苏红图地区温都尔毛道地段巴音戈壁组上段铀成矿条件分析

2022-03-22张晓玉徐冉

新疆有色金属 2022年1期

张晓玉徐冉

（核工业二〇八大队，内蒙古包头 014000）

1 地质背景

温度尔毛道地段位于巴音戈壁盆地北部苏红图坳陷南缘基底斜坡带，该区基底以石炭-二叠纪复式花岗岩大面积出露为特征，向北倾伏于盆地盖层之下【1-2】。白垩系是温都尔毛道地段的沉积盖层主体，可分为下统和上统，下白垩统自下而上依次为巴音戈壁组、苏红图组，巴音戈壁组又分为上下两段，巴音戈壁组上段是此次研究的目的层位。

2 铀成矿条件分析

2.1 构造演化条件

构造运动对坳陷的形成和发展起着决定性作用，因而对铀成矿也具有一定的控制作用，本次研究的主要目的层位为下白垩统巴音戈壁组上段，因此重点分析了早白垩世至今的构造演化对巴音戈壁组上段铀成矿的影响。温度尔毛道地段具有利的构造演化条件，早白垩世早期受断陷的影响，巴音戈壁组上段沉积厚度大，早白垩世晚期至今该地段始终处于抬升阶段，这为地层后期的氧化改造与铀的富集成矿提供了有利的构造条件。另外，温度尔毛道地段位于沙拉扎山隆起向苏红图坳陷过渡部位发育的基底斜坡带上，由于沙拉扎山几经隆起，造成盆缘地层掀斜，从而形成一向北缓倾的稳定单斜层，该单斜构造使盆地接受沉积时基本保持了南高、北低的构造格局，有利于沉积岩相由南向北稳定发育，也有助于含铀含氧水沿层流动。

2.2 铀源条件

温都尔毛道地段位于沙拉扎山隆起带北侧斜坡带，隆起带内广泛出露石炭-二叠纪复式花岗岩，并长期处于风化剥蚀状态，岩体铀含量较高，为3.6×10-6～4.2×10-6，Th/U 值为4.3～6.4，活化铀迁移量为-2.3×10-6～-0.6×10-6，铀迁出明显【3-5】。因此，沙拉扎山岩体可为研究区提供丰富的铀源。

2.3 目的层岩性、岩相特征

研究区目的层垂向上表现为一套自下而上先变粗，再变细的序列，即反粒序+正粒序。靠近蚀源区表现为陆源粗碎屑不等粒沉积，反映近蚀源区堆积的特点，向盆内延伸变为中细粒陆源碎屑沉积，具扇三角洲-湖泊沉积体系的特点，相带发育完整，可进一步划分为扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相、前扇三角洲亚相及滨、浅湖亚相，其中前扇三角洲亚相地层沉积厚度大，共发育4 层稳定的砂体，砂体厚度20～60m 不等，平均累计厚度180.7m，且具泥-砂-泥互层结构，前扇三角洲亚相良好的砂体发育情况及泥-砂-泥互层结构可为铀的运移、富集提供良好的空间条件【6-8】。

根据研究区目的层沉积体系图显示（图1），各相带在平面上呈弯曲带状，扇三角洲平原亚相沿蚀源区边界由南向北逐渐扩张，宽度为3.0～10.0km，扇三角洲前缘亚相展布与扇三角洲平原亚相近平行，宽度2.0～7.0km。综上认为，温都尔毛道地段巴音戈壁组上段具有可为铀的运移、富集提供良好的空间条件的砂体，且展布较广。

图1 温都尔毛道地段巴音戈壁组上段沉积体系图

2.4 后生蚀变条件

2.4.1 后生还原条件

温度尔毛道地段巴音戈壁组上段沉积时古气候温暖潮湿，沉积物主要为灰色、灰绿色砂岩与泥岩，地层中含有大量的有机质（炭化植物碎屑）和黄铁矿等还原剂，地层本身具有较高的还原能力。根据岩石环境样分析（表1），灰色类岩石有机炭平均含量为0.34%，其中灰色泥岩有机炭含量高达1.66%，远高于其他类型岩石，这些有机质在缺氧条件下可产生大量烃类，并形成还原障对围岩产生还原作用，因此认为巴音戈壁组上段具有较强的后生还原能力。

表1 温都尔毛道地段巴音戈壁组上段岩石地球化学指标参数统计一览表

2.4.2 后生氧化条件

晚白垩世至今，温度尔毛道地段为干旱-半干旱气候，此气候有利于巴音戈壁组上段地层中后生氧化作用的形成及铀成矿作用的叠加，研究区后生氧化作用表现为砂体被氧化为黄色、褐黄色、褐红色，在具良好地层结构的地段可形成层间氧化。通过统计分析在该地段推测一条呈近东西向的层间氧化带，氧化方向自南向北。平面上氧化带水平分带性明显（图2），氧化还原过渡带主要受扇三角洲平原亚相和前缘亚相的控制，宽约5～15km，剖面上氧化带形态为层状，埋深在200～300m 之间，总体上层间氧化带具有由南向北厚度逐渐变薄的趋势。