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中国砂岩型铀矿成矿规律及预测 1 产铀盆地构造背景随地质背景的演化 中国大陆由三个古代区域组成：唐朝、扬子和塔里木。结构和进化史非常复杂，为古代地层和沉积奠定了极其复杂的背景。自晚古生代以来3次大规模的板块构造运动事件,对中国陆相盆地的形成和后期改造起了重要的作用。 1.1 大型陆相盆地 该事件形成了我国蒙古弧内呈带状展布的准噶尔、巴丹吉林-巴音戈壁、二连、海拉尔等大型陆相盆地,同时也使弧内褶皱带广泛发育石炭-二叠纪中酸性火山岩和富铀花岗岩,为上述盆地铀成矿提供了丰富铀源。 1.2 松辽、衡水、山盆地 该事件使中国东部的盆地形成火山塌陷和热降断陷,如松辽、衡阳、十万大山盆地等;而远离碰撞带的中国中部盆地,如鄂尔多斯和二连盆地,主要发育构造反转,由西高东低变为东高西低,对铀成矿作用产生深远影响。 1.3 产铀盆地构造环境特征 印度板块与欧亚板块的碰撞,作用力异常强大,使中国西部诸盆地形成盆-山走滑体系,天山、昆仑山、祁连山等造山带强烈隆升,准噶尔、塔里木、柴达木等盆地剧烈沉降,在其山前沉降幅度可达4 000~7 000 m,铀成矿条件遭受破坏。 上述中国大陆自晚古生代以来的3次大规模板块构造运动事件控制着砂岩型铀矿含矿层位、成矿时代的时空分布。含矿层位的分布主要受构造环境控制,全国产铀盆地从北向南含矿层位的变化为:J1?2→J2J1-2→J2K1→N1Κ1→Ν1-N2,从西向东含矿层位具有明显向上移的变化规律。即西部产铀盆地含矿层位以中下侏罗统为主,下白垩统次之;中部产铀盆地以中侏罗统、下白垩统为主;东部产铀盆地以上白垩统、古新统为主,其次为中新统。成矿时代的差异性主要受构造运动的先后次序制约,西部产铀盆地成矿年龄最新,主成矿期是始新世和中新世,次成矿期为上新世以来,与喜马拉雅造山运动的期次和含矿层位抬升剥蚀相关;中部产铀盆地成矿年龄较老,主成矿期为早白垩世和晚白垩世,其后叠加了中新世的后生改造;东部产铀盆地成矿年龄变化大,主要与持续的太平洋板块向欧亚板块俯冲有关。 2 铀的形成过程 砂岩型铀矿成矿作用是以盆缘蚀源区富铀岩(层)体的风化作用开始,在有利的成矿条件下铀发生活化-迁移-沉淀-富集成矿的过程。砂岩型铀矿受多种成矿要素联合控制,其中重要的有铀源、构造、古气候、建造、沉积相、后生蚀变、水文地质和铀矿化信息等8大要素。 2.1 富铀岩石体 铀源是外生后成砂岩型铀矿形成的前提条件,其来源主要有蚀源区富铀岩层(体)、容矿层位、深部流体等。 蚀源区富铀岩层(体)主要有古老地块的结晶基底岩石(铀含量是相应岩石本底值的2倍以上),以及大面积出露的花岗岩、酸性火山岩和富铀的泥页岩等。航空放射性信息分析表明,当U、Th、K含量高且Th/U值4时,蚀源区铀源丰富且易于向盆地迁移,有利于砂岩型铀矿的形成。 2.2 项目适宜性 构造要素是评价砂岩型铀矿成矿的必要要素,主要体现在构造背景、构造环境、构造形态和断裂构造控矿4个方面。 (1) 建设背景 有利于砂岩型铀矿产出的大地构造背景主要为古陆块上叠盆地,以及古陆块与造山带交接部位的山前或山间盆地。 (2) 建设环境 砂岩型铀矿含矿建造形成期一般为弱伸展的构造环境;后生改造成矿期则多为弱挤压的构造环境。 (3) 结构形式 缓倾的斜坡带有利于层间氧化带型铀矿成矿;构造变形强烈区的正向构造带(断隆带或隆升区)有利于潜水氧化带型铀矿成矿。 (4) 铀矿床的局部排放系统 铀矿化与断裂构造控制的局部排泄带关系明显,铀矿床往往定位于局部排泄带的上方;发育在还原容量较低建造内的断裂构造往往成为油气运移通道,增加还原容量,有利于铀成矿。 2.3 旋回、多旋回过程 中、新生代盆地盖层形成期的古气候演化总体有一个由温湿向干旱转化的单旋回或多旋回过程,是找矿目的层形成必不可少的重要条件。古气候单旋回演化的盆地一般只具有一个找矿目的层,古气候多旋回演化的盆地或有下伏层位渗出型油气还原流体后生改造作用参与的盆地可以有多个找矿目的层。 2.4 层间氧化带型铀矿化的地质意义 砂岩型铀矿的形成具有明显的层控性,含矿建造要素主要体现在以下4方面: (1)铀矿化对容矿岩系具有一定的选择性:一般来看,层间氧化带型和潜水氧化带型铀矿容矿建造为暗色砂岩建造;沉积成岩型容矿建造为暗色粉砂岩、泥岩建造;油气渗出型为杂色碎屑岩建造。 (2)铀矿化类型对岩性结构有着特定的要求:盆地内一般发育3种形式的岩性结构,其自上而下为泥岩-砂岩-泥岩或泥岩(粉砂岩)-砂岩-泥岩(粉砂岩)的岩性组合有利于形成层间氧化带型铀矿化,而砂岩-煤层-泥岩组合仅有利于形成潜水氧化带型铀矿化。 (3)含矿层特征对铀成矿具有较强的制约作用:统计分析结果表明,层间氧化带型铀矿化主要与含砂率高(0.45)、砂体厚度适中(20~35 m)的含矿层密切相关;含铀煤型铀矿化主要为易