新疆庫(kù)拜盆地北緣砂巖型鈾礦成礦條件淺析

王俊輝

（新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質(zhì)局，新疆烏魯木齊 830000）

研究區(qū)位于新疆庫(kù)拜盆地北緣，處于天山山前地帶，北為天山褶皺帶，南為塔北隆起，是繼三疊紀(jì)之后發(fā)展起來(lái)的山前坳陷盆地。大地構(gòu)造屬于塔里木盆地北緣庫(kù)車山前坳陷帶，呈東西向展布，南界在秋里塔格復(fù)背斜以南，北界為天山南部山麓之北布古魯斷裂，盆地基底總體呈北高南低之勢(shì)。行政區(qū)劃分屬阿克蘇地區(qū)的庫(kù)車縣、拜城縣、溫宿縣，巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣。

1 研究區(qū)構(gòu)造特征

庫(kù)車山前坳陷是在海西期褶皺基地上發(fā)展起來(lái)的中新生代盆地，由于受燕山期和喜馬拉雅期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，盆地內(nèi)部中新生代地層全部發(fā)生褶皺，形成了一系列的線狀褶皺帶，組成盆地內(nèi)部的基本構(gòu)造輪廓。盆地由北向南可劃分為三個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元：庫(kù)車坳陷南北均為大斷裂控制，坳陷中部的喀拉玉爾滾大斷裂將坳陷分為烏什凹陷和拜城凹陷。拜城凹陷以北為北部背斜帶，南為南部背斜帶。三個(gè)構(gòu)造帶形態(tài)自北而南由緊密狀到寬緩狀，并呈臺(tái)階狀向南降落。煤田出露僅為北部背斜帶，其余部分均為中新生界蓋層掩蓋。北部背斜帶，中段拜城一帶為單斜層，傾角中等向南傾。其東西部背斜為緊密線型褶皺，兩翼不對(duì)稱，北陡南緩，局部地段發(fā)生倒轉(zhuǎn)。后期逆斷層對(duì)背斜帶破壞較大。

（1）北部單斜帶

處于盆地北緣，總體為一呈東西向展布的陡傾單斜構(gòu)造，西起烏什坡凹，東至庫(kù)車河上游以東；由三疊、侏羅、白堊及第三系地層組成，是中新生代地層發(fā)育最全的構(gòu)造區(qū)，其中包括了13 個(gè)軸向近東西向的小背斜，由于基底斷裂呈階梯狀錯(cuò)動(dòng)，造成了地層的陡傾產(chǎn)狀和局部地段的復(fù)雜褶曲，地層產(chǎn)狀較陡，傾角一般均在25度以上。

（2）拜城凹陷帶

主要為新生代強(qiáng)烈凹陷，第四系厚度在200米以上最深達(dá)900米以上，中生界和第三系深埋底下。

圖1 研究區(qū)位置及構(gòu)造略圖

（3）秋立塔格凸起

包括秋立塔格復(fù)背斜和南部平緩斜坡帶。主要為新生界組成的復(fù)背斜，多呈箱狀，褶皺強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育，為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈造山區(qū)。南部平緩斜坡帶為中新生界產(chǎn)狀平緩向南傾的單傾構(gòu)造，中生界深埋底下，第四系厚度一般小于100 米，上新統(tǒng)厚達(dá)數(shù)千米。

2 研究區(qū)地層特征

庫(kù)車坳陷侏羅系發(fā)育良好，為一套陸相含煤碎屑巖沉積建造，可分為中、下部的煤系地層和上部的雜色碎屑沉積兩部分，與下伏三疊系整合接觸。

（1）中下侏羅統(tǒng)阿合組（J1a）、陽(yáng)霞組（J1y）

阿合組和陽(yáng)霞組整合接觸，地層主要出露在庫(kù)拜盆地北部斜坡，為一套河流沼澤相的暗色碎屑沉積建造，粒度較粗，具有高還原能和良好的砂泥比，地層中泥—砂—泥結(jié)構(gòu)發(fā)育良好。阿合組巖性為灰色粗砂巖與礫狀砂巖夾泥巖，粒序韻律明顯，見(jiàn)有大型斜層理、交錯(cuò)層理，具河流相沉積特征；單層砂體厚度10—30 米，膠結(jié)疏松，砂巖中鈾含量偏低，該組巖層厚度200—300 米。陽(yáng)霞組巖性主要為灰白色、黃灰色粗砂巖與灰綠色細(xì)粉砂巖、灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成正韻律沉積結(jié)構(gòu)，局部夾細(xì)礫巖及含礫粗砂巖，具河流沼澤相沉積特征，黃灰色砂巖層單層厚度為30米，中夾薄層炭質(zhì)泥巖及煤線，砂體膠結(jié)疏松，地層厚度200—400米。

（2）白堊系下統(tǒng)(K1)

廣泛出露于庫(kù)拜盆地北部斜坡一帶，為一套辮狀河相的沉積建造，巖性主要為礫巖、砂巖，存在大規(guī)模的后生還原作用，使巖石的地球化學(xué)面貌有所改觀，成為灰綠色層與紅色層的互層狀。下白堊統(tǒng)的砂巖、砂礫巖中不含鹽或鈣質(zhì)，膠結(jié)疏松，滲透性好。

（3）新近系上新統(tǒng)（N2）

庫(kù)拜盆地北部到南部，上新統(tǒng)地層沉積相可分為沖積扇相—河流相（辮狀河相）—濱淺湖相。為一套細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖互層的湖泊相沉積，以灰色砂巖與紅色泥質(zhì)巖呈薄層狀互層為特征。從北部到南部，上新統(tǒng)地層粒度變細(xì)，砂巖層數(shù)增多，單層厚度變小，泥質(zhì)層增多變厚，反映出水動(dòng)力和物源方向由北而南。區(qū)域上的日達(dá)里克鈾礦床就產(chǎn)于河流相帶內(nèi)。

3 成礦條件分析

（1）鈾源條件

研究區(qū)中新生代地層沉積物主要來(lái)自北部的天山山區(qū)，部分來(lái)自塔北古隆起。鈾源層(體)主要有古元古界綠片巖、下二疊統(tǒng)火山巖及凝灰?guī)r和海西中、晚期花崗巖體，是附近礦床中鈾的實(shí)際來(lái)源，可為區(qū)域?qū)娱g氧化帶砂巖型鈾礦床提供鈾源。研究區(qū)花崗巖和凝灰?guī)r是鈾礦床形成的源巖之一，而且目前可能正在為近代地下水提供鈾。

（2）構(gòu)造及水動(dòng)力條件

庫(kù)拜盆地基底斷裂構(gòu)造活動(dòng)具多期與長(zhǎng)期性，沉積期控制了庫(kù)拜盆地巖相展布特征，沉積期后構(gòu)造活動(dòng)不僅是下部地層中還原氣體上升的通道，而且也形成了地下水局部補(bǔ)—徑—排系統(tǒng)，對(duì)鈾成礦有利。

（3）古地理及古氣候條件

庫(kù)拜盆地北緣主要的含鈾礦化層為中下侏羅統(tǒng)，該地層為河流（辮狀河—曲流河）相、河湖相、沼澤相砂巖泥巖建造，形成期為溫暖潮濕氣候帶與熱帶—亞熱帶濕潤(rùn)氣候帶的過(guò)渡期，為主要成煤期的還原環(huán)境。有利于形成富含有機(jī)質(zhì)及黃鐵礦等高還原容量的砂體；晚侏羅世～早白堊世早期的抬升運(yùn)動(dòng)，使庫(kù)拜盆地北緣的中下侏羅系隆起長(zhǎng)期暴露地表并遭受風(fēng)化剝蝕，古氣候由潮濕轉(zhuǎn)變?yōu)檠谉帷珊禃r(shí)期，有利于鈾的活化，對(duì)層間氧化帶成礦非常有利。

（4）地層巖性巖相條件

庫(kù)拜盆地北緣的主要含礦層侏羅系中下統(tǒng)地層與塔里其克組、克孜努爾組形成完好的（煤）泥—砂—泥(煤)結(jié)構(gòu)，是鈾成礦的有利地層結(jié)構(gòu)和層位條件，該層砂體形態(tài)與沉積相一致，厚度適中，粒度中—粗粒，固結(jié)程度低，滲透性較好，砂體中富含炭化植物碎片和黃鐵礦，是層間氧化帶形成和鈾沉淀富集的有利場(chǎng)所。

4 區(qū)域鈾礦成礦規(guī)律

庫(kù)拜盆地西緣有薩瓦甫齊中型鈾礦床，盆地南緣有日達(dá)里克鈾礦床，區(qū)域鈾成礦基礎(chǔ)顯示良好，近年的煤田地質(zhì)勘查在盆地東緣的陽(yáng)霞凹陷內(nèi)發(fā)現(xiàn)有高強(qiáng)度的自然伽馬異常，已查證為砂巖型鈾礦床，砂巖型鈾礦體賦存于含礦砂體內(nèi)或砂巖與泥巖界面靠近泥巖的砂體中。北部單斜帶的含煤地層為成礦的有利地區(qū)，找礦目的層為中下侏羅統(tǒng)；秋立塔格凸起南部斜坡帶預(yù)測(cè)為鈾成礦有利的構(gòu)造斜坡帶，找礦目的層主要為上新統(tǒng)上部層位。有進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)中小型鈾礦床的潛力。