淺析古河道型鈾礦床及漂白巖石帶特征

高會彬

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 概述

尋找經(jīng)濟效益好的地浸古河道型鈾礦成為目前國內(nèi)主要的找礦方向之一，一是因為河流流域面積約占陸地面積的70%，流域間發(fā)育許多古河道，為該類礦床提供了廣闊的成礦空間；二是古河道型鈾礦床一般單個礦體規(guī)模不大，品位變化較大，但礦體成群出現(xiàn)，總儲量大，分布面積較大，從幾平方公里到幾百平方公里[1]。國外相繼發(fā)現(xiàn)了許多儲量達萬噸級的古河道型鈾礦田[2]。中國北方新生代陸相盆地廣泛分布，例如松遼盆地分布面積達26萬km2。在沉積地層發(fā)育不同時期的古河道，在眾多盆地中（松遼盆地、二連盆地、海拉爾盆地、寧安盆地、雞西盆地、延吉盆地等），有著較好古河道型鈾礦床成礦前景。

2 古河道型鈾礦床成礦地質(zhì)條件

古河道型鈾礦床按成礦地質(zhì)條件，一般具備以下幾個條件。

1）地質(zhì)和成礦作用條件：最顯著的地質(zhì)特征是鈾礦化受古河道分布空間控制，直接產(chǎn)于古河道中河流變緩的部位、河流拐彎的區(qū)域、支流河道匯合的部位、地下水動力條件變異部位等（如圖1所示）。是潛水氧化和層間氧化共同作用的結(jié)果。

2）構(gòu)造條件：產(chǎn)出的構(gòu)造背景一般于古地臺和年輕地臺的弱構(gòu)造巖漿活化區(qū)，年青的弱的差異升降運動形成的次造山帶，尤其是在花崗巖隆起帶并經(jīng)歷準平原化的地區(qū)更為有利[2-5]。

3）古氣候條件；古河道型鈾礦床對氣候要求，一般是儲礦載體沉積期古氣候條件為潮濕、半潮濕氣候；成礦期的古氣候條件為干旱-半干旱氣候。

圖1 古河道型鈾礦床空間產(chǎn)出位置示意圖

4）地形地貌條件：地形地貌具有準平原化的貌，蝕源區(qū)與沉積盆地高差不大，蝕源區(qū)為低山丘陵地貌，有利于侵蝕速度和沉積速度差異不大，不至于形成快速堆積。

5）鈾源條件：在富鈾地區(qū)形成的古河道易形成高含量的鈾分布區(qū)，有利于鈾礦化的形成。特別是基底富鈾地質(zhì)體，在其上部發(fā)育的古河道，具有近源成礦的特點。

6）蓋層條件：蓋層結(jié)構(gòu)模式是具有雙層結(jié)構(gòu)，一是在基底富鈾地質(zhì)體上沉積中粗碎屑的河流沉積物，上覆為玄武巖、硅藻土、凝灰質(zhì)巖層；二是盆地蓋層具多個泥-砂-泥地層結(jié)構(gòu)，有良好的賦礦巖層可滲透的多孔介質(zhì)(砂、礫巖)，河道處于建造間的古河道型（松遼盆地錢家店鈾礦床、?？档貐^(qū)鈾礦化點）鈾礦床。

7）后生作用條件：古河道型鈾礦床的礦化產(chǎn)出一般受氧化帶和漂白巖石帶控制 （如圖2所示）；漂白帶（二次還原砂巖）發(fā)育程度受礦化程度、砂體還原能量及后期蝕變、構(gòu)造運動影響，有所變化。

圖2 古河道鈾礦床成礦模式剖面示意圖

3 古河道型鈾礦床成礦作用

古河道型鈾礦床主要是滲入作用下的地下水的后生改造富集成礦，是古潛水氧化與層間氧化作用的產(chǎn)物，在古河道沉積期，無隔水蓋層的開放的水文地質(zhì)條件下，大氣降水直接垂向滲入，潛水面以上淋濾帶氧化作用強烈，鈾元素遷移在潛水面附近由于有機質(zhì)等還原物質(zhì)存在或者泥質(zhì)等吸附，鈾元素形成富集。古河道形成后，地層的繼續(xù)沉積作用或者巖漿作用，在其上覆形成屏蔽層（例如玄武巖和泥巖蓋層），屏蔽層一方面對鈾富集地段起到一定的保護作用，另一方面古河道潛水轉(zhuǎn)化為具有承壓作用的層水。后期構(gòu)造運動，古河道局部層間水出露地表，與蝕源區(qū)含鈾含氧水溝通，沿側(cè)向滲入形成層間氧化帶，對鈾礦化進行再次改造，疊加富集成礦。也有學者認為部分礦床發(fā)育玄武巖和輝綠巖，存在熱液作用，提高礦體品位。黏土巖類蓋層和巖漿作用的蓋層（例如玄武巖蓋層）不同之處，巖漿作用形成的蓋層是快速的，伴隨一定的熱液作用；黏土類蓋層形成需要一個很長的地質(zhì)時期，因此在古河道型鈾礦找礦預測中，重視研究屏蔽蓋層的特征是非常必要。

4 古河道型鈾礦漂白巖石帶特征

許多礦床勘探實踐表明，古河道砂巖鈾礦化形成以后，含礦主巖氧化后又部分遭受再次蝕變，巖石為淺灰-灰白，形成漂白巖石帶。這是由于含礦砂巖中的有機質(zhì)在被上覆屏蔽層 （玄武巖或泥巖）覆蓋發(fā)生分解，產(chǎn)生還原性氣體，使氧化的巖石發(fā)生二次還原作用，鈾礦化在二次還原作用形成的淺色砂巖與原生灰色砂巖的過渡部位。

發(fā)育建造間的古河道型鈾礦床，氧化前鋒線附近存在一定規(guī)模的二次還原淺色帶（漂白巖石帶），有機質(zhì)碎屑很少或全部消失，砂體中存在氧化帶殘留；原生灰色帶砂巖顏色相對相對深一些，常呈灰色到深灰色，含有機質(zhì)和黃鐵礦等還原物質(zhì)。

二次還原砂巖與原生灰色砂巖鏡下特征礦物區(qū)別見表1。

表1 二次還原砂巖與原生灰色砂巖特征礦物區(qū)別

二次還原砂巖與原生灰色砂巖主要化學成分 區(qū)別見表2。

表2 二次還原砂巖與原生灰色砂巖主要化學成分區(qū)別

5 結(jié)論

古河道型鈾礦床成礦空間受古河道沉積砂體控制，與河道展布形態(tài)有一定關(guān)系，成礦階段一般經(jīng)過初次預富集，屏蔽層形成后，發(fā)育層間氧化和熱液作用，二次富集成礦。由于自還原作用或其他還原類物質(zhì)對礦體附近已經(jīng)發(fā)生氧化作用的巖石發(fā)生還原作用形成漂白巖石帶，對礦體具有一定指示作用。古河道型鈾礦床上覆屏蔽層結(jié)構(gòu)類型對礦化的形成和保存具有重要意義。