王騰 康利剛

摘要：在吐哈盆地中東部地區(qū)已投入部分鈾礦找礦工作，但是沒有取得較好的成果，本文擬對吐哈盆地中東部長流水地區(qū)鈾成礦條件進行前景分析，對找礦提供一定的理論依據(jù)。研究區(qū)位于駱駝圈子淺凹陷中，南部蝕源區(qū)總體鈾含量較高，目的層也具有較高的鈾背景值，滿足地下水的“補一徑一排”條件，層間氧化帶發(fā)育，通過鉆探工作發(fā)現(xiàn)部分的鈾異常以及鈾礦化現(xiàn)象，具有較好的成礦條件。

關鍵詞：吐哈盆地中東部;長流水地區(qū)：鈾成礦前景

古亞洲洋造山帶及其兩側的中一新生代沉積盆地是中國最重要的沉積型鈾礦床形成發(fā)育的鈾成礦構造（焦養(yǎng)泉等，2015）。在沉積型鈾成礦構造域中，古亞洲洋造山帶是重要的富鈾地質體，盆山耦合作用是形成鈾源供給系統(tǒng)的必要前提，地表水的沉積作用是連接造山帶和沉積盆地的紐帶，它制約了含鈾碎屑和溶解鈾（U6+）的遷移運輸途徑（焦養(yǎng)泉等，2015）。吐哈盆地作為中亞造山帶的重要組成部分，對砂巖型鈾礦的形成有著重要的意義。目前在吐哈盆地西南部發(fā)現(xiàn)有十紅灘鈾礦床，屬于典型的層間氧化帶砂巖型鈾礦床，而在吐哈盆地的中東部鈾礦找礦方面已投入部分工作，但沒有取得較好的找礦成果，僅在大南湖地區(qū)發(fā)現(xiàn)少量“雞窩”狀礦體，連續(xù)性較差，其他地段整體投入工作量較少，目前沒有重大的突破。本文擬對長流水地區(qū)鈾礦成礦條件進行分析，評價該地區(qū)的成礦潛力，為今后的鈾礦找礦工作提供一定的理論依據(jù)。

1.地質背景

吐哈盆地處于西伯利亞板塊、哈薩克斯坦板塊和塔里木板塊的交接結合部位（見圖1），東西長約660km，南北寬60km～130km，盆地群山環(huán)繞，盆地北鄰北天山（又可劃分為博格達山和哈爾里克山），南鄰覺羅塔格山，地勢總體呈北高南低、東高西低，形成向中南部傾斜的地貌景觀。根據(jù)區(qū)域重磁特征及露頭，可將吐哈盆地劃分為吐魯番凹陷、哈密凹陷、了墩隆起和南部隆起四個I級構造單元，又可將這四個I級構造單元細劃分為16個Ⅱ級構造單元（見圖1）。研究區(qū)位于哈密東南部，構造單元屬于大南湖隆起帶的駱駝圈子淺凹陷中。盆地與北天山呈斷層接觸，而與覺羅塔格山在不同區(qū)域呈現(xiàn)出不同的接觸關系，其中哈密地區(qū)，覺羅塔格山北緣構造變形非常微弱，以寬緩褶皺形式出現(xiàn)（朱文斌等，2001）。也就是說研究區(qū)雖然屬于造山帶的前緣，但是總體上構造變形不強烈。

區(qū)域侵入巖屬準噶爾一北天山構造一巖漿區(qū)北天山分區(qū)博格達帶、哈爾里克一覺羅塔格帶。侵入時代以中泥盆世（386.5Ma～369.5Ma）、早石炭世（349Ma-330Ma）、晚石炭世一晚二疊世（ 320Ma-252Ma）和早中三疊世（246Ma～230Ma）四個階段（周濤發(fā)等，2009）。巖性以中酸性巖為主（圖2），覺羅塔格山地質體總體鈾含量較高，鈾平均含量2.25×10-6，釷平均含量5.45×10-6，U/Th平均0.65。盆地南緣古鈾含量達到2.54×10-6，活化鈾含量達到-l.08×10-6，鈾的活化淋失率達到43%，反映蝕源區(qū)鈾已經大量活化遷移，為盆地鈾的局部再富集打下了良好基礎，（據(jù)203所內部資料）。

1.花崗巖類;2.基性-超基性巖類;3.構造單元（I1-吐哈地塊，I2-哈爾里克大南湖島弧系;Ⅱ1-康古爾山韌性剪切帶，Ⅱ2-阿奇山-滿蘇島弧系，Ⅱ3-中天山地塊，Ⅱ4-南天山晚古生代弧后盆地，Ⅱ5-北山裂谷）;4.主干斷裂（①大草灘斷裂，②康古爾塔格黃山深大斷裂，③雅滿蘇斷裂，④阿奇克庫都克斷裂，⑤星星峽斷裂，⑥托克遜干溝斷裂，⑦中天山南緣斷裂，雅滿蘇干湖斷裂）。

2.研究區(qū)地層特征

根據(jù)前人研究.中國北西部地區(qū)中新生代盆地形成可地浸的砂巖型鈾礦的找礦層位或含礦建造主要為中、下侏羅統(tǒng)和上白堊統(tǒng)，其次為下白堊統(tǒng)。三疊系雖有砂巖型鈾礦產出，但規(guī)模小，分布局限，且?guī)r石成巖度高，不利于地浸工藝開采。古近系一新近系雖也有大量鈾異常，礦化和小礦床產出，但總體上比較分散，規(guī)模小，含礦主巖以泥巖為主，工業(yè)利用受到一定限制（權志高，2012）。一般在碎屑巖巖石中，中一粗砂巖、礫巖是較為有利的砂巖型鈾礦層巖性;沉積巖的結構和組分決定其物性特征，是鈾礦是否聚集形成及空間定位的關鍵因素之一（吳柏林，2005）。

本文研究的層位為中侏羅統(tǒng)西山窯組，該層位在研究區(qū)內沒有出露，通過鉆探揭露，西山窯組直接超覆于石炭系之上，與上覆的第三系呈不整合接觸。研究區(qū)內西山窯組巖石鈾含量平均值為（ 2.90～9.04）×10-6，說明中侏羅統(tǒng)西山窯組鈾含量較高，是一套富鈾建造;西山窯組主要巖性為灰色、褐黃色以及玫瑰紅色中一粗砂巖、細礫巖，以及灰一灰黑色泥巖、泥質粉砂巖等，具有良好的“泥一砂一泥”結構，具有對層間氧化帶的發(fā)育以及鈾富集的良好條件（圖3）。

1.第四系;2.新近系葡萄溝組;3.中侏羅統(tǒng)西山窯組;4..礫巖;5.砂質礫巖;6.粗砂巖;7.中砂巖;8.細砂巖;9泥質粉砂巖;10.泥巖;11.炭質泥巖;12.粉砂質泥巖;13.煤層;14.層間氧化帶。

3.沉積環(huán)境

我國中新生代干旱一半干旱氣候主要出現(xiàn)在三個時期，三疊紀早中世、中晚侏羅世至第三紀晚期，更新世潮濕期之后直到現(xiàn)在。而在這些干旱期內，早先形成的溫暖潮濕氣候條件下的暗色含煤沉積建造形成了鈾礦化的含鈾巖系。古氣候環(huán)境從宏觀上決定了砂巖鈾礦賦存的物質基礎和形成過程。含鈾巖系容礦地層一般為溫暖潮濕氣候條件下形成的“灰色”巖系建造，富含有機質等還原劑，具有較高的還原容量，是砂巖鈾礦賦存的有利層位。當古氣候演變?yōu)檠谉岣珊禇l件時則是鈾礦的形成時期（吳柏林，2017）。

根據(jù)前人研究資料（張代生等，2001），吐哈盆地早侏羅世至中侏羅世早期為溫暖潮濕的亞熱帶氣候;中侏羅世中晚期為半潮濕、半干旱的溫帶一亞熱帶氣候;從中侏羅世末期開始轉為炎熱干旱的亞熱帶氣候。根據(jù)鉆孔揭露顯示，研究區(qū)內中侏羅統(tǒng)西山窯組未氧化砂體顏色主要為灰色以及灰黑色，內部富含豐富的炭化植物碎屑以及黃鐵礦結核，具有較高的還原性，屬于溫暖潮濕氣候的產物（圖4）。

4.地下水特征

研究區(qū)區(qū)域自然地理條件為氣候極度干旱，大氣降水奇缺，亦無地表徑流及水體，吐哈盆地是一個封閉的自流水盆地，地下水的賦存形式有山地基巖裂隙水和山間盆地空隙一裂隙水。哈密凹陷作為白留水盆地，具有相對獨立的地下水補給、徑流和排泄系統(tǒng)，研究區(qū)南部覺羅塔格山基巖裂隙水作為補給源，中侏羅統(tǒng)西山窯組作為徑流區(qū)，哈密盆地下游是地下水的主要排泄處（孫亞軍等，2017），構成了獨立的滲入地下水運動場，為層間氧化帶砂巖型鈾礦床形成提供了有利“補一徑一排”條件（圖5）。

1.盆地內基巖出露區(qū);2.物探推測斷裂;3.遙感推測斷裂;4.地下水排泄區(qū);5.地下水排泄窗;6.地下水運動方向;7.研究區(qū)位置。

5.鈾礦化特征

近兩年的工作中，長流水地區(qū)發(fā)現(xiàn)了煤巖型鈾礦孔以及若干的礦化孔與異常孔，從圖4中可以看出，目前所發(fā)現(xiàn)的工業(yè)孔、礦化孔以及異?？椎姆植?，均在層間氧化帶前鋒線附近，鈾的富集與層間氧化帶的關系密切（圖6）。

1.工業(yè)孔;2.礦化孔;3.異?？?4.無礦孔;5.層間氧化帶前鋒線;6.斷裂構造;7.勘探線及編號。

6.結論

吐哈盆地西部與東部地層發(fā)育情況具有極高的相似性，到目前為止鈾礦找礦方面僅在吐哈盆地西部十紅灘地區(qū)具有較大的突破，但是在吐哈盆地東部地區(qū)未有重大的突破。研究區(qū)南部蝕源區(qū)總體鈾含量較高，目的層也具有較高的鈾背景值，具有良好的“泥一砂一泥”結構，滿足地下水的“補一徑一排”條件，層間氧化帶發(fā)育，通過鉆探T作發(fā)現(xiàn)部分的鈾異常以及鈾礦化現(xiàn)象，具有較好的成礦條件。

參考文獻：

[1]焦養(yǎng)泉，吳立群，彭云彪，et al.中國北方古亞洲構造域中沉積型鈾礦形成發(fā)育的沉積構造背景綜合分析[J].地學前緣，2015，22（1）：189-205.

[2]王世新.新疆吐哈盆地南緣構造演化地質特征及聚一成煤規(guī)律[D].吉林大學，2013.

[3]朱文斌，馬瑞士，胡德昭，et al.新疆覺羅塔格山與吐哈盆地的構造接觸關系[J].大地構造與成礦學，2001，25（2）：128-135.

[4]周濤發(fā)，袁峰，張達玉，et al.新疆東天山覺羅塔格地區(qū)花崗巖類年代學、構造背景及其成礦作用研究[J].巖石學報，2009，26（2）：478-502.

[5]權志高，徐高中.中國北西部地區(qū)砂巖型鈾礦含礦建造及找礦前景[J].地質學報，2012，86（2）：307-315.

[6]吳柏林.中國西北地區(qū)中新生代盆地砂巖型鈾礦地質與成礦作用[D].西北大學，2005.

[7]吳柏林，孫斌，程相虎，et a1.鈾礦沉積學研究與發(fā)展[J].沉積學報，2017（5）.

[8]張代生，付國斌，秦恩鵬，et al.新疆吐哈盆地侏羅紀古植被與古氣候及古環(huán)境的探討[J].現(xiàn)代地質，2002，16（2）.

[9]孫亞軍，崔思源，徐智敏，劉勇，高尚，等.西部典型休羅系富煤區(qū)地下水補徑排的同位素特征[J].煤炭學報，2017，42（02）：293-299.