铀矿地质13

第一节铀矿床的时间分布规律第二节铀矿床的空间分布规律第十三章铀矿床的时、空分布规律第一节铀矿床的时间分布规律一.铀矿床的时间分布与地球演化二.全球铀成矿的主要时代三.我国铀成矿的主要时代一.铀矿床的时间分布与地球演化铀矿床在地球演化过程中的分布是极不均衡的，它的分布常与一定的大地构造单元的演化历史相关，取决于特定的构造单元的演化和形成时间。如元古代形成的铀矿床主要出现在加拿大、澳大利亚和非洲等古老地盾或地台内；晚古生代（即海西期）形成的铀矿床大都出现在俄罗斯西部和欧洲等海西期地槽褶皱带内；中新生代形成的铀矿床大部分出现在环太平洋沿岸的活化地台或地槽褶皱带内。不同成矿时代的铀矿床类型有明显的差别，成矿作用的强弱也有很大的不同。但在总体上，铀矿床的时间分布主要与大陆壳的巨大改造时期有关。第一阶段（46~40亿年）：地球组成物质为玄武岩的广泛分布，同时期地球上大气圈、水圈和生物圈都未形成，地球表面不具发生风化、沉积和分异作用的条件。此阶段地球分异作用较差，成熟度较低，不利于形成大陆壳，也不利于铀矿床的形成。第二阶段（40亿年左右）：该阶段地球出现第一次广泛的分异作用，形成全球性的很薄大陆壳，也开始分异出安山岩、斜长岩和玄武岩。同时大气圈和水圈也开始逐渐出现，导致岩石圈的风化、分异和改造作用，为大陆壳的增厚和演化提供了有利条件。但该阶段由于大陆壳缺乏大量铀，故也不可能形成铀矿床。第三阶段（40~25亿年）：该阶段地球出现第二次较大规模的分异作用，出现多次玄武岩浆喷溢和强烈的构造变动，以及钙碱性系列火山喷发和少量酸性岩浆的侵入，形成初始的硅铝壳（层）。同时也出现富铀岩石，如花岗岩、花岗片麻岩和混合岩等，但分布局限，故形成矿床也很少。第四阶段（25亿年~现在）：该阶段大陆壳分异已渐趋完善，并构成明显的垂直分带：大陆壳上部由花岗岩－片麻岩组成硅铝层；下部由玄武岩构成硅镁层。同时期，大气圈也发生了根本性的变化：游离氧大量增加，二氧化碳明显减少。极大地影响到大陆壳岩石的风化、分异和改造，也影响到岩石中铀的活化、转移和沉淀富集。因此，该阶段对铀成矿极为有利，构成了各种不同类型的铀矿床。二.全球铀成矿的主要时代1.晚太古代－古元古代（28~19亿年）在一些太古代克拉通的内部洼地或边缘坳陷带内产有铀矿化，矿化类型为石英卵石砾岩型，如南非维特瓦特斯兰德U－Au铀矿床、加拿大布兰德湖和巴西雅可宾纳等含金石英卵石砾岩型铀矿床。2.中元古代（19~10亿年）该阶段形成多种类型的铀矿床，而产于加拿大和澳大利亚的不整合面型铀矿床是该阶段产出最为突出的铀矿床类型。其他类型如矽卡岩型、碱交代型、基性岩型、含铁石英岩型等。3.新元古代（10~6亿年）该时期，构造－岩浆活动频繁，变质作用广泛，形成了多种类型铀矿床，如伟晶岩型。4.早古生代（6~4亿年）该阶段，大陆壳的构造活动强烈，在一些地区形成了地槽褶皱带，而且岩浆作用也较频繁，为铀矿床的形成提供了有利条件。如形成火山岩型、花岗岩型等热液铀矿床和一些低品位的含铀黑色页岩和磷块岩等建造。5.中生代（230~65Ma）该时期，大陆壳的改造主要有两种形式：地槽褶皱带和地台的局部活化，有明显的断块活动、岩浆作用和广泛的沉积改造作用，并形成一系列不同类型的铀矿床，如热液型的火山岩型、花岗岩型、沉积成岩型及后生淋积型等不同铀矿床。6.新生代（65Ma~现在）主要有火山岩型铀矿床，此外还见有沉积型、钙结岩型及其它类型的铀矿床。三.我国铀成矿的主要时代1.前寒武纪（25~6亿年）主要类型有东北混合－变质岩中的铀矿床（连山关矿床－3075矿床）及江南古陆上碳硅泥岩型铀矿床。2.古生代（6~2.3亿年）矿化作用不突出，见有少量花岗岩型铀矿化，多以富铀层位产出。3.中新生代（2.3亿年~现在）为我国主要铀成矿时期，我国四大类型铀矿床大量在此时期产出。大凡富大铀矿床，均有多龄成矿特征。如加拿大的阿萨巴斯卡盆地区铀矿床的成矿时代有三期：1540±38Ma、1247±88Ma、952±27Ma；澳大利亚的北澳派因•克里克成矿省铀的成矿时代有4期：1730Ma、1650－1600Ma、920－800Ma、550Ma；四、铀的多龄成矿特征中国华南铀成矿省热液脉型铀矿有135±Ma、125－115Ma、100Ma、87Ma、67Ma、48Ma共6个阶段成矿年龄，而单个富大铀矿床，往往有2个以上成矿阶段叠加。如中国相山火山岩型铀矿田，它有早阶段115.2±0.5Ma以碱性蚀变为主铀矿化和晚阶段97.6±7.6Ma以酸性蚀变为主的铀矿化。①多次成矿作用叠加反映该处岩浆热液作用的长期性，“热点”的持续时间长；②多次地质作用活化使铀再活化迁移、再沉淀。铀的活化迁移是与构造运动相合拍的，一般来说，构造－岩浆作用易被人重视，但稳定区的构造扰动很难被识别，处于华南成矿省中的碳硅泥建造，是原始含铀层，次生富集作用有135Ma、119Ma、86Ma、67Ma、48Ma、37Ma、28.9Ma等七个阶段，这七个阶段恰好与中、新代时期中国东部多次构造运动相对应，也与该成矿省内的花岗岩型、火山岩型热液铀矿床早、晚二期成矿时代六个成矿阶段吻合。铀的多龄特征的机理是：脉型铀矿以该区95－105Ma大规模玄武岩活动结束为界，分早、晚二期铀矿化：早期铀成矿时代135±Ma、125－115Ma、105－95Ma；晚期铀成矿时代87Ma、67Ma、48Ma。第二节铀矿床的空间分布规律铀矿床的空间分布与一定的大地构造单元有着密切的关系。由于不同大地构造（如地盾、地台、活化地台、地槽等）单元的性质和特点各不相同，因而所产出的铀矿床条件、成因类型、矿石矿物组合及富集程度也都有很大差别。八十年代，国际原子能机构先后主持“铀矿省识别”（英国伦敦）和“亚太地区铀矿床地质与勘查”（印尼雅加达）讨论会对铀矿省下了以下定义：“铀矿省是地壳上的这样一种地区，那里是一个或连续几个时代岩石（通常为独特的沉积物）的铀含量高于正常水平。铀矿省在地域上相当于某一地质体的全部或其一部分，它通常显示为一个由相互关联而又有所不同的岩石组合所构成的完整或不完整的地质分区，而且若遭受过变质，则区内出现不同的变质程度，并可能发生一期或多期变形作用和铀成矿作用。”，“当铀的富集达到形成一个或若干个重要铀矿床时，这样的铀矿省便成为具有经济价值的铀矿省”（economicuraniumprovince）。铀成矿省和铀成矿区（带）我国学者周维勋（1988）在雅加达技术会上对铀矿省的含义给出以下含义：铀矿省是这样一种地域，那里在地壳演化过程中沉积建造、岩浆活动、构造变动和变质作用在时间上的组合有利于铀矿作用发生，并伴有反映铀矿作用发生的地质（矿床和矿点），地球物理和地球化学显示。周维勋（2001）又将其修正为以下简练定义：“发育着一种或若干种铀成矿建造或其组合，并存在着与之相关的矿床、矿点和（或）地球物理、地球化学异常的地域”。铀成矿建造（uraniummetallogenicformation）所表示的是：形成于大陆构造演化一定阶段和特定的构造背景，与某种类型铀矿床的生成有密切联系的岩石建造，如与石英卵石砾岩型铀（金）矿床有联系的是新太古－古元古代（2.8－2.2Ga）沉积在克拉通盆地内的硅质碎屑岩建造；再如与白岗岩－伟晶状花岗岩型矿床有联系是新元古代的混合岩－变质岩－白岗岩建造。1.古老地盾或地台型铀成矿区（或带）1）加拿大铀成矿带2）南非铀成矿区3）中非铀成矿带4）澳大利亚铀成矿带5）印度铀成矿区6）巴西铀成矿区一、全球主要铀成矿区（或带）2.地槽褶皱带型铀成矿区1）西欧铀成矿区2）美国西部科迪勒拉铀成矿带3）南美安第斯铀成矿带4）中亚铀成矿区171314151618192111-111-212123456810242322图世界主要铀矿省空间分布图1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带；6－古生代－中生代活动带；7－新生代活动带；8－铀矿省及其编号1.北萨斯喀彻温铀矿省加拿大萨斯喀彻温省北部元古宙不整合型勘查和生产均在进行，是世界最重要的铀资源勘查和生产基地2.布兰德河—埃利奥特湖铀矿省加拿大安大略省南部石英卵石砾岩型(U—REE)矿层中金含量低，随市场上铀价格降低已封坑停产3.格伦维尔铀矿省加拿大安大略省东南部及与之相邻的魁北克省西南缘侵入体伟晶岩脉亚型其中的斑克罗夫特矿床曾开采过，其他均未开采，勘查也早已停止4.美国西部铀矿省怀俄明分区美国怀俄明州砂岩型卷状亚型（碎屑炭）可地浸，正生产科罗拉多分区美国科罗拉多、犹他、亚利桑那和新墨西哥州部分地区板状亚型大多不可地浸南得克萨斯分区得克萨斯州南部卷状亚型（外来硫）可地浸，正生产北美洲171314151618192111-111-212123456810242322图世界主要铀矿省空间分布图1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带；6－古生代－中生代活动带；7－新生代活动带；8－铀矿省及其编号北萨克斯喀彻温铀矿省内铀矿分布示意图5.阿根廷铀矿省阿根廷门多萨、科尔多瓦、萨尔塔、丘布特等省砂岩型：板状亚型勘查仍进行，（小规模生产）2000年起已终止生产6.帕帕莱玛铀矿省巴西塞阿拉州和帕拉伊巴州交代岩型储量巨大，勘查暂停小规模生产（堆浸）7.埃斯宾哈苏铀矿省巴西巴伊亚州和米拉斯吉拉斯州交代岩型，火山岩型交代岩型储量巨大，未曾生产；火山岩型铀矿在生产南美洲171314151618192111-111-212123456810242322图世界主要铀矿省空间分布图1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带；6－古生代－中生代活动带；7－新生代活动带；8－铀矿省及其编号8.中欧铀矿省梅塞特分区西班牙西南部和葡萄牙脉型：与花岗岩有关（包括花岗岩体周边地区）部分矿床仍在生产，勘查也于1999年终止法国分区法国中部、西北部和东北角（孚日）脉型：与花岗岩有关（岩体内部）勘查和生产2001年已暂结束波希米亚分区德国图林根州、巴登—符腾堡德克森州和巴伐利亚洲及捷克西部北波希米亚、中波希米亚和南摩拉维亚等诸州脉型：与花岗岩有关（花岗岩体周边地区）变质岩区的脉型和中新生代盆地中的砂岩型与花岗岩有关、分布在岩体周边的脉型矿床规模大、或开采殆尽，或因成本高停止生产。目前生产的是捷克境内砂岩型矿床和分布在变质岩区的脉型矿床9.乌克兰铀矿省乌克兰中第聂伯尔斯克、基洛夫格勒、克里沃诺格等地区交代岩型和砂岩型交代型矿床曾经是前苏联铀开采的主要对象之一，目前仍在生产；另外，一部分砂岩型矿床正采用地浸工艺生产欧洲171314151618192111-111-212123456810242322图世界主要铀矿省空间分布图1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带；6－古生代－中生代活动带；7－新生代活动带；8－铀矿省及其编号10.尼日尔—马里铀矿省本部为尼日尔阿加德兹盆地，往西延入马里东部，往东可能延入乍得和苏丹砂岩型：板状亚型和古河谷亚型不可地浸，但因矿石品位高和/或埋藏浅，正采用露采堆浸和地下开采方法生产11.非洲中部铀矿省加蓬加蓬东南部弗朗斯维尔盆地砂岩型大部分矿床开采殆尽，但仍有部分矿山继续生产纳米比亚纳米比亚Swakopmund县侵入体:白岗岩亚型正继续勘查生产卢菲利安分区刚果(金)东南部沙巴区至赞比亚脉型:变质岩区(Cu—U)曾大规模生产，目前已停止12.维特瓦特斯兰德金—铀矿省南非德兰士瓦省和奥兰自由邦石英卵石砾岩型(Au—U)勘察已终止作为开采金的副产品长期生产，迄今仍在继续非洲171314151618192111-111-212123456810242322图世界主要铀矿省空间分布图1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带