矿烛机
① 新疆白杨河铀铍特大型矿床
王谋王果李彦龙张雷朱明永张广辉
（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）
[摘要]白杨河铀铍床勘查工作经过了铀矿区域地质调查、预查、普查等几个工作阶段，取得了新疆火山岩性铀－多金属矿的突破。铀铍钼矿体主要赋存于花岗斑岩体的接触带构造部位，铍矿体具有规模大、连续性好等特点，探明的铍资源量达特大型，铀矿体达中型，钼矿体达小型，是我国最大的羟硅铍石型铍铀钼矿床。通过总结矿床基本地质特征，建立了“白杨河式”成矿模式及找矿模式，有效地指导了区域铀－多金属矿的找矿工作。
[关键词]花岗斑岩；铀铍矿床；接触带构造；新疆白杨河
白杨河铀铍矿床位于新疆和布克赛尔蒙古自治县境内，东距和布克赛尔蒙古自治县约70km，西距农九师170团约25km，行政上归塔城地区和布克赛尔蒙古自治县管辖，矿区内交通便利。
1发现和勘查过程
白杨河矿床铀矿找矿工作始于1956年，几经停顿，前后已有50多年的历史。20世纪50年代，原二机部新疆五一九大队在开展铀矿找矿过程中，通过光谱半定量分析发现Be已达工业利用要求。1988～1989年核工业西北地勘局二一六大队对白杨河铀矿床中铍的存在形式及铀铍关系进行了专题研究，认为铍矿具有较好的找矿远景[1]。上述工作为后期找矿积累了宝贵的地质资料和丰富的找矿经验。自2006年起，核工业二一六大队通过对前人基础地质资料研究认为：雪米斯坦火山岩带近东西向展布的杨庄大断裂（F1）是白杨河矿床的重要控岩导矿构造，花岗斑岩体的接触带构造是铀－多金属矿体的主要赋存位置，白杨河地区具备形成特大型铍铀多金属矿的找矿前景。2007年中国核工业地质局组织专家开展现场考察和论证，决定在雪米斯坦火山岩带分3个层次开展综合找矿：一是在火山岩带1∶10万区域预测评价，二是在白杨河地区杨庄岩体及其外围开展1∶5万区域地质调查，三是在白杨河二号工地开展详查。
1.1铀矿区域地质调查和重点地段详查
2008～2010年，为尽快评价白杨河地区火山岩型铀矿的成矿潜力，落实可供勘查的铀－多金属矿产地，实现地质勘查成果的突破，采用“综合研究与重点解剖相结合，面上研究与工程查证相结合的思路”的技术思路，在白杨河地区开展了1∶5万铀矿区域地质调查，通过大间距钻探查证与有利地段加密解剖，初步了解了杨庄岩体、阿苏达岩体、小白杨河岩体的深部形态及含矿性，落实了3个成矿有利地段[2]。完成钻探工作量19000m，施工钻孔65个，发现工业铀矿孔7个，工业铍矿孔29个。2008年在白杨河矿区二号工地同时开展了详查找矿工作，落实了一处中型铍矿产地。
1.2铀－多金属矿预查—普查工作
2011～2013年，为大致查明白杨河矿床的地质特征，落实铀－多金属矿资源量，为矿床的进一步勘查提供依据，按照“以铀为主、综合找矿”的勘查部署思路，对白杨河矿区17～136线开展了普查找矿，对阿苏达地段、阿日和拉提地段开展了预查找矿工作。完成钻探工作量104000m，按一般工业指标估算氧化铍资源量达特大型，铀矿资源量达中型，钼矿资源量达小型，将白杨河矿床落实为我国最大的羟硅铍石型铍铀钼矿床[3～6]。
2矿床基本特征
2.1地层
白杨河矿床属西准噶尔分区沙尔布尔提山小区，地层由老至新出露泥盆系上统塔尔巴哈台组（D3t）、石炭系和布克河组（C1hb）及黑山头组（C1h）、新近系塔西河组（N1t）及第四系（Q）（图1）。
泥盆系上统塔尔巴哈台组，主要分布于杨庄岩体（γπP1）北侧及矿床西南、西北角，为陆相中酸性火山岩及火山碎屑岩建造夹正常碎屑岩，岩层总体倾向160°～190°，倾角40°～60°。
石炭系下统和布克河组及黑山头组，主要分布于矿床南部，整体呈近东西走向的条带状延伸，与北侧岩体间以杨庄大断裂为界。
新近系中新统塔西河组，分布于矿床南部及东北角，岩性为黄色砂质黏土。
第四系：大面积分布于矿床东部及东南部，为冲积、洪积、堆积物。
2.2构造
白杨河矿床位于巴尔雷克－沙尔布尔提褶皱带内、吾尔喀什尔山复背斜—赛米斯台背斜与白杨河复向斜—巴哈力单斜之间。北北东向的孟克拉克大断裂与东西向的德格列底提大断裂分居矿床两侧，近东西向的杨庄大断裂贯穿全区（图2）。地质构造比较复杂，不同方向的褶皱、断裂较为发育。晚古生代以来，火山活动、岩浆侵入作用都十分强烈，白杨河矿床岩石以酸性火山岩建造为主，其间夹中—基性火山岩建造。
2.3侵入岩
侵入岩在白杨河矿床内分布较广，受断裂控制明显。根据侵入岩产出状态划分为中深成侵入岩、超浅成侵入岩和脉岩。
中深成侵入岩岩性为辉石闪长岩及条纹长石花岗岩。
图1 白杨河矿床地质略图
1—第四系；2—塔西河组；3—黑山头组第三岩性段；4—黑山头组第二岩性段；5—黑山头组第一岩性段；6—和布克河组上亚组；7—和布克河组下亚组第七分层；8—和布克河组上亚组第六分层；9—和布克河组上亚组第五分层；10—和布克河组上亚组第四分层；11—和布克河组上亚组第三分层；12—和布克河组上亚组第二分层；13—和布克河组上亚组第一分层；14—塔尔巴哈台组第四岩性段；15—塔尔巴哈台组第三岩性段；16—花岗斑岩及倾入阶段编号；17—白岗岩及侵入阶段编号；18—闪长玢岩及侵入阶段编号；19—辉石闪长岩及侵入阶段编号；20—辉绿岩；21—角度不整合界线；22—侵入接触界线；23—断层；24—推测断层；25—平移断层；26—逆断层；27—正断层；28—铀矿化点及编号
超浅成侵入岩岩性为花岗斑岩（γπP1），为早二叠世超浅成侵入的酸性岩，与围岩呈侵入关系。岩体呈近东西向串珠状展布，东西长约10km，南北宽变化较大，最宽达1.8km，最窄0.1km，面积约6.9km2，由杨庄岩体、阿苏达岩体、小白杨河岩体组成（图3）。
图2 白杨河矿床构造略图
1—第四纪松散沉积物；2—新近纪红色碎屑岩建造；3—酸性火山岩建造；4—中酸性火山岩建造；5—中基性火山岩建造；6—花岗岩；7—花岗闪长岩；8—花岗斑岩；9—白杨河矿床范围
杨庄岩体北界总体南倾（局部北倾），与泥盆系呈侵入接触，倾角约32°；南界北倾，倾角45°～75° ，与石炭系呈断层（F1）接触。总体呈南厚北薄形态产出（图4）。
核工业北京地质研究院马汉峰采用全岩钕－锶法测量了杨庄岩体的形成时代，得到年龄值为（293±15）Ma，形成时代介于晚石炭世—早二叠世。
2.4脉岩
辉绿岩（βμ）：多呈南北走向穿插于岩体内，平行排列，走向340°，倾向东，长10～1000m，宽0.5～20m。主要成分为斜长石，辉石填充，副矿物为磁铁矿（15%）及少许赤铁矿、铬铁矿。
图4 杨庄岩体南北向剖面示意图
1—下石炭统和布克河组；2—上泥盆统塔尔巴哈台组；3—次火山岩体；4—花岗斑岩；5—辉绿岩；6—凝灰岩；7—凝灰质粉砂岩；8—含炭质泥岩；9—破碎带；10—接触界线；11—钻孔位置；12—工业铍矿化；13—低品位矿体；14—断裂
闪长玢岩（δπ）：走向340°，宽5～15m，长400～2500m，在岩墙的边部出现暗紫色微晶闪长斑岩，宽20～50cm，以岩墙的边缘相出现。
2.5水文地质特征
2.5.1地下水类型及其分布特征
白杨河矿床位于雪米斯坦山南麓山前丘陵地带，处于丘陵平原水文地质区侵入岩、喷发岩裂隙水亚区（Ⅱ1）内，地下水平面展布形态特征及类型主要有：裂隙潜水、裂隙脉状水和裂隙承压水。
2.5.2地下水补给、径流、排泄条件
白杨河矿床气候干旱，潮湿系数仅0.057，地表水系稀少。地下水仅在山前局部地段以下降泉出露，泉水流量0.01～0.13L/s，矿化度0.5～1.0g/L,pH 值7.0～8.0，水化学类型为SO4·Cl及SO4型。地下水可直接通过出露于地表的花岗斑岩、凝灰质火山碎屑岩等岩石的风化裂隙及构造窗，接受大气降水和孔隙潜水的补给，自北向南径流，并在区域控矿断裂带附近具有一定的承压性。排泄方式有3种：一是干旱气候条件下的垂向蒸发排泄；二是通过矿床南北向的干沟侧向径流排泄；三是以泉水的方式排泄，矿床东段大干沟处的1号泉便是该矿床的排泄源之一。
2.5.3含水层（带）及其特征
依据岩石的岩性、结构构造及含水特征，地下水沿剖面自上而下可划分为：裂隙潜水含水层（Ⅰ）、接触带上盘裂隙含水层（Ⅱ）和接触带下盘裂隙承压水含水层（Ⅲ） （图5）。
图5 白杨河矿床25线水文地质剖面
1—花岗斑岩；2—上泥盆塔尔巴哈台组；3—凝灰质粉砂岩；4—炭质泥岩；5—花岗斑岩；6—辉绿岩；7—破碎带；8—抽水试验段及编号；9—含水带分界线；10—含水带编号；11—裂隙倾向及倾角；12—含水带；13—隔水带
2.5.3.1裂隙潜水含水层（Ⅰ）
贮存于花岗斑岩（γπP1）的节理裂隙中，直接出露于地表，以矿床南部分布范围最大，呈东西向展布。含水岩石破碎，节理、裂隙发育，赋存风化裂隙潜水，接受大气降水及冰雪融水补给为主。储水空间为裂隙，透水性及含水性较差；中心工地水位28.40～35.44m，水位标高1235.17～1262.17m，水温9.5～14.7℃，单位涌水量0.11～0.12L/s· m，渗透系数0.07～0.20m/d。
2.5.3.2接触带上盘裂隙脉状含水层（Ⅱ）
主要分布在矿床南部，地下水赋存在裂隙发育的花岗斑岩及破碎带中，呈东西向展布。含水岩石线裂隙率一般为6～10条/m，该带含水层为1～2层，含水性弱—中等；水位埋深35.38m，水位标高1234.86m，水温7.7℃，单位涌水量0.0351～0.0614L/s·m，渗透系数0.452m/d,pH 值7.70，矿化度2.20g/L，水化学类型为SO4-Na·Ca型。该带含水性很不均匀，坑道涌水量一般为0.25～0.89L/s，蚀变破碎带最大涌水量可达2.50L/s。
2.5.3.3接触带下盘裂隙水含水层（Ⅲ）
呈带状分布，地下水主要赋存在构造破碎影响带的D3t晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩裂隙中，在矿床北部出露地表。该含水带有1～2层，岩石含水性弱，分布极不均匀，具有承压性。
2.5.4矿床水化学特征
矿区地下水无色、无嗅、无味、透明，以SO4-Na·Ca型水为主，SO4·Cl-Na·Ca型水次之；矿化度1.39～2.22g/L,pH 值7.4～8.0，水中铀含量一般为2.0×10-5～1.7×10-4g/L，水中氡浓度110.63～335.52Bq/L。
2.6近矿围岩蚀变与铀铍矿体
2.6.1围岩蚀变
矿床围岩蚀变发育，种类多样，特别是含矿的花岗斑岩、流纹质晶屑凝灰岩，蚀变现象明显。各种蚀变强度、范围不一，在矿体中的近矿围岩蚀变常见的有萤石化、赤铁矿化、绿泥石化、水云母化，其次为锰矿化、碳酸盐化、高岭土化、钠长石化等。
赤铁矿化：通常称为“红化”，与铀成矿关系密切，为近矿蚀变，将近矿围岩染成褐红色或在含矿萤石脉两侧形成红褐色，在花岗斑岩体中常与矿体分布一致，在含矿裂隙两侧呈浸染状产出。
萤石化：为中－低温热液阶段形成的萤石，与铍矿体有关的常为紫黑色、紫色，呈细脉状、细粒状产出，局部见深紫色萤石脉被浅色萤石脉所切穿，部分呈浸染状赋存于白色碳酸盐细脉内。
绿泥石化：主要是交代深色矿物，一般是黑云母，个别为长石或岩石的基质。呈星点状及鳞片状组成的放射状集合体或细脉，这种细脉切穿前期的绿泥石和萤石，蚀变强烈地段可变成深绿色的绿泥石化岩石，这种现象一般见于晶屑凝灰岩中。
绢云母化：常交代长石斑晶及岩石的基质而呈细小鳞片状，或与硅化形成共同的细脉，一般在花岗斑岩中出现。
锰矿化：由水锰矿、硬锰矿组成。与矿化有关者呈浸染状、脉状及块状等，分布在矿体的外侧。当矿体产于内接触带时这种蚀变关系明显。
碳酸盐化：主要为方解石，多与萤石紧密共生，以细脉或团块出现，并切穿了绿泥石及萤石脉。与成矿作用有关的大部分被染成暗红色，与锰矿、萤石、铀矿物共同组成条带。
2.6.2铀铍矿体
白杨河矿床的主要矿体为铍矿体，其次为铀矿体，钼矿体只在局部出现。三者在平面上分布不均，其组合关系也不一致（图6）。铍矿产出空间范围远大于铀矿，往往有铀钼矿的部位一般有铍矿产出，但有铍矿的部位不一定产出铀矿、钼矿。因此，铀铍钼矿亦常常呈同体共生产出（图7，图8）。铍矿体主要产于岩体接触带变异部位，铀矿则多产于有与接触带呈斜交的次级密集构造裂隙带部位，矿体多呈北北西向展布并向南东侧伏。
图6 白杨河矿床铍、铀、钼矿体平面分布示意图
1—侵入接触界线；2—角度不整合界线；3—断层及编号；4—花岗斑岩侵入体；5—辉绿岩脉；6—闪长岩脉；7—工业品位铍矿体；8—低品位铍矿体；9—铀矿体；10—钼矿体
2.6.2.1矿体形态与规模
铍矿体：主矿体有4个，占总资源量的98%，其他为单工程控制的小矿体。规模最大的为ⅠBe-1号矿体，占总资源量的64%，位于118～47号线之间，总体呈近东西向（10°）展布，长达4.5km，宽50～1040m，局部受钻孔控制出现无矿天窗及低品位矿体；其次为ⅠBe-2号矿体，占总资源量的19%，位于39～79线之间，总体呈22°方向展布，延伸长约970m，宽40～160m，控制程度较高，矿体延续稳定，向南部未完全控制，在73线出现无矿天窗；ⅠBe-3号矿体位于75～103线间，呈22°方向展布，长约640m，最宽650m，中部出现无矿天窗及低品位矿体；ⅠBe-4号矿体位于131～147线间，呈东西向展布，长约470m，南北宽960m，整体控制程度低，矿体倾角30°，向南部及东部均未控制。铍矿体总体产于岩体接触带附近。
铀矿体：总体规模较小，一般长50～130m，最长410m；矿体呈似层状或透镜状；矿体埋深为76～380m，从北向南逐渐变深；矿体标高872～1229m。按照铀矿体分布特征可分为4个区段（表1）。
图7 ZK3612中U-Be-Mo工业矿体产出特征柱状示意图
表1 白杨河矿床铀矿体形态特征一览表
钼矿体：主要分布于22～66线及91～103线，大致呈北西－南东向展布形态，矿体形态较简单，矿体以层状、似层状为主，矿体在22～66线倾向南，倾角30°；在91～103线南倾，倾角30°。
2.6.2.2矿体品位与厚度
铍矿体：工业矿体长200～4500m，宽50～1040m，最小厚度为0.62m，最大厚度为28.99m，平均为5.21m，变化系数为100%。矿体单样段平均品位0.1922%，变化系数175%；单矿段品位为0.0800%～0.7707%，平均品位0.1549%，变化系数为73.67%；矿床氧化铍平均品位0.1391%。
图8 ZK4012-ZK2218剖面铀、铍、钼关系示意图
1—第四系；2—次火山岩体；3—塔尔巴哈台组；4—辉绿岩脉；5—花岗斑岩；6—凝灰质砂岩；7—凝灰质粉砂岩；8—凝灰质泥岩；9—凝灰岩；10—熔结凝灰岩；11—凝灰质角砾岩；12—晶屑凝灰岩；13—玄武岩；14—辉绿岩脉；15一破碎带；16—铍工业矿体；17—铀工业矿体；18—钼工业矿体；19—品位及厚度；20—钻孔编号及高程；21—钻孔深度
铀矿体：铀矿段厚0.39～8.60m，平均厚2.67m，变化系数为82.4%；矿段品位为0.050%～1.212%，平均品位0.185%，变化系数为92.6%（表2）。
表2 白杨河矿床铀矿体品位、厚度特征一览表
钼矿体：平均厚3.64m，品位0.0496%～0.4224%，平均品位0.1089%，品位变化系数为66.94%。矿体最大厚度为20.83m。单层矿体一般厚0.97～6.82m，平均厚3.31m；品位0.0520%～0.2358%，平均0.1129%。埋深113.96～382.35m。
2.6.2.3矿石物质成分及存在形式
白杨河矿床属花岗斑岩接触带热液蚀变型铀铍矿床。铀铍矿石与围岩成分基本一致，仅在矿石矿物和蚀变矿物上有所差别。主要岩性为花岗斑岩、晶屑凝灰岩；主要结构为自形粒状、微细状结构；主要构造为细脉状构造、浸染状构造等。
脉石矿物以石英为主，次为钠长石、钾长石、萤石、黏土矿物等。石英以斑晶形式存在于花岗斑岩之中和以晶屑形式存在于流纹质凝灰岩之中；钠长石和钾长石为矿石中主要的脉石矿物；萤石主要以两种形式存在：一是以脉状形式充填在矿石之中；二是沿长石解理缝充填；绿泥石、高岭石、绢云母等黏土矿物为矿石的脉石矿物。磁铁矿和褐铁矿为矿石中主要的含铁矿物，主要以点线状或星点状分布于岩石之中；黄铁矿主要呈半自形粒状形式存在于岩石中。
铀主要以铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主，有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物以微脉浸染状产出的沥青铀矿和分布于矿石裂隙面上的钙铀云母为主；铀呈分散状及超显微UO2质点状主要吸附于紫色萤石和红色微晶石英中；另在原岩中副矿物（锆石、磷灰石、独居石等）中有极微量的铀呈类质同象形式存在。
偏光显微镜、扫描电子显微镜、X 射线能谱及激光拉曼分析结果显示，铍的赋存状态主要以羟硅铍石为主，极少量含铍矿物。羟硅铍石存在形式主要有：一是羟硅铍石以自形晶、半自形晶的形式存在，常呈细小的板状和柱状晶体，主要分布于萤石脉之中；二是羟硅铍石被包裹于萤石脉之中，与萤石颗粒常呈线状接触关系。羟硅铍石常与深紫色、紫色萤石共生，呈不规则状、片状，半自形或他形，粒径0.01～0.2mm。含铍镧铈矿物为矿石中微量的含铍矿物，铍以类质同象形式存在于镧、铈矿物之中，铍的原子百分含量可达14.5%，矿物颗粒大小为5～30μm，主要以半自形粒状形式呈星点状或放射状集合体形式存在。
2.6.2.4成岩成矿年龄
马汉峰、李晓峰及加拿大马尼托巴大学Fayek等分别对该矿床控矿岩体、脉岩及成矿的年龄进行了初步研究，控矿的杨庄花岗斑岩体形成年龄为309.3Ma（单颗粒锆石U-Pb法）；小白杨河花岗斑岩岩体形成年龄为（231.40±0.85）Ma（明显偏小）。脉岩主要有辉绿岩和闪长岩，其中辉绿岩形成年龄为（254.2±1.9）Ma，闪长岩形成年龄为（298±18）Ma、（222±18）Ma（铷－锶法）。宏观与微观研究显示铀铍不是同一成矿期次，通过矿石中沥青铀矿获得铀成矿年龄为（197.8±2.8）Ma、（224±3.1）～（237.8+3.3）Ma、（97.8±1.4）Ma、（30.0±0.4）Ma；通过矿石中不同期次萤石的形成确定铍成矿年龄为（298+18）Ma、（264±12）Ma、（255+13）Ma和（249+16）Ma。
3主要成果和创新点
3.1主要成果
（1）落实白杨河特大型铀铍矿床，矿床类型独特，是我国铀铍综合勘查的首次重大突破
白杨河铀铍多金属矿床铍矿资源量达到特大型规模，铀矿资源量达到中型规模，并探明少量伴生钼矿。该矿床为较为典型的火山热液型铀铍多金属矿床，主要铍矿物为羟硅铍石，主要铀矿物为沥青铀矿，矿石矿物组合为羟硅铍石－沥青铀矿－辉钼矿，热液蚀变组合为赤铁矿化—萤石化—绿泥石化—钠长石化—碳酸盐化—锰化，矿化类型独特，是我国唯一的羟硅铍石型铀铍多金属矿床，该项成果被评为2010年度“全国十大地质找矿成果”之一。
（2）查明了白杨河矿床铀多金属矿化特征，为矿山开采提供了地质依据
通过勘查，基本查明了雪米斯坦火山岩带铀多金属矿的分布，基本查明了矿化规模、矿体埋深、矿体形态、矿体厚度及矿石品位变化规律；查明了矿石特征成分特征及存在形式。
（3）建立了“白杨河式”成矿模式及找矿模式
在雪米斯坦火山岩带铀多金属矿勘查过程中，对白杨河矿床铀多金属矿的分布规律、铀成矿规律、控矿规律进行了系统的研究，在此基础上总结出了“白杨河式”成矿模式及找矿模式，为我国北方晚古生代火山岩铀多金属矿勘查工作提供了重要借鉴。通过勘查实践，提出了五大控矿因素[7,8]:
1）接触带构造：白杨河矿床工业铀矿体主要发育于杨庄岩体的内外接触带构造上，以内接触带为主；铀矿体通常发育在距接触带几米至几十米的范围内，大的矿体均是沿接触带平行发育的平躺着的矿体，在远离接触带的岩体中或地层中发育的则是竖着的矿体；沿构造裂隙发育的规模较小的次要矿体，在矿床中所占的资源量有限。
2）断裂构造：杨庄岩体和围岩接触带附近铀矿体较为发育的原因也是接触带附近断裂构造较为发育。断裂构造既充当铀成矿流体的通道又是铀沉淀的场所，成矿流体中的铀沿着断裂或裂隙运移时，对其两侧的岩石进行渗透和交代蚀变，使溶液中的铀含量逐步提高，然后在适当的构造环境下沉淀富集就形成了铀矿化，而且铀矿化多发育在次级断裂内。
3）花岗斑岩体控矿：铀成矿作用受花岗斑岩控制明显，所有铀矿化均处于花岗斑岩体内或其边部。杨庄次火山岩体铀含量较高，后期热液很容易从中淬取出铀而形成含铀热液在有利部位富集成矿。其侵入通道可能在岩体东部第四系覆盖之下，是今后找矿的重点地段。
4）热液作用：白杨河铀矿床热液成矿作用现象明显，热液作用类型可能多样，但与铀成矿作用关系密切的可能为火山期后热液，根据其特点可分为早期中高温热液和晚期低温热液，中高温热液蚀变规模大，强度大，与铀矿化关系明显，晚期低温热液及后期脉岩作用导致的热液规模较小，可能对铀成矿起到改造作用。
5）蚀变作用：蚀变作用是铀矿化的直接表现，可作为寻找铀矿的直接标志，但在铀成矿过程中蚀变作用发育程度和强度决定形成的铀矿化的规模。蚀变规模大，说明热液蚀变持续的时间长，参与蚀变的热液体量大，其带来的物质就多，在岩石中沉淀富集的铀量就多，因而能形成较大的或较富的矿体。
与铀矿有关的蚀变主要有赤铁矿化、高岭土化、水云母化、绿泥石化、紫黑色萤石化、锰矿化。通常赤铁矿化和紫黑色萤石化在铀矿化的内带，与沥青铀矿和其他铀矿物距离较近，向外依次为高岭土化、水云母化、绿泥石化。一般规律是蚀变规模越大，强度越高，分带越清晰，铀矿化愈好。
3.2创新点
（1）勘查技术方法的综合应用
白杨河矿床铀多金属矿勘查，不仅采用了地质、物探、化探（包括井中化探）、遥感等综合技术手段，而且对火山岩型铀多金属矿的勘探类型和不同勘查阶段工程间距进行了研究，初步进行了矿床数字化建模，为实现数字勘查奠定了基础。由于不同矿种在不同勘查阶段所要求的勘探工程间距不同，为了满足不同矿种的勘查要求，采用40m×40m为基本工程勘查间距，同时满足了不同矿种的需要，这无疑对其他地区同类型矿床的勘查工程部署具有重要的指导意义和推广价值。
（2）开采（冶炼）工艺创新
白杨河矿床为铀多金属矿床，其中的铀、铍、钼矿体在空间上部分重合在一起，所开采的矿体为混合型矿石，在冶炼过程中必须采用分离技术。羟硅铍石型铍矿石在中国铍矿冶炼史上是个首例，其选矿技术是矿山开采的关键。通过科技攻关，攻克了铀、铍分离的难题，大大改进了铍矿石的溶矿方法，并获得了国家专利。
4开发利用状况
白杨河矿床铍资源量已达到特大型规模，为开发利用铍矿资源，已成立了新疆中核大地和丰矿业有限公司。公司在资源开发的同时，依托国内科研院所，在实验室条件下已完成铍的浮选试验，选出的铍精粉已达到工业一级品的要求。该铍矿床的开发利用，将有效缓解我国铍原料不足的现状[9] 。
白杨河地区铀矿地质勘查工作开始于20世纪50年代，最终落实了两个小型铀矿床。70年代在中心工地矿床由新疆生产建设兵团建工师进行了试验性开采，80年代后期矿山关停。在本轮找矿勘查中对矿床铀资源做了重新勘查评价，并对铀铍矿石做了铀铍分离的浸出工艺实验，试验结果表明，铀矿石具有浸出率高、耗酸量低等特点，可以作为伴生矿产进行综合回收利用。目前正在开展矿山综合开发建设的前期工作。
5结束语
经过近年来的勘查工作，在22～66线发现了新的铀矿体，铀矿资源量有所扩大，达到中型规模。目前杨庄岩体以东工作程度低，其顶、底界面保存完好，并在顶界面附近已发现矿化，因此，该区域是今后攻深找盲的重点地段。
区域上，雪米斯坦火山岩带长约120km，前人在白杨河矿床东部已发现了一批铀矿点、矿化点及异常点，通过近年的找矿勘查工作已发现了水根萨依一带等铀钼找矿靶区，表明雪米斯坦火山岩带具有较好的找矿潜力，有望继白杨河铀铍矿床后再落实几处铀多金属矿勘查基地。
参考文献
[1]王保群，曹祥文，谭昌年，等．新疆西准噶尔北部地区铀矿综合性区调报告[R]．核工业二一六大队，1990.
[2]刘刚，李彦龙，李炎龙，等．新疆和布克赛尔县白杨河地区1∶5万铀矿区域地质调查[R]．核工业二一六大队，2010.
[3]陈奋雄，刘刚，张雷，等．新疆和布克赛尔县白杨河矿区二号工地铍矿详查报告[R]．核工业二一六大队，2008.
[4]李彦龙，张雷，王谋，等．新疆和布克赛尔县合什哈西哈力干地区铍矿详查区外围（东段）铍矿详查[R]．核工业二一六大队，2009.
[5]李彦龙，张雷，朱明永，等．新疆和布克赛尔县白杨河矿区东段铀－稀有金属矿详查[R]．核工业二一六大队，2010.
[6]王谋，李彦龙，张雷，等．新疆和布克赛尔县合什哈西哈力干地区铍矿详查区外围（东段）铍矿详查[R]．核工业二一六大队，2009.
[7]王谋，李晓峰，王果，等．新疆雪米斯坦火山岩带白杨河铍铀矿床地质特征[J]．矿产勘查，2012,3（1）:34-40.
[8]王谋，王果，李晓峰，等．新疆雪米斯坦火山岩带南翼铀多金属成矿控制因素分析[J]．新疆地质，2013,31（1）:71-76.
[9]张霖．白杨河矿区伴生铍的开发前景评价[M]．核工业二一六大队，2000.
我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例
[作者简介]王谋，男，1983年生，工程师。2005年毕业于石家庄经济学院资源勘查工程专业。2013年以来任核工业二一六大队地勘院项目技术部主任，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。2011年获国防科技进步二等奖1项、2010年度十大地质找矿成果奖1项、中核集团公司科学技术二等奖1项，2014年获中国地质调查局地质调查成果二等奖1项。
② 金山金矿蚀变粘土矿物组合及其特征
迄今为止，前人未对金山金矿热液流体蚀变形成的粘土矿物做过专门的研究。作者分别采集了炭质千枚岩、蚀变糜棱岩、蚀变超糜棱岩和含金石英脉样品，分离出其中的粘土矿物(主要是伊利石和绿泥石)，以研究金山金矿流体作用过程中粘土矿物的成因和特征。
一、样品的分离
首先把样品粉碎成约5mm的颗粒，用蒸馏水浸泡48h。然后按照Jackson(1979)的提纯方法用HCl和H2O2将样品中的碳酸盐、铁胶结物及有机质除去，再用常规方法从样品中提取小于2μm的粘土颗粒，分别制成厚度约3mg/cm2的粘土样品自然风干定向片(AD)，以消除样品厚度对结晶度测定结果的影响(Kisch，1991)。
二、样品的X射线鉴定
粘土矿物的鉴定是利用南京大学现代测试中心的D/Max－Ra型X射线衍射仪完成的。自然风干的样品(AD片)和经己二醇处理的样品(GL)测试条件为Cu靶，电压为40kV，电流为20mA，步宽0.01°2θ，扫描范围3°～37°，粘土矿物的含量是采用Biscaye(1965)的重量强度峰计算的。伊利石的结晶指数是测量伊利石001(1nm)衍射峰的半高宽而得到的Kubler指数(Eberl et al.，1989)。衍射峰强度比(Ir)是根据样品AD片的(I003/I001)除以GL片的(I003/I001)得到的伊利石Srodon峰强比(Srodon et al.，1984)，Ir是判断伊利石是否含有膨胀层的重要指数。伊利石的多型是利用粘土矿物(＜2μm)定向片通过XRD衍射确定的，测试条件为Cu靶，电压为40kV，电流为20mA，步宽0.01°2θ，扫描范围28°～36°。绿泥石的结晶指数是测量绿泥石I002(0.7nm)衍射峰的半高宽而得到的。粘土矿物组合中绿泥石的除去采用Longstaffe(Longstaffe，1986;Ayalon et al.，1988)的方法。
三、测试结果及讨论
金山金矿炭质千枚岩、绿泥石化千枚岩和蚀变变形岩石中的粘土矿物(＜2μm)组合、伊利石的结晶度及多型、绿泥石的结晶度列于表6－1。
表6－1金山金矿蚀变变形岩石及炭质千枚岩中粘土矿物(＜2μm)特征值
由表6－1，图6－1，图6－2可知，所有测试岩石的粘土矿物组合均为伊利石+绿泥石。其中，糜棱岩中粘土矿物伊利石的含量大于绿泥石，超糜棱岩中绿泥石的含量大于伊利石。含金石英脉中主要为伊利石。糜棱岩中伊利石的多型以2M1为常见，而超糜棱岩中则以2M1和1M居多。
炭质千枚岩的粘土矿物中，伊利石的结晶度为0.21～0.24，绿泥石的结晶度为0.25～0.26。绿泥石化千枚岩的粘土矿物中，伊利石的结晶度为0.17，绿泥石的结晶度为0.21，伊利石的多型为2M1。
整体上来看，金山金矿蚀变岩石中粘土矿物伊利石的结晶度为0.16～0.37，绿泥石的结晶度为0.17～0.36。由图6－3可知，伊利石的结晶度和绿泥石的结晶度没有明显的相关关系，因此可以认为流体作用过程中伊利石和绿泥石的形成和结晶不仅受温度、压力的控制，而且还受流体成分和围岩岩石类型的制约。
图6－1 金山金矿蚀变糜棱岩、千枚岩粘土矿物(＜2μm)X射线衍射图(AD片)Chl—绿泥石;Ill—伊利石;Feld—长石
图6－2 金山金矿蚀变超糜棱岩、含金石英脉粘土矿物(＜2μm)X射线衍射图(AD片)Chl—绿泥石;Ill—伊利石;Q—石英;Feld—长石;Cal—方解石;Corr—蒙脱石
图6－3 金山金矿粘土矿物伊利石/绿泥石结晶度关系
前人对不同程度变质带中粘土矿物结晶度的研究结果为:沸石相(＜200℃)，伊利石的结晶度为大于0.4(Δ2θ);浅层带或者近变质带(200～370℃)，伊利石结晶度为0.4～0.21(Δ2θ);浅变质带(绿片岩相)(＞370℃)，伊利石结晶度小于0.21(Δ2θ)(索书田，1995);绿泥石的结晶度为0.21～0.28(Δ2θ)。据此分析认为，金山地区区域上千枚岩、绿泥石化千枚岩所遭受的变质作用为绿片岩相，而金山金矿蚀变糜棱岩和蚀变超糜棱岩所遭受的变质作用为次绿片岩相。这说明在流体的作用下，金山韧性剪切带内发生了退变质作用。
③ 江西德兴县富家坞铜矿床
富家坞铜矿床为德兴斑岩铜矿田中重要矿床之一，位于矿田的东南端。它的大地构造单元、矿区地层和矿区构造均与铜厂和朱砂红相同，本节不再赘述。
一、侵入岩
富家坞花岗闪长斑岩在地表呈梯形，NE向长650m,NW向宽300m，面积0.2km2（图2-34）。岩体向NW310°方向下插，侧伏角40°左右。岩体向下具有明显增大的逐势，至—200m标高，水平截面积增达0.8km2，同时岩体的截面长轴方向也由NE转向NW。该岩体边界较平直，侧旁分支较少。
主岩体与围岩呈侵入接触，接触界线清楚，呈突变关系。在局部地段存在有数米宽的接触角砾岩，角砾成分主要为围岩。
主岩体对浅变质围岩造成一定程度的接触变质，通常下盘变质程度高于上盘。按变质程度划分为内、外两个带，内带为角岩带，外带为斑点状千枚岩带。
图2-34富家坞铜矿床地质图Fig.2-34Geological map of Fujiawu copper deposit
1—前震且系九都组第三岩性段；2—前震旦系九都组第二岩性段；3—前震旦系九都组第一岩性段；4—绿泥石（绿帘石）-水云母化千枚岩（变质凝灰岩）；5—绿泥石（绿帘石）-水白云母化千枚岩（变质凝灰岩）；6—石英-水白云母化千枚岩（变质凝灰岩）；7—6和7未分；8—石英-水白云母化花岗闪长岩；9—绿泥石（绿帘石）-水白云母化岗闪长斑岩；10—绿泥石（绿帘石）-水云母-钾长石化花岗闪长斑岩；11—石英闪长玢岩；12—变质辉绿岩；13—辉长-辉石岩；14—细粒长英岩；15—接触角砾岩；16—地质界线；17—片理产状；18—蚀变带界线；19—背斜和它的倾伏方向；20—向斜和它的倾伏方向；21—断层；22—黄铁矿矿山
根据地球物理资料推测，富家坞、铜厂和朱砂红三个复式小斑岩体在1800m深部汇聚为一个较大的隐伏岩体，因为在地下800多米处铜厂岩体已下插到朱砂红岩体的底部。
富家坞花岗闪长斑岩矿物，根据镜下定量统计（面积%）：石英变化于18～23，平均20.5；斜长石（主要为中长石）变化于43～55，平均48.5；钾长石变化于13～18，平均15.5；角闪石变化于7～10，平均8.3；黑云母变化于3～7，平均4.8。富家坞主岩体副矿构成分为（10-6）：磁铁矿变化于847～9674之间，平均；磷灰石为130～521，平均351；榍石为0.3～289，平均145；锆石变化于13 3～255之间，平均194。岩石化学成分列于表2-23，并与中国和世界同类岩石进行对比；表2-24为富家坞斑岩CIPW数值。现对该斑岩体的主要氧化物特征作一些评述。
表2-23富家坞斑岩岩石化学成分及对比Table 2-23Petrochemical composition of Fujiawu porphyry rock
表2-24富家坞斑岩CIPW数值（wB/%）Table 2-24CIPW value of Fujiawu porphyry（wB/%）
SiO2含量变化于64.27%～66.13%，平均为65.05%，高于中国花岗闪长岩的平均值，接近世界花岗闪长岩的平均值。Al2O3变化于15.34%～16.67%，平均为15.74%，均较中国和世界同类岩石的平均值偏低。Fe2O3+FeO变化于3.55%～4.98%，平均为4.20%，同样较中国和世界同类岩石的平均质偏低。MgO变化于1.36%～2.90%，平均为1.69%，相对较中国和世界花岗闪长岩的平均值低。CaO变化于2.89%～4.66%，平均为3.57%，比中国和世界花岗闪长岩的平均值稍低。Na2O+K2O变化于6.37%～7.65%，平均为7.08%，高于中国和世界花岗闪长岩的平均值；尤其K2O含量更高，构成斑岩岩石学的主要特征。
富家坞花岗闪长斑岩体内石英钾长石脉的K-Ar同位素年龄为157Ma，该矿围岩内石英钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152Ma。
二、矿床地质
矿体：富家坞矿体形态产状特征如表2-25和图2-35。含铜斑岩岩株的中轴线向NW倾伏，倾伏角40°～20°。岩体顶部矿体已被剥蚀，保留较好的是岩株上部周围接触带矿体，故矿体形态呈倾向北西的空心筒状体，水平切面为环形。铜钼矿化富集中心与外内接触带的构造断裂和裂隙密集带大致吻合。铜矿化强度大致与接触带相对称，单一铜矿体分布于矿床的深部，尤其是斑岩体的大部接触带。主矿体内部矿化连续性甚好，包含的夹石甚少。
表2-25富家坞矿体形态产状特征Table 2-25Morphological feature and occurrence of ore bodies in Fujiawu copper deposit
图2-35富家坞矿体的剖面和平面形态Fig.2-35Plan and section showing the shape of Fujiawu ore body respectively
1—Cu（0.4%）矿体；2—花岗闪长斑岩
矿石矿物：富家坞的矿石矿物与铜厂的基本相似，可参考铜厂一节的叙述，本节不再赘述。主要金属硫化物在矿石中的分布，富家坞矿床的镜下统计如下：黄铁矿3.30%，黄铜矿1.39%，辉铜矿0.053%。黄铁矿：黄铜矿：辉钼矿为2.4∶1:0.038。黄铜矿在铜矿物中占90%以上，其次为斑铜矿、黝铜矿和辉铜矿。
矿石结构构造：与铜厂的基本相似，本节不再赘述。
矿石储量、品位及化学成分：富家坞矿床有铜储量257.26万吨，铜品位为0.501%；钼储量为167845t，钼品位为0.033%；伴生金含量0.055g/t，钴含量为0.0024%，硒含量为0.0015%。原生矿石以原生硫化铜为主，通常占铜储量的90%左右，次生硫化铜占5%～10%，氧化铜和硫酸铜小于5%。工业利用元素除铜外，伴生有益元素有铜、金、银、铼、镍、钴、硫、硒、碲、钛、钾、铂族元素等。矿石中有害杂质元素主要为砷、锌、镁等。砷平均为0.007%，锌含量通常小于0.01%，氧化镁一般小于2%，符合现行工业指标要求。
三、围岩蚀变
富家坞矿床的围岩蚀变基本与铜厂的相似，只是蚀变矿物含量有所差异，为此列表2-26可与铜厂的进行对比。
表2-26富家坞斑岩铜（钼）矿各蚀变带岩市的矿物成分变化对比Table 2-26Mineral content of rock in alteration zones of Fujiawu porphyry-type Cu（Mo）deposit
注：＊以×10-6计；其他含量以%计
下面对富家坞矿床蚀变过程作些说明：
钾硅酸盐蚀变：主要以石英-钾长石脉形式出现，测得钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152～157Ma，与花岗闪长斑岩K-Ar同位素年龄163Ma相差甚短，说明钾硅酸盐蚀变等随斑岩岩浆晚期形成，是斑岩岩浆晚期独立流体相与已结晶的斑岩和邻近围岩成生交代反应的结果。钾硅酸盐蚀变产物主要为钾长石，其次为黑云母、硬石膏和钠长石等。
石英-绢云母-绿泥石化：蚀变绢云母的K-Ar同位素年龄为112Ma，此时花岗闪长斑岩结晶已有很长时间隔。在此段时间内，构造运动使上部斑岩接触带发生密集裂隙带，但下部岩浆房还在继续排放富碱质富挥发性流体，并带动天水对流循环，形成混合流体相，最终使接触带周围岩石（斑岩和千枚岩等）发生以水解为主的交代作用。角闪石和黑云母分解成绢云母和石英等，铁质与硫化氢结合形成大量黄铁矿，从而形成石英-绢云母-绿泥石化带。
碳酸盐-硫酸盐化：岩浆房固结的晚期，还有一些余热的作用，带动天水的对流循环，热流体的物理化学条件慢慢恢复地壳表面状态。此阶段形成的蚀变物主要为方解石、白云石、铁白云石和石膏等，其次为锰菱铁矿、萤石、重晶石和沸石等。
四、稳定同位素
硫同位素：富家坞及附近的硫磺矿的硫化物硫同位素组成如表2-27，而硫酸盐的硫同位素δ34S变化范围为—0.6‰～1.0‰，平均值为0.48‰；硫磺矿硫化物硫同位素δ34S值为0.5‰～1.3‰，平均值为0.97‰。这说明富家坞和硫磺矿硫化物硫同位素组成是均一的，基本与陨石硫比较接近。富家坞硫酸盐硫同位素δ34S变化于6.1‰～7.6‰之间，平均值为7.1‰（表2-28）。这说明与海水硫酸盐硫同位素组成有很大差别，这些硫酸盐的硫源不是来自海水硫酸盐，而是主要来自深部硫源。
表2-27富家坞矿床硫化物硫同位素组成Table 2-27Sulfur isotope composition of sulfide in Fujiawu copper deposit
表2-28富家坞矿床硫酸盐硫同位素组成Table 2-28Sulfur isotope composition of sulfate in Fujiawu copper deposit
表2-29富家坞矿床氧同位素组成Table 2-29Composition of O isotope in Fujiawu copper deposit
表2-30富家坞矿床石英中流体包裹体成分分析结果Table 2-30Composition of fluid inclusion in quartz of Fujiawu copper deposit
注：根据冶金工业部地质研究所，1984
表2-31富家坞矿床石英中流体包裹体与成矿有关元素和成分分析结果Table 2-31Composition of elements related to ore-forming in fluid inclusion of quartz in Fujiawu copper deposit
注：根据冶金工业部地质研究所，1984
氧同位素：富家坞氧同位素组成如表2-29。由表2-29表明斑岩与混合流体发生反应的演化趋势，由花岗闪长岩岩浆氧逐步演化为天水氧同位素组成。
五、流体包裹体
富家坞矿床的流体包裹体包括气体包裹体、多相包裹体、气液包裹体和含CO2包裹体，气液比通常变化于10%～40%，少数达到50%～80%。多相包裹体的子晶矿物主要有石盐、钾盐和硬石膏等。含CO2包裹体中CO2体积含量变化于10%～15%。大多数流体包裹体直径变化于5～10μm，少数达10μm以上。大多数流体包裹体均一温度变化范围在140～360℃，少数达到540～680℃。石英中硫体包裹体的成分分析测试结果如表2-30，其中液相中与成矿有关元素和组分如表2-31。
流体包裹体中主要离子比值如下：[K+]/[Na+]变化于0.144～5.245，平均值为1.557;[Ca2+]/[Mg2+]变化于0.269～6.416，平均值为2.099;[Cl-]/[F-]变化于20.433～246.077，平均值为96.560。此外，流体包裹体含有不等量成矿元素，其中铜变化于痕量至1430×10-6，铅变化于痕量至80×10-6。锌变化于痕量至1150×10-6，钼变化于痕量至220×10-6之间。
六、矿床成因讨论
富家坞铜矿产于江南台隆与钱塘坳陷交接带的隆起一侧，燕山期浅成花岗闪长斑岩岩浆侵位，热液蚀变和矿化活动均受赣东北深断裂带的控制。燕山期在婺源-德兴-弋阳-东乡一带安山质岩浆喷发，浅成—超浅成斑岩体侵位属于本期中酸性火山喷发的一个有机的组成部分，很可能属于本次火山喷发的管道相。中元古界双桥山群由于富含成矿金属组分，被一部分地质学家作为矿源层看待。矿体产于燕山期钙碱性复式花岗闪长斑岩小岩株的顶部和周围围岩，认为属于成矿的主要“贡献者”。富家坞矿床的热液蚀变和矿化等主要地质特征均可以与较典型的斑岩型矿床进行对比，故将其划为斑岩型铜（钼）矿床。