㈠ 礦床成因的演化
多因復成鈾礦床的成因作用，可以由任何成因的成礦作用形成，如有沉積、成岩、變質、熱液（熱水）、淋積和岩漿成礦作用等，並原則上依上述順序（岩漿成礦作用除外）。由於上述所列成因的成礦作用，是在同一礦區內疊加進行，以及沉積和成岩作用中時間相隔較短，故常常把沉積－成岩作用歸並為一期或一種成礦作用。熱液或熱水成礦作用，又可統稱為熱疊成礦作用，淋積成礦作用也可稱為淋疊成礦作用。因此，多因復成鈾礦床的成因成礦作用通常序列為，沉積－成岩→變質→熱疊→淋疊。淋疊成礦作用還可能發生在變質成礦作用或沉積－成岩成礦作用之後，可能有多階段的淋疊成礦作用參與，但以最後和最晚階段的淋疊成礦作用最為明顯。其餘的先於熱疊成礦作用的淋疊成礦作用，由於經受了後期各種成因的改造成礦作用，淋疊成礦作用痕跡較不明顯。岩漿成礦作用可在上述各種成因之前後發生，不受上述順序的制約。
過去，用傳統地質學觀點，把礦床的形成看成是單一成礦物質來源，單一成因成礦和單一大地構造階段成礦的產物。用一元成礦理論研究多因復成鈾礦床及其演化，無法從中獲得較為圓滿的解釋，產生一些多因復成鈾礦床的成因長期處於爭論不休狀態，甚至是相互對立的依據和觀點。如果用多階段、多來源、多種成因前後疊加，累積成礦的多因復成成礦理論，分析這類礦床通常具有的沉積、成岩、變質、熱疊、岩漿和淋疊的多代同堂特徵，就不難對其復雜成因特點及其成礦演化過程，找到較為圓滿的答案。F.J.Dahlkamp（1978）對凱湖礦床成因的演化（圖11-1）作了詳細研究，是有力的證明。應當著重指出的是，多因復成鈾礦床的形成，雖有多因復成的一面，但綜合觀察，仍然有主階段、主來源和主成因的特點。相當多或者大多數多因復成鈾礦床，其主成礦作用是熱液或熱水成礦所成，如石墨片岩和碳質板岩以及碳酸鹽岩中的多因復成鈾礦床，火山－沉積岩及硅質角礫岩中的多因復成鈾礦床等等是其例。
圖11-1凱湖礦床成因演化圖
（據F.J.Dahlkamp,1978）
Ⅰ.古元古界阿菲比亞期（2200～1900Ma）鈾沉積富集作用；Ⅱ.古元古界赫德森期（1900～1800Ma）鈾的變質成礦作用，形成晶質鈾礦；Ⅲ.古中元古界古赫利基亞期（1800～1350Ma）古風化淋積成礦作用，形成鈾礦體（＞1350Ma）；Ⅳ.中元古界新赫利基亞期（1350～1000Ma）構造岩漿活化重結晶形成αU3O7（1200～1100Ma），輝綠岩脈侵入（1230Ma）;V.新元古界—顯生宙哈得森期（1000～200Ma），周期性振湯運動，形成鈾石和煙灰色瀝青鈾礦（200～100Ma）；Ⅵ.中新生代（200Ma前～現今），礦體風化剝蝕
1.比弗洛支型鈾礦化；2.凱湖型鈾礦化；3.斷裂破碎帶；4.輝綠岩脈；5.鈾；6.碳質物
多因復成鈾礦床形成和演化過程中，研究的焦點問題是主成礦作用。因此，必須對岩、礦石的礦物成分形成順序及礦物成因作詳細研究（表8-1）。但對一些多因復成鈾礦床的主成因，有時依然存在有不同看法。如對古元古代石英卵石礫岩和鐵質石英岩中多因復成鈾礦床，有人認為是變質成因為主，有人認為是熱液（或熱水）成因為主。依著者對多因復成鈾礦床研究實踐，認為對這類礦床主成因確定，應加強對礦床的綜合成礦分析的研究，側重於量的成礦分析及大地構造（或區域構造）單元成礦環境和演化的分析。以古元古代石英卵石礫岩礦床為例，過去有人認為主成礦作用是區域變質成因，其重要依據是含鈾岩石建造形成之後礦床經歷了地槽階段的回返造山作用導致的區域變質作用。如果通過大地構造和成礦作用演化研究，證明主成礦年齡不屬地槽階段范疇，就難以用變質成礦為主的成因來解釋了。我們對上述兩種含礦主岩類型的實例礦床，作了鈾成礦分析，得出上述兩類型礦床均屬地窪階段構造－岩漿活化再造成礦作用所成，主成礦作用是斷裂構造作用使先成鈾活化，具有熱液疊加成礦的特點。兩類的差別是石英卵石礫岩型礦床的構造斷裂熱液比鐵質石英岩類型弱些。後者還有地槽回返的區域變質作用影響，前者是地台形成含鈾砂礦化，未經地槽階段的區域變質作用。因而兩類礦床鈾成礦的主成因作用較大可能是構造－岩漿活化作用的熱液（或熱水）成礦。為了區分多因復成鈾礦床的各個成因階段，有必要簡述沉積、成岩、變質、熱疊、淋疊等主要成因階段所成鈾礦化的識別特徵。
沉積鈾礦化的特徵，最重要的是嚴格受層位控制，鈾以碎屑狀晶質鈾礦或含鈾副礦物形式遷移和富集。因此，只在濱海相或河流相及河湖過渡相中才能形成沉積砂礦型礦化。古元古界石英卵石礫岩中的砂鈾礦化是其例。除砂礦型鈾礦外，鈾在沉積階段只能形成鈾的初步富集，難以形成礦床。
成岩型鈾礦化，基本上受岩性層位控制，但不甚嚴格。由於受地下水和層狀水作用影響，可出現跨層或穿層富集現象。鈾在碳質、硅質和磷質等吸附作用中富集，經成岩作用形成含鈾的碳硅質頁岩、碳酸鹽岩、磷酸鹽岩及含鈾的泥炭、褐煤、泥岩和碎屑岩型鈾礦床。成岩型鈾礦化鈾品位低，鈾礦體形態呈層狀、似層狀或結核狀、透鏡狀。近20年來對成岩型鈾礦床研究，發現成礦鈾源不僅僅來自地表的蝕源區，還可來自地殼深處水下火山噴發或隱爆作用。當存在地殼深處鈾源時，往往還有Li、As、Mo、Hg、Sb、F、Tl、Zr的熱液標型伴生元素富集。為區別陸源鈾富集的成岩型礦床，並反映有熱液成礦鈾源，先人取名為熱液－沉積礦床。我們認為，此種鈾成礦作用不同於通常的沉積成礦作用，實應列入成岩成礦作用范疇，故我們取名為熱液成岩型鈾礦化，或按B.И.丹契夫意見，歸入復成因礦床大類中。
變質型鈾礦化，通常指地槽回返褶皺造山運動引起的區域變質作用形成的鈾礦化富集，是岩層下沉到地殼較深部位，或岩層經熱流體作用，引起的變質鈾成礦作用富集。區域變質成礦作用沒有物質的帶進帶出，僅有原有元素的再分配，交代岩不發育。岩礦石均勻重結晶，以溫度因素影響為主，壓力影響較小，多為中低壓相，或更低壓相，如綠片岩相、角閃岩相等。綠片岩相的形成溫度為350°～400℃至500°～550℃，壓力為2×108Pa至（7～10）×108Pa，或更低。綠片岩相岩石中的活動鈾（易浸出鈾）及其所佔鈾含量的份額最大，易於形成變質溶液和成礦組分的運移，最終形成變質型鈾礦化富集。變質型鈾礦化，礦體成分與圍岩相似，近礦圍岩蝕變不發育。礦石中鈾的存在形式，以活動鈾為主，呈分散狀態產出，也有呈晶質鈾礦產出。區域變質作用形成的鈾礦化，礦體呈層狀或似層狀產出居多，並呈大面積分布。鈾礦石品位較低。
熱疊型鈾礦化，多是在地槽回返褶皺造山運動之後，或是地台後即地窪階段的構造－岩漿活化期形成，礦化分布面積相對較小。通常與區域性深大斷裂構造有時空和成因聯系，岩石發生重熔及重結晶作用，伴隨的交代作用發育，如鈉長岩化、硅化和綠泥石化等。熱疊成礦作用，處於開放系統，有物質的帶進帶出，成因上多與深源熱液或花崗岩侵入作用和火山噴發作用有關，也可在地下水深循環過程中形成。因此，熱疊型鈾礦化，圍岩蝕變作用強烈且發育，鈾礦體體積遠比蝕變岩體積小，礦石中有新形成鈾礦物或含鈾礦物。礦體形態以脈狀、網脈狀、柱狀和透鏡狀為特徵。鈾礦石品位較富，但分布不均勻，常見有較多的鈾礦物產出。
淋積型鈾礦化，靠近地表環境產出，是經地表水和地下水淋濾含鈾岩層（體），或淋濾先成鈾礦體內的活動鈾，在成礦有利的氧化－還原過渡帶內形成的鈾富集，常伴隨有新的鈾礦物或含鈾礦物的形成。淋積型鈾礦化是在低溫低壓或常溫常壓下形成的鈾富集，故近礦圍岩蝕變不發育，或只有低溫的蝕變帶伴隨，如高嶺石化、泥化和碳酸鹽化等。淋積型鈾礦化，分布極不均勻，礦體形態最為復雜多變。鈾礦石品位貧富相差懸殊，礦石年齡以相對最年輕為特色。
此外，多因復成鈾礦床作為整體，在地質成礦演化史中，存在著含礦主岩類型的演化，其演化規律與含鈾岩石建造的演化相似。作為礦床類型的演化，列於表11-3中。表中列出的成礦時代以工業礦化的鈾成礦時代為准。白崗岩型礦床因缺淋積成礦年齡，仍以低品位鈾礦化時代為准。
表11-3多因復成鈾礦床類型演化表
從上表看出，古元古代共有3種類型的多因復成鈾礦床形成，最先形成石英卵石礫岩型，其後有鐵質石英岩型和鈉長岩型礦床形成。中元古代形成一批石墨片岩型礦床和夕卡岩型兩種類型礦床。由於古中元古代地窪構造－岩漿活化，形成的超大型礦床數量多，礦石品位富。新元古代和早古生代形成的礦床類型及礦床數量較少，先後有碳酸鹽岩（白雲岩）型和白崗岩型礦床形成。晚古生代及中新生代由於全球性的地台後的構造－岩漿活化作用廣泛而強烈發育，形成礦床類型最多且豐富多彩，礦床數量也多。在晚古生代有鈉長岩型、碳硅板岩型和黑色頁岩型。至中生代形成的礦床類型達到頂盛期，有碳硅板岩型、碳酸鹽岩型（灰岩）、硅質角礫岩型、砂岩型、火山－沉積岩型等等。礦床數量也最多，分布最廣泛，只是以中小型規模居多。新生代有砂岩型和花崗岩型礦床，形成的礦床類型和數量減少，可能與地殼進入相對穩定期有關。