西准噶尔白杨河地区砂岩型铀矿成矿条件分析

梁永新　刘洋

摘要：本文结合白杨河地区地质背景，分析了白杨河地区地下水系统和层间氧化带发育特征，认为该地区具备了层间氧化带砂岩型铀矿成矿环境，对白杨河地区铀成矿条件进行分析。

关键词：白杨河地区；砂岩型铀矿；层间氧化带；成矿条件分析

Analysis on metallogenic conditions of sandstone type in the West Junggar Baiyanghe region

Liang Yongxin Liu Yang

Team 247 of Nuclear Industry Tianjin in North China Geological Exploration Bureau，Tianjin，301800

Absract： In this paper，in combination with Baiyanghe region Geological background. Analyzed Baiyanghe region groundwater system and the characteristics of interlayer oxidation zone development. Think the basin with the interlayer oxidation zone sandstone-type uranium metallogenic environment。To analyze Baiyanghe region metallogenic conditions。

Key words： Baiyanghe region；sandstone type uranium

deposit； interlayer oxidation zone；analysis on metallogenic conditions

引言

白杨河地区位于新疆托里与和布克塞尔县交界区域，大地构造属于准噶尔盆地西北缘雪米斯坦复式岛弧带内，带内发育众多金属矿床，包括雪米斯坦铜矿床、乌什加嘎衣提金矿床、白杨河铀铍矿床等。前人在白杨河地区开展的工作多为围绕白杨河铀铍矿床及该地区的煤田进行勘查，而对白杨河中段砂岩型铀矿成矿研究较少。本文在收集整理区内有关白杨河铀铍矿床资料及煤炭勘查、开发的地质资料，特别是煤田钻探测井资料，对该地区砂岩型铀矿成矿条件进行分析。

1. 区域地质背景

白杨河地区在大地构造位置上位于阿尔泰构造带与北天山构造带之间准噶尔盆地西端和什托洛盖坳陷。和什托洛盖坳陷位于准噶尔——北天山的褶皱系（I级）西南准噶尔优地槽褶皱带（Ⅱ级）的和什托洛盖坳陷（Ⅲ级）。依据和什托洛盖坳陷的基底形态，该坳陷又可细分出5个Ⅳ级构造单元，即铁厂沟凹陷，白砾山—西利克山凸起、北部凹陷、南部凹陷，库伦铁布克凹陷（见图1-1）。

区域分布的地层有古生界的奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系。中生界的三叠系、侏罗系、白垩系。新生界的古近系、新近系、第四系。古生界构成了盆地边缘及基底，主要为泥盆系，次为石炭系。中生界是盆地中的主体沉积充填地层，白垩系和新生界地层是盆地中含煤含铀岩系——侏罗系的盖层。

2. 砂岩型铀成矿条件分析

2.1 有利的地质构造背景

白杨河地区位于古生界波状起伏基底之上形成和发展起来的中、新生代坳陷内，其上接受了巨厚的中、新生代沉积。由于晚侏罗世时期和什托洛盖坳陷被整体抬高未接受沉积，使得形成于华力西晚期的中酸性富铀岩体钾长花岗岩（ξγ）、花岗闪长岩（δγ）经过长期强烈风化、剥蚀和长期的淋滤铀进而转入含铀层砂体，形成了铀的初步富集。

据以往地质调查和二维地震资料解释看，区内的构造总体是以白砾山—西利克山凸起为界，白砾山凸起以南为一宽缓的向斜构造，向斜轴走向近东西，南翼地层倾向总体向北，倾角一般为5°～10°，北翼地层倾向总体向南，倾角一般为10°～15°，该向斜构造是本区内的主体构造。靠近盆地边缘的单斜构造斜坡带和宽缓背、向斜为盆地中铀成矿最有利的构造部位（见图1-1）。

2.2 岩性岩相条件

（1）中侏罗统西山窑组（J2x）

分布于白砾山复式背斜的两翼，主要为河流相、浅水湖泊相、沼泽相含煤碎屑岩沉积，按岩性和岩相的差异及含煤性的不同分为上、下亚组。中侏罗统西山窑组下亚组（J2xa）的中上部为主要含煤层位，底部为一层厚约35m～45m厚的灰色块状砾岩与J1sa为界，往上部为灰色、灰褐色含砾砂岩、细砂岩、灰色泥岩与炭质泥岩的韵律沉积，夹煤层，上部为灰、灰绿色泥岩夹炭质泥岩及细砂岩，夹煤层，见炭化木及植物碎片；中侏罗统西山窑组上亚组（J2xb）底部为一层黄灰色含泥粗砂岩夹砂砾岩。中部为灰褐色砾岩夹细砂岩，往上为灰绿色泥岩夹褐灰色长石粗砂岩，夹煤线。顶部为杂色泥岩夹钙质细砂岩及煤线。

（2）中侏罗统头屯河组（J2t）

分布范围明显较西山窑组小，仅见于白砾山复式背斜的南翼。为一套河流、湖泊相基本不含煤的碎屑岩沉积。主要岩性为土黄色、砖红色，灰绿色等杂色条带状砾岩、砂岩、泥岩夹少量煤线。

综上所述可以看出，从沉积环境及岩性方面分析，存在泥——砂——泥结构。西山窑组和头屯河组可作为区域上寻找层间氧化带型铀矿的目的层。

2.3 盆地内水动力及水化学条件

受白杨河河水的补给，第四系地层和下伏各地层赋存一定量的地下水。该河流自西北方向往南流入白杨河水库，河流在往南径流的过程中，切割地层的同时，可沿着地表风化、构造裂隙顺层补给地下水。持续作用的结果，在新近系、侏罗系地层中出现承压性，这样的透水岩层或构造破碎带可以接受大面积的含铀含氧地下水的地表水的渗入，且利于地下水与流经的岩石充分作用。

2.4 后生改造条件

含铀目的层中侏罗统西山窑组和头屯河组沉积期后，在局部地段由于早、中侏罗世时期凸起较高，未接受沉积或仅接受了厚度不大的沉积，之后由于构造运动的影响，凸起进一步被抬高为剥蚀区，致使基底裸露。晚侏罗世时期，和什托洛盖坳陷被整体抬高未接受沉积，直到白垩系时才又开始下降，在坳陷内的部分区段接受沉积。西山窑组存在褐黄色泥岩黄灰色泥岩，头屯河组主要岩性为土黄色、砖红色，说明后生氧化现象很强烈。

2.5 气候条件

盆地古气候：中侏罗统西山窑组中上部为主要的含煤地层，中下部岩石颜色为灰色、灰褐色为主，上部岩石为灰、灰绿色，夹煤层，见铁化木及植物碎片，说明该时期气候温暖潮湿，第三、第四系岩石颜色为褐红色、浅黄色、黄灰色、灰白色为主，说明该时期气候为干旱半干旱。该地区从古气候条件分析，具备形成砂岩铀煤型铀矿条件。

2.6 铀源条件充足

岩浆岩出露于白杨河地区西北部，靠近盆地边缘，中酸性岩体有钾长花岗岩（ξγ）、花岗闪长岩（δγ），铀丰度值较高，形成于华力西晚期，侵位于泥盆系地层中，构成了中新生代沉积的基底，为砂岩型铀成矿提供了充分的物质来源。

2.7 具有有利的储矿部位

地区内从煤田地质资料分析的潜在铀矿孔、矿化孔大部分处于盆地宽缓向斜的南翼斜坡带部位，地层产状北倾，角度一般5°～10°。虽然倾斜坡度不大，但地下水仍然沿透水砂岩层向盆地中心渗透流动，容易形成层间氧化带砂岩型铀矿。含铀目的层为中侏罗统西山窑组和头屯河组，该组地层为河流相、潜水胡泊相、沼泽相沉积，有利于铀的迁移富集。

3. 结论

白杨河地区具有优越的砂岩型铀矿床成矿地质条件。外围分布有富铀花岗岩体和花岗闪长岩体，是盆地内铀成矿作用的重要铀源提供者。含铀目的层中侏罗统西山窑组、头屯河组以河流相、湖泊相沉积为主，砂体富含还原剂，为古河谷型铀矿成矿作用奠定了成矿条件。西山窑组和头屯河组沉积期后，晚侏罗世时期，和什托洛盖坳陷被整体抬高未接受沉积，直到白垩系时才又开始下降，在坳陷内的部分区段接受沉积，并伴有长期的干旱气候环境，使本区目的层遭受了较强的氧化作用，多个地区形成了潜水—层间氧化带，有利于铀的富集。

参考文献：

[1] 新疆地质矿产局.新疆区域地质志[M]北京地质出版社，1993.

[2] 林双幸.新疆准噶尔盆地北西部层间氧化带砂岩型铀矿形成条件分析[M]铀矿地质，1997.

[3] 林双幸.准噶尔盆地北部层间氧化带砂岩型铀矿形成条件分析[M]铀矿地质，2000

[4] 黄世杰 层间氧化带砂岩型铀矿形成条件及找矿判据[M]铀矿地质，1994