青海東草河地區鈾多金屬礦地質特征及找礦標志分析

王利文，俞永強，趙有軍，劉松林

(青海省核工業地質局，青海 西寧 810008)

礦區位于北祁連加里東期銅、鉛、鋅、金、鉻、石棉(鉑、鈷、汞)Ⅲ1級成礦帶，區內巖漿活動頻繁，種類繁多，中酸性及超基性侵入巖尤為發育。內生礦產與巖漿活動關系密切，顯示出明顯的成礦專屬性。加里東期中—酸性侵入巖中U、Th、Pb、Zn、W、Mo等元素含量較高，在巖體與各時期碎屑巖、火山巖的接觸帶內外及斷裂帶內極易富集成礦[1]。區內出露的托賴巖群含鈾背景值高(5.6×10-6)，為鈾成礦提供豐富鈾源；巖漿活動強烈，加里東期酸性侵入巖鈾含量達19.6×10-6，是良好的富鈾地質體。東草河鈾礦床是該帶內近年來發現的一處較典型的堿交代巖型小型鈾礦床。

1 區域地質特征

1.1 地層

區內發育下元古界托賴巖群中—深變質巖，寒武系火山碎屑巖夾碳酸鹽，古近系—新近系陸相碎屑巖等，第四系出露較少。根據能譜異常圈定的異常點、帶，在下西溝及英雄溝開展1/10 000地質草測。圈定了鈾礦化蝕變帶的分布范圍及特征。

1)下元古界托賴巖群(Pt1T)

可分為片麻巖巖組(Pt1T1)、片巖巖組(Pt1T2)、大理巖巖組(Pt1T3)。

2)中寒武統黑茨溝組(∈2h)

在草測區西南部小面積出露，面積約0.07 km2，主要的巖性為黑色頁巖，巖石中頁理構造明顯，有機質含量較高處呈黑色，巖石中零星可見褐鐵礦化。

3)古近—新近系白楊河組(ENb)

出露于英雄溝腦至下西溝溝腦，面積約0.28 km2，主要為礫巖、含礫砂巖。

4)第四系(Q)

主要分布在的下西溝溝谷地帶，以坡、沖洪積砂礫石、粘土等為主。

1.2 構造

區內斷裂構造較為發育，共發現15條斷裂，多為近東西向、北西西向逆斷層，另有少數性質不明斷層，其中F4、F8、F13、F14、F15與鈾成礦有關。

F4斷裂：斷裂分東西兩段，中部為第四系所掩蓋，東段出露長度約1.37 km，西段結合氡氣異常推測長約1.3 km，總長達2.67 km，破碎帶寬約5～10 m。走向在70(°)～90(°)之間，傾向及性質不明。斷裂切穿了加里東期黑云二長花崗巖體，破碎帶內碎裂巖化、硅化及碳酸鹽化極強，構造角礫具有被硅質及碳酸鹽重新膠結的跡象。氡氣異常濃集中心硅化及碳酸鹽化極其強烈。

F13斷裂：斷裂長約1.9 km，破碎帶寬約2～5 m，形態呈舒緩波狀彎曲，走向呈近東西向，北傾，傾角在50(°)～70(°)之間。斷層主體位于古元古界托賴巖群片巖地層內，沿斷裂有加里東期鉀長花崗巖脈的侵入。經能譜測量圈出的Y-6、Y-7、Y-13異常帶以及草測過程中發現的Ⅲ號鈾礦化帶與F13斷裂關系極為密切。F13是本區重要的含礦構造之一。

1.3 堿交代巖

東草河地區出露的下元古界托賴巖群及加里東期花崗巖普遍發育堿交代。東草河地區的堿交代巖與鈾成礦關系極為密切[2]。含礦堿交代巖呈橢圓狀分布，長軸約550 m，短軸約150～180 m，走向為104(°)。巖石質地疏松，裂隙及晶洞發育，網脈狀硅質脈、碳酸鹽脈多見。全巖U、Th背景值較高，巖石及裂隙中發育不同程度的黃鐵礦化、赤鐵礦化，巖石表面eU含量30～200×10-6，最高達2 281×10-6，經采樣分析，局部鈾已達工業品位，為本區良好的鈾源體及賦礦圍巖。

2 礦體地質

通過近年的普查工作，新發現2條鈾礦化蝕變帶(Ⅰ號鈾礦化蝕變帶、Ⅲ號鈾礦化蝕變帶)、2條鈾礦體(M15、M16)，礦體主要受構造破碎帶控制(圖1)。鈾礦(化)體數10條。鈾礦體賦存于斷裂構造中，與構造關系極為密切。

2.1 礦化蝕變帶特征

1)Ⅰ號鈾礦化蝕變帶

位于英雄溝西側，結合能譜測量及氡氣測量，蝕變帶寬100～200 m，斷續長700～800 m，走向近東西向，蝕變帶受多組近東西向平行構造破碎帶控制，出露的巖性為肉紅色黑云母二長花崗巖。U含量經能譜測量最可高達557.9×10-6，受植被覆蓋影響，地表異常不連續。

2)Ⅱ號鈾礦化蝕變帶

位于英雄溝兩側，寬約100～120 m，長大于1 000 m，走向近東西，蝕變帶受黑云斜長片麻巖及正長巖體內部的破碎帶控制，帶內發現8條鈾礦(化)體M1、M2、M3、M4、M11、M12、M13、M15。

3)Ⅲ號鈾礦化蝕變帶

位于英雄溝兩側，該帶長大于1 000 m，寬60～80 m，能譜測量鈾含量一般100～500×10-6，最高826×10-6。利用探槽工程進行了淺地表揭露，化學樣分析結果顯示鈾品位較低，與物探編錄數值差距較大。對比Ⅰ、Ⅱ號鈾礦化帶的特點，其反映的是地表為偏鐳型，而深部為偏鈾型(已發現鈾礦體)。

2.2 礦體特征

區內發現的鈾礦體均為工業盲礦體，礦體嚴格受堿交代巖內發育的斷裂構造控制，呈層狀、似層狀展布，含礦巖石為構造角礫巖(堿交代巖)(圖1)。

1 斜長角閃片巖；2 黑云斜長片麻巖；3 黑云母二長花崗巖；4 鉀長花崗巖；5 構造破碎帶；6 鈾礦化蝕變帶及編號；7 鈾礦體及編號；8 鈾異常帶及編號；9 鉆孔及編號；10 槽探位置及編號；11 伽馬能譜測量U異常位置及編號

圖1Ⅱ、Ⅲ號鈾礦化蝕變帶礦體

1)M1、M2、M3、M4：由ZK8、ZK9、DT01、DT10控制，礦體推測長100 m，斜深50 m，厚0.62～2.82 m，北傾，傾角40(°)～55(°)，礦體產于正長巖體內部的次級裂隙中，含礦巖性為正長巖，主要的蝕變為赤鐵礦化、硅化。

2)M11：由ZK2、ZK5、ZK8鉆孔控制，礦體長約130 m，平均真厚度1.55 m，推測斜深200 m，礦體呈似層狀展布，走向近東西，北傾，傾角約55(°)，礦體產于構造破碎帶中，含礦巖性為構造角礫巖，ZK5中礦體及其上下盤2 m范圍內赤鐵礦化、硅化較強。

3)M12：由ZK2、ZK5、ZK8鉆孔控制，礦體長約130 m，平均真厚度0.73 m，推測斜深100 m，礦體呈似層狀展布，近東西走向，北傾，傾角約55(°)，礦體產于構造破碎帶中，含礦巖性為構造角礫巖，ZK5中礦體及其上下盤5 m范圍內赤鐵礦化、硅化較強。

4)M13：由、ZK3、ZK7控制，礦體長度約325 m，真厚度為0.40 m，推測斜深50 m，近東西走向，北傾，傾角約70(°)，受構造破碎帶控制，含礦巖性為構造角礫巖，與成礦有關的蝕變為赤鐵礦化、硅化、碳酸鹽化及黃鐵礦化。

5)M15：ZK5、ZK8、ZK9鉆孔控制，礦體長約240 m。真厚度1.63 m，推測斜深240 m，呈似層狀展布，近東西走向，北傾，傾角32(°)～45(°)，礦體產于構造破碎帶中，含礦巖性為構造角礫巖，ZK5中礦體內硅化、碳酸鹽化較強，ZK9中礦體可見暗色礦物增加，呈定向排列。

3 鈾成礦地質條件分析

3.1 鈾源條件

鈾源條件是鈾成礦作用及其成礦遠景的前提條件，也是鈾礦找礦潛力評價的重要因素。綜合本區地質背景及各類異常的地質條件后認為區內鈾成礦主要有兩個來源。

1)富鈾地層：區內下元古界托賴巖群中深變質巖分布較廣，構成本區的基底，其巖性主要為灰—淺綠色黑云斜長片麻巖、大理巖、角閃片巖等，該套地層鈾背景值較高，鈾含量一般為5.6×10-6，為本區鈾成礦提供了部分鈾源。

2)富鈾巖體：熱液型鈾礦與鈾背景值較高的花崗巖體在空間上表現出相互對應性[3]。東草河礦區出露的加里東期中細粒鉀長花崗巖，鈾背景值一般9.4～19.6×10-6，巖體SiO2含量71.93%～74.56%，Al2O3>CaO+K2O+Na2O、堿質總量高，K2O>Na2O，巖石化學特征為富硅、富堿、鉀大于鈉、鋁過飽和的亞堿性巖石，屬富鈾巖體，是本區鈾成礦重要的鈾源體。

3.2 巖漿條件

鈾礦形成與巖漿活動有直接的關系，巖漿的侵入既可以帶入部分鈾源又可以為圍巖中鈾元素活化提供熱源[4]。與鈾成礦密切的巖漿活動是不同旋回巖漿活動同時存在的地段，而且還必須是早期巖漿活動和晚期巖漿活動相互疊加的地段。區內加里東早期中酸性侵入巖廣布，至加里東晚期一直有巖漿活動。后期的構造熱液活動為巖體內鈾的活化、疊加及富集起到了重要作用。

3.3 構造熱液條件

斷裂構造能夠為熱液型鈾成礦提供必要空間，熱液活動是成礦作用的前提基礎，與之匹配的蝕變作用是熱液活動在構造控制下與圍巖相互作用的結果。構造、熱液活動與蝕變作用往往互為關聯，熱液活動導致形成的蝕變現象則對熱液活動范圍、成礦作用類型起著重要的指示意義。區域熱動力變質主要為堿性鉀長石化，后期主要為硅化、水云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、粘土化等酸性蝕變。

4 找礦標志

東草河礦區侵入巖主要為中酸性的中—細粒二長花崗巖、肉紅色鉀長花崗巖、正長巖(堿交代巖)，是富鈾巖體。區內鈾礦體均產于正長巖體內部的構造破碎帶中，屬堿交代巖型鈾礦，富堿的正長巖體是堿交代巖型鈾礦的成礦母體。結合本區域地質特征及礦體特征得出東草河地區鈾多金屬礦以下找礦標志：a地面放射性伽馬能譜異常、氡氣異常是尋找鈾礦的放射性物探標志；b地層、巖性標志：地層標志為位于巖體外接觸帶的古元古界托賴巖群，巖性為斜長角閃片巖、斜長片麻巖；c區內出露的正長巖體，能譜測量值一般為100×10-6，具豐富的鈾源，是尋找堿交代巖型鈾礦的主要巖性標志；d區內與大斷裂同期形成的近東西向次級斷裂復合和分支地段，是尋找破碎蝕變巖型鈾礦(后期變質熱液蝕變巖型鈾礦)的構造標志；e區內蝕變普遍而強烈，其中與熱液鈾礦床成礦有關的礦化蝕變有紅化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等，尤其紅化是與熱液鈾礦化關系最密切的蝕變現象，是區內尋找熱液鈾礦床圍巖蝕變標志。