新疆库拜盆地北缘砂岩型铀矿成矿条件浅析

王俊辉

（新疆维吾尔自治区煤田地质局，新疆乌鲁木齐 830000）

研究区位于新疆库拜盆地北缘，处于天山山前地带，北为天山褶皱带，南为塔北隆起，是继三叠纪之后发展起来的山前坳陷盆地。大地构造属于塔里木盆地北缘库车山前坳陷带，呈东西向展布，南界在秋里塔格复背斜以南，北界为天山南部山麓之北布古鲁断裂，盆地基底总体呈北高南低之势。行政区划分属阿克苏地区的库车县、拜城县、温宿县，巴音郭楞蒙古自治州轮台县。

1 研究区构造特征

库车山前坳陷是在海西期褶皱基地上发展起来的中新生代盆地，由于受燕山期和喜马拉雅期的构造运动影响，盆地内部中新生代地层全部发生褶皱，形成了一系列的线状褶皱带，组成盆地内部的基本构造轮廓。盆地由北向南可划分为三个次级构造单元：库车坳陷南北均为大断裂控制，坳陷中部的喀拉玉尔滚大断裂将坳陷分为乌什凹陷和拜城凹陷。拜城凹陷以北为北部背斜带，南为南部背斜带。三个构造带形态自北而南由紧密状到宽缓状，并呈台阶状向南降落。煤田出露仅为北部背斜带，其余部分均为中新生界盖层掩盖。北部背斜带，中段拜城一带为单斜层，倾角中等向南倾。其东西部背斜为紧密线型褶皱，两翼不对称，北陡南缓，局部地段发生倒转。后期逆断层对背斜带破坏较大。

（1）北部单斜带

处于盆地北缘，总体为一呈东西向展布的陡倾单斜构造，西起乌什坡凹，东至库车河上游以东；由三叠、侏罗、白垩及第三系地层组成，是中新生代地层发育最全的构造区，其中包括了13 个轴向近东西向的小背斜，由于基底断裂呈阶梯状错动，造成了地层的陡倾产状和局部地段的复杂褶曲，地层产状较陡，倾角一般均在25度以上。

（2）拜城凹陷带

主要为新生代强烈凹陷，第四系厚度在200米以上最深达900米以上，中生界和第三系深埋底下。

图1 研究区位置及构造略图

（3）秋立塔格凸起

包括秋立塔格复背斜和南部平缓斜坡带。主要为新生界组成的复背斜，多呈箱状，褶皱强烈，断裂发育，为新构造运动强烈造山区。南部平缓斜坡带为中新生界产状平缓向南倾的单倾构造，中生界深埋底下，第四系厚度一般小于100 米，上新统厚达数千米。

2 研究区地层特征

库车坳陷侏罗系发育良好，为一套陆相含煤碎屑岩沉积建造，可分为中、下部的煤系地层和上部的杂色碎屑沉积两部分，与下伏三叠系整合接触。

（1）中下侏罗统阿合组（J1a）、阳霞组（J1y）

阿合组和阳霞组整合接触，地层主要出露在库拜盆地北部斜坡，为一套河流沼泽相的暗色碎屑沉积建造，粒度较粗，具有高还原能和良好的砂泥比，地层中泥—砂—泥结构发育良好。阿合组岩性为灰色粗砂岩与砾状砂岩夹泥岩，粒序韵律明显，见有大型斜层理、交错层理，具河流相沉积特征；单层砂体厚度10—30 米，胶结疏松，砂岩中铀含量偏低，该组岩层厚度200—300 米。阳霞组岩性主要为灰白色、黄灰色粗砂岩与灰绿色细粉砂岩、灰黑色泥岩、炭质泥岩及煤层组成正韵律沉积结构，局部夹细砾岩及含砾粗砂岩，具河流沼泽相沉积特征，黄灰色砂岩层单层厚度为30米，中夹薄层炭质泥岩及煤线，砂体胶结疏松，地层厚度200—400米。

（2）白垩系下统(K1)

广泛出露于库拜盆地北部斜坡一带，为一套辫状河相的沉积建造，岩性主要为砾岩、砂岩，存在大规模的后生还原作用，使岩石的地球化学面貌有所改观，成为灰绿色层与红色层的互层状。下白垩统的砂岩、砂砾岩中不含盐或钙质，胶结疏松，渗透性好。

（3）新近系上新统（N2）

库拜盆地北部到南部，上新统地层沉积相可分为冲积扇相—河流相（辫状河相）—滨浅湖相。为一套细砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩互层的湖泊相沉积，以灰色砂岩与红色泥质岩呈薄层状互层为特征。从北部到南部，上新统地层粒度变细，砂岩层数增多，单层厚度变小，泥质层增多变厚，反映出水动力和物源方向由北而南。区域上的日达里克铀矿床就产于河流相带内。

3 成矿条件分析

（1）铀源条件

研究区中新生代地层沉积物主要来自北部的天山山区，部分来自塔北古隆起。铀源层(体)主要有古元古界绿片岩、下二叠统火山岩及凝灰岩和海西中、晚期花岗岩体，是附近矿床中铀的实际来源，可为区域层间氧化带砂岩型铀矿床提供铀源。研究区花岗岩和凝灰岩是铀矿床形成的源岩之一，而且目前可能正在为近代地下水提供铀。

（2）构造及水动力条件

库拜盆地基底断裂构造活动具多期与长期性，沉积期控制了库拜盆地岩相展布特征，沉积期后构造活动不仅是下部地层中还原气体上升的通道，而且也形成了地下水局部补—径—排系统，对铀成矿有利。

（3）古地理及古气候条件

库拜盆地北缘主要的含铀矿化层为中下侏罗统，该地层为河流（辫状河—曲流河）相、河湖相、沼泽相砂岩泥岩建造，形成期为温暖潮湿气候带与热带—亚热带湿润气候带的过渡期，为主要成煤期的还原环境。有利于形成富含有机质及黄铁矿等高还原容量的砂体；晚侏罗世～早白垩世早期的抬升运动，使库拜盆地北缘的中下侏罗系隆起长期暴露地表并遭受风化剥蚀，古气候由潮湿转变为炎热—干旱时期，有利于铀的活化，对层间氧化带成矿非常有利。

（4）地层岩性岩相条件

库拜盆地北缘的主要含矿层侏罗系中下统地层与塔里其克组、克孜努尔组形成完好的（煤）泥—砂—泥(煤)结构，是铀成矿的有利地层结构和层位条件，该层砂体形态与沉积相一致，厚度适中，粒度中—粗粒，固结程度低，渗透性较好，砂体中富含炭化植物碎片和黄铁矿，是层间氧化带形成和铀沉淀富集的有利场所。

4 区域铀矿成矿规律

库拜盆地西缘有萨瓦甫齐中型铀矿床，盆地南缘有日达里克铀矿床，区域铀成矿基础显示良好，近年的煤田地质勘查在盆地东缘的阳霞凹陷内发现有高强度的自然伽马异常，已查证为砂岩型铀矿床，砂岩型铀矿体赋存于含矿砂体内或砂岩与泥岩界面靠近泥岩的砂体中。北部单斜带的含煤地层为成矿的有利地区，找矿目的层为中下侏罗统；秋立塔格凸起南部斜坡带预测为铀成矿有利的构造斜坡带，找矿目的层主要为上新统上部层位。有进一步发现中小型铀矿床的潜力。