中蒙边境及邻区铀矿床产出环境、地质特征、形成作用和找矿标志.pdf

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1、第41卷第4期中国地质Vo1．41，No．42014年8月GE0LOGYINCHINAAug．，2014聂凤军，李强峰，王佳新，等．中蒙边境及邻区铀矿床产出环境、地质特征、形成作用和找矿标志【J】．中国地质，2014，41(4)：1037-1058．NieFen~un，LiQiangfeng，WangJiaxin，eta1．Geologicalsetting，features，originandexplorationcriteriaofuraniumdepositsoccurringwithintheChina—Mongoliaborderregionanditsneighbor

2、ingareas[J]．GeologyinChina，2014，41(4)：1037—1058(inChinesewithEnglishabstract)．中蒙边境及邻区铀矿床产出环境、地质特征、形成作用和找矿标志聂凤军李强峰1,2王佳新1,3蒋拮1,2张晓康1,4吴科锐丁成武’曹毅(1．中国地质科学院矿产资源研究所，北京10037；2．石家庄经济学院，河北石家庄050031；3．中国地质大学(北京)，北京100083；4．北京科技大学，北京100083)提要：中蒙边境及邻区位于西伯利亚板块、塔里木板块和华北克拉通的结合部位，是全球范围内重要的铀多金属成矿带之一。受多期次构造岩浆

3、活动影响，该区前侏罗纪变质岩块体和中新生代火山一沉积岩分布广泛，深大断裂纵横交错，各类铀矿床(矿化区)星罗棋布。根据围岩类型，结构构造及成矿过程可将该区铀矿床划分为6种类型：(1)火山岩型；(2)砂岩型；(3)岩脉型；(4)褐煤型；(5)交代岩型；(6)磷灰盐型。其中火山岩型和砂岩型铀矿床具有重要经济意义。’区域矿产地质研究表明，中蒙边境产出的大部分铀矿床(矿化区)与前侏罗纪变质岩块体具有密切时空分布关系。前侏罗纪变质块体可划分为2部分：(1)前寒武纪高级变质岩；(2)古生代中、低级变质岩。铀的亲石元素特性致使其在壳一幔物质发生分异时富集于地壳的硅铝层。鉴于在地壳长期演化历史中，

4、古老变质岩已具备有较高的铀含量，那么它们在显生宙构造一岩浆活动中就为铀的富集成矿提供有利的物质条件。显生宙构造运动的形式除了断裂活化外，也包括陆相沉积盆地的上隆和下陷。铀在地壳硅铝层中的富集是通过2种方式实现的：(1)陆壳的深熔和岩浆的分异作用；(2)富铀岩体(层)的风化剥蚀和再沉积活动。研究结果表明，铀的富集过程十分缓慢，其中火山岩型铀矿床的形成作用就是长英质岩浆活动的组成部分。火山型铀矿床主要出现在中蒙边境最东端蒙古国境内，它们是中蒙古一额尔古纳地块伸展构造环境(裂陷槽为大量高钾长英质火山岩所充填)中构造一岩浆作用及相关流体活动的产物。长英质火山杂岩体内产出的若干处大型铀矿床

5、(区)和铅一锌一银一铀矿床即是很好的佐证。一般来讲，具有强烈分异特点的富碱性火山岩及相关铀矿床大都在侏罗纪一白垩纪构造一岩浆作用对前侏罗纪岩体(层)发生强烈叠加改造部位产出，其形成作用可能与晚侏罗世—早白垩世构造一岩浆活动有关。同位素年代学(铀矿床铀一铅同位素测年)研究结果表明，铀矿体的形成时间为153～136Ma，该时间段与其所在的多尔诺德组安山一玄武岩和流纹岩的形成时间基本一致，同时，与俄罗斯远东地区斯特尔特苏维卡(Streltsovsk)超大型铀矿床的形成时代(136—134Ma)相吻合。矿区范围内富钾流纹岩铀含量较高(300~10左右)，暗示了这套火山岩可能为铀矿床的矿源

6、层。另外，流纹岩中熔融包裹体铀含量(14~25)×1O进一步印证了上述推论的可靠性。与富钾长英质岩浆作用有关的热液活动对早期含铀岩体(层)的叠加改造可导致铀的进一步富集，进而形成大规模和高品位铀矿体。大量黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和白铁矿等硫化物的存在暗示了成矿作用是在还原条件下形成的。大多数砂岩型铀矿床分布在中新生代断陷盆地内，这些盆地一般为各类沉积岩(物)所充填，其中河流相、三角洲相和浅海沉积相(物)为铀矿床的容矿围岩。在所有上述沉积岩(物)中，辫状河流相沉积岩(物)是最重要的含矿层位。砂岩型铀矿床大都是断陷和凹陷带构造运动最后阶段构造一沉积联合作用的收稿日期：2014—06—0

7、5；改回日期：2014-07—14基金项目：国家重点自然科学基金项目(41030421)和国家973项目(2013CB429805)联合资助。作者简介：聂凤军，男，1956年生，研究员，博士生导师，从事金属矿床地球化学研究；E-mail：nf．'1j@mx．cei．gov．cn。http：／／geochina．cgs．gov．cn中国地质，2014，41(4)38中国地质2014产物。盆地周缘前侏罗纪富铀岩体(层)的风化剥蚀，为砂岩型铀矿床的形成提供了丰富的物质来源。早期构造运动