新疆铀矿勘查的现状和思考

李盛富

（核工业二一六大队，新疆 乌鲁木齐 830011）

新疆铀矿找矿工作始于1955 年，原五一九勘察队在全疆范围内发现了达拉地煤岩型铀矿床、巴什布拉克硬砂岩型铀矿床、白杨河铀铍矿床等多个铀矿床和一系列有价值铀矿信息点［1-2］，为核工业二一六大队于1984 年进疆以来的铀矿找矿和研究提供了技术支撑。特别是1990 年伊犁砂岩型铀矿勘查会战以来，新疆铀矿勘查取得重大突破和历史性成就，在水成铀矿理论指导下提交了一系列可地浸砂岩型铀矿床［3-6］，为千吨级铀矿山建设提供了资源保障。然而，正是由于铀成矿理论的成熟和固化，禁锢了部分科技工作者的思维，难以在新区创新和发展，致使除伊犁盆地外新疆其他地区找矿一直处于摸索阶段，这种局面成为当前新疆铀矿找矿工作的急难愁盼问题。本文试图用系统思维分析新疆铀矿勘查现状和存在的瓶颈问题，系统总结研究路径和把握找矿关注点，为新疆新一轮铀矿找矿工作提供参考。

1 勘查现状

1.1 地质背景

新疆位于亚洲大陆腹地，处于东欧、西伯利亚、印度等克拉通之间的巨型复杂构造区内；在近东西向巨型天山造山带南北主要发育塔里木、准噶尔、吐哈、焉耆、伊犁等多个沉积盆地，均形成于古生代末—中生代初中亚造山带增生碰撞造山之后，主要受北部古亚洲洋和南部特提斯洋演化控制，具有多阶段演化过程。新疆地域辽阔、构造复杂多样，造成各大盆地形成、演化和特征各异，其复杂多样的地质构造样式造就了新疆独特的成矿环境；如塔里木属于大型拼接盆地，盆内断裂发育、隆凹相间、海陆交互；准噶尔属于大型叠合盆地，构造应力变换、南深北浅、地层超覆；伊犁属于山间凹陷盆地，盆缘继承性好，南凹北断、相带稳定。总体上，这些盆地都是在多成因的古生代基底之上发育的中-新生代盆地，具有双层结构特征，下部由前寒武系变质岩组成，上部为上古生界或下古生界褶皱岩系；其形成和演化过程造就了新疆成为我国重要的铀成矿省之一（图1），而且目前发现铀矿化信息点主要分布在各大盆地周边及蚀源区，为铀矿找矿指明了方向。

图1 新疆地区主要产铀盆地分布示意图Fig.1 Distribution map of main uranium-producing basins in Xinjiang

1.2 勘查程度

伊犁盆地是我国最早开展可地浸砂岩型铀矿找矿地区之一。自20 世纪50 年代以来主要包括了寻找煤岩型（20 世纪50、60 年代）和砂岩型（20 世纪80 年代末至今）两个大的阶段。第一阶段主要是开展了区内及中亚邻区的大量地质调查和对比工作，发现了509、510 两个含煤岩型铀矿床及511、512 两地区的砂岩型铀矿化带。第二阶段以砂岩型铀矿理论为指导，在圈定的乌库尔其、朗卡、洪海沟等远景区内实施了大量的钻探查证、铀成矿条件评价及铀成矿机理研究，提交了我国第一个可地浸砂岩型铀矿床——库捷尔太铀矿床；经后续持续勘查，逐步控制了盆地南缘的近百公里的巨型砂岩铀矿化带，同时找矿深度不断扩大和层位持续增加，为我国首个千吨级可地浸砂岩型铀矿基地建设奠定了充足的资源保障。

准噶尔盆地的砂岩型铀矿勘查主要可以划分成3 个历史阶段：1）综合性铀矿找矿阶段（1955—1963 年）；2）地质工作停滞阶段（1964—1991 年）；3）主攻地浸砂岩型铀矿阶段（1991 年—今）。第一阶段主要以小比例尺地面调查、航空航放测量、地面槽探揭露等方式，圈定和发现了硫磺沟、顶山、克拉玛依等大量不同类型的矿化异常点，落实了大庆沟等数处铀矿床，为后期铀矿找矿积累了大量原始资料。第二阶段主要是对重点铀矿点进行少量地质调查和汽车能谱测量等工作，并开展了一些典型铀矿点的检查和解剖，但没有发现新的铀矿点（带）。第三阶段主要以层间氧化带型铀矿理论为指导，兼顾油气还原等其他成因类型，开展了多个远景区的带钻调查工作，新发现了一批较好的找矿线索，落实了准东喀拉萨依、准南楼庄子等铀矿产地，取得了很好的找矿成果和突破。

塔里木盆地的砂岩型铀矿勘查工作始于20世纪50 年代，大体可以分为两大阶段，即传统砂岩铀矿勘查工作阶段（50—90 年代初期）和地浸砂岩型铀矿勘查工作阶段（90 年代中后期—今）。第一阶段是塔里木盆地铀矿找矿成果最显著的阶段，陆续发现或探明了盆地西缘的巴什布拉克铀矿床、北缘中段的萨瓦布齐铀矿床、日达里克铀矿床，并及盆地周边发现了大量铀矿化信息点。第二阶段工作主要集中在盆缘的已知矿床（点）外围开展工作，近年来在巴楚隆起及孔雀河斜坡带开展了少量的钻探工作，目前尚未取得地浸砂岩铀矿找矿实质性突破。

经过近七十年的铀矿勘查和研究工作，新疆总体勘查程度较低，除伊犁盆地南缘西部和中部两大矿集区基本达到普查外，新疆大部分地区均处于铀矿带钻评价或区调阶段，如喀拉萨依、楼庄子等；新疆更多地区仅施工少量探索钻孔，如准噶尔盆地腹地和东天山地区；甚至还存在一些铀矿勘查的空白区，如塔里木盆地东南缘。从砂岩型铀矿找矿角度来看，伊犁盆地的工作程度高于准噶尔盆地，更高于塔里木盆地。随着国家战略调整、勘查能力提升和铀矿理论创新，将会进一步提高新疆地区的铀矿工作程度，特别是目前有一定找矿线索的准噶尔盆地将是未来找矿的重点地区。

1.3 勘查成果

新疆铀矿找矿取得了丰硕的成果，特别是近三十年来砂岩型铀矿找矿突破和资源量落实（表1），有效地保障了国防和核电建设的需要。主要成果如下：1）落实了多个大型及以上砂岩型铀矿床，如库捷尔泰大型铀矿床、洪海沟特大型铀矿床、蒙其古尔超大型铀矿床等［7-9］；2）发现了多个有价值的铀矿产地，如准东的喀拉萨依［10］、准南的楼庄子等；3）圈定了一批有前景的找矿靶区，如准西的车排子、塔里木盆地乌帕尔等地段；4）落实了铀多金属综合找矿战略，如在雪米斯坦火山岩带发现白杨河大型铀铍共伴生矿床［11］，在东天山发现冰草沟小型铀磷共生矿床；5）总结了铀矿化类型，如伊犁盆地南缘的砂岩型、煤岩型和泥岩型，白杨河的火山岩型，巴什布拉克的硬砂岩型等。并对成因进行初步研究，新疆的铀矿成因类型不仅有典型的层间氧化带型，如伊犁盆地南缘和塔里木盆地日达里克地区，也存在层间氧化带和潜水氧化带叠加型，如准东的喀拉萨依、黄花沟地区，还发现与油气次生还原有关的多成因复合型，如巴什布拉克和楼庄子地区；6）扩充了找矿层位，如中侏罗统头屯河组和上三叠统小泉沟群发现很好的铀矿化信息；7）扩大了找矿地区或区段，落实了克其克博拉、托云、苏鲁等一批铀成矿远景区（表1）。

表1 新疆地区已发现主要铀矿床（矿产地）特征分布表Table 1 Distribution of main discovered uranium deposits in Xinjiang

2 找矿思考

如前所述，新疆铀矿找矿成果显著、找矿空间大、赋矿层位多、工作程度低，而且铀矿找矿成果主要集中在伊犁盆地南缘。这就为我们留下了丰富的想象空间，如伊犁盆地还能持续扩大找矿成果吗？新疆其他地区是否存在类似于伊犁的成矿环境？喀拉萨依和楼庄子矿产地是否能成为下一个“伊犁”呢？塔里木盆地是否存在更大的找矿潜力？

为了落实“以砂岩为主、兼顾硬岩”的总体原则，结合新疆铀矿找矿实际，早日实现新的铀矿找矿突破，笔者提出“深耕伊犁、攻坚准盆、探索塔盆、兼顾硬岩”的工作思路，从提高新疆总体地质认识、创新铀矿理论、提升综合能力和加强技术创新等方面着手，突破思路禁锢和技术瓶颈，努力解决新疆找矿不均衡问题，实现伊犁盆地持续增储、准噶尔和塔里木盆地砂岩型铀矿找矿新突破、硬岩找矿可持续，为落实新的勘查基地奠定基础。

2.1 进一步提高地质认识

自从伊犁地浸砂岩型铀矿取得重大进展后，层间氧化带成矿模式一直指导着地质工作者不断的研究探索，在新疆不同地区均取得较好的找矿效果。但层间氧化带控矿模式的局限性也禁锢了大家的思维和视野，在分析控矿因素时一般会套用伊犁盆地“六位一体”的成矿模式，更多的关注中下侏罗统本身的还原介质、稳定的构造单斜带等因素，进而忽略了外部还原介质和构造活动区对铀成矿的影响，同时淡化了不同矿床的差异性，致使伊犁以外地区找矿成果不十分突出，甚至出现找矿思路和方向的简单重复。

2.2 进一步完善和创新铀矿理论

层间氧化带控矿规律和基本理论是不容质疑的，对于伊犁盆地而言无疑是最直接、最有效的理论指导，但也要看到伊犁不同矿床的特性，如蒙其古尔地区构造活动不仅未能破坏前期形成的铀矿体反而有叠加，形成富大矿体。另外对于伊犁盆地以外地区，仅用层间氧化带指导找矿将会遇到极大挑战，如喀拉萨依和楼庄子地区的“普遍”板状铀矿体就很难用经典层间氧化带理论来解释，是否考虑存在潜水氧化或同生沉积的可能，同时楼庄子的“漂白”现象是否存在油气的影响等。层间氧化带控矿规律也要随着地质条件的变化要有所改进和创新，铀矿理论不断提升和丰富，并具有实践性和适应性，就更能适合某一地区的找矿工作。

2.3 进一步提升资料综合能力

目前铀矿找矿最有效的地质手段就是钻探，加之少量的物化探方法。由于钻探成本相对较高，很难在短期内形成大量资料。加之铀矿找矿工作的特殊性，与地方地勘单位交流很少，很难实现资料共享，造成对同一地区的认识存在偏差。最大限度地收集外部基础地质资料，结合自己掌握的信息，就能够比较客观地评价某一地区的铀成矿环境，更好地指导找矿工作。同时充分利用大数据平台和数字化办公，进一步提高基础资料整理和研究能力，提高工作效率，实现数据的集成化和可视化，很可能取得意想不到的找矿效果。

2.4 进一步加强科技创新

我们应当清醒地认识到找矿工作是创新过程，也是系统工程。要在短期取得较大的找矿成果，仅靠我们的精心筹划、扎实工作还远远不够，还需要在自主科研、战略选区的基础上，加强科技合作和人才培养。通过揭榜挂帅、项目合作、技术交流等手段，让科研院所的学科带头人深入基层，把研究论文写在大地上；让年轻骨干有机会进入高校或科研院所继续深造，把新理论落实到生产中去；让有想法有干劲的地质工作者能够面对面深度交流、充分发言，提升各自的技术能力和认知水平，实现合作共赢。

3 五个关注点

全面梳理新疆现有的地质资料，通过反复论证、实地验证筛选有利的铀成矿地段和目标层位；根据现有的铀成矿理论，通过反复佐证和不断质疑铀成矿地质条件和矿化特征，总结成矿规律；运用现有的数字化技术手段，通过反复集成和资源共享精细研究不同地区、不同层位、不同环境的铀矿赋存机理，分析成矿潜力。在技术研究过程中务必准确把握以下五个关注点，通过系统分析、客观评估，力求找到新的突破口，为落实新的勘查基地提供技术支撑。

3.1 关注铀矿成矿机理

新疆地质条件复杂，铀成矿背景千差万别，经典的层间氧化带模式不完全适应新疆其他地区找矿工作，需要根据不同地区的地质实际，分析和挖掘不同要素，不断总结和完善，解决遇到的问题，建立适合本地区的成矿和找矿模式，才能有效指导找矿工作，如红杂色层、油气浸入、目的层巨厚、泥砂泥结构缺陷等都是需要高度重视的地质问题。理论学习很重要，不仅要熟练掌握和运用层间氧化带控矿机理，还要学习非典型层间氧化带控矿，如油气还原控矿、潜水氧化控矿等，更不能忽视“氧化U6+迁移、还原U4+富集”的基本规律，当然吸附作用也要考虑。当前找矿工作存在跟风现象，只要出现一个新提法或新理论，就会有盲目学习和实践，努力跟上“时代潮流”，从而忽略了铀矿地质根本和铀元素迁移富集机理，造成工作部署和找矿方面的极大偏差，走弯路就成了必然。一定要谨记：铀矿机理，万变不离其宗。

3.2 关注现有铀矿信息

新疆的铀矿化信息十分丰富，主要集中在蚀源区和各大盆地的边缘，是十分重要的找矿线索。铀矿信息点可分为两类，一类是蚀源区的，富铀的火山岩本身就可形成矿床，如白杨河铀铍矿、冰草沟铀磷矿床等；另一类赋存在地层中的，预示着周边存在富铀地质体，为地层提供铀源，如伊犁盆地南缘、萨瓦布其铀矿床等。根据铀矿信息，不仅能了解铀源的丰富程度，还能研究富铀地质体铀的浸出率，从而推测有多少铀元素被带入地层；结合地层结构、沉积环境和后生蚀变作用，可研究本地区铀成矿潜力。特别在查证铀成矿环境时，更应该重视铀矿信息点的存在特征，仔细分析成矿的可能性，不得盲目上钻查证。不论是蚀源区的还是地层中的铀矿信息，都是极其宝贵的，是找矿道路上的一盏若隐若现的明灯，不断指明前进的方向，并给我们前进的动力和希望。

3.3 关注稳定的古陆块

新疆铀矿找矿进入攻坚阶段，优选找矿地区愈发困难，找矿深度也在加大，但有一点需务必关注，就是古陆块。稳定的古陆块不仅为周边提供物源，也提供铀源，同时形成目的层铀元素的预富集，支撑后期持续成矿，进而形成铀矿床，如巴什布拉克铀矿床北部就存在元古宇的古陆块［12］，喀拉萨依地区东部就有古生界。铀矿信息点是找矿线索，古陆块是地质基础，在准噶尔盆地和塔里木盆地尤其关注古陆块对铀成矿影响。巴楚隆起和孔雀河斜坡带之所以成为未来找矿的目标，就是基于古陆块的存在。

3.4 关注重大地质事件

区域构造运动直接影响着盆地的形成与演化，地质事件为铀成矿提供赋存空间和成矿作用。与地浸砂岩型铀矿床关系密切的地质事件很多，如沉积间断为后生蚀变提供可能，断裂构造改变了铀矿赋存部位，古气候条件影响着地层的还原介质，油气浸入为红杂色层提供还原物质等。不同地区的地质背景差异较大，所发生的地质事件不尽相同，但每一个地质事件直接或间接地影响铀矿化的形成和保存。所以关注重大地质事件，就要了解本地区的区域构造运动、盆山耦合、地质条件变化等，厘定有利于铀成矿的地质事件，综合分析赋存空间和成矿期次，进而分析铀成矿潜力。

3.5 关注继承性水系

水成铀矿理论离不开水系，特别是具有继承性水系。伊犁盆地南缘之所以找大矿、富矿，一个很重更要的原因就是察布查尔山从中新生代以来一直处于稳定抬升期，为中下侏罗统持续提供物源和铀源。其次是察布查尔山上发育的扎吉斯坦河、洪海沟河以及察布查尔河是继承性河流［4］，在侏罗纪之前就存在，这些河流不仅在山前形成扇积物进而形成铀矿赋存空间，也持续为盆地提供了丰富的铀源。由于继承性好，造成铀元素不断叠加富集，直接塑造了两大铀矿集区和达拉地铀矿床，这种现象在其他地区也具有指导意义。

4 小结

新疆是我国重要的铀成矿省之一，铀成矿地质条件优越，找矿成果显著，不仅提交了多个地浸砂岩型铀矿床，形成了层间氧化带控矿理论，而且提交了铀铍、铀磷等共伴生矿床，还发现多个矿产地和找矿靶区。但由于总体勘查程度普遍偏低且不均衡，致使找矿成果主要集中在伊犁，其他地区铀矿找矿工作任重道远。同时要认识到新疆不同地区的地质条件差异性和铀矿富集规律独特性，运用并创新伊犁模式，总结不同地区的成因类型和成矿规律。

为了实现新一轮铀矿突破，本文提出“深耕伊犁、攻坚准盆、探索塔盆、兼顾硬岩”的工作思路，用系统思维和创新方法进一步提高地质认识、探索找矿思路、提升综合能力和做实科技创新、以科技合作等技术方法努力解决技术瓶颈问题；并且准确把握和熟练运用现有的铀成矿理论、客观分析铀矿化信息、研究稳定的古陆块、高度重视重大地质事件和继承性现代水系等关键问题，力求找到新的突破口，努力实现伊犁盆地持续增储、准噶尔和塔里木盆地砂岩型铀矿找矿新突破、硬岩找矿可持续，为落实新的铀矿勘查基地提供技术支撑。

本文属找矿实践总结，纯属个人意见，难免偏颇和疏漏，仅供参考。