測(cè)老廟盆地鈾礦成礦潛力分析

張寶林 王啟運(yùn)

摘要：本論文以測(cè)老廟盆地為對(duì)象，根據(jù)前人找礦成果結(jié)合近期工作認(rèn)識(shí)綜合討論分析測(cè)老廟盆地鈾礦找礦潛力。在整理研究測(cè)老廟盆地大地構(gòu)造位置、盆地基底及周邊蝕源區(qū)、構(gòu)造、盆地蓋層、盆地古氣候、早白堊世巖相古地理特征、水文地球化學(xué)環(huán)境分帶等盆地地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要分析了測(cè)老廟盆地的區(qū)域成礦要素特征及成礦模式，總結(jié)出了測(cè)老廟盆地具有很好的鈾礦成礦潛力。

關(guān)鍵詞：測(cè)老廟；鈾礦；成礦潛力

測(cè)老廟盆地鈾礦找礦工作始于1959年，到目前發(fā)現(xiàn)多個(gè)鈾礦（點(diǎn)）。前人對(duì)測(cè)老廟盆地鈾礦成礦規(guī)律研究，一是著重于山地工程可開采的高品位硬巖型鈾礦，二是基本上沒有脫離“靜態(tài)”評(píng)價(jià)的模式。因此雖然鈾礦勘查已取得了一些突破，但對(duì)鈾成礦規(guī)律系統(tǒng)的缺乏動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)。在區(qū)域上的研究很薄弱，對(duì)成礦系統(tǒng)的鈾源一遷移一富集一保存的動(dòng)力過程缺乏一個(gè)整體認(rèn)識(shí)，致使對(duì)鈾源、成礦期、深部礦化等關(guān)鍵問題的認(rèn)識(shí)尚存疑點(diǎn)。

1.盆地地質(zhì)背景

1.1大地構(gòu)造位置

測(cè)老廟盆地處于華北地臺(tái)與中亞一蒙古地槽的接觸過渡部位。是在古生代褶皺基底上發(fā)育的中新生代斷陷盆地，是巴音戈壁盆地一部分。

1.2盆地基底及周邊蝕源區(qū)

測(cè)老廟盆地基底形態(tài)略呈西陡東緩，北東至南西向延伸，向西傾斜的不對(duì)稱箕狀坳陷（圖1），盆地基底由下元古界寶音圖群（PhBY）冒地槽性質(zhì)的淺一濱海相建造以及中元古界渣爾泰山群（Pt2zh）濱海相碳酸巖建造、泥質(zhì)巖一碳酸鹽巖建造、碎屑巖建造組成。其中阿古魯溝組中的含炭泥頁巖建造是在還原條件的半封閉海灣環(huán)境下形成沉積物，巖石中鈾含量普遍偏高，是區(qū)域重要富鈾層位。

基底中的巖漿巖以華力西中期和燕山期花崗巖最為發(fā)育，構(gòu)成了狼山巖體的主體。華力西期罕烏拉巖體的花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖呈巖基產(chǎn)出。巖體西側(cè)與測(cè)老廟盆地?cái)鄬咏佑|，北東向斷裂特別發(fā)育，常形成較大破碎帶、硅化帶，并形成花崗巖型鈾礦化，罕烏拉巖體鈾含量（5-7）x10。燕山期的烏和楚魯巖體的黑云母二長(zhǎng)花崗巖及鉀長(zhǎng)花崗巖呈巖基產(chǎn)出，巖體中發(fā)育北東向斷裂，并見有硅質(zhì)脈充填，其中發(fā)育有多處花崗巖型鈾礦化點(diǎn)，巖體中鈾含量（3-5）x10，釷含量（20-30）x10，Th/U=3～10。

1.3構(gòu)造

測(cè)老廟盆地是一個(gè)呈北東向展布的斷陷盆地，盆地東緣以斷裂構(gòu)造為主，斷裂帶為一系列相互平行、斜列交叉的壓扭性斷層組成，斷裂破碎帶具有多期活動(dòng)性質(zhì)，具有先壓、壓扭，后張裂、破碎的特點(diǎn)。

盆地內(nèi)中生代蓋層構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，由于受燕山運(yùn)動(dòng)的影響，產(chǎn)生了一些波狀起伏的短軸開闊型褶皺，褶皺表現(xiàn)為寬緩的背斜和向斜，背、向斜軸向?yàn)镹E向。斷裂構(gòu)造發(fā)育弱，僅為一些NE、NW走向的小型正斷層。

1.4盆地蓋層

盆地蓋層自下而上主要有下白堊統(tǒng)巴音戈壁組（K，by）、蘇紅圖組（K1s）及上白堊統(tǒng)烏蘭蘇海組（K2w）。

下白堊統(tǒng)巴音戈壁組（K1by）不整合于元古代淺變質(zhì)褶皺基底及巖漿巖體之上，在盆緣與元古界淺變質(zhì)巖系、華力西及燕山期花崗巖呈斷層接觸。其下段（K1by）下部巖性主要為灰色、褐紅色礫巖；上部以湖相灰綠、灰黑色含炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部夾細(xì)砂巖。其上段（K1by）巖性主要灰黃色砂巖、含礫砂巖及灰綠色粉砂巖、泥巖。

下白堊統(tǒng)蘇紅圖組（K1s）以灰黑色玄武巖為主，夾含礫砂巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖夾層。該層在地貌上形成突起的臺(tái)地，與下伏地層呈整合接觸。通過伽馬輻射儀測(cè)量，數(shù)值較大，異常較高，存在鈾礦化的潛力。

上白堊統(tǒng)烏蘭蘇海組（K2w）總體為一套半干旱一干旱氣候下碎屑巖沉積，下部為沖積扇為主粗碎屑巖，中上部為河流相為主的細(xì)碎屑巖。部分地段夾有泥砂質(zhì)灰?guī)r、石膏層等。與下伏地層呈不整合接觸。

1.5盆地古氣候

早白堊世巴音戈壁期形成時(shí)的溫暖潮濕的古氣候環(huán)境，地層總體色調(diào)呈灰、褐灰色（頂?shù)撞繛殡s色），巖石中含較多化石、炭質(zhì)頁巖和油頁巖，有機(jī)質(zhì)豐富，鈾含量較高；蘇紅圖期形成于過渡性的亞熱帶氣候條件，為顏色灰色、紅色相間出現(xiàn)的巖系；晚白堊世烏蘭蘇海期開始為干旱炎熱的氣候，持續(xù)至今則，為一套含石膏的干旱紅色巖系，有利于后生氧化作用的進(jìn)行和發(fā)育。

1.6早白堊世巖相古地理特征

測(cè)老廟盆地在早白堊世時(shí)為內(nèi)陸山間盆地，由盆緣到盆地中心分布沖積扇相—扇三角洲相一湖泊相。盆地內(nèi)的鈾礦化主要分布在靠近蝕源區(qū)的下白堊統(tǒng)巴音戈壁組上段（K1by2）沖積扇相和扇三角洲相。主要表現(xiàn)在形成有利的含礦巖性和利于地下水運(yùn)移的巖性層序組合，即具有泥一砂一泥巖性結(jié)構(gòu)，有一定規(guī)模且滲透性良好、有機(jī)質(zhì)豐富的砂巖、砂礫巖是礦化的有利地段。

1.7水文地球化學(xué)環(huán)境分帶

潛水氧化帶（潛水含水層氧化帶）：盆地東南山區(qū)補(bǔ)給區(qū)的地下水，一部分滲入地下沿層問徑流形成層間承壓水，一部分沿第四系沖洪積扇運(yùn)移補(bǔ)給下白堊統(tǒng)潛水含水層，在下白堊統(tǒng)潛水含水層從上而下形成潛水氧化帶。

層間氧化帶（承壓含水層氧化帶）：來自蝕源區(qū)的含氧含鈾基巖裂隙潛水流入下白堊統(tǒng)巴音戈壁組承壓含水層，地下水沿承壓含水層徑流方向不斷氧化灰色砂體，形成（氧化帶一氧化還原過渡帶一還原帶）層間氧化帶。

2.成礦潛力分析

2.1區(qū)域成礦要素特征（見表1）

2.2成礦模式

（1）預(yù)富集階段。巴音戈壁組為溫濕氣候條件下接受的沉積，物源來源于盆地周邊富鈾的巖漿巖，巖層中鈾含量（4～5）x10，其具有明顯的偏高現(xiàn)象，為后期層間氧作用對(duì)鈾的搬運(yùn)富集提供了鈾源基礎(chǔ)和儲(chǔ)集空間。

（2）層間氧化作用成礦階段。早白堊世晚期的抬升運(yùn)動(dòng)，使盆地西南部蝕源區(qū)及巴音戈壁組長(zhǎng)期暴露地表并遭受風(fēng)化剝蝕，古氣候由潮濕轉(zhuǎn)變?yōu)楦珊狄话敫珊怠Ｔ摃r(shí)期為含氧水補(bǔ)給的鼎盛時(shí)期，地下水由大氣降水和基巖裂隙水補(bǔ)給。在氧化環(huán)境中，U呈六價(jià)易于淋失并遷移，含氧水活化基巖以及賦礦砂巖中的鈾而形成含氧含鈾水，含氧含鈾水沿地層中的砂體向下滲透，總體由東南向北西運(yùn)移的含氧含鈾層間，層問水在砂巖層中運(yùn)移的過程中將預(yù)富集的鈾不斷淋出，在逕流過程中對(duì)賦礦砂巖中的黃鐵礦、鈦鐵礦、炭屑、黑云母、長(zhǎng)石顆粒心以及砂巖雜基等進(jìn)行作用，使得黃鐵礦、炭屑消失，并形成SO+一根離子，地下水呈酸性環(huán)境，有利于鈾的進(jìn)一步遷移，上述礦物蝕變?cè)诠叛趸瘞颁h線附近形成氧化一還原過渡環(huán)境。地下水中的鈾一部分被部分氧化帶（過渡帶）中的炭化植物碎屑、氧化的鈦鐵礦邊緣、綠泥石、蒙脫石等吸附形成吸附鈾沉淀下來，另一部分被還原U+為形成瀝青鈾礦而沉淀下來，形成鈾礦床，形成了以板狀為主，卷狀較少的礦體，礦床為“層問氧化帶砂巖型鈾礦床”。

（3）淺部潛水氧化作用“二次富集”成礦階段。晚白堊世盆地開始進(jìn)入整體抬升期，巴音戈壁組暴露地表，由于剝蝕作用導(dǎo)致區(qū)內(nèi)上部層問氧化作用形成的鈾礦體被破壞，但同時(shí)隨著潛水氧化作用發(fā)育，淺部原來形成的層問氧化帶型鈾礦體中的鈾被二次活化，呈自上而下遷移，在下部還原帶（灰色層）中二次富集，形成淺部厚大、面狀分布的潛水氧化帶型鈾礦，因而區(qū)內(nèi)淺部為潛水氧化帶型而深部為層問氧化帶型鈾礦床。

3.結(jié)論

測(cè)老廟地區(qū)盆地內(nèi)鈾礦床的賦礦地層為下白堊統(tǒng)巴音戈壁組，含礦巖性以砂巖為主，其次為砂礫巖和泥巖，普遍富含有機(jī)質(zhì)炭屑物，礦化受層位、氧化帶過渡帶和泥砂泥含礦建造控制，礦床類型以層間氧化帶型為主，局部地表疊加了潛水氧化帶，成礦類型好。