黑龙江省磨石山火山盆地滚子沟地区铀矿化特征及其地质意义

宾县－伊春－甘欣（俄）火山岩型铀钼成矿带呈北东向展布，长约60 km，成矿带内发育多个铀矿点❶雷启春.东北北部中新生代盆地铀成矿地质条件分析及远景区段的选择.1987.❷方锡珩，等.黑龙江省伊春预测工作区火山岩型铀矿资源潜力评价成果报告.2010.❸许际哲，等.黑龙江省宾县地区1986年放射性综合方法详细区调查报告.1986.，磨石山火山盆地位于成矿带中部的小兴安岭－张广才岭地区［1-2］（图 1a）.航放测量和地面伽玛能谱测量显示，在该火山盆地北部滚子沟地区存在多处航放铀高值点和铀异常（图1b），经工程验证部分异常，发现铀矿化线索.本文在论述滚子沟地区铀矿化特征的基础上，分析该区成矿条件及控矿因素，并结合区域成矿特征，对磨石山火山盆地找矿前景进行评价.

1 区域地质背景

伊春－甘欣（俄）火山盆地经历了古亚洲洋构造域、滨太平洋构造域及北部蒙古－鄂霍次克洋俯冲消减的演化、转换及叠加［3-5］.磨石山火山盆地位于伊春和甘欣（俄）火山盆地中部，小兴安岭－张广才岭地区，西邻松辽盆地，东以嘉荫－依兰－牡丹江断裂为界与佳木斯地块相接，北以黑河－嫩江断裂为界与兴安地块相连［2］.

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该区基底岩系主要为古元古代东风岩群和中元古代黑龙江岩群［2］，为一套浅变质的中基性火山岩－碳酸盐岩－陆源碎屑岩建造，岩性主要为黑云母石英片岩、大理岩、变粒岩，零星出露于西南部.盖层主要为白垩系中酸性火山岩－陆源碎屑岩，大面积出露于中西部.其中宁远村组为该区主要赋铀火山岩，呈北东向展布，形态呈“哑铃”状（图 1b），长约 40 km，宽 3～15 km，岩性主要为流纹岩、流纹质角砾凝灰岩、英安质熔结凝灰岩及英安岩.白垩纪火山岩之上不整合覆盖孙吴组砂岩和第四系冲积物（图1b）.

侵入岩在该区出露面积较小，主要为晚石炭世二长花岗岩和晚三叠世二长花岗岩、正长花岗岩，分布于区域的南西部，呈岩基、岩株状产出（图1b），古元古代花岗质片麻岩在区内零星出露.区内脉岩发育，主要为花岗细晶岩脉、英安岩脉和玄武岩岩脉（图1b）.

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磨石山火山盆地发育多个火山旋回，并伴有基性岩脉侵入.铀矿赋矿火山岩为早白垩世宁远村组火山岩，火山岩厚约1700 m［3］，具多个岩性组合，主要为流纹岩－流纹质（角砾）晶屑凝灰岩－流纹质凝灰熔岩－潜流纹岩岩性组合.火山岩岩相复杂多变，有喷溢相、爆发相、火山碎屑流相及潜火山岩相.地面伽玛能谱测量显示宁远村组火山岩铀含量一般为 5.5×10－6～6.5×10－6，最高达 8.2×10－6.

区内断裂极为发育，北东向泉林林场－落马河顶断裂和近南北向牡丹江断裂贯穿全区，区内少量发育北西向断裂.泉林林场－落马河顶断裂倾向南东，倾角75～85°，早期表现为右行平移断裂，晚期表现为张扭性断裂.该断裂对沿线岩体及火山岩具一定的控制作用，断裂沿线岩体呈串珠状展布.牡丹江断裂从研究区中部通过，为一控盆控矿断裂，中—晚燕山期表现为张扭性.区域内火山构造发育，围绕火山口发育环形断裂和一系列放射状次级断裂.

2 滚子沟地区地质及铀矿（化）特征

该区铀异常赋存于破碎带中的碎裂流纹岩内，TCM2探槽中 F4－9构造破碎带宽度为 19.5 m.刻槽样品光谱分析结果显示，铀蚀变矿化带累计视厚度约9.4 m，铀含量一般为 0.011×10－2～0.014×10－2，最高为0.023×10－2（表1）.钼矿化体视厚度为2.0 m，平均品位为 0.015×10－2，最高为 0.019×10－2.赋铀碎裂流纹岩中发育多种热液蚀变，主要包括赤铁矿化（红化）、硅化和高岭土化.赤铁矿化呈云雾浸染状均匀分布，岩石整体呈褐红色（图3b）.硅化和高岭土化多呈浸染状产出，岩石发生褪色，呈浅灰白色（图3c、d）.热液蚀变具分带性，自矿化体向两侧围岩，蚀变强度由强变弱，蚀变类型由赤铁矿化和硅化为主转变为高岭土化为主（图4），颜色由红色转变为灰白色，矿化体围岩发生褪色.

铀异常围绕火山口周边分布，受断裂构造控制明显.地面伽玛能谱测量工作显示异常区内存在一条铀异常带及两处铀异常高值点［6］，经槽探工程验证，UM01铀异常带位于该区中南部，整体受F4－9断裂控制，呈串珠状展布.异常带长约640 m，宽45～95 m，铀含量一般为 10×10－6～12×10－6.UMG01 铀异常高值点位于该铀异常带西部，铀含量为 13.6×10－6.UMG02 铀异常高值点受 F4－12断裂控制，铀含量为 15.3×10－6.

断裂构造在该区强烈发育，尤其是北东、北东东向断裂，其中F4－9断裂为该区主要控矿断裂，控制着铀异常的展布.该断裂长约700 m，走向260°，倾向120°，倾角为65～75°.断裂通过处流纹岩发生破碎，表现为构造破碎带，破碎带下盘岩石较完整，上盘岩石破碎强烈，破碎带宽约16 m.此外，区内还见有火山机构.

采访开始，当我们问北京印刷学院校长罗学科，“高校应当培养有家国情怀的学生还是受市场欢迎的学生”时，他的回答是，“人们在问这一问题时，喜欢把两者对立起来，实际上它们是统一的”。在他看来，这个问题是对素质教育和技能教育关系的讨论。家国情怀是一种素质的体现，任何受过高等教育的人都应该具备这种将社会责任视为自身责任的素质。而受市场欢迎是因为学生专业技能过硬。高等教育的目的是培养学生的素质、能力与知识。所以素质教育和技能教育是同样重要的。但素质的培养是第一位，其次才是培养学生能力与知识的技能教育。“一个受过高等教育的人如果没有家国情怀的话，这是我们教育的失败。”

滚子沟地区地层主要为下白垩统宁远村组（K1n）（图2），岩性主要为流纹岩，是该区主要赋铀岩体，次为流纹质角砾熔岩、松脂岩、流纹质凝灰岩及流纹质角砾凝灰岩，呈喷溢相、爆发相、火山碎屑流相及潜火山岩相.该区赋铀流纹岩呈灰色，斑状结构，斑晶主要为石英和长石，石英斑晶遭受溶蚀，斑晶含量小于30%，基质主要由长英质隐晶质组成，岩石具流纹构造（图3a）.全新统不整合覆盖于下白垩统宁远村组之上（图2），岩性主要为砂、砂砾石等.

滚子沟地区北东部同样发育一火山机构（图1b），发育火山口、环形断裂及放射性断裂.同时受区域牡丹江断裂影响，该区发育一系列北东、北东东向及近南北向次级断裂（图2）.地面伽玛能谱铀异常带的展布受北东东向F4－9断裂控制明显（图2），断裂表现为张性特点.北东东向断裂为该区内控矿断裂，多期次的断裂活动使得区内火山岩发生破碎，利于深部含矿流体进入火山围岩内并进行成矿作用.

图1 黑龙江省磨石山火山盆地区域地质图 Fig.1 Regional geological map of the Moshishan volcanic basin in Heilongjiang Province

1—全新统（Holocene）；2—更新统（Pleistocene）；3—孙吴组（Sunwu fm.）；4—太平林场组（Taipinglinchang fm.）；5—渔亮子组（Yuliangzi fm.）；6—永安村组（Yongancun fm.）；7—淘淇河组（Taoqihe fm.）；8—宁远村组（Ningyuancun fm.）；9—甘河组（Ganhe fm.）；10—黑龙江岩群（Heilongjiang rock group）；11—晚三叠世二长花岗岩（Late Triassic monzogranite）；12—晚三叠世正长花岗岩（Late Triassic syenogranite）；13—晚石炭世二长花岗岩（Late Carboniferous monzogranite）；14—古元古代花岗质片麻岩（Paleoproterozoic granitic gneiss）；15—正长岩岩脉（syenite dike）；16—花岗细晶岩岩脉（granite aplite dike）；17—玄武岩岩脉（basalt dike）；18—推测断层（inferred fault）；19—环形断裂（circular fault）；20—火山口（crater）；21—喷溢相（effusive facies）；22—爆发空落相（explosive facies）；23—航放高值点及航放值（airborne radioactive high point and value）；24—火山岩型铀矿床、矿点、矿化点（volcanic rock-type uranium deposit，occurrence，mineralized spot）；25—花岗型铀矿点、矿化点（granite-type uranium occurrence，mineralized spot）；26—滚子沟地区（Gunzigou area）；27—火山盆地及编号（volcanic basin and code）；F1—牡丹江断裂（Mudanjiang fault）；F2—泉林林场－罗马河顶断裂（敦密断裂）（Quanlinlinchang-Luomaheding fault/Dunmi fault）；Ⅰ—宾县火山盆地（Binxian volcanic basin）；Ⅱ—伊春火山盆地（Yichun volcanic basin）；Ⅲ—甘欣（俄）火山盆地（Gansin volcanic basin）

图2 磨石山火山盆地滚子沟地区地质图和地面伽玛能谱铀异常分布图 Fig.2 Geological map with uranium anomaly distribution by ground gamma-ray spectrometry of Gunzigou area in Moshishan volcanic basin

1—砂、砂砾石（sand，gravel）；2—流纹质角砾熔岩（rhyolitic breccia lava）；3—松脂岩（pitchstone）；4—流纹岩（rhyolite）；5—流纹质凝灰岩（rhyolitic tuff）；6—流纹质角砾凝灰岩（rhyolitic breccia tuff）；7—地质界线（geological boundary）；8—岩相界线（lithofacies line）；9—实测、推断断裂（surveyed/inferred fault）；10—火山机构（volcanic edifice）；11—铀异常内带（inner zone of uranium anomaly）；12—铀异常中带（mesozone of uranium anomaly）；13—铀异常外带（outer zone of uranium anomaly）；14—铀异常带及编号（uranium anomaly zone and code）；15—铀异常高值及编号（uranium anomaly high points and code）；16—探槽及编号（exploratory trench and code）

3 磨石山火山盆找矿前景

与区域上火山岩型铀钼成矿带内产铀火山盆地对比，赋矿地层同样为流纹岩、流纹斑岩和霏细岩［8］，赋矿火山岩时代集中在中生代，以白垩纪为主（表2）.磨石山火山盆地宁远村组火山岩具厚度大、火山活动旋回和岩性组合多、岩相复杂多变的特征，作为铀源层和储矿层对铀矿化的形成起着重要的作用，成矿条件优越.

3.1 含矿建造

变程表明属性因子空间自相关性范围的大小，与观测尺度以及在取样尺度上影响土壤养分的各种生态过程、人为因素和自然条件等作用有关，在变程之内具有空间相关性，反之则不存在[6]。长顺县各土壤养分要素在空间自相关性范围具有明显差异，变程都在变异函数图的最大间隔距离290 m以内。有效磷最小，说明影响其空间分布的因素在小范围内趋于复杂，区域内不合理施用磷素化肥或不同土壤类型施用磷肥其土壤中的残留量或形态不同导致土壤有效磷含量的自相关性距离小；速效钾变程最大，自相关性相对不明显。

国内外中生代和新生代火山岩型铀矿多分布在活动大陆边缘构造岩浆带内，中生代以来宾县－伊春－甘欣（俄）铀矿成矿带就处于活动大陆边缘.该区火山构造活动强烈，火山岩型铀矿成矿条件优越.宾县－伊春－甘欣（俄）火山岩型铀钼成矿带铀矿点分布较多，它们大多与火山机构关系密切.在成矿带东北部的甘欣矿集区，10处白垩纪火山机构中有7处已发现铀矿化，其中卡缅努什和别洛扬为工业铀矿床［7］.磨石山火山盆地处于构造活动复杂的小兴安岭－张广才岭岩浆弧，成矿条件与甘欣矿集中区极为相似，含矿建造为中生代酸性火山岩，铀矿化与火山机构关系密切，受断裂构造控制明显.

3.2 断裂与成矿关系

甘欣（俄）火山盆地矿集区中卡缅努什矿床位于卡缅努什火山塌陷盆地内.矿床主要产于卡缅努什火山塌陷盆地东北部，受霏细岩和南北向、北东向断裂构造叠合区控制.矿体呈透镜状、似层状和复杂网脉状.

三级过热器、一级过热器和省煤器间的 分析都是通过公式14、15、16计算得到其当量 增ΔeD和入出口烟气e′和e′′，进而达到各换热器 效率：

图3 磨石山火山盆地滚子沟地区赋铀流纹岩照片 Fig.3 Samples photos of rhyolite in the Gunzigou area of Moshishan volcanic basin

a—流纹岩（rhyolite）；b—赤铁矿化碎裂流纹岩（hematitized cataclastic rhyolite）；c—硅化碎裂流纹岩（silicified cataclastic rhyolite）；d—高岭土化碎裂流纹岩（kaolinized cataclastic rhyolite）

图4 磨石山火山盆地滚子沟地区TCM1探槽地质编录图及铀含量直方图 Fig.4 Trench log and histogram of uranium content from TCM01 in the Gunzigou area

1—全新统（Holocene）；2—下白垩统宁远村组（Lower Cretaceous Ningyuancun fm.）；3—砂砾土（gravel soil）；4—流纹岩（rhyolite）；5—构造破碎带（structural fracture zone）；6—赤铁矿化（hematitization）；7—硅化（silicification）；8—高岭土化（kaolinization）；9—刻槽样位置及编号（position and code of groove sample）；10—铀异常段位置（position of uranium anomaly）；11—铀异常值（uranium anomaly value）

表1 磨石山火山盆地滚子沟地区TCM01探槽刻槽样光谱分析测试结果表 Table 1 Spectrum analysis results of groove samples from TCM01 in the Gunzigou area

样品由核工业240研究所分析测试中心测试.含量单位：10－6.

样品号 岩性 Mo HTCM0101 流纹岩 2.22 HTCM0102 流纹岩 1.31 HTCM0103 流纹岩 3.44 HTCM0104 流纹岩 8.33 HTCM0105 流纹岩 5.23 HTCM0105-1 蚀变碎裂流纹岩 4.08 HTCM0106 蚀变碎裂流纹岩 1.92 U 7.71 8.66 7.81 6.88 7.27 42.44 6.50 Cu 2.52 1.91 3.56 5.57 1.54 Pb Zn 19.55 49.20 17.52 43.22 24.93 39.90 24.59 54.39 23.46 25.39 2.4622.88 46.00 8.23 1.42 20.98 31.58 HTCM0108 蚀变碎裂流纹岩 69.34 2.52 33.10 54.58 12.31 HTCM0109 蚀变碎裂流纹岩 93.39 1.27 24.58 26.33 13.15 HTCM0110 蚀变碎裂流纹岩 181 1.02 40.64 40.25 36.52 HTCM0111 蚀变碎裂流纹岩 16.24 0.98 23.18 27.17 33.14 HTCM0112 蚀变碎裂流纹岩 40.52 0.64 26.29 25.58 38.34 HTCM0113 蚀变碎裂流纹岩 66.34 0.56 37.27 12.81 88.84 HTCM0114 蚀变碎裂流纹岩 68.10 7.55 32.54 35.72 187 HTCM0114-1 蚀变碎裂流纹岩 232 26.59 HTCM0115 蚀变碎裂流纹岩 19.31 0.62 21.61 19.75 34.46 HTCM0116 蚀变碎裂流纹岩 67.14 1.23 27.24 27.83 48.24 HTCM0117 蚀变碎裂流纹岩 62.30 1.22 30.75 38.02 102 HTCM0118 蚀变碎裂流纹岩 140 3.06 43.21 37.49 111 HTCM0119 蚀变碎裂流纹岩 111 192 36.86 111 50.75 HTCM0119-1 蚀变碎裂流纹岩 76.65 7.34 HTCM0119-2 蚀变碎裂流纹岩 103 6.68 HTCM0120 蚀变碎裂流纹岩 128 2.35 29.50 68.15 55.50 HTCM0121 蚀变碎裂流纹岩 126 63.34 27.81 57.19 38.03 HTCM0122 蚀变碎裂流纹岩 117 66.24 28.79 73.88 46.39 HTCM0123 蚀变碎裂流纹岩 11.53 2.68 18.09 15.99 62.90 HTCM0124 蚀变碎裂流纹岩 106 5.75 25.51 28.64 62.70 HTCM0125 蚀变碎裂流纹岩 110 2.79 22.20 21.94 21.09 HTCM0126 蚀变碎裂流纹岩 18.13 5.92 16.87 29.50 15.22 HTCM0127 蚀变碎裂流纹岩 13.62 7.04 17.38 28.44 23.01 HTCM0127-1 蚀变碎裂流纹岩 129 6.43 HTCM0107 蚀变碎裂流纹岩 3.86 HTCM0127-2 流纹岩 3.62 36.82 GPM002 流纹岩（围岩） 3.89 7.99 8.6925.87 66.56

表2 磨石山火山盆地与周边产铀盆地对比分析表 Table 2 Comparison between the Moshishan volcanic basin and surrounding uranium-productive basins

盆地名称 铀矿化点 岩性时代宁远村火山盆地 15~18 晚侏罗世宁远村火山盆地 820 早白垩世南岔火山盆地 619 早白垩世新鄂火山盆地 6A2 晚白垩世卡缅努什火山盆地（俄）赋矿地层少斑流纹岩流纹岩霏细岩流纹岩、霏细岩拉斯托契卡铀矿床 晚白垩世流纹斑岩、霏细岩磨石山火山盆地 滚子沟地区 流纹岩 早白垩世

对比受火山机构和断裂构造控制的卡缅努什矿床，再结合滚子沟地区的构造控矿特征，认为磨石山火山盆地发育的区域性断裂及其次级断裂与火山机构的复合出现，为铀成矿物质富集、迁移提供了有利空间和动力条件，成矿构造条件优越.

3.3 航放异常特征

磨石山火山盆地在泉林林场－落马河顶断裂与牡丹江断裂夹持的“哑铃”状酸性火山岩内可见多个航放异常高值点.航放异常高值点呈串珠状产出，异常值集中于 2.40～3.85之间.航放异常高值点受区域断裂和早白垩世宁远村组火山岩控制.

滚子沟地区航放异常高值点围岩热液蚀变类型和蚀变强度呈现分带性，热液蚀变有赤铁矿化（红化）、硅化和高岭土化，其中红化与铀矿化关系密切.自铀矿化异常中心向两侧蚀变类型依次为赤铁矿化—硅化—高岭土化，蚀变强度呈现逐渐减弱趋势，蚀变较强部位铀矿（化）显示较好（图4）.热液蚀变与区内铀成矿关系密切.铀异常部位见Pb、Zn、Mo等元素的增高，局部Mo可达到异常，同样指示本区具有良好的热液活动显示，热液活动越强烈，蚀变越明显，越有利于矿床的形成［8］.

4 结论与讨论

本文对磨石山火山盆地内铀矿勘查重点区——滚子沟地区进行了铀矿化总结，得出该区赋矿岩性主要为早白垩世宁远村组蚀变碎裂流纹岩，具有较好的铀矿成矿源区，火山岩厚度大、火山活动旋回和岩性组合多，岩相复杂多变；构造特征主要为火山机构与断裂构造相伴发育，该构造体系为铀成矿物质富集、迁移提供了有利空间和动力条件；蚀变类型包括硅化和赤铁矿化，并有明显分带性.

磨石山火山盆地内存在多个航放高值点，盆地内白垩系酸性火山岩航空放射性伽玛强度较高，同时发育多个火山机构和断裂构造体系.综合滚子沟地区研究，认为可依据“碎裂流纹岩＋火山机构－北东东向断裂＋赤铁矿化蚀变”控矿因素对北东向“哑铃”状酸性火山岩带开展铀矿找矿工作.

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