青龙铀矿田成矿地质特征及找矿方向初探 商亚军1，彭仕冕1，杨冰2 （1．辽宁省核工业地质局二四二地质大队 辽宁兴城125100；2核工业243大队 内蒙赤峰 024000）

摘要：青龙铀矿田位于华北地台东北部山海关古隆起与燕辽沉降带接壤部位的建昌中生代盆地南部干沟EW向次级火山断陷盆地的南缘，是一个品位较大、储量大的矿田。通过对成矿地质背景、矿化特征和控矿因素的分析，提供了该矿田为不整合型铀矿的新认识，指出了应重点在该矿田深部、外围找寻不整合型铀矿床的方向。 关键词：青龙铀矿田；成矿地质特征；不整合型铀矿床；找矿方向

0、 引言 青龙油矿田位于华东地台东北部山海关古隆起与燕辽沉降带接壤部位的建昌中生代盆地南部干沟EW向次级火山断陷盆地的南缘[1]，长30Km,宽15km，面积约500km2，呈东西向展布，是一个品位较高、储量大的矿田。 从1965年首次进入该区进行铀矿找矿发现60伽马异常点，到1974年岭头（433）中型矿床和1988年干沟（434）大型矿床地质勘探报告的提交，加上石盖子、邵杖子两铀矿点的发现，确立了青龙铀矿田的存在和它在我国铀矿资源中的重要地位。

1、 成矿地质背景 区域地层表现为一老一新的二元结构特征。太古宇混合岩、混合花岗岩、片麻岩及元古宇长城系石英砂岩、片岩和灰岩组成盆地的基底和蚀源区，盆地盖层为侏罗系陆相沉积碎屑岩、火山碎屑沉积岩、熔岩和火山碎屑岩建造[1]。在矿田范围内盖层层序由老至新划分为四个组，即海房沟组（J2h）、兰旗组（J2l）、土城子组（J2t）和义县组（Ky）。

1.1 火山活动 海房沟期—兰旗期—土城子期为本区中生代主要的火山喷发——沉积旋回期。海房沟早期形成一套以砾岩为主的沉积建造，晚期出现裂隙式小规模中性、中酸性火山活动，形成一套火山碎屑沉积岩；兰旗期中性火山活动强烈，形成厚达３００～１２００m的火山碎屑岩和熔岩堆积；在兰旗期大规模火山喷溢后，岩浆房排空引起顶盖塌陷形成洼地，快速堆积了土城子组一套巨厚的紫红色砂砾岩建造。

商亚军（1965—）女，辽宁朝阳人，工程师，学士，1987年毕业于原华东地质学院地质系岩石矿物专业，主要从事铀矿地质工作。 1.2 含矿岩系 查明的工业矿体均赋存于海房沟组地层，该组是一套正常碎屑沉积岩和火山碎屑沉积岩建造。根据岩型特征可划分为三个岩段，由下至上简述如下：①花岗质砾岩段（J2h1）：根据颜色可以划分出浅色花岗质砾岩和紫红色花冈质砾岩，后者通常分布于盆地边缘，属氧化环境的产物。浅色砾岩层代表较还原环境，矿化集中于浅色砾岩层和紫色砾岩的过渡地带。该岩段厚70—110米，常夹砂岩透镜体，岩相属于残坡积相、山间洪积、冲积扇相和河床相。该岩段是434矿床的主要含矿层位。②凝灰质复成分砾岩（J2h2）：火山碎屑明显增多，并向上有增加趋势，岩石结构从上至下变粗。本段岩石属于河床相和河床洼地相，上部的凝灰质砂岩属滨湖相沉积。该岩段是433矿床的主要含矿层位。③层凝灰岩、凝灰角砾岩（J2h3）：顶部为条带状凝灰岩，是典型湖相产物。 以上三个岩段由下至上总的演化趋势是：碎屑岩粒度由粗变细，碎屑成分中的火山碎屑比重增大，沉积构造由厚层块状变至上部的薄层条带状水平层理。单层内厚—薄—厚—薄的韵律发育，反映该区火山碎屑岩沉积是一逐渐加强的火山间歇喷发沉积过程。整个含矿层普遍遭受不同程度的粘土化。 1.3构造 矿田内褶皱构造不发育，以单斜岩层为主。断裂构造发育，其总体格架受东西向和北东向深大断裂的控制。按其主要展布方向可分为东西向、北东向和北西向三组。①东西向构造：该组断裂规模最大，形成时间最早并多次活动。它既是干沟火山断陷盆地控盆构造又是矿田控矿构造。②北东向断裂：北东向断裂构造发育较好，主要分布于矿田的东侧。其形成时间较晚，规模较小，地表延伸500～1000米，最大2600米，倾向北西，倾角60°—85°，与矿化关系密切。③北西向断裂：该组断裂以密集的脉岩束贯入为特征，应力表现为北东——南西方向的挤压性质，构造面强烈破碎，挤压片理发育，走向300°～350°，倾向南东，倾角80°，形成时间较晚，对矿体有改造和破坏的双重作用，切穿北东向断裂，与东西向断裂构造一起构成了中生代构造体系，区域上与多金属矿化密切相关。 1．4中生代侵入岩 矿田内燕山期岩浆活动强烈，岩体侵入形式以岩株和岩脉为主，岩石类型多样。燕山早期侵入体以石盖子红色中细粒花岗岩体为代表，该岩体呈南北向分布，出露面积约5km2，北端被干沟盆地南部断裂所错断，并被海房沟组地层和安山质熔岩所覆盖。 燕山中晚期侵入岩以岩脉形式为主，其岩性为正长斑岩、石英正长斑岩、流纹斑岩、石英斑岩、闪长岩、辉绿玢岩等。它们呈北西向展布，穿插所有盖层岩石，是火山活动晚期同源侵入结果。在区域上这些脉岩与Cn、Pb、Zn等多金属矿化有共生关系。

2、矿化特征 2.1铀矿床的赋存部位及矿体特征 青龙铀矿田受响水——雹神庙东西向构造（喷发）带的控制，矿体则分布在它与北东东向分支次级构造的夹持部位（图1）。铀矿体受层位控制明显，均赋存于靠近盆地基底不整合面之上的海房沟组中。 ⑴干沟矿床及石盖子矿点的矿体严格受中侏罗系海房沟组第一岩段的浅色花岗质砾岩控制，其形态和展布均与浅色花岗质砾岩的空间分布相吻合。在含矿层的上部和底部有少量小而贫的工业矿体，且位于紫色花岗质砾岩和浅色花岗质砾岩交接部位的浅色砾岩一侧。矿体形态主要为似层状、扁豆状和透镜状，在构造附近略成卷状。此外在基底花岗质岩石的构造裂隙和复成分砾岩中也见少量铀矿化，但成为工业矿体的较少。 ⑵岭头矿床和邵杖子矿点也严格受层位控制，但主矿体赋存部位为中侏罗系海房沟组第二岩段的凝灰质复成分砾岩，在第三岩段凝灰岩和第一岩段花岗质砾岩中也有少量矿体产出。矿体形态以似层状为主，其次为透镜状和扁豆状，矿体产状与层理基本一致，但在构造带两侧的矿体常具有分支和跨层呈卷状产出。 两矿床富矿体的共同特点是：①产于构造附近，一般在构造下降盘的10——150m范围内；②产于砾岩中的砂岩和含砾砂岩夹层中，这种岩性富含有机质、黄铁矿等。 2．2矿石的矿物成分及特征 矿石的矿物成分比较简单，铀矿物为沥青铀矿，共生的金属矿物主要为黄铁矿，其次为褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、砷黝铜矿、针白铁矿、赤铁矿和辉钼矿，它们的含量均很少。非金属矿物主要为石英、方解石、黏土矿物、菱铁矿和有机质等。 矿石中的铀主要以吸附状态存在，在单铀矿物中存在形式主要出现在富矿地段。主要铀矿物为沥青铀矿，还有少量的铀黑和晶质铀矿。 2．3矿石的化学组分及微量元素特征 干沟矿床和岭头矿床矿石化学分析结果如表1，可见两者有一定的差别，岭头矿床有较高

表1 干沟矿床不同品级矿石化学成分表（%） Table 1 Chemical composition of different grade ore of Gangou deposit(%)

品级（%） 样数 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO CaO MgO MnO2 P2O5 K2O Na2O 其它 >0.3 13 66.59 0.42 15.48 0.85 2.53 1.29 0.43 0.052 0.444 3.42 3.39 5.014 0.05_0.1 10 66.75 0.43 16 1.13 1.45 1.55 0.51 0.043 0.194 3.82 3.44 4.683 <0.01 30 66.44 0.46 16.29 1.31 1.52 1.52 0.55 0.08 0.101 3.56 3.61 4.429

的SiO2和较低的Al2O3、K2O、Na2O，这可能是二者在含矿岩性上的原始差别引起的，前者主要为花岗质砾岩，后者主要为凝灰质复成分砾岩、凝灰岩。 两个矿床矿石微量元素分析结果见表2，可见伴生元素含量均较低，无综合利用价值，属单铀型矿床。

表2 矿石微量元素含量统计表 Table2 Statistics in trace elements content of ore

矿床 Mo Cu Pb Zn Ag As Zr Y U Cr Mn Ti Ga Co Ni Yb

沟干 20.1 59.4 49.1 2312 1.25 305.2 206.7 11.4 43.4 132.8 190.7 2140 16.5 未分析 未检出

未检

出

头岭 27.3 294 29 507 未分析 1.04 738 53 65 38 230 3740 7 104 18 15.5

2.4近矿围岩蚀变 近矿围岩及矿体内广泛发育不同程度的蚀变作用，主要有粘土化、碳酸盐化、绿泥石化、红化、硅化及局部的萤石化等。 ⑴粘土化：为该矿田主要近矿围岩蚀变之一，海房沟组地层也普遍遭受了这种蚀变。粘土化对铀矿化的富集起着重要的作用，它常与显微粒状、显微莓状黄铁矿，碎片状、似条带状有机质和显微粒状沥青铀矿等密切伴生。两矿床的主要粘土矿物种类差别很大，岭头矿床发育大量迪开石和高岭石，干沟矿床则发育蒙脱石和水云母。这一现象说明干沟矿床与粘土化作用的早期阶段有关，而岭头矿床则与粘土化作用的晚期阶段有关。根据粘土矿物中存在较多的迪开石，粘土化常与碳酸盐化、红化、硅化等围岩蚀变相伴生，以及粘土矿物中含有较多的K、P、Cu、Re、Ni、Y、Be、Zn、Se等伴生元素的特点，说明大量的粘土矿物是由后期含矿的碱性热液对岩石长期改造的结果，很少是由沉积阶段形成的。 ⑵碳酸盐化：也是主要的蚀变类型之一，其产出形态有两种，一种浸染状、微粒状、团块状分布于铀矿物及含铀有机质碎片的两侧，多与铀矿化有关；另一种碳酸盐多为纯净的方解石，呈网脉树枝状、细脉状穿插切割岩石和所有的蚀变和矿化。后者在基底的盖层中也广泛发育，与铀矿化无关。与矿化有关的碳酸盐暗示了铀可能以[UO2(CO3)]2-、[UO2(CO3)4]4-络合离子的形式迁移，在适宜的地化条件下，铀先沉淀，碳酸根离子与围岩中的钙生成方解石，形成与铀伴生的碳酸盐化。 ⑶绿泥石化：为矿田近矿围岩的中等蚀变产物，多呈无色、浅绿色的叶片状和不规则状，早期主要分布于矿物粒间的胶结物中，常与粘土矿物、黄铁矿等伴生，与铀矿化关系较密切，晚期则呈似脉状充填于岩石裂隙中。 ⑷红化：主要见于岭头矿床，在干沟矿床富矿段也有所见。由针铁矿—水针铁矿等及赤铁矿呈粉末状分散于岩石胶结物中而引起，它常与硅化密切伴生。红化范围与铀矿化范围一致，同样具有穿层跨相的现象。空间上与铀矿化密切相关的红化是许多铀矿床——特别是热液型铀矿床的特征蚀变，可以解释为以六价形式搬运的铀遇还原环境被还原为四价铀沉淀，同时二价铁被氧化成三价铁沉淀下来： [UO2]2++2Fe2+→UO2↓+2Fe3+ ⑸硅化：分布较局限，在岭头矿床矿化凝灰岩中较为强烈。大量的微晶石英穿插胶结岩石构成假角砾构造是其最显著的宏观特征。靠矿脉处硅化愈强烈，岩石愈致密坚硬。化学成分上，矿化凝灰岩的SiO2含量可达83%。