蘇紅圖地區(qū)溫都爾毛道地段巴音戈壁組上段鈾成礦條件分析

張曉玉 徐冉

（核工業(yè)二〇八大隊(duì)，內(nèi)蒙古包頭 014000）

1 地質(zhì)背景

溫度爾毛道地段位于巴音戈壁盆地北部蘇紅圖坳陷南緣基底斜坡帶，該區(qū)基底以石炭-二疊紀(jì)復(fù)式花崗巖大面積出露為特征，向北傾伏于盆地蓋層之下【1-2】。白堊系是溫都爾毛道地段的沉積蓋層主體，可分為下統(tǒng)和上統(tǒng)，下白堊統(tǒng)自下而上依次為巴音戈壁組、蘇紅圖組，巴音戈壁組又分為上下兩段，巴音戈壁組上段是此次研究的目的層位。

2 鈾成礦條件分析

2.1 構(gòu)造演化條件

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)坳陷的形成和發(fā)展起著決定性作用，因而對(duì)鈾成礦也具有一定的控制作用，本次研究的主要目的層位為下白堊統(tǒng)巴音戈壁組上段，因此重點(diǎn)分析了早白堊世至今的構(gòu)造演化對(duì)巴音戈壁組上段鈾成礦的影響。溫度爾毛道地段具有利的構(gòu)造演化條件，早白堊世早期受斷陷的影響，巴音戈壁組上段沉積厚度大，早白堊世晚期至今該地段始終處于抬升階段，這為地層后期的氧化改造與鈾的富集成礦提供了有利的構(gòu)造條件。另外，溫度爾毛道地段位于沙拉扎山隆起向蘇紅圖坳陷過(guò)渡部位發(fā)育的基底斜坡帶上，由于沙拉扎山幾經(jīng)隆起，造成盆緣地層掀斜，從而形成一向北緩傾的穩(wěn)定單斜層，該單斜構(gòu)造使盆地接受沉積時(shí)基本保持了南高、北低的構(gòu)造格局，有利于沉積巖相由南向北穩(wěn)定發(fā)育，也有助于含鈾含氧水沿層流動(dòng)。

2.2 鈾源條件

溫都爾毛道地段位于沙拉扎山隆起帶北側(cè)斜坡帶，隆起帶內(nèi)廣泛出露石炭-二疊紀(jì)復(fù)式花崗巖，并長(zhǎng)期處于風(fēng)化剝蝕狀態(tài)，巖體鈾含量較高，為3.6×10-6～4.2×10-6，Th/U 值為4.3～6.4，活化鈾遷移量為-2.3×10-6～-0.6×10-6，鈾遷出明顯【3-5】。因此，沙拉扎山巖體可為研究區(qū)提供豐富的鈾源。

2.3 目的層巖性、巖相特征

研究區(qū)目的層垂向上表現(xiàn)為一套自下而上先變粗，再變細(xì)的序列，即反粒序+正粒序。靠近蝕源區(qū)表現(xiàn)為陸源粗碎屑不等粒沉積，反映近蝕源區(qū)堆積的特點(diǎn)，向盆內(nèi)延伸變?yōu)橹屑?xì)粒陸源碎屑沉積，具扇三角洲-湖泊沉積體系的特點(diǎn)，相帶發(fā)育完整，可進(jìn)一步劃分為扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相、前扇三角洲亞相及濱、淺湖亞相，其中前扇三角洲亞相地層沉積厚度大，共發(fā)育4 層穩(wěn)定的砂體，砂體厚度20～60m 不等，平均累計(jì)厚度180.7m，且具泥-砂-泥互層結(jié)構(gòu)，前扇三角洲亞相良好的砂體發(fā)育情況及泥-砂-泥互層結(jié)構(gòu)可為鈾的運(yùn)移、富集提供良好的空間條件【6-8】。

根據(jù)研究區(qū)目的層沉積體系圖顯示（圖1），各相帶在平面上呈彎曲帶狀，扇三角洲平原亞相沿蝕源區(qū)邊界由南向北逐漸擴(kuò)張，寬度為3.0～10.0km，扇三角洲前緣亞相展布與扇三角洲平原亞相近平行，寬度2.0～7.0km。綜上認(rèn)為，溫都爾毛道地段巴音戈壁組上段具有可為鈾的運(yùn)移、富集提供良好的空間條件的砂體，且展布較廣。

圖1 溫都爾毛道地段巴音戈壁組上段沉積體系圖

2.4 后生蝕變條件

2.4.1 后生還原條件

溫度爾毛道地段巴音戈壁組上段沉積時(shí)古氣候溫暖潮濕，沉積物主要為灰色、灰綠色砂巖與泥巖，地層中含有大量的有機(jī)質(zhì)（炭化植物碎屑）和黃鐵礦等還原劑，地層本身具有較高的還原能力。根據(jù)巖石環(huán)境樣分析（表1），灰色類巖石有機(jī)炭平均含量為0.34%，其中灰色泥巖有機(jī)炭含量高達(dá)1.66%，遠(yuǎn)高于其他類型巖石，這些有機(jī)質(zhì)在缺氧條件下可產(chǎn)生大量烴類，并形成還原障對(duì)圍巖產(chǎn)生還原作用，因此認(rèn)為巴音戈壁組上段具有較強(qiáng)的后生還原能力。

表1 溫都爾毛道地段巴音戈壁組上段巖石地球化學(xué)指標(biāo)參數(shù)統(tǒng)計(jì)一覽表

2.4.2 后生氧化條件

晚白堊世至今，溫度爾毛道地段為干旱-半干旱氣候，此氣候有利于巴音戈壁組上段地層中后生氧化作用的形成及鈾成礦作用的疊加，研究區(qū)后生氧化作用表現(xiàn)為砂體被氧化為黃色、褐黃色、褐紅色，在具良好地層結(jié)構(gòu)的地段可形成層間氧化。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析在該地段推測(cè)一條呈近東西向的層間氧化帶，氧化方向自南向北。平面上氧化帶水平分帶性明顯（圖2），氧化還原過(guò)渡帶主要受扇三角洲平原亞相和前緣亞相的控制，寬約5～15km，剖面上氧化帶形態(tài)為層狀，埋深在200～300m 之間，總體上層間氧化帶具有由南向北厚度逐漸變薄的趨勢(shì)。

圖2 溫都爾毛道地段巴音戈壁組上段沉積體系-巖石地球化學(xué)圖

3 結(jié)論

溫都爾毛道地段具有良好的鈾成礦條件，巴音戈壁組上段為主要找礦目的層：

（1）該區(qū)具有有利的區(qū)域構(gòu)造背景，早白堊世構(gòu)造環(huán)境有利于巴音戈壁組上段沉積相帶的穩(wěn)定發(fā)育，晚白堊世至今的構(gòu)造演化過(guò)程有利于后期氧化改造作用的發(fā)生。

（2）該區(qū)位于蘇紅圖坳陷南緣基底斜坡帶上，緊臨蝕源補(bǔ)給區(qū)，鈾源豐富。

（3）目的層主要發(fā)育扇三角洲-湖泊沉積體系，扇三角洲平原亞相和扇三角洲前緣亞相砂體發(fā)育，具備較好的泥-砂-泥地層結(jié)構(gòu)，可以為鈾的運(yùn)移、富集提供良好的空間條件。

（4）研究區(qū)目的層具有良好的后生蝕變條件，沉積時(shí)古氣候溫暖潮濕，巴音戈壁組上段形成一套富含有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦等還原介質(zhì)的沉積物，地層原生及后生還原能力較強(qiáng)，沉積后古氣候轉(zhuǎn)變?yōu)楦珊?半干旱，這有利于地層后生氧化改造作用的形成。