古-中元古代结晶基底和褶皱基底地层中铀的预富集事件

如题所述

西南地区发现的最早的铀成矿年龄,是在康滇地轴的变质岩系地层中。在云南元谋1101矿点混合岩中,晶质铀矿的铀-铅同位素年龄分别为960Ma、1006Ma(罗一月等,1998)。另外在攀枝花大田505矿点混合岩中,也发现钛铀矿的铀-铅同位素年龄为1030Ma(中国核工业地质局,2004)。这几个同位素年龄,是西南地区晋宁期已知最早的铀成矿年龄。因此,有人提出晋宁期是康滇地轴第一次铀成矿期(罗一月等,1998),认为在康滇地轴的褶皱基底(1700~850Ma)上,有了第一次铀矿化。但是,也有人认为,西南地区晋宁运动前没有铀成矿作用。理由是康滇地轴早、中元古代地槽演化发展过程中,早期的沉积作用及优地槽中火山作用使铀得到一定程度的预富集。例如牟定秀水河苴林群普登组的铀丰度可高达17.5×10-6,Th/U比值为3.5。从下部的康定杂岩到上部的中元古界,铀从0.n×10-6增加到(4~5)×10-6。部分碳硅泥质岩地层可高达(10~30)×10-6。晚期的构造运动及变质作用,地层中铀活化迁移,在变质岩(混合岩)中局部聚集形成晶质铀矿(例如,1101矿化点晶质铀矿年龄为1006Ma),但是没有进一步富集形成矿床。康滇地区发生在1700~1800Ma之间的重要地质构造运动(小关河运动、会理运动、龙川运动),造成了东西向复式背向斜为主的元古代结晶基底构造。康滇地区发生在850Ma左右的重要地质构造运动(晋宁运动),造成了南北向构造为主干的中元古代褶皱基底构造。在这些地质事件形成的结晶基底构造和褶皱基底构造中,仅仅使铀发生预富集,为以后铀成矿创造了一定条件(胥德恩,1992)。迄今为止,我们还没有在西南地区发现晋宁期和更古老的地质事件形成的铀矿床,目前发现的铀矿点也非常少。因此,本书暂时不将古-中元古代发生的重大地质事件列入西南地区铀成矿事件,而只暂将其列为铀的预富集事件。

康滇地轴中南段出露的古元古代变钠质火山岩-沉积岩系地层,为一套富钠质的细碧角斑岩-碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造,变质成各种片岩、板岩和大理岩等组成的变钠质火山岩-沉积岩系。这一套岩系在空间分布上主要分布在康滇杂岩带和安宁河深断裂带的东侧,少数在西侧。这一海底火山溢流-喷发-沉积事件,给扬子西缘地区带来了重要的、丰富的铜铁等成矿物质,形成矿源层,也带来相对较高的铀,在康滇地轴中南段形成了相对高含量的铀源层。虽然在晋宁期混合岩中也发现了少量成矿时代相对较早的铀矿点(例如元谋1101矿点),但是迄今为止,在这一套富钠质的细碧角斑岩-碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造中发现的铀矿主要成矿年龄还是落在澄江期(例如大红山铀矿铀的成矿时代晚于铜矿和铁矿,铈铀钛铁矿的U-Pb同位素年龄为828Ma,拉拉铀矿铀的成矿时代也晚于铜矿和铁矿)。发生在变钠质火山岩系地层中的铀成矿作用,其时代大都晚于铜矿和铁矿的成矿时代,与后期重大地质作用的关系更为相关。古元古代变钠质火山-沉积岩系地层铀的背景值为(3.6~4.1)×10-6,局部可达16×10-6(281队,1983)。在会理拉拉铜矿中落凼矿区的河口群变钠质火山岩中有很高的铀含量,为(14.1~93.2)×10-6,Th/U比值从钠长岩的1.05变化到钠长片岩的0.03。说明变质作用使铀得到初步富集,钍铀分离进一步加强。

中元古代古陆边缘伸展-裂陷环境下形成的昆阳群和会理群浅变质火山岩-细碎屑岩-碳质硅质板岩岩系是主要的含铀建造。在昆阳群和会理群中含铜建造中有一定规模的铀矿化。铀矿化与铜、铁矿化在空间上和时间上比较接近,但铀矿化时代晚于铜铁矿化的时代,铀矿化是在层状铜矿和改造叠加铜钴矿之后形成的。如易门万宝厂2801、东川汤丹的面山坑,沥青铀矿中含有铜,但铜矿物一般不含铀。昆阳群和会理群浅变质火山岩-细碎屑岩-碳质硅质板岩岩系铀含量较高。在这一含铀量较高的含铀地层中。碳质板岩一般铀含量5×10-6,碳硅质板岩局部10×10-6~20×10-6,最高可达40×10-6。康滇地轴中南段褶皱基底岩石钍铀分离情况有些差别。在东川汤丹、会理小关河-河口地区、武定罗茨-迤腊厂、易门万宝山一带的会理群和昆阳群浅变质岩系分布区,Th/U比值为1.83~2.4;石屏-建水一带的美党组粉砂质板岩,Th/U比值较高,一般为9.43~21.5。

古元古代钠质火山岩-沉积岩岩系,以及中元古代古陆边缘伸展-裂陷环境下形成的浅变质火山岩-细碎屑岩-碳质硅质板岩岩系,是该区可能的铀的初始富集地层。小关河运动、会理运动、龙川运动,以及后期的晋宁运动,造就古元古代结晶基底和中元古代褶皱基底的变质作用过程,有利于铀元素在地层岩石中的初始富集,并有利于钍铀分离。所以,古元古代—中元古代重要地质事件对西南地区铀成矿的贡献,主要是该地区第一次较大规模铀的预富集作用。

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