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针对找矿方向进行二连盆地马尼特坳陷铀矿勘查成果分析

2020-06-06 321 上传者：管理员

摘要：马尼特坳陷位于二连盆地北中部，是二连盆地砂岩型铀矿的主要产地之一，经过多年的铀矿勘查工作，已在坳陷内发现一系列铀矿床、矿产地和铀矿点。笔者通过分析马尼特坳陷目前已有的铀矿勘查成果，总结重点地区铀成矿地质特征，指出找矿的方向。

关键词：
地质特征
找矿方向
矿产资源
砂岩铀矿
马尼特坳陷
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二连盆地是在海西运动所形成的兴蒙弧形造山带东翼内侧所发育的断陷盆地[1]，是中国重要的含油气和含煤盆地，也是铀矿的主要赋存盆地。马尼特坳陷位于二连盆地中部，是二连盆地最主要的铀矿赋存坳陷之一。

1.地质背景

马尼特坳陷位于二连盆地中部，夹持于巴音宝力格隆起和苏尼特隆起之间，面积近14000km2，由9个北东向次级凹陷和4个凸起构成，其中，次级凹陷表现为单断式箕状凹陷。马尼特坳陷经历了早—中侏罗世的小规模断陷；晚侏罗世的构造反转（伴随着强烈的火山作用）；早白垩世的大规模断陷及早白垩世晚期的构造反转等。晚白垩世以来本地区处于整体隆升状态，新生代只有微弱的变形活动和沉积作用[2]。

坳陷蚀源区主要由上元古界、上古生界和海西期花岗岩组成，铀源丰富。其中，上元古界温都尔庙群云母石英岩、片岩铀含量达（2.6～5.8）×10-6；海西期花岗岩铀含量达（2.2～5.4）×10-6。区内盖层主要有中下侏罗统阿拉坦合力群（J1-2al）含煤碎屑岩建造、下白垩统阿尔善组（K1a）杂色粗碎屑岩建造、腾格尔组（K1t）含油细碎屑岩建造、赛汉塔拉组（K1s）含煤粗碎屑岩建造、上白垩统二连达布苏组（K2e）杂色细碎屑岩建造、古近系始新统伊尔丁曼哈组（E2y）杂色碎屑岩建造、中新统通古尔组（N1t）红色含膏盐碎屑岩建造和第四系冲洪积层构成。

2.主要勘查成果

核工业二〇八大队在二连盆地的铀矿找矿工作自20世纪80年代开始，其找矿思路与工程研究部署总体分“就点找矿”“模式找矿”“理论综合找矿”三个阶段[3]。马尼特坳陷的铀矿勘查成果，是核工业二〇八大队“理论综合找矿”思路在二连盆地铀矿找矿工作的成果体现。马尼特坳陷目前主要在赛罕塔拉组和二连达布苏组发现多个矿床、矿产地和铀矿点。

2.1赛汉塔拉组（K1s)

赛汉塔拉组（K1s）在马尼特坳陷为断坳转换时期的一套沉积地层，是在潮湿环境下形成的一套河流相、三角洲相、河沼相及湖沼相灰色含煤碎屑岩建造，是坳陷内主要赋铀层位，根据岩性组合可分为下段和上段，两者之间以整合接触为主。

2.1.1赛汉塔拉组下段（K1s1)

赛汉塔拉组下段（K1s1）在坳陷内分布较广，地层厚度50m～500m，总体由向上变细的正粒序叠加形成，下部为砂砾岩、砂岩，向上变为泥岩、粉砂岩，或泥岩与砂岩互层，夹煤层。其在坳陷的北西、南东近源区发育冲积扇、辫状河及三角洲的沉积体系，主要勘查成果为古乃素木铀矿点。

古乃素木铀矿点位于坳陷西部塔北凹陷南缘，南临苏尼特隆起，苏尼特左旗岩体为其提供丰富的物源及初始铀源，也为后期成矿提供丰富的含氧含铀水补给。古乃素木地区在赛汉塔拉组下段沉积时及其后构造演化中始终为向北缓倾的斜坡带，为其发育稳定连续的辫状河三角洲砂带和含氧含铀水向盆内的稳定运移创造有利成矿的构造条件[4]。

该区赛汉塔拉组下段主要发育辫状河三角洲体系，河道砂体规模较大，长大于50km，宽2km～7km，由中粗碎屑岩组成，厚度一般20m～122m，“泥-砂-泥”地层结构较好。砂体中发育潜水-层间氧化带，氧化带顺辫状河砂带呈北东向展布，长度约30km；未蚀变的灰色砂岩中含丰富的有机质、黄铁矿、煤线等还原介质。在该区氧化-还原过渡带中发现的铀矿化埋深浅，矿化埋深17.95m～133.59m，矿化品位0.0117%～0.0747%、矿化厚度0.30m～2.25m、平米铀量0.11kg/m2～2.32kg/m2。

2.1.2赛汉塔拉组上段（K1s2)

赛汉塔拉组上段（K1s2）在坳陷中主要分布在西部塔北凹陷，地层厚度0m～300m，岩性总体为绿灰色、灰色砂质砾岩、含砾砂岩夹灰色或棕红色泥岩、粉砂岩，以辫状河沉积为主，其分布严格控制在凹陷中部。主要勘查成果为巴彦乌拉铀矿床，矿体断续长约100km[5]，包括芒来地段中型矿床、巴润地段小型矿床、巴彦乌拉地段中型矿床、白音塔拉地段铀矿点和那仁宝力格地段铀矿产地。

巴彦乌拉铀矿床位于塔北凹陷中西部，沿凹陷狭长低洼区呈北东向展布，其北西侧巴音宝力格隆起和南西侧苏尼特隆起蚀源区上的花岗岩为其提供丰富的铀源。塔北凹陷内以下白垩统为充填主体，在早白垩世早期为断陷沉积、在早白垩世晚期为断坳转沉积、在晚白垩世以后以坳陷沉积为主。赛汉晚期，塔北凹陷以缓慢隆升为主，盆地可容空间减小，沉积范围缩小到凹陷低凹区域以快速充填的进积型沉积为主，形成河谷型盆地，赛汉塔拉组上段古河谷砂体即在此背景下形成。古河谷形成时，古水动力方向以南西向北东为主，并形成呈北东向展布的砂带；晚白垩世-新近纪，受凹陷北西部F1断裂逆冲的影响北部抬长幅度加大，造成由北向南的古水动力起主导作用，并形成从北向南、由西向东的古含氧含铀水的渗入。

巴彦乌拉地区赛汉塔拉组上段主要发育辫状河—三角洲沉积体系，总体从南西向北东发育。该区辫状河体系可识别出河道充填组合、河道边缘组合，并以河道充填沉积为主。辫状河道砂体规模较大，泛连通性好、具有多物源补给特征，主干河道长约120km，宽6km～10km，底板埋深120m～180m。单层砂体厚度10m～40m，西部芒来及巴润地段含矿层砂体厚度为20m～70m，中部巴彦乌拉地段砂体厚度为20m～90m，东部白音塔拉及那仁宝力格地段砂体厚度为20m～150m，总体形成自西向东逐渐变厚，在凹陷低洼轴线附近厚、向南北两侧逐渐变薄的古河谷砂体[6]。砂体底板为下段的湖相灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩夹煤层，顶板为同组的红色、土黄色泥岩或古近系、新近系洪泛沉积的红色泥岩，含矿砂体上下构成有利铀成矿的“泥-砂-泥”地层结构。

古河谷砂体中发育的潜水-层间氧化带，其形成主要与本区晚白垩世长时间的沉积间断有关，为古氧化作用形成；氧化带岩石以黄色砂岩为主，未蚀变岩石呈灰色，富含有机质、黄铁矿等还原介质，并控制着铀矿体的分布。其中，古河谷西部芒来、巴润的氧化带由南、北向河道中间氧化，叠加顺古河谷从南西向北东向的氧化作用，以潜水-层间氧化为主，氧化作用强烈，氧化带呈层状，含矿砂体上部全部遭受氧化，靠近底板部位残留灰色砂体。巴彦乌拉地段氧化带以北侧侧向氧化为主，叠加顺河谷从南西向北东的氧化作用，以潜水-层间氧化为主，西侧与巴润地段相似，东侧氧化带呈舌状延伸，形成呈NE向展布、长大于7km的控矿潜水-层间氧化带前锋线。白音塔拉地段氧化带为巴彦乌拉地段氧化带的北东向顺延。古河谷东部那仁宝力格地段以层间氧化作用为主，氧化-还原过渡带长约40km，宽4km～9km。

古河谷发现的铀矿体受潜水-层间氧化带控制，主要位于氧化-还原过渡带中，垂向上产于含水层中-下部氧化界面附近的还原砂体中（图1）。其中，在芒来、巴润各圈出1层工业铀矿体，在巴彦乌拉圈出Ⅰ号、Ⅱ号2层工业铀矿体，在白音塔拉、那仁宝力格各圈出1层工业铀矿体，控制铀资源/储量超万吨。古河谷矿体主要呈板状和层状；矿体总体埋藏浅，平均埋深自西向东（芒来→巴润→巴彦乌拉→白音塔拉）逐渐加深（124.80m→109.14m→130.87m→156.26m），平均厚度较为稳定（5.30m→5.90m→5.80m→3.87m）,平均品位总体向东变大（0.0235%→0.0175%→0.0191%→0.0247%），平均平米铀量向东变小（2.11kg/m2→1.91kg/m2→1.94kg/m2→1.55kg/m2）。

图1巴彦乌拉地区纵向地质剖面

1.伊尔丁曼哈组；2.赛汉塔拉组上段；3.赛汉塔拉组下段；4.二叠系；5.地层角度不整合接触界线；6.岩性界线；7.氧化带前锋线；8.完全氧化带；9.还原带；10.铀矿体

2.2二连达布苏组（K2e)

二连达布苏组（K2e）在坳陷内主要分布在坳陷的中东部沙那凹陷、阿北凹陷、阿南凹陷和宝格达乌拉坳陷，以一套扇三角洲、河湖相沉积为主，与上覆古近系或新近系呈角度不整合接触。主要勘查成果为坳陷中东部的伊和高勒-阿尔善宝力格一带的地表见到铀矿点、铀矿化点，包括伊和高勒成矿远景区和阿尔善宝力格远景区[4]。

伊和高勒成矿远景区位于沙那凹陷及其与阿北凹陷过渡部位，二连达布苏组沉积时的底界构造形态为由北向南缓倾的斜坡带，其后的构造抬升，使二连达布苏组砂体始终保持了由北向南的缓倾斜状态，为北部巴音宝力格隆起蚀源区含铀含氧水向坳陷内运移创造了有利的构造条件。该区西部甘珠庙地段二连达布苏组以辫状河与辫状河三角洲沉积体系为主，东部代喇嘛庙地段二连达布苏组以扇三角洲前缘为主，砂体发育，单层砂体厚10m～50m，砂体固结程度低，存在相对有利成矿的“泥-砂-泥”或“泥-砂”地层结构；砂体发育由北向南的潜水-层间氧化作用，且灰色砂体中含炭屑、黄铁矿等还原介质。代喇嘛庙地段氧化-还原过渡部位发现较好的砂岩型铀矿化，矿化埋藏浅，埋深5.25m～17.45m，受古潜水-层间氧化带控制，具有较好的铀成矿潜力。

阿尔善宝力格远景区位于坳陷的宝格达乌拉凹陷、阿南凹陷南缘构造斜坡带上，二连达布苏组沉积期后，构造运动以隆升为主，致使目的层直接暴露地表，遭受风化剥蚀，接受大气降水的淋滤入渗和蚀源区地下水的补给，并始终保持从南向北径流的水动力机制。该区二连达布苏组为曲流河沉积体系，局部砂体较发育，存在“泥-砂-泥”地层结构，后生蚀变以潜水-层间氧化作用为主，推测出一条潜水-层间氧化带前锋线；区内地表发现HF-86-6航放异常点和2005砂岩型矿化点，其岩性为褐黄色含砾中粗砂岩，富含铁质，放射性强度明显高于周围岩石；总体显示，该区二连达布苏组有一定的成矿前景。

3.找矿方向

综合马尼特坳陷已有铀矿勘查成果，根据坳陷浅部层位发育的构造特征、沉积特征和氧化作用特征，马尼特坳陷浅部地层具备寻找潜水-层间氧化带型砂岩铀矿成矿条件。其中，赛汉塔拉组下段具备在凹陷边部寻找辫状河三角洲砂岩型铀矿条件，赛汉塔拉组上段具备在凹陷中部寻找古河谷砂岩型铀矿条件，二连达布苏组具备在凹陷边部寻找辫状河三角洲、曲流河砂岩型铀矿条件：

（1）赛汉塔拉组下段主要发育冲积扇、辫状河及三角洲的沉积体系，各次级凹陷南北两侧边缘部位多发育河道砂体，砂体内有机质、黄铁矿等还原性介质丰富，“泥-砂-泥”地层结构较好，并在其后期抬升过程中遭受风化剥蚀，形成由凹陷边缘向凹陷中心发育的潜水—层间氧化作用，具有较好的三角洲砂岩型铀矿找矿潜力。

（2）赛汉塔拉组上段主要发育辫状河及三角洲的沉积体系，在塔北凹陷中部负地形地区形成多物源古河谷，河道砂体发育，砂体内有机质、黄铁矿等还原性介质丰富，潜水-层间氧化作用强烈，在塔北凹陷内巴彦乌拉铀矿床以东地区具有很好的古河谷型铀矿找矿潜力。

（3）二连达布苏组主要发育扇三角洲、河湖相沉积体系，在坳陷中东部的次级凹陷中有河道砂体发育，砂体内有机质、黄铁矿等还原性介质丰富，存在“泥-砂-泥”结构，且在后期因构造运动地层抬升暴露地表遭受风化剥蚀，在砂体内形成潜水、潜水-层间氧化作用，具有较好的三角洲、曲流河砂岩型铀矿找矿潜力。

参考文献:

[1]李思田,路风香,林畅松.中国东部环太平洋带中新生代盆地演化和动力学背景[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.

[2]马新华,肖安成.内蒙古二连盆地的构造反转历史[J].西南石油学院学报,2000(02):1-5.

[3]彭云彪,焦养泉,陈安平,等.内蒙古中西部中生代产铀盆地理论技术创新与重大找矿突破[M].武汉:中国地质大学出版社,2019.

[4]杨建新,何大兔,等.内蒙古二连盆地中东部砂岩型铀资源区域评价总结报告[R].核工业208大队,2013.

[5]杨建新,梁齐端,等.内蒙古苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿床及外围普查地质报告[R].核工业208大队,2015.

[6]黄镪俯.二连盆地马尼特坳陷古河谷铀成矿地质特征[J].中国金属通报,2018(06):148-149.

[7]姜山.二连盆地乌尼特坳陷地质特征及地浸砂岩型铀矿找矿方向浅析[C].中国核学会.中国核科学技术进展报告(第二卷)——中国核学会2011年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷).中国核学会:中国核学会,2011:402-408.

[8]刘璐.二连盆地马尼特坳陷铀成矿控制因素[C].中国核学会.中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷(上)).中国核学会:中国核学会,2017:444-451.