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俄国斯特列利措夫铀矿田
位于华力西期破火山洼地（大约140km2）之中，大小铀矿床共19个。U总储量约20×104t。各矿床的地质部位、围岩性质，特别是矿体结构、形态彼此各异。1963年发现第一个矿床。30年中钻探总进尺500万m，20口竖井（深400～700m）施工地下坑道总长度346km。最深的一个钻孔打到2668m深。在此矿田进行了长期高水平的科学研究，发表了大量科研论文及专著。
在本书中主要材料取自Ищукова等人的专著（1996年完成），中文译文《斯特列措夫矿田铀矿床》（译者：刘平，张铁岭），2009年内部印刷（正文共295页）。这是一本非常有价值的铀矿巨著。该矿是全球最大的一个火山岩型热液铀矿田。资料相当丰富、全面、详细。探矿工程量投入巨大，矿床立体信息之多为其他国家铀矿所不见，其科学研究水平远在欧美各国之上。
面对这样一部著作除了从中了解、学习到很多新知之外，还打算根据我们中国铀矿研究的经验进行一些增添，现提出以下4个新发现供学界讨论。
1.钾交代第一期成矿和钠交代第二期成矿
整体看，斯特列利措夫巨型铀矿田在成矿地球化学上可以概括为碱（K、Na）交代作用成因。该地基底元古宇已经有过多次混合岩化、花岗岩化。到中生代铀成矿时基本上是两大成矿期：前期是K交代，后期是Na交代。首先是大面积石英-微斜长石化的钾交代（年龄178Ma，形成温度330～400℃），沿破碎带向下可到2700m尚未尖灭。形成超大型矿床一定要靠超大型碱交代体的发育，后者是大前提。矿源提供是否充足，关键在于矿床下面（本人称之为矿根相）碱交代岩发育的规模和强度。在此石英-微斜长石化之后是强烈绢英岩化第一次铀成矿，成矿矿物是晶质铀矿。绢云母交代斜长石析出Ca2+形成萤石。钾交代大量排出Na+（Na2O只剩下0.1%～0.2%），形成钠云母。此区之后又有第二次相对低温钠长石化和成矿，越深越强，宽度150m，造矿矿物主要是沥青铀矿，其中有的含ZrO2高达5.7%以上。该作者未曾认识到只要沥青铀矿含Zr，即可证明这原来是早期绢英岩化成矿的晶质铀矿，经过低温钠长石化变成了沥青铀矿。前已述及，根据中国经验，在钠交代中经常会出现U-Zr，U-Ti，U-P，U-REE各种组合；或者反言之，只要矿石出现U-Zr，U-Ti，U-P组合，就肯定是碱交代无疑。
成矿的矿物现在看都是沥青铀矿。它们原来都是晶质铀矿，后来由于多期热液蚀变叠加改造，发生了晶质铀矿的沥青铀矿化。И.В.МеАьников研究（译文136页）表明，主成矿期第一代沥青铀矿含氧系数为2.1；第二代沥青铀矿含氧系数2.1～2.16，晶胞参数为5.41～5.44Å，反射率14.5～15.8。据本人看，这都是晶质铀矿的特征数值。之所以总是有沥青铀矿存在的描述，实际上是早期晶质铀矿后期转成的沥青铀矿化（镜下显示胶体皮壳构造）。的确，在该专著中也提到在第二代球状沥青铀矿中存在五角十二面体和立方体的前期晶形晶质铀矿残留。晶质铀矿是第一期高温绢英岩化钾交代蚀变的典型成矿矿物，第二期是钠交代低温沥青铀矿化叠加。
众所周知，在全球各地只是长石化不会成矿。因为：①是超临界态（＞374℃），当时还不存在液态水。长石全是无水矿物，是幔汁造成的无水干交代，当时还没有热液，故不成矿；②然而此期碱交代对后期热液成矿又必不可少。首先是它提供矿源（对于热液铀矿，则是铀源）；③幔汁只有降温、减压相变为热液后才出现热液作用。换言之，碱交代作用的第一阶段长石化是热液作用的先行者、带路者。可以用下列公式示之：幔汁→干长石化→热液成矿。
在钾长石化之后是绢英岩化（这是热液作用的开始。不仅对于铀矿，对于其他金属矿床也同此理，绢云母、绿泥石都已经是含水矿物）。绢英岩化的突出特点是易形成富铀矿（U＞0.3%，再高可达U=n0%）。换言之，凡是出现富矿体、富矿床几乎都和绢英岩化有成因联系。不仅在中国，现在看，全球热液富铀矿基本上都属于绢英岩化类型，这是我们这次对国际铀矿大量文献调研后的第三个重大发现，前两个是：①碱交代作用成矿；②基性岩墙贯入为幔汁上涌带路（详见本书第三章）。
长石化中的钠长石化之后是绿泥石化、碳酸盐化。钠长石化相对钾长石化是低温热液铀矿化，突出特点是矿石不富，一般U≈0.1%上下。不富的原因是钠交代一般是Na+交代矿物中的K+，只是阳离子简单的带入和带出，不要求破坏被交代的整体矿物晶格，故在萃取铀源能力上远逊于钾交代。后者总是破坏整个矿物晶格和整个被交代原岩，萃取铀的能力大大强于钠交代，故钾交代易形成富铀矿。凡是钾交代岩石的大量镜下观察均可见密集裂隙、碎裂、碎斑结构，原岩结构全被破坏；而钠交代则是钾长石的简单假像交代，原岩结构基本保存。
2.成矿的铀源何在?
全球的铀矿（不论是热液型还是沉积型、变质岩型）尽管矿床研究已相当深入，但仍有一个重大问题（铀源何在?）至今没有明确答案，在俄国也是如此。中国经验早在20世纪70年代对这一谜底即已破解。问题很简单，铀源就在碱交代体处。碱交代可以把被交代的含铀岩石中的铀萃取浸出提供铀源到上部成矿。碱交代岩是矿质亏损岩，矿源岩。在学界简单认为岩体、地层中铀含量本底高就算铀源的认识是错误的。实际上只有被交代铀含量变低的那个部分才是真实的铀源所在。
令人高兴的是我们已经找到有关论文（尼科尔斯基，2003）有说服力地证实了安泰矿床的钠交代提供铀源向上输铀成矿，见图1-10。
此图很好地表明原基底花岗岩一经钠长石化钠交代后铀大量亏损。特别值得提出，打的是少有的深钻（地下2663m），而且系统取样，所得信息极为宝贵。这在世界铀矿成矿研究上属于首创。此图中的铀亏损带正是强钠长石化区（见图1-10中的石英-钠长石化阴影区）。此区基底花岗岩体中原U含量本底平均为17×10-6，钠交代后还剩下只有n×10-6，大量铀向上提供成矿铀源（见译文246页）。另外，此钠长石化区还强烈红化（赤铁矿微粒充填细小空洞渗染）。此等强钠化Na2O可高达8%～10%。钠交代越强越红，广泛见于我国各钠交代铀矿。另外在加拿大及Beaverlodge铀区等也有红化发育。
为了和图1-10对照，我们又找到另外一篇论文中安泰矿床剖面上钠长石化交代体分布图（图1-11）。
在此须加指出，图1-10和图1-11是两位不同作者不同时间发表的论文。图1-10只反映岩石铀的亏损，并没有指明向上提供铀源是由于碱交代作用。是我们把此二图作对比，来论证铀的亏损是碱交代所为，而且矿源就在矿体深部碱交代了的花岗岩基底。这一研究结果表明一个重要发现不能只寄希望于某单一论文及其作者，要善于在文献海洋里找到关键信息，二者一结合，新规律立即出现于眼前。这是搞科学发现的要害所在。
图1-10 安泰铀矿床剖面
图1-11 钠长石化交代在安泰矿床剖面上的分布图
图1-12中心为铀矿脉两侧花岗岩强烈红化（钠交代）。过去261队总工蒋兴泉曾给我看过他当时参观该矿床坑道中拍的很多矿体照片，红化和上图完全类似。此照片中黑色者是富U矿脉（绿泥石化强烈，白色为碳酸盐化）。1973年我们在甘肃芨岭钠交代铀矿坑道中就看到此类红化。
图1-12 斯特列利措夫矿坑剖面照片
我们认为，光是找出上述二图作对比还不够，还需要知道钠交代的化学分析结果。长时间没有找到。幸好2003年法国同行发表了该矿床详细的分析结果，见表1-10。
从表1-10可以看出以下重要问题：
1）所取样品全是深孔岩心而且是新鲜原岩（孔深在1068～2669m）。数据宝贵，而且很说明问题；
2）大多数样品都是Na2O＞K2O，证明是钠交代，但不强（Na2O～4%）；
3）其中的岩石铀含量普遍变低，U=（3.4～7.7）×10-6，只有一个样是9.5×10-6。这一结果我们认为很重要，反映此深部花岗岩体在Na化中强烈的铀U亏损、带出，向上提供矿源。这和图1-10中的分析曲线U值亏损降低是一致的。必须指出，我们在研究中国热液铀矿中于20世纪70年代就发现碱交代长石化萃取原岩铀提供矿源。过了几十年才在俄罗斯的铀矿床得到印证。上述法国同行论文中还列出火山盆地中流纹岩石英斑晶中熔体玻璃中U=（15～23）×10-6（46个样平均是（19±4）×10-6）而被Na化的流纹岩中U含量也发生亏损，只剩下（8±2）×10-6。
表1-10 深孔岩心化学分析结果（wB/%）
在此矿床深部还发现了花岗闪长岩，也受到Na化（我国芨岭铀矿同样也在闪长岩体中成矿）。此闪长岩很可能是幔源暗色岩墙变种。这一条过去不被注意。此闪长岩有可能是幔汁上涌的带路者（待考）。
3.碱交代幔汁活动和玄武岩事件
此区的火山岩洼地铀矿研究程度相当之高，解剖的各个矿床成矿条件也相当详细和全面。根据中国这方面研究结果看，可能还有以下两方面的规律尚须给予补充：
1）斯特列利措夫巨型铀矿田为何矿床如此之多和矿量如此之大?本人认为这和火盆中玄武岩特别发育有密切成因联系。此火盆火山岩盖层中共有三大层玄武岩被和两个粗面英安岩被互层。此中包含两大有利因素：①玄武岩浆贯入多次引路成矿的幔汁到此。玄武岩多层反映当时幔汁活动相当强烈，才可能使140km2的整个火盆盖层极其强烈的热液蚀变和成矿（共生成19个大中小矿床）。②所谓的粗面英安岩实为被钾化了的玄武岩。
2）玄武岩在热液铀矿形成中又是特别有利的赋矿围岩。仔细考察可以发现，此区各矿床凡是主体产于火山岩盖层中的矿床、矿体大多数都定位于玄武岩层及其变种粗面安山岩层之中（图1-13）。值得提出，据本人分析认为此种粗面安山岩实际上原岩仍然是玄武岩，而后经历了强烈硅钾交代，其K2O%，Na2O，SiO2含量分别为：5.28%～5.44%；2.38%～4.31%；65.14%～69.96%。钾微斜长石化带路，然后发生绢英岩化（原文中有时称之为云英岩化）。根据中国经验，绢英岩化（该地称黄铁细晶岩化，见译本95页）是铀矿形成富矿的典型热液活动。在95页中还明确指出，在安泰矿床1500m以下的所谓“水云母”实为绢云母和白云母。玄武岩事件在此区热液铀矿形成中引领深部幔汁上涌成为强烈热液成矿的大前提。通过强烈的硅钾交代使玄武岩蚀变为粗面安山岩，成为最有利于富集成矿围岩（而且多是高品位富矿，U＞0.7%±），见译文中第117页。
在此矿田的西部产出三个很靠近的矿床（额尔古纳-喷口-五年，三者可视为一个大矿床（图1-14），矿床受北西向深断裂控制，产于“正长斑岩”体顶部的爆破角砾岩化的霏细岩中。此“正长斑岩”据本人认识，实为和玄武岩共生的幔源双峰岩系较酸性的脉状斑岩贯入。此正长斑岩是富钾幔汁在深部交代玄武岩后的岩浆产物。单一岩浆根本不具备爆破能力，只有幔汁具有极其强力的爆破功能。此矿田中火山岩盖层中十几个矿床中的矿体如此复杂形态反映的主要是爆破构造而不是单一构造应力破碎。
图1-13 斯特列利措夫与安泰矿床111勘探线地质剖面图
图1-14 额尔古纳、喷口、五年矿床52勘探线的地质剖面图
4.矿区外围地幔包体研究
在此矿区北的斯坦诺维克（Становик）中新生代玄武岩许多地幔橄榄岩捕虏体研究文献中我们找到了形成斯特列利措夫大矿田强烈碱交代可能的幔汁深部来源。此地幔岩中发育钾交代的金云母化和钠交代的角闪石化。在其中浆胞的熔体玻璃中Na2O7.5%，K2O=3.3%（8个分析）；另外一类捕虏体的玻璃的化学成分见表1-11（Семенова等，1984）。此区7个样品的玻璃中Na、K含量相当之高：Na2O=4.7%～9.8%；K2O=1.2%～8.2%。在斯特列利措夫矿区之西的蒙古国东南Dariganga玄武岩中地幔捕虏体浆胞熔体玻璃中9个样品27个分析，Na2O=7%～10.6%；K2O=0.5%～4.7%（Ionov等，1994）。
表1-11 斯坦诺维克地幔捕虏岩（尖晶石二辉橄榄岩）中浆胞中玻璃成分（wB/%
顺便提及，在中国早在20世纪90年代我们发现在浙江大茶园一带火山岩型铀矿带有玄武岩溢出，其中的地幔岩捕虏体浆胞熔体玻璃（幔汁的化石记录）特别富K，K2O高达9.18%～15.88%（三个样品，16个分析）。浆胞的镜下状态见照片1一1。我们的工作证明浆胞形成于幔汁交代，其中的熔体玻璃正是富K、Na碱型幔汁的固化体。
到此为止，我们首先是学习俄国同行对斯特利措夫大矿田高水平研究成果。然而并不满足于此，应当尽可能给予修正和增添。鉴于我国矿床和岩石学界一味模仿、复制国际文献并未提升我国学术地位，反而越发令人失望。希望盲从科研路线彻底加以改造。否则，虚功连篇，浪费青春和国家经费，对科学发展极为有害。
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当时还有另外10人在俄罗斯其他地方被捕，不过这10人在以“目击者”身份被讯问后，又被警方释放了。