辽宁省本溪满族自治县兰河峪地区铀异常形成条件分析

摘要：东营坊盆地位于辽宁省本溪满族自治县兰河峪乡，据本溪市约100公里，距沈阳市约180公里。处于柴达—华北板块，华北陆块，辽东新元古代—古生代坳陷带，太子河新元古代—古生代凹陷东南部。通过填图及物探工作在盆地中发现一处砂岩型铀异常点，其形成模式为：泥灰岩中原生沉积预富集+后期含炭屑砂岩的潜水氧化再富集。

关键词：东营坊盆地；砂岩型铀异常；形成模式

1区域地质背景

东营坊盆地是以辽河构造运动改造的下元古界变质岩系、上元古界海相碎屑岩及古生代海陆交互相碎屑岩为基底，之后接受中生代陆相地层沉积，经燕山运动改造而形成的盆地。

2工作区地质特征

2.1地层

东营坊盆地内元古界、中生界、新生界均有出露，中生界沉积地层为主要研究对象，元古、中、新生界地层：震旦系南芬组、寒武系碱厂组、侏罗系大堡组、

侏罗系三个岭组以及侏罗系小东沟组。

2.2构造

东营坊盆地内发育一褶皱构造，该褶皱由沿垂直北西～南东轴向连续分布的向斜～背斜组成。

2.3岩浆岩

东营坊盆地内存在较多晚侏罗世的侵入岩，主要为花岗斑岩和石英正长岩，其他岩浆岩包括流纹岩、闪长岩。

3铀异常形成条件分析

3.1铀源条件

形成普查区铀异常的铀源主要为区域上的蚀源区铀源和盖层铀源。

1、蚀源区铀源

东北煤田第一地质勘探局十一分队在位于普查区西南约4公里处的厥菜排子的河旁和旧铜矿坑中，在灰岩与花岗岩接触带上，发现了铀异常，γ值最高的在200γ以上。东北煤田第一地质勘探局406队4小队在该区做了普查测量工作，也在接触带处发现了铀异常。

2、盖层铀源

普查区内小东沟组下段泥灰岩中铀存在铀高值，照射量率平均为10.67（nc/（kg.h）），化验结果为17.68PPm。

东营坊盆地紧邻的田师傅盆地盖层铀源中田师傅太平矿的侏罗系煤层中的铀矿化，据文献记载及分析研究应属于沼泽泥炭吸附作用形成的同沉积铀矿化。东营坊盆地盖层小东沟组下段泥灰岩中铀异常属于由于湖泊蒸发作用，铀富集后伴随化学沉积而形成的泥灰岩中的铀异常。

3.2水文地质条件

普查区地表水主要有太子河支流及山谷间季节性溪流，地下水类型为潜水，包括第四纪孔隙水、小东沟组上段砂岩孔隙水、小东组下段砾岩裂隙水及河流两侧孔隙水。地下水及地表水的补给来自大气降水，地表水及地下水的流动方向主要为由450米等高线圈定的南部高地势区向北部低地势区流动，最终汇入太子河支流。

根据水井调查及简易水文观测，水深一般为1～3米，水质较佳，无色透明，水温13℃～15℃，PH值为6.9～7，地下水化学类型属重碳酸盐氧化物钙镁水或碳酸盐钙镁水。据普查区水中铀测试显示，普查区水中铀含量背景值为0.17ug/L，地表铀异常点附近水中铀含量相对较高，为1.00ug/L。

3.3岩性-岩相条件

小东沟组经历了一次明显的升降，表现出一个明显的旋回。小东沟组下段沉积时期，地形坡降大，地势较陡，物源近，搬运距离短，形成了小东沟组下段以粗碎屑为主的扇三角洲沉积相沉积。在小东沟组上段沉积时，填平补齐阶段已基本完成，随着构造沉降趋于稳定，地形坡降减小，地势更为平缓，广泛发育河流沼泽相细碎屑沉积。

3.4有机质还原剂条件

铀异常点赋存的细砂岩中夹薄层的炭质泥岩、炭屑及炭质纹层，较多含量的有机碳可为含铀氧化水体提供好的还原作用，使溶解性好的六价铀离子还原为溶解性差的四价铀离子而沉积富集。

4铀异常形成模式

综合以上分析认为，东营坊盆地铀异常应分为泥灰岩中原生沉积预富集到后期含炭屑砂岩的潜水氧化再富集两个阶段（图4-1）。

1、原生沉积预富集阶段

晚侏罗世小东沟组沉积初期，盆地下沉较快，盆地周缘物源补给充足，形成了以砾岩夹砂岩等粗碎屑沉积为主的扇三角洲沉积相，期间受物源补给速度大于盆地沉降速度影响，水体变浅，水面萎缩，形成了封闭或半封闭状态，在晚侏罗世干燥炎热的环境下，水分蒸发强烈，水中的矿化度和铀浓度增高，化学沉积作用增强，形成了泥灰岩中的铀原生沉积的铀异常。

2、潜水氧化再富集阶段

小东沟组上段沉积时期，盆地抬升，沉积作用露出水面，转变为陆上沉积，形成了上段以砂泥沉积为主的河流沼泽沉积相沉积。在当时干燥炎热的环境下，整体岩性表现为典型的红色沉积碎屑建造。小东沟组沉积完成之后，盆地受燕山期构造运动影响，在挤压抬升作用力相互影响下，发生褶皱变形，地層内部出现破裂形成裂隙，并伴随花岗斑岩、闪长岩及流纹岩的侵入。在富氧高碳酸盐潜水淋滤下，花岗岩、流纹岩及泥灰岩中的铀发生了活化迁移，在含炭屑、炭质纹层等还原介质的砂岩中被还原吸附而发生富集，最终形成砂岩中的铀异常。

（1）钻孔柱状示意（2）岩石裂隙地表水渗入（3）泥灰岩

（4）含炭屑、含炭质泥岩砂岩（5）测井曲线（6）采样位置

参考文献：

[1]蔡彤.二连盆地努和廷铀矿床成矿机理探讨[J].西部资源，2014（04）：170-173.

[2]严永杰，安伟涛，徐勋胜.二连盆地努和廷泥岩型铀矿床含矿目的层岩石学特征研究[J].能源研究与管理，2010（04）：44-46.