松辽盆地西部斜坡区砂岩型铀矿成矿条件分析

李鑫石

摘要：松辽盆地是我国大型含油、气、铀多能源的中新生代大型陆相板内伸展断拗复合型的克拉通盆地。本次研究区主要位于松辽盆地西部斜坡区，本文通过收集前人材料并结合野外勘探系统探讨松辽盆地西部斜坡区的构造特征、沉积环境特征水文地质特征等与铀成矿规律，在此基础上来论证研究区具备砂岩型铀矿成矿的条件。

关键词：砂岩型铀矿；沉积环境；水文地质；成矿预测

引言

在中新生代沉积盆地中寻找砂岩型铀矿已成为我国及全球铀资源研究工作者的热点领域，松辽盆地更是其中的热门地区，在南部已经发现钱家店铀矿床，据目前石油部门钻探资料显示松辽盆地西部斜坡区具有良好的铀异常，找矿潜力巨大。

1.区域地质特征

松辽盆地是一个大型中、新生代陆相沉积盆地，位于东经119°40'～128°24'；北纬42°25'～49°23'之间，为一呈北东向展布的椭圆形盆地，总面积约26x104k㎡。隶属辽、吉、黑、内蒙古四省区所辖。盆地四周为山脉和丘陵所环绕，西邻大兴安岭，东靠张广才岭，北部与小兴安岭相接，南邻康平一法库丘陵地带，盆地内部地势平坦。松辽盆地的性质属板内伸展断拗复合型盆地，形成于晚中生代。

1.1盆地基底

松辽盆地的基底岩性主要由中深变质岩、浅变质岩和同期花岗岩组成，其分布具有“东西分带”的特点。中深变质岩系主体沿盆地长轴方向呈带状展布，岩性主要为片麻岩、花岗片麻岩、片岩和变质砂岩等。

1.2沉积盖层结构特征

松辽盆地沉积盖层主要是中、新生界沉积岩系，盆地中中、新生代沉积盖层自上而下依次为白垩系下统沙河子组、营城组、登娄库组和白垩系上统泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组和明水组，古近系的依安组和新近系的大安组、泰康组及第四系。

早白垩世沙河子至登娄库期为盆地进入伸展断陷发育阶段，形成了一系列分割性较深的小断陷，其间充填了沙河子组、营城子组、登娄库组的冲积相与河流相砂砾岩及湖泊相砂岩及灰色泥岩夹煤层建造，沉积厚度大于3000m。

晚白垩世早期泉头期为松辽盆地断陷沉积转换为坳陷沉积的转折期。泉头组发育大范围的冲洪泛红色粉砂泥岩、砂砾岩夹薄层灰色砂岩和三角洲相、滨浅湖相粉砂泥岩建造。沉积厚度达1858m。

晚白垩世青山口组沉积时期是盆地发育的鼎盛时期之一，大面积分布深湖、半深湖相黑色泥岩、灰色砂岩夹泥灰建造，盆地边部为冲积相砂砾岩及滨浅湖红色泥岩建造，沉积厚度360m～716m不等。

晚白垩世姚家组沉积时期，湖盆缩小，是松辽盆地晚白垩世坳陷的沉积期的第二次大规模洪泛期，发育大规模的冲积平原—辫状河、三角洲、湖相沉积，以红色粉砂泥岩、红色砂岩夹灰色砂岩为特点，沉积厚度60m～228m。

晚白垩世嫩江组沉积期是松辽盆地第二次大的湖泛期，以深湖相、浅湖相灰黑色泥岩、灰绿色泥岩夹粉砂岩、细砂岩、钙质砂岩建造；沉积厚度138m～1162m。

晚白垩纪嫩江组期末至明水期末，区内表现为强烈的挤压作用，盆地发生构造反转。盆地中央隆起及其东部地区上升为陆地，沉积中心向西迁移，晚白垩世四方台组、明水组以河流、沼泽相沉积的棕红色、灰绿色砂岩、砾岩夹泥岩建造为特点。

1.3盆地构造特征

松辽盆地主要发育有4组基底断裂，即NNE-NE、NNW-NW向、近EW向和近SN向，以NNE-NE和NW向为主干基底断裂。NNE-NE向断裂表现左旋走滑剪切和伸展拆离特点，直接控制了区域岩浆活动和中新生代盆地形成。NNW和NW向断裂是在NNE、NE向左旋走滑背景应力场的作用下派生的次一级断裂系统。在NNE和NE向左行走滑过程中表现为张扭性断层，在伸展拆离过程中具走滑性质，它们改造或穿切NNE向和NE向断裂系统。

2.成矿预测

2.1构造特征与铀成矿规律

西部斜坡早白垩世末至晚白垩世区阶段，属于挤压盆地类型，至四方台期，盆地构造环境转换为萎缩阶段，但从嫩江组至今，西部斜坡整体处于缓慢沉积期，沿着大兴安岭东缘，受基底地形影响，形成一个稳定的斜坡。该期构造活动导致了西部斜坡抬升隆起，并接受剥蚀，差异升降的缓慢抬升，使原始沉积的自然岩层发生缓倾斜，有利于含矿含氧水的长期、缓慢流入，在遇到氧化还原障铀则沉淀成矿，该期构造事件易于形成层间氧化带型铀矿。

2.2沉积特征与铀成矿

研究区通过野外观察并绘制钻孔柱状图进行分析主要成矿潜力层为四方台组及明水组，而四方台组中的铀矿化几乎都位于四方台组底部的砂岩层中。该套砂体有如下成矿有利因素：①具有泥砂泥结构，具有隔水层，且隔水层稳定，其底部的隔水层为下伏嫩江组顶部的泥岩层，上部的隔水层为四方台组中部稳定的泥岩沉积层；②砂体厚度较大，③砂体稳定，区域上具有很好的延伸性；④埋深较为稳定等。

2.3水文地质特征与铀成矿

研究区为松辽盆地Ⅱ级水文地质单元。斜坡内由早白垩世早期的一系列以呈NNE向为主的小型断陷的次级坳陷为Ⅲ级水文地质单元。西部斜坡西邻大兴安岭东部，北部与小兴安岭相距不远。西部斜坡地貌类型单一，属松嫩平原中部冲N积低平原。受地貌和构造的有利影响构成了良好的地表和地下徑流汇水盆地，对地下水的形成和储藏提供了有利的条件。地下水的补给除了来自盆缘蚀源区大气降水的渗入外，西部斜坡附件的层间水也是本区的补给来源。且蚀源区铀的浸出引起了盆地北部白城水系及齐齐哈尔水系等部分支流的源头出现高放射性异常，说明了西部斜坡邻近区域铀源丰富。西部斜坡西缘后期的抬升、剥蚀，既提供了可能的铀源，同时也为含铀流体的下渗提供了有利条件。蚀源区含氧含铀水渗入地下，顺着水系发育的河道砂体径流。含氧含铀水中的氧在运移过程中与还原物质接触，不断被消耗殆尽，从而形成了西部斜坡自西向东氧含量较少的总趋势

2.4古气候特征与铀成矿

研究区早白垩至晚白垩世早期的湿温一半干热交替古气候通常有利地层中铀的预富集或同生沉积成矿，泉头组的干热一湿热古气候有利于岩石中铀活化迁移，青山口组一姚家组的半干热一半干温古气候使得含氧含铀流体在氧化一还原过渡带附近富集成矿。嫩江组的湿温一半湿温古气候既有利于姚家组一青山口组已形成铀矿体的保存，也有利于有利地层中铀的第二次预富集或同生沉积成矿，至四方台组一明水组的半干热一湿热古气候使得含氧含铀流体第二次在氧化一还原过渡带附近富集成矿，随后古近纪一新近纪的半温湿古气候起着保矿作用。

结论

松辽盆地西部斜坡区位于松辽盆地边缘沉积环境良好，主要找矿潜力层位于四方台组及明水组，通过对松辽盆地西部斜坡区的构造特征，沉积特征，水文地质特征，古气候特征的多方面进行系统的总结与分析，认为松辽盆地西部斜坡区具有良好的成矿潜力。