研究的理论和实践意义

陈(1979)阐述了多因复成矿床研究的理论和实践意义。根据我们十几年来研究多因复成铀矿床的经验,我们认为其理论意义主要在于以下四个方面。

1.认识铀矿化的复杂性

第四大成因类型铀矿床划分。研究表明,由于具有多物质来源、多成矿构造阶段或多期次、多成因过程的复杂特征,过去无法用传统矿床学的单元成矿理论进行成因分类。它既有内生矿床的特征,又有外生矿床的标志,只有划分第四类矿床才能解决矿床分类的问题。

2.强调综合观察和综合研究的重要性。

多因复成铀矿床具有内生成矿和外生成矿的特点。只有对矿床进行全面的观察和综合的研究,才能对矿床的特征作出全面完整的评价。如果只是从某一个侧面强调某些特征和标志,往往难以体现客观性,各家的认识也无法统一。例如,我们在80年代初研究碳酸盐铀矿床时,进行了沉积学研究,得出岩相古地理控制矿床的结论,并得出沉积-成岩矿床成因的结论。构造工作者看到成矿受断裂构造制约,热液蚀变与内生铀矿化分布有关,对热液或热液成矿有了认识。有人看到矿床表生富集,矿石物性松散,强调淋滤成矿,断定矿床是淋滤成因;后来岩溶学家看到碳酸盐岩地区溶洞发育,岩溶角砾岩广泛分布,与铀矿化分布有关,得出溶洞是沉积-成岩-矿化的观点。持各种观点的人都有自己的观察事实和依据,都有自己正确的一面。但是,如果仅仅根据自己的一些观察,对矿床成因进行综合评估,甚至否定他人观察到的事实和依据,或者不去观察和考虑他人发现的事实和依据,往往很难得出比较客观的结论。

3.应用成矿演化观点和研究方法的必要性。

由于多因复成铀矿床的形成,往往经历了多期或多阶段的构造活动,具有多源多成因的成矿作用,属于累积叠加成矿模式机制,有必要用成矿演化的观点和方法对其进行研究。特别要指出主要成矿构造阶段、主要成矿铀源和主要成因过程的研究和确定。从已研究的多因复成铀矿床来看,地洼阶段的构造岩浆活动对大型和超大型多因复成铀矿床的形成和定位起着极其重要的作用。地洼阶段从地槽到地台再到地洼,或从地槽到地洼。因此,研究地洼期和地洼区的多因铀矿化具有特殊的意义。

4.拓展研究领域和找矿方向。

由于多因复成铀矿床的构造演化、多金属物质来源和多种成因的有机叠加,这类矿床的研究内容和领域远多于单元成矿理论形成的矿床。在找矿方向上,拓展了找矿思路,分析了各阶段、各种铀源、各种成因的控矿因素,对寻找大型、超大型多成因复合铀矿床的研究具有重要意义。

研究多因复成铀矿床的现实意义集中体现在研究的经济意义上。国内外已发现的大型和超大型铀矿床矿石品位丰富,储量大,大多属于多因复成型。研究该类矿床的形成条件、成矿特征和识别标志,有助于指导地质勘查人员快速、经济地找到该类矿床。近年来,澳大利亚奥林匹克坝超大型多因复成铀矿床的发现举世瞩目。

关于多因复成矿床与超大型矿床的关系,陈在1994第九届国际矿床成因会议(IAGODW4)上发表了论文《多因复成矿床与超大型矿床》。他指出,多因复成矿床由于其复杂的特征和综合的形成历史,通常有利于成为大型和超大型矿床。事实上,已知许多大型和超大型矿床都是这样形成的。多成因大型、超大型矿床的形成过程一般可分为孕育、诞生、孕育三个阶段,依次为此类矿床提供先天、临产、后天条件:即以先存矿床或矿源层(岩)为基础,以矿床主要形成期的地质-地球化学环境为基础,以主要形成期后的叠加改造或改造为条件。地洼区是最有机会形成多成因超大型矿床的构造区,也是最具找矿前景的地区。在地洼区,构造过渡带(演化阶段的过渡带和构造分带的过渡带)是时空条件最有利的优先目标区。具体而言,多因复成大型、超大型矿床的时空分布规律受层控、岩控、构造控等多种因素控制。

陈的上述论述完全适用于多因复成铀矿床与超大型铀矿床的关系。多因复成铀矿床与超大型铀矿床在时空和成因上确实有密切关系。众所周知,澳大利亚、加拿大、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰、德国、法国和东欧一些国家迄今发现的大型和超大型铀矿床,大多属于多因复成铀矿床。另一方面,复合型铀矿床规模虽然很大或很大,但很少,但与单一成因的大型、超大型矿床相比有明显的数量级差异。

超大型铀矿床与多因复成铀矿床一样,不是一次成矿作用形成的,而是多期、多阶段、多源、多成因、多控矿因素共同作用的结果。通常是原始富集、预富集、叠加富集、工业富集等多重成矿作用的累积过程,但也有主阶段、主阶段、主来源、主成因、主要控矿因素的主成矿事实。如澳大利亚玛丽-凯思琳铀矿床,过去把矿床的主要成矿作用视为接触交代成矿作用,所以过去用单元成矿理论研究时,将其归为接触交代矿床类型。另一个例子是南非的韦特沃特斯兰德铀金矿。过去认为矿床的主要成矿作用是古砂矿化,认为矿床基本轮廓形成后,虽受变质作用影响,导致一些转化富集,但保留了古砂矿的特征,故有人坚持称之为古砂矿。实际上,这两个矿床在上述成矿作用的聚集叠加过程中都经历了原始富集和预富集整合阶段,而主要成矿作用是预富集和热液叠加后的工业富集成矿,两者都属于多因复成矿床。

超大型铀矿床和多因复成铀矿床大多是多期构造或多期构造岩浆活动和多期、多因成矿作用的综合结果。地洼区至少由地槽和地台两个构造阶段形成,或者直接由地槽区演化而来。该构造区经历的地质构造和成矿事件复杂,成矿演化相对充分,是最有利于超大型铀矿床和多因复成铀矿床形成的基本构造单元。特别是地洼区的过渡时期和过渡构造,即演化阶段与阶段的过渡转折时期和构造分带的过渡界面,是超大型铀矿床和多因复成铀矿床形成最集中的时空位置区,自然成为优先找矿的靶区。如加拿大阿萨巴斯卡的中西湖矿床、伊格尔矿床等一些超大型铀矿床,就集中在阿萨巴斯卡中元古代地洼盆地的边缘过渡带。