塔里木盆地北緣英崗地區(qū)鈾成礦特征及找礦遠(yuǎn)景*

李炎龍　鄔力生　王國(guó)榮

(核工業(yè)二一六大隊(duì))

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塔里木盆地北緣英崗地區(qū)鈾成礦特征及找礦遠(yuǎn)景*

李炎龍鄔力生王國(guó)榮

(核工業(yè)二一六大隊(duì))

摘要英崗地區(qū)位于塔里木盆地柯坪斷隆，屬塔里木北緣鈾成礦帶，區(qū)內(nèi)含鈾及富鈾層眾多，為鈾礦化的形成提供了重要的物質(zhì)來源。結(jié)合區(qū)域鈾礦勘查成果，對(duì)區(qū)域地質(zhì)背景、地質(zhì)特征、鈾成礦特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并劃分了成礦遠(yuǎn)景區(qū)。研究結(jié)果表明：①英崗地區(qū)上石炭統(tǒng)康克林組具備鈾資源找礦前景，初步確定其鈾成礦類型為古層間氧化帶型；②英崗地區(qū)上石炭統(tǒng)康克林組鈾成礦可分為3個(gè)階段，即晚石炭世鈾初始富集階段、早二疊世鈾疊加富集階段和新生代強(qiáng)烈構(gòu)造改造階段。上述分析成果對(duì)于該區(qū)今后鈾礦找礦工作有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞鈾成礦帶區(qū)域地質(zhì)背景地質(zhì)特征鈾成礦特征成礦遠(yuǎn)景區(qū)

柯坪斷隆的鈾礦找礦工作始于20世紀(jì)50—60年代，之后幾乎未開展過系統(tǒng)的找礦工作，因此對(duì)該區(qū)的鈾成礦特征及找礦遠(yuǎn)景的研究成果較少[1]。近年來，隨著新疆鈾礦找礦工作的持續(xù)開展，南天山—塔里木盆地北緣的鈾成礦帶成為南疆鈾礦找礦工作的重點(diǎn)開展區(qū)域[2-3]。針對(duì)該地區(qū)開展了大量的地質(zhì)工作、物、化探工作和水文地質(zhì)工作以及相關(guān)的研究，但多側(cè)重于南天山其他成礦區(qū)域或整體性研究，其成果對(duì)于柯坪地區(qū)英崗一帶開展鈾礦找礦工作的指導(dǎo)意義不大。為此，本研究結(jié)合柯坪斷隆英崗地區(qū)鈾礦找礦勘探成果，對(duì)該地區(qū)鈾成礦特征及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行探討。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

英崗地區(qū)位于塔里木盆地西北緣南天山褶皺帶柯坪斷隆北塔里木帶，是柯坪斷隆的主要鈾成礦集中區(qū)，主要由加里東和華力西兩個(gè)構(gòu)造層組成。該區(qū)主要構(gòu)造形跡：東部為大型的阿克蘇穹形隆起和圍繞隆起產(chǎn)生的EW或NE—SW走向的斷裂、地壘及短軸褶皺，繼斷隆之后又形成了橫向斷裂及共軛小褶皺；西部則主要由喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)形成的NE向斷裂及單斜地壘。區(qū)內(nèi)地層出露基本齊全，除中生界缺失外，其他均有發(fā)育，其中寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系和二疊系均見有較多的鈾礦點(diǎn)及異常點(diǎn)。區(qū)內(nèi)侵入巖主要分布于北塔里木帶，其中又以柯坪塔格的古生代地層內(nèi)的侵入巖為最多。在橫向斷裂附近，以斜交和垂直地層的脈巖為主，其中包括NE、NNE、SN向3類脈巖，其次還有少量筒狀、環(huán)狀和不規(guī)則狀的脈巖。

2　研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層特征

區(qū)內(nèi)元古界地層以變質(zhì)片巖和海相碎屑巖為主；古生界地層出露較齊全，以海相碳酸鹽巖及碎屑巖為主；新生界地層則以陸相碎屑巖堆積為主，分布于山前及山間凹陷中(圖1)。區(qū)內(nèi)地層以上石炭統(tǒng)康克林群為主要找礦目的層，在下二疊統(tǒng)比尤列提群中鈾礦化少有分布。上石炭統(tǒng)康克林群(C3kn)厚度小，一般厚50～100m，整體呈EW向條帶狀展布，傾角30°～40°，在英崗礦點(diǎn)走向近SN，傾角大于80°，部分地段近于直立。據(jù)巖性可分為2個(gè)部分：上部為純凈的碳酸巖建造，巖性組合為灰色、灰白色、生物碎屑灰?guī)r；下部為碎屑巖建造，巖性組合為白色、灰白色長(zhǎng)石石英砂巖、石英砂巖部分雜砂巖夾灰質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r、砂礫巖透鏡體，砂巖為中厚層狀，發(fā)育有大量的斜層理、平行層理及槽狀交錯(cuò)層理，為砂巖中形成U的活躍區(qū)與聚集區(qū)，并成為鈾成礦的有利層位。以英崗礦點(diǎn)為中心向東、向西地層總厚度依次變薄，底部出露礫巖及含礫砂巖，砂巖粒度由中—細(xì)粒級(jí)至中粒級(jí)，與成礦有關(guān)的炭質(zhì)頁(yè)巖及砂巖透鏡體由東至西皆變薄至消失，英崗礦點(diǎn)當(dāng)時(shí)處于沉積中心，物質(zhì)成分豐富，并含大量的硫、鐵、鉛等伴生礦產(chǎn)，該區(qū)地層屬濱海湖上帶沉積，與D3k地層下伏呈平行不整合接觸。

圖1　英崗地區(qū)地質(zhì)概況

2.2構(gòu)造特征

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造較簡(jiǎn)單，主要表現(xiàn)為NE向單斜地壘，斷裂構(gòu)造較少，區(qū)內(nèi)僅包含有英崗斷裂、沙井子斷裂、庫(kù)魯克烏居木大斷裂等。單斜地壘(S傾)呈EW向延伸，全長(zhǎng)約60km，由英崗斷裂切割為東西兩段。東西兩段均為古生代地層組成，傾角30°～60°，近山脊傾角顯著變緩，一般不超過25°。區(qū)內(nèi)斷裂以英崗斷裂為主，斷層北部走向?yàn)镹W向，向南轉(zhuǎn)為近SN向，斷層面傾向SW或近于W，傾角40°～50°，位于斷層面西部的丘里塔格群灰?guī)r及白云巖，向東逆覆于上古生界各地層之上，在斷層走向轉(zhuǎn)折處為阿圖什組所覆蓋，是一條左行走滑起協(xié)調(diào)作用的位移轉(zhuǎn)換帶。

2.3侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖極不發(fā)育，主要屬淺成侵入及噴出成因的基性巖類，即粗玄巖和輝綠巖巖組，該巖組分布范圍廣泛，形成巖墻和熔巖蓋層，主要以輝綠巖、玄武巖分布于下二疊統(tǒng)比尤列提組中。

3　鈾成礦特征

3.1鈾礦空間分布特征 3.1.1地表鈾礦化分布特征

區(qū)內(nèi)鈾礦化多出露于地表，多賦存于上石炭統(tǒng)康克林組中，下二疊統(tǒng)比尤列提組僅在區(qū)內(nèi)東部零星可見。上石炭統(tǒng)康克林組中的鈾礦化主要分布于礫巖與砂巖中，少量分布于泥巖中。礫巖與砂巖一般為互變關(guān)系，實(shí)際上可認(rèn)為是一層。

(1)砂巖中的礦化。含礦砂巖主要為中、細(xì)粒巖屑石英砂巖，次為礫巖。砂巖呈淺黃色、淺灰色及淺灰白色，由砂和填隙物組成，屬于顆粒支撐類型，多為孔隙式膠結(jié)，點(diǎn)接觸，砂質(zhì)成分主要為石英、長(zhǎng)石及巖屑，含量75%～96%，分選好；次為粒狀磁鐵礦、鈦鐵礦、綠簾石零星散布，填隙物為泥質(zhì)雜基，部分已重結(jié)晶為顯微鱗片狀高嶺石等黏土礦化，礫巖由礫、砂和填隙物組成，礫石成分為鮞?；?guī)r，多呈棱角狀、次棱角狀，分布不均勻。砂巖與礫巖含礦部位一般含有機(jī)質(zhì)多，砂巖顆粒較大，呈灰色或灰白色，地表呈灰黃色，一般含礦砂巖含黃鐵礦較多，地表氧化多呈褐黃色的氫氧化鐵。

(2)泥巖中的鈾礦化。夾于上述含礦砂巖層中，分層現(xiàn)象明顯，呈灰黑色、黑色，沿走向或傾向不穩(wěn)定，礦化呈透鏡狀、扁豆?fàn)?。礦化與炭質(zhì)含量關(guān)系密切，炭化程度高的泥巖，U品位高；炭化程度低的泥巖，U品位低。石膏沿灰黑色泥巖層理分布，與鈾礦化關(guān)系密切，石膏發(fā)育的部位礦化較優(yōu)，不發(fā)育的部位礦化較差。灰黑色泥巖漸變?yōu)轲ね另?yè)巖時(shí)，礦化尖滅。二疊系中鈾礦化主要賦存于比尤列提組薄層炭質(zhì)泥巖中，地表鈾異常較連續(xù)，長(zhǎng)約2km，厚約0.7m，傾向150°～170°，傾角35°～40°，地表放射性總量一般為(50～110)×10-6。

3.1.2深部鈾礦化分布特征

近2a來，隨著英崗地區(qū)鈾礦找礦工作的重新啟動(dòng)，核工業(yè)二一六大隊(duì)先后在該區(qū)針對(duì)上石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)施工了多個(gè)鉆孔，僅于上石炭統(tǒng)康克林組深部見有工業(yè)鈾礦(化)體，其他層位未發(fā)現(xiàn)鈾礦化。上石炭統(tǒng)康克林組深部鈾礦化受3層砂巖控制，自上而下鈾礦化埋深逐漸增加，最深可達(dá)300m，礦體真厚度0.03～4.36m，含礦巖性多為淺褐紅色中砂巖、褐黃色粗砂巖、灰白色中砂巖等。同層砂體中，淺部鈾礦化多分布于該層砂體的頂、底兩側(cè)，伽瑪測(cè)井曲線表現(xiàn)為雙峰狀，中部砂體多為黃色—淺褐紅色砂巖，深部施工的鉆孔大都未見異常，并且揭露到的砂體均為灰白色、淺灰色，僅個(gè)別鉆孔揭露到較厚的礦體(圖2)，伽瑪測(cè)井曲線表現(xiàn)為多峰形態(tài)。因此，可認(rèn)為淺部所揭露的鈾礦化體為翼部礦體，深部厚大的礦體為氧化—還原過渡帶處的鈾礦體，具有典型的層間氧化帶型鈾成礦特征，氧化帶自上而下發(fā)育，所揭露的鈾礦體主要為氧化帶翼部的鈾礦(化)體，且從地表至地下深處隨著深度的增加，砂巖鈾礦化逐漸增高。

圖2　古層間氧化帶型工業(yè)鈾礦體剖面形態(tài)特征

3.2鈾礦石礦物特征

區(qū)內(nèi)礦石類型按產(chǎn)出的主巖可分為砂巖型、泥巖型兩類。礦石的自然類型以含鈾砂巖(包括細(xì)粒、中粒)型礦石為主，含鈾泥巖(包括粉砂質(zhì)、炭質(zhì)的)型較少。礦石工業(yè)類型以砂巖型礦石為主，炭質(zhì)泥巖型礦石次之。礦石由砂和填隙物組成，屬于顆粒支撐類型，孔隙式膠結(jié)，分選好，以粒徑小于0.5～0.25mm的中砂為主，另見少量粒徑小于0.75～0.5mm的粗砂和粒徑小于0.25～0.1mm的細(xì)砂，磨圓呈次角狀，成分由石英、長(zhǎng)石和巖屑組成。石英含量70%～90%，多為單晶石英，見少量石英巖等多晶石英，部分單晶石英具次生加大邊；長(zhǎng)石含量2%～3%，見少量鉀長(zhǎng)石，未見斜長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石具輕微程度泥化現(xiàn)象；巖屑以凝灰?guī)r和霏細(xì)巖巖屑為主，另見少量泥巖巖屑，巖屑具中等—輕微程度絹云母化，含量8%～28%。與鈾礦關(guān)系較密切的礦物主要有黃鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦和綠簾石，粒狀，粒徑0.125～0.05mm，不均勻分布，微量。

區(qū)內(nèi)以黃鐵礦化為主要的圍巖蝕變，其次見有少量磁鐵礦化。黃鐵礦呈粒狀，半自形—他形晶，個(gè)別晶粒見五角十二面體晶形，主要分布于砂?？障吨?，部分分布于砂粒間，具膠結(jié)結(jié)構(gòu)，另見微量呈浸染狀分布于砂表面。磁鐵礦主要呈浸染狀分布于砂?？障吨?，局部具膠結(jié)結(jié)構(gòu)，另見少量呈浸染狀分布于砂、礫顆粒表面。礦石顯微影像顯示，含礦巖石中U以UO2的形式賦存于巖石中，多數(shù)鈾礦物為鈾黑，多呈星點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀，少數(shù)為瀝青鈾礦，以脈狀、網(wǎng)狀產(chǎn)出，充填于礦物裂紋顆粒間隙或微細(xì)裂隙中(圖3、表1)。

圖3　礦石顯微影像注：由亮至暗的礦物依次為鈾礦物 (對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)3#～6#)、黃鐵礦、石英和高嶺石。

表1　含礦巖石化學(xué)組分含量 %

3.3蝕變特征

在地表，含礦部位主要為氧化砂體，呈褐黃色、黃色，另有少量炭質(zhì)泥巖中含礦。在氧化砂巖中，鉀長(zhǎng)石具輕微程度泥化現(xiàn)象，多見鈦鐵礦、褐鐵礦和綠簾石等，呈粒狀，粒徑0.2～0.05mm，不均勻分布，局部地段肉眼可見鐵質(zhì)結(jié)合及浸染狀褐鐵礦化鐵質(zhì)膠結(jié)物，含量約4%。在深部，含礦部位主要為灰色、灰白色中—細(xì)粒砂巖，經(jīng)鏡下鑒定,黃鐵礦、鈦鐵礦和綠簾石分布不均勻，呈粒狀，粒徑0.125～0.05mm，另有鱗片狀高嶺石和絹云母等黏土礦物。

3.4鈾成礦主要階段3.4.1晚石炭世鈾初始富集階段

研究區(qū)所在的塔里木鈾成礦省塔里木北緣鈾成礦帶屬陸緣隆起帶。區(qū)內(nèi)的含鈾及富鈾層眾多，主要為下寒武統(tǒng)下部的炭質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r，下中泥盆統(tǒng)砂巖及碳酸鹽，上石炭統(tǒng)(C3kn)砂巖、灰黑色泥巖及生物碎屑灰?guī)r等。在晚石炭世階段，隨著南天山洋的最終閉合，塔里木板塊與準(zhǔn)噶爾板塊發(fā)生碰撞，柯坪地區(qū)北部南天山褶皺隆升形成了北部蝕源區(qū)，為鈾礦化的形成提供了最主要的物質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)相關(guān)水文地質(zhì)資料顯示，該地區(qū)地下水中U含量相對(duì)較高，因此，可認(rèn)為富鈾蝕源區(qū)為鈾礦的形成提供了優(yōu)越的物源，后期由于地形起伏較大，水流運(yùn)動(dòng)暢通、徑流條件好，蝕源區(qū)水對(duì)富鈾層、含鈾層進(jìn)行了沖蝕和溶蝕并形成了含鈾含氧水，流入上石炭統(tǒng)康克林群中，形成了初始的氧化帶及鈾富集。

3.4.2早二疊世鈾疊加富集階段

早二疊世階段為板塊碰撞后的拉伸階段，主要表現(xiàn)為地殼的拉伸并形成了大量的張性裂隙，為巖漿活動(dòng)和熱液運(yùn)移提供了良好的通道。隨著深部基性熔巖的大規(guī)模噴發(fā)，產(chǎn)生了大量的熱液并萃取深部富鈾層中的U及其他金屬成礦物質(zhì)，形成了富鈾多金屬成礦熱流體，沿石炭系滲透性砂巖層疊加改造砂巖中早期形成的鈾礦化(異常)，并在局部地段形成了富厚工業(yè)鈾礦體。

3.4.3新生代強(qiáng)烈構(gòu)造改造階段

喜馬拉雅晚期強(qiáng)烈的SN向擠壓及天山陸內(nèi)造山作用，一方面使柯坪斷隆南北兩側(cè)的斷裂重新活動(dòng)，形成了NE向的單斜地壘帶，另一方面也使原產(chǎn)狀平緩的含礦層位陡傾甚至倒轉(zhuǎn)，導(dǎo)致已形成的礦體被剝露，地表遭受風(fēng)化侵蝕，先期形成的氧化帶多被剝蝕殆盡，但在地表露頭及鉆孔中仍可見到部分保留下的氧化帶，露頭氧化砂礫巖呈紫紅色、褐黃色等較深的氧化色調(diào)，巖芯中可見浸染狀、分散狀的褐鐵礦化。

4　找礦遠(yuǎn)景

(1)英崗Ⅰ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)。該區(qū)位于研究區(qū)中部，經(jīng)航空放射性測(cè)量，該區(qū)內(nèi)有一較高的放射性異常區(qū)，地表鈾異常受近SN向英崗斷裂控制明顯，鈾礦化出露于上石炭統(tǒng)康克林群底部的3層砂巖內(nèi)，礦化標(biāo)志明顯，且礦點(diǎn)和礦化異常點(diǎn)分布較廣，呈帶狀分布。通過鉆探工程揭露，底部砂巖中發(fā)育氧化還原過渡帶，并揭露到了工業(yè)鈾礦體。

(2)英崗—東英崗一帶Ⅱ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)。位于研究區(qū)東部，與英崗Ⅰ級(jí)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)相鄰。該區(qū)主要找礦層位為上石炭統(tǒng)康克林群，具有豐富的鈾源，鈾礦化受地層控制明顯，地表零星出露，經(jīng)航空放射性測(cè)量，該區(qū)內(nèi)有3個(gè)較高但不連續(xù)的放射性異常區(qū)，與地層對(duì)應(yīng)較好。另外，該區(qū)內(nèi)開展過少量鉆探揭露工作，在康克林群底部砂巖內(nèi)揭露到氧化砂體，并于砂體兩翼見有鈾礦化線索。

參考文獻(xiàn)

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(收稿日期2016-05-12)

UraniumMetallogenicCharacteristicsandProspectingProspectiveofYinggangareaoftheNorthernTarimBasin

LiYanlongWuLishengWangGuorong

(No.216GeologicParty,ChinaNationalNuclearCorporation)

AbstractYinggang area is located in Kalpin fault uplift of Tarim basin,it belongs to the uranium metallogenic belt of the northern Tarim basin,many uranium layers and rich uranium layers are distributed in Yinggang area,they area provide the important material resources of the formation of uranium mineralization.Based on the prospecting results of the uranium deposits in Yanggang area,the regional geological background,geological characteristics of the area,uranium metallogenic characteristics area analyzed,besides that the prospect areas are delineated.The study results show that:①the prospecting prospective of uranium deposit of upper carboniferous Kangkelin formation of Yinggang area is good,the uranium metallogenic type of upper carboniferous Kangkelin formation is determined as inter-layer oxidation zone type;②the uranium metallogenic of upper carboniferous Kangkelin formation of Yinggang are can be divided into three stages,they are the initial enrichment stage of uranium in late carboniferous epoch,superposition enrichment stage of uranium in early permian epoch and strong tectonic reworking stage in cenozoic.The above study results can provide some reference for the uranium deposit prospecting work in Yinggang area.

KeywordsUranium metallogenic belt, Regional geological background, Geological characteristics, Uranium metallogenic characteristics, Metallogenic prospect area

*中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局基金項(xiàng)目(編號(hào)：201314)。

李炎龍(1987—)，男，助理工程師，830011 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市北京南路467號(hào)。