西林群夕化板岩外接触带中(西部铀矿化体)。近矿围岩蚀变主要有硅化、萤
石化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化等。铀的存在形式以次生矿物钙铀云母为主,
呈脉状或星散状分布。
Ⅰ号矿体位于灰白色花岗岩与白岗质花岗细晶岩接触带,赋存于NW向张扭性构
造破碎带中,矿体呈扁豆状,产状60°∠50°~80°,长约10 m,宽1~3.3 m,垂
向延伸约22 m。蚀变主要发育硅化、绿泥石化、黄铁矿化、绢云母化。矿体铀平
均品位0.088%,最高品位0.215%。
Ⅱ号矿体位于白岗质花岗细晶岩内,赋存于NNW向次级裂隙带中,矿体呈不规
则囊状,走向340°,长10 m,宽0.7~1 m,垂向延伸15~16 m,矿体平均品
位0.077%,最高品位0.13%,发育硅化、绿泥石化、绢云母化。
Ⅲ号矿体位于(Ⅲ)号异常体内,赋存于灰白色花岗岩构造破碎带中,矿体呈扁豆状,
倾向135°,倾角50°~80°,控制长度64 m,厚度2~3.4 m。蚀变主要为绢云母
化、绿泥石化、黄铁矿化、绿帘石化等。浅表品位较低,向深部逐渐变富,矿体平
均品位0.083%,最高品位0.271%。
(2) W铀矿点
该矿点位于印支晚期—燕山早期花岗岩与奥陶系宝泉组火山沉积建造接触部位。
宝泉岭组受岩体及构造影响破碎严重,岩性主要为变质酸性凝灰熔岩、流纹质凝灰
熔岩及绢云母石英片岩。印支晚期—燕山早期岩体呈岩基状产出,岩性主要为中
粗粒花岗岩、白岗质花岗岩;南部发育印支晚期中细粒花岗岩,呈岩株产出;酸性
岩脉多沿断裂产出,数量较少,规模较小。
铀矿化类型分为热液交代(接触)型及热液充填(裂隙)型两种,以前者为主。热液交
代(接触型)铀矿化存在于印支晚期—燕山早期中粗粒黑云母花岗岩与宝泉岭组绢云
石英片岩及片理化酸性火山岩接触带中及其旁侧(图4),矿化程度与围岩破碎程度
呈正相关。铀矿化带呈北西向展布,长约500 m,平均宽度4 m。近矿围岩蚀变
主要为萤石化及高岭土化。铀含量为0.030%~0.0063%,钍含量为0.0013%~
0.34%。热液充填(裂隙)型铀矿化主要发育于燕山早期白岗质花岗岩次级裂隙带中,
含矿裂隙规模较小,长度一般为几米,宽度为几厘米。近矿围岩蚀变主要为硅化、
萤石化、赤铁矿化、黄铁矿化。铀含量为0.030%~0.085%,钍含量为1.95%~
0.34%。同时,在细粒花岗岩脉及酸性岩墙中存在铀矿化异常,沿岩脉及围岩接触
带、岩墙破碎带分布,受断裂控制。铀的存在形式为晶质铀矿、沥青铀矿及钙铀云
母。
2.2 铀成矿特征
研究区铀矿(化)点多赋存于印支期—燕山期花岗岩与古生界的构造接触带中,受内
外接触带及构造破碎带控制[2-3],控矿岩体主要为中粗粒花岗岩、白岗质花岗岩、
白岗质细晶岩等,赋矿地层主要为寒武系西林群(夕化板岩、碳酸盐岩等)、奥陶系
宝泉岭火山沉积建造(绢云石英片岩、酸性火山岩等)及二叠系土门岭组(石英片岩、
灰岩)。铀矿化主要特征如下:
(1) 铀矿化主要产于岩体内接触带(X矿点)及岩体外接触带(W矿点)中,同时在两
类岩体接触带(X矿点Ⅰ号矿体)、中基—中酸性脉岩接触带中亦见有铀矿化。矿化
类型主要为热液交代型及热液充填型两种。
(2) NNW向汤旺河断裂(F2)控制着X、W成矿区及异常带的展布,接触带构造及
次级裂隙控制着单个铀矿(化)点的产出,特别是NE向(10°~40°)及NNW向
(330°~350°)断裂对成矿最为有利。
(3) 近矿围岩蚀变表现出一定的规律性水平分带,由近至远大致为:硅化→绢云母
化→绿帘石化→绿泥石化→黄铁矿化→萤石化→赤铁矿化→高岭土化,其中黄铁矿
化、绿泥石化、紫色萤石化、赤铁矿化与成矿关系最为密切。
(4) 岩浆演化晚期花岗细晶岩、闪长煌斑岩、花岗斑岩等脉岩在时间及空间上与铀
成矿关系密切。
(5) 铀矿体倾角普遍较陡,一般为60°~80°,规模较小,长度一般为20~66 m,
最长可达119 m,宽度一般为0.6~4.5 m。矿体埋深一般在12 m以下,40 m
以下铀趋于富集。
3.1 地层条件
研究区寒武系、奥陶系及二叠系主要为一套泥质岩、火山岩及碳酸盐岩建造,岩性
主要为酸性火山岩、硅质板岩、炭质碎屑岩、石英绢云片岩、大理岩等,其中泥质
岩及酸性火山岩铀背景值较高,一般为4.4×10-6~6.4×10-6,最高可达
20.9×10-6[2-3],能为成矿提供丰富的铀源。碳酸盐岩化学性质活泼,易与成矿
流体发生交代作用,澳大利亚玛丽—凯思林大型矿床铀矿化即赋存于夕卡岩中(表
1);碎屑岩多含炭质,Eh值低,易于含氧含矿流体的赋存,赋矿条件有利,国内
383、376、8411等铀矿均赋存于花岗岩外接触带含碳质碎屑岩中(表1)。
3.2 岩体条件
研究区岩浆活动具多期多阶段性,为复式杂岩体,岩浆演化期间共发生4次铀元
素富集作用,元古宙混合花岗岩化作用使铀富集,铀含量为5.0×10-6;二叠纪壳
源重熔型花岗岩、碱性花岗岩岩浆活动期,铀含量增至6.3×10-6;三叠纪重熔花
岗岩岩浆活动期,铀含量增至6.4×10-6;侏罗纪至白垩纪中酸性火山岩—岩浆活
动期,铀含量为5×10-6~8×10-6,多期次铀富集作用奠定了该区铀成矿的铀源
基础[7-8]。国内华南贵东、诸广山等产铀岩体均为多期次复式花岗岩体,岩浆分
异演化较完善,产出有多个大中型铀矿[6]。
富铀岩体主要为印支—燕山期黑云母花岗岩、白岗质花岗岩,由表2可知,白岗
质花岗岩SiO2平均含量为76.82%,超过世界同类岩石(71.3%)和中国同类岩石
(71.27%)的含量;Na2O+K2O平均含量为8.21%,碱质含量高,其中
K2O>Na2O;Al2O3平均含量为12.86%,且Al2O3>Na2O+K2O+ CaO,属
铝质过饱和,表明物质来源于大陆地壳。黑云母花岗岩同样具备高硅、富碱、铝过
饱和的特点,与我国华南产铀花岗岩具有相似的岩石化学特征[9-10]。
3.3 构造条件
根据1∶5万航磁数据,并结合ETM遥感数据,对区内断裂构造进行解释,共提
取主干断裂10余条,一般断裂60余条(图4)。受牡丹江及依舒深大断裂(F1)影响,
近SN、NE及NW向断裂组成了研究区的基本构造格架,控制着岩体及地层的整
体展布。汤旺河断裂(F2)是牡丹江断裂的西支,为区内最重要的控岩、控矿构造,
控制了大规模、多期次的岩浆活动及火山喷发活动,断裂带两侧断续分布有众多铀
及多金属矿床(点)。区域性断裂的多期次活动为含矿流体的上升、运移提供了通道,
岩体接触带、次级断裂及与其他方向断裂的交汇部位则构成了铀沉积、富集的场所。
3.4 脉岩条件
研究区内岩浆演化晚期中酸性、中基性脉岩发育,与铀成矿在时空关系上较为密切,
如X矿点铀矿化多赋存在花岗细晶岩脉、花岗斑岩脉及闪长煌斑岩脉中。国内华
南希望矿床、333矿床及338矿床,铀矿化多赋存在硅化断裂带与辉绿岩交切部
位(表1),且规模较大。据前人研究资料[11-14]表明,中酸性及中基性岩脉多为地
壳伸展构造环境下形成,其与深部岩浆房或地幔相连通,深源流体携带活化剂或部
分成矿物质并萃取富铀地壳中的铀形成含矿流体,沿岩脉及构造通道上升,在适宜
的温压条件下,赋存于脉岩附近。
3.5 航放特征
研究区处于航放铀含量高背景值区,航放铀高场(w(U)>3×10-6)主要集中分布于
晨明—南岔、西林—伊春市一带,受构造控制作用明显,总体呈NNW向、NE向
及近SN向展布(图5)。航放高场多数处于印支期—燕山期岩体与古生界接触部位,
少数位于印支期—燕山期岩体中断裂密集分布区。航放高场覆盖了区内多数铀矿
(化)点,为有利的找矿标志。
3.6 遥感蚀变特征
区内铀矿化均伴有不同程度的黄铁矿化及赤铁矿化,地表多氧化为褐铁矿化,为遥
感铁染蚀变识别铀矿化提供了间接依据。通过ETM遥感数据对铁染蚀变进行提取,
区内铁染蚀变主要分布于南岔—汤原一带,受断裂控制作用明显(图5)。西林—伊
春一带铁染蚀变发育相对较弱,或因覆盖较厚原因所致,铁染异常沿印支—燕山
期岩体与古生代地层接触部位断续展布。区内多数铀矿(化)点位于铁染蚀变异常中,
表明其对找矿具有一定的指示意义。
依据铀成矿地质条件及铀矿化信息,经与国内外已知铀矿床进行对比分析,研究区
成矿地质条件较为优越,岩体内外接触带均发育铀矿化,岩体内具备“希望矿床、
333矿床、338矿床”相似的成矿地质特征;岩体外接触带具备“玛丽—凯思林
矿床、383矿床、376矿床”相似的成矿地质特征,花岗岩型铀矿找矿前景较好,
铀矿工业矿床发育的可能性较大。通过综合分析,初步预测一级成矿远景区2片,
二级成矿远景区3片(图5)。
4.1 一级成矿远景区
(1) I-1区
位于西林—伊春市一带,总体呈NNW向展布。该区处于汤旺河断裂由NNW向
NW转折部位,NE向、NW向断裂密集展布,发育加里东期、华力西期、印支期、
印支晚期—燕山早期、燕山期多期次复式花岗岩杂岩体,寒武系及二叠系残余于
花岗岩体中。航放高场及铁染蚀变异常沿花岗杂岩体与古生界接触部位断续展布。
区内已发现1处铀矿点(X矿点)及8处铀矿化异常点,矿化主要位于岩体内接触带
中,多为热液充填型铀矿化。进一步工作中,一方面应加强对已知矿化异常进行深
部揭露,另一方面加强对西部及北部岩体外接触带成矿潜力的探查。
(2) I-2区
位于南岔—晨明—浩良河一带,总体呈NNW向展布。NNW向汤旺河断裂贯穿
该区,NNW向、NEE向及NW向断裂发育,寒武系、奥陶系及二叠系呈NNW
向夹持于印支期—燕山期复式岩体中,面积较广。航放高场呈条带状大面积展布,
且存在12处航放异常点。铁染异常呈近SN向密集展布,强度较高。该区存在1
处铀矿点(W矿点)及8处矿化异常点,铀矿化多赋存于岩体外接触带内,多为热
液交代型铀矿化。进一步工作中,应加强对岩体内接触带成矿潜力的追索,同时对
北部航放异常集中区铀成矿环境进行探查。
4.2 二级成矿远景区
(1) II-1区
位于西林北西,总体呈NW向展布。NW向汤旺河断裂贯穿该区,区内主要发育
印支晚期—燕山早期花岗岩,寒武系零星分布,NW向及NE向断裂较为发育。
区内存在大面积航放高场,且存在3处航放异常点,铁染蚀变零星分布,总体受
构造控制。进一步工作中,应着重对岩体内接触带铀成矿潜力进行探查。
(2) II-2区
位于晨明西南,总体呈NNW向展布。该区主要分布有印支晚期—燕山早期花岗
岩,奥陶系零星分布,近SN向、NE向、NW向断裂发育。区内存在大面积航放
高场及铁染蚀变异常,受构造控制。进一步找矿方向为着重探寻热液充填(裂隙)型
铀矿化。
(3) II-3区
位于朗乡西南,总体呈NE向展布。区内地层主要发育奥陶系及二叠系,印支晚期
—燕山早期花岗岩大面积分布,断裂主要为NE向及NW向。区内存在小面积航
放高场,零星分布有铁染蚀变异常,明显受断裂控制。进一步工作,应对岩体内外
接触带铀成矿潜力进行探查。
(1) 研究区铀成矿受“印支—燕山期岩浆活动(花岗岩及晚期中基性、中酸性脉岩)、
NNW及NE向断裂、古生代地层(奥陶系、寒武系及二叠系)”三位一体控制,发
育热液交代型及热液充填型铀矿化,伴生萤石化、赤铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化
等蚀变。
(2) 通过对地层、岩体、构造、脉岩、遥感铁染蚀变、航放等成矿条件进行分析,
研究区具备花岗岩型铀成矿潜力,找矿前景较好。
(3) 依据铀成矿条件,并结合矿化异常线索,预测了2处一级成矿远景区及3处二
级成矿远景区,以期对该区进一步找矿具有一定的参考意义。
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