塔吉克斯坦铀成矿区地质特征及成矿预测

塔吉克斯坦铀成矿区地质特征及成矿预测刘明义;孟广路;范堡程;何子鑫【摘要】塔吉克斯坦横跨古亚洲洋、特提斯两大构造域,北部地区属南天山晚海西褶皱系,南部属于阿尔卑斯-喜玛拉雅巨型构造带,其中酸性岩浆岩分布广泛.该国铀矿资源丰富,已成为其重要的优势矿产资源之一.笔者通过系统分析塔吉克斯坦各分区含铀地质建造特征,结合已知铀矿点成矿类型和野外地质工作成果,总结其铀矿分布规律,剖析了3处铀成矿区,圈定2处有利的勘查区域.通过该项目研究,对国内塔里木盆地南缘和西昆仑等地的铀成矿预测可以起借鉴作用,同时对中国铀企业走出去起到指导作用.【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】6页(P31-35,59)【关键词】铀矿;地质特征;分布规律;有利勘探区;塔吉克斯坦【作者】刘明义;孟广路;范堡程;何子鑫【作者单位】中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室西安地质调查中心,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P612中国计划2030年碳排放量达到零增长，预示着非化石能源将增长20%，因此，铀矿资源的勘探开发具有紧迫性和重要意义。

中亚地区铀矿分布广泛，很多学者曾对哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦铀矿进行过描述和研究[1]，却对具有地缘优势的塔吉克斯坦研究不足。

塔吉克斯坦是以铀为优势矿种的国家[2]，虽然大型、超大型的铀矿床尚未发现，但是整体铀储量可观。

自苏联解体以来，该国矿产资源勘探、开发近乎停滞，但由于铀矿的战略性，2012年塔吉克斯坦重启铀矿勘查工作。

然而，由于塔吉克斯坦铀矿资源的保密性以及我国对塔吉克斯坦铀矿重视不够，国内很少见其铀矿分布及开发的研究报导，也未与该国建立铀矿资源的合作关系。

本文结合前人研究成果，借助西安地调中心在塔吉克斯坦的工作团队近年来对铀矿的关注以及野外勘察，分析了塔吉克斯坦铀矿地质特征。

塔吉克斯坦横跨古亚洲洋、特提斯两大构造域[3-6]，其北部地区位于古亚洲洋构造域，属于乌拉尔-蒙古巨型构造带内的南天山晚海西褶皱系，是重要的铀成矿区域；南部则位于特提斯构造域，属于阿尔卑斯-喜玛拉雅巨型构造带，中酸性岩浆岩分布广泛，亦是铀成矿的有利地区。

具体可划分为4个构造单元：中天山板块(Ⅰ)、卡拉库姆板块(Ⅱ)、塔里木板块(Ⅲ)和中伊朗-冈底斯板块(Ⅳ)(图1)。

塔吉克斯坦铀矿的赋矿建造主要与基底的成熟度和中酸性岩浆岩相关。

1.1 中天山板块中天山板块主要位于尼古拉耶夫线以南，塔拉斯-费尔干纳断裂以西，包括恰特卡尔地块南部(Ⅰ-1)和费尔干纳盆地西部(Ⅰ-2)。

恰特卡尔地块出露最老地层为元古宇结晶基底。

晚石炭世后火山活动增强，二叠纪广泛发育陆相火山岩。

岩层发育特点是早古生代处于稳定发展阶段，晚古生代后期火山活动极为强烈，具有拉张裂陷火山盆地性质。

费尔干纳中、新生代盆地基底由恰特卡尔地块构成，二叠纪初盆地已具雏形。

1.2 卡拉库姆板块卡拉库姆板块自北向南包括泽拉夫尚-阿赖早古生代(含泥盆纪)多岛洋盆(Ⅱ-1)、拜松地块(Ⅱ-2)和塔吉克中、新生代逆冲断陷盆地(Ⅱ-3)、卡拉库姆中间地块(Ⅱ-4)。

泽拉夫尚-阿赖早古生代(含泥盆纪)多岛洋盆存在蛇绿岩，硅质岩发育；拜松地块为太古宇、元古宇构成断块的变质基底，震旦系至整个古生界为其盖层，海西期岩浆活动发育。

塔吉克中、新生代逆冲断陷盆地内部可分为4个坳陷和两个隆起区，其中3个坳陷从西向东分别是苏尔汉坳陷、瓦赫什坳陷和库利亚布坳陷。

在苏尔汉与瓦赫什坳陷之间是卡菲尔尼干隆起，瓦赫什坳陷与库利亚布坳陷之间是奥比尔加姆隆起，杜尚别凹陷横截于上述凹陷和隆起的北部[7]。

盆地总体逆冲到拜松地块之上，基底为太古宇深变质岩系，出露于盆地中部。

1.3 塔里木板块塔里木板块包括西巴达赫尚-昆北-库尔良晚古生代裂谷(Ⅲ-1)和兴都库什-昆中多期复合岩浆弧(Ⅲ-2北帕米尔)。

西巴达赫尚-昆北-库尔良晚古生代裂谷基底属于塔里木古陆的一部分，岩浆活动以石炭纪最为强烈，发育钙碱性系列花岗岩，海西晚期发育斜长花岗岩，具有多相分异特征。

兴都库什-昆中多期复合岩浆弧属大陆边缘裂谷带环境，出露最古老地层为元古宇变质岩系，岩浆活动以石炭纪、二叠-三叠纪最为强烈，即应属海西-印支期岩浆作用控制区。

1.4 中伊朗-冈底斯板块该板块包括乌孜别里山口-麻扎达坂地块(Ⅳ-1中帕米尔)，鲁山-明铁盖中-新生代岩浆弧(Ⅳ-2南帕米尔)和霍洛格中间地块(Ⅳ-3南帕米尔)3部分。

前者隶属于古亚洲构造域，后两者归属特提斯构造域。

乌孜别里山口-麻扎达坂地块属海西褶皱带，基底属于古元古代结晶基底。

区内出露的最老地层为元古宇变质岩系，海西-印支期的基性、中性、酸性岩浆岩，燕山期及喜山期中酸性岩浆岩均有出露。

鲁山-明铁盖中-新生代岩浆弧带发育古生代和中生代地层，偶见海相古近系，三叠纪和古近纪有中酸性岩浆岩侵入。

霍洛格中间地块位于帕米尔凸出节的西南部，夹持于赫拉特断裂、主喀喇昆仑断裂和沙鲁比断裂之间，为太古代结晶基底的隆起部分。

古陆主要由角闪岩相和变粒岩相的区域深变质岩组成，并受后期侵入岩的叠加改造。

目前为止，塔吉克斯坦已知的铀矿主要分布在3个成矿区[8]，本文将其进一步划分，分别是恰特卡尔南部铀成矿区(Ⅰ-1)、塔吉克盆地-拜松地块铀成矿区(Ⅱ-2和Ⅱ-3)、西帕米尔铀成矿区(Ⅳ-3)。

其主要含铀地质建造各具不同特征。

2.1 恰特卡尔南部铀成矿区恰特卡尔地块南部为石炭系的火山沉积组合建造和晚古生代的中酸性侵入岩。

火山沉积组合主要岩性为辉绿岩、辉绿玢岩及凝灰岩、凝灰角砾岩、凝灰熔岩、砂岩、灰岩、白云岩；中酸性侵入岩为中石炭统的花岗岩、花岗闪长岩及中二叠统的花岗正长岩。

区内北东向断层发育，为铀随晚期岩浆热液活动迁移提供了有利的通道。

恰特卡尔地块南部铀成矿区目前为止主要发现4个铀矿点(据搜集到的资料)，成矿分为两种类型：一种为与火山作用相关的热液脉、网脉型铀矿，有里扎克、塔里耶坎、凯克塔尔等铀矿点；另一种为与辉长岩/花岗岩有关的热液脉、网脉型铀矿，即额阿德拉斯曼铀矿点。

值得一提的是，在与恰特卡尔地块南部铀成矿区紧邻的乌兹别克斯坦境内发现了阿奇特别大型铀矿床。

该矿床也为与辉长岩/花岗岩有关的中低温热液脉状、网脉状矿床；此外还发现3个与火山岩有关的小型铀矿床和2个小型砂岩型铀矿床，这表明恰特卡尔地块南部及其周围铀矿找矿潜力巨大，值得进一步部署勘探。

费尔干纳盆地西缘的自流水成矿作用显示[9]，其相邻的塔吉克斯坦境内地区地层中无含氧带发育，并且地下水矿化度小于1g/L，铀含量在0.3～3μg/L，较难形成砂岩型铀矿。

由于具备形成砂岩型铀矿良好条件的有利区位于费尔干纳盆地的北部乌兹别克斯坦境内，故塔吉克斯坦恰特卡尔南部铀矿区应主要勘查与辉长岩/花岗岩及火山岩有关的网状脉型铀矿床。

2.2 塔吉克盆地-拜松地块铀成矿区拜松地块太古宇为深变质岩，中、上元古界为浅变质岩系，南缘中、下石炭系为中酸性火山岩(形成于裂谷环境)，晚石炭世具有后碰撞型花岗岩类侵位，岩性为花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩；北缘有早二叠世伸展环境的中酸性小型侵入体贯入，岩性为花岗岩、花岗闪长岩，石炭系由火山沉积地层组成。

该铀矿区存在5个铀成矿点，其中4个分布在拜松地块，主要为火山沉积的层状成矿类型，塔吉克盆地杜尚别凹陷中形成1个砂岩型铀矿点。

塔吉克盆地含铀区域主要在杜尚别凹陷[10]，该凹陷中生代晚期到晚第三纪造山作用之前一直处于特提斯俯冲带的弧后环境，其侏罗-早第三纪的构造背景为弧后伸展盆地，充填物主要是陆缘海相和泻湖相沉积。

造山运动从上新世开始一直延续到现在，形成了具烃类和多金属氯化物卤水自下而上迁移的渗出环境，在排泄源中形成“接合型”近断裂的铀聚集，类似于阿穆达林盆地。

2.3 西帕米尔铀成矿区西帕米尔铀成矿区太古界和元古界地层为结晶片岩、片麻岩、大理岩和石英岩等，其变质程度较深，褶皱强烈且紧闭。

东北和北部有早白垩世浅色花岗岩、花岗闪长岩侵入。

铀矿点相对特殊，矿化为液态的湖水。

即帕米尔活化区北缘的萨瑟库里湖，是帕米尔高原萨瑟库里盆地内最大的堰塞湖，1977年最终确定其湖水中的铀具有工业意义。

铀的矿化作用既有表生水淋积、也有地下热水的富集和干旱气候条件下的蒸发作用。

湖水及淤泥的铀资源量约510t，矿化年龄为13.6Ma[11]。

无论是哪种成矿原因，都说明该区存在极为丰富的铀源。

所以，该区是重要的铀矿勘探远景区。

根据以上铀矿区特征，结合铀成矿预测原理[12-13]，可以在塔吉克斯坦其他构造区预测有利的铀成矿区带。

本文结合野外工作，预测出两个铀成矿有利区，分别为塔吉克盆地东缘预测区(Ⅳ)和中帕米尔东部预测区(Ⅴ)(图2)。

3.1 塔吉克盆地东缘预测区塔吉克盆地东缘为西巴达赫尚-昆北-库尔良石炭纪裂谷沉积，主要建造为石炭系火山沉积岩，其中包括安山岩、英安岩、流纹岩、粗面安山岩以及凝灰岩和碎屑熔岩，夹砾岩、砂岩、泥质板岩，局部有粉砂岩、灰岩、白云岩等，以及辉绿岩、辉绿玢岩。

这与恰特卡尔南部铀成矿区的地质特征相似，因此是寻找与火山作用相关的热液脉、网脉型或与辉长岩/花岗岩有关的热液脉、网脉型铀矿床的有利地区，推测其具有较大的铀成矿潜力。

由于该区断裂逆冲作用较强烈，剥蚀区与盆地之间相对高差在2 000m以上，故砂岩型铀矿床较难形成。

3.2 中帕米尔东部预测区中帕米尔东部预测区通过近几年的地质勘查(1∶5万水系沉积物地球化学采样测试)发现，其岩浆岩有较好的铀、钍异常显示，异常范围与三叠纪二长花岗岩和古近纪花岗岩、石英闪长岩等中酸性岩浆岩分布相吻合，钾(氧化钾)、钼、铅、镧等的异常亦是如此。

更值得一说的是，岩浆岩形成的异常延伸至中国境内，并且主体在中国，所以国内可以以此作为寻找铀矿的潜在目标。

1)塔吉克斯坦已知存在3个有利的铀成矿区，分别是恰特卡尔南部、塔吉克盆地-拜松地块和西帕米尔铀成矿区。

2)预测塔吉克斯坦两个新的铀成矿有利地区，分别位于塔吉克盆地东部边缘和中帕米尔东部地区。

后者的铀化探异常主体延伸至中国境内，这对我国西昆仑、羌塘地块的铀矿勘查可以起到指示性作用。

由于目前在塔吉克斯坦的工作状况只是确定了铀成矿有利地区，还需要通过进一步勘查、验证，确定有利靶区，尤其对预测区的中酸性岩浆岩和基底岩石的含铀性进行研究，明确铀源岩和赋矿的母岩。

致谢：西安地质调查中心中亚地质研究中心项目组同仁对本文研究工作的大力支持；核工业230研究所姚振凯高级工程师(研究员级)在文章撰写过程中给予极大的帮助，在此特别感谢！。