0 引言

楚鲁达坂地区位于内蒙古大兴安岭火山岩带中东段，扎兰屯铀成矿远景带中段（刘庆等，2011^①； 席海银等，2017）。区内中新生代火山喷发活动强烈，发育多期构造活动，铀成矿地质条件优越，已发现82756矿点，820138、84527等6处矿化点及1处异常点，显示出优越的热液型铀矿成矿潜力（王青等， 2016^②）。区内以往铀矿勘查工作主要集中于 20 世纪80年代之前，近年来，随着中大比例尺地质、物化探等基础地质工作的开展（张梅，2011；崔志强等， 2012^③；王卫平等，2012^④；高卫东等，2013^⑤；张恩等， 2018^⑥；张平发等，2020；张顺新等，2022；王冶等， 2023），为新一轮的找矿预测提供了资料支撑。

为了明确楚鲁达坂地区火山岩型铀矿化特征，预测区内铀成矿远景区，本文在系统分析总结已知铀矿点矿化特征的基础上，结合区域地质、航空物探、遥感、化探等成矿条件分析，开展了铀成矿预测工作，以期为该区进一步工作部署提供依据。

1 区域地质概况

研究区位于内蒙古科右中旗西部约 10 km 处，地理坐标东经 120° 48'03″~120° 54'06″，北纬 45° 06'04″~45°22'22″。研究区大地构造位置位于天山 —兴蒙造山系大兴安岭弧盆系，属于锡林浩特岩浆弧三级构造单元（潘桂堂等，2009）。区域总体构造线方向呈北东向、近东西向，处在北东向林西—乌兰浩特、北西向西老头山—巴彦哈拉锡山、巴雅尔吐胡硕—扎鲁特区域断裂交汇部位（图1a），发育乌兰哈达和楚鲁达坂 2 个次级火山塌陷盆地，次级断裂发育且相互交汇。

研究区基底由中二叠统大石寨组（P₂d）板岩、变质砂岩及晚二叠世花岗岩组成，存在 3 期火山喷发旋回，其中上侏罗统满克头鄂博组（J₃mk）酸性火山岩分布最广。晚侏罗世花岗斑岩（γπJ₃）、二长斑岩 （ηγJ₃）、石英二长岩（ηοJ₃）闪长玢岩等脉岩发育（图1b）。区域产出 1 处铀矿点（82756）、6 处铀矿化点 （820138、84527）及 1 处异常点，热液蚀变类型主要为硅化、萤石化、赤铁矿化、绿泥石化、黏土化、褐铁矿化和碳酸盐化，铀矿化类型主要为火山岩型，铀成矿时代集中于中生代晚期（罗毅等，2010^⑦）。

2 典型铀矿化特征

研究区发育的典型铀矿点为 82756 铀矿点，位于研究区中南部地区（图1b），矿点所处岩性为二叠纪花岗岩（γP₂）、上侏罗统满克头鄂博组流纹质晶屑凝灰岩（J₃mk²）、流纹质含角砾晶屑凝灰岩（J₃mk³）、流纹质角砾凝灰岩（J₃mk¹）等；处于北东和北西向两组断裂交汇部位；区内脉岩较发育，主要有花岗斑岩（γπ）、花岗闪长岩（γδ）、石英脉（q）等，脉岩主要受区内构造控制（图2）。

铀矿化主要分布在二叠纪花岗岩（γP₂）和上侏罗统满克头鄂博组流纹质角砾凝灰岩（J₃mk¹）中及其接触带附近，槽探控制铀异常矿化带长 20～40 m，宽 1～2 m，U 含量 0. 014%～0.195%；其中铀矿体长 10～20 m，宽 0.4～0.9 m，U 含量 0. 067%～0.195%，呈透镜状赋存于构造破碎带中，产状 110° ∠75°。赋矿岩石蚀变较为发育，以硅化为主，其次为萤石化、赤铁矿化、绿泥石化、黏土化、褐铁矿化和碳酸盐化。

在研究区开展地质及地面伽马能谱测量工作 （图3），对铀矿带及围岩样品分析结果显示，区内铀、钍、钾背景含量一般为 1.8×10^-6~2.4×10^-6、140× 10^-6~170×10^-6、2.3%~3.3%；铀矿化异常地段铀、钍、钾含量一般为 300×10^-6~100×10^-6、600×10^-6~900× 10^-6、7.2%~10.5%。铀矿化地段铀、钍、钾含量均高于背景值，均有增高趋势，钾、铀含量增高幅度显著高于钍含量，致使F参数（U×K/Th）峰值突出（图3）。铀矿带内样品 SiO₂含量减少，Fe₂O₃、FeO、K₂O 呈增高趋势，化学分析表明在成矿作用过程中含矿热液交代作用致使赋矿围岩中铀、钍、钾等元素重新分布，在矿化部位 SiO₂ 迁出，Fe₂O₃、FeO、K₂O 元素迁入，形成赤铁矿化找矿标志。

1—全新统冲积砂砾石、亚砂土；2—下白垩统梅勒图组；3—上侏罗统白音高老组；4—上侏罗统满克头鄂博组；5—中二叠统大石寨组；6—下二叠统：变质砂岩、板岩；7—晚侏罗世花岗斑岩；8—晚侏罗世二长花岗岩；9—晚侏罗世石英二长岩；10—晚侏罗世二长斑岩；11—晚侏罗世细晶花岗岩；12—晚侏罗世斜长花岗斑岩；13—晚侏罗世闪长岩斑岩；14—三叠纪花岗岩；15—二叠纪斜长花岗岩；16—二长斑岩脉；17—花岗斑岩脉；18—正长斑岩脉；19—闪长玢岩脉；20—石英脉；21—地质界线、角度不整合地质界线；22—实测及推断断裂；23—火山岩型铀矿点、矿化点、异常点；24—花岗岩型铀异常点；25—火山机构；26—火山盆地边界；27—Ⅲ、Ⅱ级构造分区界线及代号

研究区内典型铀矿点矿化特征显示，铀矿化位于沉积盖层与侵入岩接触带附近，赋存于满克头鄂博组流纹质晶屑凝灰岩中，矿化类型为层间破碎带亚型，成因类型为火山热液叠加型。矿化总体受北东向构造、上侏罗统满克头鄂博组流纹质晶屑凝灰岩及硅化、萤石化、赤铁矿化、绿泥石化等热液蚀变复合控制。

1—第四系；2—流纹质含角砾晶屑凝灰岩；3—流纹质晶屑凝灰岩； 4—流纹质角砾凝灰岩；5—板岩；6—晚二叠世花岗岩；7—花岗岩脉；8—石英脉；9—花岗闪长脉；10—地质界线；11—断层；12—铀矿体；13—铀异常体；14—探槽及编号；15—伽玛偏高场、高场、异常场

3 铀成矿条件分析

3.1 构造条件

研究区大地构造位置位于古亚洲洋构造域与中生代滨西太平洋构造域的叠加部位，长期地质活动在区域形成相互错切的东西向和北东向构造体系，研究区处于上地幔由隆起向拗陷转折部位，地壳自东向西逐渐增厚，为壳源重熔型富铀流纹岩浆的形成创造了前提条件，又为裂陷-玄武岩的火山热水叠造富集形成提供了背景条件。

研究区位于北东向林西—乌兰浩特、北西向西老头山—巴彦哈拉锡山、巴雅尔吐胡硕—扎鲁特区域断裂交汇部位，同时发育乌兰哈达和楚鲁达坂 2 个次级火山塌陷盆地，次级断裂发育且相互交切，为该区含矿溶液运移和赋存提供了良好空间。

3.2 基底条件

研究区内发育多期岩浆活动，共发生 4 次铀元素的富集作用。前寒武纪结晶基底，形成时间早、变质深、成熟度高，古元古界兴华渡口群、新元古界佳疙瘩组及额尔古纳河组铀富集明显，铀含量为 5. 0×10^-6；古生代时期板块碰撞、离散-增生、对接，形成板块拼合带，为断裂构造发育带，加上古生代地层为正常沉积岩夹火山岩，正常沉积岩中有机质含量较丰富，晚石炭世、二叠纪壳源重熔型花岗岩、碱性花岗岩岩浆活动期铀富集期，铀含量可达 8.93×10^-6；本期沉积的大石寨组、林西组、哲斯组铀相对富集，铀含量分别为 5.69×10^-6～6.45×10^-6；晚三叠世、早侏罗世壳源型重熔型花岗岩、碱性花岗岩岩浆活动期铀富集期，铀含量为 6.75×10^-6；晚侏罗世—早白垩世中酸性、酸性火山岩浆活动期铀富集期，铀含量为 6×10^-6～10×10^-6。多次的铀富集作用奠定了本区铀成矿的铀源基础。

1—上侏罗统满克头鄂博组；2—流纹岩；3—铀矿化带；4—碳酸盐化；5—萤石化；6—褐铁矿化；7—赤铁矿化；8—绿泥石化；9—地面伽玛能谱测量U、Th、K含量曲线；10—U*Th/K含量曲线；11—地面伽玛能谱测量点；12—化学分析样品位置及编号

研究区基底由中二叠统大石寨组板岩、变质砂岩及晚二叠世花岗岩组成，大石寨组铀平均含量为 7×10^-6，二叠世花岗岩平均铀含量为11.5×10^-6，铀浸出率可达 25.26%（刘庆等，2011^①；王青等，2016^②），能为铀成矿提供部分铀源。

3.3 盖层条件

研究区内发育 3 期火山喷发旋回，区内盖层主要为满克头鄂博组和白音高老组中酸性火山岩，火山岩分布广、厚度大、韵律多，夹碎屑沉积相间出现，形成铀矿床定位空间界面。

火山盆地盖层中晚侏罗世满克头鄂博组壳源重熔型的酸性火山岩及潜火山岩的铀含量较高，平均铀含量为 11.3×10^-6 （刘庆等，2011^①；王青等， 2016^②）。火山岩中铀含量高，易破碎，孔隙度大，便于铀的迁移，在有利的构造部位易形成铀矿化。

3.4 蚀变条件

大兴安岭中南段热液蚀变类型主要为面状和带状，蚀变类型主要为褐铁矿化、绿泥石化、高岭石化、碳酸盐化等，带状蚀变主要为硅化、萤石化、黄铁矿化、褐铁矿化、赤铁矿化、蛋白石化、绿泥石化、钠长石化、水云母化，与中国东部中生代（燕山期） 火山岩型铀矿床的近矿围岩蚀变特征相似（刘庆等，2011^①；王青等，2016^②；李长华等，2018；卢辉雄等，2019）。

研究区内的蚀变类型以硅化、萤石化、赤铁矿化、绿泥石化、黏土化、褐铁矿化和碳酸盐化为主，与区域铀矿化、异常点（带）热液蚀变较为相似，表明研究区内具有与铀成矿相似的热液蚀变条件。

3.5 航放特征

基于研究区 2013 年完成的 1∶5 万高精度航空放射性测量数据，开展航空放射性特征研究，区内分布有 3 处航放铀高场、7 处铀增量高值晕、4 处活性铀低值晕、10处铀钾比值高值晕、6处铀钍比钾值高值晕、11处铀钾比钍值高值晕。航放综合异常晕总体呈北东向展布，受构造及岩体接触带控制作用明显，异常规模较大且复合程度较好（图4）。

典型地区地面能谱测量结果表明，航放 F 参数在突显、增强与铀矿化相关的信息中效果显著，经对研究区航放 F 参数进行提取，高值晕总体呈北东 —北北东向展布，局部近东西向、南北向展布， 82756 铀矿点多位于或邻近航放 F 参数高值晕（＞ 0.8×10^-2）。

3.6 化探异常特征

U 化探异常为探寻铀矿的直接有利信息，研究区内 U 背景值为 1.78×10^-6，铀矿点、铀矿化异常点多位于 U 含量高值区（＞3. 0×10^-6），研究区区东部存在 1 处规模较大的铀化探异常（U-212），异常长约 17.1 km，宽约 6.5 km，总体呈北西向展布，铀最高值为 5.3×10^-6。区内发育 2 处 Sn 异常（Sn-383、 Sn-380），最高值为 37.60×10^-6；1 处钼异常（Mo-376），最高值为 10.42×10^-6；1 处钍异常（Th-348），最高值为 18.9×10^-6；3 处钨异常（W-481、W-477、 W-482），最高值为 3.44×10^-6；2 处银异常（Ag-327、 Ag-324），最高值为2100.58×10^-9。岩体接触带部位化探异常复合程度较好。

3.7 遥感蚀变特征

针对研究区开展遥感构造解译和蚀变信息提取，研究区发育 30 余处弧环断裂，多为 1.5～3. 0 km，多为浑圆状、椭圆状，少为不完整弧状，多处于不同方向次级断裂交汇部位。线性构造发育 30 余条，主要呈北东向、东西向、北西向，控制着地层、岩体及物化探异常的展布。

基于 ETM 遥感数据完成铁染和羟基蚀变信息提取研究工作，区内铁染蚀变较为发育，多分布于花岗岩内，成带状和团块状沿断裂及环形构造展布，典型铀矿点处遥感铁染、羟基异常较为发育。

4 铀成矿预测

基于研究区铀成矿地质特征、控矿因素，结合航放、化探、遥感等信息，确定了研究区火山岩型铀矿找矿预测要素（表1），针对确定的成矿预测要素，基于 GIS 层次分析法，对各项因子图层制订数量化准则和等级，并赋予相应的权重值（表2），构建研究区铀成矿预测层次分析模型。

根据建立的层次叠置模型，将各因子计算结果计入各预测要素图层属性表，根据权重值，对所有成矿预测图层进行叠置运算。通过构建的预测模型，对内蒙古楚鲁达坂地区火山岩型铀成矿进行了预测，共预测成矿远景区3个（图4）。

（1）Ⅱ-1二级远景区

位于楚鲁达坂中南部，呈北东向展布带状，处于北东向林西—乌兰浩特、北西向西老头山—巴彦哈拉锡山、巴雅尔吐胡硕—扎鲁特区域断裂交汇部位，发育火山机构，遥感解译构造活动十分发育，上侏罗统满克头鄂博组中酸性火山岩发育，航放条件优越，航放铀高场、铀增量高值晕、铀钾比值高值晕等沿北东向构造展布，与地层、构造套合程度高，遥感羟基、铁染蚀变发育，区内已发现82756铀矿点和 5个火山岩型铀矿化点，区内成矿潜力较大。

（2）Ⅱ-2二级远景区

位于楚鲁达坂北东部，呈团块状，处于北西向与北东向断裂交汇南侧，遥感解译次级断裂发育且相互交错，发育火山机构，上侏罗统满克头鄂博组中酸性火山岩发育，航放条件优越，航放铀高场、活性铀低值晕、铀增量高值晕、铀钾比钍值高值晕等沿北东向构造展布，区内已发现 2 处火山岩型铀矿化点，区内成矿潜力一般。

（3）Ⅲ-1二级远景区

位于楚鲁达坂中东部区，呈团块状，区内发育北东向和北东东向断裂构造，上侏罗统满克头鄂博组中酸性火山岩发育，发育多组花岗岩脉岩，该区内航放异常线索显著，同时发育套合程度较高的航放铀高场、航放铀增量高值晕、活性铀低值晕、铀钾比值高值晕、铀钍比钾值高值晕和铀钾比钍值高值晕，区内暂未发现铀矿化异常点，对比本次研究成果，区内具备相似的成矿地质背景及航空物探异常线索，具有一定的成矿潜力。

1—遥感解译区域断裂、一般断裂；2—航放铀高场；3—航放铀增量高值晕；4—活性铀低值晕；5—铀钾比值高值晕；6—铀钍比钾值高值晕； 7—航放F参数高值晕；8—成矿远景区及编号；9—遥感铁染蚀变；10—遥感羟基蚀变；11—火山岩型铀矿点、矿化点及异常点；12—花岗岩型铀异常点

5 结论

（1）楚鲁达坂地区铀矿化主要受中酸性火山岩、北东向构造复合控制，与区内硅化、萤石化、赤铁矿化、绿泥石化等热液蚀变关系密切，铀矿化类型为层间破碎带亚型，成因类型为火山热液叠加型。

（2）通过对楚鲁达坂地区典型铀矿点矿化特征总结，结合区域构造、基底、该层、蚀变、航放异常、化探异常及遥感异常进行成矿条件综合分析，楚鲁达坂地区火山岩型铀矿成矿条件优越。

（3）通过对楚鲁达坂地区铀成矿预测，预测二级成矿远景区 2个、三级成矿远景区 3个，为区域进一步开展铀矿找矿工作提供了依据。

注释

① 刘庆，李占春，于振清.2011. 大兴安岭中南段铀及多金属成矿远景预测及找矿靶区优选项目成果报告[R]. 赤峰：核工业二四三大队.

② 王青，李长华，王世成.2016. 内蒙古林西—乌兰浩特地区铀矿远景调查报告[R]. 赤峰：核工业二四三大队.

③ 崔志强，廖桂香，孟庆敏 .2012. 内蒙古自治区大兴安岭中南段、二连—东乌旗一带1∶5万航空物探综合站勘查报告[R]. 廊坊：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所.

④ 王卫平，王德发，徐东礼.2012. 内蒙古自治区锡林浩特—巴林左旗一带1∶5万航空物探综合站勘查成果报告[R]. 北京：中国自然资源航空物探遥感中心.

⑤ 高卫东，孟庆敏，崔志强.2013. 内蒙古自治区锡林郭勒盟—赤峰市东部1∶5万航空物探综合站测量报告[R]. 廊坊：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所.

⑥ 张恩，卢辉雄，汪冰.2018. 大兴安岭铀成矿带及周缘铀矿地质调查选区成果总结报告[R]. 石家庄：核工业航测遥感中心.

⑦ 罗毅，刘权，汪远志.2010. 扎兰屯预测工作区火山岩型铀矿资源潜力评价[R]. 北京：中国核工业地质局.

参考文献