沽源—红山子铀成矿带中段铀矿地质特征与成矿规律研究

发布时间：2020-05-07 07:36

【摘要】：沽源—红山子铀成矿带位于华北克拉通北缘、大兴安岭岩浆构造带南端,属于滨太平洋成矿域的重要组成部分,面积近40000km~2,是我国北方重要的火山岩型铀成矿带之一。近年来沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)铀矿勘查工作备受关注,本文以最新的铀矿勘查成果为基础,通过与国内外典型火山岩型铀矿对比研究,系统总结了各类铀矿床或矿点矿床地质特征,然后利用电子探针、LA-ICP-MS等技术方法手段开展了成岩成矿作用和成矿规律研究,客观评价了研究区的找矿前景,提高了对研究区铀成矿的认知程度,为我国北方火山岩型铀矿勘查和研究工作奠定了重要基础。在野外地质填图、钻探编录和室内测试分析、铀矿勘查总结的基础上,详细描述了沽源—红山子铀成矿带中段各类铀矿床、矿点(核桃坝、单井胡同、骆驼山、西干沟和三道沟)地质特征、地球物理特征、矿体和矿石特征及蚀变特征,全面揭示了铀矿化信息,总结了铀矿地质特征,为研究区内的铀矿勘查与研究工作奠定了基础。选择代表性铀矿床或矿点开展赋矿火山岩岩石成因研究显示,研究区酸性火山岩具有富SiO_2和K_2O,贫Al_2O_3、Sr、Ba、Eu、Ti、P以及高Rb/Sr比值(21.74~24.53)特征,稀土配分曲线呈Eu亏损的燕式分布,具有A型花岗岩地球化学特征,推测其为壳源岩石部分熔融形成的。三道沟铀矿化点义县组流纹岩LA-ICP-MA锆石U-Pb年龄为132.2±0.6Ma和132.8±0.8Ma,表明其形成时代为早白垩世晚期,同时首次对该区义县组的形成年龄进行了限定,即介于132.8Ma~122.0Ma之间,这对于解决该区的地层归属问题具有直接的指导作用。单井胡同铀矿点赋矿火山岩形成于143.8±0.5Ma和141.5±0.5Ma,成岩时代为早白垩世早期。矿相学研究表明,核桃坝铀矿床和义盛店铀银矿床矿石矿物均以铀石为主,成矿作用可划分早期钠长石化交代阶段、早期热液成矿阶段、晚期热液成矿阶段、成矿后阶段为四个阶段。核桃坝矿床与义盛店矿床具有相似矿化特征、成矿流体和成矿过程,说明区域成矿流体是同一期富铀含硅酸(络合物)的成矿热液。矿相学研究、成矿地质特征、样品蚀变程度等综合分析发现,研究区的铀矿床类型为碱交代型热液铀矿床,其成因与碱交代作用、次火山岩体密切相关。沥青铀矿U-Pb同位素表观年龄、电子探针化学年龄以及等时线年龄综合研究显示,核桃坝铀矿床形成时代应在99.1Ma左右,是晚白垩世成矿作用的产物。成矿年代学综合研究表明,沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)的主成矿时间应在100Ma左右,即晚白垩世成矿,其与460矿床、470矿床在沽源—红山子铀成矿带上共同形成“北东老、西南新”铀成矿时空格局。成矿规律研究表明,沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)具备良好的地质构造条件、岩浆岩条件、铀源条件、热液蚀变条件,控矿因素明显,铀资源潜力较大,找矿前景广阔,持续勘查与研究工作有望取得重大突破。核桃坝铀矿床有望发展为大型或者超大型铀多金属矿床,其他铀矿点有望落实为新的铀矿床。三道沟铀矿化点义县组具备较好的铀成矿条件,利于铀成矿作用的发生,该地层可能存在类似的铀矿床。因此,下白垩统义县组是沽源—红山子铀成矿带上新的找矿层位,其内部北东向硅化构造带是值得关注的找矿方向。
【图文】：

图 1.1 俄罗斯斯特列里措夫铀矿田地质图（据赵凤民，1992）1－含煤沉积岩；2－上层火山-沉积岩；3－下层火山-沉积岩；4－花岗岩；5－变质岩；6－断层；7－铀矿床（2）区域地质矿田的大地构造位置属西伯利亚板块南部褶皱系的额尔古纳陆块。区域地质结构由 2 大构造层组成：下构造层是由前寒武纪中间地块和古生代褶皱构成的基底，上构造层是晚中生代裂陷火山岩盖层。下构造层主要包括：前贝加尔期片麻岩－角闪杂岩（Pt），地槽拗陷型陆源硅质片岩（部分为火山岩）和碳酸盐岩建造（Pt3- ），硅质片岩和陆源粗碎屑岩建造的铀、钍含量分别为 3.5×10-6～4.7×10-6和 10×10-6～14×10-6；造山早期片麻岩－花岗岩建造（Pz1γ）、华力西期冒地槽型陆源－碳酸盐岩建造，造山花岗岩建造（Pz2-3），前者广泛发育，后者局部发育；陆源陆相，，部分近岸－海相灰色（J1-2）和磨拉石（J2）建造；侵入岩－火山岩和近地表侵入岩（亚碱性安山岩－花岗闪长岩和花岗岩－淡色花岗岩，J2-3）建造。上构造层：晚中生代发生强烈的裂陷火山岩浆活动，形成叠置盆地型陆源－火山岩建造，岩性为亚碱性玄武岩－流纹岩（J3-K11）；陆源含煤沉积岩，内有少量的地

薛伟：沽源—红山子铀成矿带中段铀矿地质特征与成矿规律研内的矿床中。b. 成矿期的热液蚀变表现为细脉和交代化、绿泥石化、碳酸盐化为特征。在最大的斯特列措长石蚀变为主，它和沥青铀矿、钛铀矿化密切相关。处，其 Na2O 的含量可增高到 10%。热液蚀变的 K-AMa。c. 矿后蚀变：在所有的矿床中都存在晚于沥青铀矿泥石、碳酸盐以及细脉碳酸盐、细脉绿泥的氧、氢、矿物的沉淀过程中，流体的混合作用可能起了重要作度很大，可能渗入到冷岩浆房中。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P619.14

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本文编号：2652651