資中—威遠地區(qū)鈾成礦條件分析

李寶新，陳田華

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610061）

我國目前發(fā)現(xiàn)的砂巖型鈾礦床多產(chǎn)出于北方陸相沉積盆地中，從西至東有伊犁盆地、塔里木盆地、吐哈盆地、巴音戈壁盆地、鄂爾多斯盆地、二連盆地、松遼盆地[1]。而四川盆地作為我國南方大型陸相沉積盆地，除川北地區(qū)發(fā)現(xiàn)中小型砂巖型鈾礦外，沒有大的突破。通過收集煤田鉆孔資料和以往放射性地質(zhì)資料，對四川盆地中南部資中—威遠地區(qū)鈾成礦條件有了新的認識。

圖1 四川省大地構(gòu)造分區(qū)略圖

1 地質(zhì)概況

資中—威遠地區(qū)位于四川盆地中南部，在區(qū)域構(gòu)造位置上處于上揚子古陸塊四川前陸盆地（三級構(gòu)造單元）西南部的威遠隆起（圖1）。

據(jù)《四川省區(qū)域地質(zhì)志》(1982年），區(qū)域構(gòu)造單元屬揚子準地臺（Ⅰ）四川臺坳（Ⅱ5）的川中臺拱內(nèi)的威遠—龍女寺臺穹（Ⅳ33）。主要發(fā)育穹窿狀、短軸背斜及鼻狀背斜，方向為 NEE向，在背斜翼部常發(fā)育有近南北扭性斷層。研究區(qū)地層所處區(qū)劃屬四川盆地分區(qū)之威遠小區(qū)。區(qū)內(nèi)地表廣泛出露中生界三疊系至白堊系，缺失古近系、新近系和下更新統(tǒng)。以威遠背斜為核心，中下三疊統(tǒng)嘉陵江組、雷口坡組組成背斜的核部，上三疊統(tǒng)須家河組構(gòu)成背斜的主體層位，侏羅系在其外圍展布。

2 鈾礦化地質(zhì)特征

2.1 地表鈾礦化特征

研究區(qū)地表發(fā)現(xiàn)75個鈾異常點和6條鈾異常帶，其60%集中分布于威遠背斜的北東翼。多賦存于侏羅系上、下沙溪廟組中，含鈾異常點73個，異常帶6條；上三疊統(tǒng)須家河組鈾異常點1個，下侏羅系珍珠沖組鈾異常點1個（圖2）[2]。

研究區(qū)異常主要賦存于上、下沙溪廟組的厚層淺色中粗粒長石石英砂巖或底部含礫砂巖、礫巖中，為河道亞相；礦化與炭質(zhì)、有機質(zhì)及動物化石碎片關(guān)系密切，異常多呈點狀，部分透鏡狀、扁豆狀、帶狀產(chǎn)出；所發(fā)現(xiàn)的異常品位在0.01%以下占56.3%，品位在0.01%～0.03%占28.2%，品位大于0.03%者占15.5%，異常性質(zhì)好，多為鈾（占87.7%）或鈾釷混合性（占10.2%）異常，平衡破壞偏鈾。

圖2 鈾異常點、鉆孔分布圖

A3—607、608、609異常帶：異常賦存于下沙溪廟組第一韻律底部含礫砂巖中，呈黃褐色、灰黃色，礫石成份為灰黃色泥巖，分選差、砂質(zhì)充填、鐵質(zhì)膠結(jié)，其中見有炭化植物碎屑及鐵錳質(zhì)，帶長26～20m，厚0.5～0.3m，最高 123×10-6，一般 50～70×10-6，底數(shù) 16～17×10-6，揀塊樣u0.008%～0.01%，為鈾性異常，平衡系數(shù)0.9～1.0。

A3—301異常帶：異常賦存于下沙溪廟組第二韻律底砂巖下部灰黃色、灰綠色含礫砂巖中，礫石成份為黃色泥巖及少量黑色燧石，砂質(zhì)充填，鐵質(zhì)膠結(jié)，最高強度 478×10-6，一般（55～60）×10-6，長23m，厚0.5～2m，揀塊樣u0.108%，最高點u0.378%，Th0.003%；礦化與動物化石碎片關(guān)系密切，另見有炭化植物碎屑及褐鐵礦等。

A3—626異常帶:異常賦存于上沙溪廟組第二韻律底砂巖下部的灰黃色中厚層狀長石石英砂巖、含礫砂巖及礫巖中，以泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為底板，地層產(chǎn)狀270°∠2°，該帶斷續(xù)長117m，連續(xù)長49m，大于60×10-6者長39m，厚0.5～2.5m，最高247×10-6，一般（60～100）×10-6，底數(shù)18×10-6，揀塊樣u0.011%～0.016%，見炭化程度較高的植物碎屑，為鈾性異常，平衡系數(shù)1.0。

2.2 鉆孔異常特征

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)煤田鉆孔資料分析，共發(fā)現(xiàn)了45個鉆孔存在放射性γ異常，包括3個潛在鈾礦孔和42個潛在礦化孔（圖 2）[3-5]。鉆孔中發(fā)現(xiàn)的礦化段多分布于上三疊統(tǒng)須家河組第 1、4、5、6段的灰-灰黑色泥巖、深灰-淺灰色細-中-粗粒砂巖中，煤層中也發(fā)現(xiàn)有部分異常；區(qū)內(nèi)地表鈾礦化較好的侏羅系中僅在下侏羅統(tǒng)珍珠沖組中發(fā)現(xiàn)有礦化，其主要原因煤田勘查中所布設(shè)的工程主要針對上三疊統(tǒng)，侏羅系不作為鉆孔揭露的主要層位。鉆孔中所發(fā)現(xiàn)的礦化沿走向及傾向延伸穩(wěn)定，連續(xù)性好，礦化厚度一般在0.7～4.0m，最厚達10.4m；異常γ范圍3.5～7pA/kg；對研究區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的3個潛在鈾礦孔，其礦化段γ異常強度最高為9.7 pA/kg。

3 成礦條件分析

3.1 構(gòu)造條件

研究區(qū)位于川中平緩褶皺帶，該帶大部分位于川中加里東古隆起上，主體由川中隆起和威遠凸起構(gòu)成。由于結(jié)晶基底固化程度高，蓋層為平緩的單斜構(gòu)造，傾角一般3°～5°，形成大范圍的緩傾構(gòu)造斜坡帶，褶皺幅度一般幾十至300 m，多屬低平構(gòu)造；區(qū)內(nèi)斷層少，地層和砂體未遭受強烈的破壞。蝕源區(qū)地層遭受強烈剝蝕作用，致使目的層砂體出露地表，形成構(gòu)造窗，為鈾礦化的形成提供了有利的構(gòu)造條件。

3.2 巖性巖相條件

通過對主目的層的巖性巖相條件分析，結(jié)合區(qū)域資料對比研究，侏羅系中統(tǒng)上、下沙溪廟組及三疊系須家河組第5、6段的沉積環(huán)境以河流相為主，次為濱湖相，發(fā)育多層砂體，具備泥—砂—泥結(jié)構(gòu)，砂體厚度多在5.03～98.28m之間，其砂泥比值適中，對砂巖型鈾成礦較為有利；同時區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育，砂體連續(xù)性好，固結(jié)疏松。砂體產(chǎn)狀平緩，傾角一般在4°～10°，有利于含鈾含氧水的運移；地層中含有豐富的有機質(zhì)、菱鐵礦及鐵礦物顆粒等還原介質(zhì)，有利于鈾的還原與吸附并富集成礦。研究區(qū)符合砂巖型鈾礦賦存的模式地層層序，找礦目的層為含煤盆地中具有還原性質(zhì)的灰色砂巖層[6]。

3.3 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)由于構(gòu)造形變?nèi)酢⑸盥駮r間相對短、巖石固結(jié)程度較低并形成較大范圍的自流斜坡，有利于形成長期滲入的水文地質(zhì)條件，區(qū)內(nèi)具有完整的補—徑—排水文地質(zhì)單元，有利于含鈾含氧水的遷移；區(qū)內(nèi)地表、地下水主要受大氣降水補給，大氣降水一部分順坡分別向南北流入溪溝、河流；另一部分滲入地下，補給地下水，順地層傾向分別向北西、南東逕流，在由隆起流經(jīng)翼部時，流速減慢，給鈾沉淀吸附提供了有利條件；區(qū)內(nèi)水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Na或HCO3-Na·Ca型，pH值為6～6.5，有利于鈾的溶解和搬運。

3.4 鈾源條件

研究區(qū)盆地基底是古老花崗巖，是晚太古代陸核的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，經(jīng)歷多期的構(gòu)造演化，鈾元素趨于向陸殼遷移富集，為后期鈾成礦奠定了基礎(chǔ)，在結(jié)晶基底和褶皺基底形成演化過程中，火山、巖漿、變質(zhì)作用廣泛發(fā)育，為鈾等金屬礦產(chǎn)的形成提供了重要的物質(zhì)來源。

震旦紀至三疊紀中期地臺發(fā)展階段: 震旦紀早期揚子陸塊邊緣裂陷形成磨拉石酸性火山巖建造，其后在揚子陸塊上沉積了多層比較穩(wěn)定的海相碳酸鹽巖和陸源碎屑巖建造，以及晚二疊世的基性巖漿噴溢。其中，震旦系中酸性火山巖、寒武系黑色頁巖、志留系泥質(zhì)粉砂巖、二疊系鋁土頁巖和含有機質(zhì)石灰?guī)r等鈾含量較高（已發(fā)現(xiàn)一些鈾礦點和異常點帶），可作為中新生代陸相盆地鈾成礦重要的礦源層。

盆地蓋層上三疊統(tǒng)、侏羅系中發(fā)育的多層灰色碎屑巖層本身鈾含量較高，已發(fā)現(xiàn)多處的鈾異常點，亦可為鈾成礦提供鈾源。

3.5 古氣候演化條件

上三疊統(tǒng)為前陸盆地背景、溫暖潮濕氣候下形成的海陸交互相含煤碎屑巖建造，侏羅系和白堊系為陸內(nèi)坳陷背景下沉積的陸相灰色雜色紅色碎屑巖建造，以湖、湖沼→辮狀三角洲、三角洲→ 河流沉積序列填充; 侏羅紀由潮濕氣候向干旱氣候轉(zhuǎn)變，白堊紀至第三紀中新世為干旱氣候。這種演化過程對層間氧化型砂巖鈾成礦較有利。

三疊系早期的溫濕—半溫濕古氣候，有利于形成富含有機質(zhì)和黃鐵礦等還原劑的灰色碎屑巖、灰紅相間的雜色碎屑巖等有利含礦建造；而晚白堊世干旱—半干旱炎熱的古氣候則是與地表溝通的含礦建造遭受表生后生氧化改造而富集成礦的必要條件。同樣，從下部灰色層形成的油氣沿不整合面或斷裂上升，進入紅層中透水性巖層中成為有利的還原劑，為鈾的次生還原提供了充足的條件。

4 鈾成礦遠景預(yù)測

根據(jù)研究區(qū)鈾礦化特征和砂巖型鈾成礦條件分析，將上三疊統(tǒng)須家河組第5、6段和侏羅系珍珠沖組5、6段和侏羅系珍珠沖組、上下沙溪廟組作為主要的找礦目的層。根據(jù)以上條件，在研究區(qū)威遠背斜北翼劃分出兩個找礦遠景區(qū)，即：鐵佛場遠景區(qū)和松峰鄉(xiāng)遠景區(qū)（圖3）。

5 結(jié)論

1）資中—威遠地區(qū)位于四川盆地中南部，根據(jù)地表礦化特征和煤田鉆孔資料，該地區(qū)須家河組第5、6段和侏羅系上、下沙溪廟組具有良好的鈾礦化顯示。

圖3 資威地區(qū)找礦預(yù)測圖

2）根據(jù)鈾源、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等分析，研究區(qū)具有較好的可地浸砂巖型鈾成礦地質(zhì)條件。

3）根據(jù)鈾礦化地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件，在研究區(qū)劃分出鐵佛場遠景區(qū)和松峰鄉(xiāng)遠景區(qū)2片鈾礦找礦遠景區(qū)。

[1] 何中波，張建軍. 陸相盆地中砂巖型鈾礦床產(chǎn)出環(huán)境與產(chǎn)煤環(huán)境的關(guān)系[A]. 全國鈾礦大基地建設(shè)學(xué)術(shù)研討會論文集, 2012, 217～221.

[2] 胡昌漢, 余廣基, 等. 一九八三年地質(zhì)工作總結(jié)報告[R]. 1983.

[3] 賈 強, 胡文慧, 等. 四川省仁壽縣松峰鄉(xiāng)勘查區(qū)煤炭普查報告[R]. 2009

[4] 王大剛, 邱峰, 等. 四川省內(nèi)江市鐵佛場勘查區(qū)煤炭普查報告[R]. 2009

[5] 朱 斌, 胡文惠, 等. 四川省資中縣金帶場勘查區(qū)煤炭普查報告[R]. 2012

[6] 金若時, 覃志安. 中國北方含煤盆地砂巖型鈾礦找礦模式層序研究[J].地質(zhì)調(diào)查與研究, 2013, 36(2): 82～83.