巴音戈壁盆地蘇紅圖坳陷砂巖型鈾礦找礦方向研究

周曉光 張傲雪 劉小剛

（核工業(yè)二〇八大隊(duì) 包頭 014010）

1 地質(zhì)背景

巴音戈壁盆地的大地構(gòu)造背景及盆地的形成機(jī)制明顯與其鄰近的二連盆地不同。以狼山隆起為界,前者受印度板塊向北推擠的影響,形成于走滑拉分構(gòu)造活動(dòng)背景下[1、2]。盆地呈近EW向展布,以沙拉扎山隆起為界分為北部坳陷和南部坳陷,北部坳陷包括查干德勒蘇坳陷、蘇紅圖坳陷和拐子湖坳陷,南部坳陷包括銀根坳陷和因格井坳陷（圖1），塔木素鈾礦床就產(chǎn)于因格井坳陷內(nèi)。

蘇紅圖坳陷位于巴音戈壁盆地北部，呈近東西向展布，四周由隆起帶圈閉，埋深相對(duì)較小，一般深為600-800m，最深為2200m[3]。南部為宗乃山-沙拉扎山花崗巖分布區(qū)，花崗巖與湖相地層（具水平層理）交互出現(xiàn)，表明當(dāng)時(shí)的凹陷基底斷裂切割較深，大量的花崗巖為盆內(nèi)鈾成礦提供了豐富的鈾源。

2 地質(zhì)構(gòu)造特征及鈾成礦關(guān)系

圖1 巴音戈壁盆地坳陷及周邊巖漿巖關(guān)系圖1-巖漿巖出露區(qū);2-火山口;3-砂巖型鈾礦床;4-砂巖型鈾礦化點(diǎn);5-鈾釷混合異常;6-鈾異常;7-國(guó)界境線;8-地名;9-斷裂構(gòu)造;10-一級(jí)構(gòu)造分區(qū)界線;11-二級(jí)構(gòu)造分區(qū)界線;12-凹陷;13-凸起

蘇紅圖坳陷普遍發(fā)育逆沖斷裂-褶皺構(gòu)造組合樣式，其在平面上表現(xiàn)為銳角疊復(fù)排列，在剖面上背斜出現(xiàn)在逆沖斷層的上盤，背斜軸線平行于斷層走向[2]。這些逆沖斷層早期為正斷層，控制凹陷形成及早、中侏羅世及白堊世沉積和巖相分布，新生代以來表現(xiàn)逆沖反轉(zhuǎn)斷層-褶皺變形為特點(diǎn)，并形成局部鼻狀隆起（背斜）或隆升（背斜）剝蝕天窗構(gòu)造，為后期含鈾含氧流體的注入起到積極作用[4]。進(jìn)而，這些構(gòu)造組合樣式對(duì)本區(qū)鈾成礦起到明顯的控制作用。

3 鈾儲(chǔ)層特征及鈾成礦關(guān)系

蘇紅圖坳陷蓋層主要由侏羅系、白堊系及古近系地層組成。侏羅系主要發(fā)育中、下侏羅統(tǒng)，是一套含煤粗碎屑巖為主的火山-沉積地層，大量的火山碎屑巖不利于鈾礦富集。白堊系是盆地蓋層中的主要充填巖系，盆地內(nèi)分布最為廣泛，根據(jù)巖性、古生物特征將下白堊統(tǒng)劃分為巴音戈壁組、蘇紅圖組、及銀根組；上白堊統(tǒng)劃分為烏蘭蘇海組。其中，巴音戈壁組上段以細(xì)碎屑巖沉積為主，主要由雜色砂礫巖、砂巖，灰色、黃色砂巖與灰色粉砂巖、灰色泥巖、粉砂巖不等厚互層組成，是區(qū)域性找鈾層位。古近系阿力烏蘇組，呈零星分布于坳陷中，為一套河流相紅色碎屑巖建造為特點(diǎn)，后期起到保礦作用。第四系零星分布，厚度薄。

本次研究通過對(duì)蘇紅圖坳陷收集的各類鉆孔進(jìn)行了砂分散體系數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于該區(qū)鉆孔大多數(shù)沒有揭穿目的層巴音戈壁組上段，因此，地層厚度、地層埋深、目的層砂體厚度等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的時(shí)效性差，反而對(duì)目的層含砂率（目的層砂體厚度和地層厚度比值）的統(tǒng)計(jì)可在一定程度上反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境，所以繪制了研究區(qū)巴音戈壁組上段含砂率等值線圖。反映出沿洪格爾吉山、巴布拉海凸起、巴東凸起和南部的宗乃山-沙拉扎山隆起都分布有砂體及含砂率高值區(qū)。整體規(guī)律表現(xiàn)為沿凸起或隆起往坳陷中心，含砂率值依次降低，表明砂體由凸起或隆起往坳陷中心逐漸不發(fā)育，反映了其具有三角洲沉積特色。表明在坳陷邊部發(fā)育有較好的鈾儲(chǔ)層。

4 氧化帶特征及鈾成礦關(guān)系

同鈾儲(chǔ)層的研究類似，結(jié)合收集鉆孔揭露深度的特點(diǎn)，僅繪制了研究區(qū)巴音戈壁組上段氧化砂體百分比圖，反映了氧化砂體與目的層砂體厚度的比率，圖中的整體規(guī)律與含砂率類似，沿洪格爾吉山、巴布拉海凸起、巴東凸起和南部的宗乃山-沙拉扎山隆起往坳陷中心，氧化砂體比率逐漸降低，反映該區(qū)的砂體氧化主要以潛水-層間氧化為主。目的層中的固態(tài)鈾被含氧流體活化、遷移，隨著氧化劑被鈾儲(chǔ)層中的還原介質(zhì)消耗，U6+被還原成U4+沉淀、富集成礦。推測(cè)較好的鈾成礦位置位于氧化砂體百分比值20%-40%的區(qū)域。

5 結(jié)論

（1）蘇紅圖坳陷以南沙拉扎山為盆地內(nèi)砂巖型鈾成礦提供了豐富的鈾源。

（1）新生代以后，構(gòu)造反轉(zhuǎn)作用形成局部構(gòu)造天窗，目的層剝露出地表，有利于含鈾含氧流體的注入，促進(jìn)氧化帶的形成。

（3）通過對(duì)巴音戈壁組上段含砂率的研究發(fā)現(xiàn)，砂體由隆起往坳陷中心逐漸不發(fā)育，反映了其具有三角洲沉積特色，表明在坳陷邊部發(fā)育有較好的鈾儲(chǔ)層。

（4）通過對(duì)巴音戈壁組上段氧化砂體百分比的研究發(fā)現(xiàn)，沿隆起往坳陷中心，氧化砂體比率逐漸降低，反映該區(qū)的砂體氧化主要以潛水-層間氧化為主，推測(cè)較好的鈾成礦位置位于氧化砂體百分比值20%～40%的區(qū)域。

綜上所述，巴音戈壁盆地蘇紅圖坳陷巴音戈壁組上段在坳陷邊緣地區(qū)，氧化砂體百分比值為20%-40%的區(qū)域內(nèi)，找礦前景較好。