区域地质构造演化及其对火山盆地基底和盖层的构造、建造和改造的控制

本区经历了漫长复杂的地质演化过程，从研究火山盆地的角度出发，可划分三个地质演化期，即前中生代盆地基底演化期，中生代中期大陆中酸性火山岩盖层演化期和中生代晚期—新生代裂陷构造演化期。三个地质演化期分别形成三个构造层，导致了本区火山岩盆地具有“三层楼”的基本结构（图1—3）。其下构造层，即前中生代基底构造层，主要由新太古代变质岩系和侵入其中的海西期花岗岩组成，只在工作区北部有古元古界化德群冒地槽型类复理石建造和古生代海相地层零星分布。该构造层主构造线以EW向为主，以形成大型近EW走向的倒转复式背斜和复式向斜构造及断裂带为特征。区内尚见有某些时期发育的SN向构造线的构造形迹，但居次要地位。中构造层，即中生代中期大陆中酸性火山岩盖层构造层，主要由壳源重熔型和壳慢混熔型大陆中酸性火山杂岩系组成，该构造层主构造线以NNE向和NE向为主，以发育断裂－火山构造系统为特征。上构造层，即中生代晚期—新生代裂陷－玄武岩构造层，主要由陆相含煤碎屑岩夹幔源玄武岩所组成，多分布在一些裂陷带的小型盆地中，该构造层主构造线为NNE向。

图1—3　中朝（华北）地台与兴蒙地槽褶皱带毗邻地区地质演化综合表

本区火山盆地前中生代基底经历了复杂漫长的演化过程，SN分异明显。太古宙早期，工作区南侧形成一古陆核，其北缘的EW向裂陷槽逐步发展演化，导致古陆核向北逐渐增生，至古元古代末的吕梁运动使该区发生褶皱回返和固结，形成原地台的褶断基底，从而结束了原地槽的演化，开始在工作区南部的燕辽沉降带沉积地台型盖层，而本区中部广大地区则处于长期隆起抬升，未接受中新元古代的地台盖层沉积。至元古宙末期，结束了中朝（华北）原地台的发展演化，本区开始进入古生代南台北槽的地质演化阶段，同时，仍继承了以SN分异为主的基本特征。由于前中生代基底演化期SN分异明显，导致工作区南部和北部的基底岩石建造特征和铀源条件存在着显著的差异。工作区南部属中朝地台的北缘部分，自南而北分别发育新太古界谷咀子组中深区域变质岩系，其原岩为中基性海底喷发岩，向北发育新太古界红旗营子群中浅区域变质岩系，其原岩为滨海—浅海相砂泥岩夹中基性—中酸性火山岩建造。古元古代本区大部处于隆起抬升环境，未接受沉积，只是在北部化德、康保一线沉积了冒地槽型类复理石建造的化德群。除工作区最南缘部分属燕辽沉降带，故有元古宙地台型盖层沉积外，大部地区继续处于长期隆起抬升环境，因而缺失中新元古代地台盖层沉积。上述太古宙和元古宙的各种岩石建造均为贫铀建造，只是新太古界红旗营子群中浅变质岩系由于受到多期混合岩化，特别是吕梁期强烈的钾质混合岩化作用的影响，沿EW向大型倒转复式背斜轴部深断裂带，形成一连串钾质混合岩化中心。随着岩石钾质混合岩化程度的增强，铀含量发生明显的增量，由原来的1.9×10^-6增至5.83×10^-6，局部可高达7.8×10^-6，造成本区第一次铀的预富集作用，形成工作区中部和南部基底的主要富铀地质体，为在中生代构造岩浆活化期形成富铀和钾的壳源重熔型火山岩盖层含矿建造和铀源层体，提供了有利的物质基础。而工作区北部，与南部红旗营子群时代相当的新太古界乌拉山群，为中等区域变质岩系，其原岩为中基性海底喷发岩夹化学沉积岩，为贫铀建造，且混合岩化作用又不发育，没有发生像南部发生的类似的那种铀的预富集作用。但在海西运动期，由于工作区北侧的古蒙古大洋板块向中朝地台大陆板块强烈的俯冲消减作用，沿中朝地台北缘，形成一条较宽的海西花岗岩带。根据岩石古铀量恢复和供铀能力的计算结果，这些海西花岗岩为具有较强供铀能力的有利铀源体，这是本区发生的第二次大规模铀的预富集作用。综上所述，吕梁期钾质混合岩和海西花岗岩，应作为本区火山盆地基底富铀或铀源地质体，成为战略选区和远景评价的重要地质判据之一。

本区进入中生代火山盆地盖层演化期以来，开始了一个崭新的地质演化期。由于库拉板块向欧亚大陆板块的强烈俯冲消减作用和欧亚大陆板内运动，使得本区随同中国东部广大地区一道，卷入了环太平洋构造域的统一演化过程之中。本区由SN分异演化转向SN统一演化EW分异日趋增强的新时期。主构造线由EW向转为NE和NNE向。由于这一新的主导构造系统，加上它所派生的火山构造系统和基底EW向及SN向构造系统的干扰与复活，导致形成本区以平行四边形为基调的十分复杂的构造格局。印支运动结束了中国南海北陆的演化，进入陆相演化时期。强烈的多旋回的燕山运动，导致形成中国东部大型NNE向隆起带和坳陷带及相联系的断裂构造系统，并伴随多旋回、多韵律的岩浆侵入和大陆火山喷发活动，后者的岩浆分异及时空演化很有规律，总体来说，燕山早中期的大陆火山喷发活动，强度逐渐增强，火山活动中心由南向北作有规律的迁移，岩浆成分由基性—中性—亚碱性—酸性作有规律的变化，从而形成一套巨厚的，岩性复杂的，内部结构面多的大陆火山杂岩系。从早到晚，岩石中的铀含量有逐步增量的趋势。根据岩石化学特征、锶同位素初始比、稀土元素配分特征及锆石特征的研究资料，燕山运动早中期火山活动最晚期的上侏罗统张家口组三段的酸性火山岩和次火山岩属壳源重熔型岩浆产物，根据对其古铀量恢复和供铀能力的计算结果，它们具有较高的古铀含量和供铀能力，为本区火山岩盖层建造中最有利的铀源层体，这是本区第三次大规模铀的预富集作用。

图1—4　燕辽成矿带西段中新生代火山盆地地质演化与铀矿化的关系

本区晚侏罗世末期，大规模酸性岩浆喷发往往以火山喷发中心广泛的碎斑熔岩溢流而告终，此时，区内广泛发生火山断陷和补偿性的火山塌陷作用，从而形成本区的大型火山断陷或火山塌陷盆地，在其内部的火山喷发活动中心地区，形成近圆形或多边形破火山口塌陷盆地和多边形次级火山断陷盆地，并伴随着酸性次火山岩的侵入活动及隐爆岩筒的形成。工作区内较大型的火山盆地有沽源（3300km²）、宝昌（1500km²）、多伦（4100km²）、大滩（2500km²）、白旗（550km²）和北围子（1050km²）等六个盆地，它们多以区域性深断裂带为其边界，故具有多边形形态，且常具有自南向北掀斜的箕状盆地的特征。上述火山断陷和火山塌陷盆地等负向构造，特别是被长期活动的区域性深断裂带所贯通的火山盆地，为火山作用岩浆期后的断裂—混合成因的火山热水活动提供了极为有利的承压循环水动力系统，从而控制了本区第一次铀－多金属成矿作用。

本区进入白垩—第三纪以来，开始了一个新的地质构造演化时期，地壳处于强烈的拉张环境，这种拉张作用导致地慢上涌和裂陷伸展构造的发育，并伴随幔源基性火山活动，这是本区发生的又一次重要的热事件，导致了本区第二次铀－多金属热叠造型成矿作用。

本区的

综上所述，区内中生代火山盆地及火山岩型铀矿化，是本区漫长复杂的地质演化的产物。本区经历了基底、火山岩盖层及裂陷伸展构造等三个演化期，导致了盆地的构造、建造和改造，形成了三层结构的火山盆地，经历了三次预富集和三次成矿作用，最终形成本区的铀－多金属矿化（图1—4）。