连山关地区位于华北克拉通北缘铀成矿省辽东铀成矿带,是研究前寒武纪构造演化与成矿作用的重要窗口。已知铀矿床均分布在连山关花岗岩体与辽河群接触带附近,受韧性剪切带控制,前人对连山关地区铀矿成因分歧较大,对剪切带控矿缺少深入、细致的研究,对矿床中的基性岩与铀矿的关系研究处于空白。鉴于此前的成果,本文的研究对象为连山关地区典型铀矿、基性岩和周缘韧性剪切带。采用岩相学、地球化学、锆石U-Pb同位素年代学等研究方法,探讨早前寒武纪主要地质单元对铀矿的控制作用,丰富造山带铀成矿基础理论,完善研究区铀成矿模式,对铀矿找矿工作提出新的思路。研究取得的主要认识如下:1.连山关岩体遭受三期构造变形改造。第一期变形表现为连山关岩体隆升,上覆辽河群发生顺层滑脱;第二期变形为南北向挤压导致沿岩体南缘和辽河群接触带发生强烈的韧性剪切变形,形成北西向韧性剪切带;第三期为北西向挤压变形,形成北东、北东东向脆性断裂构造。岩体南缘的右行韧性剪切带为压扁应变类型,属于一般压缩-平面应变范围,Flinn指数K值介于0.19~0.69,属于S/SL类型构造岩。研究区内铀矿体均为隐伏盲矿体,主要赋存于沿着连山关岩体和辽河群接触带右行剪切作用形成的背斜褶皱核部,和北东东向断裂关系密切。2.连山关岩体为混合花岗杂岩体,组成杂岩体主体为红色钾质混合花岗岩,其间有少量残留体,为早期钠质花岗片麻岩,且鞍山群残留体在其中大量分布,岩体边部分布有灰白色重熔混合岩。通过锆石U-Pb年龄频谱图,表明峰值年龄主要为1760~1940Ma、~2275Ma、2500Ma。其中,~2500Ma的年龄代表了连山关岩体的主体形成时代,标志着大陆克拉通化及其地壳分异的重要事件;~2275Ma的峰值年龄代表了连山关地区一期基底岩石重熔事件;1780~1990Ma的峰期年龄代表了吕梁运动作用下,基底岩石再次发生强烈的重熔,该期事件可能有利于铀的活化、运移,这与连山关铀矿形成年龄相吻合。3.研究区发育强烈的围岩蚀变作用,有明显的热液活动现象。最常见的围岩蚀变包括水云母化、绿泥石化、赤铁矿化,其他蚀变包括黄铁矿化、钠黝帘石化、碳酸盐化、硅化等。水云母主要由斜长石蚀变而成,绿泥石主要由黑云母蚀变而成。与铀矿化关系密切的围岩蚀变作用是绿泥石化和赤铁矿化,绿泥石蚀变后叠加棕褐色赤铁矿化与铀矿化的关系最为显著。4.研究区铀矿赋矿围岩经重熔形成的混合岩有四种类型,主要特点是石英含量高,绿泥石含量变化大,石英与绿泥石的含量往往呈负相关;具有富Si、略富Al、富Na、富K和低Mg、低Ca的主量元素地球化学特征;微量元素具有富集Be、Mo、Pb、Y、Ba、La、Cu,亏损Co、Ni、Zn、Cr、Ti、V的特点;具有明显的轻稀土富集和重稀土相对亏损等特征,具有较显著的Eu负异常;与U关系密切的共生元素有Pb、Mo、V、Be。5.钻孔深部基性岩以变辉绿岩和辉绿玢岩为主,具有钾、钠含量相当,过铝质等特征,属于碱性–过碱性系列岩石;总稀土元素含量偏高,轻重稀土元素分异作用不明显,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,有中等程度的负Eu异常,微弱负Ce异常;微量元素Ba、La、Zr、Hf相对富集,而U、K、P、Ti相对亏损。研究区基性岩,依据地球化学特征,应属于板内碱性玄武岩,源区为过渡型地幔,形成于大陆碰撞后伸展裂解的构造环境,并在上侵过程中存在地壳混染作用。连山关岩体南缘发育的韧性剪切带及相伴生的张性破裂为基性岩的就位提供空间,基性岩同时也为铀成矿提供热源、矿化剂及部分成矿流体。6.综合分析认为,一级控矿构造为连山关岩体南缘走向北西的右行韧性剪切带,剪切带作为区内铀矿热液运移的通道,其边部的晚期NEE向断裂则是铀矿储存空间;太古宙古风化壳可能作为铀源;铀的运移、富集成矿受控于大型韧性剪切活动(提供热液运移通道)和基性岩侵入作用(提供热源和还原剂)等综合因素。结合铀成矿模型,指示连山关岩体南部辽河群覆盖区岩体隆起处与北东东向断裂交汇部位可作为下一步重点找矿靶区。