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沽源—红山子铀成矿带位于华北克拉通北缘、大兴安岭岩浆构造带南端,属于滨太平洋成矿域的重要组成部分,面积近40000km2,是我国北方重要的火山岩型铀成矿带之一。近年来沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)铀矿勘查工作备受关注,本文以最新的铀矿勘查成果为基础,通过与国内外典型火山岩型铀矿对比研究,系统总结了各类铀矿床或矿点矿床地质特征,然后利用电子探针、LA-ICP-MS等技术方法手段开展了成岩成矿作用和成矿规律研究,客观评价了研究区的找矿前景,提高了对研究区铀成矿的认知程度,为我国北方火山岩型铀矿勘查和研究工作奠定了重要基础。在野外地质填图、钻探编录和室内测试分析、铀矿勘查总结的基础上,详细描述了沽源—红山子铀成矿带中段各类铀矿床、矿点(核桃坝、单井胡同、骆驼山、西干沟和三道沟)地质特征、地球物理特征、矿体和矿石特征及蚀变特征,全面揭示了铀矿化信息,总结了铀矿地质特征,为研究区内的铀矿勘查与研究工作奠定了基础。选择代表性铀矿床或矿点开展赋矿火山岩岩石成因研究显示,研究区酸性火山岩具有富SiO2和K2O,贫Al2O3、Sr、Ba、Eu、Ti、P以及高Rb/Sr比值(21.7424.53)特征,稀土配分曲线呈Eu亏损的燕式分布,具有A型花岗岩地球化学特征,推测其为壳源岩石部分熔融形成的。三道沟铀矿化点义县组流纹岩LA-ICP-MA锆石U-Pb年龄为132.2±0.6Ma和132.8±0.8Ma,表明其形成时代为早白垩世晚期,同时首次对该区义县组的形成年龄进行了限定,即介于132.8Ma122.0Ma之间,这对于解决该区的地层归属问题具有直接的指导作用。单井胡同铀矿点赋矿火山岩形成于143.8±0.5Ma和141.5±0.5Ma,成岩时代为早白垩世早期。矿相学研究表明,核桃坝铀矿床和义盛店铀银矿床矿石矿物均以铀石为主,成矿作用可划分早期钠长石化交代阶段、早期热液成矿阶段、晚期热液成矿阶段、成矿后阶段为四个阶段。核桃坝矿床与义盛店矿床具有相似矿化特征、成矿流体和成矿过程,说明区域成矿流体是同一期富铀含硅酸(络合物)的成矿热液。矿相学研究、成矿地质特征、样品蚀变程度等综合分析发现,研究区的铀矿床类型为碱交代型热液铀矿床,其成因与碱交代作用、次火山岩体密切相关。沥青铀矿U-Pb同位素表观年龄、电子探针化学年龄以及等时线年龄综合研究显示,核桃坝铀矿床形成时代应在99.1Ma左右,是晚白垩世成矿作用的产物。成矿年代学综合研究表明,沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)的主成矿时间应在100Ma左右,即晚白垩世成矿,其与460矿床、470矿床在沽源—红山子铀成矿带上共同形成“北东老、西南新”铀成矿时空格局。成矿规律研究表明,沽源—红山子铀成矿带中段(研究区)具备良好的地质构造条件、岩浆岩条件、铀源条件、热液蚀变条件,控矿因素明显,铀资源潜力较大,找矿前景广阔,持续勘查与研究工作有望取得重大突破。核桃坝铀矿床有望发展为大型或者超大型铀多金属矿床,其他铀矿点有望落实为新的铀矿床。三道沟铀矿化点义县组具备较好的铀成矿条件,利于铀成矿作用的发生,该地层可能存在类似的铀矿床。因此,下白垩统义县组是沽源—红山子铀成矿带上新的找矿层位,其内部北东向硅化构造带是值得关注的找矿方向。