苏红图盆地火山岩含铀性及成矿条件分析

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[摘要]苏红图盆地火山岩为富铀体，铀矿化有玄武岩与沉积岩接触带型、土黄色玄武岩型、火山角砾型和硅质脉型，通过对铀成矿条件分析，认为前两种矿化类型具有层间氧化带铀矿的成矿条件，是一个值得进一步探索的盆地。

[关键字]火山岩 铀矿化 土黄色玄武岩 层间氧化带

[中图分类号] P588.14 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-97-2

苏红图盆地位于内蒙古西部阿拉善左旗境内，东西长约200km，南北宽20-40km，南向北低，东西高中部低的拗陷盆地。

盆地铀矿地质工作始于20世纪80年代中期，核工业703航测队对盆地进行了1：5万航空伽玛能谱测量，原核工业217大队进行了铀矿区域调查，90年代初期，217大队又对盆地东部呼口喀利根地区开展过铀矿普查，发现3025、3098、3160矿化点和一批铀异常点带，为研究盆地铀成矿提供了资料，1992年后铀矿地质工作基本停滞，尚未投入铀矿地质钻探索工作，给研究来一带定的难度。

1 地质背景

苏红图盆地在大地构造上位于塔里木板块，天山褶皱带东端。为东西展布的拗陷盆地，南缘为沙拉扎山，北与阿尔腾-蒙根乌苏断陷盆地相连。

盆地基底及蚀源区主要由古生界石炭系地层和石炭纪花岗岩组成，盆地沉积盖层包括古生界白垩系下统巴音戈壁组和苏红图组、白垩系上统乌兰苏海组、新生界第四系。

巴音戈壁组主要出露于盆地南缘和盆地局部隆起的边缘。岩性下部为灰白色、褐红色砂砾岩，上部为浅砖红色、灰绿色细砂岩、泥岩、砂质泥岩。与上伏苏红图组呈假整合接触。

苏红图组分布于盆地南侧，出露好，局部有风成沙，几乎不被覆盖。长170km，宽约28km，为一套基性-中基性火山熔岩组成，主要为黄绿色、紫红色安山岩、玄武岩夹粉砂岩、炭质泥岩，东部为玄武岩与沉积岩互层，土黄色玄武岩与灰绿色玄武岩互层，西部为密块状灰黑色致玄武岩和紫红色安山岩，该组地层总厚度大于800m。

乌兰苏海组分布于盆地北侧，以砖红色、棕红色泥岩、泥质粉砂岩、含砾砂岩为主，局部地区夹泥砂质灰岩。

断裂构造主要有为东西向断裂、北东向断裂，这两组断裂构成了盆地的基本构造格架。

盆地经历了印支、燕山、喜山运动的改造和破坏，最终形成现今残余中新生代盆地。

2 岩石含铀特征

盆地火山岩含铀（3-11×10-6）丰度高，高出地壳中基性火山岩铀克拉克值2-5倍，具有铀成矿的铀源条件。钍、钾含量与正常为山岩克拉克值相一致。

岩石中高铀钍低显著，Th/U较低（小于2），表明盆地火山岩富铀。

盆地东部的中部岩石中的高伽玛照射量率和铀高晕吻合较好，分布连续，有一定的规模，是盆地铀富集地段的反映。

火山岩铀异常发育，火山岩的层界面和硅质脉最发育。土黄色玄武岩具有多层富铀的特点，是层间氧化带铀成矿的直接信息。

3 矿化特征

3.1 玄武岩与沉积岩夹层接触带中铀矿化

接触带上盘为土黄色气孔状玄武岩、破碎、松散、见粘土化，褐铁矿化，矿化即产于其中，厚约30-150cm，铀品位0.01%-0.07%。下盘为泥岩，泥灰岩和粉砂岩，厚3-20cm，呈层出现，见水平层理，泥岩下又为巨厚玄武岩，亦为土黄色与灰绿色的互层，矿化强度自接触带往上下变弱，泥岩中见灰黑色炭质物，铀呈分散吸附状态，如3160矿化点[1]，位于呼口喀利根东约3.5km处，顶部为灰绿色玄武岩向下依次为淡黄色碎裂玄武岩，土黄色碎裂玄武岩，灰黑色含炭泥灰岩、泥岩，最下部为灰黑色致密块状玄武岩。铀矿化产于破碎带中，破碎带地表出露长度700m，厚约1-3m，产状与围岩基本一致，破碎带内岩石呈角砾状、粉末状，含矿岩石主要为土黄色碎裂玄武岩和灰黑色含炭泥岩，且具有褐铁矿化，碳酸盐化、高岭土化等后生蚀变。矿化连续，长480m，平均厚0.97m，平均品位0.057%。

3.2 土黄色玄武岩中铀矿化

铀矿化产于土黄色玄武岩中，土黄色玄武岩与灰绿色玄武岩成互层，土黄色玄武岩风化强烈，岩石松散，气孔密集成群发育，多呈蜂窝状、炉碴状，杏仁状构造明显，气孔内多充填高岭土、绿泥石、硅质、碳酸盐质与褐铁矿化的混合物，岩石破碎，总体倾向NNW，倾角一般5-15°，矿化即产于破碎土黄色玄武，受其岩控制，随处可见，但品位低，大多在0.015%左右，局部比较富集，铀在其岩石中呈分散吸附状态。矿化具有一定的规模，如3025矿化点[1]，位于呼口喀利根南东1.5km处，顶部为灰绿色玄武岩多被剥蚀，土黄色碎裂玄武岩在地表呈面状展布，其长达1km，宽20-100m等，产状与围岩基本一致，铀矿化在土黄色碎裂玄武岩中普遍存在，矿化连续，其中Ⅰ号矿化体长500m，宽33m，平均厚0.85m，平均品位0.024%。

3.3 火山角砾岩型中铀矿化

铀矿化产于角砾状灰岩与土黄色玄武岩接触带部位灰岩一侧，灰褐色火山角砾岩灰岩呈似层状展布，一般规模不大，具角砾状结构，块状构造。由灰岩角砾和微细粒硅质角砾及胶结物组成，同时还有玄武岩岩屑及石英、长石碎屑。矿化与粉末状、树枝状铁质物关系密切，铀呈吸附状态赋存于铁质物及矿物裂隙中。矿化规模大小，呈层状、似层状、透镜状。如3281矿化点[2]，长120m，厚0.5-2m，铀品位一般为0.014%-0.041% ，最高0.065%。

3.4 硅质脉型中铀矿化

铀矿化产于硅质脉及硅质脉旁的土黄色玄武岩，沿NE向压扭性断裂旁的硅质脉分布，断裂北倾，倾角近于直立。岩石具微晶结构、块状构造，由极细小的微晶石英组成。矿化与断裂带中的硅化、褐铁矿化等蚀变关系密切，硅化带在阿勒陶勒地区出露，长者延伸约3km，宽3-5m，其它一般长100-200m，矿化规模大，如3098矿化点[2]，矿化呈脉状产出，地表控制矿化体长850m，宽0.5-4.3m，产状基本与NE向断裂构造一致，倾向北西，倾角75°左右，平均厚（宽）度2.39m，品位0.011%-0.034%，沿走向变化不太连续。

4 成矿条件分析

火山角砾岩分布盆地东部的几个地势较高的山头上，呈团块状覆盖于土黄色玄武岩之上，为火山岩喷发之沉积夹层，该岩层中铀矿化虽发育，但矿化范围小，且岩层多被剥蚀，成矿前景意义不大。

在盆地东部硅质脉沿断裂构造带分布，出露硅质脉均为矿化岩石，是硅化热液活动促使铀进一步富集形成，铀矿化在阿勒陶勒地区4条“井”字形断裂构造的夹持区成群发育，表明构造与矿化关系密切，因此，认为本地区具有良好有构造成矿条件和环境，对盆寻找火山热液型铀矿有重要意义。

在盆地玄武岩在每次喷发后，都存在一个界面，再经一定时期风化，表层更显松散。此时再一次喷发的玄武岩覆盖其上，此界面在层间水的后生作用下，透水性越来越好，层间水的运移更使玄武岩变得疏松，而上下为相对不透水的灰绿色玄武岩或泥岩，具有层间铀矿床形成的构造格架。

盆地铀源丰富，火山岩南缘的沙拉扎山隆起带是一侵入岩活化区，面积1330km2，以石炭纪花岗岩为主和三叠纪组成的复式岩体，铀背景值3.0-7.3×10-6和钍背景值15.2-22.4×10-6高，岩体发育有较厚的风化壳，受长期的剥蚀。活化铀（-1.2--2.6×10-6）显示不同程度迁出特点，浸出率10-28%，岩体中铀量转入盆地是可观的。

盆地为渗入型自流盆地，地下水流由盆缘沙拉扎山向北东、北西向径流，向拗陷中心排泄。呼口喀利根地区的乌18水文钻孔，层间水较丰富，属Cl-SO4-Na型，有两个含水层，属承压水，岩性为玄武岩，下为泥岩，这种水文条件有利于层间氧化带的形成。

盆地中部和东部，富铀的中基性火山岩分布广，展布面积大（>900km2），主要为土黄色玄武岩与灰绿色玄武岩成互层，灰绿色玄武岩Fe3+/Fe2+为0.72-4.61之间，土黄色玄武岩Fe3+/Fe2+为7.96-16.45，表明土黄色玄武岩曾受到较强烈的氧化作用，在火山喷发间断面、火山岩的层界面发育层间破碎带，铀含量为11.7-117.9×10-6，并富集为铀矿化。

破碎岩石为一层间构造贯通带，接受地下水的渗透氧化，透水性能良好，渗透系数大于0.1m/d，上下均为致密块状玄武岩和泥灰岩、泥岩，当富铀含氧地下水在可渗透土黄色玄武岩层中进行氧化时，氧含量会越不越少，最后在氧化带前锋形成氧化-还原过渡环境，火山岩中烃（359.73-1924.59μl/kg）和大量Fe2+等物质，从而使铀沉淀富集，形成层间氧化带铀矿化。盆地广泛发育玄武岩与沉积岩接触带中铀矿化和土黄色玄武岩中铀矿化，属玄武岩后生氧化型。

以上对盆地火山岩的空间展布，岩石特征，含铀性、铀源条件、铀矿化、岩层结构、还原物质、地下水的水动力条件等进行分析，认为盆地中部和东部火山岩具有后生铀成矿的条件。

参考文献

[1]《内蒙古阿左旗苏红图盆地铀矿初查报告》1990年.核工业217大队.

[2]《内蒙古阿左旗苏红图盆地铀矿初查报告》1991年.核工业217大队.

[3]《层间渗入成矿作用》〔俄罗斯〕M.φ.马克西莫娃.核工业二〇三研究所.1996.

[4]《水成铀矿床》〔苏〕A.И别列里曼主编.核工业二〇三研究所.1995.