黄镪俯 任晓平 彭瑞强 平智伟
摘要:马尼特坳陷位于二连盆地北中部,是二连盆地砂岩型铀矿的主要产地之一,经过多年的铀矿勘查工作,已在坳陷内发现一系列铀矿床、矿产地和铀矿点。笔者通过分析马尼特坳陷目前已有的铀矿勘查成果,总结重点地区铀成矿地质特征,指出找矿的方向。
关键词:马尼特坳陷;砂岩铀矿;找矿方向
基金项目:中国核工业地质局内蒙古二连盆地铀矿资源调查评价与勘查项目(编号∶201901)资助。
二连盆地是在海西运动所形成的兴蒙弧形造山带东翼内侧所发育的断陷盆地[1],是中国重要的含油气和含煤盆地,也是铀矿的主要赋存盆地。马尼特坳陷位于二连盆地中部,是二连盆地最主要的铀矿赋存坳陷之一。
1.地质背景
马尼特坳陷位于二连盆地中部,夹持于巴音宝力格隆起和苏尼特隆起之间,面积近14000km2,由9个北东向次级凹陷和4个凸起构成,其中,次级凹陷表现为单断式箕状凹陷。马尼特坳陷经历了早—中侏罗世的小规模断陷;晚侏罗世的构造反转(伴随着强烈的火山作用);早白垩世的大规模断陷及早白垩世晚期的构造反转等。晚白垩世以来本地区处于整体隆升状态,新生代只有微弱的变形活动和沉积作用[2]。
坳陷蚀源区主要由上元古界、上古生界和海西期花岗岩组成,铀源丰富。其中,上元古界温都尔庙群云母石英岩、片岩铀含量达(2.6~5.8)×10-6;海西期花岗岩铀含量达(2.2~5.4)×10-6。区内盖层主要有中下侏罗统阿拉坦合力群(J1-2al)含煤碎屑岩建造、下白垩统阿尔善组(K1a)杂色粗碎屑岩建造、腾格尔组(K1t)含油细碎屑岩建造、赛汉塔拉组(K1s)含煤粗碎屑岩建造、上白垩统二连达布苏组(K2e)杂色细碎屑岩建造、古近系始新统伊尔丁曼哈组(E2y)杂色碎屑岩建造、中新统通古尔组(N1t)红色含膏盐碎屑岩建造和第四系冲洪积层构成。
2.主要勘查成果
核工业二〇八大队在二连盆地的铀矿找矿工作自20世纪80年代开始,其找矿思路与工程研究部署总体分“就点找矿”“模式找矿”“理论综合找矿”三个阶段[3]。马尼特坳陷的铀矿勘查成果,是核工业二〇八大队“理论综合找矿”思路在二连盆地铀矿找矿工作的成果体现。马尼特坳陷目前主要在赛罕塔拉组和二连达布苏组发现多个矿床、矿产地和铀矿点。
2.1赛汉塔拉组(K1s)
赛汉塔拉组(K1s)在马尼特坳陷为断坳转换时期的一套沉积地层,是在潮湿环境下形成的一套河流相、三角洲相、河沼相及湖沼相灰色含煤碎屑岩建造,是坳陷内主要赋铀层位,根据岩性组合可分为下段和上段,两者之间以整合接触为主。
2.1.1赛汉塔拉组下段(K1s1)
赛汉塔拉组下段(K1s1)在坳陷内分布较广,地层厚度50m~500m,总体由向上变细的正粒序叠加形成,下部为砂砾岩、砂岩,向上变为泥岩、粉砂岩,或泥岩与砂岩互层,夹煤层。其在坳陷的北西、南东近源区发育冲积扇、辫状河及三角洲的沉积体系,主要勘查成果为古乃素木铀矿点。
古乃素木铀矿点位于坳陷西部塔北凹陷南缘,南临苏尼特隆起,苏尼特左旗岩体为其提供丰富的物源及初始铀源,也为后期成矿提供丰富的含氧含铀水补给。古乃素木地区在赛汉塔拉组下段沉积时及其后构造演化中始终为向北缓倾的斜坡带,为其发育稳定连续的辫状河三角洲砂带和含氧含铀水向盆内的稳定运移创造有利成矿的构造条件[4]。
该区赛汉塔拉组下段主要发育辫状河三角洲体系,河道砂体规模较大,长大于50km,宽2km~7km,由中粗碎屑岩组成,厚度一般20m~122m,“泥-砂-泥”地层结构较好。砂体中发育潜水-层间氧化带,氧化带顺辫状河砂带呈北东向展布,长度约30km;未蚀变的灰色砂岩中含丰富的有机质、黄铁矿、煤线等还原介质。在该区氧化-还原过渡带中发现的铀矿化埋深浅,矿化埋深17.95m~133.59m,矿化品位0.0117% ~0.0747%、矿化厚度0.30m~2.25m、平米铀量0.11kg/m2~2.32kg/m2。
2.1.2赛汉塔拉组上段(K1s2)
賽汉塔拉组上段(K1s2)在坳陷中主要分布在西部塔北凹陷,地层厚度0m~300m,岩性总体为绿灰色、灰色砂质砾岩、含砾砂岩夹灰色或棕红色泥岩、粉砂岩,以辫状河沉积为主,其分布严格控制在凹陷中部。主要勘查成果为巴彦乌拉铀矿床,矿体断续长约100km[5],包括芒来地段中型矿床、巴润地段小型矿床、巴彦乌拉地段中型矿床、白音塔拉地段铀矿点和那仁宝力格地段铀矿产地。
巴彦乌拉铀矿床位于塔北凹陷中西部,沿凹陷狭长低洼区呈北东向展布,其北西侧巴音宝力格隆起和南西侧苏尼特隆起蚀源区上的花岗岩为其提供丰富的铀源。塔北凹陷内以下白垩统为充填主体,在早白垩世早期为断陷沉积、在早白垩世晚期为断坳转沉积、在晚白垩世以后以坳陷沉积为主。赛汉晚期,塔北凹陷以缓慢隆升为主,盆地可容空间减小,沉积范围缩小到凹陷低凹区域以快速充填的进积型沉积为主,形成河谷型盆地,赛汉塔拉组上段古河谷砂体即在此背景下形成。古河谷形成时,古水动力方向以南西向北东为主,并形成呈北东向展布的砂带;晚白垩世-新近纪,受凹陷北西部F1断裂逆冲的影响北部抬长幅度加大,造成由北向南的古水动力起主导作用,并形成从北向南、由西向东的古含氧含铀水的渗入。
巴彦乌拉地区赛汉塔拉组上段主要发育辫状河—三角洲沉积体系,总体从南西向北东发育。该区辫状河体系可识别出河道充填组合、河道边缘组合,并以河道充填沉积为主。辫状河道砂体规模较大,泛连通性好、具有多物源补给特征,主干河道长约120km,宽6km~10km,底板埋深120m~ 180m。单层砂体厚度10m~40m,西部芒来及巴润地段含矿层砂体厚度为20m~70m,中部巴彦乌拉地段砂体厚度为20m~90m,东部白音塔拉及那仁宝力格地段砂体厚度为20m~150m,总体形成自西向东逐渐变厚,在凹陷低洼轴线附近厚、向南北两侧逐渐变薄的古河谷砂体[6]。砂体底板为下段的湖相灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩夹煤层,顶板为同组的红色、土黄色泥岩或古近系、新近系洪泛沉积的红色泥岩,含矿砂体上下构成有利铀成矿的“泥-砂-泥”地层结构。