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user: 4. 铀成矿区大地构造类型简要成矿评价 本文对各类型的大地构造铀成矿区进行简要评价时，首先考虑的是活化构造成矿区和未活化构造成矿区的差别，并从铀成矿演化时代的四维空间评价角度，以及针对铀成矿区可能存在的前地槽、地槽、地台和活化等4种大地构造层，或相应的4个大地构造阶段的成矿演化作用，再结合成矿区内铀资源的量化标准，便于进行铀成矿学对比和铀成矿评价，对所划分的主要的大陆铀成矿区大地构造类型分别进行简要成矿评价。 4.1. 地盾活化铀成矿区成矿评价 众所周知，地盾属古地台的一部分，是其太古宙前地槽结晶基底和地槽褶皱基底一直缓慢隆升，并大面积出露地表的地区。在古地台阶段沉积保存程度不一，或未能接受沉积，或有过沉积而已被剥蚀未能保存，导致前地槽和地槽构造层普遍明显，有些地盾保存有地台构造层，而活化构造层只是小范围的局部分布，形成3~4层结构的大地构造剖面特点。由于地盾内分布着大型铀成矿区较多，两种基底富含铀，大地构造剖面结构较为复杂特殊，本文特从古地台中划出作为单独的大地构造类型铀成矿区看待。全球已知地盾约8处，其中6处较大的有加拿大、乌克兰、波罗的、印度、南美和阿尔丹等地盾，较小的是西伯利亚古塔尔和阿纳尔巴特地盾。对于非洲和澳大利亚地盾存在不同看法，本文将其看作为古陆块，归属为古地台区。除阿纳尔巴特地盾内尚未发现铀成矿区及其活化构造还不清楚外，其余7处地盾均各有1~3处铀成矿区分布，而且都与活化构造成矿密切相关 [ 12 ]，只是产生活化成矿时代和大地构造剖面结构有所不同，形成铀资源量有所区别。乌克兰基洛夫格勒古元古代活化碱交代岩型铀成矿区，古地台构造层不明显，活化构造层也不发育，在前地槽和地槽构造层内产有铀资源量达28 × 10 4 t。加拿大阿萨巴斯卡铀成矿区，中元古代古地台构造层砂岩厚度保存近半，地槽构造层的石墨片岩富铀，活化构造层不发育，虽近年在地槽基底层内发现富大铀矿床，但多数铀资源量仍赋存于地台构造层砂岩内，形成不整合面型成矿区铀资源量达101 × 10 4 t。俄罗斯阿尔丹中生代活化钾交代岩型铀成矿区，铀资源量达90 × 10 4 t，以及古塔尔中元古代活化富碳质片岩型等4种地盾活化类型铀成矿区(表3)。类似于乌克兰基洛夫格勒铀成矿区的，还有南美圣弗郎西斯科地盾活化铀成矿区，由此可见地盾活化铀成矿区的重要性。 该大类铀成矿区评价通常是太古宙前地槽结晶基底和古元古代褶皱基底，以及含矿主岩铀质量分数及成熟度都较高，特别是两种基底铀质量分数越高越有利于成矿。现发现的此类铀成矿区两种基底和含矿主岩都是富铀的，如果基底和含矿主岩不富铀，或许难以形成铀成矿区。基底大多经历了多阶段的强烈花岗岩化、片麻岩化、混合岩化，以及多期次断裂活化作用，钾钠交代岩发育，含铀量高，为尔后铀活化成矿提供初始成矿铀源。如乌克兰太古宙前地槽结晶基底出露面积大范围广，花岗岩类的铀质量分数达6.7 × 10 −6 ，在托科夫花岗岩铀质量分数甚至达到100 × 10 −6 [ 13 ]。在加拿大地盾阿萨巴斯卡盆地之下太古宙结晶基底的花岗岩铀质量分数为(3.2~15) × 10 −6 ，富铀的辉绿岩铀质量分数达300 × 10 −6 。 地盾的前地槽结晶基底通过后来的多期次构造运动改造，常形成由深大断裂制约的断块隆起构造区。在铀含量高的花岗岩类和变质岩类区的深大断裂两侧，有利形成各种内生铀矿床。有的地盾活化区因活化铀成矿作用产生早，如乌克兰地盾和波罗的地盾，在古元古代就产生活化铀成矿作用，而且一直延续至新生代，产生的铀活化成矿时代跨度最大，最早的有古元古代主成矿年龄为1800~1750 Ma，最晚的有新生代古河谷砂岩型铀成矿年龄，活化铀成矿作用延续达1700 Ma。乌克兰地盾中部在古元古代花岗岩基底内产有新康士达琴诺夫超大型铀矿床，在太古宙前地槽结晶基底花岗岩类内的深大断裂旁侧产有米丘林、谢维林等超大型铀矿床，以及在古元古代地槽褶皱基底的铁质石英岩深大断裂带内产有黄水、五一和克里沃罗克等大型铀矿床。这些大型和超大型铀矿床的含矿主岩均属碱交代岩型，都看作是深熔前地槽和地槽构造层内的富铀花岗岩类及富铀的变质岩类的成矿机理 。含矿主岩成岩年龄为3500~2400 Ma，而主成矿年龄为1800~1750 Ma，矿岩时差最大约达1500 Ma。后又由于这些富铀岩类和铀矿床出露地表，经后期的地质构造作用和表生成矿作用，再形成表生后成铀矿床。在乌克兰地盾中东部形成众多的新生代古河道砂岩型铀矿床，成为一种以内生作用铀成矿为主，并有表生后成铀矿化叠加的重要大型铀成矿区。而大陆现今地槽褶皱区内未发现铀成矿区分布。 4.2. 古地台活化铀成矿区成矿评价 全球古地台共有15处，并非所有古地台内都有铀成矿区分布。当前只有非洲、东欧、西伯利亚、中朝、印度、澳洲、北美、南美等8处古地台内有铀成矿区分布 [ 4 ]，而且绝大多数都与古地台后活化成矿作用密切有关。古地台活化铀成矿区内，有多种活化时代亚类和多种局部构造及多种含矿主岩小类的铀成矿区，活化成矿时间跨度大，含矿主岩类别多，占有铀资源量比重大，形成大型或超大型铀成矿区多。现已发现古中新元古宙、中新生代等5个不同活化时代亚类，及不同局部构造和不同含矿主岩的8种小类的大型和特大型铀成矿区。著名的南澳阿得雷德(高勒)赤铁矿火山角砾杂岩铀成矿区资源量——98 × 10 4 t，纳米比亚罗辛白岗岩型成矿区——66 × 10 4 t，尼日尔阿加德兹砂岩铀成矿区——47.5 × 10 4 t，北澳派因–克里克不整合整面石墨片岩铀成矿区——37 × 10 4 t，南非维特瓦斯兰古石英–卵石砾岩铀成矿区——32 × 10 4 t，以及新兴的我国伊盟隆起砂岩铀成矿区等是其例，可见其重要意义非同一般。 古地台活化铀成矿区的评价，还包括其各大地构造层的含铀性及含矿岩性评价。在前地槽结晶基底及地槽褶皱基底的岩层厚，分布范围广及其富铀性，对形成铀成矿区具有重要意义。如在西澳大利亚伊尔岗钙结岩铀成矿区，太古宙前地槽结晶基底内的富铀花岗岩内，形成近代超大型钙结岩铀矿床。除成矿有利的其它因素外，足见其花岗岩结晶基底富铀性，可能远远超过乌克兰地盾中部前地槽结晶基底的花岗岩富铀程度，只是尚未见具体含铀量数值的报导。在澳大利亚早元古代派因–克里克地槽褶皱基底卡希尔组的石墨片岩，铀质量分数达130 × 10 −6 ，在前地槽结晶基底的花岗岩铀质量分数达12.5 × 10 −6 。这种区域性的富铀前地槽结晶基底和地槽褶皱基底，在其后漫长的大地构造演化中，常有花岗岩类侵入，火山岩喷发，线性断裂和韧性剪切带发育，极为有利形成多种工业铀矿床。在古地台的地台构造层和活化构造层内的含铀砾岩、砂岩、和碳酸盐岩(含钙结岩)的岩性，除其本身具有不同的含铀性外，更为重要的是为尔后活化阶段铀成矿提供了有利成矿的岩性环境，在断裂构造叠加作用下又提供了有利的储矿空间，这种有利成矿的岩性因素也应给以足够份量的评价。 需要特别强调指出，产于古地台区内不同大地构造层内的工业矿床的铀成矿作用，并非属同大地构造阶段沉积成矿作用所形成，而是在古地台活化阶段晚期形成，就连钙结岩中的工业铀矿化也是属先成岩后成矿，存在明显的矿岩时差。矿体多受穿切前地槽结晶基底和地槽褶皱基底及地台层的断裂控制，工业铀矿石年龄也与古地台活化阶段合拍，并具成岩后成矿的矿化特点。古地台活化成矿区铀成矿作用与构造–岩浆活化的密切关系，放在年青地台活化区成矿作用中一并论述。 4.3. 未活化古地台铀成矿区成矿评价 该铀成矿区包含的亚类和小类的铀成矿区少之又少，而且只发现小型的铀成矿区，所占铀资源量比重也不大。目前只在东欧古地台伏尔加台背斜中富碳泥层内发现19处中小型年青表生铀矿床，在莫斯科台向斜煤层内产有7处小型煤岩铀矿床，构成泥炭型和煤岩型两种小类铀成矿区。这种成群产出的年青表生泥炭型铀矿床，由于矿体埋深浅，采冶成本低，又不存在环境保护问题，可按全成矿区集中统一计算铀储量，采用移动式采冶设备装置，仍有较好的经济效益，成为新的找矿方向之一 [ 14 ]，故而不宜忽视。 4.4. 年青地台活化铀成矿区成矿评价 年青地台活化铀成矿区，因形成的地质时代比古地台晚，产生活化的地质时代随之变晚，主要在中新生代产生活化，并伴有多种类型的大型铀成矿区形成。如盆地内的砂岩型和碳酸盐岩型，隆起区的砂岩型、花岗岩型和火山岩型，滨海含鱼骨残骸泥岩型铀成矿区等等。上述类型铀成矿区占有铀资源比重也大，特别是砂岩铀成矿区产有许多超大型铀矿床，采用地浸法采铀，开发成本低廉，经济效益显著，正受到世界铀矿业界的极大关注。 由于地台阶段总体上是少有强烈的构造–岩浆活动，多为脉动性的弱构造运动，沉积环境相对稳定，延续时间较长。形成浅海相和陆相沉积发育，沉积厚度大，分布范围广，沉积物分选性较好，具多韵律性特点，有利形成泥炭质层和砂岩层中铀的预富集。如中亚图兰地台在地台阶段形成富铀砂岩层，为其后活化阶段楚–萨雷苏和锡尔达林盆地叠加成矿，提供了极为有利岩性环境和成矿场所，在有利的构造–地球化学成矿环境下，形成一批外生后成的超大型和大型层间氧化带砂岩铀成矿区 [ 15 ]。如在哈萨克斯坦楚–萨雷苏砂岩铀成矿区铀资源量超60 × 10 4 t，在乌兹别克斯坦中克兹尔库姆砂岩铀成矿区——30 × 10 4 t等。 也有不少年青地台和古地台活化区内，构造–岩浆活化作用明显，甚至强烈发育。笔者认为活化阶段的构造–岩浆活化，不同于地槽阶段构造–岩浆活化，两者不宜混淆。活化阶段构造–岩浆作用发育，或是使先成断裂活化，或是新形成不同方向的断块断裂广布，产生隆起与断陷并存，或形成年轻的活化造山带。如天山造山带和科迪勒拉–安第斯造山带，属重叠在先前的地槽褶皱造山带之上形成的活化造山带。活化造山带继承或改造先前各大地构造阶段形成的铀矿床或铀源层，或新形成铀矿床，产生不同大地构造阶段形成的铀矿床并存的铀矿床组合。 按地台活化区构造–岩浆活化作用方式和特点，可分成4种类活化区：① 侵入–构造活化区，有大规模的酸性花岗岩体侵入，形成复式花岗岩类岩体，以形成花岗岩型、碱交代岩型等矿床为主。如我国南岭铀成矿带、苗儿山–越城岭铀成矿区等。② 火山–构造活化区，火山喷发岩广泛分布，以形成火山岩型铀矿床铀矿床为主。如我国赣杭NE向构造铀成矿带。③ 侵入 + 火山–构造活化区，侵入岩浆和火山岩浆活化都强烈，有大型花岗岩类岩体侵入及强烈中酸性火山岩喷发，形成火山岩型和花岗岩型铀矿床为主 [ 16 ] [ 17 ]，如我国武夷山铀成矿带。④ 无或弱岩浆–构造活化区，岩浆活化不明显或缺失，形成砂岩型铀矿床为主，还有含鱼残骸泥岩型铀矿床等。如哈萨克斯坦楚–萨雷苏、我国伊盟铀成矿区及哈萨克斯坦曼基什拉克铀成矿区等。 4.5. 中间地块活化铀成矿区成矿评价 有些学者把中间地块列入地槽褶皱带范畴，因而把中间地块内的一些铀成矿区，列入地槽褶皱带成矿区论述。笔者支持俄罗斯А. Д.Щеглов [ 18 ] 院士观点，把中间地块单独划分出来，一些中间地块虽受其周边地槽构造运动的影响，产生反射活化作用，但在大地构造和铀成矿演化方面与地槽褶皱带相比仍存在更多的不同，甚至有质的差别，而是更偏向于小地台特点。 中间地块活化铀成矿区大地构造剖面结构，与地台活化区相似，可能由前地槽、地槽、地台和活化等4个大地构造层组成，具有相对应的不同大地构造阶段形成的有利铀成矿因素，先后相互叠加成矿较为普遍，形成的铀成矿区较多，占有铀资源数量比重也大，工业意义重要。 最具代表性的中间地块活化铀成矿区，是捷克波希米亚中间地块活化铀成矿区 [ 19 ]，产有一批超大型铀矿床，其铀资源量达70 × 10 4 t，成为一个超大型铀成矿区。该成矿区太古宙–古元古代前地槽结晶基底富铀，花岗岩铀质量分数为(5~15) × 10 −6 ，中元古代–早古生代地槽褶皱基底碳硅质片岩铀质量分数为5.7 × 10 −6 ，晚古生代接受地台沉积，后经受海西期地槽回返构造运动产生反射活化作用，及其后的中新生代多次活化构造作用成矿叠加，形成砂岩型、黑色页岩型和花岗岩型等超大型工业铀矿床。在哈萨克斯坦肯–楚–别中间地块活化铀成矿区内，形成与海西期火山岩和花岗岩有关的铀矿石年龄，保存于海西地槽构造层内。同时又有中新生代活化阶段改造叠加的铀成矿作用及活化阶段的铀矿石年龄，致使不同大地构造阶段的铀矿化产于同一矿床内，即所谓的“多代同堂”矿床 [ 8 ]。与之相类似的中间地块活化铀成矿区数量，在全世界不是个位数，据笔者统计数量不下二十处。如亚欧东西向构造铀成矿带 [ 19 ] 和阿尔卑斯及北美科迪勒拉活化造山铀成矿带内，均分布有类似中间地块活化铀成矿区分布。 4.6. 活化构造铀成矿区成矿评价补述 综上所述地盾、地台、中间地块和已固结先前的地槽区，在其形成之后的漫长的元古代至中新生代地质时期中，可能经历了不同时期的各种构造–岩浆活化作用，可形成不同地质时代和不同类型的构造–岩浆活化区及不同类型铀矿床。铀成矿作用是产生在强烈的构造–岩浆活化之后紧随的相对宁静期，同时又有多次活化成矿作用产生，导致有多个铀成矿时代年龄值。活化铀成矿的时代越早，主要铀成矿作用时代随之较早，整个铀成矿作用延续时间就越长。以地盾古元古代活化铀成矿区，及古地台元古宙活化铀成矿区的铀成矿时代最早，主成矿时代多为元古代，铀成矿作用延续时间至中新生代，主成矿期后的延续时间最长可达1500 Ma，说明是活化阶段的早期成矿。年青地台和部分中间地块中新生代活化铀成矿区，铀成矿时代偏晚，铀成矿延续时间也就随之偏短，主成矿期后的延续时间相对也较短，通常为30~50 Ma，说明属活化阶段中晚期成矿，华东南的一些活化铀成矿区是其例 [ 11 ]。整体而言，活化构造铀成矿区是分布较为广泛的大地构造成矿区之一，形成的铀矿床类型多，铀成矿时间跨度长 [ 20 ]，占有铀资源量规模大，工业意义最为重要。 活化构造铀成矿区内，除上述各类型铀成矿区外，还有非常规铀资源的低铀品位黑色页岩和磷块岩铀成矿区。如波罗的地盾活化区内的瑞典、芬兰及我国年青地台活化区的雪峰山黑色页岩成矿区，及非洲大陆北缘受阿尔卑斯构造运动产生活化的滨地中海含铀磷块岩成矿区，产有数量众多的低品位铀矿床。在芬兰维纳恩黑色页岩铀成矿区内，铀资源量达130 × 10 4 t [ 7 ]。在非洲大陆北缘活化成矿区，含铀磷块岩内的铀资源量也很大。只因上述两类铀成矿区的矿床，矿石工艺技术问题尚未获得工业性解决，或因矿石铀品位低开发成本高而不化算，至今未能得到开发利用，仅作为潜在铀资源储备。