新疆伊犁盆地尼勒克凹陷铀成矿潜力

康 勇 张大绪 王 冰

(核工业二一六大队)

新疆伊犁盆地尼勒克凹陷铀成矿潜力

康 勇 张大绪 王 冰

(核工业二一六大队)

尼勒克断陷是在石炭纪和二叠纪裂谷变形基底上的裂陷盆地，早期的控盆构造活动使得盆地断陷成形并沉积了巨厚的侏罗系砂岩，提供了有利的铀储层。阐述了尼勒克盆地侏罗系地层发育特征，结合大地构造背景分析了早期控盆构造及新构造活动对铀成矿的影响；从水补-径-排特征、地下水水文地球化学特征、构造特征等几个方面分析了尼勒克凹陷铀成矿的有利因素。分析认为尼勒克凹陷内吉林台—乌拉斯台地区，侏罗系地层厚度大、分布范围宽广，地下水补-径-排体系完整，铀源充足，是铀成矿的有利地区。

尼勒克凹陷 铀储层 水文地球化学特征 构造特征 成矿潜力

新疆伊犁盆地为一内陆坳陷盆地，盆地内侏罗系期沉积了1套厚度巨大的冲积和湖泊成因的碎屑岩沉积体，为铀成矿提供了良好的储存空间。到目前为止，盆地南缘发现并提交了库捷尔太、乌库尔其、扎基斯坦、蒙其古尔等铀矿床。而在盆地北缘，由于其构造活动相对较剧烈，成矿条件和铀矿化的发育规模都远不及盆地南缘。但通过航空伽玛测量、地面物探、地质勘探等工作，在盆地北缘仍陆续发现了新城子、卡占奇、皮里青、南台子、外比里克奇、汗松树图等铀矿化异常点带，其中汗松树图铀矿化异常点正位于研究区内的乌拉斯台地区。研究区尽管构造活动强烈，但仍存在像乌拉斯台这样的相对稳定区，从构造活动、铀存储空间、水动力条件等方面看，该地区具备了有利的成矿条件。

1 区域地质特征

尼勒克断陷是在石炭纪和二叠纪裂谷变形基底上的裂陷盆地，充填了侏罗纪碎屑岩与含煤岩系的河流湖泊相堆积，物源来自南北两侧，尤其南侧阿吾拉勒山已隆起，是其主要蚀源山地，山前发育扇裙堆积，厚度巨大[1]。由西向东，可划分为苏布台斜坡带，加林郭勒洼陷、也列莫顿次凸和乌拉斯台洼陷等4个次构造单元。

苏布台斜坡带是以南东倾为主的斜坡带，重、磁资料显示斜坡带被多条断层进一步分割；加林郭勒洼陷全部被新生界覆盖，洼陷整体呈NEE向，新构造运动表现为强烈的填平补齐作用，新生界埋深可能大于400 m；也列莫顿次凸上石炭系呈NE向广泛出露，古生界埋深一般小于500 m。乌拉斯台洼陷为评价区范围最大的次级构造单元，呈近EW向带状展布，是以侏罗系为主的中新生代洼陷，洼陷东部岩层连续褶皱，强烈变形，侏罗系高角度产出为其特征，最大倾角超过75°，一般为40°～50°；乌拉斯台西侧的中、下侏罗统厚度达751 m，以砂岩和砾岩沉积为主，显示辫状河及辫状河三角洲沉积。纵向上常见许多河道砂坝透镜体相互叠置成巨厚砂体，多显示下细上粗的粒度变化[2]。乌拉斯台洼陷西部，吉林台—乌拉斯台地段为一轴向近EW的复式向斜，侏罗系分布范围较宽，构造相对简单，产状较平缓，以6°～15°为主，有利于层间氧化带的发育和铀的迁移和富集。

2 构造运动对铀成矿的影响

2.1 大地构造背景

伊犁盆地在大地构造上归属于天山造山带中的伊犁—中天山微地块，是在此基础上发展起来的1个造山带中相对稳定地块上的山间盆地。伊犁盆地的结构特点区域上严格受4组断裂控制[1]。

(1)伊犁盆地北侧科古琴山—博罗霍洛NWW向构造带。先期是张性正断层，后期主体变为NE—SW向的高角度叠瓦逆冲断裂带，其南缘边界直接控制了伊犁盆地的北界。

(2)伊犁盆地南缘哈尔克—那拉提NEE向构造带，也具有先期是张性正断层，后期挤压逆冲的特征。

(3)近EW向断裂带主要分布于伊宁凹陷内部和阿吾勒拉山北侧，巩乃斯凹陷南缘一带，大部分是张性正断层，部分后期表现了高角度逆冲，该组断裂控制了伊犁盆地中次级断块的升降。

(4)NE和NW向X型剪切断裂系，其中NW向断裂比较发育，最突出的是盆地中部雅马渡—白石墩和阿吾勒拉山西端的赛—莫断裂，另1组是NE向的斜切盆地与北侧山地的白尼断裂带，正是该2组断裂至少从侏罗纪控制和影响了盆地内的各次级构造单元和中新生代的沉积充填。

2.2 尼勒克盆地地质构造

尼勒克盆地主要受2条断裂控制，即北部边界的科—博带南缘断裂和南部边界的尼勒克断层。科—博带南缘断裂是1条晚古生代已经形成并在中新生代多期活动的深大断裂，是天山最重要的构造带之一[3]，该断裂带总体走向为106°，北倾，是由多条断层组成的活动断裂带，早期是张性阶梯状正断层，后期主体是NE—SW向的高角度叠瓦逆冲断层[4]。研究表明，喀什河断裂带自晚古生代就已开始活动，具有长期发育的历史，在新生代仍有多次活动并以垂直运动为主，新构造活动使得喀什河北岸尼勒克县城以西的苏布台至阿尔桑萨依之间的地表发生了强烈的变形，并残留了大量的破坏形迹。据史料记载，1812年3月8日新疆尼勒克东曾发生8级地震，由地震造成断层陡坎，多为正断层、走滑断层，逆断层很少[5]。由于盆地内构造活动强烈，使得侏罗系地层已发生强烈褶皱变形，呈高角度，频繁的构造活动也使得尼勒克盆地稳定的铀成矿时期较短。

2.3 构造运动对铀成矿的影响

构造活动是铀成矿的动力[6]，盆地南缘找矿工作研究结果也表明每期构造活动的间歇期，都伴有铀成矿活动。尼勒克盆地的构造总体表现为先张后压扭，新构造运动又表现为平移走滑，总体来讲，尼勒克盆地构造运动对铀成矿的影响主要有：

(1)早期的控盆构造活动使得盆地断陷成形并沉积了巨厚的侏罗系砂岩，提供有利的铀储层。

(2)侏罗纪初期盆地南部阿吾勒拉山呈断块隆起，盆地南北边界构造继承了侏罗纪初扩展断陷正断层，发生反转向盆地内高角度逆冲挤压，使侏罗系岩层发生强烈褶皱变形[1]，初步建立了尼勒克盆地补-径-排体系。

(3)根据盆地新构造活动特征及其产生的地层接触关系将伊犁盆地新构造运动分为始新世晚期—渐新世起始活动阶段，中新世盆地南缘隆升、北缘差异沉降阶段，上新世末—更新世挤压隆升与沉降阶段，中更新世至今差异升降运动阶段等4个阶段[7]。新构造活动使得尼勒克盆地的早期断层得以活化，为地下水的补给和排泄提供了有利的通道。

(4)中新世以来盆地的构造演化正是层间渗入作用发育的主要时期，夏毓亮等研究表明，伊犁盆地南缘砂岩型铀矿的成矿年龄主要集中在12 Ma，5～6.7 Ma，1～2 Ma[8]，表明每一次新的构造活化作用对前期成矿作用均会造成不同程度的破坏，同时会形成新的铀矿化。尼勒克盆地由于其构造运动的强度太大，成矿作用持续时间较短，对规模化铀成矿十分不利。对比分析尼勒克盆地构造区分现状，尼勒克县城以东的吉林台—乌拉斯台地段为一轴向近EW的复式向斜，侏罗系分布范围较宽，构造相对简单，产状较平缓，倾角以6°～15°为主，并且发育有汗松树图铀矿化点，表明该地区受新构造活动的影响较小，且具备了良好的铀成矿条件。

3 水文地质特征

尼勒克县红光牧场侏罗系古流向指向南[9]，表明在侏罗系地层沉积初期，其补给区主要为北部的蚀源区。然而在多期次构造活动的作用下，现代地下水水流的方向与古水流的方向大不相同。现今的尼勒克已经发育成为山间凹陷盆地，北侧为博洛霍落山，南侧为阿吾拉勒山，地下水的补给源主要为南北两侧的山区基岩裂隙水和构造裂隙水，其次在喀什河流域的上游(红十月公社以东地区)，主要表现为河水补给地下水，该地区水文地质特征见图1。

图1 尼勒克凹陷水文地质特征

乌拉斯台洼陷主要为地下水的径流区，尼勒克县周边地区地下水水位埋深较浅，为0.41～ 6.22 m，水量丰富。排泄区主要位于喀什河中下游的沼泽地带及其附近的隐伏断裂带。因此从现代地下水的水动力特征看，尼勒克凹陷具备了较完整的补-径-排体系，对铀成矿十分有利。

4 铀水文地球化学特征

伊犁盆地北缘的蚀源区具备较丰富的铀源，各种地质体铀和钍的平均含量均较高，铀浸出率为8.33%～91.51%，且盆地侏罗系本身也含有较高的铀，含量见表1。此外，各地质体的钍铀比值为0.83～12.71，明显偏高，表明从蚀源区到铀成矿区普遍存在铀元素被活化迁移的现象。

表1 伊犁盆地北缘岩石铀钍钾含量

尼勒克凹陷地下水水中铀含量自然本底值为5.6×10-6g/L，该区发育有1个水铀异常点及2个水铀偏高区，见图2。

图2 尼勒克凹陷铀—氡异常点平面

由图2可知，130#铀异常点位于汗松树图铀矿化点西北部，出露于第三系地层中，地下水中铀含量为26.0×10-6g/L，分析认为该泉点水中铀含量偏高，可能是由石炭系地层中的含铀裂隙水以及侏罗系含水层中的含铀水沿断裂上升，长期会聚、累积所致。水铀偏高区分别位于也列莫顿和尼勒克县东部，地下水中铀含量一般为(9.1～12.0)×10-6g/L。也列莫顿铀偏高场主要出露于石炭系地层中，分析认为该地区水中铀含量偏高主要是由于山区基岩裂隙水溶滤了古生代地层中的铀元素，经过长期汇集、积累而形成的。尼勒克县东部铀偏高场主要出露于第四系和第三系地层中，从成因的角度可将该偏高场大体上分为2部分，一部分位于130#泉西部，该地区出露石炭系地层、侏罗系地层和第三系地层，铀含量偏高主要由于古生代地层中的高含铀基岩裂隙水排泄于第三系地层中，长期汇集、积累所致，同时可能还与沿断裂带上升的侏罗系地层的含铀水有关；另一部分位于尼勒克县东部地，该地区矿化度较高，水井中的铀含量偏高主要由蒸发浓缩形成。大面积的铀水异常片说明尼勒克凹陷具备充足的铀源，这为铀成矿提供了物质基础，钍铀比值为0.83～12.71，也说明铀元素处于不断的被活化、迁移过程中。

5 结 论

(1)早期的控盆构造活动使得盆地断陷成形并沉积了巨厚的侏罗系砂岩，提供了有利的铀储层，初步建立了尼勒克盆地补-径-排体系。

(2)新构造活动决定了盆地内各地块的地形、地貌特征，同时也控制和改变了早期的地下水补-径-排体系，为地下水的补给和排泄提供了有利的通道。

(3)尼勒克地区降水量丰富，补给充足，地下水具备较完整的补-径-排体系，喀什河上游尼勒克县城以东侏罗系地层发育完整、厚度大、分布广，有利于形成层间氧化带和铀矿化。乌拉斯台地段侏罗系地层相对保存较完好，水动力系统也相对较稳定，具备铀成矿条件。

(4)大面积的铀水异常片说明尼勒克凹陷具备充足的铀源，钍铀比值为0.83～12.71，表明铀元素活化和迁移迹象明显，该类条件下只要存在相对封闭的水动力系统，铀元素便有可能富集成矿。

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Hydrogeological Conditios of Uranium Mineralization in Nileke Depression in Yili Basin,Xinjing

Kang Yong Zhang Daxu Wang Bing

(Gelogic party No.216,China National Nuclear Corporation)

Nileke fault depression is the crack basion that is formed on the deformation basement of Carboniferous and Permian rift valley,the early basin-controlling tectonic activities make the downfaulted basin form and deposit the thick of the Jurassic sandstone, the favorable uranium reservoir is provided. The development characteristics of Nileke basin in Jurassic formation is analyzed,the influence of the early basin-controlling tectonic and new tectonic activities and the new uranium mineralization is analyzed based on the tectonic background. Nileke sunken uranium mineralization favorable factors are discussed from the perspective of the filling water-runoff-drainage characteristics, groundwater hydrogeochemical characteristics, tectonic characteristics. The analysis results show that, the Jurassic strata thickness of Jilintai-Wulasitai area in Nileke sunken is large, the range of distribution is wide, the filling water-runoff-drainage system is complete, the uranium source is adequate, therefore, the area is favorable for uranium mineralization.

Nileke sunken, Uranium reservoir, Hydrogeochemical characteristics, Tectonic characteristics, Metallogenic potential

2014-11-17)

康 勇(1981—)，男，工程师，830011 新疆乌鲁木齐北京南路467号。