测老庙盆地铀矿成矿潜力分析

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摘要：本论文以测老庙盆地为对象，根据前人找矿成果结合近期工作认识综合讨论分析测老庙盆地铀矿找矿潜力。在整理研究测老庙盆地大地构造位置、盆地基底及周边蚀源区、构造、盆地盖层、盆地古气候、早白垩世岩相古地理特征、水文地球化学环境分带等盆地地质背景的基础上，简要分析了测老庙盆地的区域成矿要素特征及成矿模式，总结出了测老庙盆地具有很好的铀矿成矿潜力。

关键词：测老庙；铀矿；成矿潜力

测老庙盆地铀矿找矿工作始于1959年，到目前发现多个铀矿（点）。前人对测老庙盆地铀矿成矿规律研究，一是着重于山地工程可开采的高品位硬岩型铀矿，二是基本上没有脱离“静态”评价的模式。因此虽然铀矿勘查已取得了一些突破，但对铀成矿规律系统的缺乏动态认识。在区域上的研究很薄弱，对成矿系统的铀源一迁移一富集一保存的动力过程缺乏一个整体认识，致使对铀源、成矿期、深部矿化等关键问题的认识尚存疑点。

1.盆地地质背景

1.1大地构造位置

测老庙盆地处于华北地台与中亚一蒙古地槽的接触过渡部位。是在古生代褶皱基底上发育的中新生代断陷盆地，是巴音戈壁盆地一部分。

1.2盆地基底及周边蚀源区

测老庙盆地基底形态略呈西陡东缓，北东至南西向延伸，向西倾斜的不对称箕状坳陷（图1），盆地基底由下元古界宝音图群（PhBY）冒地槽性质的浅一滨海相建造以及中元古界渣尔泰山群（Pt2zh）滨海相碳酸岩建造、泥质岩一碳酸盐岩建造、碎屑岩建造组成。其中阿古鲁沟组中的含炭泥页岩建造是在还原条件的半封闭海湾环境下形成沉积物，岩石中铀含量普遍偏高，是区域重要富铀层位。

基底中的岩浆岩以华力西中期和燕山期花岗岩最为发育，构成了狼山岩体的主体。华力西期罕乌拉岩体的花岗岩和花岗闪长岩呈岩基产出。岩体西侧与测老庙盆地断层接触，北东向断裂特别发育，常形成较大破碎带、硅化带，并形成花岗岩型铀矿化，罕乌拉岩体铀含量（5-7）x10。燕山期的乌和楚鲁岩体的黑云母二长花岗岩及钾长花岗岩呈岩基产出，岩体中发育北东向断裂，并见有硅质脉充填，其中发育有多处花岗岩型铀矿化点，岩体中铀含量（3-5）x10，钍含量（20-30）x10，Th/U=3～10。

1.3构造

测老庙盆地是一个呈北东向展布的断陷盆地，盆地东缘以断裂构造为主，断裂带为一系列相互平行、斜列交叉的压扭性断层组成，断裂破碎带具有多期活动性质，具有先压、压扭，后张裂、破碎的特点。

盆地内中生代盖层构造较为简单，由于受燕山运动的影响，产生了一些波状起伏的短轴开阔型褶皱，褶皱表现为宽缓的背斜和向斜，背、向斜轴向为NE向。断裂构造发育弱，仅为一些NE、NW走向的小型正断层。

1.4盆地盖层

盆地盖层自下而上主要有下白垩统巴音戈壁组（K，by）、苏红图组（K1s）及上白垩统乌兰苏海组（K2w）。

下白垩统巴音戈壁组（K1by）不整合于元古代浅变质褶皱基底及岩浆岩体之上，在盆缘与元古界浅变质岩系、华力西及燕山期花岗岩呈断层接触。其下段（K1by）下部岩性主要为灰色、褐红色砾岩；上部以湖相灰绿、灰黑色含炭质泥岩、泥质粉砂岩，局部夹细砂岩。其上段（K1by）岩性主要灰黄色砂岩、含砾砂岩及灰绿色粉砂岩、泥岩。

下白垩统苏红图组（K1s）以灰黑色玄武岩为主，夹含砾砂岩、泥质砂岩、粉砂岩夹层。该层在地貌上形成突起的台地，与下伏地层呈整合接触。通过伽马辐射仪测量，数值较大，异常较高，存在铀矿化的潜力。

上白垩统乌兰苏海组（K2w）总体为一套半干旱一干旱气候下碎屑岩沉积，下部为冲积扇为主粗碎屑岩，中上部为河流相为主的细碎屑岩。部分地段夹有泥砂质灰岩、石膏层等。与下伏地层呈不整合接触。

1.5盆地古气候

早白垩世巴音戈壁期形成时的温暖潮湿的古气候环境，地层总体色调呈灰、褐灰色（顶底部为杂色），岩石中含较多化石、炭质页岩和油页岩，有机质丰富，铀含量较高；苏红图期形成于过渡性的亚热带气候条件，为颜色灰色、红色相间出现的岩系；晚白垩世乌兰苏海期开始为干旱炎热的气候，持续至今则，为一套含石膏的干旱红色岩系，有利于后生氧化作用的进行和发育。

1.6早白垩世岩相古地理特征

测老庙盆地在早白垩世时为内陆山间盆地，由盆缘到盆地中心分布冲积扇相—扇三角洲相一湖泊相。盆地内的铀矿化主要分布在靠近蚀源区的下白垩统巴音戈壁组上段（K1by2）冲积扇相和扇三角洲相。主要表现在形成有利的含矿岩性和利于地下水运移的岩性层序组合，即具有泥一砂一泥岩性结构，有一定规模且渗透性良好、有机质丰富的砂岩、砂砾岩是矿化的有利地段。

1.7水文地球化学环境分带

潜水氧化带（潜水含水层氧化带）：盆地东南山区补给区的地下水，一部分渗入地下沿层问径流形成层间承压水，一部分沿第四系冲洪积扇运移补给下白垩统潜水含水层，在下白垩统潜水含水层从上而下形成潜水氧化带。

层间氧化带（承压含水层氧化带）：来自蚀源区的含氧含铀基岩裂隙潜水流入下白垩统巴音戈壁组承压含水层，地下水沿承压含水层径流方向不断氧化灰色砂体，形成（氧化带一氧化还原过渡带一还原带）层间氧化带。

2.成矿潜力分析

2.1区域成矿要素特征（见表1）

2.2成礦模式

（1）预富集阶段。巴音戈壁组为温湿气候条件下接受的沉积，物源来源于盆地周边富铀的岩浆岩，岩层中铀含量（4～5）x10，其具有明显的偏高现象，为后期层间氧作用对铀的搬运富集提供了铀源基础和储集空间。

（2）层间氧化作用成矿阶段。早白垩世晚期的抬升运动，使盆地西南部蚀源区及巴音戈壁组长期暴露地表并遭受风化剥蚀，古气候由潮湿转变为干旱一半干旱。该时期为含氧水补给的鼎盛时期，地下水由大气降水和基岩裂隙水补给。在氧化环境中，U呈六价易于淋失并迁移，含氧水活化基岩以及赋矿砂岩中的铀而形成含氧含铀水，含氧含铀水沿地层中的砂体向下渗透，总体由东南向北西运移的含氧含铀层间，层问水在砂岩层中运移的过程中将预富集的铀不断淋出，在迳流过程中对赋矿砂岩中的黄铁矿、钛铁矿、炭屑、黑云母、长石颗粒心以及砂岩杂基等进行作用，使得黄铁矿、炭屑消失，并形成SO+一根离子，地下水呈酸性环境，有利于铀的进一步迁移，上述矿物蚀变在古氧化带前锋线附近形成氧化一还原过渡环境。地下水中的铀一部分被部分氧化带（过渡带）中的炭化植物碎屑、氧化的钛铁矿边缘、绿泥石、蒙脱石等吸附形成吸附铀沉淀下来，另一部分被还原U+为形成沥青铀矿而沉淀下来，形成铀矿床，形成了以板状为主，卷状较少的矿体，矿床为“层问氧化带砂岩型铀矿床”。

（3）浅部潜水氧化作用“二次富集”成矿阶段。晚白垩世盆地开始进入整体抬升期，巴音戈壁组暴露地表，由于剥蚀作用导致区内上部层问氧化作用形成的铀矿体被破坏，但同时随着潜水氧化作用发育，浅部原来形成的层问氧化带型铀矿体中的铀被二次活化，呈自上而下迁移，在下部还原带（灰色层）中二次富集，形成浅部厚大、面状分布的潜水氧化带型铀矿，因而区内浅部为潜水氧化带型而深部为层问氧化带型铀矿床。

3.结论

测老庙地区盆地内铀矿床的赋矿地层为下白垩统巴音戈壁组，含矿岩性以砂岩为主，其次为砂砾岩和泥岩，普遍富含有机质炭屑物，矿化受层位、氧化带过渡带和泥砂泥含矿建造控制，矿床类型以层间氧化带型为主，局部地表叠加了潜水氧化带，成矿类型好。