构造条件

构造条件在多因复成铀矿床形成过程中，起着极其重要的作用，在相当大的一批多因复成铀矿床中，起着关键性决定作用。据陈国达研究（1993），构造对于矿床的形成在造矿、控矿及改造诸方面所作的贡献，可合称为构造成矿作用。具有明显造矿作用的构造，主要为中型构造中的断裂、褶皱以及大型构造，如各种不同性质和类型的现存或已衰亡的大地构造单元。任何一个大地构造区，都经历过所处地区的地壳演化中各个演化阶段的不同性质和体制的大地构造成矿作用。所有这些成矿作用先后叠加一起，便形成了该构造区的综合成矿作用。每一大地构造区，既有多种多样的造矿作用和控矿作用，又有多种多样的改造成矿作用。通过多个大小地壳演化阶段的多种成矿作用的接力，按照递进成矿规律，由于多种来源的成矿物质的多次积累，便有可能形成既大又富的多因复成矿床。陈国达指出今后值得开展研究的课题中，包括着构造成矿在多因复成矿床形成过程中所起作用的深入研究。

多因复成铀矿成矿的构造条件比较复杂，是因该类铀矿床的形成，经历了多个大小阶段的大地构造演化，多种成矿物质来源的成矿作用，以及多种成因的成矿作用的叠加。所有的多因复成铀矿床，既与当地的区域或局部的褶皱构造、断裂构造和界面构造，又与当地的大地构造具有时空和成因联系。过去对褶皱和断裂构造的控矿作用研究较多，而对构造的造矿作用探索较少，对大地构造与成矿关系更是研究不足。下面分别予以论述。

一、断裂构造条件

断裂构造对多因复成铀矿床的造矿、控矿和改造作用是明显的，且有大量的实例资料说明。断裂构造的造矿作用，依陈国达研究（1993），主要是通过在断裂形成和发展过程中所发生的驱动力，兼有磨擦热力来实现的。断裂构造不是成矿物质的提供者，而是促使成矿物质成为矿床的加工者。它主要是作为成矿驱动力，使成矿元素活化、迁移和富集，从而形成矿床或改造原有矿床。断裂构造对多因复成铀矿床的造矿作用研究较少，远比不上对金矿床的研究。目前所知主要有3种构造造矿方式：第一种是驱动富集，即把先成含铀地层或含铀岩体中的分散铀元素，发生活化迁移或改造，在有利的地层－岩性和构造环境部位，形成工业富集。第二种是改造富集，是把某些先成的铀矿体，通常多是低品位的贫矿体，通过断裂构造造矿作用形成富矿体，或形成高品位的矿柱或矿包。第三种是动力变质富集，即通过断裂构造的热力和压应力，在原层位或岩体内使先成分散铀或铀矿化，产生活化、迁移和重新分配和富集，就地或就近形成更有经济价值的矿床。当然，在断裂造矿过程中，往往是两种以上方式配合进行。在造矿能源和成矿物质来源方面，除断裂构造本身的动力能和热能外，常常还伴有其他能源和物源参与，如地热、岩浆热液和地下热水等。

断裂构造的造矿作用，与断裂构造作用总体上是同时进行。但断裂构造作用前后延续时间长，活动次数多，而造矿作用只是其中的某一、二次活动。特别是区域性深大断裂，活动时间可穿越多个大地构造阶段，而断裂构造的造矿作用只限于大地构造阶段的断裂挤压力作用期内进行。拉张性断裂构造的造矿作用较弱或不明显，主要是提供成矿空间，起控矿作用。

断裂构造的控矿作用，表现在先形成有利的某种构造空间，然后是成矿物质的充填或交代作用进行沉淀富集，最终形成工业矿体或矿床。这样的控矿实例最多、最详细，以热液再造为主的多因复成铀矿床较为典型。下面选择一些不同类型的实例说明。

1）断裂构造直接控矿。铀矿体直接赋存于切层的断裂构造内或其上下盘岩层中的实例，有德国诺聂帕尔格矿床（图3-32）。该矿床还有部分铀矿体分布于断裂构造及其分支断裂构造上下盘岩层内（图8-2）。在断裂构造叠加在褶皱构造弯曲处更有利于成矿（图3-33）。

图8-2　铀矿体定位受断裂构造及其分支构造的控制

（据Б.И.雷巴洛夫）

1.泥质－云母板岩；2.碳质硅质板岩；3.控矿断裂构造；4.矿后断裂；5.铀矿体

2）层内和层间断裂构造控矿。铀矿体分布于层内或层间断裂构造内，如我国广西铲子坪矿床（图5-4）。

3）断裂构造派生的裂隙构造密集带控矿。铀矿床不直接赋存于断裂构造内，而是在其派生的裂隙构造密集带内（图3-37）。

4）不同方向断裂构造交叉处控矿。铀矿体分布和定位不直接受某一方向的断裂构造控制，而是受两组或更多的不同方向断裂交叉处制约（图3-36、6-31）。当不同方向的断裂，在形成时间上不属同一期，有早晚之分，或在断裂构造强度和规模上有明显差异时，常可判断出主控矿断裂和次控矿断裂，如中国鹿井矿床10号矿体（图5-10），以受北东向断裂控制为主，北西向断裂次之。又如中国铲子坪矿床，铀矿体同时受南北向断裂和北东向断裂及层间断裂控制，矿体延伸以受层间断裂控制为主，南北向断裂次之（图5-3,5-4）。

二、褶皱构造条件

褶皱构造的控矿作用，同断裂构造一样，通常是先形成褶皱构造的有利成矿空间，然后是成矿物质的充填或交代作用进入成矿空间沉淀和富集，形成工业铀矿体或铀矿床。以地槽阶段沉积期形成的铀源层，经过地槽回返的造山构造运动及区域变质作用叠加和热液再造形成的矿床较为典型。下面选择不同类型的褶皱构造控矿实例说明。应当指出，对多因复成铀矿床，很少出现单独褶皱构造控矿现象，常常是伴随断裂构造的联合控矿。

1）背斜构造或地垒－背斜加断裂构造控矿。背斜构造加断裂构造联合控矿，在我国有形象语言称之为背斜加一刀的说法，在热液成矿为主的多因复成铀矿床中较常见，如德国诺聂帕尔格矿床（图3-34、38），我国金银寨矿床（图6-38）和我国大新矿床（图3-21）。

2）褶皱核部、褶皱顶端产状急剧变化处、褶皱翼部次级挠曲处（常有断裂构造复合）控矿。以受区域变质作用明显的热液改造型多因复成铀矿床较为特征。

3）向斜构造加顺层和切层断裂构造控矿。如我国湖南坌头矿床和广西铲子坪矿床，铀矿体赋存于向斜构造内有顺层和切层断裂构造叠加地段（图3-12、5-4）。当向斜构造翼部岩层产状急剧变化地段，有利于形成顺层断裂，在有切层断裂叠加时，更有利于控矿（图3-13）。

三、界面构造条件

界面构造是指地质构造演化进程中，在地层、岩性和构造等诸方面有很大差异，并导致其地球物理和地球化学特征有明显改变的时空界面。因此，本书的界面构造，应属陈国达提出的过渡际中的一部分。

界面构造作为多因复成铀矿床的形成条件，突出地表现岩石地层界面、不整合构造界面、侵入体接触构造界面、大地构造阶段时间界面和构造－岩浆活动时间界面等的控矿作用上，并有大量实例说明，而对其造矿作用和改造作用研究不足，有待进一步探索。

受控于岩石地层界面内的多因复成铀矿床，通常这种岩石地层界面受到地洼构造活动的改造。因为岩石地层界面的时代年龄，常常大于岩石地层界面内的铀矿化年龄，以及有断裂叠加和改造于岩石地层界面。铀矿体形态不呈层状、似层状沿岩石地层界面分布，而是呈透镜状、柱状、细脉状、卷状等不规则形态。如我国广西的铲子坪矿床（图5-2），湖南的金银寨矿床（图6-32）以及德国图林根州省的诺聂帕尔格矿床（图3-33）。

铲子坪铀矿床的铀矿体，集中赋存于晚震旦世燧石层之上的早寒武世黑色碳质板岩系底部的岩石地层界面内。但矿体的定位，还受着含矿岩系内的层间断裂和切割含矿岩系的陡倾断裂构造的复合控制。铀矿体呈透镜状产出，铀矿石同位素年龄值为72Ma、43Ma、22Ma。

金银寨铀矿床的矿体，分布于早二叠世栖霞期灰黑色结晶灰岩之上的当冲期黑色碳质页岩夹灰岩透镜体的岩层底部。但含矿主岩为黑色硅质岩的角砾岩。显微镜下观察，含矿主岩的原岩为含碳灰岩和碳质页岩，经地洼构造强烈改造作用和硅化交代作用，形成现今的含矿主岩为硅质角砾岩。铀矿体定位受地洼构造叠加改造的岩石地层界面控制，铀矿体呈透镜状和柱状产出，矿石同位素年龄为106Ma、63Ma、61Ma，明显小于地层层位界面时代年龄（约为280Ma）。

诺聂帕尔格矿床，铀矿体赋存于奥陶系与志留系层位界面附近。奥陶系顶部为黑色泥质－云母页岩，志留系底部为黑色碳硅质页岩，含矿主岩为志留系内黑色碳硅质页岩。少量铀矿体分布在奥陶系顶部黑色泥质－云母页岩与辉绿岩的接触界面内。铀矿体有顺层的，也有切层的，矿体形态以透镜状和柱状为主。铀矿体定位受岩石地层界面及北东、南北和北西向三组切层断裂交叉结点的复合控制。铀矿石同位素年龄为266Ma、100Ma，同样明显小于含矿的岩石地层界面时代的年龄值（约为435Ma）。

受控于区域构造不整合界面的多因复成铀矿床实例更多，而且其中有一批世界级的超大型铀矿床。如澳大利亚北部的兰杰（图5-22）、贾比卢卡（图5-26）、纳巴勒克和库恩加拉矿床，加拿大阿萨巴斯卡盆地内的伊格尔岬、雪茄湖、凯湖（图5－43）、中西湖（图5-36）和拉比特湖矿床。上述这些矿床均与古元古代至中元古代的区域构造不整合面有关，国际地质文献中称之为元古宙不整合面型铀矿床。古/中元古代不整合界面控制的多因复成铀矿床，铀矿体分布在不整合构造界面内或其上下300m以内。有的矿体沿不整合界面呈连续的似层状、透镜状或不规则状产出，有的矿体受不整合界面及切层断裂和岩性层位的复合制约，呈不连续的透镜状、断块柱状和不规则形态产出。应着重指出的是，控制矿体分布的不整合构造界面，是代表大地构造层的界面，也是大地构造发育阶段的时间界面。从澳北和加拿大阿萨巴斯卡盆地古/中元古代不整合构造界面实例分析，是代表地槽构造层与地洼构造层之间的界面。过去依传统槽台学说，将其看成是地槽构造层与地台构造层的界面。我们依据中元古代岩层以具有磨拉石特征的红色碎屑岩建造为主，并夹有较多的火山岩，故把中元古代盖层归为以地洼构造层为主。铀成矿作用发生在不整合构造界面形成之后，即地壳演化进入地洼阶段之后。这样可以较合理地解释铀成矿作用的年龄与不整合构造面时代年龄存在较大滞后，而与地洼阶段构造－岩浆活化剧烈期转为余动期时代年龄合拍。

加拿大中西湖和雪茄湖铀矿床，就是分布在地槽构造层与地洼构造层之间的不整合构造界面附近。矿床埋深在410～450m深度，地表无任何标志显示。但铀矿化与古元古界伍拉斯通群中含碳质和黄铁矿变质泥岩铀源层分布有关，以及受到基底隆起的古风化壳和穿切不整合面和中元古界盖层的断裂构造的复合控制（图5-35）。不整合构造界面的时代年龄约为1740～1500Ma，而铀矿石年龄为1300～800Ma，还有300～200Ma,80Ma的矿石年龄。矿化主岩经受了强烈的绿泥石化、赤铁矿化、粘土化等热液蚀变现象。

侵入体构造界面对某些多因复成铀矿床的形成，既起造矿作用，又起控矿作用。造矿作用在于使侵入体附近的铀源层内的铀活化转移和富集成工业铀矿。控矿作用在于控制铀矿体在侵入体构造界面附近成矿富集，远离侵入体构造界面铀矿化即行消失。应当指出，成矿铀源除来自先成铀源层外，还可能有深部热液铀源参与成矿。侵入体构造界面的造矿和控矿作用，对于接触交代成因叠加的多因复成铀矿床，以及我国称之为花岗岩外带型铀矿床较为明显。

我国的鹿井矿床，铀矿体在侵入体界面上的寒武纪碳质粉砂岩和碳质板岩内分布，但还受着北东、北北东、北西3组断裂的制约（图5-9、10）。过去地质勘探钻孔资料曾认为该矿床的10号矿体靠近或贴近侵入体界面分布，经矿山坑道揭露和我们1989年在该矿山研究后得出，原圈定侵入体接触带上的缓倾斜卧铀矿体，实为侵入体接触带上一系列陡倾（几乎直立）的透镜状矿体组成（图5-8、5-9）。

大地构造阶段界面与构造－岩浆活动时间界面的控矿作用，有着密切的联系和某些差异。大地构造阶段时间界面，是时间和空间的结合统一体现。依地洼学说大地构造的时间界限，可分为二级，即阶段和期，如前地槽、地槽、地台和地洼阶段。各个阶段内可再分为期，如地洼阶段有初动期、激烈期和余动期，有时又称为早、中、晚期。由于多因复成铀矿床的形成，常具有多阶段、多期次成矿特点，而每个阶段和每个期次的成矿作用，又常与一定的大地构造阶段构造－岩浆活动的时间界面有时空和成因联系，从而体现了大地构造阶段时间界面的控矿和造矿作用。如铀源层的形成时间，工业铀矿体形成时间，铀源层的再造、叠加富化的成矿时间，均与当地某些大地构造阶段构造－岩浆活动时间界面有关。J.Ferguson也认为，从已发现的矿床看，这种时间上的制约因素对高品位不整合型铀矿床的产生，确实是有效的。

澳北兰杰铀矿床在古元古代地槽阶段早期形成卡希尔组的富含铀的碳质泥岩，并靠近太古宙结晶基底分布。从大地构造阶段界面分析，卡希尔组铀源层的形成，可归为前地槽阶段转化为地槽阶段的时间界面。低品位的变质成因的铀矿体的成矿年龄为1600Ma，却与地槽阶段晚（末）期回返作用时代年龄合拍。工业铀矿体的富矿石同位素年龄为900Ma，是同新元古代地洼阶段构造－岩浆活动激烈期过渡到余动期的大地构造界面年龄吻合。此后，在地洼阶段余动期又发生构造－岩浆活化作用，形成矿石年龄为500Ma的叠加富集成矿作用。

四、大地构造条件

陈国达（1979、1985）根据中国大地构造特点，对多因复成矿床形成的大地构造条件作了详细论述，归纳了5种不同的大地构造类型：①地槽（或前地槽）矿床＋地洼矿床叠加富化；②地台矿床＋地洼矿床叠加富化；③地台矿床＋地洼改造富化；④地洼矿床＋地洼活动富化；⑤前地洼矿床＋地洼活动再造富集。

我们据此原理，结合铀的多因复成铀矿床的成矿特点和产出的大地构造及其演化的条件，相应划分为8种类型：①地槽铀源层＋地洼再造成矿；②地台（地盾）铀源层＋地洼再造成矿；③克拉通矿床＋地洼改造成矿；④中间地块铀源层＋地洼再造成矿；⑤地台铀源层＋地洼再造成矿；⑥地洼早期矿床＋地洼后期再造成矿；⑦地洼早期铀源层＋地洼晚期再造成矿；⑧前地洼各铀源层体＋地洼再造成矿。

地槽铀源层＋地洼再造成矿，就是地槽阶段形成沉积－成岩的原始铀富集，有时经过区域变质作用产生铀的预富集，在地洼阶段构造－岩浆活化再造成矿，形成工业铀矿床。如澳北兰杰矿床古元古代派因—克里克地槽卡希尔组的铀源层，原始沉积－成岩的铀富集达34g/t，后经区域变质作用，局部形成有晶质铀矿的铀含量为0.01%或更富的低品位贫铀矿化。在中元古代地槽直接转入地洼阶段或经短暂的地台阶段转入地洼阶段，在地洼阶段构造－岩浆活化激烈期至余动期间形成工业铀矿床。在中国铲子坪矿床，在华南加里东地槽阶段形成下寒武统清溪组的铀源层，铀含量为11～42g/t，全岩法铀－铅同位素年龄为523Ma。后经区域变质作用，形成品位为0.01%的贫铀矿化，其铀－铅同位素年龄为468～416Ma。晚古生代矿区地壳进入地台阶段，至中生代转入地洼阶段，在燕山期构造－岩浆活化的激烈期末至余动期初，形成工业铀矿床。工业铀矿石年龄为75Ma和43Ma，有二次热液改造成矿作用叠加。矿床形成后，在喜玛拉雅期构造活化再造成矿作用，有22Ma的淋积成矿作用叠加在先成矿体之上。

地台（地盾）矿源层＋地洼再造成矿。地盾是地台中有大面积基底岩石出露地区，呈平缓的凸面地貌，处于长期隆起，遭受剥蚀，没有或很薄的盖层，地盾的边界轮廓为长期不变的二级大地构造单元。铀源层产于基底之上的盖层内，在地洼阶段构造－岩浆活化成矿作用中，形成工业铀矿床。如南非地盾内加丹加台向斜中的申戈洛布韦矿床和罗辛矿床。申戈洛布韦矿床的铀源层，是中元古代地台阶段沉积的罗安系中的白云岩与石墨片岩的互层，矿化的层控性明显，它们和其他岩层呈不整合上覆于基底之上。在新元古代地洼阶段的构造－岩浆活化作用形成工业铀矿床。罗辛矿床与申戈洛布韦矿床相似，即地洼阶段构造－岩浆作用形成的白岗岩，同地台沉积的铀源层有关，只有同熔成因铀源层的白岗岩才含铀矿化。它们不同的是，白岗岩同熔作用未形成工业品级的铀矿床，只是在后来地洼阶段再次构造活化作用引起的淋积再造成矿作用叠加后，方形成工业品级的多因复成矿床。

地台（克拉通）矿床＋地洼改造成矿。克拉通是地壳内长期稳定的二级大地构造单元，泛指前寒武纪的地台稳定区，并在漫长的地质时代内（至少自古生代以来）很少受到变形的地区。地台（克拉通）的矿床，是指在此构造单元内基本形成工业吨位的矿床（一般还不是多因复成矿床）。如南非维特瓦特斯兰德矿床，在古元古代（25～22亿年）大气圈缺乏游离氧的时期于非洲地盾东南部卡普瓦尔克拉通内的后克拉通洼地，形成了铀金砂矿床。含矿围岩砾岩年龄为24.8～23.7亿年，而其中金矿化年龄为31～27亿年，晶质铀矿年龄30.4亿年，表明砂矿床的矿石年龄通常都比含矿层位年龄老，符合砂矿床的特征。但维特瓦特斯兰德矿区地壳，在古元古代（20亿年前）已经活化，转入地洼阶段。在地洼阶段的多次构造－岩浆活化作用下，使先成地台阶段的晶质铀矿砂矿矿化受到改造作用，形成年龄为20～19亿年的沥青铀矿和年龄为10亿年的脉状金硫化物和沥青铀矿共生。从而使砾岩中的铀金品位进一步提高，特别是铀从0.024%～0.03%的贫矿化，增富达0.1%的工业矿化。经过地洼阶段改造成矿作用，才使维特瓦特斯兰德矿床成为多因复成铀矿床。

地台（中间地块）矿源层＋地洼再造成矿。中间地块实质上是相对稳定的小地台，四周被地槽或活动带环抱。中间地块在早期为隆起，晚期坳陷成为大型盆地。同地台一样具有地槽和地台构造层的双层结构。地台（中间地块）铀源层，是处于中间地块环境的地台阶段形成铀源层。如中欧波希米亚地块，在早古生代为地台阶段，形成了奥陶纪—志留纪黑色页岩建造的铀源层，其含铀量为13～30g/t。至晚古生代海西构造运动，波希米亚地块已转为地洼阶段或地洼区。早古生代含铀的黑色页岩建造（铀源层）在地洼阶段的构造－岩浆活化作用下，再造成矿作用形成工业铀矿床。现今波希米亚地洼区的施列玛矿床、诺聂帕尔格矿床等可作为此例。

地台铀源层＋地洼再造成矿，是普通地台阶段形成铀源层，在地洼阶段构造－岩浆活化作用再造下，形成工业铀矿床。典型实例是中国华南泥盆—石炭系的地台阶段沉积，形成泥质碳酸盐岩的铀源层。如中国大新矿床和兴安矿床，泥盆纪泥质碳酸盐岩原始铀富集达50～70g/t，坌头矿床早石炭世碳泥质灰岩铀含量达8～10g/t。后来华南地台在晚三叠世进入地洼阶段，发生强烈的中生代印支—燕山期构造－岩浆活化，使晚古生代形成的铀源岩再造成矿，形成工业吨位的多因复成铀矿床。

地洼早期矿床＋地洼后期改造成矿，是地洼阶段早期形成低品位的贫矿床，在地洼阶段晚期改造中形成工业铀矿床。如中国汪家冲砂岩亚型的多因复成铀矿床，在地洼阶段白垩纪末第三纪初的红色碎屑岩夹浅灰色砂岩沉积时，在浅灰色砂岩内形成低品位的沉积－成岩型铀矿化。铀品位达0.02%，铀矿化年龄为80～60Ma。后在地洼阶段晚期的构造活化改造成矿作用中，地下热水成矿作用叠加，形成工业品级的多因复成铀矿床。工业铀矿石中的沥青铀矿年龄为22.5～2.0Ma，也明显小于含矿层位年龄。另一种情况是地洼阶段先期形成内生铀矿床，在地洼阶段后期表生淋积改造成矿作用叠加，形成另一种多因复成铀矿体。如我国花岗岩体内的黄峰岭矿床，先是在碱交代花岗岩内形成脉状热液铀矿床，沥青铀矿的年龄为51Ma，后由于矿区断裂及裂隙构造极为发育，岩矿石强烈破碎，受地表和地下水淋积作用下，形成大量的次生铀矿物叠加富集，次生铀矿物年龄为7～5万年，故花岗岩体内形成这种没有矿源层但有矿源体的多因复成铀矿床。

地洼早期铀源层＋地洼晚期再造成矿，就是地洼阶段早期形成铀源层，在地洼阶段晚期再造作用中形成工业铀矿床。如中国南雄砂岩型矿床和柏坊砂岩型矿床是其例。它们都是在地洼阶段早期晚白垩世红色碎屑岩系内的浅色砂岩夹层中，形成有原始的铀富集的铀源层，后又在地洼阶段晚期构造活化再造作用下，形成热液或热水叠加的铀矿化，最终形成工业品级的多因复成铀矿床。工业铀矿石的年龄明显小于含矿层位年龄。靠近矿体有硅化、碳酸盐化、赤铁矿化、绢云母化等热液蚀变发育。矿石矿物成分除沥青铀矿和铀黑外，还有黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等硫化物相伴产出。

前地洼期铀源层体＋地洼再造成矿。这类大地构造条件是地洼阶段前存在的和涉及的铀源层（体）较多而复杂，难以肯定只由某一种铀源层体控制成矿。在地洼阶段地下热水或热液作用下，萃取前地洼阶段各构造层内的各铀源层体中的铀，或还有深源铀的补充加入并富集成工业铀矿床。如部分碳酸盐岩和铁质石英岩中的多因复成铀矿床，其本身含矿围岩的铀含量并不很高，经过计算单靠含矿围岩层位内的铀，不足以形成矿床的铀储量，必须有深部其他铀源层体的铀源补充参与，方能形成工业规模的多因复成铀矿床。