迄今为止，在燕辽成矿带业已发现若干具有工业意义的火山盆地铀矿床和一批铀矿点，矿化点、异常点带及远景片。其中，具有典型意义的460铀钼矿床、534钼铀矿床和781铀矿点分布在本区内，而433、434铀矿床及702钼铀矿床，则分布在与本区相毗邻的燕辽成矿带中段。下面将依次概述这些典型矿床、矿点的基本地质特征。
图5—1 460矿区地质略图
1—第四系沉积物；2—早白垩系花吉营组安山玄武岩；3—上侏罗统张家口组三段流纹质酸性火山岩；4—上侏罗统张家口组二段粗面质火山岩；5—次流纹斑岩体；6—断裂构造及编号；7—铀矿床及矿化点
一、460铀钼矿床
该矿床产在沽源火山断陷盆地北部蔡家营—大官厂NE向次级火山断陷盆地西段北缘，NE向F45深断裂、NNE向F49断裂和NW向东米克图—四道沟断裂夹持的三角区中（图5—1），矿床定位受F45及其上盘次级NW向F3控制的次流纹斑岩复合部位所控制（图5—2），铀钼矿体主要产在向NE陡倾的次流纹斑岩体的拐弯膨大部位内部，特别是岩体顶部隐爆岩及岩体内接触带的倾向与岩体一致的陡倾构造裂隙带中，在岩体外接触带层状围岩的构造裂隙带中也有部分矿体产出（图5—3）。蔡家营—大官厂NE向次级火山断陷盆地最初是受其北缘生长正断层F45控制的向NW倾斜的箕状单断式盆地，由于拖拽作用导致紧靠其北缘的地层局部倾向南东，而形成轴线靠近北缘的不对称的向斜式盆地。随着盆地的进一步发展，由于南缘NE向断裂F46的形成，才形成现今双断地堑式不对称箕状向斜盆地的面貌。盆地基底为强钾质混合岩化的新太古界红旗营子群变质岩系，主要为相对富铀、钾的均质混合岩和混合花岗岩。盆内出露的盖层为由三个喷发韵律层组成的富铀、钾的J3z3酸性火山岩及侵入其中的次流纹斑岩体，盆地外侧出露J3z2粗面岩。460矿床的构造、蚀变和矿化均具有多期多阶段的特点和分带性，特别是垂向分带性尤为明显。从深部向浅部依次为黑色脉体伴随强烈红化的脉状充填型矿化、质地较硬的黑色浸染状矿化，近地表浅部质地较软的蓝黑色浸染状矿化和地表的强烈硅化、褐铁矿化、退色的氧化带（图5—4及图5—5）。根据地质、地球化学、数学地质和同位素地质综合研究和测定资料，确定该矿床经历了岩体侵入和隐爆、矿前广泛而强烈的水云母化蚀变（115Ma）、燕山晚期斑岩型浸染状铀矿化（90Ma）、燕山晚期斑岩型浸染状钼矿化（90Ma）、喜马拉雅期脉状充填型铀钼矿化（24Ma）和近代表生淋积型铀钼矿化等六个主要地质事件才最后形成的（图5—6和图5—7）。次斑岩体的侵位和隐爆，为后期的广泛强烈水云母化矿前热液蚀变创造了极为有利的条件。通过广泛强烈的矿前水云母化作用，既增加了岩石的孔隙度和渗透性，又使岩石中的成矿元素得以活化，为后期的成矿作用创造了极为有利的前提条件。燕山晚期斑岩型浸染状铀矿化以超显微状铀矿物均匀浸染于次流纹斑岩体中，形成分布均匀，但以品位较低的矿化为特征。燕山晚期斑岩型浸染状钼矿化以显微胶状胶硫钼矿为特征，主要均匀富集于1349m标高之上的隐爆岩发育部位，形成高品位的钼矿化，使矿石呈现黑色。燕山晚期这两次成矿作用形成的斑岩型黑色浸染状铀钼矿石（图版Ⅱ—1、2），其矿物共生组合较为简单，主要有胶硫钼矿、黄铁矿、超显微状沥青铀矿及少量闪锌矿、白铁矿，还有较多的紫黑色萤石。从矿石元素组合看，以富As、Hg、S、F、Mo和Au为特征。根据该类型矿石组合水冶大样分析结果，铀和钼均达高品位，金平均含量达0.67×10-6，矿石加工性能良好，具有耗酸量低，铀钼浸出率高和分离系数高等特点。矿石与围岩无明显界线，呈过渡关系。根据穿越矿体剖面元素含量变化曲线及矿化蚀变岩石化学分析数据的对应分析和聚类分析研究，铀钼矿化为同期不同阶段的产物，故不具正相关关系。该期矿化伴随的近矿围岩蚀变具有明显的垂向分带性，自下而上，依次为2M1型水云母化带、紫色胶状萤石化带、硅化带（图5—8）。铀钼主要富集在水云母和萤石化带中，而在上部硅化带中，有钍和重稀土元素的相对富集。根据矿石全岩铀铅同位素年龄测定结果，成矿年龄为90Ma，为燕山晚期的产物。喜马拉雅期脉状充填型钼铀矿化产出范围标高比前者偏低，从1476—1067m，主要受岩体内接触带F3上盘次级构造裂隙带所控制，黑色的矿脉旁侧伴随着红化，并穿插于早期的黑色浸染状矿石之中（图版Ⅱ一3、4）。在早期浸染状矿化范围的下部形成二者的叠加型富矿。该期矿石具脉状和角砾状构造，矿石与围岩界线明显，矿石的矿物共生组合较早期矿化复杂，铀矿物为沥青铀矿，呈胶球状与胶硫钼矿密切共生（图版Ⅱ—5、6，Ⅲ—1），二者包裹或交代生成较早的闪锌矿和方铅矿（图版Ⅲ—2、3、4、5）。金属矿物还有少量黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、白铁矿、辉钼矿、辰砂及赤铁矿等，脉石矿物主要有灰黑色、暗红色玉髓和紫黑色萤石。该类矿石除铀钼达到工业品位外，Ag、Pb、Zn、Hg、V、Cu等金属元素含量也较高，并以富铀贫钍为特征。该期矿化伴随的近矿围岩蚀变具有明显的分带性，从下至上，从矿化中心向两侧，依次为长片状水云母化带，赤铁矿－绿泥石化带、蒙脱石化带（图5—9）。与燕山晚期的蚀变分带相叠置，造成矿床现今复杂的分带面貌，但总体上表现出下碱上酸的分带规律，反映在矿床地球化学分带上，K2O自下而上逐渐降低，由500m深部的7.55%降低到地表的1.77%，而SiO2则恰好相反，即从500m深部的74.32%向上逐渐增加到地表的85.02%。这表明矿床深部经历了强烈的钾质碱性溶液的交代作用，随着深部钾的带入，而发生去硅作用，随着硅质的迁出和向上迁移，成矿物质也发生向上迁移而富集于水云母化带和沸石、蒙脱石化带中，而在近地表则形成强硅化带。根据脉状充填型矿石的沥青铀矿铀铅同位素年龄测定结果，矿化年龄为24Ma，为喜马拉雅晚期产物。根据穿越矿体剖面元素含量变化曲线和矿化蚀变岩石化学分析数据的对应分析和聚类分析研究，铀钼矿化为同期的共生关系，铀钼具有很高的正相关关系，与显微镜下观察的沥青铀矿与胶硫钼矿紧密共生关系相一致。
图5—2 460矿床地质略图（据核工业东北地质局247大队.1986）
l—第四纪坡积物；2—张家口组三段流纹斑岩；3—张家口组三段集块熔岩；4—张家口组三段角砾凝灰岩；5—张家口组三段流纹岩；6—张家口组三段角砾凝灰岩；7—张家口组三段钾质流纹岩；8—张家口组三段熔结凝灰岩；9—张家口组三段晶屑凝灰岩；10—粗面岩；11—次流纹斑岩；12—断裂构造
图5—3 460矿床20号线剖面图（据核工业东北地质局247大队马瑞冬报告插图改编，1986）
1—第四纪坡积物；2—张家口组三段流纹斑岩；3—张家口组三段集块熔岩；4—张家口组三段角砾凝灰岩；5—张家口组三段流纹岩；6—张家口组三段角砾凝灰岩；7—张家口组三段钾质流纹岩；8—张家口组三段熔结凝灰岩；9—张家口组三段晶屑凝灰岩；10—张家口组二段粗面岩；11—次流纹斑岩；12—断裂构造；13—铀矿体
图5—4 460矿床矿体分带图
1—红矿范围；2—黑矿范围；3—次生叠加黑矿范围
图5—5 460矿床蚀变岩空间分布图
图5—6 460矿床铀矿化时代
此外，在地下潜水面（1508m标高）上下，还见有蓝黑色质地松软的次生淋积型钼铀矿化，叠加在燕山晚期黑色浸染状铀钼矿化之上，经电子探针研究，铀主要以多水钼铀矿形式产出，还见有蓝钼矿和少量自然镍分布其中。由氧化－还原带的铀钼次生淋积富集带向上逐渐向氧化带过渡，硫化物及原生铀矿物均氧化淋失，主要发育褐铁矿，形成铁帽，并见有蓝钼矿、彩钼铅矿、砷钼钙铁矿、砷铀云母和水铀矾等矿物。
图5—7 460矿床成矿演化及矿化蚀变分带模式
综上所述，根据脉体和矿物的相互穿插、胶结和交代关系，结合矿石同位素年龄测定结果，可将460矿床形成演化过程列成图表（图5—10）。
根据包体测温资料，矿前期为300℃，成矿期300—150℃，矿后期为150—100℃（表5—1）。
根据稳定同位素研究资料，成矿热水为原生水和大气降水混合成因，并以大气降水为主（图5—11）。δ18OH2O值波动在—4‰—－15‰之间，高温阶段原生水混入较多，中低温阶段则基本为大气降水。矿石中硫化物中的硫的δ34S值波动在－3‰—－24‰之间（图5—12），说明硫是来源于浅部的富含生物硫的沉积壳层。根据基底和盖层岩石原始铀含量及供铀能力的同位素地质研究，矿石中的铀主要来自含矿的火山岩建造J3z3流纹岩及相应的次流纹斑岩（表5—2）。
图5—8 浸染状矿化期蚀变分带示意图
图5—9 脉状矿化期蚀变分带示意图
表5—1 460矿床成岩成矿温度表
（据陈安福，1990）
二、534钼铀矿床
该矿床产在沽源火山断陷盆地东缘，蔡家营—大官厂NE向次级火山断陷盆地东段北缘，NE向盆缘深断裂F45（矿区编号为FHI（I）1）、与其上盘平行、倾向相反的次级NE向断裂FH（Ⅱ）2、NW向FH（I）1和NNE向FX（Ⅱ）1等四条断裂的夹持区，矿床产在F45和FH（Ⅱ）2相夹的，倾向南东的箕状地堑的南缘，FH（Ⅱ）2的上盘（图5—13）。基底为强钾质混合岩化新太古界红旗营子群变质岩，盖层为J3z3粗面岩和J3z3酸性火山岩，在矿区南部尚出露K1h玄武岩、安山玄武岩。J3z3酸性火山岩可划分三层，自下而上为：J3z3-1凝灰质粉砂岩、砂岩夹砂砾岩，厚度6230m;J3z3-2凝灰岩、熔结凝灰岩，厚度10300m;J3z3-3钾质流纹岩，厚度大于300m，为矿区含矿主岩（图版Ⅲ—6）。岩层呈单斜层产出，倾向SSE，倾角20°—30°。由于FH（Ⅱ）2的活动，导致在J3z3-3钾质流纹岩内靠上下部位形成顺层构造裂隙带，有一次流纹斑岩体沿FH（Ⅱ）2侵入，并贯入J3z3-3钾质流纹岩底部的层间构造中，从而形成Y字型岩体（图版Ⅳ—1、2）。目前揭示的矿体主要受J3z3-3上下部的顺层构造裂隙带控制而呈似层状或平
图5—10 460矿床矿物生成顺序表
计算公式：△Ｕ（得失量）=
其中U1——自成岩到成矿期间由积累的放射成因铅反算岩石中应有的U量；
U2——岩石中现在测定的U含量；
ΔU——负者为丢铀（即供铀），正者为得铀（即集铀）。
表5—2 460地区岩石可能供铀情况（初步结果）（U-Pb同位素体系演化计算
注：混合岩化的Ar岩石铀含量增高，可能丢铀，未作专门测定。
图5—11 我国部分地区高岭石矿物的δD－δ18O相关图（据王联魁等，1987）
1—高岭石或地开石；2—埃洛石；3—高岭石＋埃洛石；4—现代大气降水；5—地热水；6—华南伊利石；7—沽源水云母（本研究分析点）
缓的顺层透镜状产出（图5—14和图5—15）。矿区断裂构造十分发育，主要发育SN、NEE、NNW和NNE四组断裂构造，534矿床就是产在NEE向F45和SN向深断裂带的交汇复合部位。矿区被F45上盘与之平行的一系列NEE向次级断裂分割为若干地堑地垒构造，又被NNW和NNE向断裂切割为若干断块，该矿床正是处在其中的一个箕状地堑式断块中。根据彩红外、侧视雷达等航空遥感图像解释资料，揭示出本区十分发育的环形构造形迹，经地面地质路线观测，确定了一个隐伏的火山塌陷和一个火山穹隆构造，它们受NEE向断裂控制而呈串珠状分布，且定位于NEE向断裂及与之配套的NNW和SN向断裂的交切复合部位。其中，534矿床深部存在一小型火山穹隆构造，与次流纹斑岩体的侵入有成因联系，对铀钼矿化有重要的控制作用。根据对矿石和蚀变岩石的显微镜及电子探针研究结果，依据脉体和矿物的穿插，胶结和交代关系，将534矿床的形成过程划分为：矿前蚀变期，浸染状矿化期，脉状充填型矿化期和表生期及若干成矿阶段，并列图表示之（图5—16），表明本区矿化蚀变具有与460矿床十分相似的多期、多阶段的特点。矿前期主要发育深部的碱性长石化和广泛分布的水云母化作用，除对成矿元素起到活化作用外，也增加了岩石的孔隙度和渗透性，为后期成矿作用创造了有利的前提条件。浸染状矿化期主要金属矿物为分散浸染状钛铀矿和辉钼矿，并见有少量黄铁矿、闪锌矿、白铁矿等硫化物，还伴随着水云母化、萤石化、硅化和赤铁矿化等蚀变。脉状充填型矿化（图版Ⅳ—3、4）主要金属矿物为沥青铀矿和少量的辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿和白铁矿（图版Ⅳ—5、6），脉石矿物主要是水云母、紫黑色萤石、玉髓、绿泥石（图版V—1）和矿后的石英、萤石、方解石。伴随脉状充填型矿化的蚀变为赤铁矿化，绿泥石化、萤石化、水云母化和硅化。在矿床氧化带中主要发育表生期的高岭石化和褐铁矿化。据电子探针分析资料，浸染状矿化期形成的星散状钛铀矿多被晚期的脉状充填型矿化期的沥青铀矿所交代（图版V—2、3、4），充分证明两个成矿期的先后关系。由于早期的星散状钛铀矿与晚期的沥青铀矿粒度较细而难以分离，故只测得矿石全岩的铀铅同位素年龄为46Ma（图5—17），由于早期的钛铀矿含量很少，故该年龄值主要反映脉状充填型矿化的时代，为喜马拉雅期的产物。534矿床的矿化蚀变还具有明显的垂向分带性，总体显示下碱上酸的分带规律。根据矿化蚀变岩石的Q型聚类分析谱系图（图5—18），将矿区样品分为三组，大致以0号勘探线为界，主矿段可分为东西两段，三组样品分别为主矿段东段浅部中等钾化富铀钼矿石、主矿段东段深部强钾化铀钼矿石和主矿段西段深部强硅化钼铀矿石。对三组样品分别进行R型聚类分析（图5—19、5—20、5—21）和对应分析（表5—3、5—4、5—5和图5—22、5—23、5—24），然后分别进行地质解译列成图表（表5—6），可以看出三组样品具有十分不同的地球化学特征，将各自的主要地球化学特征提出，并按其空间部位绘成图（图5—25），从中可以看出，东段深部的矿化蚀变特征表明具有矿根相的特征，东段浅部具有矿身相特征，而西段深部具有矿顶相特征。据此，可以进一步推断，西段深部具有较好的找矿前景，应当进行深部钻探揭露，以寻找富大矿体。
图5—12 460矿床黑色浸染状矿石中脉状黄铁矿硫同位素直方图
图5—13 534地区北段中段地形地质图（据核工业东北地质局243大队）
图5—14 534地区北段15号勘探线剖面图（据核工业东北地质局243大队）
图5—15 534矿床2号纵剖面（9—19勘探线）两类矿石分带图（据核工业东北地质局243大队）
图5—16 534矿床成矿期段及矿物生成顺序表
图5—17 534矿床铀矿化年龄（矿石全岩）（原始数据据核工业东北地质局243大队和本院陈志勇）
N=6
R=0.9999869
t1=4588.5+58.3Ma-55.9M8
t2=46.7+12.7Ma-12.7Ma
三、781矿点
该矿点的大地构造部位处在赤城—哈叭嘎SN向区域深断裂带与张北NE向区域深断裂带的交汇复合部位，宝昌火山断陷盆地东部石硼沟次级火山塌陷盆地的东缘（图版V一5）。该矿点定位受盆缘NE向断裂F1的次级SN向断裂F2与次霏细岩体的复合部位控制（图5—26），矿化主要产在岩体分叉部位外带的粗面岩中（图5—27）。宝昌盆地基底岩石主要为新太古界乌拉山群变质岩和海西花岗岩，盖层为J3z2粗面岩和J3z3酸性火山岩。矿区主要分布J3z2粗面岩（图版V—6）和J3z3底部流纹岩，以及侵入其中的次霏细岩和次流纹斑岩。地层总体产状由于处在石硼沟火山塌陷盆地东缘而向西倾斜于盆地中心，但矿区局部由于受盆缘断裂NE向F1逆断层的影响而倾向SE。矿区断裂构造主要发育NE向F1和与之平行的隐伏断裂F3,SN向次级断裂F2和近EW向F4。F2具有多期活动特征，既控制了次霏细岩的侵入，又控制了后期热液蚀变和矿化。次霏细岩沿F2侵入于粗面岩和流纹岩中，其产状陡立，形态复杂，有较多的枝叉，由于次霏细岩斑晶很少，故构造破碎和蚀变不发育，质地坚硬，因而后期构造破碎和蚀变矿化主要发育在其外接触带F2的构造裂隙带中，矿体呈不规则的小型囊状。矿石具分散浸染状构造（图版Ⅵ—1、2）。根据矿石的显微镜和电子探针研究结果，矿化蚀变具有多期多阶段的特点（图5—28），矿前期主要发育碱交代作用，除钾钠长石化外，主要发育水云母化，并伴随黄铁矿化和赤铁矿化。成矿期可明显分为两个成矿阶段，即早期的钛铀矿阶段，与之共生的尚有少量的黄铁矿、白铁矿、闪锌矿，并伴随着水云母化、绿泥石化和赤铁矿化等近矿围岩蚀变；晚期的沥青铀矿阶段，伴随有硅化和萤石化等近矿围岩蚀变，在电子探针的成分像上可以清楚地看到晚期沥青铀矿交代早期钛铀矿的现象（图版Ⅵ—2、3、4、5、6）。矿后期主要发育硅化、萤石化、高岭土化和碳酸盐化等蚀变。由于铀矿物呈浸染状产出，且粒度细小，难于分选，故只测得矿石全岩铀铅同位素年龄为60Ma（图5—29），考虑到早期钛铀矿含量较低，矿化以晚期沥青铀矿阶段为主，故该矿化年龄主要代表沥青铀矿阶段的成矿年龄，为喜马拉雅期的产物，对矿区矿化蚀变岩石进行的聚类分析和对应分析的结果（图5—30、5—31、表5—7、图5—32）证实了这点。矿点属火山热液钛铀型与单铀型的叠加类型。
图5—18 534矿床矿化蚀变岩石聚类分析Q型谱系图
图5—19 534矿区主矿段东段浅部矿化蚀变岩石R型聚类分析谱系图
图5—20 534矿区主矿段东段深部矿化蚀变岩石R型聚类分析谱系图
图5—21 534矿区主矿段西段深部矿化蚀变岩石R型聚类分析谱系图
表5—3 534矿区主矿段东段浅部矿化蚀变岩石对应分析结果
对应分析结果（R型），文件名：W19×23.DAT
R型因子值表
表5—4 534矿区主矿段东段深部矿化蚀变岩石对应分析结果
对应分析结果（R型），文件名：W16×23.DAT
R型因子值表
表5—5 534矿区主矿段西段深部矿化蚀变岩石对应分析结果
对应分析结果（R型），文件名：W10×23.DAT
R型因子值表
图5—22 534矿区主矿段东段浅部矿化蚀变岩石对应分析R型图解（F1-F4）
表5-6 534矿区主矿段矿化蚀变岩石化学成分对应分析（R型）结果判译图表 主矿段东段浅部矿化（ZK9—2,94—162m;ZK15—0,130—177m,ZK11—2,108.5—145m）
图5-23 534矿区主矿段东段深部矿化蚀变岩石对应分析R型图解（F1-F3）
图5—24 534矿区主矿段西段深部矿化蚀变岩石对应分析R型图解（F1-F2）
图5—25 534矿区主矿段矿化蚀变分带特征
图5—26 781矿点地质图（据核工业西北地质局208大队，略加修改）
1—流纹岩；2—蚀变粗面岩；3—粗面岩；4—粗面质熔结凝灰岩；5—实测断裂及产状；6—霏细岩；7—次流纹斑岩；8—花岗岩；9—斜长片麻岩、变粒岩；10—推测断裂
图5—27 781矿点15号勘探剖面图（据核工业西北地质局208大队）
图5—28 781矿点成矿期段及矿物生成顺序表
图5—29 781矿点矿石全岩年龄测定结果（等时线法）
四、702钼铀矿床
该矿床位于本区北东毗邻地区，沽源—多伦火山盆地系的北东延伸部位，其大地构造部位处在天山—阴山EW向复杂构造带与大兴安岭NNE向火山岩隆起带的交切复合部位，红山—五分地复背斜南端西翼近轴部分与广德公—乌墩套和西拉木伦两EW向构造带夹持区的交切复合部位，矿床产在由上侏罗统火山岩组成的次级，NNE向宽缓向斜的两翼，矿化均赋存于夹在上下火山岩组之间的中部粗面岩中。向斜西翼的矿化受走向NNE、倾向SE130°、倾角50°—70°的纵向主干断裂及其派生的顺层构造控制，矿体呈透镜状；东翼的矿化受中部粗面岩底部发育的顺层构造所控制，矿体呈顺层的透镜体群产出。矿化在成因上与侵入于向斜轴部的次流纹斑岩体密切相关（图5—33）。热液蚀变和矿化具有明显的多期多阶段的特点（图5—34），矿前期主要以钠长石化为主，成矿期可划分两个成矿阶段；早期为单铀型成矿阶段，沥青铀矿伴随少量黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、并伴随钠长石化、绿泥石化和赤铁矿化等蚀变，该阶段矿石全岩铀铅同位素年龄为156Ma；晚期钼铀矿化阶段，沥青铀矿与辉钼矿及其它硫化物相共生，该阶段沥青铀矿铀铅同位素年龄为132Ma，全岩铀铅同位素年龄为117Ma。矿后期主要发育绿泥石化、水云母化、硅化和萤石化等蚀变。矿床属火山热液钠交代单铀型和钼铀型叠加的类型。
图5—30 781矿点矿化蚀变岩石R型聚类分析谱系图
图5—31 781矿点矿化蚀变岩石Q型聚类分析谱系图
表5—7 781矿点矿化蚀变岩石对应分析结果
对应分析结果（R型），文件名：WY26×18.DAT R型因子值表（%）
燕辽成矿带西段火山盆地铀成矿条件及远景评价
燕辽成矿带西段火山盆地铀成矿条件及远景评价
图5—32 781矿点矿化蚀变岩石对应分析（R型）图解（F1-F5）
图5—33 702矿床综合地质剖面示意图
图5—34 702矿床矿物生成顺序表（据核工业部北京三所、基建工程兵603团联合科研组，1978）
注：156Ma单铀型矿石全岩U-Pb同位素等时线年龄；132Ma铀钼型矿石沥青铀矿U-Ph同位素等时线年龄；117Ma铀钼型矿石全岩U-Pb同位素等时线年龄
五、433和434铀矿床
该二矿床地处山海关古隆起和燕辽沉降带交接部位的建昌中生代盆地南部干沟EW向次级火山断陷盆地的南缘（图5—35），太古宇混合岩、混合花岗岩、片麻岩及元古宇长城系石英砂岩、片岩和灰岩组成盆地的基底和蚀源区。盆地盖层为侏罗系陆相沉积碎屑岩、火山碎屑沉积岩、熔岩和火山碎屑岩建造。含矿层为盖层底部的中侏罗统海房沟组陆相碎屑沉积岩和火山碎屑沉积岩，按其岩性可分为三个岩性段，即下段J2h1山前洪积、残积、坡积相和河流相的紫色和灰色花岗质砾岩夹砂岩透镜体，为434矿床和石盖子矿点的主要含矿层位；中段J2h2河床相、河湖洼地相和滨湖相富含有机质的凝灰质复成分砾岩、砂砾岩，为433矿床的主要含矿层位，其铀含量一般为（20—30）×10-6；上段J2h3湖相和滨湖相层凝灰岩、凝灰角砾岩，为433矿床的次要含矿层位。上覆于含矿层之上的是J2l兰旗组安山岩、安山集块岩、安山玢岩夹凝灰质复成分砾岩和凝灰质粉砂岩。区内断裂构造发育、区域性EW向深断裂控制着盆地的形成、发展、演化及矿体的展布，同与之呈入字型相接的NE向分支断裂一起构成的三角断块，控制着矿床，而次级NE向断裂则控制着矿体定位。各矿床的主矿体都赋存于靠近盆地基底不整合面之上的浅色砾岩、砂砾岩之中。矿体以似层状、卷状为主，部分呈顺层的扁豆状或透镜体状（图5—36）。矿体不仅受层位控制，同时，主要分布在盆缘半封闭的基底古地形的低洼处及河流入湖口部位，而富矿体又受NE向断裂控制。铀以分散吸附形式为主，少量呈显微、超显微粒状或细网脉状沥青铀矿形式产出，与之伴生的有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和赤铁矿等。铀与黄铁矿和有机质关系密切。近矿围岩蚀变主要发育有碳酸盐化、绿泥石化、水云母化和地开石化。贫矿石全岩铀铅同位素年龄为160—150Ma，代表成岩期矿化年龄；富矿石年龄为140—130Ma和120—110Ma，沥青铀矿铀铅同位素年龄为80—70Ma，后两者代表两期后生火山热液改造成矿时代，说明该矿床是经过成岩作用和后生火山热液改造作用叠加而形成的复成因矿床类型。
图5—35 433矿田区域地质略图（据周树宣，1985年）
1—建昌组粗安岩；2一义县组安山岩、安山集块岩；3—张家口组流纹岩凝灰熔岩；4—土城子组紫色砂砾岩；5一兰旗组安山岩、火山碎屑岩；6—海房沟组凝灰岩、砂砾岩；7—长城系石英砂砾岩、灰岩；8—单塔子群黑云母斜长片麻岩；9—石英正长斑岩；10—英安班岩；11—流纹斑岩；12—细粒花岗岩；13—似斑状黑云母花岗岩；14—混合花岗岩；15—断层；16—地质界线；7—矿床；18—矿点；19—异常点；20—铀钍混合异
图5—36 433矿床地质剖面示意图（据周树宣，1985年）
1—土城子组紫色砾岩；2—兰旗组安山岩、安山集块岩；3—海房沟组第三岩段凝灰岩；4—海房沟组第二岩段砾岩；5—海房沟组第一岩段花岗质砾岩；6—石英正长斑岩；7—辉绿岩；8—似斑状花岗岩；9—矿体