中國海相含鈾沉積建造分布與鈾成礦分析

蔡煜琦，宋繼葉，虞 航，姚春玲，朱鵬飛

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；2.東華理工大學(xué)，江西 撫州 344000）

中國海相含鈾沉積建造分布與鈾成礦分析

蔡煜琦1，宋繼葉1，虞 航2，姚春玲1，朱鵬飛1

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；2.東華理工大學(xué)，江西 撫州 344000）

中國海相含鈾沉積建造分布非常廣泛，產(chǎn)有重要的碳硅泥巖型鈾礦床（點(diǎn)）。文章較為詳細(xì)闡述了上震旦統(tǒng)、下寒武統(tǒng)、中—下志留統(tǒng)、中—上泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)和上二疊統(tǒng)海相含鈾沉積建造類型及分布；利用全國1∶2 500 000地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫，編制了各時(shí)期海相含鈾建造分布圖，分析了海相含鈾沉積建造與鈾成礦的關(guān)系。

海相；含鈾沉積建造；鈾成礦

1 中國海相含鈾層位與鈾礦床類型

中國海相沉積建造分布非常廣泛，根據(jù)前人［1-2］對含鈾層、富鈾層的定義，通常把鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10×10-6的地層稱為富鈾層，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5×10-6～10×10-6之間的地層稱為含鈾層。按照這樣的定義，中國海相含鈾層位主要集中在上震旦統(tǒng)、下寒武統(tǒng)、中—下志留統(tǒng)、中—上泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)和上二疊統(tǒng)（表1和2）。

表1 中國震旦紀(jì)至早—中寒武世富鈾地層及鈾礦產(chǎn)出層位［2］Table 1 Uranium-rich strata and the occurring horizons from Sinian to Early-Middle Cambrian in China［2］

表2 中國晚古生代含鈾層及鈾礦產(chǎn)出層位［2］Table 2 Uranium-bearing strata and the occurring horizons of Late Palaeozoic in China［2］

對于產(chǎn)在海相含鈾層中的鈾礦床可籠統(tǒng)地稱為碳硅泥巖型鈾礦床，它屬于我國四大類型鈾礦床之一。黃凈白［3］等按含礦主巖將產(chǎn)于海相沉積巖中的鈾礦床劃分為碳硅泥巖型、碳酸鹽巖型和磷塊巖型，對碳硅泥巖型按成礦作用又細(xì)分為淋積型和熱造型。根據(jù)全國礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)相關(guān)技術(shù)要求中對礦床類型和礦床式劃分原則，在全國鈾礦資源潛力評價(jià)項(xiàng)目實(shí)施過程中，按控礦因素和預(yù)測要素的不同劃分為2類、5亞類，共18個(gè)礦床式（表 3）。

表3 海相沉積型（廣義碳硅泥巖型）鈾礦床分類Table 3 Classification of marine sedimentary type（generally carbonaceous-siliceous-argilaceous rock）uranium deposit

2 海相含鈾沉積建造類型及分布

海相含鈾沉積巖主要是指碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、泥質(zhì)巖及其過渡性巖石的組合，可分為碳硅泥巖建造、炭質(zhì)（硅質(zhì)）頁巖建造、碳酸鹽巖（白云質(zhì)）建造、碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖建造、磷塊巖建造以及細(xì)碎屑巖建造。

2.1 上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)含鈾沉積建造類型及分布

上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)含鈾沉積建造是我國分布最廣、含鈾量最豐富的沉積建造，全國范圍內(nèi)圈定了32個(gè)分布區(qū)，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10×10-6。含（富）鈾建造區(qū)呈帶狀分布于地臺(tái)邊緣及與之相鄰的地槽區(qū)，主要有揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)東南緣帶、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣帶、塔里木地臺(tái)北緣帶、中朝地臺(tái)南緣帶和秦嶺褶皺帶（圖 1）。

3個(gè)富鈾建造區(qū)分布于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)東南緣（江南島群內(nèi)側(cè)），主要位于贛北、皖南和浙西等地，呈刀狀條帶，巖性以黑色的炭質(zhì)頁巖或炭質(zhì)泥巖為主，另見硅質(zhì)泥巖、白云巖等，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28×10-6～76×10-6（據(jù)周德安， 1978）。

湘、黔、桂北及重慶南部（江南島群南西內(nèi)側(cè)）分布4個(gè)富鈾建造區(qū)，主要巖性為炭質(zhì)泥巖（板巖）、硅質(zhì)泥巖、白云質(zhì)泥巖及硅泥質(zhì)白云巖， 鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 14×10-6～41×10-6［3］。該區(qū)礦床產(chǎn)出很多，且多分布于中酸性巖漿巖邊緣接觸帶。

揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣主要為含鈾炭硅質(zhì)巖（含磷）建造，其次為含鈾碳酸鹽巖建造，共計(jì)4個(gè)富鈾建造區(qū)。主要產(chǎn)磷，含磷層位一般不富鈾，含鈾層巖性以黑色炭質(zhì)頁巖為主，僅見少數(shù)礦點(diǎn)。

塔里木地臺(tái)北緣主要為含鈾炭硅質(zhì)巖建造，伴有碎屑巖、硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖，分布有6個(gè)富鈾建造區(qū)，其中柯坪地區(qū)含鈾層巖性為硅質(zhì)巖、炭質(zhì)頁巖、白云巖、磷塊巖；庫魯克塔格地區(qū)為含磷的硅質(zhì)巖-火山巖；北山地區(qū)的含鈾巖性為炭質(zhì)頁巖和炭硅質(zhì)頁巖。僅見少數(shù)礦點(diǎn)。

中朝地臺(tái)南緣主要為含鈾磷塊巖夾細(xì)碎屑巖建造，共計(jì)7個(gè)富鈾建造區(qū)。以磷塊巖與碎屑巖共生為特征，含鈾量較高的主要是含炭含磷的細(xì)碎屑巖。該建造區(qū)內(nèi)一般分布于下寒武統(tǒng)中期海侵的前緣部位，處于古陸表海的邊部，是在地殼運(yùn)動(dòng)比較穩(wěn)定、干熱古氣候條件下形成的。

秦嶺褶皺帶主要為炭質(zhì)頁巖、炭硅質(zhì)頁巖建造，共計(jì)7個(gè)富鈾建造區(qū)。該區(qū)是重要含鈾層，屬于地槽活動(dòng)型類復(fù)理石建造中的含炭質(zhì)的硅泥質(zhì)含鈾層，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。

另外，華南地區(qū)分布硅灰?guī)r夾粉砂巖含鈾建造，共計(jì)4個(gè)含鈾建造區(qū)，未有明顯礦點(diǎn)分布且無與該建造有關(guān)的礦床。龍首山地區(qū)韓母山群亦發(fā)育有炭質(zhì)磷質(zhì)含鈾層。

2.2 中—下志留統(tǒng)含鈾沉積建造類型及分布

南秦嶺西段主要為含鈾硅質(zhì)巖建造及碎屑巖-硅質(zhì)巖建造，共計(jì)4個(gè)富鈾建造區(qū)（圖2）。該區(qū)發(fā)育區(qū)域性富鈾層，巖性為含炭硅質(zhì)巖層、炭硅質(zhì)巖-灰?guī)r層，是成礦帶最重要層位，區(qū)域上碳硅泥巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.7×10-6～11.5×10-6，在礦區(qū)鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.8×10-6～48.3×10-6［3］。

南秦嶺東段為含鈾硅灰?guī)r建造，共計(jì)5個(gè)富鈾建造區(qū)（圖2）。該區(qū)含鈾層巖性以炭質(zhì)板巖（片巖）為主，夾硅質(zhì)巖、灰?guī)r和砂板巖，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5×10-6～10×10-6，局部可達(dá)15×10-6～20×10-6。多處見到礦點(diǎn)，具有良好的找礦前景。

2.3 中—上泥盆統(tǒng)含鈾沉積建造類型及分布

中—上泥盆統(tǒng)主要為碳酸鹽巖夾細(xì)碎屑巖含鈾建造，分布于桂東南地區(qū)（淺海古陸邊緣），計(jì)6個(gè)含鈾建造區(qū)（圖3），含鈾層巖性以碎屑巖、碳酸鹽巖為主，仍見砂巖、粉砂巖等，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)3.5×10-6～8.3×10-6（據(jù)陳明顯等， 1981）。

2.4 下石炭統(tǒng)含鈾沉積建造類型及分布

下石炭統(tǒng)主要為碳酸鹽巖夾細(xì)碎屑巖含鈾建造，分布于湘南、湘中地區(qū)，計(jì)2個(gè)含鈾建造區(qū)，分布區(qū)域非常局限，含鈾層巖性為灰?guī)r、板巖和泥灰?guī)r，區(qū)域上平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3×10-6～9×10-6［4］。 湘中地區(qū)與湘南地區(qū)巖性組合相似，但未見很明顯的礦點(diǎn)（圖4和5）。另外，在新疆柯坪地區(qū)出露碳酸鹽巖夾碎屑巖含鈾建造，已發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)。

2.5 上二疊統(tǒng)含鈾沉積建造類型及分布

上二疊統(tǒng)硅質(zhì)巖夾細(xì)碎屑巖含鈾建造主要分布于粵北、湘中南地區(qū)（圖6），含鈾層巖性有含炭硅巖、炭質(zhì)頁巖，局部鈾富集，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)30×10-6。有金銀寨礦床產(chǎn)出，另外上饒坑口礦床是風(fēng)化殼型，鈾礦化與下二疊統(tǒng)灰?guī)r及直接覆于其上的殘積層有關(guān)，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5×10-6～7×10-6。

值得注意的是，上二疊統(tǒng)碳酸鹽巖砂泥硅質(zhì)巖含鈾建造分布于湘西、重慶及貴州地區(qū)，含鈾層巖性為碳酸鹽巖、含煤碎屑巖、硅質(zhì)巖、砂泥硅質(zhì)巖。

3 海相含鈾沉積建造與鈾成礦分析

海相含鈾沉積建造是碳硅泥巖型鈾礦床形成的載體，鈾礦床的形成都與一定類型的控礦構(gòu)造和儲(chǔ)礦構(gòu)造有關(guān)［3］。含鈾建造經(jīng)歷褶皺和斷裂破壞產(chǎn)生層間破碎帶，沿層間破碎帶再遭受下降水或上升熱水改造才能形成礦床。本文僅基于海相含鈾建造分布圖，通過已知的碳硅泥巖型鈾礦床與其進(jìn)行空間分析，依據(jù)已知鈾礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)所在的沉積建造巖性組合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析海相沉積建造與鈾成礦的關(guān)系。

3.1 上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)含鈾沉積建造與鈾成礦

上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)含鈾沉積建造中以非補(bǔ)償邊緣海硅質(zhì)碳酸鹽巖及炭泥質(zhì)組合中鈾礦床分布所占比例最高，為57.04%，其次為下部非補(bǔ)償邊緣海質(zhì)炭泥質(zhì)組合、上部淺海泥質(zhì)及碳酸鹽巖組合，所占比例為17.04%，第3為濱海含磷砂泥質(zhì)及碳酸鹽巖組合，所占比例為10.37%（表4）。

3.2 中—下志留統(tǒng)含鈾沉積建造與鈾成礦

鈾礦床（點(diǎn)）在中—下志留統(tǒng)含鈾沉積建造中，主要分布在濱淺海泥質(zhì)及砂質(zhì)組合以及濱淺海含磷碳酸鹽巖及泥砂質(zhì)組合，分別占該時(shí)代總礦床（點(diǎn)）數(shù)的60%和40%（表5）。

表4 上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)含鈾沉積建造中鈾礦床（點(diǎn)）分布Table 4 Distribution of uranium deposits(occurrences)in uranium-bearing sedimentary formation from Upper Sinian Series to Lower Cambrian Series

表5 中—下志留統(tǒng)含鈾沉積建造中鈾礦床（點(diǎn)）分布Table 5 Distribution of uranium deposits(occurrences)in uranium-bearing sedimentary formation in Middle-Lower Silurian Series

3.3 中—上泥盆統(tǒng)含鈾沉積建造與鈾成礦

在中—上泥盆統(tǒng)含鈾沉積建造中，60%的鈾礦床（點(diǎn)）分布于濱淺海碎屑及碳酸鹽巖組合、深淺海硅質(zhì)及泥質(zhì)組合、淺海泥質(zhì)碳酸鹽巖組合和深淺海硅質(zhì)碳酸鹽巖組合之中（表6）。

表6 中—上泥盆統(tǒng)含鈾沉積建造中鈾礦床（點(diǎn)）分布Table 6 Distribution of uranium deposits(occurrences)in uranium-bearing sedimentary formation in Middle-Upper Devonian Series

3.4 下石炭統(tǒng)含鈾沉積建造與鈾成礦

華南地區(qū)下石炭統(tǒng)含鈾建造中，全部礦床（點(diǎn)）均分布于淺海碳酸鹽巖組合中（圖4）；而柯坪地區(qū)的鈾礦床均分布于濱淺海碎屑和碳酸鹽巖組合的含鈾建造中（圖5）。

3.5 上二疊統(tǒng)含鈾沉積建造與鈾成礦

上二疊統(tǒng)有50%的鈾礦床（點(diǎn)）產(chǎn)出于淺海碳酸鹽巖為主的含鈾建造中，有40.9%的鈾礦床（點(diǎn)）產(chǎn)出于深淺海碳酸鹽巖、硅質(zhì)及碎屑組合中，兩者產(chǎn)出鈾礦床 （點(diǎn)）的比例達(dá)到了90.9%（表 7）。

表7 上二疊統(tǒng)含鈾沉積建造中鈾礦床（點(diǎn)）分布Table 7 Distribution of uranium deposits(occurrences)in uranium-bearing sedimentary formation in Upper Permian Series

4 結(jié) 論

（1）中國海相沉積建造分布非常廣泛，但含（富）鈾層位主要集中在上震旦統(tǒng)、下寒武統(tǒng)、中—下志留統(tǒng)、中—上泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)和上二疊統(tǒng)；其中，上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)中鈾礦床所占比例為71.81%，是碳硅泥巖型鈾礦床產(chǎn)出最多的層位，其次為上二疊統(tǒng)，鈾礦床所占比例為11.7%，再其次為中—下志留統(tǒng) （7.98%）與中—上泥盆統(tǒng)（5.32%），而下石炭統(tǒng)中產(chǎn)出鈾礦床相對較少，鈾礦床所占比例為3.19%。

（2）中國海相含（富）鈾建造主要為碳硅泥巖建造、炭質(zhì)（硅質(zhì)）頁巖建造、碳酸鹽巖（白云質(zhì)）建造、碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖建造、磷塊巖建造以及細(xì)碎屑巖建造。

［1］黃凈白，黃世杰，張金帶，等.中國鈾成礦帶概論［M］.北京：中國核工業(yè)地質(zhì)局，2005.

［2］張待時(shí).中國晚震旦—古生代海相含鈾碳硅泥巖沉積建造及主要含鈾層 ［J］.鈾礦地質(zhì)，1992，8（1）:1-8.

［3］劉興忠，張待時(shí)，羅長本，等.碳硅泥巖型鈾礦找礦指南［C］//中國鈾礦找礦指南.北京：中國核工業(yè)總公司地質(zhì)總局，1997.

［4］譚友鏃.華南上古生界若干碳酸鹽巖型鈾礦床成礦特點(diǎn)及分布規(guī)律的初步認(rèn)識［J］.放射性地質(zhì)，1982（2）:123—133.

Analysis on the distribution of marine uranium-bearing sedimentary formation and uranium metallogenesis in China

CAI Yu-qi1， SONG Ji-ye1， YU Hang2， YAO Chun-ling1， ZHU Peng-fei1
（1.Beijing Research Institute of Uranium Geology， Beijing 100029， China；2.East China Institute of Technology， Fuzhou， Jiangxi 344000， China）

Marine uranium-bearing sedimentary formation distributes quite widely in China，and hosts the importantcarbonaceous-siliceous-argilaceousrock uranium deposits （occurrences）.Marine uranium-bearing sedimentary formation in Upper Sinian， Lower Cambrian， Middle-Lower Silurian，Middle-Upper Devonian，Lower Carboniferous and Upper Permian is elaborated more detailedly in their types and distribution in China.With the 1:2 500 000 scaled geological map database，the distribution of marine uranium-bearing formation in the different periods and phases is drawn up and analyzed for their relationship to uranium metallogenesis.

marine； uranium-bearing sedimentary formation； uranium metallogenesis

P619.14；P598；P588.2+4

A

1672-0636（2010）04-0187-08

10.3969/j.issn.1672-0636.2010.04.001

2010-07-03

蔡煜琦（1969—），男，甘肅秦安人，高級工程師（研究員級），主要從事鈾礦地質(zhì)研究。E-mail:caiyq1883@126.com