• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库核心期刊

河北省沽源县张麻井铀钼矿"三位一体"找矿预测地质模型

王建青, 刘高杰, 董帅, 刘洋, 刘建权, 王鹏飞, 王纪昆, 刘战鹏, 洪文武, 李松彬, 徐如磊, 刘钧沅, 赵鹏, 孙培周

王建青, 刘高杰, 董帅, 刘洋, 刘建权, 王鹏飞, 王纪昆, 刘战鹏, 洪文武, 李松彬, 徐如磊, 刘钧沅, 赵鹏, 孙培周. 2023: 河北省沽源县张麻井铀钼矿"三位一体"找矿预测地质模型. 地质通报, 42(6): 931-940. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.006
引用本文: 王建青, 刘高杰, 董帅, 刘洋, 刘建权, 王鹏飞, 王纪昆, 刘战鹏, 洪文武, 李松彬, 徐如磊, 刘钧沅, 赵鹏, 孙培周. 2023: 河北省沽源县张麻井铀钼矿"三位一体"找矿预测地质模型. 地质通报, 42(6): 931-940. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.006
WANG Jianqing, LIU Gaojie, DONG Shuai, LIU Yang, LIU Jianquan, WANG Pengfei, WANG Jikun, LIU Zhanpeng, HONG Wenwu, LI Songbin, XU Rulei, LIU Junyuan, ZHAO Peng, SUN Peizhou. 2023: The "trinity" prospecting prediction geological model of the Zhangmajing uranium molybdenum deposit in Guyuan County, Hebei Province. Geological Bulletin of China, 42(6): 931-940. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.006
Citation: WANG Jianqing, LIU Gaojie, DONG Shuai, LIU Yang, LIU Jianquan, WANG Pengfei, WANG Jikun, LIU Zhanpeng, HONG Wenwu, LI Songbin, XU Rulei, LIU Junyuan, ZHAO Peng, SUN Peizhou. 2023: The "trinity" prospecting prediction geological model of the Zhangmajing uranium molybdenum deposit in Guyuan County, Hebei Province. Geological Bulletin of China, 42(6): 931-940. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.006

河北省沽源县张麻井铀钼矿"三位一体"找矿预测地质模型

基金项目: 

中国地质调查局项目《河北省小河子矿集区深部找矿预测》 DD2019057014

天津华北地质勘查局B类科研项目《地质信息三维可视化数据库建设》 HK2022-B8

详细信息
    作者简介:

    王建青(1988-), 男, 工程师, 从事铀及多金属矿产地质勘查工作。E-mail: 937780783@qq.com

    通讯作者:

    刘高杰(1986-), 男, 高级工程师, 从事区域地质矿产调查和矿产勘查工作。E-mail: 858627975@qq.com

  • 中图分类号: P619.14;P618.65

The "trinity" prospecting prediction geological model of the Zhangmajing uranium molybdenum deposit in Guyuan County, Hebei Province

  • 摘要:

    河北张麻井铀钼矿是沽源-红山子铀成矿带上典型的次火山热液型矿床。通过对矿床成矿地质体、成矿构造与成矿结构面及蚀变特征、流体包裹体和同位素特征等成矿作用特征标志的总结研究, 构建出矿区"三位一体"找矿预测模型。模型指出, 早白垩世在断裂活动条件下, 地幔源成矿热流体混合大气降水上升, 活化基底老岩体和中生代酸性岩中的U、Mo等元素, 交代沉淀形成浸染状低品位矿化; 喜马拉雅期, 成矿热液沿岩体上下盘的构造裂隙带运移沉淀, 形成脉状铀钼矿化; 脉状矿化与浸染状矿化叠加, 最终形成张麻井富铀矿体。模型的建立为成矿带取得找矿突破奠定了坚实基础。

    Abstract:

    The Zhangmajing U-Mo deposit, located in the Guyuan-Hongshanzi uranium mineralization belt, is a typical sub-volcanic hydrothermal deposit. Based on the summary and study of metallogenic geological body, metallogenic structure and metallogenic structural planes, alteration characteristics, fluid inclusion and isotope characteristics of the deposit, this paper constructs a "trinity" prospecting prediction model in the mining area. The model points out that under the condition of fault activity in the Early Cretaceous, the mantle-derived metallogenic thermal fluid mixed with atmospheric precipitation rose, activated the elements such as uranium and molybdenum in the old basement rock mass and Mesozoic acid rock, and metasomatized and precipitated to form disseminated low-grade mineralization. In the Himalayan period, the ore-forming hydrothermal fluid migrated and precipitated along the structural fracture zone in the upper and lower walls of the rock mass, forming vein-type U-Mo mineralization, Vein-type mineralization and disseminated mineralization are superimposed to form Zhangmajing uranium rich ore body. The establishment of the model lays a solid foundation for the breakthrough of ore prospecting in the metallogenic belt.

  • 东昆仑构造带位于柴达木地块南缘,是一条经历多期次、不同性质的复杂造山活动而形成的复合造山带[1-7],其独特的大地构造位置与特殊的构造演化史一直受到地质学者的广泛关注。泥盆纪是东昆仑构造带加里东造山与晚古生代裂陷伸展的转换时期,该期转换事件的主要地质记录是牦牛山组(也称阿姆尼克组、契盖苏群、哈尔扎组、黑山沟组)夹中酸性火山岩的砂砾岩建造。前人曾对该套磨拉石的岩石组合、构造意义等进行了详细的研究,并给出了大量的古生物、同位素年代学证据[1-7],为本文的研究提供了详实的资料。需要指出的是,东昆仑地区前侏罗纪存在加里东期、海西期—印支期两期规模较大的板块开-合事件,两期造山运动之后均发育夹火山岩的陆相粗碎屑堆积,分别为泥盆系牦牛山组与三叠系纳赤台群。牦牛山组与纳赤台群在岩性组合、构造变形等方面相似,在部分层段地区古生物资料较为匮乏。因此,这2套火山-沉积建造的区分及部分地区地层形成年代的界定均较为困难。前人通过火山岩 U-Pb测年纠正了一些地区地层年代划分的错误[5-7]。从前人发表的锆石 U-Pb测年数据看,其工作集中在大干沟以南地区[2-5, 8],而大干沟以北鲜有报道,测试样品均来自与砂砾岩伴生的火山岩段或砂砾岩中的火山岩夹层。本文选取大干沟以北上泥盆统上部火山岩及侵入其中的岩体进行岩石学与年代学分析,为东昆仑加里东晚期区域火山活动及构造演化研究提供更加充分的地质证据。

    本次分析、测试的2个样品均采自格尔木以南的大干沟北侧,其中样品DG01采自1∶20万图幅的上泥盆统牦牛山组上部火山岩,样品DG02采自1∶20万地质图中的海西期花岗岩侵入体[]。GPS坐标:N36°5′54.1″、E94°50′51.7″,海拔高度3336m,点位如图 1所示。区内牦牛山组大面积出露,牦牛山组可分为下部碎屑岩段及上部火山岩段两部分,碎屑岩段主要为灰色-深灰色岩屑质长石砂岩、长石砂岩、含粉砂砂岩夹泥质粉砂岩及少量粗玄岩,底部有一层中粗砾岩;火山岩段为深灰色安山岩、灰绿色玄武岩、灰色-灰紫色流纹岩、英安岩夹火山角砾岩、凝灰岩及细碎屑岩。

    图  1  研究区地质略图及采样点位置(据参考文献[]修改)
    QSS—商丹缝合带;Zd—宗务隆构造带;DMS—东昆仑-勉略缝合带
    Figure  1.  Geological map of the study area showing sampling sites

    样品DG01为蚀变石英粗安质角砾凝灰岩,由晶屑、岩屑、玻屑组成,以2mm以下的凝灰质为主,2mm以上的火山角砾次之(图2-a、b)。晶屑由他形粒状钾长石构成,星散状分布,大小0.1~0.3mm。岩屑为不规则团块状,大小0.2~20mm不等,成分为蚀变粗安岩、蚀变流纹岩等。玻屑外形多消失,局部隐约可见弧面棱角状外形,已脱玻为霏细状长英质,局部绿泥石化。

    图  2  测试样品镜下特征(50倍正交偏光)
    a、b—大干沟凝灰岩样品 DG01;c、d—大干沟流纹岩样品DG02。Q—石英; Kfs—钾长石;Pl—斜长石
    Figure  2.  Microphotographs of samples from volcanic rocks in Dagangou area

    样品DG02为蚀变流纹岩,由斑晶、基质构成。斑晶为钾长石、斜长石,星散状分布,自形程度一般,大小0.25~1mm(图 2-c、d)。基质由微粒状长石、石英构成,石英局部重结晶,内嵌星点状钾长石。绢云母、碳酸盐、硅质星散交代基质。在1∶20万图上该地质体被定为海西期花岗岩侵入体,露头上很像细粒花岗岩,但经室内薄片鉴定,其为喷出岩。

    野外采集新鲜样品1~2kg,在河北省地质矿产局廊坊实验室用常规方法破碎研磨,挑选锆石颗粒。然后将锆石和标样一起粘在玻璃板上,用环氧树脂浇铸,制成薄片并抛光至锆石颗粒厚度的近1/2,拍摄正交偏光和阴极发光照片,清洁并镀上金膜。最后锆石的U、Th、Pb同位素组成分析在北京离子探针中心(SHRIMPⅡ)质谱仪上进行,所用SHRIMP标准样品是TEMORAl锆石,其206Pb/238U值为0.0668,年龄值为417Ma,标准指数为2.00,标准207Pb/206Pb为0.551。每测定2~4个未知年龄锆石颗粒,分析1次标样。在测定年轻锆石颗粒的SHRIMP年龄时,Black等[9]推荐使用TEMORAl锆石标准样品,因为它非常有利于形成高精度连续的IDTIMS 年龄。详细的分析和数据处理方法参考Claesson等[10]、Compston等[11]。由于年轻锆石(小于1000Ma)颗粒中207Pb含量少,造成低计数率和很大的分析不确定性,所以年轻锆石颗粒的定年基本上依据206Pb/238U的比值。本文表 1中所列举的SHRIMP分析数据是每一个锆石颗粒轰击点5次扫描分析结果的平均值,普通Pb校正采用204Pb直接测定法[11]。表中数据误差为1σ,加权平均年龄值误差为2σ。年龄计算中,采用Steiger等[12]推荐的衰变常数。

    表  1  大干沟火山岩SHRIMP锆石U-Th-Pb同位素测定结果
    Table  1.  SHRIMP U-Th-Pb dating results for zircons from volcanic rocks in Dagangou area
    样品 U/10-6 Th/10-6 Th/U 207Pb/206Pb ±% 207Pb/235U ±% 206Pb/238U ±% 206Pb/238U
    年龄/Ma
    207Pb/206Pb
    年龄/Ma
    样品DG01
    DG01-1.1 358 181 0.52 0.054 2.7 0.475 3 0.064 1.2 397.3 4.8 378 62
    DG01-2.1 577 323 0.58 0.056 1.8 0.486 2.2 0.063 1.2 394.1 4.4 447 40
    DG01-3.1 680 421 0.64 0.055 2.5 0.465 2.8 0.061 1.1 384.0 4.2 411 56
    DG01-4.1 313 143 0.47 0.054 3 0.457 3.2 0.062 1.3 387.3 4.9 353 67
    DG01-5.1 553 288 0.54 0.055 3.6 0.434 3.9 0.058 1.3 361.6 4.5 392 82
    DG01-6.1 401 223 0.57 0.057 2.4 0.459 2.7 0.058 1.3 365.4 4.6 496 53
    DG01-7.1 518 265 0.53 0.054 2.2 0.426 2.5 0.059 1.2 362.3 4.3 348 51
    DG01-8.1 524 270 0.53 0.051 3.2 0.396 3.4 0.059 1.3 356.3 4.4 219 73
    DG01-9.1 717 471 0.68 0.055 1.7 0.496 2 0.066 1.1 410.2 4.4 403 37
    DG01-10.1 630 445 0.73 0.055 1.8 0.501 2.1 0.066 1.1 410.5 4.4 422 41
    DG01-11.1 433 225 0.54 0.054 2.2 0.468 2.5 0.065 1.2 391.2 4.5 382 49
    DG01-12.1 697 472 0.7 0.056 2.3 0.529 2.6 0.068 1.1 424.8 4.6 463 51
    DG01-13.1 1158 897 0.8 0.059 2.1 0.571 2.4 0.07 1.1 434.7 4.5 582 47
    DG01-14.1 406 221 0.56 0.057 2.1 0.503 2.4 0.065 1.2 403.4 4.7 472 46
    DG01-15.1 600 324 0.56 0.056 3.3 0.506 3.5 0.065 1.3 408.0 5.1 461 73
    DG01-16.1 467 267 0.59 0.057 2 0.502 2.3 0.064 1.2 400.0 4.6 489 43
    DG01-17.1 620 352 0.59 0.054 1.6 0.487 1.9 0.065 1.1 405.6 4.4 387 36
    DG01-18.1 594 319 0.55 0.055 1.7 0.556 2.1 0.073 1.2 455.4 5.2 414 39
    样品DG02
    DG02-1.1 553 280 0.52 0.054 3.7 0.493 3.9 0.066 1.2 411.6 4.8 380 83
    DG02-2.1 466 243 0.54 0.056 4.3 0.509 4.4 0.066 1.2 411.4 5 452 95
    DG02-3.1 489 239 0.5 0.054 3.8 0.491 4.2 0.066 1.7 412.9 6.7 366 86
    DG02-3.2 386 230 0.61 0.059 2.7 0.531 3 0.066 1.3 410.5 5 552 59
    DG02-4.1 650 395 0.63 0.053 2 0.487 2.3 0.067 1.2 417.4 4.7 322 45
    DG02-5.1 528 256 0.5 0.056 2.3 0.497 2.6 0.064 1.2 400.9 4.6 460 52
    DG02-6.1 626 339 0.56 0.056 2.8 0.514 3 0.066 1.1 413.8 4.6 462 62
    DG02-7.1 665 389 0.61 0.058 3.8 0.557 4 0.069 1.1 431.5 4.7 543 83
    DG02-8.1 530 271 0.53 0.056 1.9 0.502 2.2 0.065 1.2 403.4 4.6 468 42
    DG02-9.1 488 267 0.56 0.056 2.2 0.491 2.5 0.064 1.2 397.1 4.5 456 49
    DG02-10.1 567 294 0.54 0.056 2.5 0.495 2.7 0.065 1.2 404.1 4.5 434 55
    DG02-11.1 567 292 0.53 0.058 1.7 0.517 2.1 0.064 1.1 402.4 4.5 536 37
    DG02-12.1 634 386 0.63 0.055 2.4 0.511 2.6 0.067 1.2 419.3 4.8 418 53
    DG02-13.1 382 180 0.49 0.056 3.3 0.498 3.5 0.065 1.2 403.7 4.8 450 73
    DG02-14.1 651 410 0.65 0.053 2.5 0.498 2.8 0.068 1.1 421.6 4.6 347 57
    DG02-15.1 647 357 0.57 0.055 1.9 0.491 2.2 0.065 1.1 407.5 4.4 395 43
    DG02-16.1 529 279 0.55 0.055 2.2 0.497 2.5 0.066 1.2 411.2 4.6 401 50
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    大干沟2个样品的锆石,颗粒裂缝不甚发育,自形程度较好,多为短柱状、长柱状晶体,少部分呈不规则粒状。阴极发光图像较暗,颗粒多为灰黑色,可能是U含量较高所致。锆石长100~300μm,宽80~160μm,长宽比为3∶1~1∶1。CL图像显示,大多数锆石内部结构较为清晰,发育岩浆振荡环带(图 3),表现出典型的岩浆锆石特征,属于岩浆结晶的产物[10, 13-14]。其中少数锆石核部存在早期继承锆石(如图 3中6.1),故在实验分析中尽量选择锆石边部岩浆环带发育的地区进行测试。

    图  3  大干沟火山岩锆石CL图像、测点位置及年龄
    Figure  3.  CL images of the zircons from the Dagangou volcanic rocks

    对 DG01与 DG02样品的34颗锆石进行了35次分析,测试结果如表 1所示。除DG01中1个点U含量达到1158×10-6、Th含量为897×10-6外,2个样品其余34次锆石测试结果的U、Th含量分布范围较一致(图 4)。这些测试结果中,U含量介于382×10-6~717×10-6之间,Th含量介于180×10-6~471×10-6之间,U、Th平均值分别为566×10-6、324×10-6,Th/U值为0.47~0.8。Th-U图解(图 5)显示,全部35个测点拟合性极好,Th、U具有极为明显的正相关性,相关系数达0.94。测试锆石的Th、U含量较高且Th、U具有极好的正相关性,Th/U值均大于0.4,绝大多数大于0.5,显示了岩浆成因锆石的特征[16-18]

    图  4  大干沟火山岩样品锆石U-Pb年龄谐和图
    Figure  4.  Zircon U-Pb concordia diagram of the testing samples from the Dagangou area

    对样品 DG01的18颗锆石颗粒进行18次分析(表 1),18个岩浆成因锆石颗粒206Pb/238U的年龄分布于356.3~455.4Ma之间(图 4),其中4个分析点(5.1、6.1、7.1、8.1)给出相对集中的、经过204Pb校正后的206Pb/238U年龄加权平均值361.3土4.3Ma(MSWD=0.72)。其余分析点(除13.1、14.1和18.1)给出的206Pb/238U年龄较为集中,分布在384.0±4.2~410.5±4.4Ma范围内,经204Pb校正后的206Pb/238U年龄加权平均值为403.6土5.1Ma(MSWD=1.8)。

    对样品 DG02的16颗锆石颗粒进行了17次分析(表 1),其中对3号锆石进行了2次分析。结果显示,除分析点7.1和14.1与其他年龄值差别较大外,其他分析点一致性较好,15个年龄值经过204Pb校正后206Pb/238U年龄加权平均值为409.0±3.4Ma(图 4)。

    东昆仑大干沟地区牦牛山组火山岩的锆石UPb年代学研究显示,35次206Pb/238U年龄分析中28个数据点集中分布,认为样品DG01和DG02锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为403.6土5.1Ma和409.0±3.4Ma,相当于早泥盆世Emsian期及Pragian期。这2个年龄也反映出样品DG01凝灰岩形成时间稍晚于DG02流纹岩的喷出时间,从形成时代上证实样品DG02流纹岩应位于样品DG01石英粗安质角砾凝灰岩之下。2个火山岩样品的形成年龄均表明,牦牛山组火山岩为加里东晚期岩浆活动的产物。虽然本次测试仅从单剖面获取样品,但岩石学及年代学证据暗示,研究区内原厘定为海西期的花岗岩实际上应为加里东晚期火山岩。前人对该区加里东期岩浆活动研究发现,与牦牛山组伴生的中酸性岩浆岩均不是花岗岩,而是英安斑岩[8]、流纹岩[2, 5-6]等火山岩,这与本文的认识一致。

    早期1∶20万地质填图和综合研究表明[2, 19-20],牦牛山组广泛分布于中、南祁连山及柴达木盆地周缘,其下部碎屑岩组由砾岩和砂砾岩磨拉石建造组成,上部火山岩组由火山岩及细碎屑岩组成。用于确定地层时代的化石主要采自火山岩组上部沉积岩夹层,如在埃姆尼克和牦牛山上部细碎屑岩中采到植物化石Leptophloeum rhombicum,Sublepidoden-dron mirabile,Cyclostigma kiltorkense,鱼化石Bothrio-lepinae?等 [2, 18],由于上述化石多是晚泥盆世标准或常见分子,故认为牦牛山组的地层时代为晚泥盆世,并可能延伸至志留纪[2]。凝灰岩样品DG01中206Pb/238U年龄加权平均值为361.3±4.3Ma的4个较年轻的岩浆锆石的存在,说明牦牛山组火山岩段存在泥盆纪多期火山活动的地质记录,该阶段火山活动贯穿泥盆纪。文中2个火山岩样品锆石U-Pb年龄表明,牦牛山组起始沉积时限应不晚于早泥盆世。前人测得的牦牛山组内最老火山岩数据为423.2±1.8Ma[3],综上认为,牦牛山组形成时代上限应为晚志留世—早泥盆世,其火山活动持续了整个泥盆纪(423.2~361.3Ma)。

    图  5  大干沟火山岩锆石U-Th关系图解
    (据参考文献[15]修改)

    出露完整的剖面均可见牦牛山组与元古宇构造岩片角度不整合接触(图 1),该不整合是加里东期造山运动在研究区的重要地质表现。牦牛山组磨拉石建造认为是早古生代加里东期造山作用结束的标志[1, 20-21]。野外观察发现,牦牛山组砾岩层砾石颗粒较大,成分复杂,其中含大量长石、岩屑等近物源沉积特征的碎屑成分,岩屑为安山岩、流纹岩等中酸性火山岩,物源应来自邻近的东昆仑构造岩浆带,表明东昆仑加里东期造山带开始遭受剥蚀。然而磨拉石建造可以形成于多种构造环境[22],东昆仑泥盆纪黑山沟组、哈尔扎组和牦牛山组形成于滨浅海相沉积环境,为典型的伸展型磨拉石建造[23],故牦牛山组磨拉石的沉积时代反映了加里东期造山后伸展裂解的开始。同时刘彬等[24]在东昆仑冰沟地区发现了206Pb/238U 年龄加权平均值为391±3Ma的A型花岗岩,地球化学特征显示其为加里东期造山后伸展阶段的产物。综上所述,早古生代加里东期造山运动在晚志留世—早泥盆世已经结束。

    (1)大干沟地区牦牛山组流纹岩和凝灰岩样品锆石U-Pb年龄分别为403.6土5.1Ma和409.0±3.4Ma,为加里东晚期岩浆活动的产物。结合前人测得的牦牛山组内最老火山岩数据(423.2±1.8Ma),认为牦牛山组形成时代上限为晚志留世—早泥盆世。

    (2)凝灰岩样品DG01中206Pb/238U年龄加权平均值为361.3±4.3Ma的4个较年轻的岩浆锆石的存在,意味着牦牛山组火山岩段存在泥盆纪多期火山活动的地质记录,该期火山活动持续了整个泥盆纪。

    (3)大干沟地区牦牛山组为伸展型磨拉石建造,其形成年龄说明早古生代加里东期造山作用在晚志留世—早泥盆世已经结束。

    致谢: 衷心感谢项目组全体成员在野外工作和室内整理过程中的大力支持,课题实施过程中得到了中国地质调查局发展研究中心庞振山、程志中、颜廷杰及中国地质科学院叶会寿和河北省地质调查院肖文暹等专家、教授的指导,论文撰写得到吉林大学地球科学学院田楠博士的支持,课题二级项目团队及审稿专家对本文提出了宝贵意见,在此一并致以衷心的感谢。
  • 图  1   张麻井铀钼矿区成矿区带划分图(a)、矿区地质略图(b)及2号勘探线剖面图(c)(据王建青等,2020修改)

    1—安山岩;2—流纹质角砾熔岩及熔岩角砾岩;3—流纹质角砾凝灰岩夹沉凝灰岩;4—细纹状流纹岩及流纹质熔结凝灰岩;5—流纹质弱熔结角砾凝灰岩夹沉凝灰岩;6—蚀变钾质流纹岩局部角砾熔岩;7—细纹流纹岩及部分流纹质晶屑凝灰岩;8—流纹质熔结凝灰岩及晶屑凝灰岩;9—风化粗面岩;10—粗面质沉凝灰岩;11—蚀变粗面岩;12—次流纹斑岩;13—石英斑岩;14—构造破碎带;15—硅化角砾岩带、硅化带;16—钻孔位置及编号

    Figure  1.   Metallogenic zone division map of Zhangmajing uranium molybdenum mining area (a), geological sketch map of mining area (b) and profile map of No. 2 exploration line (c)

    图版Ⅰ  

    a.绢英岩化和黄铁矿化与辉钼矿共生(反射光); b.钾化区域含有硅钙铀矿(电子探针背散射照像); c.晶质铀矿存在于萤石颗粒中(电子探针背散射照像); d.黄铁矿与水云母细脉伴生,沿细脉分布(正交偏光); e.硅化脉与萤石脉切割关系; f.方解石脉切割硅化脉

    图版Ⅰ.  

    图  2   张麻井矿床流体多期次蚀变分带示意图(据陈东欢等,2011b修改)

    a—脉状矿体蚀变分带; b—浸染状矿体蚀变分带;K1z3-6—流纹质角砾凝灰岩夹沉凝灰岩;K1z3-5—细纹状流纹岩及流纹质熔结凝灰岩;K1z3-4—流纹质弱熔结角砾凝灰岩夹沉凝灰岩;1—硅化带;2—蒙脱石化带;3—赤铁矿- 绿泥石化带;4—水云母化带;5—萤石化带;6—钾长石化带;7—地质界线

    Figure  2.   Schematic diagram of fluid multi-stage alteration zoning of Zhangmajing deposit

    图  3   张麻井矿床硫同位素组成直方图

    Figure  3.   Histogram of sulfur isotope composition in Zhangmajing deposit

    图  4   张麻井矿床硫同位素组成分布

    Figure  4.   Distribution of sulfur isotope composition in Zhangmajing deposit

    图  5   张麻井矿床中矿石铅同位素构造环境判别图解

    a—206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图解;b—206Pb/204Pb-207Pb/204Pb图解;A—地幔;B—造山带;C—上地壳;D—下地壳

    Figure  5.   Discrimination diagrams of Pb isotope tectonic environment of ores in Zhangmajing deposit

    图  6   张麻井铀钼矿床“三位一体”成矿模式图(据黄志新等,2015王建青等,2020修改)

    1—义县组安山岩;2—张家口组三段角砾凝灰岩、流纹岩;3—张家口组二段粗面岩;4—张家口组一段角砾凝灰岩;5—汉诺坝玄武岩;6—次流纹斑岩;7—钾质混合岩;8—浸染状铀矿化;9—脉状铀矿体;10—流体运移方向

    Figure  6.   "Trinity" metallogenic model map of Zhangmajing uranium molybdenum deposit

    表  1   张麻井矿区矿石硫同位素组成

    Table  1   Sulfur isotopic composition of ore in Zhangmajing mining area

    样品编号 测试对象 δ34S/‰ 数据来源
    SGT-S-1 浸染状矿石 黄铁矿 -17.3 沈光银,2008
    SGT-S-2 黄铁矿 -18
    SGT-S-4 黄铁矿 -25.2
    SGT-S-7 黄铁矿 -18.2
    SGT-S-8 黄铁矿 -16.2
    SGT-S-10 黄铁矿 -16.6
    460-208 黄铁矿 -11.6
    460-281 脉状矿石 黄铁矿 4.4
    460-302 黄铁矿 1.7
    SGT-S-6 黄铁矿 1.8
    SG87-9 方铅矿 -3.9
    460-292 黄铁矿 -7.4
    460-211 黄铁矿 -14.7
    G-059 浸染状矿石 黄铁矿 -18.2 刘学武等,2010
    G-060 黄铁矿 -13.1
    G-061 黄铁矿 -17.1
    G-036 黄铁矿 -18.1
    G-064 黄铁矿 -17
    G-067 黄铁矿 -14.4
    G-068 黄铁矿 -13.4
    G-071 黄铁矿 -16.6
    G-095 脉状矿石 黄铁矿 -12.4 刘学武等,2010
    G-031 黄铁矿 -7.1
    G-099 方铅矿 -9.6
    G-083 黄铁矿 9.6
    ZTWS-2-05 浸染状矿石 黄铁矿 -9.13 本文
    ZTWS-2-06 黄铁矿 -5.38
    ZTWS-2-07 黄铁矿 -7.03
    ZTWS-2-08 黄铁矿 -5.26
    ZTWS-2-09 黄铁矿 1.72
    ZTWS-3-03 黄铁矿 -33.32
    ZTWS-3-5678 黄铁矿 -21.12
    下载: 导出CSV

    表  2   张麻井矿区矿石铅同位素组成及特征参数

    Table  2   Lead isotopic composition and characteristic parameters of ore in Zhangmajing mining area

    样品编号 测试对象 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb 年龄/Ma μ ω 数据来源
    G-135 基底 黑云角闪斜长变粒岩 16.894 15.615 37.665 李耀菘,1990
    G-138 黑云角闪斜长变粒岩 16.957 15.510 37.006
    G-140 黑云角闪斜长变粒岩 17.610 15.697 38.000
    G-141 黑云角闪斜长变粒岩 16.036 15.255 36.108
    G-142 黑云角闪斜长变粒岩 16.921 15.411 37.489
    G-113 硅线石斜长变粒岩 16.730 15.383 37.409
    G-130 黑云角闪斜长变粒岩 17.396 15.397 37.534
    G-010 围岩 熔结凝灰岩 19.691 15.773 38.274
    G-011 角砾凝灰岩 17.489 15.428 37.665
    G-013 流纹质凝灰岩 17.360 15.430 37.587
    G-021 角砾凝灰岩 17.593 15.369 38.554
    G-069 角砾凝灰岩 16.797 15.326 38.001
    G-096 次流纹斑岩 17.537 15.439 37.711
    ZTws-2-05 矿体 黄铁矿 17.078 15.416 37.516 88 9.29 38.71 本文
    ZTws-2-06 黄铁矿 17.794 15.433 37.543 88 9.21 34.61
    ZTws-2-07 黄铁矿 17.177 15.454 37.671 88 9.37 31.67
    ZTws-2-08 黄铁矿 17.438 15.451 37.619 88 9.35 39.17
    ZTws-2-09 黄铁矿 17.119 15.400 37.487 88 9.29 37.20
    ZTws-3-03 黄铁矿 18.885 15.571 37.863 88 9.18 31.72
    ZTws-3-04 黄铁矿 18.420 15.455 37.569 88 10.38 26.50
    ZTws-3-5678 黄铁矿 21.057 15.547 37.478 88 9.25 38.13
    ZTws-5-04 闪锌矿 19.012 15.474 37.565 88 9.17 29.26
    下载: 导出CSV
  • Zartman R E, Doe B R. Plumbotectonics-the model[J]. Tectonophysics, 1981, 75: 135-162. doi: 10.1016/0040-1951(81)90213-4

    陈东欢, 范洪海, 王风岗, 等. 沽源-红山子铀多金属成矿带多元同位素示踪[C]//中国核学会2011年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷). 中国核学会, 2011: 7.
    陈东欢, 范洪海, 王凤岗, 等. 沽源-红山子地区火山岩型铀矿床蚀变特征[J]. 铀矿地质, 2011, 27(2): 88-94. doi: 10.3969/j.issn.1000-0658.2011.02.005
    陈国能, 邱惟, 卢映新, 等. 陆壳多次重熔与火山岩型铀-多金属矿田的形成[J]. 地学前缘, 2015, 22(4): 22-28. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201504004.htm
    杜俐, 沈光银, 林银山. 华北地台北缘火山岩型铀钼矿床找矿模型研究[J]. 地质找矿论丛, 2012, 27(4): 458-462. doi: 10.6053/j.issn.1001-1412.2012.04.010
    方茂龙, 薛伟, 张玉双, 等. 河北沽源460铀矿床主矿段矿体空间定位机制[J]. 矿床地质, 2018, 37(1): 27-36. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201801002.htm
    郭鸿军, 马申坤. 河北省沽源县张麻井铀钼矿控矿因素分析及外围找矿前景探讨[J]. 地质调查与研究, 2009, 32(3): 210-215. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ200903014.htm
    黄志新, 李子颖, 焦永玲, 等. 冀北铀多金属成矿作用过程与成矿模式[J]. 矿物学报, 2015, 35(S1): 300-301. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB2015S1218.htm
    姜山, 潘家永, 段力, 等. 燕山西段蔡家营-御道口断裂带的地质特征及其对铀成矿的控制作用[J]. 东华理工大学学报(自然科学版), 2011, 34(4): 301-307. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDDZ201104004.htm
    李耀菘. 460铀矿床主要矿化期的同位素年龄[J]. 铀矿地质, 1989, (4): 203-208. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ198904002.htm
    李耀菘. 沽源火山岩盆地的U-Pb同位素体系演化与铀成矿作用[J]. 地球化学, 1990, (4): 286-295. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX199004001.htm
    路远发. Geokit: 一个用VBA构建的地球化学工具软件包[J]. 地球化学, 2004, 33(5): 459-464. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX200405003.htm
    刘学武, 王胜权, 樊秉鸿. 河北沽源460铀钼矿床成因探讨[J]. 地质找矿论丛, 2010, 25(1): 36-42. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZZK201001007.htm
    罗毅. 460火山岩型铀-钼矿床的构造-矿化分带及成矿模式研究[J]. 铀矿地质, 1993, (1): 23-28. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ199301005.htm
    孟艳宁, 范洪海, 陈东欢, 等. 河北省沽源地区460矿床的铀钼矿物学特征研究[J]. 东华理工大学学报(自然科学版), 2015, 38(4): 335-343. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDDZ201504001.htm
    芮国桢. 460大型铀-钼矿床成矿地质特征及成因探讨[J]. 世界核地质科学, 2010, 27(3): 149-154, 163. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GWYD201003009.htm
    沈光银. 沽源火山盆地铀钼多金属成矿地质条件分析及找矿方向[J]. 矿产与地质, 2008, 22(6): 510-516. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCYD200806008.htm
    沈阳, 高帮飞, 陈志广. 中非铜矿带绿纱铜钴矿床硫、铅同位素特征及地质意义[J]. 矿物岩石, 2015, 35(4): 97-105. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS201504014.htm
    王宝德, 牛树银, 孙爱群, 等. 冀北地区中生代金银多金属矿床成矿物质来源和深部过程探讨[J]. 地质学报, 2003, 77(3): 379-386. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200303013.htm
    王建青, 刘高杰, 于达, 等. 河北张麻井铀钼矿床成矿流体特征——来自流体包裹体及氢氧同位素的证据[J]. 铀矿地质, 2022a, 38(1): 38-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ202201004.htm
    王建青, 王纪昆, 刘建权, 等. 冀北沽源地区铀钼矿成矿规律及找矿潜力[J]. 现代矿业, 2022b, 38(3): 40-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYKB202203011.htm
    王瑞军, 汪冰, 张恩, 等. 沽源火山盆地南缘三山铀矿点成矿地质特征及成矿模式研究[C]//中国核学会2017年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷(上)). 中国核学会, 2017: 6.
    巫建华, 丁辉, 牛子良, 等. 河北沽源张麻井铀-钼矿床围岩SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 矿床地质, 2015, 34(4): 757-768. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201504007.htm
    吴开兴, 胡瑞忠, 毕献武, 等. 矿石铅同位素示踪成矿物质来源综述[J]. 地质地球化学, 2002, (3): 73-81. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDQ200203012.htm
    夏毓亮, 林锦荣, 朱杰辰, 等. 沽源-多伦盆地火山岩类和花岗岩类同位素地质年代学及铀成矿条件研究[J]. 铀矿地质, 1998, (5): 274-281. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ199805002.htm
    许洪才, 申宗义, 李新华, 等. 河北省沽源地区矿产成矿规律与找矿方向[J]. 地质调查与研究, 2016, 39(4): 260-272. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ201604005.htm
    薛伟, 彭云彪, 李小伟, 等. 沽源-红山子铀成矿带核桃坝铀矿床矿相学和成矿年代学研究[J]. 岩石学报, 2019, 35(4): 1085-1094. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201904007.htm
    薛伟. 沽源—红山子铀成矿带中段铀矿地质特征与成矿规律研究[D]. 中国地质大学(武汉)博士学位论文, 2019.
    张明林, 车永飞, 朱鹏飞, 等. 河北沽源张麻井火山岩型铀矿床成矿模式[J]. 矿床地质, 2012, 31(S1): 239-240. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ2012S1122.htm
    张振强. 460铀矿床地球化学特征及成矿机理探讨[J]. 辽宁地质, 2001, (1): 28-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LOAD200101011.htm
    朱斌, 黄志新, 李子颖, 等. 河北沽源张麻井铀钼矿床He-Ar同位素示踪[J]. 铀矿地质, 2019, 35(5): 257-264. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ201905001.htm
    王建青, 于达, 张翔君, 等. 河北省小河子矿集区深部找矿预测课题成果报告[R]. 天津华北地质勘查总院, 2020.
图(7)  /  表(2)
计量
  • 文章访问数:  2462
  • HTML全文浏览量:  293
  • PDF下载量:  1097
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-15
  • 修回日期:  2022-05-03
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2023-06-14

目录

/

返回文章
返回