浅析古河道型铀矿床及漂白岩石带特征

高会彬

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110000）

1 概述

寻找经济效益好的地浸古河道型铀矿成为目前国内主要的找矿方向之一，一是因为河流流域面积约占陆地面积的70%，流域间发育许多古河道，为该类矿床提供了广阔的成矿空间；二是古河道型铀矿床一般单个矿体规模不大，品位变化较大，但矿体成群出现，总储量大，分布面积较大，从几平方公里到几百平方公里[1]。国外相继发现了许多储量达万吨级的古河道型铀矿田[2]。中国北方新生代陆相盆地广泛分布，例如松辽盆地分布面积达26万km2。在沉积地层发育不同时期的古河道，在众多盆地中（松辽盆地、二连盆地、海拉尔盆地、宁安盆地、鸡西盆地、延吉盆地等），有着较好古河道型铀矿床成矿前景。

2 古河道型铀矿床成矿地质条件

古河道型铀矿床按成矿地质条件，一般具备以下几个条件。

1）地质和成矿作用条件：最显著的地质特征是铀矿化受古河道分布空间控制，直接产于古河道中河流变缓的部位、河流拐弯的区域、支流河道汇合的部位、地下水动力条件变异部位等（如图1所示）。是潜水氧化和层间氧化共同作用的结果。

2）构造条件：产出的构造背景一般于古地台和年轻地台的弱构造岩浆活化区，年青的弱的差异升降运动形成的次造山带，尤其是在花岗岩隆起带并经历准平原化的地区更为有利[2-5]。

3）古气候条件；古河道型铀矿床对气候要求，一般是储矿载体沉积期古气候条件为潮湿、半潮湿气候；成矿期的古气候条件为干旱-半干旱气候。

图1 古河道型铀矿床空间产出位置示意图

4）地形地貌条件：地形地貌具有准平原化的貌，蚀源区与沉积盆地高差不大，蚀源区为低山丘陵地貌，有利于侵蚀速度和沉积速度差异不大，不至于形成快速堆积。

5）铀源条件：在富铀地区形成的古河道易形成高含量的铀分布区，有利于铀矿化的形成。特别是基底富铀地质体，在其上部发育的古河道，具有近源成矿的特点。

6）盖层条件：盖层结构模式是具有双层结构，一是在基底富铀地质体上沉积中粗碎屑的河流沉积物，上覆为玄武岩、硅藻土、凝灰质岩层；二是盆地盖层具多个泥-砂-泥地层结构，有良好的赋矿岩层可渗透的多孔介质(砂、砾岩)，河道处于建造间的古河道型（松辽盆地钱家店铀矿床、保康地区铀矿化点）铀矿床。

7）后生作用条件：古河道型铀矿床的矿化产出一般受氧化带和漂白岩石带控制 （如图2所示）；漂白带（二次还原砂岩）发育程度受矿化程度、砂体还原能量及后期蚀变、构造运动影响，有所变化。

图2 古河道铀矿床成矿模式剖面示意图

3 古河道型铀矿床成矿作用

古河道型铀矿床主要是渗入作用下的地下水的后生改造富集成矿，是古潜水氧化与层间氧化作用的产物，在古河道沉积期，无隔水盖层的开放的水文地质条件下，大气降水直接垂向渗入，潜水面以上淋滤带氧化作用强烈，铀元素迁移在潜水面附近由于有机质等还原物质存在或者泥质等吸附，铀元素形成富集。古河道形成后，地层的继续沉积作用或者岩浆作用，在其上覆形成屏蔽层（例如玄武岩和泥岩盖层），屏蔽层一方面对铀富集地段起到一定的保护作用，另一方面古河道潜水转化为具有承压作用的层水。后期构造运动，古河道局部层间水出露地表，与蚀源区含铀含氧水沟通，沿侧向渗入形成层间氧化带，对铀矿化进行再次改造，叠加富集成矿。也有学者认为部分矿床发育玄武岩和辉绿岩，存在热液作用，提高矿体品位。黏土岩类盖层和岩浆作用的盖层（例如玄武岩盖层）不同之处，岩浆作用形成的盖层是快速的，伴随一定的热液作用；黏土类盖层形成需要一个很长的地质时期，因此在古河道型铀矿找矿预测中，重视研究屏蔽盖层的特征是非常必要。

4 古河道型铀矿漂白岩石带特征

许多矿床勘探实践表明，古河道砂岩铀矿化形成以后，含矿主岩氧化后又部分遭受再次蚀变，岩石为浅灰-灰白，形成漂白岩石带。这是由于含矿砂岩中的有机质在被上覆屏蔽层 （玄武岩或泥岩）覆盖发生分解，产生还原性气体，使氧化的岩石发生二次还原作用，铀矿化在二次还原作用形成的浅色砂岩与原生灰色砂岩的过渡部位。

发育建造间的古河道型铀矿床，氧化前锋线附近存在一定规模的二次还原浅色带（漂白岩石带），有机质碎屑很少或全部消失，砂体中存在氧化带残留；原生灰色带砂岩颜色相对相对深一些，常呈灰色到深灰色，含有机质和黄铁矿等还原物质。

二次还原砂岩与原生灰色砂岩镜下特征矿物区别见表1。

表1 二次还原砂岩与原生灰色砂岩特征矿物区别

二次还原砂岩与原生灰色砂岩主要化学成分 区别见表2。

表2 二次还原砂岩与原生灰色砂岩主要化学成分区别

5 结论

古河道型铀矿床成矿空间受古河道沉积砂体控制，与河道展布形态有一定关系，成矿阶段一般经过初次预富集，屏蔽层形成后，发育层间氧化和热液作用，二次富集成矿。由于自还原作用或其他还原类物质对矿体附近已经发生氧化作用的岩石发生还原作用形成漂白岩石带，对矿体具有一定指示作用。古河道型铀矿床上覆屏蔽层结构类型对矿化的形成和保存具有重要意义。