段明,張祺*,王國明,胡鵬,謝瑜,程銀行,王天豪
(1.中國地質調查局天津地質調查中心,天津 300170;2.華北地質科技創(chuàng)新中心,天津 300170;3.吉林省核工業(yè)地質局,長春 130062)
大興安嶺火山巖帶為中國東部中生代巨型火山巖帶的重要組成部分[1-5],巨厚的火山巖系是火山巖型鈾成礦的基礎。大興安嶺中南段也被認為是中國東部重要的多金屬礦集中區(qū)之一[6-11],產出有很多重要的銀鉛鋅銅等多金屬礦床[12-16]。熱液型鈾礦作為內生礦床的一種,成礦條件與其他多金屬相似,在大興安嶺火山巖帶內分布著大量的鈾礦(化)點,很多學者也從基底、蓋層、構造巖漿活動及礦化特征等不同方面做了大量研究工作,認為該地區(qū)具有很好的成礦條件和很大的鈾成礦潛力[17,18],但至今卻未發(fā)現(xiàn)鈾礦床。鑒于北部俄羅斯境內產出有斯特列措夫超大型火山巖型鈾礦田,南部河北沽源產出有張麻井火山巖型鈾鉬礦床,成礦條件均與大興安嶺火山巖帶相似[19,20],所以該火山巖帶被認為具有很大的鈾礦找礦潛力,同時大興安嶺構造巖漿帶新生代的隆起對二連盆地、海拉爾盆地、松遼盆地的跌宕起伏、水進水退及沉積物源和砂巖型鈾礦鈾源也起到了關鍵作用[21]。
在“全國鈾礦資源潛力評價”工作中,工作區(qū)所處的大興安嶺中段被劃為扎蘭屯火山巖型鈾礦成礦遠景帶而不是成礦帶[22-24],根本原因是尚未發(fā)現(xiàn)成規(guī)模的鈾礦床。鑒于此本次工作在該地區(qū)開展了整幅的1/5萬伽瑪能譜測量工作以及大比例尺的礦(化)點檢查及鉆探驗證工作,在該區(qū)發(fā)現(xiàn)2處礦化帶、圈定了9個鈾異常區(qū),施工1個工業(yè)孔,估算(334)?鈾資源量XX噸,綜合研究了該地區(qū)成礦地質條件,圈定了2個找礦靶區(qū),為下一步鈾礦找礦指明了方向。
工作區(qū)位于大興安嶺中段,大地構造位置屬于天山-興蒙造山系大興安嶺弧盆系的扎蘭屯-多寶山島弧,主要鈾礦化類型為火山巖型,其次為花崗巖型,賦礦層位主要為侏羅系滿克頭鄂博組中酸性火山巖,控盆控礦構造主要為NE向張性斷裂或次級斷裂,基底巖石主要為古生代花崗巖。
工作區(qū)內地層由古生界和中生界地層組成(圖1)。古生界隸屬于華北地層大區(qū)內蒙古草原地層區(qū),中生界為濱太平洋地層區(qū)大興安嶺-燕山地層分區(qū)烏蘭浩特-赤峰地層小區(qū)。中生界地層非常發(fā)育,約占工作區(qū)總面積的70%。古生界地層出露面積較小,不足20 km2,由中泥盆統(tǒng)大民山組(D2d)和上石炭統(tǒng)本巴圖組(C2b)組成,以火山碎屑巖、陸源碎屑巖和沉積建造為主,主要分布于都日本格爾后山及寶鵬音達巴一帶。中生界地層分布廣泛,主要為侏羅系和白堊系火山巖地層。侏羅系發(fā)育塔木蘭溝組(J2tm)、滿克頭鄂博組(J3mk)、瑪尼吐組(J3mn),以陸相中、酸性火山噴發(fā)巖建造為主,伴有火山碎屑巖、陸源碎屑巖和沉積建造,具有多噴發(fā)旋回、多韻律特征,屬火山斷(塌)陷盆地構造環(huán)境。其中滿克頭鄂博組分布遍及全區(qū),展布形態(tài)受火山機構控制,多呈環(huán)帶狀展布,出露面積約60 km2,被上覆瑪尼吐組整合覆蓋。火山巖鈾平均含量為11.3×10-6[14,15],為主要的富鈾層和含礦層。白堊系發(fā)育白音高老組(K1b)、梅勒圖組(K1ml),主要分布于烏蘭哈達鄉(xiāng)烏蘭楚魯及少日古林哈達-哈日紹榮一帶,屬陸相火山斷陷盆地環(huán)境。
圖1 區(qū)域地質簡圖Fig.1 Regional geological map
工作區(qū)古生代大地構造位置隸屬于華北板塊,次級大地構造單元屬于寶音圖-錫林浩特火山型被動陸緣,中生代以來疊加有濱太平洋構造域,本區(qū)隸屬大興安嶺中南段中生代火山巖區(qū),受太平洋板塊對亞洲大陸的擠壓和俯沖作用,形成了NE 向的火山巖噴發(fā)帶,表現(xiàn)為強烈的火山巖漿活動,火山巖和侵入巖分布廣泛(圖2)。區(qū)內構造按形成的時代可劃分為海西期、印支期、燕山期和喜山期構造,其中以燕山期構造為主,燕山期構造形態(tài)代表了該區(qū)現(xiàn)今為止的構造框架。
圖2 內蒙古烏蘭哈達地區(qū)地質示意圖Fig.2 Distribution of intrusive rocks in Wlanhada inner mongolia
工作區(qū)斷裂構造按構造線方向可劃分為NE 向斷裂、NW向斷裂,以NE向斷裂最為發(fā)育,現(xiàn)將主要斷裂描述如下:
都日布勒吉-烏蘭哈達北東向斷裂帶(F1):呈NE 向45°展布,斜貫都日布勒吉-烏蘭哈達一帶(圖1)。該斷裂為北東向黃崗梁-甘珠爾廟-烏蘭浩特斷裂帶的南東支(林西-碧流臺-烏蘭浩特斷裂)在幅內延伸部分,由兩條近于平行延伸的斷裂構成,斷裂切割了中泥盆世大民山組、滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組、梅勒圖組。該斷裂為長期活動斷裂,形成時間大約為早二疊世,控制了燕山期形成的巖漿巖帶的分布以及多金屬、鈾礦化異常點的分布。
黃賀圖北西向斷裂帶(F2):分布于色布爾-黃賀圖一帶,NW 向320~340°展布,斷裂橫切本巴圖組NE向構造線,構成晚侏羅世滿克頭鄂博組盆緣斷裂,并控制了白堊紀梅勒圖組的分布,以張性為主,形成時間較晚。
畢合圖北東向斷裂(F3):分布于寶騰音達巴地區(qū)西側,呈NE向45°展布,傾向SE,傾角60~70°,延長約4 km,寬度約10~25 m,為石英脈、閃長玢巖所填充,西盤出露瑪尼吐組(J3mn)紫灰色安山質角礫晶屑凝灰?guī)r,東盤主要出露中二疊世花崗巖。斷層性質為逆斷層,其斷距50~80 m。該斷裂帶內巖石硅化、螢石化蝕變強,eU含量升高,最高可達80×10-6,其東側發(fā)現(xiàn)包括81721等數(shù)十處鈾異常點。
區(qū)內侵入巖比較發(fā)育,但分布不均,集中出露于工作區(qū)的東南側,是1/20萬地質圖上色布爾巖基的一部分,屬于烏蘭浩特—甘珠爾廟巖漿巖帶的重要組成部分。侵入活動自晚石炭世開始,經中二疊世、三疊紀、晚侏羅世到早白堊世,具有多期次的特點(圖2)。
(1)中二疊世花崗巖
中二疊世花崗巖分布在翁和日海達巴、格勒烏拉、包登格達坂南等地,出露形態(tài)呈不規(guī)則狀,北東向展布,侵入于石炭系本巴圖組、中二疊統(tǒng)大石寨組,被晚侏羅世火山巖不整合覆蓋。巖性可進一步劃分為細粒二長花崗巖(ηγ1P2)、似斑狀二長花崗巖(ηγ2P2),兩者呈脈動侵入接觸關系。二疊世花崗巖平均鈾含量為11.5×10-6,鈾浸出率可達25.26%[25-26],能為鈾成礦提供部分鈾源,鈾源充足。
(2)晚三疊世花崗巖
晚三疊世花崗巖是1/20 萬哈德營子幅地質圖內色布爾巖體的一部分,分布于色布爾巖體的北西側,巖性主要為中粗粒二長花崗巖(T3ηγ1)、中細粒二長花崗巖(T3ηγ2)。中粗粒二長花崗巖(T3ηγ1)主要分布巖體的中心部位,呈不規(guī)則橢圓狀巖株產出,長軸北東東向展布,侵入本巴圖組二段,被上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組不整合覆蓋;中細粒二長花崗巖(T3ηγ2)分布于烏蘭楚魯圖、敖包烏蘭、鵝列毛都達坂等地,是晚三疊世巖體的主體,大體呈外環(huán)圍繞中粗粒二長花崗巖(T3ηγ2)分布,出露面積較大,兩者之間呈脈動侵入。
(3)中侏羅世閃長巖
中侏羅世閃長巖(J2δ)與中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組相伴產出,出露面積近2 km2,巖體呈不規(guī)則帶狀或巖株狀,呈東西、北西或北東東向展布。
(4)晚侏羅世侵入巖
晚侏羅世侵入巖主要分布在烏蘭哈達蘇木北部一帶,基巖裸露良好,巖石風化程度中等,面積約20 km2。侵入體呈不規(guī)則的橢圓狀、巖枝狀或巖株狀產出,侵入上石炭統(tǒng)本巴圖組、上侏羅統(tǒng),使圍巖發(fā)生角巖化、硅化、褐鐵礦化,巖體內部常見有地層捕虜體。巖性主要為二長巖、石英二長巖、二長斑巖、石英二長斑巖等,巖體內部發(fā)育走向以北東向為主的流紋巖、細晶巖、二長斑巖等巖脈。
(5)早白堊世侵入巖
早白堊世侵入巖主要分布在六家子、楚魯圖達巴、烏蘭哈達、少日古林哈達等地,面積約為18 km2,多呈不規(guī)則巖株或巖枝、脈狀產出,侵入石炭系本巴圖組、中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和上白堊統(tǒng)梅勒圖組,巖體內部可見大量的滿克頭鄂博組和本巴圖組的捕虜體。巖性主要為二長巖、二長花崗巖、正長花崗巖、石英二長斑巖、花崗斑巖、石英閃長玢巖等。
通過本次1/50 000伽瑪能譜測量工作成果,總結了調查區(qū)地層和地質體的放射性含量特征(表1)并取得如下認識:
古生代、中生代地層U背景值(1.88~2.54)×10-6,Th 背景值(8.84~12.27)×10-6,K 背景值2.29%~2.91%。然而在測區(qū)南部與二疊系花崗巖接觸部位的中生代中酸性火山巖地層U、Th含量明顯升高,U含量為(4.9~26.5)×10-6,最高為680×10-6,Th 含量(11.4~46.6)×10-6,Th/U比值為0.7~5.8,顯示本區(qū)中生代中酸性火山巖地層具有較好的成鈾潛力,且鈾含量隨火山碎屑粒度變粗有增加的趨勢,鈾異常主要集中在流紋質角礫凝灰?guī)r、安山質角礫凝灰?guī)r、砂礫巖中,受巖性控制比較明顯。
區(qū)內侵入巖放射性特征顯示出差異性,北東向展布的中二疊世花崗巖U背景值為3.74×10-6,Th背景值為17.94×10-6,K背景值為3.13%,巖體外帶鈾含量為(5.0~29.3)×10-6,高于巖體內部。測區(qū)東北部中生代侵入巖的U背景值為2.48×10-6,Th背景值為13.19×10-6,K背景值為3.02%。
工作區(qū)內鈾增高場總體呈北東向展布,與區(qū)內主構造方向一致,高值區(qū)主要分布于海西晚期侵入巖或與中生代侏羅系中酸性火山巖接觸地帶,確定海西晚期侵入巖與滿克頭鄂博組(J3mk)中酸性火山巖為本區(qū)首要找礦目的層位。依據1/50 000地面伽瑪能譜測量地層、巖性參數(shù)統(tǒng)計表中數(shù)據(表1),地質體背景值的3 倍為異常下限值,確定火山巖地層U、Th異常下限值6.9×10-6、30.0×10-6,花崗巖U、Th異常下限值11.1×10-6、54.0×10-6。經統(tǒng)計,分布于火山巖地區(qū)異常點共35處,花崗巖中17處,性質多數(shù)為鈾釷混合異常點,主要異常點特征見表2。
表1 1/50 000調查區(qū)主要地層、巖性放射性參數(shù)統(tǒng)計表Table 1 Statistical data of radioactivity parameters of the main strata and lithologic in 1/50 000 survey area
表2 烏蘭哈達地區(qū)異常點一覽表Table 2 List of the anomalies in Ulanhada area
參照《(EJ/T1213-2006)鈾礦地質勘查成果分類分級》標準,共計圈定9處伽瑪異常區(qū)(圖3),為鈾異常區(qū),整體呈北東向展布,性質均為鈾異常。特征如下:
圖3 烏蘭哈達地區(qū)鈾礦預測綜合成果圖Fig.3 Comprehensive results map of the uranium ore prediction in Ulanhada area
Ⅰ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)南部,長約5.8 km,寬約2.7 km,面積約15.7 km2,異常規(guī)模較大,呈長條狀北東向展布,異常連續(xù)性及穩(wěn)定性較好。鈾異常最大值為為680×10-6,Th含量最大值為70.6×10-6,Th/U一般為1~3,反應鈾的相對富集,且隨著U 含量升高,Th/U比值降低。其內發(fā)現(xiàn)82756礦化帶、81721異常點等一批重要異常(礦化)點,異常產于二疊紀二長花崗巖體內部(P2ηγ2)及巖體與中生代中酸性火山碎屑巖接觸部位,推測異常受巖體、火山巖地層、斷裂構造控制。
Ⅱ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)東北部,長約2.1 km,寬約1.8 km,近南北向展布,面積約3.78 km2。該處巖石主要為三疊紀二長花崗巖(Tηγ),異常點均分布在巖體內部,推斷主要受侵入巖體控制。鈾含量最高為11.2×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾的相對富集。
Ⅲ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)東北部,長約3.6 km,寬約2.0 km,近北東向展布,面積約7.2 km2。該處巖石主要為白堊系淺層侵入體與石炭系變質粉砂巖、板巖等,異常主要分布在巖體侵入地層的接觸界面上,推斷受不同巖性界面控制。鈾含量最高為14.2×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾相對富集。
Ⅳ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)中西部,長約1.0 km,寬約1.0 km,面積約1.0 km2。該處巖石主要為中生代白音高老組地層。次火山巖,近北東向展布,推斷受火山機構控制。鈾含量最高為8.6×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾相對富集。
Ⅴ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)中部,長約2 km,寬約1.5km,近北東向展布,面積約3 km2。該處巖石主要為中生代梅勒圖組安山巖、安山質火山碎屑巖,蝕變較弱,推斷異常受地層、巖性控制。鈾含量最高為11.5×10-6,Th/U 一般為1~3,反應了鈾相對富集。
Ⅵ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)北部,長約2.7 km,寬約2 km,面積約5.4 km2。該處巖石主要為白堊系中酸性侵入體,近北東向展布,推斷受巖體、斷裂構造控制。鈾含量最高為9.8×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾相對富集。
Ⅶ號鈾異常區(qū),處于調查區(qū)中部,長約3.0 km,寬約2.4 km,近北西向展布,面積約7.2 km2。該處巖石主要為侏羅系中酸性侵入體與滿克頭鄂博組酸性火山巖,異常分布在侵入體與中酸性火山巖接觸帶內。鈾含量最高為10.9×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾的相對富集。
Ⅷ號鈾異常區(qū),處于工作東南部,長約1.8 km,寬約1.3 km,近北西向展布,面積約2.4 km2。該處巖石主要為侏羅系中酸性侵入體與滿克頭鄂博組中酸性火山巖,含礦巖石蝕變較強,綠泥石化、硅化、高嶺土化發(fā)育,推斷異常受斷裂構造、熱液活動控制。鈾含量最高為7.6×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾相對富集。
Ⅸ號鈾異常區(qū),處于工作東南部,長約3.6 km,寬約1.0 km,面積約3.6 km2。該處巖石主要為三疊紀二長花崗巖與石炭系變質粉砂巖、板巖,近北東向展布,推斷受不同巖性界面、斷裂構造控制。鈾含量最高為16.7×10-6,Th/U一般為1~3,反應了鈾相對富集。
調查區(qū)內發(fā)現(xiàn)的鈾礦(化)點產于二疊紀花崗巖中或巖體與滿克頭鄂博組(J3mk)接觸帶的外帶,均受斷裂構造控制,熱液蝕變發(fā)育,具有代表性的有82756礦化帶及81721異常點。
82756礦化帶位于I號鈾異常區(qū)內,二疊系花崗巖主脊構造東側,異常產于二疊紀二長花崗巖(P2ηγ2)與侏羅系滿克頭鄂博組(J3mk)接觸帶內。經地表多達20條槽探工程控制,該礦化帶由82756-1、82756-2、82756-3 礦化點組成,斷續(xù)長200 m,累計總長65 m,最大異常段連續(xù)長約33 m,厚度較薄一般為0.3~1.0 m。其中,82756-1 點異常走向180~190°,長約33 m,厚度為0.3~0.8 m,U 含量一般(50~200)×10-6,最高為680×10-6,Th含量(22.7~46.7)×10-6,Th/U<1,純鈾異常,含礦巖性為安山質角礫熔結凝灰?guī)r。82756-2點,異常長約6 m,厚度約為1 m,U含量為(50~60)×10-6,Th含量(34.2~46.6)×10-6,Th/U<1,純鈾異常,含礦巖性為砂礫巖;82756-3點,異常厚度約1.5 m,U 含量為(80~120)×10-6,Th 含量為(10.0~29.2)×10-6,Th/U<1,純鈾異常,含礦巖性為流紋巖。圍巖蝕變以綠泥石化、硅化、螢石化、褐鐵礦化為主,可見細小石英脈、螢石脈。異常部位電子探針可見瀝青鈾礦,呈微粒狀分散于膠結物中,與黃鐵礦等共生。裂隙面見次生鈣鈾云母。鉆探施工驗證共圈出三段礦體,特征如下:
1號鈾礦體:賦存在薄層安山質角礫熔結凝灰?guī)r內,礦體長約95 m,平均厚度0.3 m,傾角約35°,淺井內撿塊分析品位為0.123%,鉆孔巖芯取樣分析品位為0.325%(測井解釋品位0.304%),加權平均品位0.224%。
2號鈾礦體:賦存于流紋質巖屑晶屑凝灰?guī)r內,礦體長約78 m,視厚度為0.8 m,傾角約35°,取樣分析品位0.035%(測井解釋品位0.04%)。
3號鈾礦體:賦存于碎裂二長花崗巖內,北西向平移斷層上盤,礦體長約104 m,視厚度為0.7 m,傾角約45°,取樣分析品位0.035%(測井解釋品位0.04%)。
81721異常點處于畢合圖斷裂東側(F1),圍巖巖性為似斑狀中粗粒二長花崗巖,并見閃長玢巖、石英脈。異常總體走向30~40°,共圈出三段異常斷續(xù)長54 m,累計長43.4 m,單個異常長13~25 m,最小4 m,厚度0.2~1.1 m,鈾含量為(45~100)×10-6。圍巖蝕變強烈,具有一定的分帶性,外側主要蝕變?yōu)榻佋颇富?、粘土化、硅化,中部蝕變?yōu)楣杌?、螢石化,見細小石英脈。鈾主要呈分散吸附狀態(tài)存在,裂隙面見次生鈾礦物(鈣鈾云母)。
①具備富鈾的火山巖地層。
②具備明顯的控礦構造。
③具備水云母化、粘土化、硅化、螢石化等熱液蝕變,出現(xiàn)鈣鈾云母等次生鈾礦物。
④伽瑪能譜測量鈾高值區(qū)。
⑤鈾礦(化)點、異常點集中區(qū)。
依據上述原則并結合本次工作成果在烏蘭哈達地區(qū)圈定了2個鈾找礦靶區(qū)(圖3)。
(1)ZL-1找礦靶區(qū)(C類)
該找礦靶區(qū)位于烏蘭哈達南東11 km處,北東向展布,面積約29.5 km2。
靶區(qū)內發(fā)育兩條近平行的北東向斷裂,鈾礦化主要沿斷裂邊部展布,產于北東向主斷裂的次級斷裂內或斷裂與不同巖性界面的復合部位。礦化類型為花崗巖型或火山巖型,花崗巖型鈾礦(化)點產于二疊紀花崗巖體中,火山巖型鈾礦(化)點產于二疊紀花崗巖體與滿克頭鄂博組(J3mk)酸性火山巖的接觸帶的外帶,與中二疊世花崗巖呈不整合接觸關系的滿克頭鄂博組巖性為流紋巖、流紋質熔結凝灰?guī)r、流紋質巖屑晶屑熔結凝灰?guī)r夾薄層砂礫巖,鈾含量為(4.9~26.5)×10-6,釷鈾比值2.1,鈾浸出率21.21%,該組地層內分布大量鈾異常(礦化)點,既是區(qū)內主要賦礦巖石,也為鈾成礦提供物質來源。地表鈾礦化異常多發(fā)育硅化、螢石化、粘土化、褐鐵礦化、水云母化、紅化等熱液蝕變,局部地段裂隙面見次生鈣鈾云母。區(qū)內發(fā)現(xiàn)礦(化)點2處,異常點25處,主要礦(化)點有82756、81708、81721、81703等,其中82756礦化帶U含量最高為680×10-6,鉆探驗證新發(fā)現(xiàn)鈾礦工業(yè)孔1個,見3層礦體,分布于二疊系花崗巖體與滿克頭鄂博組(J3mk)酸性火山碎屑巖接觸帶的內外帶。靶區(qū)具備與紅山子等礦床相似的成礦地質環(huán)境、成礦地質特征,具備一定找礦潛力。
(2)ZL-2找礦靶區(qū)(C類)
ZL-2找礦靶區(qū)位于內蒙古通遼市扎魯特旗烏蘭哈達東12 km處,面積約17 km2。
靶區(qū)內構造多為隱伏斷裂構造,共分為NE、NW、近SN向三組斷裂,近SN向形成時間最晚,切割NE、NW向,與靶區(qū)內異常暈的展布方向基本一致,暗示構造活動與鈾成礦關系密切。
基底主要為中石炭統(tǒng)本巴圖組(C2b)板巖、變質砂巖夾薄層透鏡狀灰?guī)r,其中板巖、變質砂巖照射量率2.33 nc/(kg·h)。華力西和印支期花崗巖照射量率4.36~4.43 nc/(kg·h),鈾含量較高,最高達11×10-6,構成本區(qū)底鈾礦層第一次鈾預富集作用。
蓋層主要由上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)、瑪尼吐組(J3mn)和白音高老組(K1b)中酸性火山巖、火山碎屑巖組成,其中酸性火山巖、火山碎屑巖照射量率2.86~3.62 nc/(kg·h),鈾含量一般(3.1~5.2)×10-6;中性火山巖、火山碎屑巖照射量率3.19~3.69 nc/(kg·h),鈾含量一般(2.1~4.0)×10-6。靶區(qū)內基底、蓋層均為成礦提供豐富鈾源。
熱液蝕變主要有硅化、褐鐵礦化、螢石化、黃鐵礦化等。
靶區(qū)內發(fā)現(xiàn)放射性異常場兩處(Ⅱ、Ⅲ),異常點5 處,異常點主要分布于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)酸性火山巖中,其中ZL-48 點鈾含量最高為25.2×10-6。異常整體呈帶狀近南北分布,長約50 m,寬約2 m。本區(qū)剝蝕適當,部分鈾礦化直接抬升于地表,有益于鈾礦的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)。
工作區(qū)處于古亞洲洋構造域與中生代濱西太平洋構造域的疊加部位,是我國熱液型鈾礦的有利產出遠景帶[27]。大興安嶺地區(qū)發(fā)生了多期火山巖漿活動[27-32],深大斷裂和多期構造巖漿活動對鈾成礦具有重要作用,全國潛力評價項目成果也將大興安嶺火山巖帶以及大興安嶺南段花崗巖帶視為重要的鈾成礦遠景帶[22-24];成礦條件可以與大興安嶺南段紅山子鈾礦床[33-38],北部俄羅斯境內的斯特列措夫對比[39-43],具備有利的鈾成礦條件。
調查區(qū)的鈾源條件表現(xiàn)為具備富鈾基底和富鈾火山巖蓋層。
基底主要為海西期花崗巖,分布面積廣泛,鈾含量為(5.0~29.3)×10-6,釷鈾比值5.29,鈾浸出率25.26%,鈾含量高易析出。
蓋層主要為中生代中酸性火山巖,具有多旋回、多韻律及多種巖性組合的特點。每個旋回都伴有數(shù)量不等的次火山巖和火山沉積巖,火山熔巖、火山碎屑巖和火山碎屑沉積巖的相間出現(xiàn),其中滿克頭鄂博組(J3mk)火山巖是鈾成礦最有利的蓋層,伽瑪場普遍偏高,鈾含量局部地段可達(4.9~26.5)×10-6,最高為680×10-6。
工作區(qū)內構造發(fā)育,主要表現(xiàn)為北東向和北西向斷裂構造,北東向構造形成早于北西向構造(圖1)。F1、F3斷裂控制地表放射性異常走向。次級北東向斷裂為鈾礦運移提供通道和沉淀富集的場所,發(fā)育于海西期花崗巖中的北東向破碎蝕變帶與鈾礦化關系密切(如81721礦化點);北西向平移斷層常發(fā)育于巖體與地層接觸部位,表現(xiàn)為巖層和異常錯斷現(xiàn)象。走向290~350°,長50~100 m,傾向北東,傾角45~55°,斷層內無充填物,兩側次級裂隙發(fā)育,見紅化等蝕變,ZK1所見第3條礦化體即受此影響。另外滿克頭鄂博組(J3mk)火山巖中常發(fā)育層間破碎帶是鈾礦富集的有利部位,如82756-1礦化點既產在安山質角礫熔結凝灰?guī)r的層間破碎帶中。
綜上所述,區(qū)域內深大斷裂是巖漿熱液活動十分有利通道,為主要導礦構造;其不同方向的次級斷裂十分發(fā)育,是良好的儲礦構造。工作區(qū)內斷裂構造可為鈾元素的遷移、富集提供良好的通道和空間場所。
從工作區(qū)鈾礦化特征看,均見不同程度的蝕變現(xiàn)象,按生成順序:早期為絹云母化、綠泥石化等,使地層中的鈾初步富集;第二期為紫色、黑色螢石化、紅化、硅化與成礦關系密切,為主要礦化期。
調查區(qū)內目前發(fā)現(xiàn)鈾礦化異常點(帶)52個,分布于火山巖地區(qū)異常點共35處,花崗巖中17處,性質多數(shù)為鈾釷混合異常點,少數(shù)為鈾異常點。其中82756、80718礦化帶及80718、81721礦化點,放射性測量成果顯示良好,鈾含量高。
本次工作通過伽瑪能譜測量圈定出9處伽瑪異常區(qū),異常形態(tài)受北東向斷裂構造控制明顯,對下一步鈾礦勘查及選區(qū)工作具備指導意義。
綜上所述,烏蘭哈達地區(qū)具備很好的鈾礦找礦前景,下一步鈾礦找礦勘查重點應該放在新圈定的兩個找礦靶區(qū)及9處伽瑪異常區(qū)內。在82756礦化帶加大鉆探投入,有望落實中小型鈾礦床。
(1)烏蘭哈達地區(qū)具備很好的鈾成礦地質條件
區(qū)域內深大斷裂控制火山巖及巖漿巖的分布,次級斷裂控制鈾礦點及礦化點的分布,海西期花崗巖基底及中生代火山巖蓋層是重要的鈾源及礦化富集部位。
(2)利用1/50 000伽瑪能譜測量工作成果圈定了9個異常區(qū),總結了調查區(qū)地層和地質體的放射性含量特征。
測區(qū)南部與二疊系花崗巖接觸部位的中生代中酸性火山巖地層U、Th 含量明顯升高,U 含量為(4.9~26.5)×10-6,最高為680×10-6,Th 含量(11.4~46.6)×10-6,Th/U比值為0.7~5.8,顯示本區(qū)中生代中酸性火山巖地層具有較好的成鈾潛力。
依據伽瑪能譜測量結果取地質體背景值的3倍為異常下限值,確定火山巖地層U、Th異常下限值6.9×10-6、30.0×10-6,花崗巖U、Th 異常下限值11.1×10-6、54.0×10-6。發(fā)現(xiàn)分布于火山巖地區(qū)異常點共35處,花崗巖中17處,性質多數(shù)為鈾釷混合異常點,9處伽瑪異常區(qū)均為鈾異常區(qū),整體呈北東向展布,性質均為鈾異常,可以作為遠景區(qū)和靶區(qū)劃分的重要依據。
(3)通過綜合分析在烏蘭哈達地區(qū)圈定了2個鈾找礦靶區(qū)并施工了1個鈾工業(yè)孔,發(fā)現(xiàn)了3層礦體,對該地區(qū)鈾礦找礦潛力評價具有重大意義。
2個靶區(qū)均具有完整的基底及中生代火山巖蓋層二元結構,具備很好的放射性異常以及多個鈾礦(化)點,鈾礦(化)點受斷裂控制,硅化、褐鐵礦化、螢石化、黃鐵礦化等熱液蝕變比較發(fā)育,具備與紅山子等礦床相似的成礦地質環(huán)境[28-33],其中對ZL-1找礦靶區(qū)內的82756鈾礦點進行的鉆探驗證發(fā)現(xiàn)鈾工業(yè)孔1個,見3層礦體,估算資源量XX噸,對該地區(qū)鈾礦找礦工作具有重大意義。