易超，劉紅旭，蔡煜琦，張玉燕，李林強，李西得，張康，丁波，李平

（核工業(yè)北京地質研究院，中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京 100029）

目前，砂巖型鈾礦已成為我國最重要的鈾礦勘查類型，鄂爾多斯盆地北部和伊犁盆地南緣已成為我國最重要的砂巖型鈾礦基地，近年來找礦成果顯著。

在鄂爾多斯盆地北部，前人針對區(qū)內典型礦床的成礦機理、控礦因素、成礦條件及成礦模式方面開展了眾多研究，包括：典型鈾礦床成礦機理及成礦模式［1-4］、鈾成礦年代學［5-6］、鈾成礦地球化學特征［7-8］。在伊犁盆地南緣，前人就沉積建造特征［9-11］、構造演化及與鈾成礦的關系［12-13］、礦床地球化學特征［14-15］、關鍵控礦因素及鈾成礦條件［16-19］、鈾成礦機理及成礦規(guī)律［20-22］等方面開展了一些列深入的研究工作。上述對兩個地區(qū)的研究工作均取得了豐碩的研究成果，助推了鄂爾多斯盆地北部及伊犁盆地南緣鈾礦大基地的建設。

筆者以鄂爾多斯盆地北部和伊犁盆地南緣為研究對象，深入剖析了典型鈾礦床成礦作用過程，識別了隱伏砂巖型鈾礦成礦信息，預測并優(yōu)選了成礦遠景區(qū)，拓展了找礦空間，為實現(xiàn)鈾礦大基地找礦新突破、加速我國西部沉積盆地大型-超大型綜合能源基地建設提供技術支撐和保障。

1 區(qū)域地質背景

鄂爾多斯盆地屬于典型的克拉通盆地［23］，面積約25 萬km2。盆地基底包括太古宙結晶基底、元古宙和古生代沉積地層［24］。本文研究區(qū)之一位于鄂爾多斯盆地北部，位于伊盟隆起之上［25］。研究區(qū)內出露的中新生界包括三疊系、侏羅系、白堊系和第四系（圖1）。

伊犁盆地是在石炭-二疊紀弧間裂陷基礎上發(fā)展演化而成的陸內中新生代山間斷陷-坳陷復合型盆地［26-27］（圖2），具有前寒武紀古老結晶基底、古生代富鈾直接基底及中新生代陸相碎屑巖蓋層3 層式結構特征。伊犁盆地在鈾成礦區(qū)帶上屬于天山鈾成礦省伊犁盆地鈾成礦帶，在大地構造位置上位于哈薩克斯坦板塊南部東段的中天山隆起帶；伊犁盆地南緣整體位于伊犁盆地南緣斜坡帶之上，區(qū)內出露地層有三疊系、侏羅系、古近系、新近系及第四系。

圖1 鄂爾多斯盆地東北部大地構造位置（a）及東勝-杭錦旗地段地質簡圖（b）Fig.1 Tectonic location and geology sketch of Dongsheng-Hangjingqi area，northeast Ordos basin

圖2 伊犁盆地南緣鈾礦地質簡圖［28］Fig.2 The uranium geology sketch of the southern margin of Yili basin

2 隱伏砂巖型鈾礦成礦機理

2.1 鄂爾多斯盆地北部“疊合復成因”鈾成礦機理

鄂爾多斯盆地北部的鈾成礦是一個多流體、多成礦作用、多階段疊加成礦的過程，受多次構造運動的影響，既有潛水氧化作用，又有古層間氧化作用，成礦后期還伴有深部還原性氣體的二次還原改造作用，是鈾源多來源的疊合、成礦多源流體的疊合和成礦作用疊合的過程［29-31］。在前人“疊合復成因”成礦模式的基礎上，筆者通過對成礦年齡及鈾富集特征的研究［2，32］，進一步梳理了該區(qū)鈾成礦作用期次，深化了鈾富集的機制，將成礦作用大致分為同沉積富集階段、潛水氧化階段、古層間氧化階段和還原性氣體再改造階段（圖3）。

1）同沉積富集階段（中侏羅世直羅早期）

研究區(qū)物源主要來自于盆地北部陰山山系，分布有大面積新太古界和古元古界結晶巖系、不同時期侵入的花崗巖巖體，鈾含量一般較高，不僅可作為直羅組初始富集的鈾源，同時也為后期成礦提供一定的鈾源。直羅組沉積時的古氣候環(huán)境為溫暖潮濕氣候，該氣候條件下沉積的地層中一般富含大量腐殖質、炭質和煤層，這些有機物質可吸附一部分鈾，使得直羅組沉積時便初始富集一部分鈾，可為之后的層間氧化作用提供二次鈾源。

2）潛水氧化階段（中侏羅世直羅期）

中侏羅世直羅期，在直羅組下段河流相砂體沉積之后，可能有一段時間沒有形成上覆的泥巖隔水層，直羅組砂體可直接接受大氣降水。大氣降水沿地層中砂體向下滲透，淋濾地層中的鈾，在潛水氧化界面形成規(guī)模不大的板狀礦體［33］。晚侏羅世，受構造抬升運動的影響，局部地區(qū)的直羅組被抬升出露地表，接受大氣降水對目的層的氧化改造，但并未形成具有一定規(guī)模的層間氧化帶。

3）古層間氧化階段（早白堊世—始新世）

圖3 鄂爾多斯盆地北部區(qū)域鈾成礦模式圖Fig.3 Regional model of uranium metallization in northern Ordos basin

早白堊世開始，白堊系開始沉積。到晚白堊世，燕山運動整體抬升了鄂爾多斯盆地，導致盆地北部的中侏羅統(tǒng)直羅組大面積出露于地表，開始接受蝕源區(qū)的含鈾含氧水和大氣降水的滲入氧化作用，此時的古氣候為干旱-半干旱氣候。在層間氧化的過程中，地下水不僅將地層中的巖石氧化為磚紅色、褐紅色，同時，在喜氧菌的參與下，將地層中的金屬硫化物氧化為硫酸，使地下水的Eh 值升高，pH值降低［34］。同時，長石發(fā)生蝕變釋放出Ca2＋，并將地層本身含有的鈾活化出來繼續(xù)沿氧化方向遷移［35］。隨著地下水中的氧氣逐漸消耗，氧化能力逐漸降低，在適合的還原障附近，水中的氧消耗殆盡。在硫酸鹽還原菌的參與下，SO42-被還原為H2S 及CO32-［36-37］。H2S 將水中的Fe3＋還原為黃鐵礦的同時也將U6＋還原為U4＋沉淀富集，且隨著pH 值的改變，水中鈾酰離子被破壞，離解為UO22＋或水解為UO2OH＋，被巖石中的負膠體吸附，Ca2＋與CO32-生成CaCO3沉淀，因此在鏡下可見方解石與鈾石相伴產出的現(xiàn)象。晚白堊世為這一階段的主成礦時期。受直羅組產狀平緩、近似水平的影響，層間水運移動力不足，導致可能在此階段還伴有潛水氧化作用，使得本區(qū)的鈾礦體基本為板狀，而非層間氧化的卷狀［9］。但不可否認是，層間氧化作用仍是本階段活化、遷移早期富集鈾的最主要因素。

4）還原性氣體再改造階段（漸新世—）

漸新世，河套斷陷的形成斷了來自蝕源區(qū)的含鈾含氧水補給。同時，盆地最高夷平面向西掀斜并抬升導致古地下水向西徑流。此時，東勝東部的直羅組被抬升出露地表，接受大氣降水的氧化改造，早期已成規(guī)模的鈾礦帶發(fā)生活化，沿著連通性好的可滲透砂巖向西運移，并在適合的氧化還原環(huán)境下沉淀富集，從而形成皂火壕鈾礦床20 Ma 和8 Ma的鈾礦體［14］。與此同時，盆地深部烴類氣體不斷沿區(qū)內發(fā)育的斷裂向上逸散，對早期氧化砂巖進行二次還原改造，將古氧化的磚紅色、褐紅色還原為綠色、灰綠色，并對已形成的鈾礦體起到了保護的作用。成礦富集帶中含有的油氣包裹體證明了在成礦作用時期油氣參與了成礦-還原作用。

2.2 伊犁盆地南緣“穩(wěn)定斜坡帶疊加”與“強構造區(qū)改造”鈾成礦機理

考慮到伊犁盆地南緣東段與西段新構造運動活動強度，以及對盆緣鈾成礦作用改造方式的差異性，區(qū)分了伊犁盆地南緣東、西段的成礦模式，即中西段穩(wěn)定斜坡帶繼承性疊加富集成礦、中東段強構造改造背景下疊加改造成礦［19］（圖4）。

圖4 伊犁盆地南緣區(qū)域鈾成礦模式圖（據(jù)劉武生等，2008）Fig.4 Regional model of uranium metallization in southern Yili basin

伊犁盆地南緣層間氧化帶砂巖型鈾礦為長期地質演化過程中多種成礦因素耦合作用的產物，其成礦具有多期次疊加富集的特點。根據(jù)現(xiàn)有學者對伊犁盆地及其鄰區(qū)中新生代構造演化研究的認識［38-39］，伊犁盆地在晚侏羅世以后整體處于擠壓應力背景，受此影響，伊犁盆地及其鄰區(qū)地層中發(fā)育多個區(qū)域性不整合面，如J2/K2、K2/E1、E2-3/N1、N2/Q，反映該區(qū)曾發(fā)生多期區(qū)域性隆升剝蝕作用，這對于盆地內砂巖型鈾成礦作用而言十分重要。特別是在下-中侏羅統(tǒng)灰色含煤碎屑巖建造形成之后，在白堊紀至古近紀這一期間，受區(qū)域性擠壓應力場控制，適度的構造掀斜在盆地南緣形成穩(wěn)定的構造斜坡，且使得目標層下-中侏羅統(tǒng)抬升至近地表遭受地表含鈾含氧水的滲入改造，此時伊犁盆地周緣具有相似的成礦地質背景，包括南緣東、西段，規(guī)模層間氧化作用以及成礦作用在南緣普遍發(fā)育。

造成現(xiàn)今鈾礦化在盆地南緣東西布局的差異是后期新構造運動的結果。特別是中新世以來，盆地南緣東西段構造活動強度存在明顯的差異，這種差異性在盆地南緣東西段后期改造成礦上亦存在明顯的區(qū)別。

從區(qū)域構造演化特征來看，在區(qū)域性近南北向擠壓構造應力場作用下，伊犁盆地南緣高角度逆斷層阻擋了造山帶（蝕源區(qū)）對盆內蓋層的進一步推覆改造，且近東西向走滑分量進一步消減了構造應力對盆緣的改造強度，含礦建造的構造變形僅僅局限于盆緣500～1 000 m 范圍內。這種應力場機制明顯有別于準噶爾盆地南緣和塔里木盆地北緣的低角度逆沖推覆構造，這正是伊犁盆地南緣與準噶爾盆地南緣、塔里木盆地北緣在構造改造強度以及構造樣式上存在巨大差別的根本原因，也是伊犁盆地南緣發(fā)育大規(guī)模砂巖型鈾礦化的最為有利的構造條件。

基于伊犁盆地南緣構造特征分析，伊犁盆地中西段因遠離南北向構造擠壓應力作用中心，且控盆斷裂F1位于盆地蝕源區(qū)內部，盆緣構造改造強度整體較弱，穩(wěn)定的構造斜坡帶及水動力系統(tǒng)致使早期形成的層間氧化帶前鋒線不斷向前推進，使得鈾礦化在原有基礎上不斷疊加富集；中東段因地處構造擠壓應力作用的集中區(qū)，且控盆斷裂F1位于盆緣邊部，受此影響，盆地南緣中東段的構造活動性明顯強于西段，故而目的層改造明顯，靠近盆緣F1斷裂的部位地層多發(fā)生掀斜，局部直立甚至倒轉。

值得注意的是，在盆地南緣中東段的盆緣倒轉部位多伴隨有小型層間錯斷，這些錯斷的形成對于溝通含煤巖系中的煤成氣等還原性流體，并促使還原性流體沿錯斷部位進入相鄰的砂巖層具有重要意義。在盆緣擠壓逆沖對盆緣地下水系統(tǒng)形成阻擋之前，地表含鈾含氧水的滲入與煤系地層當中的煤成氣等還原性流體的滲出疊加部位是含礦目的層地球化學障反差度較為明顯部位，這對于鈾的還原沉淀極為有利。在上述這些部位，對于形成類似于蒙其古爾礦床的富大礦體十分有利。

此外，盆緣強烈的逆沖擠壓致使盆緣水動力系統(tǒng)遭受強烈的改造。在局部地段因發(fā)育南北向張性斷裂切割F1斷裂而導致水動力系統(tǒng)重新導通，致使原有層間氧化帶前鋒線及鈾礦化的改造變得更為復雜，受此影響，其層間氧化帶前鋒線和鈾礦化應向盆地內部遷移，平面上多呈“幾”字形向北凸出；而在盆緣逆沖阻隔地段，補-徑-排水動力系統(tǒng)多不發(fā)育，原有鈾礦化因撓曲深埋而保存。

無論是在因走滑斷裂導通地下水系統(tǒng)的部位，還是因強烈逆沖擠壓而阻隔地下水循環(huán)系統(tǒng)的部位，其找礦方向具有明顯的差別。因此，在伊犁盆地南緣中東段進行鈾礦地質勘查找礦當中應充分考慮到這些具體情況，有針對性的進行工作部署［19］。

蒙其古爾鈾礦床含礦目的層具有三高（高水頭壓力、高有機質含量、高沼化沉積環(huán)境）、三強（強高嶺石化、強水巖作用、強地球化學障反差度）、雙流體疊合（地表含鈾含氧水滲入與含煤巖系中煤成氣等還原性流體滲出疊加混合）的特點。雙斷裂夾持區(qū)構成相對獨立、穩(wěn)定的成礦體系，完善、復雜的水動力系統(tǒng)疊加改造以及豐富的還原物質介入等，多種成礦要素在有限空間的疊加、耦合是形成蒙其古爾礦床富大礦體的根本因素，其中構造因素是主控因素。在鈾成礦作用過程中，灰色含煤碎屑巖建造中滲出的煤成氣等還原性流體在含礦砂巖中的流體-巖石作用，并且參與鈾成礦作用及后期改造，是容礦砂巖強烈“白化”的根本原因，地表含鈾含氧水滲入與煤成氣的滲出疊加混合以及多源地下水動力系統(tǒng)在局部地段的疊加混合是蒙其古爾鈾礦床富大礦體形成的關鍵控制因素［40］。

3 成礦地質信息識別

根據(jù)鄂爾多斯盆地北部和伊犁盆地南緣的區(qū)域成礦模式，提煉出需要重點識別的砂巖型鈾礦成礦信息主要包括：有利成礦區(qū)帶及成礦環(huán)境、有利目標層、有利鈾成礦砂體、層間氧化帶不同分帶特征等。

3.1 有利成礦區(qū)帶及成礦環(huán)境識別

構造條件、沉積建造、鈾源條件是評價和篩選盆地砂巖型鈾礦有利成礦區(qū)帶的基本評價判據(jù)。在盆地構造演化分析的基礎上，通過對有利鈾成礦構造條件的研究，分析構造演化與盆地形成的耦合關系，可以厘定盆地鈾成礦有利沉積間斷期及盆地構造單元；通過對盆地不同建造類型的分析，結合盆地構造演化及古氣候演化特征，可以厘定盆地內有利于鈾成礦作用的建造類型及其空間分布情況；通過對主要層位的碎屑物組成及蝕源區(qū)巖層體含鈾性分析，可以大體厘定盆地周緣富鈾巖（層）體，確定鈾源（外源）的空間分布特征。多種判別要素的疊加匹配區(qū)就是盆地內潛在的有利成礦區(qū)帶。

研究表明，鄂爾多斯盆地北部產狀平緩的單斜構造（3°～5°）、產鈾建造沉積后經歷的多期構造抬升剝蝕是地表含鈾含氧水沿可滲透性砂巖層滲入并對其進行氧化改造從而形成氧化帶的有利構造條件。鄂爾多斯盆地構造演化分析結果顯示，盆地構造-地貌格局的演化過程控制了各時段沉積建造的沉積體系、巖相巖性分布格局，從而控制了含礦巖系的時空分布。中侏羅統(tǒng)直羅組沉積時期，古氣候由延安期的溫濕氣候變?yōu)榘敫珊敌蜌夂颍l(fā)育了以河流為主，湖泊相為輔的沉積建造。盆地內發(fā)育的河流相砂巖為鈾礦的運移及富集提供了良好的空間，為后期的鈾成礦作用奠定了基礎。含礦目的層直羅組的物源來自于盆地北緣陰山山系大面積高含鈾的太古宙、新元古代變質巖和不同時代的花崗巖巖體，其巖石鈾含量多為（5～20）×10-6，可為直羅組鈾的初始富集提供充足的鈾源，同時也為后期鈾成礦提供一定的鈾源供給；此外，深部的油氣水也為直羅組提供了一定的鈾源。綜上所述，鄂爾多斯盆地北部具有良好的“構造-沉積建造-鈾源”條件，為鈾成礦奠定了基礎。

伊犁盆地南緣位于察布查爾山北部構造斜坡帶之上，構造單元上歸屬于伊寧凹陷南部斜坡帶，構造斜坡帶傾角5°～15°；盆地內自下而上發(fā)育3 套碎屑巖建造：中-上三疊統(tǒng)雜色碎屑巖建造、下-中侏羅統(tǒng)灰色含煤碎屑巖建造、上白堊統(tǒng)-第四系紅雜色碎屑巖建造，其中有利于砂巖型鈾礦的建造為下-中侏羅統(tǒng)灰色含煤碎屑巖建造，其次為中-上三疊統(tǒng)雜色碎屑巖建造；盆地南緣下-中侏羅統(tǒng)與上白堊統(tǒng)之間發(fā)育明顯的區(qū)域不整合，這為后期地下水的滲入改造提供了有利的構造條件；盆地南緣蝕源區(qū)發(fā)育的石炭-二疊紀的中酸性火山巖以及花崗巖等富有巖體為有利鈾源，巖石鈾含量多在（6～21）×10-6之間。

3.2 有利目標層的判別

有利砂巖型鈾成礦的目標層應具備如下基本條件：具有較穩(wěn)定的“泥-砂-泥”巖性結構、目的層本身鈾含量本底值相對較高、目的層形成后遭受較長時間或多階段后期改造（較長時間的剝蝕出露期、發(fā)育一定規(guī)模的氧化帶、具備完整的補-徑-排水動力體系）。通過對有利成礦區(qū)帶內潛在目標層巖性結構、沉積相、鈾源條件（內源）、后期改造條件的綜合分析及對比，可以實現(xiàn)找礦目標層的篩選和厘定。

鄂爾多斯盆地北部中侏羅統(tǒng)直羅組下段發(fā)育厚度較大的河流相砂體，分布范圍廣、連通性好，為含鈾含氧水的運移提供了良好的通道，是本區(qū)的主要含礦層位；直羅組上段為一套以泛濫平原沉積為主的粉砂、泥質沉積，厚度較大；直羅組下伏延安組頂部同樣為粉砂巖與泥巖互層沉積，使得直羅組與其下伏延安組頂部形成了良好的“泥-砂-泥”巖性組合。同時，直羅組物源為陰山山系鈾含量較好的花崗巖及變質巖，使得其本身鈾含量本底值相對較高，約為（7～15）×10-6。直羅組沉積后經歷了燕山構造運動，盆地東北緣的整體抬升導致直羅組出露地表，為含鈾含氧水的下滲提供了有利的構造條件［41］。

伊犁盆地南緣下-中侏羅統(tǒng)屬于斷陷盆地演化階段到坳陷盆地演化初期的沉積產物，主要發(fā)育沖積扇-扇三角洲-湖泊沉積體系、沖積扇-河流-（辮狀河/曲流河）三角洲-湖泊沉積體系，沖積扇、河流及三角洲相砂體發(fā)育，是尋找砂巖型鈾礦化的有利相帶；下-中侏羅統(tǒng)自下而上發(fā)育多組“泥（煤）-砂-泥（煤）”巖性組合，砂巖富含有機質、黃鐵礦等還原物質，且砂巖本底鈾含量較高，約為（5～13）×10-6；晚侏羅世以來的區(qū)域性擠壓構造背景以及干旱-半干旱性古氣候條件，為盆緣有利目標層出露近地表遭受地表含鈾含氧水的淋濾改造創(chuàng)造了有利條件。

3.3 有利鈾成礦砂體識別

基于對鄂爾多斯盆地北部及伊犁盆地南緣含礦目的層中成礦砂體的成分、發(fā)育規(guī)模、沉積環(huán)境、巖性結構、還原物質含量等特征的研究，總結了有利成礦砂體的識別標志，包括：有利的沉積環(huán)境、一定的規(guī)模和穩(wěn)定性、一定的還原容量、穩(wěn)定的頂?shù)装甯羲畬?、產狀平緩等。

1）產出于有利的沉積環(huán)境

砂體特征受其形成時的沉積環(huán)境控制，有利砂體多產于特定的沉積環(huán)境之中。其中，以三角洲環(huán)境下產出的分流河道砂體、潮濕氣候下的辮狀河和曲流河河道砂體是砂巖型鈾礦最重要的儲集空間。

2）具有一定的規(guī)模和穩(wěn)定性

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)厚度在20～100 m、含砂率大于0.6 的砂體有利于鈾礦的形成［42］。此外，砂體還應具有較好的側向連通性、穩(wěn)定的空間延伸性。砂體形態(tài)方面，泛連通狀或連續(xù)性好的帶狀砂體對鈾成礦有利。

3）具有一定的還原容量

砂體富含有機質、黃鐵礦、黏土礦物等還原性物質是鈾沉淀富集的有利條件。有機質含量在0.1%～3%的砂體有利于氧化帶型鈾礦化的發(fā)育，而有機質含量太低或太高，對鈾礦化的發(fā)育均不太有利［43］。一般情況下，潮濕古氣候下形成的砂體呈灰色，有機質含量較高，賦含黃鐵礦等還原性物質，對鈾成礦較為有利。而干旱-半干旱的古氣候條件下，容易形成紅色和雜色砂體，有機質含量低，還原容量小，不利于鈾礦化的形成。油氣等造成的次生還原砂體，常呈不均勻的綠色、灰綠色，具有較大的還原容量，也有利于鈾礦化的形成。

4）具有穩(wěn)定的頂、底板隔水層

砂體有穩(wěn)定的頂、底板隔水層對于砂巖型鈾成礦較為有利。砂體缺失頂、底板的隔水層，如泥巖、粉砂巖，則不利于氧化流體在地層間的氧化滲流作用。

5）產狀較平緩

沉積砂體在后期構造改造下形成一定的構造斜坡，統(tǒng)計表明坡度5°～10°對鈾礦化的形成有利，傾角大于20°的砂體一般不利于鈾成礦作用的發(fā)生。

鄂爾多斯盆地北部有利鈾成礦砂體主要表現(xiàn)為灰色，粒度分布范圍較廣，一般為細-粗砂巖，以辮狀河道或分流河道砂體為主。膠結程度較差，砂質疏松。含炭屑、黃鐵礦等還原性物質較多。納嶺溝鈾礦床和大營鈾礦床有利鈾成礦砂體的地球化學參數(shù)特征如下：U 平均含量為769.48×10-6（納嶺溝）和1 734.74×10-6（大營）；全巖S平均含量分別為0.15%（納嶺溝）和0.39%（大營）；Fe3＋/Fe2＋為0.80（納嶺溝）和1.10（大營），表現(xiàn)為弱還原-弱氧化的過渡環(huán)境；CaO 平均含量較高，為3.39%（納嶺溝）和6.06%（大營）；TOC平均含量分別為0.18%（納嶺溝）和0.59%（大營）；甲烷氣體平均含量分別為540 μL·kg-1（納嶺溝）和880 μL·kg-1（大營）。具有高U、高S、高TOC、高甲烷、高Ca、高Fe3＋/Fe2＋的特點，指示其經歷了較為復雜的地球化學 改造過程［44］。

伊犁盆地典型礦床有利鈾成礦砂體主要為三角洲平原亞相河道微相灰色、灰白色含礫中粗砂巖，砂巖膠結疏松、成巖度相對較低；砂巖中多賦含有機質及黃鐵礦等還原物質，氧化帶有機碳含量介于0.01%～0.05%，氧化還原過渡帶部位有機碳含量介于0.1%～2%之間，原生帶有機碳含量介于0.2%～2.8%之間；從氧化帶到原生帶，F(xiàn)e3＋/Fe2＋和U-Ra平衡系數(shù)由高到低，ΔEh 由低到高；砂巖中甲烷含量1.05～276.20 μL·kg-1；目的層砂巖C、H、O、S 同位素結果顯示，成礦流體與地表大氣降水以及沉積物有機質脫羧基作用有關。

3.4 層間氧化帶地化識別

鄂爾多斯盆地北部古層間氧化帶特征研究表明，該區(qū)直羅組砂巖中紫紅色砂巖為古氧化殘留砂巖，具有低U、低S、低TOC、高Ca、高Fe3＋/Fe2＋的特點，指示其代表了古氧化環(huán)境，且反映了高鈣質膠結程度是后期油氣無法對其進行二次還原改造的主要原因；綠色蝕變帶砂巖，具有低U、低S、低TOC、低Ca、低Fe3＋/Fe2＋的特點，反映其具有古氧化砂巖的特征，同時又具有還原性；礦化砂巖具有高U、高S、高TOC、高甲烷、高Ca、高Fe3＋/Fe2＋的特點，指示其經歷了較為復雜的地球化學改造過程；灰色原生砂巖具有低U、低S、低TOC、高甲烷、低Fe3＋/Fe2＋的特點，指示其具有較強的還原性［44］（圖5）。上述即為鄂爾多斯盆地北部古層間氧化帶不同分帶砂巖的地球化學指標，該指標的厘定深化了對本區(qū)古層間氧化帶發(fā)育特征及其對鈾成礦控制作用的認識，為進一步闡明本區(qū)古層間氧化帶砂巖型鈾礦成礦規(guī)律奠定了基礎。

4 遠景評價

在綜合分析鄂爾多斯盆地北部及伊犁盆地南緣成礦機理及成礦信息的基礎上，結合實際勘查進展，在兩片地區(qū)分別預測并優(yōu)選了多片鈾成礦遠景區(qū)，為后續(xù)勘查部署提供了直接參考依據(jù)。

圖5 鄂爾多斯盆地東北部后生蝕變分帶指標模式圖Fig.5 The epigenetic alteration index and zonation model in northeastern Ordos basin

4.1 鄂爾多斯盆地北部

該區(qū)下一階段的找礦方向應聚焦在以下3個方面：

1）已知礦床外圍：蘇臺廟－巴音烏素地段、新勝－南果－泊爾江海子－伊金霍洛旗一帶、庫計溝地段、農勝新－罕臺廟一帶，上述地段均具有有利砂巖型鈾礦的成礦地質信息顯示，可作為下一步找礦重點勘查區(qū)。

2）新區(qū)探索：杭錦旗以西的伊和烏素地段、腦高岱－亞斯圖地段、伊克烏素地段以及杭錦旗以南的道勞呼都格地段，根據(jù)最新資料研究與分析，認為上述新區(qū)段具有有利砂巖型鈾礦的成礦地質信息顯示，應加大對該地段的勘查力度。

3）新層位探索：通過對收集的石油鉆孔測井資料的分析，發(fā)現(xiàn)在伊和烏素、腦高岱－亞斯圖、伊克烏素的下白堊統(tǒng)中見有明顯的自然伽馬高異常顯示。此外，煤田系統(tǒng)鉆孔資料表明，延安組延一段的灰色砂巖中也見有鈾異常顯示，最新的鈾礦勘查也在延一段中發(fā)現(xiàn)鈾礦化現(xiàn)象，表明該層位具有一定的成礦前景。應進一步加大對上述兩個新層位的勘查及研究，拓展該區(qū)找礦空間。

4.2 伊犁盆地南緣

預測區(qū)主要集中分布以下地區(qū)：

1）郎卡－庫魯斯臺地段，地處伊犁盆地南緣中段的褶坳區(qū)，與伊犁盆地西段單斜區(qū)以及中西段過渡部位的蒙其古爾礦床具有相似的成礦動力學背景和鈾成礦條件。在郎卡－庫魯斯臺地段具有較為明顯的物化探異常指示信息，經鉆探查證，發(fā)現(xiàn)多個工業(yè)孔和礦化孔，顯示該區(qū)具有較好的找礦前景和資源潛力。

2）洪海溝－庫捷爾太外圍地段，位于伊犁盆地南緣西段，屬于穩(wěn)定構造斜坡帶繼承性疊加富集成礦。在洪海溝礦床的西北端發(fā)現(xiàn)有明顯的物化探異常指示信息，經鉆探查證，揭露到多段鈾礦化顯示，顯示該區(qū)具有較好的找礦前景，同時也為伊犁盆地南緣新層位（頭屯河組）的找礦勘查指明了方向。

5 結論

1）基于對鄂爾多斯盆地北部典型鈾礦床成礦特征及鈾富集機理的研究，進一步厘定了鈾成礦期次及成礦過程，即中侏羅世直羅早期的同沉積富集階段、中侏羅世直羅期的潛水氧化階段、早白堊世-始新世的古層間氧化階段、漸新世開始的還原性氣體再改造階段。

2）基于對伊犁盆地南緣蒙其古爾鈾礦床成礦特征的研究，構建了伊犁盆地南緣“中西段穩(wěn)定斜坡帶繼承性疊加富集成礦、中東段強構造改造背景下疊加改造成礦”的鈾成礦模式，將成礦大致分為富鈾基底形成及鈾源準備階段、含礦建造形成期及鈾的預富集階段、早期成礦階段、主成礦階段、后生疊加改造階段。

3）基于對鄂爾多斯盆地北部及伊犁盆地南緣砂巖型鈾礦成礦信息的研究，總結了以構造條件、沉積建造和鈾源條件為判別依據(jù)的砂巖型鈾礦有利成礦區(qū)帶及成礦環(huán)境的識別標志、以地層結構、沉積（微）相、鈾源（內源）、后期改造等多要素耦合的有利目標層識別標準、以砂體成因類型、發(fā)育規(guī)模、還原容量、地層巖性結構、地層構造條件等多要素耦合的有利成礦砂體判別標準以及鄂爾多斯盆地北部古層間氧化帶不同分帶砂巖的地球化學指標模式。

4）綜合分析鄂爾多斯盆地北部和伊犁盆地南緣成礦機理及成礦信息，結合最新的鈾礦勘查進展，在兩片研究區(qū)分別預測并優(yōu)選了鈾成礦遠景區(qū)，進一步拓展了兩片研究區(qū)的找礦空間。