火山岩盆地铀矿成矿条件及成矿模式分析

通过对本区及邻区已知典型火山盆地中铀矿成矿特征的上述分析，以及与国内外火山成矿带中典型铀矿床的对比研究，我们对火山盆地中铀矿床的时空分布和形成的控制条件及其具有本质和普遍意义的规律有了系统而全面的认识，概括起来有以下几点:

1.矿床所处的构造位置表明，巨型大陆火山岩带在战略上控制着火山型铀矿床的分布。三条火山岩型铀矿带都属于西太平洋构造成矿域，受三条巨型大陆火山岩带控制。埃尔贡火山带西段和廖燕火山带受大兴安岭火山带控制，廖燕成矿带东段受长白山火山带控制，赣杭火山带受闽浙赣火山带控制。这些巨型火山岩带与发育在槽、台边界的东西向巨型复杂构造带(如天山-阴山构造带、南岭构造带)的交汇，控制了火山岩盆地内铀矿化远景的定位。上述部位与中国东部弧后大陆裂谷带结合的火山盆地更有利于富铀矿床的形成。由于中生代中国东部环太平洋成矿域三大巨型陆相火山岩带的强烈活动和中生代晚期-喜马拉雅期中国东部弧后裂谷系的强烈活动，活化了与巨型东西向构造带相交的地台边缘或地槽褶皱带中的古老中间块体，为这些地区中新生代火山盆地型铀矿床的形成创造了有利的区域地质背景条件。这是西太平洋构造成矿域火山盆地铀矿时空分布的基本规律。俄罗斯埃尔贡火山成矿带及其红石铀矿田位于大兴安岭巨型大陆火山岩带与孟醒地槽褶皱带北缘的一个中地块相交复合的活化带。该区位于大兴安岭巨型火山岩带与中朝地台北缘相交复合的活化带。赣杭火山成矿带位于闽浙赣巨型大陆火山岩带与华南加里东地槽褶皱带北缘相交的活化带。而且都受中国东部弧后大陆裂谷系的影响。值得指出的是，埃尔贡、廖燕和赣杭三大火山成矿带不是简单的火山盆地铀成矿带，而是火山盆地铀多金属成矿带。

2.这些火山岩带经历了漫长而复杂的地质演化过程。它们是中生代太平洋板块向欧亚板块俯冲，在强挤压环境下北北东向巨型隆起带强烈断裂-火山喷发形成的巨型大陆火山岩带。因此，它们都带有前中生代不同的演化特征，并由中新生代统一的发展过程联系在一起。中生代晚期，由于太平洋板块俯冲作用减弱和停止，地壳深部大量岩浆喷出，这些火山成矿带普遍转入区域性伸展环境和区域性断陷、补偿性塌陷，形成各种类型的火山盆地和断陷红色盆地。这些火山盆地大致可分为三种类型，即火山沉降盆地、火山断陷盆地和火山沉降盆地，它们都是控制火山盆地铀矿田的重要构造单元，三者优势依次递减。在中国东部燕山晚期-喜马拉雅期，由于强烈的区域张力，在一些弧后地区形成了一些大陆裂谷系。随着裂谷盆地的形成，发生了沿深大断裂的缓慢隆升和玄武岩喷发，早期形成的火山盆地中又出现了铀多金属矿床的热叠加，反映在一些火山盆地的铀矿成矿年龄上。由于每个盆地所处的位置不同，其演化历史和盆地结构也不同。大多数火山盆地具有前中生代变质基底和中生代火山盖层的双层结构。当一些盆地位于晚期裂谷系统的叠加部分时，它们具有三层结构。总的来说，后者比前者多一个热叠加，因此更有利于进一步的铀浓缩，特别是富矿的形成。三层结构的盆地不仅经历了上述两个演化阶段，还经历了第三个演化期，即晚中生代-喜马拉雅裂谷构造演化期。

3.火山盆地中的铀矿床和火山盆地一样，经历了漫长而复杂的地质演化，是漫长而复杂的区域地质演化的产物。一般可分为建在火山盆地基底和盖层中的铀预富集期、表生改造的富集整合期和矿后保存期。基底岩石建造和盖层火山岩建造中的铀预富集可以由一个重要的地质作用完成，但往往需要多次地质作用才能完成。表生转化和富集成矿作用有时可以由一个地质作用完成，但往往可能由多个地质作用甚至多个成因作用完成。因此，在铀矿床的成矿时代中，可能不仅是单时代特征，而且往往表现出成矿时代的多时代性质，甚至跨越一个较大的构造运动时期。

4.火山盆地中的铀矿床，无论产于三类火山盆地中的任何一类，都表现出相同的特征，即受贯穿火山盆地盖层和基底的区域性深大断裂带控制，长期控岩控盆的盆缘断裂带和横贯火山盆地的深大断裂带，特别是两组深大断裂带的相交切割复合部位，是重要的控矿和导矿构造。它们是连接火山盆地盖层、基底、过渡岩浆房乃至深部地热流体源的重要通道，与它们所流经的火山盆地一起，形成了混合成因的加压火山热水的有利水动力系统。因此，长期贯穿火山盆地的深大断裂带往往是控制火山岩、火山盆地、火山热水蚀变和火山盆地轴-多金属成矿的重要因素，是控制矿带的构造。

5.贯穿火山盆地的长期活动深大断裂带是重要的导矿控矿构造。火山通道、隐爆角砾岩筒、次火山岩、环状和放射状构造及其派生的次级断裂和火山机构组件的交汇和复合部位是控制火山岩型铀多金属矿床的定位条件。这些构造节理往往是构造减压带、良好的构造、岩性圈闭、岩石破碎和蚀变发育的良好部位，以及地球化学梯度带或地球化学屏障，铀在其自身的矿液中沉淀富集。

6.火山岩盆地的基底构造特征是影响火山岩盆地成矿远景的重要因素。总的来说，由于盆地基底长期隆升的环境，盆地盖层并不直接整合在前寒武纪古老结晶变质岩基底上，尤其是基底建造多期混合花岗岩化形成的富铀花岗岩基底更有利于火山盆地的铀矿化，是区域铀富集的重要标志。

7.火山岩盆地盖层的结构特征也是影响火山岩盆地铀矿化前景的重要因素。总的来说，持续强烈的多旋回、多节律的火山喷发形成了非常厚的陆相火山杂岩，岩浆分异完善，岩性和构造复杂。由于构造中铀的逐渐富集和内部剪切层、层理结构面的发育，为被长期活动的深大断裂带贯穿时形成多部位、多层次的铀矿化提供了非常有利的前提条件，因此是评价盆地成矿前景的重要标准。

8.火山热液蚀变特征对火山盆地铀矿床的形成具有重要意义。一般来说，岩石结构强烈破碎，裂隙发育，孔隙度和渗透率高，且由于多期、多期热液活动叠加，往往形成复杂、强烈的构造热液蚀变带，是矿化富集部位的定位因素。通常，矿前蚀变发育碱性长石、水云母、硅化和黄铁矿化；成矿期蚀变以少量碱性长石、水云母、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化和氟化为特征，而较高温度下的铀矿化以钛铁矿化和钍铀矿化为特征。中低温铀矿化以沥青铀矿型和铀矿型为特征，铀矿物多伴有辉钼矿、胶磷矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和白铁矿等硫化物。矿后蚀变通常以硅化、高岭土化、氟化和碳化为特征。

9.火山热液蚀变和矿化往往具有明显的水平和垂直分带性。尤其是垂直地带性更为突出和重要。从区域范围和矿床范围来看，碱蚀变的垂向分带现象普遍存在。自下而上依次为碱性长石化带、绢云母带、水云母带、蒙脱石带和高岭土化硅化氟化带。矿化自下而上为多金属矿化带、钛铀型和钍铀型矿化带、沥青铀矿-水云母-硫化物型矿化带、沥青铀矿-玉髓-萤石型矿化带。由于每个矿床的地质条件和演化过程不同，上述蚀变矿化分带在不同矿床中也不同。蚀变水平分带常表现为以矿体或矿脉为中心向两侧围岩依次为沥青铀矿-硫化物-绢云母-绿泥石黑色矿脉带、变红带和硅化云母褪色带。掌握蚀变矿化分带规律对找矿勘探具有重要的指导意义。根据蚀变矿化的组合特征，可以判断已知矿化部位属于顶相、体相还是根相，这对矿区深部矿化预测、揭露评价和扩大找矿具有重要的现实意义。

10.许多火山岩型铀矿床的包裹体成分和测温数据表明，成矿溶液具有火山热液的特征，反映了深部热流体参与成矿作用。某些矿床的矿化蚀变表明有大量的F、Cl、H2S、CH4和H2O等挥发分参与，某些矿床还发现有较多的天然镍。许多矿床在成矿时空上也与幔源玄武岩密切相关，表明这些热流体中有一部分来自深部过渡岩浆房。某些矿床的矿石或包裹体的H、O、S稳定同位素资料表明，成矿溶液中的水具有混合成因，主要是大气降水，但在高温阶段也有一定量的原生水参与。硫化物中的硫可以来自深部，而某些矿床中的硫主要来自富含生物硫的沉积壳。铀具有多源性的特点。目前对这一问题仍有不同看法，但大量事实表明，除了基底和盖层铀源的条件外，还应注意深源的可能性，包括深部过渡岩浆房和地上缓慢，特别是深部过渡岩浆房。

二。火山盆地铀成矿模式

铀的富集成矿过程是一个由源-运-聚-存四个基本环节组成的相互联系、统一的逻辑过程。它适用于所有铀矿化，包括火山盆地中的铀矿床。以此为主线，控制火山盆地铀矿床的地质条件可概括为以下五个基本条件:①富含成矿成分的深部热流体源，包括控制火山作用的过渡性岩浆房和上地幔提供的热流体源；②基底和火山盆地盖层中的矿源体；(3)古稳定地块长期隆起带花岗岩基底上的火山盆地负构造承压水动力系统，地下水丰富，有利于成矿保存；(4)控制前三者多期活动的区域性深大断裂带，包括控岩、控盆和火山岩浆期后的热液活动；⑤地球化学条件突变的梯度带，即地球化学屏障，由火山盆地基底和盖层中多期活动的穿深断裂或次级构造及有利的岩性和构造圈闭组成。

上述五个基本条件是导致多源成矿火山热液在有利的地球化学屏障中形成、向上运移、充填和交代，导致矿物沉淀富集和矿后保存的有利控制因素。根据上述基本思路，通过图表建立了贯穿火山塌陷盆地多源混合热液铀矿成矿模式(图5-40)。

图5-40贯穿火山塌陷盆地多源混合热液铀矿成矿模式(地台边缘与地槽褶皱带之间活化带的火山铀矿)