李 彤，俞礽安，楊桐旭，司慶紅，朱 強(qiáng)，彭勝龍,5

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.中鋼集團(tuán)天津地質(zhì)研究院有限公司，天津 300181；3.中國地質(zhì)科學(xué)院，北京 100037；4.中國地質(zhì)大學(xué)，武漢 430074；5.內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局，呼和浩特 010000)

二連盆地位于內(nèi)蒙古的中北部地區(qū)，整體呈北東向和北北東或北東東向展布。盆地內(nèi)部發(fā)育油氣、煤炭以及鈾礦等能源礦產(chǎn)，是我國北方地區(qū)重要的能源與資源戰(zhàn)略產(chǎn)區(qū)，同時也是我國重要的中新生代砂巖型鈾礦基地之一，目前在二連盆地發(fā)現(xiàn)了巴彥烏拉、賽漢高畢、哈達(dá)圖等多個砂巖型鈾礦床[2-4,6,9,10,11,22,39,42]。

川井坳陷位于二連盆地西部，東西向展布。處于華北地臺和內(nèi)蒙中部地槽褶皺帶的過渡部位，槽臺分界線為經(jīng)由巴音前達(dá)門-川井-白云鄂博一線的大斷裂。川井坳陷又分為五個次級構(gòu)造單元，分別為坳陷北部的白音查干、桑根達(dá)來凹陷和南部的包龍凹陷，坳陷中部的巴音杭蓋和白彥花凸起。白彥花研究區(qū)地形南高北低，起伏變化不大。南部為山前波狀傾斜平原，北部為古生代基巖構(gòu)成的低山丘陵區(qū)[31]。川井坳陷內(nèi)鈾礦勘察工作始于1995年，僅在南部達(dá)圖凹陷發(fā)現(xiàn)工業(yè)鈾礦化，其余地區(qū)存在一些礦化異常，但未取得明顯找礦突破[14,24]。根據(jù)二連盆地后生改造作用的特征分析，認(rèn)為盆地川井坳陷西緣、南緣，騰格爾凹陷、烏蘭察布凹陷等具有良好的成礦遠(yuǎn)景[26]。學(xué)者認(rèn)為川井坳陷在早白堊世-晚白堊世差異性沉降、整體隆升等構(gòu)造作用對于用成礦富集的影響[28]，對于川井坳陷的砂巖型鈾礦成礦作用提供了理論借鑒。學(xué)者提出白彥花凸起與凹陷緩傾斜坡帶是古河道砂巖型鈾礦的成礦有利區(qū)[19]，為川井坳陷砂巖型鈾礦的找礦部署提供了思路。

二連盆地川井坳陷的地質(zhì)研究程度較低，前人主要是針對川井坳陷的白音查干凹陷油氣相關(guān)的內(nèi)容開展研究[12,18,34,36,38]。受限于川井坳陷前期鈾礦找礦成果不理想，對川井坳陷的鈾礦研究工作相對不足，主要是針對川井坳陷的構(gòu)造演化和成礦地質(zhì)條件開展了一定研究[14,19,27,30]。

白彥花鈾礦為近幾年中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心利用煤田鉆孔資料進(jìn)行“二次開發(fā)”，結(jié)合物探、遙感信息多要素解譯等方法，取得重要找礦進(jìn)展的地區(qū)，亟需開展該區(qū)成礦地質(zhì)條件分析。本文通過描述鈾礦體地質(zhì)特征、礦石地球化學(xué)質(zhì)量特征、礦區(qū)沉積相特征等，探討其成礦地質(zhì)條件、控礦因素和找礦標(biāo)志，為二連盆地川井坳陷的后續(xù)工作部署和成礦理論研究提供了重要借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

二連盆地的一級構(gòu)造劃分為北部斷陷帶、中央隆起帶和南部斷陷帶；二級構(gòu)造劃分為五個坳陷和一個隆起，即馬尼特坳陷、烏蘭察布坳陷、川井坳陷、騰格爾坳陷和烏尼特坳陷以及蘇尼特隆起（圖1）。川井坳陷經(jīng)歷了多期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動[42]，根據(jù)盆地構(gòu)造和沉積體系,前人將盆地中新生代構(gòu)造演化劃分成4個階段：三疊紀(jì)擠壓隆起階段、侏羅紀(jì)構(gòu)造轉(zhuǎn)換階段、白堊紀(jì)斷裂盆地發(fā)展消亡階段、新生代走滑-擠壓隆升階段[43]。川井坳陷呈近東西向展布，處于華北地臺和內(nèi)蒙中部地槽褶皺帶的過渡部位，槽臺分界線為經(jīng)由巴音前達(dá)門-川井-白云鄂博一線的大斷裂（圖2）。川井坳陷基底分割性強(qiáng)，區(qū)內(nèi)部深大斷裂主要以周邊控盆斷裂為主，北部的西拉木倫-索侖山-扎嘎烏蘇大斷裂、南部白云鄂博-川井-巴音前達(dá)門大斷裂，西部白音查干斷裂。坳陷東部與二連盆地烏蘭察布坳陷相連，西部為狼山-寶音圖隆起帶，南部為陰山隆起帶，北部為索倫山隆起帶。

圖1 二連盆地構(gòu)造分區(qū)圖(據(jù)參考文獻(xiàn)：[45]改)Fig.1 Structural zoning map of Erlian Basin(according to the reference[45]changed)

圖2 川井坳陷地質(zhì)構(gòu)造圖(據(jù)參考文獻(xiàn)：[33]改)Fig.2 Structural zoning map of Chuanjing depression(according to the reference[33]changed)

前人研究顯示，基底構(gòu)造對沉積盆地形成過程以及演化有重要作用，在討論盆地構(gòu)造時是密不可分的條件[5]。盆地基底地層由上元古界、古生界、新古生界、加里東-燕山期侵入巖以及變質(zhì)巖、火山碎屑巖等為主。在伸展盆地背景下，多期次疊加構(gòu)造的基底斷裂帶是構(gòu)造的薄弱帶，在盆地伸展作用下基地的先存斷裂控制著坳陷的形成、發(fā)育演化過程。川井坳陷存在兩種地層分區(qū)單元，坳陷中部以及北部地區(qū)屬于二連盆地地層分區(qū)，下白堊統(tǒng)沉積蓋層白彥花群，坳陷南部屬于陰山地層分區(qū)，下白堊統(tǒng)沉積蓋層李三溝組和固陽組[33]。坳陷內(nèi)地層賽漢組可分為賽漢組上段、下段，經(jīng)鉆探證實(shí)，賽漢組上段為主要找礦目的層，沉積體系為沖積扇-辮狀河及三角洲-湖沼，砂體廣泛發(fā)育，含礦部位主要在河床滯留、心灘和邊灘砂體[30,31]?？v觀整個川井坳陷，基底以及周邊蝕源區(qū)的鈾源豐富，部分變質(zhì)巖系、華力西中、晚期及燕山期酸性、中酸性侵入巖鈾含量較高，鈾遷出明顯，可為目的層砂體中鈾的預(yù)富集及后生成礦提供豐富的鈾源。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 含礦地層及沉積巖性特征

盆地蓋層從下而上發(fā)育中下侏羅統(tǒng)阿拉坦力群（J1-2al）、下白堊統(tǒng)阿爾山組（K1a）、騰格爾組（K1t）和賽漢組（K1s）、上白堊統(tǒng)二連組（K2er）、始新統(tǒng)伊爾丁曼哈組（E2y）、中新統(tǒng)通古爾組（N1t）和第四系（Q）地層[25,26,42]。下白堊統(tǒng)賽漢組（K1s）為斷坳盆地振蕩上升階段接受的一套灰色碎屑巖、泥質(zhì)巖沉積，是研究區(qū)內(nèi)主要的賦礦地層，單層砂體厚度一般為30～60 m，局部厚達(dá)130 m，底部與下白堊統(tǒng)騰格爾組呈不整合接觸。該層是一套富含有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦等還原介質(zhì)的含煤巖系，沉積體系主要是由沖積扇-辮狀河-湖泊相沉積組成，砂體在各個沉積相中均有分布，辮狀河相中分布最為廣泛（表1）。

表1 川井坳陷蓋層巖性特征表Table 1 Lithology characteristics of cap rock in Chuanjing depression

目前根據(jù)二連盆地多處坳陷鉆孔資料，把賽漢組分為兩段，上部將其命名為上含煤段，下部將其命名為砂礫巖段[35]，白彥花地區(qū)賽漢組上段以黃色、雜色層與其上的二連組紅層相區(qū)分，主體由辮狀河道、分流河道等多期次沉積構(gòu)造，形成分布廣泛且較為穩(wěn)定的砂體，河道特征明顯上覆蓋層為新近系紅色泥巖，下為賽漢組下段泥巖、褐煤等（圖3a）；賽漢組下段以灰色粉砂巖、砂礫巖夾泥巖，中部綠灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖和褐煤層。下段出現(xiàn)深灰色頁巖界面作為與騰格爾組的界面。砂體廣泛發(fā)育，巖石中富含有機(jī)質(zhì)、炭化植物碎屑、黃鐵礦等還原介質(zhì)（圖3b），該層是本區(qū)砂巖型鈾礦找礦的主要目的層。

圖3 白彥花礦區(qū)含礦地層綜合柱狀圖(a)；主要鉆孔礦段巖心圖(b)Fig.3 comprehensive histogram of ore bearing strata in Baiyanhua mining area(a)；Core map of main borehole ore section(b)

2.2.構(gòu)造特征

區(qū)內(nèi)周邊的控盆斷裂均為盆緣基底斷裂，控制著白音查干和桑根達(dá)來凹陷內(nèi)基底以及蓋層的沉降。新構(gòu)造運(yùn)動影響了桑根達(dá)來凹陷的北部，蓋層內(nèi)發(fā)育EW向斷層，其北側(cè)地層逐漸抬升使得賽漢組地層出露地表，而南側(cè)賽漢組的頂板埋深大于300 m。川井坳陷受到地質(zhì)作用影響，基底分割性強(qiáng)，在形成斷陷盆地時期，區(qū)內(nèi)沉積相主要為三角洲以及湖泊相，這一期間形成的地層廣泛發(fā)育有機(jī)質(zhì)，是尋找煤和油氣資源的有利目的地層，前人在桑根達(dá)來凹陷發(fā)現(xiàn)煤礦，在西部白音查干凹陷中發(fā)現(xiàn)了達(dá)爾其油田和桑和油田[37]。在賽漢組沉積時期，也就是盆地?cái)嗔眼晗輹r期，主要受控于東西向斷裂構(gòu)造。

根據(jù)煤田鉆孔資料所見基底深度和地層垂向變化特征，以及煤田勘查二維地震資料解釋成果，表現(xiàn)為坳陷南北兩側(cè)的盆緣斷裂，控制著坳陷的形成。此期間地質(zhì)構(gòu)造活動相對減弱，為礦產(chǎn)沉積作用提供良好的空間。川井坳陷的中部分布白彥花凸起帶，結(jié)合地震剖面可以清晰的看出凸起帶的北側(cè)整體為單斜構(gòu)造，局部發(fā)育微復(fù)式向斜構(gòu)造（圖4），在基底的基礎(chǔ)上廣泛接受中生代白堊系地層的沉積，其形成早期地層逐漸填平補(bǔ)齊，在上部形成了含煤巖層和白堊系上統(tǒng)蓋層，南、北兩側(cè)均受到盆緣東西向同沉積斷裂的控制。白彥花凸起和桑根達(dá)來凹陷蘇海布龍地區(qū)，沉積物大量供給，原有盆地被改造逐漸形成古河谷地貌，由此發(fā)育沖積扇-辮狀河沉積體系。在盆地坳陷時期形成斜坡帶、沖積扇-辮狀河-三角洲相沉積，地層內(nèi)“泥-砂-泥”體系為盆地內(nèi)鈾成礦提供了的良好的儲存空間。

圖4 白彥花地區(qū)2-2’地震剖面Fig.4 2-2” Seismic Profile in Baiyanhua Area

2.3 沉積相特征

通過鉆孔資料顯示，研究區(qū)賽漢組主要存在扇三角洲、辮狀河三角洲、濱淺湖-深湖相。扇三角洲劃分為三角洲平原相、三角洲前緣相、前三角洲相三層結(jié)構(gòu)，整個沖積扇相由洪水沖刷而形成，主要發(fā)育在巴音杭蓋凸起至坳陷內(nèi)部沉積中心的斜坡構(gòu)造帶上，斜坡帶上地勢起伏大，沉積物物源豐富，主要沉積物以礫巖、砂礫巖夾雜泥巖為主，沉積物砂礫巖分選程度差，磨圓程度低，呈棱角-次棱角狀，從扇根到扇端，粒度由粗到細(xì)，厚度由厚到薄。扇相垂向上屬于上粗下細(xì)的正旋回結(jié)構(gòu)層，平面上具有分布范圍局限、相變快、主以牽引流，重力流為輔的沉積構(gòu)造特征，扇中粗碎屑堆積物近似于半圓錐狀或扇狀，與湖岸線近似垂直，由凸起向坳陷內(nèi)部方向展布。區(qū)內(nèi)辮狀河三角洲相由辮狀河三角洲平原、前緣以及前三角洲相組成，主要發(fā)育在區(qū)內(nèi)斷陷帶的緩坡處，整體比較寬緩，相體規(guī)模較大，廣泛分布辮狀河道以及辮狀河三角洲平原，主要沉積物以大量不同粒度的砂體為主，一般發(fā)育1～5層砂體，多數(shù)為2～3層，單層砂體厚度一般為30～60 m，局部厚達(dá)130 m。泥巖多呈透鏡體狀，厚度薄、不穩(wěn)定。在沉積相過渡階段，巖性由粗變細(xì)，單層厚度逐漸減薄，沉積構(gòu)造由不規(guī)則的塊狀、楔狀層理過渡至平行或板狀層理，反映了沉積動力逐漸減弱的程度。濱淺湖-深湖相主要分布在坳陷內(nèi)的沉積中心，由沖積扇近緣搬運(yùn)后匯聚沉積而形成，平面上呈舌狀展布，垂向上粉砂巖與泥巖互層，體現(xiàn)為厚層泥巖夾薄層砂巖的特征。據(jù)1-1’鉆孔連井剖面圖顯示，賽漢組地層從下到上依次發(fā)育前三角洲、三角洲前緣、三角洲平原相，辮狀河三角洲砂體較為發(fā)育（圖5）。

3 礦體與礦石特征

3.1 礦體特征

白彥花鈾礦主要賦存于白堊系下統(tǒng)賽漢組上段砂巖中，平面上總體呈近北西向展布，工作區(qū)地層整體西高東低，構(gòu)造總體形態(tài)為向東傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角小于10°，與區(qū)內(nèi)地質(zhì)體構(gòu)造展布方向基本一致。礦體埋深123～190 m，埋藏較淺；礦體品位為0.016%～0.092%，平均值為0.045 8%；厚度2.6～5.2 m，平均值為4.44 m；平米鈾量為1.24～5.01 kg/m2；含礦巖性為賽漢組灰黑色、灰色含礫粗砂巖。鉆孔初步控制礦體走向6.4 km，呈北西向展布，寬度200～800 m。礦體垂向上位于賽漢組的上部灰色砂巖中，礦體產(chǎn)狀相對平緩（圖5）。該區(qū)發(fā)育1層礦體，局部為兩層，礦體埋深在146.75～196.75 m之間，平均埋深174.25 m。礦體埋深受地形及地層產(chǎn)狀影響較為明顯，總體上有西向東、北向南埋深逐漸加大的規(guī)律，礦體整體向西傾斜，富集與隆起帶邊緣的凹陷地區(qū)空間關(guān)系非常密切。礦段炭屑、黃鐵礦發(fā)育，與鈾的空間關(guān)系密切（圖6）。

圖5 白彥花地區(qū)1-1’鉆孔連井剖面圖Fig.5 1-1’connection profile of boreholes in the Baiyanhua area

圖6 鉆孔含礦目的層含黃鐵礦（a）碳屑砂巖巖石照片（b）Fig.6 photos of pyrite bearing(a)carbonaceous sandstone core in the ore bearing target layer(b)

3.2 礦石特征

礦石類型主要是呈疏松狀以及較疏松狀。礦石礦物成分化學(xué)特征顯示，礦石工業(yè)類型為含細(xì)碎屑巖礦石，礦石中碎屑物平均含量為81.5%，碎屑物成分主要是石英、長石以及少量的黑云母和不透明礦物（圖7a、b）。碎屑物粒徑為0.5～2 mm的中、粗砂巖占比約為55%～70%左右，粒徑0.06～0.5 mm的細(xì)、中砂巖占比較低且磨圓較差，呈棱角以及次棱角狀、泥質(zhì)膠結(jié)，多填充填隙物。填隙物主要成分為絹云母、硅質(zhì)膠結(jié)、泥質(zhì)膠結(jié)、鈣質(zhì)膠結(jié)物為主，多以碎屑集合體或彎曲片狀交叉分布在碎屑顆粒物之間。礦石地球化學(xué)特征以含SiO2、Al2O3、Fe2O3為主（表2），其他氧化成分含量較少。礦石成分中CaO含量增高，SiO2含量相應(yīng)減小。礦石平均燒失量為5.25%，說明礦石中有機(jī)質(zhì)含量較高，自身吸附能力及還原能力較強(qiáng)。研究區(qū)礦床中的鈾以吸附形式為主，被煤、巖屑等其它礦體所吸附。將所采部分巖石樣品磨制光片，在顯微鏡下仔細(xì)觀察其中結(jié)構(gòu)構(gòu)造（圖7c），鈾礦物以鈾石為主，主要賦存于礦化砂巖的填隙部位及碎屑物或礦物的解理中，交代黃鐵礦、炭屑等，樣品中黃鐵礦多見膠狀結(jié)構(gòu)；其余分散的鈾被砂巖填隙物中的粘土礦物、碎屑物和礦物顆粒表面或裂隙面吸附。

圖7 礦石砂狀結(jié)構(gòu)顯微圖及電子探針下鈾礦物分布特征圖Fig.7 Micrograph of Sand like Structure of Ore and Distribution Characteristics of Uranium Minerals under Electron Probe

表2 部分樣品鈾礦物主要成分表Table 2 Main composition of uranium minerals in the sample

3.3 蝕變類型

巖石的顏色、碳質(zhì)碎屑、黃鐵礦等自生礦物的后生變化現(xiàn)象及變化程度，是進(jìn)行后生蝕變研究的主要標(biāo)志[15]，研究區(qū)礦化蝕變類型主要包括黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、黏土化等。黃鐵礦化主要發(fā)育在灰-灰綠色砂巖或泥巖中，顆粒細(xì)小，多以膠結(jié)物形式產(chǎn)出，少部分呈分散狀、浸染狀，近礦部分含量明顯增高，與鈾礦化關(guān)系密切。褐鐵礦化發(fā)育在黃色及灰綠色砂體中，呈結(jié)核狀、孔隙式膠結(jié)物狀，與成礦作用無明顯關(guān)系。黏土化主要表現(xiàn)為長石的高嶺土化、伊利石化和絹云母化，分布較廣泛。氧化帶巖石呈紅色、黃色或雜色，有機(jī)質(zhì)含量低，甚至缺失，常見到巖石內(nèi)植物碎屑表面氧化成黃色或深棕色，內(nèi)部為煙灰色；含鐵礦物均已氧化，出現(xiàn)褐鐵礦化、赤鐵礦化等現(xiàn)象，同時見有含鐵云母在氧化作用下出現(xiàn)紅色或黃色星點(diǎn)，部分地段菱鐵礦含量較高；砂巖中的長石發(fā)生高嶺土化，膠結(jié)物由于水解作用而發(fā)生綠泥石化和碳酸鹽化等蝕變。

4 巖石地球化學(xué)特征

還原介質(zhì)是砂巖型鈾成礦必不可少的條件,其富集部位通常在氧化-還原過渡帶，鈾富集成礦將活化的U6+還原成穩(wěn)定的U4+鈾礦物，因此砂巖型鈾成礦需要還原劑才能使變價反應(yīng)發(fā)生，儲層中的油氣等資源可以為這種特殊環(huán)境提供所需的氧化-還原劑[19,20]。對研究區(qū)59件礦化段灰色砂巖樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，取砂巖中各元素的幾何平均數(shù)，得到如下結(jié)果（表3）?？梢钥闯?，有機(jī)炭在砂巖型鈾礦石中略高，可為鈾沉淀提供還原介質(zhì)，砂巖型鈾礦石中S全和S2-均遠(yuǎn)高于不含礦巖石，指示深部烴類氣體的離散參與了鈾沉淀的過程，其中砂巖礦石中明顯較高的CO2含量也證實(shí)了深部流體參與了這一過程，顯示了較好的還原條件（圖8）。

圖8 研究區(qū)砂巖環(huán)境指標(biāo)柱狀圖Fig.8 histogram of sandstone environmental indicators in the study area

表3 研究區(qū)砂巖環(huán)境指標(biāo)特征值分析結(jié)果表Table 3 analysis results of characteristic values of sandstone environmental indicators in the study area

白彥花賽漢組砂巖主量元素含量見表4，含量偏高的化學(xué)成分有：SiO2、AL2O3、K2O等，SiO2變化范圍在56.67%～78.53%之間，平均值為66.60%，AL2O3變化范圍在12.44%～17.64%之間，平均值為15.83%，說明主要礦物為石英、長石，含巖屑礦物較為發(fā)育；SiO2/Al2O3為3.21～6.3，平均4.33，K2O含量總體比Na2O高，說明鉀長石或含鉀礦物也較多，反映了該區(qū)賽漢組巖石碎屑主要來自于富鈾的花崗質(zhì)巖石中。Al2O3/（CaO+Na2O）的值為4.45～8.12，平均值為6.08，反映了研究區(qū)穩(wěn)定組分的相對含量較高。研究區(qū)稀土元素含量（ΣREE）為97.91×10-6～273.22×10-6，平均值為164.14×10-6;輕稀土元素含量（ΣLREE）為85.78×10-6～202×10-6，平均值為136.4×10-6；重稀土元素含量（ΣHREE）為12.13×10-6～71.22×10-6，平均值為27.74×10-6。LREE/HREE為2.83～12.14，（La/Yb）N為1.73～16.93，平均值為9.11，說明輕稀土元素（LREE）富集，且輕重稀土分異比較明顯。δEu為0.35～0.57，平均值為0.42，Eu具有明顯的負(fù)異常。

表4 研究區(qū)樣品地球化學(xué)數(shù)據(jù)Table 4 Geochemical data of samples in the study area

5 控礦因素和找礦標(biāo)志

5.1 控礦因素

根據(jù)前文所述區(qū)域地質(zhì)特征，結(jié)合近年來的調(diào)查成果，認(rèn)為研究區(qū)位于川井拗陷相對穩(wěn)定的構(gòu)造斜坡帶，構(gòu)造運(yùn)動為區(qū)內(nèi)賽漢組砂的穩(wěn)定發(fā)育創(chuàng)造了有利的外在條件；侏羅世至白堊世古氣候的轉(zhuǎn)變，干旱-半干旱的條件下，使得砂體碎屑物中的鈾發(fā)生淋濾、活化、遷移等一系列轉(zhuǎn)變，含鈾含氧水滲入，使得鈾沉淀并且富集成礦。研究區(qū)內(nèi)具備有利的鈾成礦控礦條件。

（1）含礦地層結(jié)構(gòu)

盆地沉積巖的“紅-黑巖系”地層結(jié)構(gòu)是砂巖型鈾礦成礦的重要條件之一。紅色巖系為砂巖型鈾礦提供成礦流體運(yùn)移與物質(zhì)交換空間，尤其為鈾的物質(zhì)溶出、遷移提供了環(huán)境；黑色巖系為鈾礦物質(zhì)運(yùn)移、流動，特別是物質(zhì)儲存創(chuàng)造了還原條件[7,16]。賽漢組地層是一套富含有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦等還原介質(zhì)的含煤巖系，其沉積體系以沖積扇-辮狀河-湖相為主，尤其是辮狀主河道發(fā)育區(qū)，具有較寬、較深、動能較強(qiáng)的特點(diǎn)，形成規(guī)模大、非均質(zhì)性較強(qiáng)的砂體，易于形成優(yōu)質(zhì)儲層。研究區(qū)內(nèi)的賽漢組主要存在扇三角洲、辮狀河三角洲和濱淺湖相。尤其以白彥花隆起帶邊部賽漢組上段河道砂體發(fā)育穩(wěn)定，成巖固結(jié)程度低、孔隙性相對較好，灰黑色泥炭質(zhì)還原介質(zhì)發(fā)育，“紅-黑巖系”地層特征明顯，空間上砂巖型鈾礦易產(chǎn)于紅層與黑色巖層之間的砂體內(nèi)，地層結(jié)構(gòu)有利于鈾的沉淀和富集。

（2）區(qū)域控礦構(gòu)造條件

川井坳陷東部桑根達(dá)來和包龍凹陷之間的白彥花中央隱伏隆起帶從三疊紀(jì)開始逐漸隆升暴露地表[19]，長期遭受風(fēng)化剝蝕，并逐漸控制賽漢塔拉組的沉積。二連組沉積后，川井坳陷受太平洋板塊的俯沖，大興安嶺隆起的影響，坳陷由東向西，整體抬升，二連組、賽漢塔拉組上段在坳陷東部遭受剝蝕，直接出露賽漢塔拉組下段及騰格爾組，形成蘇海布龍-桑根達(dá)來或白彥花凸起大型剝蝕窗口[19]，彭云彪等（2018）認(rèn)為蘇海布龍構(gòu)造天窗酸性巖體發(fā)育，鈾源條件好，是作為提供含氧含鈾水的補(bǔ)給區(qū)，順剝蝕窗口向西部白音查干凹陷和東部桑根達(dá)來凹陷發(fā)育大型潛水-層間氧化；其發(fā)揮的作用類似于松遼盆地錢家店鈾礦的白興吐凸起，都是作為鈾礦的有利構(gòu)造賦存部位；而劉武生等（2005）認(rèn)為由于蘇海布龍構(gòu)造窗面積小，鈾源不足以及水動力條件不夠，不可能形成工業(yè)鈾礦體[30]。

本次研究新發(fā)現(xiàn)的鈾礦體并不完全受層間氧化作用控制，鈾礦體的空間分布并不都在前人劃分的氧化還原過渡帶中，鈾礦體的走向?yàn)榻鼥|西向或北北西向，并不是平行于隆起帶的近南北方向。結(jié)合收集的煤田勘查鉆孔資料，發(fā)現(xiàn)鈾礦化體的頂部氧化黃色層呈大面積分布，并未發(fā)現(xiàn)明顯的橫向顏色分帶特征。因此，本次認(rèn)為蘇海布龍構(gòu)造天窗不是單獨(dú)作為白彥花鈾礦鈾源的補(bǔ)給區(qū)，而中部的白彥花凸起的花崗巖地質(zhì)體為白彥花鈾礦的形成同樣提供了物源和鈾源條件。

（3）砂體發(fā)育特征

白彥花研究區(qū)賽漢組上段砂體厚度為15～75 m，由西向東展布且厚度逐漸減薄。區(qū)內(nèi)鉆孔的見礦性質(zhì)與賽漢組砂體厚度分布以及古河道兩側(cè)砂體由厚變薄的過渡部位呈正相關(guān)關(guān)系。研究區(qū)主要含礦層位為賽漢組上段，頂部巖性以黃色、雜色層為主，主體受到沉積構(gòu)造多期次改造，形成分布廣泛且較為穩(wěn)定的砂體，上覆蓋層為新近系和二連組紅色泥巖，賽漢組下段巖性以灰色粉砂巖、砂礫巖夾泥巖，中部綠灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖和褐煤層為主。礦區(qū)蝕變類型主要包括黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、黏土化等。灰-灰綠色砂巖或泥巖中常見黃鐵礦化，顆粒細(xì)小,呈膠結(jié)物形式產(chǎn)出，近礦部分含量增高,說明砂巖中還原作用較強(qiáng)，整體砂巖成熟度及形狀特征具備后生成礦的巖性條件。

（4）油氣等還原性氣體加入

整個川井坳陷內(nèi)，騰格爾組是主要的儲存油氣資源的地層，經(jīng)鉆孔勘探證實(shí)，區(qū)內(nèi)騰格爾組基底先存的含烴流體以及深部循環(huán)鹵水豐富，上覆沉積層厚度增加，導(dǎo)致了地層被壓實(shí)，從而加速了孔隙水向流體超壓較小的地方的排出，驅(qū)動了流體經(jīng)過沉積作用以及區(qū)域構(gòu)造斷裂，向盆地淺部運(yùn)移，賽漢組地層遭到油氣還原作用，形成良好的還原環(huán)境。其次，在桑根達(dá)來凹陷，賽漢組同樣具有非常好的生油、儲油條件，石油部門己在該區(qū)勘探落實(shí)了桑合、達(dá)爾其等油田[13,20,23,41,44]。在砂巖中，偶見油斑或油砂，黃色、紅色砂巖中見黃綠色斑點(diǎn)或條帶，可見地層還原劑較豐富，可為含氧含鈾水中鈾的沉淀富集提供足夠的還原劑，有利于地層后期成礦作用的進(jìn)行。

5.2 找礦標(biāo)志

（1）構(gòu)造標(biāo)志：川井坳陷地質(zhì)體以基底作為基礎(chǔ)，在基底凹陷長軸方向上發(fā)育白彥花隆起帶，礦體位于隆起的邊緣，具有穩(wěn)定的構(gòu)造斜坡帶，其產(chǎn)出規(guī)模大，延伸穩(wěn)定，為潛水或?qū)娱g氧化帶作用提供了有利構(gòu)造條件。

（2）鈾源標(biāo)志：蝕源區(qū)具有良好含鈾建造，蝕源區(qū)鈾源豐富。

（3）地層標(biāo)志：含礦目的層富含炭質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，含鈾量高。賽漢組發(fā)育一定規(guī)模的灰色砂礫巖、粗砂巖、細(xì)砂巖等巖石，賽漢組上段砂體含鈾量可達(dá)（5～8）×10-6。河道砂體發(fā)育穩(wěn)定，成巖固結(jié)程度低、孔隙性相對較好，灰黑色泥炭質(zhì)還原介質(zhì)發(fā)育，“紅-黑巖系”地層結(jié)構(gòu)特征明顯。

（4）水動力標(biāo)志：煤田鉆孔測井顯示了較多放射性異常，含礦地層存在明顯的承壓水，具有古補(bǔ)給區(qū)、逕流區(qū)、排泄區(qū)地下水水動力機(jī)制；鈾礦體產(chǎn)于河道內(nèi)流體動力條件改變部位，可有針對性地尋找?guī)r質(zhì)疏松、河道交匯、變寬、拐彎等部位，對于砂巖型鈾礦體具有良好的指示作用。

（5）沉積相標(biāo)志：鈾礦化產(chǎn)于賽漢組上段，賽漢組地層從下到上依次發(fā)育前三角洲、三角洲前緣、三角洲平原相，辮狀河三角洲相，成礦地段目的層明顯受辮狀河三角洲沉積相控制，礦體主要產(chǎn)于辮狀河砂體中，且該類砂體分布相對穩(wěn)定、厚度適中，具備鈾成礦有利地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

6 結(jié)論

（1）川井坳陷白彥花鈾礦體主要賦存于白堊系下統(tǒng)賽漢組上段灰色砂巖中，平面上總體呈現(xiàn)北西向展布，礦體埋深受地形及地層產(chǎn)狀影響較為明顯，總體上礦體鈾礦化分布較均勻。礦石類型主要是呈疏松狀以及較疏松狀，工業(yè)類型為含細(xì)碎屑巖礦石；礦石有機(jī)質(zhì)含量較高，吸附、還原能力較強(qiáng)。

（2）研究區(qū)以吸附態(tài)鈾為主，被煤、巖屑等其它礦體所吸附。鈾礦物以鈾石為主，賦存于礦化砂巖的填隙部位及碎屑物或礦物的解理中，交代黃鐵礦、炭屑等；其余分散的鈾被砂巖填隙物中的粘土礦物、碎屑物和礦物顆粒表面或裂隙面吸附。

（3）利用煤田測井資料“二次開發(fā)”方法和地球物理、遙感綜合解譯在二連盆地西部白彥花地區(qū)取得較好的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)了砂巖型鈾工業(yè)礦體，擴(kuò)大了二連盆地川井拗陷砂巖型鈾礦的找礦空間，為二連盆地西部進(jìn)一步鈾礦找礦部署和鈾資源潛力評價工作提供基礎(chǔ)資料和借鑒。