鄂尔多斯盆地东北部东胜铀矿田砂岩型铀矿成矿年龄及分期性研究

郭虎科+程铁红+王小龙+高贺伟

摘要：本文通过对东胜铀矿田成矿年龄的分布特征研究，认为矿田东部和西部矿床在控矿因素和矿体时空分布上有明显的区别。矿田东部铀矿床容矿层位为直罗组下段下亚段，成矿期次较多，跨度大，成矿主要集中在早白垩世—晚白垩世；西部铀矿床容矿层位为直罗组下段上亚段和下亚段，成矿主要集中在早白垩世—晚白垩世和古近纪的古新世—渐新世。

关键词：鄂尔多斯盆地；东胜铀矿田；成矿年龄

1.矿田地质概况

1.1矿田产出的构造环境

东胜铀矿田位于鄂尔多斯盆地东北部，自东向西主要由皂火壕铀矿床、罕台铀矿产地、纳岭沟铀矿床、乌定布拉格铀矿产地和大营铀矿床组成。矿田大地构造位置位于三级构造单元伊盟隆起的中东部。盖层厚度一般小于1000m，并以中生代沉积为主。中生代该构造单元北邻河套古隆起，向南与伊陕斜坡构成统一的稳定斜坡带，具近物源、构造环境相对稳定的特征，为延安组。尤其是直罗组砂体的发育和稳定展布创造了极为有利的构造条件。

直罗组（J2z）是东胜铀矿田主要容矿层位。直罗组在该区广泛发育，因后期的剥蚀作用，其厚度变化较大，一般在52m～260m，总体厚度稳定，变化幅度不大。东部遭受剥蚀，残留的地层厚度明显变薄，在剥蚀线附近厚度只有10m～40m，北西部出现了厚度小于80m的区域，总体上呈近北西-南东向展布，大体显示了古河道的展布方向。根据直罗沉积时期古气候的变化和岩性发育特点，将其划分为上段（J2z2）和下段（J2z1）。上段为40m～200m厚的粉红、紫红、灰紫色泥岩、粉砂岩夹灰绿色、灰白色中、细砂岩；直罗组下段在沉积过程中不同阶段的沉积特点及其岩性-岩相特征，又可分为上亚段（J2z1-2）和下亚段（J2z1-1），下亚段为砂质辫状河和辫状河三角洲沉积体系为主，上部为绿色、浅绿色和暗绿色砂岩，偶见泥质夹层；下部为灰色砂岩中含大量炭屑、煤屑和黄铁矿，夹弱钙质砂体与薄层泥岩；底部为一套砂砾岩层。上亚段（J2z1-2）为曲流河和曲流河三角洲沉积体系，以绿色、浅绿色和暗绿色砂岩为主。东胜矿田铀矿体主要赋存于直罗组下段下亚段和上亚段砂体，即灰绿色古氧化蚀变带与灰色还原带的过渡带部位。

2.成矿年龄分布特征及分期性

2.1成矿年龄结果

东胜铀矿田自东向西主要由皂火壕铀矿床、罕台庙铀矿产地、纳岭沟铀矿床、乌定布拉格铀矿产地及大营铀矿床组成。

对东胜铀矿田不同铀矿床、矿产地的富矿石样品通过矿物分选获得的铀石单矿物，经铀铅同位素测定成矿年龄结果如下：

（1）皂火壕铀矿床：自东到西由孙家梁、沙沙圪坮、新庙壕等地段组成。取各地段铀矿化样品进行U-Pb同位素组成分析，其中孙家梁地段取矿石样品U-Pb等时线图解年龄值为177±16Ma、120±11Ma、85±2Ma、77±6Ma、20±2Ma、8±1Ma；沙沙圪坮地段取矿石样品U-Pb等时线图解年龄值为124±6Ma、84±4Ma、76±3Ma、76±4Ma、74±14Ma；新庙壕地段取矿石的样品U-Pb等时线图解年龄值为38±11Ma。

（2）罕台铀矿产地：取铀矿化样品进行U-Pb同位素组成分析，矿石的样品U-Pb等时线图解年龄值为90±5.3Ma。

（3）纳岭沟铀矿床：取铀矿化样品进行U-Pb同位素组成分析，矿石的样品U-Pb等时线图解年龄值为84±1Ma、61.7±1.8Ma、38.1±3.9Ma。

（4）乌定布拉格铀矿产地：取铀矿化样品进行U-Pb同位素组成分析，矿石的样品U-Pb等时线图解年龄值为71±8Ma、39±11Ma。

（5）大营铀矿床：取铀矿化样品进行U-Pb同位素組成分析，矿石的样品U-Pb等时线图解年龄值为128.2±4.2Ma、54.6±1.8Ma。

2.2成矿年龄空间分布特征

2.2.1成矿年龄平面分布特征

东胜铀矿田平面上分布特征为皂火壕铀矿床铀成矿年龄跨度较大，8±1Ma～177±16Ma，尤其孙家梁地段较为明显；其次为纳岭沟、乌定布拉格及大营铀矿床，分别为38.1±3.9Ma～84±1Ma、39±11Ma～71±8Ma、54.6±1.8Ma～128.2±4.2Ma，皂火壕铀矿床沙沙圪坮地段及罕台庙铀矿床产地的铀成矿年龄跨度最小，为74±14Ma～124±6Ma；均显示铀成矿具多阶段叠加的特点。

2.2.2成矿年龄垂向分布特征

东胜铀矿田皂火壕、罕台庙、纳岭沟、乌定布拉格铀矿床矿体均产于直罗组下段下亚段，而大营铀矿床矿体产于直罗组下段上亚段和下亚段。皂火壕铀矿床的孙家梁-乌定补拉铀矿产地的中部铀矿体产于直罗组下亚段为主，矿体成矿年龄在垂向上呈“翼部老卷头新”的特点；采取卷头部位矿体矿石样品，测得成矿年龄值为8±1Ma、20±2Ma；采取翼部矿体矿石样品，测得成矿年龄值为120±11Ma。大营铀矿床直罗组下段上、下亚段矿体成矿年龄呈“上部老下部新”的特点，采得直罗组下段下亚段矿石样品，测得成矿年龄值为128.2±4.2Ma；采得直罗组下段上亚段矿体矿石样品，测得成矿年龄值为54.6±1.8Ma。

2.3成矿年龄的分期性

东胜铀矿田各铀矿床成矿年龄与其他层间氧化带砂岩型铀矿一样，成矿时序普遍具幕式特征，其成矿具多阶段、分期性特点。

东胜铀矿田各铀矿床成矿年龄分期性详见表1。

3.结论

（1）东胜铀矿田成矿具多阶段，分期次特点。其中，东部铀矿床成矿期次较多，跨度大，主要成矿年代集中在早白垩世-晚白垩世；西部铀矿床主要有两成矿期，一期集中在早白垩世-晚白垩世，一期集中在古近纪的古新世-渐新世。

（2）东胜铀矿田主要容矿层位中侏罗统直罗组下段下亚段和上亚段。其中，直罗组下段下亚段，成矿年代为晚侏罗世末期、早白垩世-晚白垩世、新近纪中新世和上新世、古近纪的古新世-渐新世；直罗组下段上亚段成矿年代为早白垩世。

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