重大地质事件与铀巨积区的形成

重大地质事件与铀巨积区的形成全球已知铀资源量（含已开采）约541万t铀。阿萨巴斯卡（加）、东阿利盖特河（澳）、中亚（哈、乌）、怀俄明一科罗拉多（美）、维特瓦特斯兰德（南非）、波希米亚（捷、德）、罗辛（纳米比亚）、斯特莱卓夫（俄）等八个巨积区及南澳奥林匹克坝超大型矿床合计436.5万t铀，约占总量的80.7%。它们分属于不整合型、石英卵石砾岩型、砂岩型、脉型、白岗岩侵人体型、角砾杂岩型和火山岩型。近年来世界铀矿勘查主要集中于不整合、砂岩和角砾杂岩。俄、印两国也找到不整合脉型铀矿床，其中印度安得拉邦Lambapur矿床将于2006年投产。砂岩型铀矿勘查限于可地浸亚型，如中亚和美国的卷状亚型；另外，俄罗斯还探明两个地浸底河道亚型矿区。在南澳新发现的ProminentHill矿床（URN1孔：20m厚，3.03g/tAu；107m厚，1.1%Cu，0.65g/tAu，和1.6g/tAg；152m厚，1.1%Cu，0.61g/tAu,2.6g/tAg和267×10-6U3O8），使奥林匹克坝不再是“独生子”。我国已知铀矿分属于砂岩型、（花岗岩）脉型和火山岩型，近期的勘查集中于砂岩型，除伊宁和吐哈已探明卷状亚型矿区并投产外，在鄂尔多斯北部还发现具相当规模的底河道亚型矿区。陆壳克拉通化是铀巨积区形成的“先行”事件。各大陆最早出现的铀矿化都要晚于其陆壳克拉通化的时间。其中最重要的是表征前寒武纪陆壳克拉通化的钾质花岗岩类侵位（维特瓦特斯兰德铀一金巨积区Vredefort花岗岩类（3.05Ga），非洲尼日尔含铀砂岩盆地基底、加拿大布兰德河一拉比特湖石英卵石砾岩型矿区的苏必利尔和阿萨巴斯卡巨积区的钾质花岗岩类（2.6~2.5Ga），奥林匹克坝矿床所在地区的基底花岗岩类（Ar-Pt）和直接容存罗辛铀巨积区的花岗岩类（523Ma）进人显生宙后最为重要的是包括波希米亚地区在内的中欧海西期花岗岩类，另外俄罗斯斯特莱卓夫火山岩型矿田的基底亦由海西期花岗岩类构成。在华东南，至关重要的是印支期一早燕山期钾质花岗岩类，它不仅是（花岗岩）脉型矿床的主岩，也常构成产铀火山盆地基底。大气圈一生物圈演化的显著转折也是重要制约因素。维特瓦特斯兰德式铀一金巨积区形成的下限为3.0~2.8Ga，即大型克拉通盆地和钾质花岗岩类在岩石圈最早的产生时间；上限为2.2Ga，即能使晶质铀矿和黄铁矿呈碎屑在辫状河道内搬运堆积的缺氧大气圈的最后存留时间。不整合型铀矿的最新研究表明：1）必须存在Ar钾质花岗岩类，其中U含量高低并不重要；2）基底变黑色岩系的原岩时代为早古元代，当时光合作用所产生氧尚未大量进人大气圈，陆生植物尚未大量出现，以致风化浸出的U未受陆地还原障的捕集而输向海洋，淀积于黑色岩系内；3）盖层砂岩贫有机质和钾长石，经成岩作用能产生成矿所需的陆生植物亦尚未大量出现高氧逸度、高盐、富（Ca-Na）卤水溶液。其时代为中元古代早期，4）主成矿期为（1.7~1.3Ga），当时地面气圈已趋氧化，但岩石圈不深处便迅速转为还原态。另一重要转折点是大规模陆生植物开始发育的晚石炭世。加蓬弗朗斯维尔和尼日尔等高品位砂岩型铀矿田生成于中元古代和早石炭世，而所有可地浸的低品位砂岩型铀矿均形成于中一新生代。构造体制转换和古气候更替常常控制铀巨积区的生成。不整合型铀巨积区形成的基本条件是在古元古界含铀黑色岩系经挤压变质构成的基底上，产生早中元古代伸展盆地并接受表征干燥气候的红色碎屑沉积。奥林匹克坝的赤铁矿角砾杂岩发育于后造山碱性花岗岩体内，为干燥气候和伸展体制下潜水、湖水和岩浆相互作用引发的沸腾、爆破的产物。华东南的产铀花岗岩形成于挤压环境，成矿发生于构造的走滑伸展一伸展体制时。中亚砂岩型铀巨积区和我国伊宁矿田的储层沉积于潮湿气候的伸展盆地，反之，成矿则发生于干燥气候的弱挤压“次造山”环境。颇具发展前景的外乌拉尔底河道砂岩型铀矿田的形成与全球收缩背景下发生的海平面下降事件直接相关，我国鄂尔多斯北部矿化区也与之相似。