鈾礦床成礦特點(diǎn)及時(shí)空分布特征概要

宮 巖

(東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330013)

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鈾礦床成礦特點(diǎn)及時(shí)空分布特征概要

宮 巖

(東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330013)

摘要：指出了鈾資源是我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源和能源礦產(chǎn)，也是我國(guó)核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)原料。歸納了前人的研究成果，總結(jié)了我國(guó)砂巖型、花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型四種主要類(lèi)型鈾礦床的研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要分析了上述四大類(lèi)型鈾礦床的成礦特點(diǎn)以及時(shí)空分布特征。

關(guān)鍵詞：鈾礦床；成礦特點(diǎn)；時(shí)空分布；特征

1鈾礦床研究概況

鈾資源是我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源和能源礦產(chǎn)，也是我國(guó)核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)原料。我國(guó)鈾資源較為豐富，礦產(chǎn)類(lèi)型多，已査明的鈾礦資源主要分布于全國(guó)23個(gè)省、市、自治區(qū)。我國(guó)鈾礦床類(lèi)型多樣化，主要為砂巖型、花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型4種類(lèi)型，并且成礦地質(zhì)條件較為復(fù)雜[1]。在我國(guó)北方地區(qū)，新疆伊犁、吐哈盆地地浸砂巖型鈾礦發(fā)展迅速，內(nèi)蒙古鄂爾多斯盆地、二連盆地砂巖型鈾礦找礦取得重大突破[2]，最典型的成果之一就是在鄂爾多斯盆地北東部發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特大型砂巖型鈾礦床[3]。從2006年開(kāi)始，南方重點(diǎn)鈾成礦帶、礦田的勘查工作得到恢復(fù)，部分重點(diǎn)地區(qū)已初見(jiàn)成效，取得了較顯著的找礦成果，這表明我國(guó)鈾礦找礦潛力巨大。

2鈾礦床成礦特點(diǎn)

2.1礦床類(lèi)型

我國(guó)鈾礦床類(lèi)型多樣，早在20世紀(jì)60年代就已開(kāi)始鈾礦類(lèi)型劃分的研究。國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者出于各自不同的角度，所采取的分類(lèi)依據(jù)或準(zhǔn)則有所不同，歸納起來(lái)主要有：按成因分類(lèi)的；按含礦主巖分類(lèi)的；按含鈾建造分類(lèi)的；按工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)分類(lèi)的；按主巖兼顧礦床構(gòu)造和礦體形態(tài)分類(lèi)的；按礦床產(chǎn)出的地質(zhì)部位和礦物組合的分類(lèi)的[1，4，5]，等等?？紤]到便于礦石加工處理以及對(duì)鈾資源的評(píng)價(jià)，核工業(yè)地質(zhì)系統(tǒng)習(xí)慣按含礦圍巖的不同將華南鈾礦劃分為花崗巖型、火山巖型、碳硅泥巖型、砂巖型等。

2.2成礦特點(diǎn)

2.2.1花崗巖型鈾礦床

花崗巖型鈾礦床與花崗巖體關(guān)系密切。按照兩者的空間位置可分為內(nèi)帶型和外帶型[6]兩種。礦體形態(tài)主要受斷裂破碎帶、圍巖破碎帶控制，多呈似層狀、透鏡體狀、不規(guī)則狀等。礦化類(lèi)型包括堿交代巖型、硅質(zhì)脈型、碎裂蝕變巖型等。

產(chǎn)鈾花崗巖大多數(shù)是多期多階段的復(fù)式巖體[7]，常見(jiàn)的主體巖性為黑云母花崗巖或二云母花崗巖，少量二長(zhǎng)花崗巖和堿性花崗巖，巖石化學(xué)特征表現(xiàn)為富硅、偏堿，K2O>Na2O,鋁過(guò)飽和，暗色礦物組分少，鈾含量較高。

2.2.2火山巖型鈾礦床

火山巖型鈾礦床產(chǎn)于中生代火山盆地內(nèi)，受區(qū)域構(gòu)造和火山巖層的雙重控制，成礦火山巖層包括火山巖、火山碎屑沉積巖及沉積碎屑巖夾層，厚20～200 m不等。火山巖型鈾礦床按近礦圍巖蝕變類(lèi)型可分為堿交代型(鈉長(zhǎng)石化型，未發(fā)現(xiàn)鉀長(zhǎng)石化型[8])、水云母化型和迪開(kāi)石化型(火山巖型鈾礦床特有)。鈾礦體呈群脈狀產(chǎn)出[9]，且礦化垂幅大，通常大于1000 m。

常見(jiàn)的成礦圍巖有流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、火山角礫巖、粗面巖、安山巖等。其蝕變類(lèi)型較常見(jiàn)的是酸性蝕變，礦石中鈾的存在形式，除鈾礦物外，常以分散吸附狀態(tài)存在于粘土礦物、有機(jī)質(zhì)、膠磷礦、火山灰等介質(zhì)中。

2.2.3碳硅泥巖型鈾礦床

廣泛分布于上震旦—下二疊統(tǒng)碳硅泥巖層位中。含礦主巖巖性豐富，粒度一般較細(xì)，成分不純，以薄層的過(guò)渡性巖石組合為主要特征，常見(jiàn)以泥質(zhì)白云巖、硅質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖等呈頻繁互層或夾層。鈾主要以吸附狀態(tài)存在,獨(dú)立鈾礦物為瀝青鈾礦、鈾黑[10]。區(qū)內(nèi)少見(jiàn)巖漿活動(dòng)，有些地區(qū)可見(jiàn)花崗巖體，但與成礦時(shí)差較大。圍巖蝕變類(lèi)型包括退色化、綠泥石化、水云母化、紅化、硅化、黃鐵礦化、螢石化等。

2.2.4砂巖型鈾礦床

產(chǎn)于中新生代陸相沉積盆地中，含礦的砂巖層位有兩個(gè)，一是白堊紀(jì)紅色碎屑巖建造中淺色或灰綠色砂巖層，另一是侏羅紀(jì)含煤或含炭碎屑巖建造中的砂巖層。礦化一定程度上受巖性、巖相控制，沿一定的巖性層分布。由于含礦地層大多是貧鈾層，不具備鈾源層的作用，因此成礦物質(zhì)主要來(lái)源于附近的富鈾層或花崗巖基底或深部巖漿房。

與成礦有關(guān)的圍巖蝕變，有的礦床較簡(jiǎn)單，僅發(fā)育綠色水云母化等，有的礦床較復(fù)雜，具有火山熱液蝕變的特點(diǎn)，并形成U、Pb、Zn、Mn、Ag元素組合。另外，本類(lèi)礦床受淺色層或含炭砂巖控制，礦體產(chǎn)狀與層位近一致。

3鈾礦時(shí)空分布特征

3.1花崗巖型鈾礦

花崗巖型(含巖漿型)鈾礦成礦時(shí)代較為廣泛，時(shí)代跨度很大，最老的近19億年，如連山關(guān)礦床[11]，最年輕的為10 Ma，如雙滑江礦床；但絕大多數(shù)鈾礦床的形成時(shí)代仍為白堊紀(jì)和新生代。中國(guó)東部，包括華北、北秦嶺和華南，成礦時(shí)代以晚白堊紀(jì)為主,集中在65～95 Ma之間，少量為早白堊紀(jì)，鈾礦年齡>100 Ma[3]。北秦嶺和華南由于受喜山運(yùn)動(dòng)影響，部分鈾礦年齡<65 Ma。

我國(guó)花崗巖型鈾礦的空間分布不均勻，絕大多數(shù)集中分布在華東南鈾成礦省。其中桃山-諸廣鈾成礦帶預(yù)測(cè)資源量占花崗巖型鈾礦預(yù)測(cè)總量的49.2 %[12]，接近一半。其余一半分布于武夷山成礦帶、郴州-欽州成礦帶、雪峰山-摩天嶺成礦帶、湘中成礦帶、北秦嶺成礦帶和遼寧成礦帶。另外，在阿爾泰、南天山、西昆侖、康滇地軸、昌都等成礦遠(yuǎn)景帶也分布有少量的礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。

3.2火山巖型鈾礦

我國(guó)火山巖型鈾礦床的成礦時(shí)代比較集中，絕大部分火山巖型鈾礦床均為中生代晚期的白堊紀(jì)，只有新疆白楊河礦床[13]等少數(shù)礦床屬二疊紀(jì)。中生代時(shí)期，由于太平洋板塊的俯沖作用，導(dǎo)致我國(guó)東部處于大陸邊緣的活化帶形成了大量的中酸性火山巖，并受后期強(qiáng)烈的伸展作用影響，形成了大量火山巖型鈾礦床。

我國(guó)火山巖型鈾礦床在空間上分布于6條火山巖型鈾礦成礦帶：贛杭、武夷山、長(zhǎng)江中下游、沽源一紅山子、興城一青龍和雪米斯坦成礦帶，以及8條火山巖型鈾礦成礦遠(yuǎn)景帶：天目山、金寨、扎蘭屯、伊春、額爾古納-滿(mǎn)洲里、烏倫古河、北天山和措勤-南木林成礦遠(yuǎn)景帶。

3.3碳硅泥巖型鈾礦

我國(guó)典型的海相碳硅泥巖主要形成于晚震旦世至早二疊世，其中晚震旦世至早寒武世碳硅泥巖分布最廣，主要分布于湘、贛、粵、川、黔、桂等地[14]，志留紀(jì)碳硅泥巖主要分布于南秦嶺地區(qū)，而泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)碳硅泥巖主要分布于我國(guó)華南地區(qū)。揚(yáng)子陸塊東南緣、華北陸塊南緣含礦主巖的形成時(shí)代為晚震旦世至早寒武世(500～700 Ma)，但鈾成礦年齡卻比主巖形成時(shí)代要晚得多，一般均<140 Ma，二者之間存在著≥360 Ma的年齡差值。南秦嶺地區(qū)含礦主巖形成時(shí)代與鈾成礦年齡之間存在著280 Ma的年齡差值，華南地區(qū)含礦主巖形成時(shí)代與鈾成礦年齡之間存在著110～340 Ma的年齡差值[15]。沉積-淋積型及熱液改造的碳硅泥巖型鈾礦床的鈾成礦時(shí)代集中在燕山-喜馬拉雅期。

3.4砂巖型鈾礦

砂巖型鈾礦的成礦時(shí)代跨度很大，從190 Ma(J1)到1 Ma(Q)[16]，但高峰期為白堊紀(jì)和新生代，西部主成礦期是始新世和中新世，次成礦期為上新世以來(lái)，與喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈和含礦層位抬升剝蝕相關(guān)；中部成礦年齡較老，主成礦期為早白堊世和晚白堊世，后期疊加了中新世的后生改造；東部砂巖型鈾礦成主成礦期為晚白堊世，跨度較小。

砂巖型鈾礦集中分布于北方大中型盆地，其中鄂爾多斯盆地、伊犁盆地、吐哈盆地、二連盆地、松遼盆地和巴丹吉林-巴音戈壁盆地等六大盆地預(yù)測(cè)鈾資源量占砂巖型鈾礦預(yù)測(cè)總資源量的75 %左右，準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、庫(kù)米什盆地、柴達(dá)木盆地、潮水盆地及走廊盆地群、敦密盆地群等的預(yù)測(cè)資源量占砂巖型軸礦預(yù)測(cè)資源總量的13 %；南方盆地主要是衡陽(yáng)盆地、四川盆地、騰沖盆地群、臨滄盆地群和十萬(wàn)大山盆地群等，其預(yù)測(cè)資源量?jī)H占砂巖型鈾礦預(yù)測(cè)總量的15 %。

砂巖型鈾礦床的主巖、礦化類(lèi)型呈現(xiàn)由西向東漸變的規(guī)律，即：成礦主巖從J1-2變化到J2(新疆盆地)，再到K1(二連盆地)，最后到K2(松遼盆地)。礦化類(lèi)型從層間氧化型型到古層間氧化型，再到沉積-成巖疊加層間氧化型。

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收稿日期：2016-05-10

作者簡(jiǎn)介：宮巖(1989—)，男，東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院碩士研究生。

中圖分類(lèi)號(hào)：P619.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944(2016)12-0224-02