广西屯林铀矿与北方典型砂岩型铀矿对比研究

刘瑶　赵晶　汪刚

摘 要：我国北方典型砂岩型铀矿多集中产出在西北地区，伊犁盆地、吐哈盆地和鄂尔多斯盆地均为富矿盆地。通过对比研究可看出，屯林矿床与北方几个典型铀矿床形成有诸多类似的地方：矿岩时差大，铀源均具有蚀源区来源的特点，矿石特征也具有呈吸附状的铀离子。成矿严格受构造和层位的控制。有机质和油气作用在某些盆地铀成矿时起到还原剂的作用。

关键词：铀矿；砂岩；铀离子；作用

1.地质背景

北方典型砂岩型铀矿主要产在西北地区，且多为大中型盆地，其地质背景为中央亚洲活动带，位于欧亚铀矿带上。中央亚洲活动带在其从贝加尔期至海西一印支期的长期演化中“曾多次发生区域性拉伸运动”（邵济安等，1992）。权志高等（2012）对西北产铀盆地构造类型研究认为主要有板缘造山带型，板内陆台型和板缘过渡带型，各占比56%，36%和8%。十万大山盆地是华厦地块与杨子地块会聚、碰撞造山过程中与之相伴随的地质产物，是形成于造山环境中的挤压型前陆盆地。屯林矿床位于十万大山东南侧。

2.铀源特征

砂岩型铀矿物质来源的研究，目前有两种得到大家普遍认可。一种是认为铀来自前中生代建造不断被破坏的岩石，即由蚀源区岩石带入；二是从含矿层本身的岩石中被活化提取出来；至于第三种即有深源溶液或流体带入还需要进一步的研究。焦养泉等（2005）研究认为东胜铀矿铀源主要来自蚀源区花岗岩。而吐哈、伊犁两个铀矿床铀源既有蚀源区来源特征，也有容矿层本身的来源（夏毓亮等，2001）。屯林铀矿床铀源具有与吐哈和伊犁相似的特征。

3.成矿时代

我国砂岩型铀矿赋矿层位多集中在侏罗系，推测可能与中生代构造热事件有关。伊犁盆地砂岩型铀矿的成矿年龄有12Ma、5～6.7Ma和1～2Ma；吐哈盆地为48Ma、28Ma；东胜地区砂岩型铀矿的成矿年龄为107Ma。而与之相对应的蚀源区岩体年龄分别为308Ma，283Ma和175～525Ma。屯林铀矿床沥青铀矿同位素年龄38～113Ma，含矿浅色砂岩形成时间为136～172Ma，通过以上可看出成岩和成矿在时间上有较大差异。

4.矿体特征

砂岩型铀矿矿体形态较复杂，概括起来有三类：①矿体与围巖之间大致整合，呈透镜状、板状、似层状，该种形态较为常见。②卷状矿体，矿体垂直或大角度斜交岩层面或其他沉积构造。③复杂不规则状，包括堆状、管状等其他形态的矿体。东胜铀矿矿体多以板状形态产出，局部有卷状，铀矿类型为潜水-层间氧化带型。伊犁和吐哈盆地铀矿矿体则多成卷状，属层间氧化带型。屯林铀矿矿体为似层状、透镜状，厚度较小，前人资料研究属后生叠加成矿的层控砂岩型铀矿床。

5.矿物组合特征

伊犁盆地512矿床铀矿物主要为沥青铀矿，少量为铀石。铀主要呈吸附状态，被大量的有机质、炭化植物碎屑、黄铁矿（莓状）、粘土（以高岭土为主）等吸附。吐哈盆地十红滩铀矿石中铀主要以吸附形式存在，部分沥青铀矿、铀石，少见钛铀矿、含铀钛铁氧化物、含铀锆石以及独居石。吸附状铀与黄铁矿、炭质有机物和绿泥石的粘土质交接物有关（权志高等，2002）。东胜铀矿铀矿石中铀主要以吸附状铀和铀矿物形式存在，其中吸附状铀为岩石中的有机物和黏土矿物吸附，铀矿物主要为铀石，少量为沥青铀矿，且主要以胶状、微粒状赋存在黄铁矿边缘、氧化钛铁矿或碎屑物周围，局部呈自形短柱状晶体（陈宏斌等，2006）。屯林铀矿石中铀的存在形式有铀矿物和吸附状态铀。铀矿物以沥青铀矿为主，铀石次之；吸附状态的铀，主要是铀呈离子吸附状态，被有机质、泥质和铁质及周围胶结物吸附，是铀存在的主要形式。其它伴生金属矿物主要有黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿等。

6.控矿因素

伊犁盆地沉积盖层的地层结构两个隔水层（弱透水层）夹一透水层的地层结构是形成层间氧化带砂岩型铀矿的关键条件。伊犁盆地盖层含矿岩系自下而上共分7个旋回，第I一Ⅳ旋回含矿层地层结构为砾岩（弱透水层）一砂岩一砾岩（弱透水层）；占512矿床储量70%的第Ⅴ旋回含矿层地层结构为泥岩一砂岩一泥岩，所以其成矿条件最佳；第Ⅵ旋回含矿层地层结构为煤岩一砂岩一泥岩，经济意义较差。东胜铀矿床铀矿化产于直罗组灰绿色砂岩与灰色砂岩之间的过渡带中，灰绿色砂岩总体分布于矿床的北部和东北部，呈半环状包围灰色砂岩，在剖面上呈舌状体插入灰色砂岩之中，与层间氧化带的空间分布形态极为相似。钱家店矿床铀矿体主要赋存于姚家组上岩性段下部砂体的中下部和下岩性段砂体的中上部，即灰白色粘土蚀变带与灰色还原带的过渡部位，三层区域性分布的紫红色泥岩隔水层把姚家组含矿地层分为上下两个含矿含水层，即姚家组下段含矿含水层（姚下段含矿砂体）和姚家组上段含矿含水层。十万大山盆地铀矿化严格受层位与岩性控制，铀矿化赋存于J2n3-3下部浅灰绿色中厚层中细粒长石石英砂岩体中。它形成于滨湖三角洲前缘相支流口砂坝亚相内。

7.总结

通过对北方典型砂岩型铀矿与屯林铀矿以上几方面的对比，可得出：①矿床具有构造控矿的特点，矿床的形成都与构造有关。②盆山耦合作用不仅为成矿提供丰富的铀源和成矿流体的运移通道，也形成良好的储集空间。③矿岩时差大，大部分矿床形成在中生代，可能与中生代的几次重大的构造热事件有关。④除东胜铀矿外，其余几个铀矿床铀矿物主要以沥青铀矿的形式存在，典型的黄铁矿等低温热液产物均反应出成矿过程中低温热液作用特征。东胜铀矿可能还与油气作用有关。⑤普遍存在有机质及粘土矿物吸附作用。（作者单位：成都理工大学地球化学系）

参考文献：

[1] 邵济安，唐克东.1992.兴蒙造山带的后期构造特征.中国大陆构造论文集[C].北京：中国地质大学出版社，43一49

[2] 权志高，徐高中.中国北西部地区砂岩型铀矿含矿建造及找矿前景[J].地质学报，2012，02：307-315.

[3] 权志高，李占双.新疆十红滩砂岩型铀矿床基本特征及成因分析[J].地质论评，2002，04：430-436.

[4] 焦养泉，陈安平，杨琴，彭云彪，吴立群，苗爱生，王敏芳，徐志诚.砂体非均质性是铀成矿的关键因素之一——鄂尔多斯盆地东北部铀成矿规律探讨[J].铀矿地质，2005，01：8-15.

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[6] 陈宏斌，徐高中，王金平，李卫红，赵希刚.鄂尔多斯盆地南缘店头铀矿床矿化特征及其与东胜铀矿床对比[J].地质学报，2006，80（5）：724-732.