薩瓦甫齊鈾礦床成礦地質(zhì)條件及找礦前景

申平喜

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局211大隊，陜西 西安710024）

薩瓦甫齊鈾礦床成礦地質(zhì)條件及找礦前景

申平喜

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局211大隊，陜西 西安710024）

薩瓦甫齊鈾礦床位于塔里木地臺與天山造山帶接合部位的庫爾干山間盆地內(nèi)，鈾礦化以砂巖型為主，主要產(chǎn)鈾層位為中下侏羅統(tǒng)克拉蘇群鐵米爾蘇組的II-4、II-5鈾礦化層，鈾成礦作用嚴格受巖性-巖相、層間氧化帶發(fā)育程度、后生氧化淋濾及構(gòu)造運動等因素控制。通過分析鈾成礦地質(zhì)條件，認為本礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有較好的找礦前景，其中礦區(qū)深部及東西兩側(cè)的侏羅系為下一步找礦的遠景區(qū)。

薩瓦甫齊鈾礦；砂巖型鈾礦；鐵米爾蘇組；找礦前景

1 區(qū)域地質(zhì)背景

薩瓦甫齊鈾礦床位于塔里木地臺與天山造山帶接合部位的庫爾干山間盆地內(nèi)。盆地基底由元古界和古生界組成，盆地蓋層為中新生界，主要包括三疊系、侏羅系、白堊系、新近系和第四系（表1、圖1）。該盆地呈東寬西窄的楔形展布，東西長為58 km，南北寬為2～4 km，面積176 km2，總體為一個南深北淺、南緩北陡的不對稱箕狀斷陷盆地，盆地南、北兩側(cè)受盆緣斷裂所控制。

表1 薩瓦甫齊地區(qū)區(qū)域地層表Table 1 Stratigraphic division of Sawafuqi area

圖1 薩瓦甫齊鈾礦床區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Sketch geological map for Sawafuqi uranium deposit

2 礦區(qū)地質(zhì)背景

2.1 地 層

薩瓦甫齊礦區(qū)為一略向北凸出的弧形斷陷，總體走向近EW向，地層傾角較陡，部分地段地層倒轉(zhuǎn)，由北而南依次出露三疊系、侏羅系、白堊系、新近系和第四系。

三疊系由一套中、下部含煤的陸相碎屑巖建造組成，可分為兩個從粗到細的正旋回；侏羅系發(fā)育完全，中下統(tǒng)克拉蘇群鐵米爾蘇含鈾含煤組為一套溫濕氣候下的沖積扇、辮狀河及三角洲相含煤碎屑巖建造［1］，沉積韻律變化明顯，泥（煤）-砂-泥結(jié)構(gòu)發(fā)育，是礦區(qū)主要含礦層位。根據(jù)巖性特征、巖石類型或巖石組合、橫向延伸特點，以宏觀特征明顯的可采煤層（M1、M9和M12）為標志，共劃分為8個由粗到細的正旋回（砂體層）、10個鈾礦化層（圖2）；上侏羅統(tǒng)齊古組為一套在干旱氣候條件下沉積的湖相砂泥質(zhì)細碎屑巖，與上覆白堊系呈不整合接觸；白堊系僅見有上統(tǒng)孤爾克蘇群，為一套河流相紅色碎屑巖建造；缺失古近系，新近系為一套河流相灰褐色碎屑巖建造；第四系僅堆積于溝谷地段，為冰川堆積物、冰水堆積物和洪坡積堆積物。

2.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，褶皺不發(fā)育。其中斷裂構(gòu)造主要有兩組（圖1）：一組為近EW向的盆緣斷裂；另一組為盆緣斷裂所派生的盆內(nèi)斜向平移斷層。兩組斷裂在盆地內(nèi)均切割到新近系，其形成時代為喜山早期，而且對鈾礦體有一定的破壞改造作用。

3 鈾礦化特征

本區(qū)主要鈾礦層位于鐵米爾蘇含鈾含煤組的M9～M12煤層，即J1-2tm2b-1層位中，地層厚度位于126～244 m，沉積韻律明顯，單層砂體厚度位于5～25 m，主要由細礫巖、含礫粗砂巖、中砂巖和細砂巖組成，其中砂巖多為巖屑長石砂巖和巖屑石英砂巖，巖石中富含星點狀或分散狀黃鐵礦及有機質(zhì)、煤屑和炭化植物碎片，巖石以泥質(zhì)膠結(jié)為主，其次為鐵質(zhì)、硅質(zhì)。巖石疏松-較疏松，透水性較好。

圖2 礦區(qū)含礦層巖性、砂體與鈾礦化分層Fig.2 The hosted rocks，sand bodies and layers of uranium mineralization

前期地質(zhì)勘查結(jié)果表明［2-3］，該鈾礦床礦體呈板狀、層狀、似層狀和透鏡狀賦存于含礦砂體內(nèi)或砂巖與泥巖的接觸區(qū)，共圈定礦體56個，其中砂巖型礦體22個，泥巖型礦體31個，煤巖型礦體3個，鈾礦化類型以砂巖型鈾礦為主，其資源儲量約占總資源量的89%。

砂巖型鈾礦體的空間分布嚴格受巖性-巖相、層間氧化帶發(fā)育程度、后生氧化淋濾及構(gòu)造運動等因素控制。鈾礦體賦存于氧化還原過渡帶，各鈾礦化層與地層產(chǎn)狀基本一致，在剖面上呈疊瓦狀，自南而北平行分布（圖 3）。

圖3 薩瓦甫齊鈾礦床64號勘探線剖面圖Fig.3 Section of exploration line No.64 in Sawafuqi uranium deposit

主要鈾礦化層Ⅱ-4、Ⅱ-5分別位于J1-2tm2b-1的底部和中部，礦化層分布穩(wěn)定。

鈾礦體的厚度、品位在剖面上一般呈現(xiàn)出上、下薄，品位低，而中部厚度大，且品位較高的特點。

礦石類型以粗粒、中粒、細粒和不等粒砂巖型礦石為主，礫巖型礦石次之，在近地表有少量煤、泥巖型鈾礦石［4］。鈾主要以鈾礦物和吸附態(tài)形式存在，其中鈾礦物主要為瀝青鈾礦、鈾黑，常與膠狀黃鐵礦及有機質(zhì)脈（地瀝青脈）密切相關(guān)，吸附態(tài)鈾主要存在于植物炭屑、鈦鐵氧化物以及黏土礦物中。

4 鈾成礦條件分析

沉積盆地內(nèi)砂巖型鈾成礦取決于鈾源條件、構(gòu)造演化、古氣候演變、目的層巖相及砂體、層間氧化及鈾的沉淀富集等多種因素。

4.1 鈾源條件

盆地外圍具有豐富的鈾源，可大體分為如下4套鈾源層（體）。

（1） 上震旦統(tǒng)

上震旦統(tǒng)為一套硅質(zhì)板巖及黑色板巖，其放射性照射量率是下二疊統(tǒng)的1.5倍，前人發(fā)現(xiàn)2個鈾礦點（141號、142號礦點）沿斷裂斷續(xù)延伸數(shù)公里，厚度為0.8 m，是盆地中鈾礦形成的有利鈾源之一。

（2）盆地西北部的上二疊統(tǒng)中-酸性火山巖

該套火山巖鈾豐度高，平均鈾質(zhì)量分數(shù)為 7×10-6～31×10-6， 高出一般酸性火山巖 3.5～4.4倍，是侏羅系沉積碎屑的重要物源。

（3）中上三疊統(tǒng)小泉溝群

此為含鈾巖系，一共包括9個鈾礦化層，分布于盆地北緣，屬于侏羅紀盆地鈾源層。

（4）海西晚期鐵米爾蘇花崗巖基（γ34）

自晚二疊世以來一直聳立在剝蝕區(qū)，該巖體分布面積為600余km2，為富鈾花崗巖，活性鈾高，是薩瓦甫齊盆地的主要鈾源體，也是沉積碎屑的重要物源區(qū)。該巖體富鈾特征表現(xiàn)為：①巖體鈾、釷質(zhì)量分數(shù)分別為13×10-6～25×10-6、 11×10-6～29×10-6， 鈾質(zhì)量分數(shù)比正常花崗巖高出3.3～6.3倍；②巖體中含鈾釷礦和釷石；③流經(jīng)該巖體的現(xiàn)代泉水，鈾質(zhì)量濃度達1.58×10-6g·L-1，高出區(qū)域背景值10倍以上。

4.2 目的層巖相和砂體發(fā)育條件

目的層鐵米爾蘇含鈾含煤組為一套沖積扇-河流-三角洲相的含煤碎屑巖建造，沉積韻律明顯，具有典型的 “泥-砂-泥”地層結(jié)構(gòu)，砂泥比為0.9∶1～4.4∶1，砂體厚度適中，主要巖性為巖屑砂巖及巖屑石英砂巖，分選中等至較差，成熟度低、疏松、透水性強。巖石中含有豐富的細分散狀、條帶狀及團塊狀的炭屑與金屬硫化物等還原劑，有利于層間氧化帶砂巖型鈾礦的形成。

4.3 古氣候演化條件

中上三疊統(tǒng)小泉溝群屬于沖積扇-河流相紅雜色碎屑巖，反映了相對干旱的古氣候環(huán)境，侏羅紀早中期相對潮濕，發(fā)育河流-沼澤相的含鈾含煤碎屑巖，自侏羅紀晚期以來的古氣候再度變?yōu)楦珊担敫珊担欣阼F米爾蘇組層間氧化帶及砂巖型鈾礦的形成。

4.4 構(gòu)造演化特征

盆地構(gòu)造演化經(jīng)歷了三疊紀—侏羅紀的強拉張與弱伸展、白堊紀—古近紀的隆升剝蝕與弱擠壓、新近紀—第四紀的強烈逆沖推覆與差異升降等多個階段［5］。侏羅紀的弱伸展構(gòu)造階段形成有利的含礦建造（鐵米爾蘇含鈾含煤組），白堊紀—古近紀的隆升剝蝕和弱擠壓階段形成盆地南深北淺、向南緩傾的構(gòu)造斜坡帶，構(gòu)成良好的地下水補給-徑流-排泄水動力環(huán)境，為層間氧化帶的發(fā)育及砂巖型鈾礦化的形成創(chuàng)造了必要條件，新近紀—第四紀時盆地處于差異升降階段，盆內(nèi)地層褶皺變形甚至局部倒轉(zhuǎn)，含礦砂體遭受破壞改造，地下水不斷被疏干，鈾成礦作用基本停滯。

5 成礦前景探討

根據(jù)已有的找礦成果和水成鈾礦理論，認為薩瓦甫齊鈾礦成礦前景較好：

（1）該區(qū)鈾成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，鈾礦勘查成果顯著。

（2）從工作程度來看，礦區(qū)東西長6 km，僅有50～90勘探線在長約1.2 km范圍內(nèi)做了詳查，鉆孔的控制垂深多位于150～300 m處，處深部大部分尚未封邊；勘查結(jié)果表明，Ⅱ-4富礦段在2 700 m標高附近，Ⅱ-5富礦段在2 475 m （垂深330 m）標高附近，Ⅱ-6富礦段 在 2 365 m （垂深550～580 m） 標高附近，說明深部礦化變好，并有形成富礦的可能。

（3） 在礦區(qū)（6 km之外）東部 1～3 km及西側(cè)3 km的范圍內(nèi)，侏羅系含礦層被第四系覆蓋，一直未開展鈾礦找礦工作，找礦潛力巨大。

綜上所述，本礦區(qū)具有良好的找礦前景，繼續(xù)勘查有望落實成為一個大型鈾礦床。

［1］劉章月，董文明，秦明寬，等.新疆薩瓦甫齊其地區(qū)侏羅系沉積特征與鈾成礦［J］.世界核地質(zhì)科學， 2008， 25（2）： 73-78.

［2］新疆地礦局第8地質(zhì)大隊.新疆溫宿縣薩瓦甫齊鈾礦區(qū)詳細普查地質(zhì)報告［R］.阿克蘇：新疆地礦局第8地質(zhì)大隊，1985.

［3］申平喜，胡長有.新疆溫宿縣薩瓦甫齊鈾礦普-詳查地質(zhì)報告［R］.阿克蘇：新疆地礦局第8地質(zhì)大隊，2008.

［4］張富平.新疆溫宿縣薩瓦甫齊鈾礦床Ⅱ礦段鈾礦石室內(nèi)工藝試驗研究報告［R］.阿克蘇：新疆地礦局第8地質(zhì)大隊，2005.

［5］賈承造，等.塔里木盆地中新生代構(gòu)造特征與油氣［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：26-96.

Metallogenic conditions and prospecting potential in Sawafuqi uranium deposit

SHEN Ping-xi
（GeologicPartyNo.211，NuclearGeologicalBureauofShaanxiProvince， Xi’an，Shaanxi710024， China）

Sawafuqi uranium deposit is located in Kuergan intermontane basin which lies at the bonding part between Tarim Plate and Tianshan Orogenic Belt.The uranium mineralization is mainly as sandstone-type， and is mostly developed in II-4， II-5 layers of Tiemiersu Formation of Kelasu Group， Middle-Lower Jurassic.The mineralization is strictly controlled by the lithology-lithofacies，the intensity of interlayer oxidation zones， the epigenetic oxidation leaching and structure activity，etc.Based on the comprehensive study，it is concluded that there are superior metallogenic condition and good prospecting for uranium and target area is the deep，the Jurassic in eastern and western sides of the mine.

Sawafuqi uranium deposit； sandstone-type uranium deposit； Tiemiersu Formation；prospecting potential

P619.14；P598

A

1672-0636（2010）03-0139-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2010.03.004

2010-05-20

申平喜（1964—），男，陜西西安人，工程師，主要從事鈾礦地質(zhì)勘查工作。E-mail：spx211@163.com