106 世界地质第 37 卷 Keywords:Husaburaniumdeposit;alaskite typeuraniumdeposit;damaraorogenicbelt;namibia 0 引言纳米比亚湖山铀矿 ( 或称为罗辛南铀矿 ), 是近年来纳米比亚境内发现的又一世界级白岗岩型铀矿

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1 第 37 卷第 1 期 2018 年 3 月 世界地质 GLOBALGEOLOGY Vol 37 No 1 Mar 2018 文章编号 : (2018) 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 张怀峰 1,2 2, 陆建军 1 中国广核集团铀业发展有限公司, 北京 ; 2 南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室, 南京 摘要 : 湖山铀矿位于泛非期达马拉造山带的南部中央区带内, 构造以 NNE SSW 向穹窿和断裂为主 矿区内地层自老至新为艾杜西斯组 可汗组 罗辛组 楚斯组 阿兰蒂斯组 卡里比布组和卡塞布组, 侵入岩为寒武纪至晚新元古代花岗岩类 晶质铀矿为主要原生矿石矿物 后期热液叠加导致了铀石 硅钙铀矿和黄硅钾铀矿等热液矿物的形成以及高岭土化 蛇纹石化 绢云母化和绿泥石化等蚀变作用 矿床的形成受矿区地层 岩浆岩和构造联合控制, 矿化仅发生于 D 和 E 型花岗岩内 矿化岩体呈席状侵入于 NNE SSW 向湖山背斜转折端和翼部高应力区域, 赋存于罗辛组与可汗组不整合接触带及其上部的罗辛组, 少量赋存于楚斯组内 矿区内构造 岩浆事件可划分为四个阶段, 铀成矿作用与第四阶段构造 岩浆事件密切相关, 含矿 D 和 E 型花岗岩为后造山伸展环境下富铀阿巴比斯基底重熔形成 关键词 : 湖山铀矿 ; 白岗岩型铀矿 ; 达马拉造山带 ; 纳米比亚 中图分类号 :P619 14;P611 1 文献标识码 :A doi: /j isn Geologicalcharacteristics,ore controlingfactorsandgenesisanalysis ofhusaburanium depositinnamibia ZHANGHuai feng 1,2,LUJian jun 2 1 UraniumResourcesCompanyLimited,ChinaGeneralNuclearPowerCorporation,Beijing100029,China; 2 StateKeyLaboratoryofMineralDepositResearch,DepartmentofEarthSciences,NanjingUniversity,Nanjing210093,China Abstract:HusaburaniumdepositislocatedinsouthcentralzoneofDamaraorogenicbelt,whichwasformed duringpan AfricanperiodandischaracterizedbythedevelopmentofNNE SSW trendingdomesandfaults.the stratigraphicsequenceinhusaburaniumdepositfromoldtonewconsistsofetusis,khan,r?sing,chuos,aran dis,karibibandkuisebformationsandtheintrusiverocksarecomposedofcambriantolateneoproterozoicgran ites.uraniniteisthemainprimaryoremineral.laterhydrothermalsuperimpositionresultedintheformationofhy drothermaloremineralssuchascofinite,uranophaneandboltwoodite,andalsoledtohydrothermalalteration,e. g.kaolinization,serpentinization,sericitizationandchloritization.uranium mineralizationisjointlycontroledby stratigraphy,intrusiverocksandstructureswithinminearea.mineralizationonlyoccuredind ande typegran iteswhichmainlyintrudedintohingeandhighstreszoneofthehusabanticlineandoccuredmainlyinunconform ityinterfacebetweenkhanandr?singformationsandinr?singformation,withonlysmalamountinchuos Formation.Tectono magmaticeventswithinmineareacanbedividedintofourstages,amongwhichuraniumminer alizationtookplaceintheforthstage.thed ande typegranitescloselyrelatedtouranium mineralizationare formedfrompartialmeltingofuranium richabbabisbasementinapostorogenicextensionalenvironment. 收稿日期 : ; 改回日期 :

2 106 世界地质第 37 卷 Keywords:Husaburaniumdeposit;alaskite typeuraniumdeposit;damaraorogenicbelt;namibia 0 引言纳米比亚湖山铀矿 ( 或称为罗辛南铀矿 ), 是近年来纳米比亚境内发现的又一世界级白岗岩型铀矿, 位于纳米比亚埃龙戈省境内, 距斯瓦科普蒙德镇约为 70km, 位于世界著名的罗辛白岗岩型铀矿南部约 5km 处, 地表多数被纳米布沙漠所覆盖 湖山铀矿有 EPL3138 和 EPL3439 两个勘探权区和 ML171 一个采矿权区, 勘探权区面积约为 634km 2, 采矿权区面积为 110 1km 2 勘探权区和采矿权区内发现有 1 6 号带 MiddleDome GarnetValey Ida Center 和 Holand sdome 等矿段, 共计获得远景资源量 29 3 万 t(u 3 O 8 )( 图 1), 其中可采矿体位于 1 号带和 2 号带内, 共计保有储量 15 6 万 t Fig 1 图 1 湖山铀矿勘探权区和采矿权区内矿段分布图 DepositsectionsdistributionmapwithinHusabexclusiveprospectingandmininglicenses

3 第 １期 张怀峰 陆建军 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 纳米比亚白岗岩型铀矿是铀矿床的重要类型 近年来 随着地质找矿工作的不断深入 罗辛铀矿 ｕｄ ｎｍｕｓ 瓦 周边区域发现了湖山 欢乐谷 Ｇ １０７ 资料 １ 成矿地质背景 伦西亚 Ｖ ｌ ｎｃ Ｇ ｎ ｋ ｎｔ ｓ和 Ｉ ｄ穹窿等一 ８２ ０ ５ ００Ｍ之间的泛非造山事件为地球演化 批与白岗岩密切相关的铀矿床 点 国外学者对 历史中的重要造山事件 ８ 大量板块和地体的聚 罗辛铀矿进行了大量研究 对其地质特征进行了总 合及增生作用形成了一系列贯穿整个南半球的大陆 国内研究 ｍ ｒ Ｏｒ ｇ ｎ 属于 造山带 ９ 达马拉造山带 Ｄ 人员近几年也对欢乐谷地区的白岗岩型铀矿开展了 泛非造山带的一部分 为南部克拉哈里克拉通和北 成矿 流 体 铀 矿 物 学 及 矿 石 结 构 构 造 等 方 面 研 部刚果克拉通斜向碰撞的结果 １０ 造山带在纳米 究 ４ ７ 目前 对于白岗岩型铀矿的成矿机制和成 比亚境 内 主 要 由 沿 海 Ｋ ｋ造 山 带 沿 海 分 支 矿规律已有了初步的认知 然而 白岗岩型铀矿的 ｍ ｒ 造山带 内陆分支 组成 Ｋ ｋ造 和内 Ｄ 控矿因素和矿床成因有待进一步研究 本文通过湖 山带沿纳米比亚大西洋海岸线呈北北西向延伸至安 山铀矿大量的野外工作和室内研究 并结合前人白 哥拉和刚果民主共和国境内 被称为西刚果造山 岗岩型铀矿床研究成果的综合整理分析 总结了湖 带 １１ 达马拉造山带沿北东方向延伸至刚果民主 山白岗岩型铀矿形成的地质背景 矿床特征 控矿 共和国境内 被称为 Ｚ ｍｂ ｚ 造山带或 Ｌｕｆ ｌ ｎ山 因素和成因 以期为该区域同类型铀矿的勘查找矿 弧 图 ２ 结 并对矿床成因提出了不同观点 １ ３ 提供参考 并为白岗岩型铀矿的研究提供基础地质 图 ２ 寒武纪早期冈瓦那大陆内造山带分布简图 １２ １３ Ｆ ｇ ２ Ｌ ｃ ｔ ｎ ｆ ｒ ｇ ｎ ｃｂ ｌ ｔ ｓ ｎｇ ｎｄｗ ｎ ｔｅ ｒ ｌ ｙｃ ｍｂｒ ｎ

4 世 １０８ 界 １ ４ Ｋ ｋ造山带形成时间约为 ５ ８ ０ ５５０Ｍ 为刚果 克 拉 通 和 里 约 热 内 卢 克 拉 通 碰 撞 作 用 形 ｒ ｐ 成 １５ 部分学者认为其和纳米比亚南部的 Ｇ 质 第 ３７卷 造山带指穿越纳米比亚中部和东北部的 ＮＥ ＳＷ 向 分支 １８ 基于岩石种类 构造特征 变质程度和地球物 理特征 以线性构造带为界 １９ 达马拉造山带由 达马拉造山带 内陆分支 形成时间约为 ５ ３０ 南向北可划分为不同区带 ２０ 南部前陆和陆地沉 ５ １０Ｍ 为大洋闭合时克拉哈里克拉通俯冲至刚果 积带 南部边缘带 南部区带 奥卡汉贾线性构造 造山带共同构成了达马拉造山带的沿海分支 １ ０ １ ６ 地 １ ７ 达马拉造山带 带 南部中央区带 北部中央区带 北部区带 北 内陆分支 和 Ｋ ｋ造山带 沿海分支 均为达 部前陆和陆地沉积带 图 ３ 纳米比亚白岗岩铀 马拉造山带组成部分 但 Ｋ ｋ 造山带特指纳米比 矿 包含湖山铀矿 多发育于南部中央区带 克拉通之下发生碰撞作用形成 亚西北部大西洋沿岸的 ＮＮＷ Ｓ ＳＥ向分支 达马拉 图 ３ 达马拉造山带的分带特征 ２１ ２３ Ｆ ｇ ３ Ｚ ｎ ｔ ｎ ｆｄ ｍ ｒ ｒ ｇ ｎｂ ｌ ｔ

5 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 109 南部中央区带具有复杂的构造历史, 至少遭受 4 次构造变形事件, 分别被命名为 D1 至 D4 [3,24] D1 为区域性事件, 为霍马斯海闭合初期阶段, 大洋板片的俯冲使刚果克拉通边缘转变为主动大陆边缘, 造成南部中央区带的推覆挤压变形作用 D1 事件的具体时间尚无定论, 但早于 564Ma [25] D1 事件产生了一系列 N S 至 NW SE 向延伸的等斜褶皱 逆冲推覆断层相关的褶皱 低角度逆断层和平行于层面的穿插裂理 [26] D2 为区域性构造事件, 为霍马斯海闭合过程中大洋板片继续俯冲, 导致克拉哈里与刚果克拉通发生碰撞, 使南部中央区带进一步遭受推覆挤压变形作用 D2 事件的时间约为 555~550Ma [18], 产生了一系列非共轴的紧密至等斜的北倾至横卧褶皱, 同时形成了大量断面向北倾斜的挤压逆冲推覆和走滑构造 [27 30] 本期挤压变 [27] 形构造作用常在岩层内形成石香肠构造和挤入式构造, 导致达马拉盖层常褶皱于阿巴比斯基底之内 [31,32] D3 为区域性构造事件, 为克拉哈里与刚果克拉通碰撞后俯冲至刚果克拉通之下, 导致南部中央区带再一次遭受推覆挤压变形作用 D3 事件的时间约为 542Ma [18], 其应力强度变化较大 [31], 形成共轴且轻微倾伏的北东向延伸的直立褶皱 [27 32] D3 推覆挤压构造形成的穹窿叠加于早期的 D2 推覆挤压构造形成的穹窿之上, 造成穹窿间的互相作用, 形成了南部中央区带内 NE SW 向穹隆构造 [27,31,32] D4 事件为局部构造事件, 仅在南部中央区带的部分地区发育, 为俯冲板块向深部俯冲过程中发生折断, 导致软流圈上涌而形成后造山伸展变形作用 D4 事件的时间约为 516~505 Ma [3], 变形以韧性向脆性的过渡转变为特征 [3], 在可汗组和罗辛组地层内形成密集的 NNE 向左旋剪切断裂 2 矿床地质特征 湖山铀矿可采资源来自 1 号和 2 号带矿体, 储量分别为 7 05 万 t(u 3 O 8 ) 和 8 56 万 t(u 3 O 8 ), 矿体的南北长度分别约为 3km 和 2 5km, 矿体的延伸深度达 400 多 m( 图 4) 矿床顶部均被千岁兰平原第四纪沉积物所覆盖, 航磁解译和岩芯钻探表明区内地层主要为诺斯比群可汗组及斯瓦科普群罗辛组 楚斯组 卡里比布组和卡塞布组, 部分区域发育阿兰蒂斯组 1 号带矿体赋存于背斜转折端, 转折端处的楚斯组和部分罗辛组由于遭受风化作用而缺失 ;2 号带矿体同样赋存于背斜转折端, 转折端处的部分楚斯组地层遭受剥蚀作用, 罗辛组地层保存完整 矿区发育北东向的穹窿和断裂构造, 可汗峡谷内出露地层构成的可汗峡谷背斜和湖山复式背斜构成了矿区的西部和东部边界, 边界间为宽度约 6km 的 NNE SSW 向构造带 ( 图 4) 湖山铀矿内侵入岩主要为早寒武纪至晚新元古代花岗岩类, 侵入顺序为 Salem 花岗岩 红色花岗岩 灰色花岗岩和浅色花岗岩 浅色花岗岩发育有 B 型 C 型 D 型 E 型和 F 型花岗岩,A 型花岗岩未见发育 [33,34] E 型花岗岩被认为与 D 型花岗岩同期, 为 D 型花岗岩遭热液蚀变的产物 [35] 湖山铀矿 1 号带矿化岩体主要侵入于湖山北部穹窿的东翼, 少量矿体在南部呈钩状分布于穹窿的转折端和西翼, 矿体走向变化于 0 ~20, 倾角变化于 35 ~80 ( 图 4 图 5) 2 号带矿化岩体呈近似平整的鞍型侵入于湖山南部穹窿, 矿体主要侵入穹窿北部区域的转折端及两翼, 矿体的走向变化于 30 ~170, 矿体的倾角较 1 号带缓, 多变化于变化于 5 ~30 ( 图 4 图 6) 湖山铀矿的成矿类型为白岗岩型铀矿, 后期遭受不同程度的热液叠加成矿和热液蚀变 [35] 矿体主要产出于 D ( 图 7a b) 和 E 型花岗岩内部 ( 图 7c d), 矿化岩体主要侵入可汗组与罗辛组不整合接触带及其上部的罗辛组内, 少量侵入楚斯组内 构造带和地层不整合接触带内常发育岩浆演化后期由石英和云母组成的脉状高品位矿体 罗辛组内矿体围岩为大理岩 钙硅酸盐岩 石英岩 角闪石片岩 黑云母片岩及堇青石片麻岩, 楚斯组内矿体围岩多为黑云母片岩 石榴子石片岩和花岗质混合岩 高品位矿化岩体主要产于罗辛组富含硫化物的堇青石片麻岩内或构造断裂带内 后期热液作用导致成矿岩体内铀发生活化运移, 沿着断裂破碎带造成矿化岩体发生热液叠加富集, 形成铀石 硅钙铀矿和黄硅钾铀矿等热液铀矿物, 伴随轻微高岭土化 蛇纹石化 绢云母化和绿泥石化等热液蚀变作用 ( 图 7e-h) 湖山铀矿中的铀主要呈独立铀矿物形式存在, 铀矿物形式为铀的氧化物 铀钛氧化物及铀硅酸盐等, 少量以类质同象的形式存在于钍矿物内 湖山铀矿主要原生矿石矿物为晶质铀矿, 其次为少量

6 110 世界地质第 37 卷 图 4 湖山铀矿高精度航磁数据地层和构造解释图 Fig 4 FormationandstructureinterpretationofhighresolutionairbornemagneticdataofHusaburanium deposit 图 5 湖山铀矿 1 号坑 E 地质剖面图 Fig 5 Geologicalsectionof EinNo 1holeofHusaburanium deposit

7 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 111 图 6 湖山铀矿 2 号坑 E 地质剖面图 Fig 6 Geologicalsectionof EinNo 2holeofHusaburanium deposit 的钍铀矿 钛铀矿和铌钛铀矿 ; 湖山铀矿后期热液作用形成的矿石矿物主要为铀石, 其次为硅钙铀矿和黄硅钾铀矿 [35] 晶质铀矿一般粒径较大, 常被造岩矿物如斜长石 黑云母包裹 黄硅钾铀矿主要沿破碎带和断裂面分布, 其次呈巢状分布于蚀变花岗岩晶洞内, 少量分布于变质沉积岩地层内和晚期切割矿体的石英脉晶洞内 [35] 湖山铀矿的成矿岩体 成矿规律和矿物学等研究较少, 研究程度相对较低 截至目前, 仅一个成矿岩体内晶质铀矿的电子显微探针 (EMPA) 测年结果为 496±4 1Ma, 可能代表了湖山铀矿的成矿时代 [36] 3 控矿因素分析 3 1 地层控矿南部中央区带地层序列由达马拉盖层和前达马拉基底两部分组成 达马拉盖层分为下部的诺斯比群和上部的斯瓦科普群, 呈不整合状覆盖于前达马拉阿巴比斯基底之上 各地层的厚度 岩性和地层沉积时间见表 1 阿巴比斯基底被分为下部的察维西斯组 诺布组及上部的纳鲁比斯花岗质混合岩 [41] 角闪石岩常呈脉状切割阿巴比斯基底, 未见于上部达马拉盖层, 因而被认为是阿巴比斯基底内最年轻的岩浆活动的产物, 且被用作区分阿巴比斯基底和上部达马拉盖层的标志 [31] 阿巴比斯基底形成的具体时间尚不确定, 存在多期地质事件的相互叠加, 但角闪石岩内锆石 U Pb 年龄为 2027±2 3Ma [42], 表明阿巴比斯基底的形成时间早于 2Ga 诺斯比群呈不整合状覆盖于基底阿巴比斯基底之上, 由艾杜西斯组及其上部可汗组组成 艾杜西斯组沉积作用约开始于 750Ma [39,43], 地层内的岩性具有旋回性和横向变化特征, 沉积岩楔形出露特征表明其形成于半地堑环境 [18] 地层沉积过程中存在不同程度的沉降, 可能代表辫状冲积体系, 与拉伸的地质背景相吻合 [38] 受构造作用影响, 主要由石英和长石组成的艾杜西斯组在某些区域很难与底部的阿巴比斯花岗质混合岩相区分 ( 纳鲁比斯花岗质混合岩 ) [44] 与艾杜西斯组相比, 可汗组地层粒度相对较细, 主要沉积于冲积体系末端, 以河漫滩沉积和牛轭湖沉积为特征 [38] 斯瓦科普群不整合覆盖于诺斯比群之上 [20], 由下至上依次由罗辛组 楚斯组 阿兰蒂斯组 加乌部组 卡里比布组和卡塞布组组成 罗辛组具有还原性特征, 为厚度最薄且岩性种类最多的地层单元, 上部以不整合面与楚斯组为界, 岩性具有较大的横向变化特征 罗辛组可能形成于浅海还原环境, 构造沉降拓宽了河流和湖泊体系, 发生海进作用, 导致了罗辛组地层内的碳酸盐和硅质碎屑岩沉积作用 [10,38,33] 楚斯组呈不整合状沉积于罗辛组地层之上, 为冰川 海相沉积物 [45], 条带状铁矿层 (BIF) 为楚斯组顶部标志, 地层的沉积可能与全球范围内的 710Ma± 司图特冰期 (Sturtian) 事件有关 [46] 阿兰蒂斯组沉积于楚斯组混积岩的上部, 其沉积环境和罗辛组相似, 多数为还原环境, 地层内的碳酸岩沉积具有旋回性特征 加乌部组混积岩在底部局部存在, 沉积于阿兰蒂斯组之上, 地层沉

8 １１２ 世 界 地 质 第 ３７卷 ｂ Ｄ型花岗岩矿石 主要由灰黑色石英 乳白色长石和少量黑云母组成 晶质铀矿为主要矿石矿物 ｃ ｄ Ｅ型花岗岩矿石 主要由灰黑色石 英 粉红色长石和少量黑云母组成 晶质铀矿为主要矿石矿物 ｆ Ｄ型矿化花岗岩发生高岭土化 蛇纹石化 绢云母化和绿泥石化等后期热液蚀 ｈ 构造带内由石英和云母组成的高品位矿体 遭受绢云母化和绿泥石化等热液蚀变 晶质铀矿为主要矿石矿物 伴有黄 变 红色矿物为赤铁矿 ｇ 色的黄硅钾铀矿 图 ７ 湖山铀矿的矿石类型 Ｆ ｇ ７ Ｏｒ ｔ ｙ ｐ ｓ ｎｈｕｓ ｂｕｒ ｎ ｕｍ ｄ ｐ ｓ ｔ

9 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 113 [18,20,27,28,33,37 41] 表 1 达马拉造山带南部中央区带地层简表 Table1 SimplifiedstratigraphicsectioninsouthcentralzoneofDamaraorogenicbelt 群亚群组厚度 /m 岩性年龄 卡塞布组 Kuiseb 3000 富黑云母长英质片岩 黑云母 石榴子石 堇青石片岩 ; 少量角闪石片岩 石英岩 钙硅酸岩和大理岩 ; 部分区域发育石墨片岩含有钙硅酸岩透镜体 斯瓦科普群 Swakop 霍玛斯 Khomas 卡里比布组 Karibib 加乌部组 Ghaub 阿兰蒂斯组 Arandis 大理岩 白云岩 黑云母片岩 石英片岩 钙硅酸 700 盐岩和页岩 <100 落石状硅质碎屑岩 页岩和泥岩 火山岩 ~635Ma 100 片岩 钙硅酸岩 大理岩 泥质片麻岩 石英岩 楚斯组 Chuos 700 冰碛岩 含砾片岩 少量石英岩 BIF 条带 片岩 ~710Ma 不整合接触带 奥加布 Ugab 罗辛组 R?sing 200 大理岩 石英岩 砾岩 变质杂砂岩 黑云母片岩 黑云母 堇青石片岩和片麻岩 铝质片麻岩 黑云母 角闪石片岩 钙硅酸岩 不整合接触, 氧化还原界限 诺斯比群 Nosib 可汗组 Khan 艾杜西斯组 Etusis 辉石 角闪石长石质石英岩 角闪石 辉石片麻岩 铝质片麻岩 黑云母 角闪石片岩 钙硅酸岩粉 灰色层理状长石质石英岩 长石砂岩 砾岩 石英 长石质片麻岩 ; 少量黑云母片岩 大理岩 角闪岩 变质流纹岩和钙硅酸岩 ~750Ma 不整合接触 纳鲁比斯组 Narubis - 花岗岩质混合岩 阿巴比斯基底 Abbabis 诺布组 Noab - 黑云母片岩 石英岩 大理岩和钙硅酸岩 变质火山岩 ~2Ga 察维西斯组 Tsawisis - 长石质石英岩 黑云母片岩 黑云母 夕线石片岩 ; 少量角闪石片岩 大理岩和钙硅酸岩 积与世界范围内 635Ma± 的马林诺 (Marinoan) 冰川事件有关 [47] 卡里比布组几乎全由碳酸盐组成 ( 大理岩和白云岩 ), 其沉积时间为冰期之后, 沉积环境为裂谷期形成的滑塌台地周边的大陆架环境 [48] 卡塞布地层为南部中央区带最为年轻的地层, 其沉积环境为主动大陆边缘断陷内的深海平原 [49] 湖山铀矿可汗组地层厚度通常 >100m, 由下至上大致可分为 3 个岩性单元 : 下部为含透镜状石 英条带状片麻岩 ; 中部为含透辉石条带状片麻岩 条带和簇状长英质脉体 条带状粉色和白色伟晶岩 ; 上部为角闪石 黑云母 石榴子石片岩 罗辛组与可汗组之间呈不整合接触, 地层厚度约为 200 m, 岩性变化较大, 由下至上大致有 4 个岩性单元 : 最下部单元为大理岩 ( 通常在底部有蛇纹石化 ) 和互层状石英岩 钙硅酸盐 片岩 ; 次下部由片麻岩 角闪石片岩和石榴子石 黑云母片岩组成, 片麻岩内常含有瘤状或脉状堇青石和绿泥石, 此单

10 114 世界地质第 37 卷 元内通常含有热液作用形成的硫化物和石墨等还原矿物 ; 次上部单元由石英岩组成, 通常夹杂钙硅酸岩和蛇纹石化大理岩 ; 最上部单元由石英岩 钙硅质岩和片岩组成 楚斯组呈不整合状覆盖于罗辛组之上, 其厚度 <150m, 岩性主要由混积岩 黑云母片岩和石榴子石片岩组成, 混积岩底部偶尔发育有花岗质混合岩 卡里比布组厚度 >300m, 主要岩性由大理岩 片岩和白云岩组成 卡塞布组厚度约为 150m, 主要由黑云母长英质片岩和黑云母 石榴子石 堇青石片岩组成 阿兰蒂斯组地层仅在部分区域的钻孔内揭露, 岩性主要为钙硅酸盐岩和角闪石片岩 矿床范围内未发现有加乌部组地层分布 达马拉造山带南部中央区带内共有瓦伦西亚铀矿 罗辛铀矿 湖山铀矿和 Etango 铀矿等 10 余个白岗岩型矿床, 大部分矿床的矿化白岗岩主要侵入诺斯比群的上部和斯瓦科普群的下部 湖山铀矿的矿化岩体分布受地层控制明显 ( 图 5, 图 6), 造成矿化岩体层控特性的因素主要有两个 : 罗辛组内大理岩和钙硅酸盐岩的脱碳作用, 导致岩浆易发生 [50] 沸腾 作用和罗辛组含有大量的硫化物等还原介质, 使其整体处于还原环境 罗辛组下部单元内的大理岩和钙硅酸盐岩在岩浆侵入时发生脱碳作用 (CaCO 3 +SiO 2 =CaSiO 3 ( 矽卡岩 ) +CO 2 ), 二氧化碳进入岩浆导致其发生 沸腾 作用, 使岩浆内水分含量降低和黏度增加, 迫使成矿岩体 ( 白岗岩 ) 在大理岩层和钙硅酸盐岩附近发生成岩和成矿作用 [50] 罗辛组下部岩性单元内含有大量黄铁矿 磁黄铁矿 镍黄铁矿 黄铜矿和石墨等还原介质 [35], 富集的硫化物等还原介质构成了还原环境, 岩浆或流体侵入时, 硫化物 ( 尤其黄铁矿 磁黄铁矿内的 Fe 2+ ) 可为铀元素的沉淀提供还原介质, 造成六价铀元素发生还原作用而在成矿岩体内发生晶质铀矿的结晶沉淀和不断富集 [33,34] 3 2 岩浆岩控矿 南部中央区带发育不同种类的同构造期和后构造期侵入岩, 主要包含 Goas 闪长岩套 红色花岗岩 Salem 花岗岩 灰色花岗岩和席状侵入的浅色花岗岩 Goas 闪长岩套主要由钙碱性岩类组成, 为南部中央区带内最早的岩浆作用, 岩套由一系列呈独立深成岩体形式产出的变质辉长质 闪长岩至花岗 岩类岩石组成 闪长岩为岩套内主要岩类, 颜色从浅灰至深灰, 细粒至中粒结构, 叶片状和等粒状构造, 主要组成矿物为斜长石 角闪石 黑云母 石英和钾长石 [18] Goas 闪长岩套的年龄范围为 545 ~580Ma [25,43,51,52], 形成时代位于 D2 推覆挤压构造作用之前 南部中央区带转变为活动大陆边缘过程中的推覆挤压变形作用使得地壳加厚, 导致地壳下部的太古代至中元古代物质发生重熔后上侵形成 Goas 闪长岩套 [18] Salem 花岗岩是由花岗闪长岩 花岗岩和石英二长岩等一系列岩石组成的岩套 [53], 其中以二长花岗岩类居多 [18,54] 岩套内最为丰富的岩石类型为粗粒斑状黑云母花岗岩, 通常含有大量的黑云母和大条纹长石斑晶 [18] Salem 花岗岩年龄为 549 Ma [55], 与刚果和卡拉哈里板块主碰撞期相吻合, 形成时代早于或同期于 D2 推覆挤压构造作用, 为推覆挤压变形过程中地壳加厚导致底部地壳重熔作用的产物 Salem 花岗岩中, 同期于 D2 的岩体种类较多, 在这些种类中早期侵入的岩体趋向于闪长质, 后期侵入的岩体则倾向于浅色花岗质岩体 [18] Salem 花岗岩源区可能具有 年轻 源区和重熔源区混合的特点, 单一年轻源区岩浆上升过程中受到卡塞布地层同化作用 [56] Salem 岩体形成时代与 Goas 岩套相近,Goas 岩套内闪长岩和 Salem 花岗岩渐变接触关系在相关文献中有大量的描述 [25,44], 这表明 Goas 岩套和 Salem 类型花岗岩之间可能存在相关性 红色花岗岩 包括不同花岗岩类型 : 片麻状红色花岗岩 均质红色花岗岩和浅黄色花岗岩, 但不同的类型均具有同时代和同源区特征 [44,57] 红色花岗岩 均含有大量钾长石, 铁镁质矿物较少, 通常含有富铝矿物 ( 矽线石 石榴子石和白云母 ), 年龄约为 534Ma [58], 其形成比 Goas 和 Sa lem 花岗岩晚, 岩体形成时代同期或晚于 D3 推覆挤压构造作用时代, 可能为地壳的叠置加厚导致底部的中下地壳界面温度升高到 700 以上, 引起片麻质岩石重熔作用的产物 片麻状红色花岗岩仅在背斜构造内斯瓦科普群的下部出现, 被认为是艾杜西斯组内长石砂岩或前达马拉片麻岩原地熔融的产物 [18,27,44,54,59] 灰色花岗岩较红色花岗岩年轻, 岩性多为二长花岗岩, 常侵入阿巴比斯基底和诺斯比群内, 少量

11 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 115 侵入斯瓦科普群, 为 D3 推覆挤压变形构造后地壳伸展环境下壳源物质减压熔融作用产物 结合野外相互切割关系和组构特征, 灰色花岗岩被划分为 3 个不同的侵入期次 [35] : 较老期次花岗岩趋近于闪长岩特征, 其呈均质构造, 黑云母常具有较强的定向排列组构特征, 形成年龄约为 520Ma [60] ; 中间期次岩体具有斑状结构, 粒度较早期和晚期的岩体粗, 常含有长石巨晶 ; 最年轻期次的岩体颜色最浅, 发育数量最少, 黑云母粒度 <1mm 且具定向组构特征 最年轻期次的岩体侵入前两个期次岩体, 并呈捕掳体形式出现在更晚期的浅色花岗岩内 通过围岩关系 长石种属 颜色 侵入规模 与构造关系以及副矿物种类等, 南部中央区带呈席状侵入的浅色花岗岩大致被分为 6 种类型 [33,34], 分别为 A 型 B 型 C 型 D 型 E 型和 F 型花岗岩, 各种类岩体均形成于后 D3 至后 D4 构造事件, 为后造山伸展环境下地壳物质减压熔融作用的产物 A 型花岗岩在 6 类花岗岩中形成时间最早, 主要由石英 钾长石 斜长石及黑云母组成 ; 岩石常呈浅灰白 浅红色, 粒度较细, 具有微弱叶理, 通常发育石香肠和褶皱构造 ; 岩体发育较少且脉幅较窄, 常侵入于基底和盖层交界处高应力区域 B 型花岗岩主要由石英 微斜长石 斜长石及少量的黑云母和白云母组成, 部分含有石榴子石和 ( 或 ) 电气石 ; 岩石常呈白色, 细粒至伟晶结构, 具有微弱叶理, 内部发育石香肠和褶皱构造 ; 岩体常侵入于高应力区域外部 C 型花岗岩由石英 钾长石 斜长石及少量黑云母和白云母组成, 常具有填隙结构的石英和磁铁矿 钛铁矿和电气石等副矿物 ; 岩石呈白色至浅粉红色, 两种长石粒度差异明显, 局部发育石香肠构造 ; 岩体通常分布于达马拉盖层和高应力区域, 倾向于侵入 D2 推覆挤压构造期形成的褶曲构造内 D 和 E 型花岗岩因均含有铀矿化被划分为一组, 通常被称为白岗岩 :D 型花岗岩主要由石英 钾长石 斜长石和少量黑云母及白云母组成 ; 岩石呈白色, 中粗粒结构, 岩石内石英呈烟灰色或灰黑色, 长石为乳白色 ;E 型花岗岩主要由石英 斜长石 条纹长石 微斜长石及少量黑云母和白云母组成 ; 岩石的颜色和粒度变化较大 E 型花岗岩以发育红色环状赤铁矿 褐铁矿氧化晕与 D 型相区分 [61], 但 D 和 E 可能为同一种花岗岩, 仅是 E 型花岗岩受到了后期流体的强烈氧化作用, 使得花岗岩体内的铀重新活化, 并在岩体内形成红色氧化晕 [35] F 型花岗岩主要由石英 钾长石 斜长石和少量黑云母组成, 通常含有磁铁矿和 ( 或 ) 钛铁矿 ; 岩石以显著的乳白色石英和大颗粒红色长石为特征 湖山铀矿发育侵入岩由老至新依次为 Salem 花岗岩 红色花岗岩 灰色花岗岩和席状侵入的浅色花岗岩 Salem 花岗岩出露于 SalemDome 区域, 岩石类型为粗粒斑状黑云母花岗岩, 含有大量的黑云母和大的条纹长石斑晶 ( 图 8a), 通常被后期较为年轻的席状侵入的浅色花岗岩类侵入 红色花岗岩 ( 图 8b) 在湖山背斜西部与千岁兰向斜的连接处产出, 位于斯瓦科普群的下部与基底接触带, 可能为艾杜西斯地层长石砂岩或者前达马拉片麻岩原地熔融的产物 [18,27,54,59] 灰色花岗岩主要出露于湖山背斜东部的灰色花岗岩向斜内, 按照岩体的结构特征可分为粗粒黑云母花岗岩 ( 图 8c) 和细粒黑云母花岗岩 ( 图 8d), 内部穿插后期年轻的浅色花岗岩 湖山铀矿内的浅色花岗岩种类研究程度较低, 结合岩芯观察, 部分地区可能侵入有 B 型 ( 据 Sa lem 岩芯观察 ) ( 图 8e) 和 C 型花岗岩,D 型 ( 图 8f) E 型 ( 图 8g) 和 F 型花岗岩 ( 图 8h) 则广泛发育 达马拉造山带中央区带发育的侵入岩中, 出露的岩体 300 多个, 总面积约 75000km 2, 其中 96% 为花岗质岩石,4% 为钙碱系列的辉长质和花岗闪长质岩石 [20] 近年来, 南部中央区带内获得的一些高精度岩体定年数据 ( 表 2), 岩体的形成为寒武纪至古元古代 南部中央区带内各铀矿床地质研究工作表明, 矿区发育的各类型花岗岩中, 仅 D 型和 E 型浅色花岗岩与铀矿化关系密切, 其他类型岩体内均未发现有铀矿化作用 瓦伦西亚铀矿床和欢乐谷铀矿床含矿 D 型花岗岩的形成年龄分别为 506±8 1Ma 和 497±5 5Ma [42,64], 表明与铀矿化关系密切的 D 型花岗岩的形成时代为寒武纪 湖山铀矿岩芯观察和品位分析工作表明, 铀矿化仅与矿区内发育的 D 型和 E 型花岗岩 (E 型为 D 型花岗岩蚀变形成 ) 有关, 具有明显的成矿专属性 湖山铀矿 D 型花岗岩与瓦伦西亚和欢乐谷铀矿床内含矿 D 型花岗岩的地质特征相似, 表明其为同一期次花岗类 湖山铀矿 D 型花岗岩内晶质铀矿

12 １１６ 世 界 地 质 第 ３７卷 Ｓ ｌ ｍ型粗粒斑状黑云母花岗岩 含钾长石斑晶和大量黑云母 黑云母轻微绿泥石化 ｂ 均质红色花岗岩 由钾长石和云母组成 ｃ 灰色花岗岩 类型中的粗粒黑云母花岗岩 形成期次较早 ｄ 灰色花岗岩类型中的细粒黑云母花岗岩 形成期次较晚 含石榴子石 Ｂ型浅色花岗岩 ｆ Ｄ型花岗 Ｅ型花岗岩 为 Ｄ型花岗岩蚀变产物 ｈ Ｆ型花岗岩 以乳白色石英和红色长石为特征 岩 以灰黑色石英和乳白色长石为特征 ｇ 图 ８ 湖山铀矿不同类型花岗岩手标本照片 Ｆ ｇ ８ Ｈ ｎｄｓ ｐ ｃ ｍ ｎｐｈ ｔ ｓ ｆｄ ｆ ｆ ｒ ｎｔｇ ｒ ｎ ｔ ｔ ｙ ｐ ｓ ｎｈｕｓ ｂｕｒ ｎ ｕｍ ｄ ｐ ｓ ｔ

13 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 117 表 2 南部中央区带内花岗岩类年龄 Table2 Agesofgraniticrocksinsouthcentralzone 岩性 地区 岩性 年龄 分析方法 参考文献 IdaDome 眼球状花岗岩 2038±5 0Ma 锆石 U Pb [62] 基底 可汗河花岗片麻岩 1038±58 0Ma SHRIMP 锆石 U Pb [63] 阿巴比斯角闪岩 2027±2 3Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] Neikhoes 变辉长岩 549±11 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Oamikaub 花岗岩 556±10 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb 花岗闪长岩 564±12 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Goas 闪长岩套 MonRepos 石英二长花岗岩 558±8 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Okongava 闪长岩 562±6 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Palmental 二长花岗岩 558±13 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Gamikaub 闪长岩 569±8 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [51] Audawib 变辉长岩 573±9 0Ma 570±6 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb LA ICP MS 锆石 U Pb Okatuwo 闪长岩 568±3 0Ma LA ICP MS 锆石 U Pb Salem 型花岗岩 Stinkank 花岗岩 549±11 0Ma 锆石 U Pb [55] 红色花岗岩 Palmenhorst 花岗岩 535 6±7 2Ma 独居石 [42] 539±17 0Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] Goanikontes 花岗岩 517±7 0Ma 锆石 U Pb [58] 灰色花岗岩 Palmenhorst 晚期黑云母花岗岩 519 1±4 2Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] 早期黑云母花岗岩 520 4±4 2Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] IdaDome 黑云母花岗岩 542±6 0Ma 锆石 U Pb [62] A 型欢乐谷浅色花岗岩 547 4±3 6Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [64] B 型 IdaDome 含石榴子石浅色花岗岩 520 3±4 6Ma 独居石 [42] 514 1±3 1Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] 欢乐谷浅色花岗岩 537 8±4 3Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [64] C 型 D 型 IdaDome 浅色花岗岩 530 1±5 4Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] 欢乐谷 浅色花岗岩 525 4±2 6Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [64] 瓦伦西亚 矿化花岗岩 506±8 1Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] 欢乐谷 浅色花岗岩 497±5 5Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [64] IdaDome 粉色伟晶岩 515±10 0Ma SHRIMP 锆石 U Pb [42] F 型 可汗河伟晶岩 518±2 0Ma 榍石 [65] 欢乐谷浅色花岗岩 ±4 3Ma LA ICP MS 锆石 U Pb [7] 形成的年代为 496±4 1Ma [36], 与瓦伦西亚和欢乐谷 D 型矿化花岗岩的年龄相近, 表明达马拉造山带中央区带具有明显的区域成矿规律,D 和 E 型含矿花岗岩形成于同一时代 3 3 构造控矿南部中央区带构造特征是发育 NNE SSW 向的穹窿构造和断裂, 受此两类构造的影响, 含矿白岗岩大多数分布在穹窿构造边缘和千岁兰断裂的两

14 118 世界地质第 37 卷 侧, 赋存于达马拉盖层变质沉积岩中 白岗岩型铀矿床 ( 矿段 ) 包含瓦伦西亚铀矿 罗辛铀矿 湖山铀矿 Goanikontes 农场附近的 Etango 铀矿 Ida Dome 铀矿和 Hildenhof 铀矿等, 现今处于开采状态的仅为罗辛和湖山铀矿 ( 图 9) [24] 图 9 南部中央区带各穹窿和铀矿床分布图 Fig 9 Domesofsouthcentralzoneandtheirasociatedprimaryuranium deposits 受 D1 至 D4 构造事件叠加作用的影响, 湖山铀矿内发育有大量穹窿和断裂构造 ( 图 4) 可汗峡谷背斜和湖山复式背斜构成了矿床的西部和东部边界, 中间为宽度约 6km 的 NNE SSW 向构造带, 称为中央构造带 中央构造带以大型断裂和推覆构造为界, 可划分为不同的次级构造单元 中央构造带内穹窿构造可分为西北部边界的千岁兰向斜 西南部边界的 Guertel 向斜 中部的湖山背斜 中部的灰色花岗岩背斜 东部背斜 东部布卢姆霍夫向斜和东部平原向斜等 ; 中央构造带内的主要断裂分为西部边界的湖山西部断裂 中部的 Ida 断裂 ( 向南分为 Ida 西部断裂和 Ida 断裂两个分支 ) 和东部边界的平原断裂等 湖山西部断裂带为断面向西倾斜的斜冲左行走滑断裂, 在西北部将湖山背斜与其西部的千岁兰向 斜相分隔, 在南部将千岁兰向斜和 Guertel 向斜相分隔 Ida 断裂带沿 NNE SSW 方向延伸约 50 km [66], 并在 Ida 断裂连接带处截断 Ida 西部断裂分支, 两个断裂的性质均为断面向西倾斜的左行逆冲走滑断裂,Ida 断裂形成时代与 D4 造山后伸展构造同期,Ida 西部断裂形成于 D4 造山后伸展构造晚期 平原断裂带为断面向西倾斜, 倾角较陡的推覆断裂, 使得罗辛组地层推覆于较为年轻的灰色花岗岩向斜之上 可汗峡谷背斜内, 达马拉盖层变质沉积岩发生斜向走滑推覆, 内褶或逆冲于前达马拉阿巴比斯基底地层内 [42] 湖山背斜西翼与千岁兰向斜东翼相接, 背斜向西南延伸与 Guertel 向斜相接 千岁兰向斜东翼和湖山背斜的西翼发生地层倒转和次级褶皱 [27] 湖山铀矿东部的灰色花岗岩向斜以 Ida 断

15 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 119 裂带与西部的穹窿构造相隔, 整个向斜由灰色花岗岩侵入卡里比布或卡塞布地层之上形成 [18], 又被称作灰色花岗岩 NNE SSW 延伸带 [35] 2 个向斜和 1 个背斜位于灰色花岗岩向斜的东部, 均与灰色花岗岩向斜以断裂为界, 其从南向北的顺序分别为 : NNE SSW 向延伸的以卡塞布组为核心的平原向斜 NE SW 向延伸的布卢姆霍夫向斜以及 NE SW 延伸的以艾杜西斯组为核心的东部背斜 [35] 湖山背斜为 D3 构造事件叠加于 D2 构造事件之上形成的 NE SW 向延伸的穹窿构造, 其轴面呈直立至 NW 向倾斜, 轴部向南倾伏, 西部和东部分别以湖山西部断裂和 Ida 断裂为界 湖山背斜的北部为双倾伏背斜, 由两个紧闭且拉长的 NNE SSW 向延伸 轴面向西和 WNW 向倾斜的非对称穹窿组成, 分别称为湖山北部穹窿和湖山南部穹窿 北部和南部穹窿之间由鞍型向斜构造分隔, 罗辛和可汗组地层在鞍型构造内急剧下褶约 400m, 鞍型构造内部发育的 NNW SSE 走向和 ENE 倾向的推覆构造将枢纽错断, 使北部和南部穹窿的枢纽近于平行 湖山铀矿 1 号矿带内矿化岩体主要沿北部穹窿的东翼分布, 在穹窿南部闭合处发生部分翻卷 ;2 号至 5 号矿带内矿化岩体受南部穹窿控制, 分别沿穹窿的北部 东部和西南部分布 湖山铀矿的矿化岩体形状明显受到了湖山背斜形态的限定, 以不同角度呈席状侵入湖山背斜转折端和翼部高应力区域, 这些部位均受构造应力的影响发生扭曲和变形, 形成了张性空间, 有利于富铀白岗岩的侵位 湖山铀矿内 NNE SSW 向断裂极其发育,Ida 断裂和湖山西部断裂构成矿区内的主要断裂, 伴随局部性质的 D4 造山后伸展环境形成密集的 NNE SSW 向左旋剪切断裂和次级褶皱及局部剪切断裂 断裂为后 D3 期至后 D4 期的 D 和 E 型矿化白岗岩侵入提供了运移通道和赋存空间 ( 图 4), 使得大量白岗岩沿断裂运移, 呈席状侵入湖山背斜有利空间内形成白岗岩型铀矿床 4 矿床成因分析湖山铀矿的形成为多期多种地质作用的结果, 富铀的阿巴比斯基底杂岩体可能为白岗岩铀矿化提供了铀源 [67,68], 不同时期的构造事件 (D1-D4) 形成的断裂和穹窿分别为含铀岩浆的运移和结晶沉淀创造了通道和空间, 达马拉时期变质盖层内不同 地层间氧化还原属性的转变为岩浆内铀元素的结晶沉淀和富集提供了条件 结合达马拉造山带南部中央区带内的主要构造事件, 对湖山铀矿构造 岩浆事件和白岗岩型铀矿床的成矿模式进行了初步的总结 595~560Ma, 南部中央区带发生 D1 区域性推覆挤压构造事件, 产生了一系列南至南东向延伸的等斜褶皱 逆冲推覆断层相关的褶皱 低角度逆断层和平行于层面的穿插裂理 [26] D1 变质作用在 565Ma 前达到了峰值变质温度和压力, 分别为 700 和 6Kb [18] D1 推覆挤压构造事件之后至 D2 推覆挤压构造之前, 太古代至中元古代物质发生部分熔融作用, 形成钙碱性闪长岩类 (Goas 闪长岩套 ), 呈层状侵入到卡塞布岩层的底部 [18] 555~550Ma, 南部中央区带发生 D2 挤压构造事件, 产生了一系列非共轴的紧密至等斜的北倾至横卧褶皱, 同时形成了大量断面向北倾斜的挤压逆冲推覆和走滑构造 变质作用峰值温度和压力出现于 D2 构造事件之后, 峰值变质作用时代约为 535Ma 变质温度和压力在区带东部和西部有所差别, 区带东部的变质温度和压力分别变化于 580 ~760 和 2 5~5Kb 之间, 被称为高温低压带 [30,57,59,69 71], 区带西部的变质峰值温度和压力分别为 660 ~700 和 5~6Kb, 被称为低温高压带 [72] 约 555Ma 的前 D2 或同 D2 时期, 区带内阿巴比斯基底和部分达马拉盖层岩石发生部分熔融, 形成大规模粗粒斑状 Salem 型花岗岩, 侵入到卡塞布岩层的底部和前 D2 推覆挤压变形期形成的 Goas 闪长岩类上部 [18] 542Ma, 南部中央区带发生 D3 构造事件, 其叠加于 D2 挤压变形之上, 造成褶皱的互相作用, 形成了南部中央区带 NE SW 向穹隆构造构 [27,31,32] 同 D3 至后 D3 时期, 阿巴比斯基底和部分达马拉变沉积岩发生部分熔融形成红色花岗岩 黑云母花岗岩和 A B C F 型白岗岩 [68] 其中, 黑云母花岗岩和 A B C 型花岗岩主要由阿巴比斯基底和部分达马拉变沉积岩部分熔融形成,F 型花岗岩则主要为达马拉盖层变沉积岩部分熔融的产物 [7] 516~505Ma, 南部中央区带发生局部 D4 造山后伸展构造, 以韧性向脆性的过渡转变为特征 [3], 在可汗和罗辛组地层内形成密集的 NNE 向

16 120 世界地质第 37 卷 左旋剪切断裂 约 502Ma 的 D4 构造事件晚期, 富铀阿巴比斯基底在伸展的构造背景下发生重熔作用形成 D 和 E 型花岗岩 岩浆沿 D1~D4 构造事件叠加过程中形成的断裂及次级裂隙向上运移, 在湖山背斜转折端和翼部高应力区域就位 受罗辛组内大理岩和钙硅酸盐岩脱碳反应影响, 岩浆发生 沸腾 作用, 在大理岩和钙硅酸盐岩附近发生成岩和成矿作用 ; 罗辛组内大量硫化物还原介质的还原作用使岩浆内的六价铀元素发生还原作用而结晶沉淀且不断富集, 最终在可汗组与罗辛组接触带以及上部的罗辛组地层内形成铀矿床 后期热液作用使部分矿化岩体内铀元素发生活化和运移, 沿断裂破碎带等形成铀石 硅钙铀矿和黄硅钾铀矿等热液矿物叠加富集, 矿化岩体发生高岭土化 蛇纹石化 绢云母化和绿泥石化等热液蚀变作用 5 结论 (1) 湖山铀矿的形成受矿区地层 岩浆岩和构造联合控制 矿化岩体主要侵入可汗组与罗辛组不整合接触带及其上部的罗辛组内, 仅 D 和 E 型白岗岩为矿化岩体, 矿区内的断裂构造为岩浆的侵入提供了运移通道, 湖山背斜转折端和翼部高应力区域为铀矿化提供了成矿空间 (2) 湖山铀矿内岩浆 构造事件大致分为 595 ~560Ma 555~550Ma 542Ma 和 516~505Ma 4 个阶段, 铀成矿作用与第四阶段的构造岩浆事件密切相关 成矿花岗岩主要为富铀阿巴比斯基底在后造山伸展环境下重熔形成 致谢评审专家对本文提出宝贵的修改意见, 斯科公司高级地质工程师 GuyFreemantle 的大力支持, 在此一并表示衷心的感谢 参考文献 : [1] BerningJ,CookeR,HeimstraSA,etal.TheR sing uraniumdeposit,southwestafrica[j].economicgeol ogy,1976,71: [2] NexP,HerdD,KinnairdJ.Fluidextractionfromquartz insheetedleucograniteasamonitortostylesofuranium mineralization:anexamplefrom ther singarea,na mibia[j]. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis,2002,2: [3] BasonIJ,GreenwayG.TheR singuraniumdeposit:a productoflate kinematiclocalizationofuraniferousgran itesinthecentralzoneofthedamaraorogen,namibia [J].JournalofAfricanEarthSciences,2004,38: [4] 高阳, 范洪海, 陈东欢, 等. 白岗岩型铀矿床 : 构造和岩浆作用耦合的产物 [J]. 地质与勘探,2012,48 (5): GAOYang,FAN Hong hai,chen Dong huan,etal. Thealaskite typeuranium deposit:aproductofcoupling oftectonismwithmagmatism[j].geologyandexplora tion,2012,48(5): [5] 王生云, 范洪海, 顾大钊, 等. 纳米比亚欢乐谷地区白岗岩微量元素地球化学特征 [J]. 铀矿地质, 2013,29(5): WANGSheng yun,fanhong hai,guda zhao,etal. Geochemicalcharacteristicsoftraceelementsofalaskites ingaudeanmusarea,namibia[j].uranium Geology, 2013,29(5): [6] 陈金勇, 范洪海, 陈东欢, 等. 纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿物特征研究 [J]. 地质论评,2013, 59(5): CHENJin yong,fan Hong hai,chen Dong huan,et al.researchonthecharacteristicsofuraniummineralsof alaskite typeuranium depositinthegaudeanmusarea, Namibia[J].GeologicalReview,2013,59(5): [7] 陈金勇, 范洪海, 陈东欢, 等. 纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿石结构构造及其成因意义 [J]. 矿物岩石地球化学通报,2014,33(1): CHENJin yong,fan Hong hai,chen Dong huan,et al.textureandstructureoforeandgenesisofthealas kite typeuranium depositinthegaudeanmusarea,na mibia[j].buletinofmineralogy,petrologyandgeo chemistry,2014,33(1): [8] UnrugR.ThesupercontinentcycleandGondwanaland asembly componentcratonsandthetimingofsuturing events[j].journalofgeodynamics,1992,16: [9] GrayDR,FosterDA,MeertJG,etal.ADamaraoro genperspectiveontheasemblyofsouthwesterngond wana[c] //PankhurstRJ,TrouwRAJ,BritoNeves BB,etal.WestGondwana:pre Cenozoiccorelations acrosthesouthatlanticregion.geologicalsociety,lon don,specialpublications,2008,294: [10] StanistreetIG,KuklaPA,HenryG.Sedimentarybasi nalresponsetoalateprecambrianwilsoncycle:the DamaraorogenandNamaforeland,Namibia[J].Jour nalofafricanearthsciences,1991,13: [11] Alkmim FF,MarshakS,Pedrosa SoaresAC,etal.

17 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 121 KinematicevolutionoftheAra uaí WestCongoorogen inbrazilandafrica:nutcrackertectonicsduringthe NeoproterozoicasemblyofGondwana[J].Precambrian Research,2006,149: [12] GrayDR,FosterDA,GoscombeB,etal. 40 Ar/ 39 Ar thermochronologyofthepan African Damaraorogen, Namibia,withimplicationsfortectonothermalandgeo dynamicevolution[j].precambrianresearch,2006, 150(1/2): [13] FosterDA,Goscombe,BD,NewsteadB,etal.U Pb ageandlu Hfisotopicdataofdetritalzirconsfromthe NeoproterozoicDamarasequence:implicationsforCongo andkalaharibeforegondwana[j].gondwanare search,2015,28(1): [14] GoscombeBD,HandM,GrayD,etal.Themetamor phicarchitectureofatranspresionalorogen:thekaoko belt,namibia[j].journalofpetrology,2003,44: [15] PraveA R.Taleofthreecratons:tectonostratigraphic anatomyofthedamaraorogeninnorthwesternnamibia andtheasemblyofgondwana[j].geology,1996, 24: [16] HartnadyCJ,JoubertP,StoweC.Proterozoiccrustal evolutionofsouthwesternafrica[j].episodes,1985, 8: [17] BarnesSJ,SawyerEW.Analternativemodelforthe Damaramobilebelt:oceancrustsubductionandconti nentalconvergence[j].precambrianresearch,1980, 13: [18] MilerRMcG.ThegeologyofNamibia.volume2:Neo proterozoictolowerpalaeozoic[c].geologicalsurvey ofnamibia,windhoek,2008. [19] CornerB.ThecrustalframeworkofNamibiaderived fromanintegratedinterpretationofgeophysicalandgeo logicaldata[c] //MilerRMcG.ThegeologyofNa mibia.volume1:archaeantomesoproterozoic.geolog icalsurveyofnamibia,2008,2:1 19. [20] MilerR M.ThePan AfricanDamaraorogenofsouth westafrica/namibia[c] //MilerRMcG.Evolution ofthedamaraorogen.specialpublicationsofthegeo logicalsocietyofsouthafrica,1983,11: [21] GoscombeB,HandM,GrayDR.StructureoftheKao kobelt, Namibia: progresiveevolution ofaclasic transpresionalorogeny[j].journalofstructuralgeol ogy,2003,25: [22] GoscombeB,GrayD,HandM.Extrusiontectonicsin thecoreofatranspresionalorogen:thekaokobelt,na mibia[j]. JournalofPetrology,2005,46: [23] GrotzingerJP,MilerR McG.NamaGroup[C] // MilerRMcG.ThegeologyofNamibia.volume2:Neo proterozoictolowerpalaeozoic.geologicalsurveyofna mibia,2008,13: [24] KinnairdJA,NexPAM.Areviewofgeologicalcon trolsonuranium mineralisationinsheetedleucogranites withinthedamaraorogen,namibia[j].appliedearth Science,2007,116: [25] JacobR E,MooreJM,ArmstrongR A.Zirconand titaniteagedetermination from igneousrocksin the Karibibdistrict, Namibia: implicationsfornavachab vein stylegoldmineralization[j].communicationsof thegeologicalsurveyofnamibia,2000,12: [26] KaschKW.RegionalP TvariationsintheDamaraoro genwithparticularreferencetoearlyhigh presuremeta morphismalongthesouthernmargin[c] //MilerR McG.EvolutionoftheDamaraorogen.SpecialPublica tionsofthegeologicalsocietyofsouthafrica,1983, 11: [27] SmithDAM.ThegeologyoftheareaaroundtheKhan andswakopriversinsouthwestafrica[c].memoirof thegeologicalsurveyofsouthafrica,1965,3:107. [28] NashCR.MetamorphicpetrologyoftheSJarea,Swa kopmunddistrict,southwestafrica[j].buletinof theprecambrian Research Unit, University ofcape Town,1971,9:77. [29] CowardM P.ThetectonichistoryoftheDamaranbelt [C] //MilerRMcG.EvolutionoftheDamaraorogen insouthwestafrica/namibia.specialpublicationsof thegeologicalsocietyofsouthafrica,1983,11: [30] BlaineJL.TectonicevolutionoftheWaldauridgestruc tureandtheokahandjalineamentinpartofthecentral Damaraorogen,westofOkahandja,southWestAfrica [J].BuletinofthePrecambrianResearchUnit,Uni versityofcapetown,1977,21:99. [31] BarnesJFH.Someaspectsofthetectonichistoryofthe Khan Swakop region ofthe Damara belt, Namibia: doctor sdegreethesis[d].leeds:universityofleeds, [32] JacobR.E,SnowdenPA,BuntingFJL.Geologyand structuraldevelopmentofthetumasbasementdomeand itscoverrocks[c] //MilerRMcG.Evolutionofthe Damaraorogen.SpecialPublicationsoftheGeological SocietyofSouthAfrica,1983,11: [33] NexPAM.Tectono metamorphicsetingandevolution ofgraniticsheetsinthegoanikontesarea,namibia: doctor sdegreethesis[d].cork:nationaluniversityof Ireland,1997.

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19 第 1 期 张怀峰陆建军 : 纳米比亚湖山铀矿地质特征 控矿因素及其成因探讨 123 Damarabelt,Namibia:U Pbzirconagesforthesyntec tonicsalem typestinkbankgranite[j].southafrican JournalofGeology,2006,109: [56] AlsoppH L,BartonES,Kr nera,etal.emplace mentversusinheritedisotopicagepaterns:arb Srand U PbstudyofSalem typegranitesinthecentraldama rabelt[c] //MilerRMcG.EvolutionoftheDamara orogen.specialpublicationsofthegeologicalsocietyof SouthAfrica,1983,11: [57] SawyerEW.Damaranstructuralandmetamorphicgeol ogyofanareasouth eastofwalvisbay,southwestaf rica/namibia[c].memoirofthegeologicalsurveyof SouthWestAfrica,1981,7:94. [58] Briqueu L, LancelotJ P, Valois J P, etal. Géochronologie U Pb et gènese d un type de minéralisationuranifère:lesalaskitesdegoanikontes (Namibie)etleurencaisant[J].BuletindesCentre de.récherchesexploration productionelf Aquitaine, 1980,4: [59] HofmannC.GranitesandmigmatitiesoftheDamara belt,southwestafrica:petrographyandmeltingexper iments[j].geologischerundschau,1976,65: [60] LongridgeL,GibsonRL,KinnairdJA.Domeforma tionmechanismsinthesouthwesterncentralzoneofthe Damaraorogen,Namibia[J].TrabajosdeGeología, UniversidaddeOviedo,2009,29: [61] CornerB,HenthornD I.ResultsofaPalaeomagnetic surveyundertakeninthedamaramobilebelt, south WestAfrica,withspecialreferencetothemagnetisation oftheuraniferouspegmatiticgranites[c].southafri canatomicenergyboardreportpel,1978:260. [62] TackL,WiliamsI,BowdenP.SHRIMPconsraintson earlypost colisionalgranitoidsoftheidadome,central Damara(Pan African)belt,westernNamibia[C]. Abstractsofthe11thIAGOD QuadrennialSymposium andgeocongres,windhoek,namibia,2002. [63] Kr nera,retiefea,compstonw,etal.single age andconventionalzircondatingofremobilisedbasement gneisesinthecentraldamarabeltofnamibia[j]. SouthAfricanJournalofGeology,1991,94: [64] 王生云, 范洪海, 陈金勇, 等. 纳米比亚欢乐谷地区斑状花岗岩成因及构造背景 [J]. 世界地质,2013, 32(4): WANGSheng yun,fanhong hai,chenjin yong,et al.petrogenesisandtectonicsetingofporphyriticgran itesingaudeanmusarea,namibia[j].globalgeolo gy,2013,32(4): [65] KinnyPD,McNaughtonNJ,FanningCM,etal.518 Masphene(titanite)fromtheKhanpegmatite,Namib ia,southwestafrica:apotentialion microprobestand ard[c].abstractsoftheeighthinternationalconfer enceongeochronology,cosmochronology,andisotope geology.u.s.geologicalsurveycircular1107,1994. [66] KnuppKP.Geophysicalinterpretationofhighresolution airbornemagneticandradiometricdata[j].internal Report,2014,1:1 77. [67] NexPAM,KinnairdJA,OliverGJH.Petrology,ge ochemistryanduraniummineralizationofpostcolisional magmatismaroundgoanikontes,southerncentralzone, Namibia[J].JournalofAfricanEarthSciences,2001, 33: [68] 陈金勇, 范洪海, 王生云, 等. 纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿成矿机理剖析 [J]. 高校地质学报, 2016,23(2): CHENJin yong,fanhong hai,wangsheng yun,et al. Discusion on mineralization mechanism ofleu cogranite typeuranium depositin Gaudeanmusarea, Namibia[J].GeologicalJournalofChinaUniversities, 2016,23(2): [69] MasbergP.Garnetgrowthinmedium presuregranulite faciesmetapelitesfromthecentraldamaraorogen:igne ousmetamorphichistory, [C] //MilerR McG.HennoMartinCommemorativeVolume,Communs GeologySurveyNamibia,2000,12:414. [70] PuhanD.Temperatureandpresureofmetamorphismin thecentraldamaraorogen, [C] //MilerR McG.EvolutionoftheDamaraorogenofsouthwestAfri can/namibia.specialpublicationsofthegeologicalso cietyofsouthafrica,1983,11:515. [71] HartmannO,HoferE,HaackU.Regionalmetamor phisminthedamaraorogen:interactionofcrustmotion andheattransfer, [C] //MilerR McG. EvolutionoftheDamaraorogenofsouthWestAfrican/ Namibia.SpecialPublicationsoftheGeologicalSociety ofsouthafrica,1983,11:515. [72] BühnB,OkruschM,WoermannE,etal.Metamorphic evolutionofneoproterozoicmanganeseformationsand theircountryrocksatotjosondu[j].namibianjournal ofpetrology,1995,36: