伊犁盆地南缘郎卡地区中侏罗统西山窑组沉积特征及演化

倪仕琪，宋继叶，蔡煜琦 ，张晓，李真真，邱余波 ，张虎军 ，蒋宏

1.核工业北京地质研究院，北京 100029

2.中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029

3.国防科技工业核材料技术创新中心，北京 100029

4.中核集团核工业二一六大队，乌鲁木齐 830011

0 引言

郎卡地区位于新疆伊犁盆地南缘斜坡带东段构造活动区内，属于郎卡倒转凹陷带（图1），西邻蒙其古尔特大型砂岩型铀矿床，东接库鲁斯台沟，南靠察布查尔山前控盆断裂[1-2]。盆地南缘发育了中下侏罗统八道湾组、三工河组、西山窑组和头屯河组等4套含铀岩系，先后发现一系列大、中型可地浸层间氧化带砂岩型铀矿床，是我国重要的砂岩型铀矿基地[1,3-5]。研究区是伊犁盆地近几年来新发现的有利含矿地段，处于铀矿地质勘查普查阶段，已发现高品位工业铀矿化钻孔数量较多，具有较好勘探前景[6]。

图1 伊犁盆地南缘构造分区及主要的铀矿床分布图[1]Fig.1 Structural division and uranium deposit distribution in the southern margin of the Yili Basin[1]

西山窑组是郎卡地区乃至盆地南缘目前最重要的勘探层位之一。西山窑组沉积时期，盆地处于陆内拗陷演化阶段，在构造平缓，气候湿热的沉积背景下发育厚层暗色含煤岩系[7-9]。前人对郎卡地区的研究主要集中在岩石学特征和铀成矿潜力探讨[5-6]，但由于资料限制，对该地区沉积相研究较少，缺少对沉积微相精细刻画及沉积演化总结。此外，前人关于伊犁盆地南缘西山窑组沉积特征及沉积相进行了研究，但认识分歧较大，提出了曲流河[10]、扇三角洲[11-14]、曲流河三角洲[15]、辫状河三角洲[16]沉积相类型等多种观点，目前仍未达成统一。随着勘探程度不断增加，研究区积累了更多的钻孔、测井及地震资料，为开展上述研究提供有效手段。据此，笔者在前人研究的基础上，通过大量野外露头、岩芯、测井、地震及分析化验等资料，探讨研究区西山窑组沉积特征及其沉积演化，为今后郎卡地区铀矿勘查工作提供参考与思路。

1 地质背景

伊犁盆地位于中天山造山带内，是在塔里木板块和哈萨克斯坦板块南北对冲挤压作用下形成的中新生代山间断陷—坳陷复合型盆地[17-19]。盆地由北部褶皱带、中央凹陷带和南部斜坡带等3个构造单元组成，新构造运动造成南缘斜坡带具有“西弱东强”的强度差异特征。郎卡地区位于盆地南缘东部构造相对活动区西侧，靠近盆缘构造活动强烈，在控盆断裂挤压作用下地层发生倒转或直立，而向盆内迅速减弱，地层产状平缓，倾角急剧变缓为2°～8°[20-21]。三叠纪是伊犁盆地演化中主要的萎缩期。进入侏罗纪时期，盆地在伸展构造作用下处于断陷—坳陷演化阶段，气候温暖潮湿，以湖沼相为主，其中在早侏罗世后，盆地演化为坳陷盆地及随后进入准平原化演化阶段[9,17,22]。中下侏罗统自下而上发育八道湾组、三工河组、西山窑组和头屯河组。

西山窑组是该地区主要含矿目的层，埋深500～1 100 m，其地层厚度稳定，平均厚度155 m，但具有由西南向北东逐渐增加的趋势。地层以2套稳定分布的厚煤层作为标志层，西山窑组内部自下而上可划分为西山窑组下段、中段和上段（图2）。西山窑下段是研究区主要含矿层，砂体发育较大规模的层间氧化带，铀矿体多位于氧化—还原过渡/接触部位。

图2 伊犁盆地南缘郎卡地区中侏罗统西山窑组综合柱状图Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area,southern margin of the Yili Basin

2 沉积相标志

作为最能反映沉积相的地质记录，沉积相标志是进行相分析和岩相古地理研究的基础[23-24]。对郎卡地区西山窑组沉积相的研究主要依据以下几种相标志。

2.1 岩石类型与结构特征

郎卡地区西山窑组主要发育砂砾岩、含砾粗砂岩、中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩以及煤（图2）。西山窑组下段地层以砂砾岩、含砾粗砂岩、中粗砂岩、细砂岩以及煤为主要类型，中粗砂岩和细砂岩占28.75%，砂砾岩和含砾粗砂岩共占14.22%；中段地层主要由中粗砂岩、细砂岩、泥岩和煤组成，中粗砂岩和细砂岩仅占21.79%；上段地层以含砾粗砂岩、中粗砂岩、细砂岩及泥岩为主要岩石类型，中粗砂岩和细砂岩占40.55%，砾岩和含砾粗砂岩仅占8.52%。

根据12口钻孔31个样品的砂岩薄片鉴定结果，采用四组分砂岩分类体系，西山窑组砂岩类型以长石岩屑砂岩（图3a）、岩屑长石砂岩（图3b）为主。碎屑颗粒中石英平均体积分数为33.43%，以单晶石英为主，少量多晶石英（图3c）；长石平均体积分数为29.29%，以钾长石为主，次为斜长石、微斜长石(图3d)；岩屑平均体积分数为37.29%，主要类型是流纹岩屑（图3e）、变质石英岩屑和硅质岩屑；轻矿物成熟度指数（Q/（F+R））平均为0.50，总体上具有较低成分成熟度的特点。

图3 伊犁盆地南缘郎卡地区中侏罗统西山窑组砂岩显微特征（a）L2540钻孔，697.38 m，长石岩屑砂岩，分选中等，呈点—线接触为主，磨圆度以次棱角—次圆为主，单偏光；（b）L4115钻孔，669.59 m，岩屑长石砂岩，分选中等，磨圆度以次棱角—次圆为主，单偏光；（c）L1724钻孔，631.48 m，多晶石英，正交偏光；（d）L10465钻孔，761.62 m，微斜长石，具有格子双晶，正交偏光；（e）L29224钻孔，752.33 m，流纹岩屑，正交偏光；（f）L4115钻孔，612.81 m，粒间自生高岭石胶结物，呈书册状集晶，正交偏光Fig.3 Micrographs of the sandstones in the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area,southern margin of the Yili Basin

碎屑颗粒呈次棱角状—次圆状(图3a，b)，分选中等，具有颗粒支撑结构的特点，颗粒间多呈点—线接触，普遍为孔隙式胶结。岩石杂基平均含量为5.97%，以泥质、高岭石和水云母为主；胶结物平均含量1.83%，主要包括方解石和高岭石（图3f），少见次生石英与白云石等，岩石结构成熟度较好。

综合上述特征表明，研究区沉积时期与物源区相对较近，具有一定距离的搬运而具有稳定水流冲刷和充分淘洗作用的水动力特征，符合辫状河三角洲沉积环境。

2.2 岩石颜色

碎屑岩中的泥岩原生色是作为直接判断该岩层形成时的气候状况、水介质氧化—还原等沉积环境的重要依据[25]。通过岩芯观察，郎卡地区西山窑组泥岩以灰色和灰绿色等还原色调为主，反映当时常年覆水的弱还原环境。西山窑组下段和中段泥岩、粉砂岩呈深灰色—灰色和灰黑色，还原带中的砂砾岩和中—粗砂岩呈浅灰色—灰色以及灰白色，稳定分布的厚煤层发育，这些说明沉积时期气候湿润，水体相对较深，湖水满溢。西山窑组上段顶部泥岩以灰绿色为主，夹中—薄层灰色泥岩、灰黑色炭质泥岩，偶见浅黄色、褐红色，煤层厚度薄且不稳定，推测西山窑组沉积末期气候相对干旱，水位由深变浅，处于弱氧化或弱还原环境，局部地区出现间歇性暴露氧化。

2.3 沉积构造特征

碎屑岩沉积构造，特别是原生沉积构造及其组合直接反映沉积期水动力条件，是判别沉积环境和划分沉积相的重要标志。对郎卡地区20口钻孔岩芯及其露头剖面的精细观察，发现研究区常见沉积构造主要是流动成因的层理和冲刷面构造，局部可见同生变形构造（图4）。

图4 郎卡地区中侏罗统西山窑组沉积构造特征（a）阿尔玛拉剖面西山窑组，灰白色砂砾岩，发育槽状交错层理，辫状河三角洲平原分流河道沉积物；（b）L2540，696.58 m，灰色中砂岩，三角洲平原分流河道沉积物，发育平行层理；（c）L1716，709.84 m，灰色细砂岩，三角洲平原分流河道沉积物，发育板状交错层理；（d）L1732，726.61 m，灰色粉砂岩夹细砂岩，三角洲平原分流河道间沉积物，发育流水沙纹层理；（e）L1716，710.54 m，灰色粉细砂岩，三角洲前缘水下分流河道沉积物，发育波状层理；（f）L1716，672.84 m，三角洲前缘水下分流河道沉积物，发育滑塌构造Fig.4 Sedimentary structures of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area

流动成因沉积构造包括在较强单向牵引流水动力条件下形成的大中型槽状交错层理、板状交错层理、平行层理，一般反映急流及能量较高的水道沉积环境（图4a～c）；水体流速的变化还出现粒序层理，岩体底部常见砾石定向排列与冲刷面，往往代表河道底部冲刷充填的沉积过程（图4a）；随着单向牵引流水动力减弱，层理规模逐渐变小，转变为流水沙纹层理（图4d）。

脉状、波状和透镜状等复合层理是双向水流造成水体频繁进退的结果，多发育在三角洲前缘沉积环境[26]。其中波状层理主要是由沉积介质的波浪往复振荡运动造成的（图4e），表现为层系界面呈波状起伏，可作为波浪运动环境的识别标志[27]。

同生变形构造可见粉细砂岩层内部滑塌构造，一般伴随快速沉积而产生，造成沉积层内发生变形、揉皱（图4f），多分布在三角洲前缘沉积环境[28]。

2.4 粒度特征

粒度分布特征既可以明确沉积作用的流体力学性质，也是分析与对比沉积环境的重要依据[25,29]。根据郎卡地区西山窑组钻孔岩芯粒度分析数据绘制了C-M图（图5），其中C值为360～6 100 μm，M值为25～705 μm，反映较强的水动力条件；样品数据点群整体发育PQ-QR-RS段，为典型的牵引流沉积C-M图形态。沉积构造与粒度分布综合特征表明郎卡地区西山窑组沉积为牵引流沉积。

图5 郎卡地区中侏罗统西山窑组砂岩粒度分析C-M图Fig.5 Grain size analysis of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area

2.5 微量元素与古生物标志

沉积岩微量元素和古生物研究，在判别古沉积环境方面已经获得广泛应用[30]。

通过对郎卡地区L4940、L1716和L2540钻孔西山窑组12块泥岩样品进行微量元素测定，参照Hatchet al.[31]V/（V+Ni）判别沉积环境氧化还原性的标准，发现7块样品的V/（V+Ni）值介于0.54～0.82，其余样品数值介于0.84～0.89，表明研究区西山窑组湖盆水体分层性中等，处于弱氧化—还原环境。

同时研究区西山窑组煤层分布范围广，厚度较大且发育稳定（图2），在煤、炭质泥岩以及暗色泥岩中高等植物叶片化石及印痕普遍存在（图6a）。通过煤层精细观察发现，其宏观煤岩类型以暗煤为主，偶见丝炭，显微煤岩类型主要是微镜煤；惰性组（I）主要由半丝质体和氧化丝质体组成，含量在40%～70%，镜质组（V）主要包括均质镜质体和基质镜质体，结构镜质体次之，范围为30%～55%，壳质组含量小于5%；（V+I）含量大于70%，V/I比值一般大于0.7，GI值常在1～2之间，TPI值多大于1。根据上述地质特征，参考伊犁盆地侏罗系[32]、吐哈盆地水西沟群[33]和鸡西盆地下白垩统[34]沉积有机相划分与评价，认为该煤层代表干燥森林泥炭沼泽环境，覆水较浅，且流动性较强，属于三角洲平原沉积环境。此外，灰色含砾粗砂岩、中—粗砂岩中常见炭化植物茎干化石与植物碎屑（图6b，c），后者推测与三角洲前缘水流和波浪的淘洗作用有关，反映沉积期水体较浅且动荡。上述研究综合反映了研究区西山窑组沉积水体整体处于三角洲—滨浅湖沉积环境。

图6 郎卡地区中侏罗统西山窑组沉积岩芯特征（a）L1716，664.18 m，深灰色泥岩，三角洲前缘水下分流间湾沉积物，断面可见大量的炭化植物叶片；（b）L1732，716.27 m，灰白色含砾粗砂岩，三角洲平原分流河道沉积物，断面可见较粗的植物茎干化石；（c）L4115，546.78 m，灰色粗砂岩，三角洲前缘水下分流河道沉积物，断面可见大量的炭化植物碎屑Fig.6 Core characteristics of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area

3 沉积相特征及分布规律

3.1 沉积相类型及特征

根据上述沉积相标志，结合测井、地震资料，认为伊犁盆地西山窑组发育了辫状河三角洲相和湖泊相。郎卡地区则发育辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖亚相，以及分流河道、分流河道间、水下分流河道、水下分流间湾及河口坝等沉积微相。

3.1.1 辫状河三角洲平原亚相

辫状河三角洲平原亚相部分类似辫状河沉积，发育分流河道和分流河道间微相，其中分流河道为平原亚相的沉积主体。平原亚相在研究区西山窑组下段广泛分布。在地震剖面上表现为连续强振幅的平行—亚平行反射结构（图7a）。

图7 郎卡地区中侏罗统西山窑组地震剖面特征Fig.7 Seismic profiles of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area

分流河道沉积岩性常见砂砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩和中砂岩等，局部见细粒沉积物，其中主体岩性为含砾粗砂岩和粗砂岩，单砂层厚度多为几米至十几米。碎屑颗粒分选和磨圆中等，砾石直径变化范围在几毫米到十几毫米之间。分流河道横向分布稳定，垂向上表现为间断正韵律或复合正韵律，底部常见冲刷面，其上分布有河床滞留砾石沉积。由于平原植物繁茂，粗粒碎屑岩中常见炭屑和炭化植物茎干。在强水动力环境下，层内见韵律层理、块状层理、平行层理及大—中型交错层理。在测井曲线上，该微相的自然电位与电阻率曲线呈高幅度箱形，微齿化箱型或钟形（图8），反映河道砂体在物源供给充足的背景下具有多期叠置或砂体内部非均质性等沉积特征。

图8 辫状河三角洲平原分流河道、分流河道间微相测井响应特征（L1724钻孔）Fig.8 Logging response characteristics of distributary channel and interdistributary area,braided delta plain(borehole L1724)

分流河道间是三角洲平原分流河道之间的洼地沉积，由河道间淤积或废弃河道淤积形成，发育漫滩和沼泽[35]。漫滩沉积岩性通常是灰色泥岩、粉砂岩等细粒沉积物，形成于较安静的水体，发育水平层理、流水沙纹层理以及复合层理等，偶见炭化植物茎叶化石。沼泽是由植被覆盖的积水洼地演化而形成的炭质泥岩或煤层，炭质含量丰富，是西山窑组层序地层对比研究的划分标志。漫滩沉积微相在自然电位与电阻率曲线上幅度低，具有明显的曲线齿化现象，沼泽煤层则具有高电阻、低伽马的测井组合特征（图8）。

3.1.2 辫状河三角洲前缘亚相

辫状河三角洲前缘亚相位于河流和湖水的过渡带，沉积作用活跃，由水下分流河道、水下分流间湾及河口坝等沉积微相组成，其中水下分流河道特别活跃，是辫状河三角洲前缘的沉积主体。前缘亚相在研究区西山窑组中段和上段广泛分布。辫状河三角洲前缘在地震剖面上多呈斜交前积反射结构（图7b）。

水下分流河道岩性主要为（含砾）粗砂岩、中细砂岩，也可见砂砾岩，主体岩性为中粗砂岩，单砂层通常几米厚。碎屑颗粒分选和磨圆中等—较好。砂体横向分布不稳定，垂向上显示明显的正韵律，发育平行层理、块状层理、中—小型交错层理、冲刷充填构造，多见炭化植物碎屑。水下分流河道的电测曲线为齿化钟形、钟形、齿化箱型或以上类型的组合（图9）。

图9 辫状河三角洲前缘水下分流河道、水下分流间湾微相测井响应特征（L2540钻孔）Fig.9 Logging response characteristics of subaqueous distributary channel and subaqueous interdistributary bay,braided delta front(borehole L2540)

水下分流间湾沉积分布于水下分流河道之间，沉积水动力较弱，岩性为灰色、灰绿色、深灰色泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩，夹薄层细砂岩，且具有一定的聚煤作用。岩层发育复合层理、流水沙纹层理及水平层理，可见滑塌构造。在测井曲线上，该沉积微相自然电位及电阻率曲线幅度较低，具有弱齿化现象（图9）。

河口坝发育水下分流河道的前缘和侧缘。河口坝微相的岩性以中细砂岩为主，局部为粗砂岩，常显示上粗下细的反韵律特征。沉积层序中常发育平行层理、低角度交错层理。河口坝发育较少，单砂层平面规模小，垂向沉积厚度较薄，由几十厘米到几米不等，电测曲线多为中—低幅漏斗型或齿化漏斗形（图10），也可与上覆水下分流河道叠加，形成钟形—漏斗形组合。

图10 辫状河三角洲前缘与滨浅湖亚相测井响应特征（L1740钻孔）Fig.10 Logging response characteristics of braided delta front and shore/shallow lacustrine zone(borehole L1740)

3.1.3 滨浅湖亚相

西山窑组中段沉积时期，郎卡地区辫状河三角洲规模较小，湖盆面积较大。研究区北部主要发育滨浅湖亚相，沉积物为灰色泥岩、深灰色泥岩夹煤层、泥质粉砂岩，偶见炭质泥岩和小规模的滩坝相中细砂岩。潮湿气候条件下，滨浅湖区在缺少物源注入的沉积条件下植被茂密，易形成湖沼，最终发育几十厘米至几米厚的煤层。滨浅湖亚相在电测曲线上多为低平曲线（图10），也可见齿状、指状及尖峰状曲线。

3.2 沉积相分布特征

郎卡地区山西组发育在伊犁盆地弱伸展构造演化阶段，物源供给充足，构造发育平缓，沉积作用受盆地构造活动影响较小，地层沉积厚度变化不明显。研究区呈现出水体逐渐变深再变浅，地形逐渐变缓的演化过程，形成辫状河三角洲沉积体系。

3.2.1 纵向演化特征

侏罗系西山窑组下段沉积初期，研究区整体处于浅水沉积阶段，盆地物源供给充足，沉积物快速入湖。郎卡地区辫状河三角洲平原沉积明显，沉积类型以分流河道为主。多期分流河道切割叠置现象明显，主要形成一套厚层砂砾岩—（含砾）粗砂岩沉积，夹薄层泥岩、粉砂岩。河道砂体基本连片分布，侧向连通性较好。西山窑组下段沉积中后期，湖盆水体逐渐加深，物源供给减弱，分流河道砂体以中粗砂岩为主，河道规模变小，厚度减薄；分流河道间泥岩、粉砂岩隔夹层发育明显。湖盆水体最终趋于稳定，植被繁茂，在温暖潮湿气候的影响下，发育沼泽微相厚煤层（图11）。

图11 伊犁盆地郎卡地区西山窑组沉积相剖面图（垂直物源方向）Fig.11 Sedimentary facies profile of the Xishanyao Formation in the Langka area, Yili Basin, across the provenance direction

侏罗系西山窑组中段沉积时期，物源供给继续减弱，湖盆发生水进，郎卡地区湖水变深，湖平面向盆缘面积扩大，发育辫状河三角洲前缘和滨浅湖亚相，暗色泥岩、粉砂岩等细粒沉积物相对较为发育。前缘亚相主要发育水下分流河道和水下分流间湾微相，河口坝较少。水下分流河道砂体厚度小且连通性差，呈透镜状发育。西山窑组中段沉积后期，湖盆水体低幅下降，并再次趋于稳定，形成沼泽煤层。

侏罗系西山窑组上段沉积时期，受物源供给增强的影响，研究区湖平面相对下降，辫状河三角洲持续向北推进，沉积物快速堆积，造成三角洲前缘展布范围明显扩大，砂岩粒度变粗。研究区主要由水下分流河道与水下分流间湾微相组成，河口坝和沼泽微相零星分布。相对于西山窑组下段分流河道，水下分流河道相互叠置现象不太明显，岩性以（含砾）粗砂岩—粗砂岩为主，但具有砂体数量多，规模较小，连通性适中等沉积特征（图11）。

3.2.2 平面展布特征

根据区域沉积背景与钻孔数据等资料，综合沉积相标志与类型、纵向演化等地质特征，利用优势相法则编制西山窑组下段、中段和上段沉积相平面图。

西山窑组沉积时期古地势整体为南高北低的特点。石鑫等[36]依据中下侏罗统碎屑锆石年龄集中特征，认为伊犁盆地南缘中生代碎屑沉积物主要伊犁—中天山地块南部。江文剑[37]通过测量多组具有流水指向意义的沉积构造产状，推断盆地南缘古水流方向整体向北，优势方向为北西和北东方向。通过统计研究区70口钻孔西山窑组各段砂岩厚度，发现各目的层砂体厚度的平面展布整体由南西向北东方向和南东向北西方向减小，并且砂体受辫状河三角洲河道迁移摆动而分叉、交汇。河道沉积展布受控于物源方向，研究区主河道大致呈由南西向北东方向和南东向北西方向延伸。

西山窑组下段沉积时期，研究区发育辫状河三角洲平原沉积。分流河道迁移摆动，叠置切割，砂体连片分布，面积较大，形成“泛连通体”结构（图12a）。河道砂体厚度分布相对稳定，平均值约25 m，且主河道砂体厚度通常大于30 m，砂体沿主河道方向的展布范围和连通性较好。分流河道间发育局限，零星分布在研究区中部。

图12 伊犁盆地郎卡地区侏罗系西山窑组沉积相平面图Fig.12 Planar distribution of sedimentary facies in the Jurassic Xishanyao Formation in the Langka area,Yili Basin

西山窑组中段沉积时期，湖平面扩张，物源供给减弱，研究区主要发育辫状河三角洲前缘，其北西部和北东部为滨浅湖沉积（图12b）。郎卡地区砂岩分布面积明显减小，沉积厚度也明显减薄，其中水下分流河道砂体厚度10～24 m，河口坝砂体厚度5～10 m。水下分流河道呈条带状展布，较大面积发育的水下分流间湾将河道分隔成相对孤立的砂体，横向连通性差。在水下分流河道入湖处发育河口坝砂体，具有规模小、厚度薄等沉积特征。

西山窑组上段沉积时期，湖平面下降，辫状河三角洲前缘分布范围扩大，覆盖研究区全区，发育水下分流河道和水下分流间湾沉积微相（图12c）。水下分流河道是三角洲前缘的主体，沉积范围扩大，明显向北扩展延伸。河道砂体厚度10～43 m，厚度差异较大，主河道砂体通常大于25 m。由于距离物源较远，河道砂体厚度较平原河道砂体减薄约5 m。砂体沿主河道方向的展布范围与连通性较好，明显优于西山窑组中段沉积期，但较西山窑组下段沉积期相对较差。

4 沉积演化

综合研究表明，伊犁盆地郎卡地区西山窑组沉积时期处于坳陷湖盆演化阶段，构造活动相对稳定，地形坡度适中，气候温暖湿润。充足物源流出山口，相对粗粒的沉积物经过一定距离搬运进入湖盆水体，在南部缓斜坡带上发育湖泊—辫状河三角洲沉积体系。受湖平面升降和物源供给变化的控制，研究区西山窑组沉积特征表现为由退积型辫状河三角洲过渡至进积型辫状河三角洲（图12）。

西山窑组下段沉积早期，湖平面开始下降，物源供给充足，研究区发育辫状河三角洲平原，分流河道砂体大面积叠置连片，形成一套厚层粗粒沉积物。随后湖平面上升，辫状河三角洲平原发生退积过程，由于长期“准平原化”沉积充填，最终大面积发育沼泽沉积环境，造成辫状河三角洲河道砂体与煤层伴生。

三角洲平原逐渐向辫状河三角前缘及滨浅湖沉积演化，辫状河三角洲持续向物源方向退积，河流作用逐渐减弱，水下分流河道规模逐渐减小，水下分流间湾等泥质沉积逐渐增多，河道砂体呈条带状分布。西山窑组中段沉积后期，湖盆范围略有收缩，研究区再次表现为大面积沼泽化。

西山窑组上段沉积时期继承了中段沉积时期的沉积特征，湖平面开始缓慢下降，由于前期沉积充填作用，研究区地形地貌相对平缓，物源供给逐渐增大，辫状河三角洲向湖进积，其建设作用较强，三角洲前缘亚相分布范围明显增加，直至覆盖研究区，水下分流河道快速摆动、迁移，延伸范围扩大，砂体厚度与横向连通性也随之变好。

铀矿勘查表明，郎卡地区铀矿床大多分布于西山窑组下段分流河道砂体中，岩性以含砾碎屑岩和中粗砂岩为主，物性较好，河道砂体垂向和横向分布广泛，累计厚度变化稳定，形成泛连通型复合砂体，为后期含氧含铀水外生渗入运移及铀矿富集创造有利条件。而西山窑组中段和上段以水下分流河道沉积为主，河道砂体规模相对较小，砂体连通性较差，岩性粒度相对较细，孔渗性亦较差，不利于铀的聚集成矿。

此外，受沉积演化的影响，西山窑组下段河道砂体与煤层伴生，煤的吸附和还原作用也促进了铀矿富集。

5 结论

（1）伊犁盆地南缘郎卡地区西山窑组主要发育辫状河三角洲相和湖泊相等沉积相类型，表现为沉积物搬运距离适中，粒度较粗，成分成熟度较低，结构成熟度较好。粒度特征显示典型牵引流沉积，常见交错层理、平行层理和流水沙纹层理，也发育能够反映动荡水体存在的复合层理。泥岩颜色与微量元素以及煤层发育等特征反映沉积时期气候温暖湿润，古水体整体处于三角洲—滨浅湖沉积环境。

（2）郎卡地区西山窑组辫状河三角洲沉积共识别出2种亚相和5种微相：辫状河三角洲平原分流河道和分流河道间及辫状河三角洲前缘水下分流河道、水下分流间湾和河口坝，具有砂岩与煤层伴生的沉积组合特征。

（3）西山窑组下段发育辫状河三角洲平原沉积，分流河道砂体厚度大，叠置连片分布；西山窑中段沉积时期，物源供给减弱，水体加深，郎卡凹陷发育辫状河三角洲前缘和滨浅湖沉积；西山窑组上段由于湖退作用，主要发育辫状河三角洲前缘亚相，水下分流河道发育明显，但河道砂体规模及横向连通性较西山窑组下段沉积期相对较差。因此，西山窑组下段分流河道砂体有利于铀的聚集成矿。