劉武生，李子穎，劉持恒，紀(jì)宏偉，李西得

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

近年來(lái)，二連盆地古河道型鈾礦取得重大突破，鈾成礦作用也進(jìn)行了較深入研究，基于地表含氧含鈾水滲入鈾成礦理論，逐漸建立了二連盆地中部以賽漢晚期古河道為成礦場(chǎng)所，通過(guò)側(cè)向（谷坡）或順向（河道走向）或垂向（“天窗”）的含氧含鈾水的補(bǔ)給，與容礦砂巖發(fā)生水-巖作用，形成以“天窗”為補(bǔ)給區(qū)的潛水氧化帶型鈾礦化，以側(cè)向（谷坡）為補(bǔ)給區(qū)的潛水-層間氧化帶型鈾礦化，以順向（河道走向）為補(bǔ)給區(qū)的層間氧化帶型鈾礦化，建立了建造間式古河道型鈾成礦模式［1-8］，總結(jié)了鈾源、古河道規(guī)模、氧化帶前鋒線三位一體關(guān)鍵控礦要素。然而，在哈達(dá)圖、賽漢高畢鈾礦床中，鈾礦化受連通騰格爾組的斷裂、礦化懸空于黃色砂體間受灰色砂體控制等現(xiàn)象難以解釋。李子穎等［9］以哈達(dá)圖鈾礦床為典型，提出了一種新的鈾成礦作用：滲出成礦作用，其是與層間滲入成礦作用大相徑庭的新觀點(diǎn)。受此新思路影響，本文以賽漢高畢鈾礦床為突破口，以基于賽漢高畢鈾礦床成礦環(huán)境、礦石礦物特征分析、鈾成礦作用探討，提出賽漢高畢鈾礦床主要為滲出成礦作用的結(jié)果，結(jié)合建造間古河道特點(diǎn)，構(gòu)建賽漢高畢式鈾成礦模式，提練關(guān)鍵控礦要素，為區(qū)內(nèi)鈾礦勘查提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

賽漢高畢鈾礦床位于天山-興蒙造山系二連盆地烏蘭察布坳陷東北部的準(zhǔn)寶力格凹陷中，緊鄰馬尼特坳陷（圖1）。北部為巴音寶力格隆起，南側(cè)與塔木欽隱伏二疊紀(jì)花崗巖巖體（γP）傾伏方向相連。二疊紀(jì)花崗巖鈾含量為（3.7～9.4）×10-6，釷含量一般為（11.2～45.9）×10-6，鈾釷比為2.5～10.5。經(jīng)計(jì)算花崗巖的原始鈾含量達(dá)（17.8～19.5）×10-6，鈾活化遷移達(dá)49%～57%［10］，說(shuō)明本類(lèi)巖石為盆地內(nèi)沉積層提供過(guò)豐富鈾源，造就準(zhǔn)寶力格凹陷中不同層位中的鈾含量均大于5.0×10-6。礦床內(nèi)揭露地層主要有下白堊統(tǒng)騰格爾組（K1t）、賽漢組上段（K1s2）、賽漢組下段（K1s1）和古近系伊爾丁曼哈組（E2y），其中賽漢組上段為鈾含礦層，為一套半干旱古氣候條件下沉積的曲流河沉積體系，泥巖整體呈紅色，砂巖呈黃色、灰綠色夾灰色，鈾礦化賦存于灰色碎屑巖中（圖2）。

圖1 二連盆地賽漢高畢鈾礦床構(gòu)造位置略圖Fig.1 Structural position of Saihan Gobi uranium deposit in Erlian Basin

圖2 賽漢高畢鈾礦床SZK0-16 鉆孔賽漢組上段小層序劃分Fig.2 Delineation of minor stratigraphic sequences in the upper member of Saihan Formation in Borehole SZK0-16 at Saihan Gobi uranium deposit

2 礦床成礦環(huán)境

2.1 構(gòu)造環(huán)境

賽漢高畢鈾礦床處于烏蘭察布坳陷東部的準(zhǔn)寶力格凹陷中，該凹陷為一半地塹，控陷斷層為向南傾的鏟式正斷層F1，南部緩坡側(cè)發(fā)育2 條反向正斷層F2、F3，形成一個(gè)北西深南東緩的箕狀凹陷［11］。其中，西北部深凹處基底埋深1 200～2 000 m，南東緩坡帶基底埋深400～800 m。賽漢高畢鈾礦化主要就位于南東緩坡帶，且與F2、F3 斷裂關(guān)系密切；西北部深凹處由于鉆探工作程度低，未見(jiàn)工業(yè)鈾礦化（圖3）。

圖3 賽漢高畢鈾礦床基底構(gòu)造圖Fig.3 Basement structural map of Saihan Gobi uranium deposit

研究區(qū)北部蝕源區(qū)主要發(fā)育石炭紀(jì)灰?guī)r、變質(zhì)砂巖夾板巖和二疊紀(jì)花崗巖；區(qū)內(nèi)含礦層賽漢組上段（K1s2）底部古河道下切于騰格爾組（K1t）和阿爾善組（K1a）中，形成K1s2/K1t、K1s2/K1a高角度不整合，有利深部層位中產(chǎn)生的油氣滲出至目的層砂體中（圖4）。

圖4 賽漢高畢鈾礦床BD1 地震解釋圖Fig.4 Interpreted seismic profile BD1 of Saihan Gobi uranium deposit

通過(guò)對(duì)賽漢高畢蝕源區(qū)石炭紀(jì)沉積巖樣品（EN1002）磷灰石模擬的t-T曲線反演埋藏-抬升史：石炭紀(jì)（345～285 Ma）主要為海陸交互相沉積期；二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)（285～135 Ma）為準(zhǔn)平原化過(guò)程，未接受沉積，為后期沉積提供了豐富的物源；白堊紀(jì)（135～65 Ma），賽漢高畢處于沉積沉降期，形成了該區(qū)含礦建造；古近紀(jì)（65～20 Ma），賽漢高畢處于擠壓環(huán)境，斷層活動(dòng)較強(qiáng)，地層快速抬升［12-13］，持續(xù)時(shí)間達(dá)40 Ma，較有利于后生滲入或滲出成礦作用發(fā)育；新近紀(jì)以來(lái)（20 Ma—今），二連鹽池處于準(zhǔn)平原化過(guò)程，形成現(xiàn)今地形地貌，鈾成礦作用基本停止（圖5）。

圖5 二連鹽池石炭紀(jì)沉積巖類(lèi)模擬的年齡－溫度曲線圖［17］Fig.5 The thermal history modeling of the Carboniferous detrital apatite in Yanchi of Erlian［17］

2.2 建造環(huán)境

賽漢高畢古河道為一條寬而緩的曲流砂質(zhì)河道，呈東西向展布，寬5～10 km，長(zhǎng)60 km，埋深一般小于200 m，砂體厚度為10～80 m，在底部可見(jiàn)到花崗巖和變質(zhì)巖成分的卵石［2-3］。巖性主要為黃色、灰綠色、灰色中細(xì)砂巖，含細(xì)礫中砂巖，富含有機(jī)質(zhì)，含量高達(dá)7.4%。賽漢高畢鈾礦化主要受灰色砂體控制，灰色砂體主要沿凹陷低洼處和F2、F3、F4 斷裂夾持區(qū)分布，外圍周邊主要分布黃色和綠色砂巖類(lèi)（圖6）。

圖6 賽漢高畢鈾礦床賽漢組上段巖性地球化學(xué)圖Fig.6 Lithological-geochemical map of the upper member of Saihan Formation in Saihan Gobi uranium deposit

2.3 油氣演化特征

二連盆地主要發(fā)育三套烴源巖系，分別位于阿爾善組、騰格爾組一段和騰格爾組二段。其中，二連盆地阿爾善組和騰格爾組烴源巖均是在100 Ma左右開(kāi)始排烴成藏［14］，且經(jīng)歷了兩次成藏，第一期成藏在騰一末期，第二期成藏大致在賽漢期末，并且以第二期成熟油充填為主［15］。這都說(shuō)明在賽漢組沉積末期（約100 Ma），主力烴源巖僅達(dá)到了成熟油階段（1.0%＜Ro＜1.3%），并未達(dá)到生氣階段。而遷移能力更強(qiáng)、還原能力更強(qiáng)的甲烷等天然氣是在更大的埋深時(shí)期（二連組沉積末期）成熟并遷移［16］。

當(dāng)?shù)貙訙囟仍?0～120 ℃時(shí)，有機(jī)酸濃度達(dá)到最高峰。該成巖溫度基本與磷灰石裂變徑跡（AFT）部分退火區(qū)間溫度相近，因此碎屑AFT 年齡可以近似認(rèn)為沉積地層中有機(jī)質(zhì)釋放有機(jī)酸的高峰時(shí)期。在齊哈日格圖、賽漢高畢等地區(qū)賽漢組中獲得的碎屑磷灰石裂變徑跡年齡為52～48 Ma。該年齡在盆地構(gòu)造演化上基本對(duì)應(yīng)于上白堊統(tǒng)二連組沉積后，賽漢組埋深最大的時(shí)期，或上白堊統(tǒng)二連組與始新統(tǒng)之間快速抬升的構(gòu)造階段。該時(shí)期賽漢組下段的有機(jī)質(zhì)釋放的有機(jī)酸和碳酸達(dá)到最高峰，為其上覆地層賽漢組上段提供了還原性流體。

2.4 鈾礦化特征

賽漢高畢鈾礦化賦存于賽漢組上段底部灰色砂體中，品位為0.012%～0.119%、厚0.2～11.4 m、平米鈾量為0.04～2.72 kg/m2，含礦巖性為灰色、深灰色及灰黑色砂質(zhì)礫巖、含礫中粗砂巖、含礫中細(xì)砂巖、含砂礫泥質(zhì)細(xì)砂巖等，礦體在平面上呈透鏡狀或板狀［2-3］。綠色砂體主要發(fā)育于賽漢組上段砂體的中上部（圖7）。

圖7 賽漢高畢鈾礦床S0 勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.7 Geological profile of exploration line S0 at Saihan Gobi uranium deposit

經(jīng)分析，鈾礦石中六價(jià)鈾的比例較高，達(dá)到55%～62%左右，四價(jià)鈾的比例在37%～45%左右。這一結(jié)果說(shuō)明了該區(qū)鈾礦物中較高的六價(jià)鈾，可能是四價(jià)鈾被氧化成六價(jià)鈾進(jìn)而被黏土礦物、有機(jī)質(zhì)、硫化物、鈦礦物等吸附的結(jié)果（表1）。

表1 賽漢高畢鈾地區(qū)鈾礦石中鈾的價(jià)態(tài)分析結(jié)果Table 1 Uranium valence analysis results of ores in Saihan Gobi uranium deposit

2.5 鈾成礦年齡

針對(duì)二連盆地賽漢高畢鈾礦床砂巖型鈾礦石開(kāi)展全巖U-Pb 測(cè)年（數(shù)據(jù)由核地研院采用瀝青鈾礦、晶質(zhì)鈾礦的年齡測(cè)定方法測(cè)定），主要得到（63±1.1）Ma 和（42.2±3.7）Ma［4］、（21.3±3.6）Ma 三組年齡，為新生代古近紀(jì)古—始新世（E1-2），與區(qū)域油氣逸散期、擠壓構(gòu)造期時(shí)代上一致。

3 鈾礦石礦物特征

3.1 鈾礦石元素地球化學(xué)特征

3.1.1主量元素

賽漢高畢含礦主巖的化學(xué)成分在佩蒂莊（Pettjohn）巖石地球化學(xué)分類(lèi)圖解中主要投影于長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖和雜砂巖區(qū)（圖8），巖石的SiO2/Al2O3值變化在4～11.5 之間，平均值為7.06，反映了近源，巖石成熟度低。

地質(zhì)災(zāi)害是在自然或人為因素的作用下形成的，對(duì)人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)安全、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)工程活動(dòng)不斷加劇，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生逐年增長(zhǎng)，嚴(yán)重危害人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)安全，制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，在我國(guó)開(kāi)展各縣市地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查顯得尤為重要。地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查內(nèi)容廣泛，調(diào)查數(shù)據(jù)信息量大，數(shù)據(jù)類(lèi)型種類(lèi)繁多，如何處理和儲(chǔ)存這些海量的數(shù)據(jù)信息，成為地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查面臨的主要問(wèn)題。

圖8 賽漢高畢地區(qū)賽漢組SiO2/Al2O3-Na2O/K2O 分類(lèi)圖解Fig.8 Classification diagram of SiO2/Al2O3 and Na2O/K2O in Saihan Formation at Saihan Gobi area

區(qū)內(nèi)各類(lèi)砂巖中含有較多的碎屑鋁硅酸巖和黏土礦物，CaO＋Al2O3達(dá)10%以上，P2O5與鈾含量呈明顯正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)達(dá)0.84，均表明該礦床具有沉積成巖期的預(yù)富集現(xiàn)象［18］（表2）。

表2 賽漢高畢鈾礦床不同環(huán)境巖石類(lèi)地球化學(xué)參數(shù)特征表Table 2 Geochemical parameters in different rock types of Saihan Gobi uranium deposit

巖石中的總鐵含量在1.82%～2.48%之間，差別不大，且在黃色（綠色）巖石類(lèi)和灰色類(lèi)巖石類(lèi)中的Fe2+/Fe3+均小于0.8，說(shuō)明均處于氧化環(huán)境，從而亦說(shuō)明該套地層整體處于氧化環(huán)境，后經(jīng)油氣滲出，局部形成還原環(huán)境，發(fā)育滲出成礦作用。

區(qū)內(nèi)各類(lèi)砂巖中酸解烴含量均比較高，達(dá)160 μL·kg-1以上，其中甲烷含量達(dá)136 μL·kg-1以上。其中，隨黃色—綠色—灰色—深灰色類(lèi)砂體中的酸解烴含量依次增高，且經(jīng)分析，甲烷主要是油氣裂解成因，而非生物成因［19］。由此說(shuō)明，賽漢高畢鈾礦床油氣滲出成礦作用明顯。

3.1.2微量元素

通過(guò)分析賽漢高畢鈾礦床不同類(lèi)型巖石，即淺黃色類(lèi)、黃綠色類(lèi)、暗灰色類(lèi)（低品位類(lèi)）、深灰色類(lèi)（工業(yè)鈾礦化類(lèi)）、灰色類(lèi)微量元素特征，結(jié)果顯示，淺黃色類(lèi)、黃綠色類(lèi)巖石—暗灰色類(lèi)（低品位類(lèi)）、深灰色類(lèi)（工業(yè)鈾礦化類(lèi)）巖石—灰色類(lèi)巖石中U、Co、Ni、Zn、Mo、Re、V 等元素含量由低—高—低變化，其中，在深灰色類(lèi)（工業(yè)鈾礦化類(lèi)）中達(dá)最高，往往為淺黃色類(lèi)的2.5 倍以上（表3）。分析表明，礦石中Co、Ni、Zn 含量高，主要是與深部滲出流體還原作用有關(guān)［9］；礦石中Re、Mo、V 含量較高，與滲入流體氧化作用有關(guān)。

表3 賽漢高畢鈾礦床不同類(lèi)型巖石地球化學(xué)特性表Table 3 Geochemical characterization of different types of rocks in Saihan Gobi uranium deposit

Sr/Ba：可作為古鹽度識(shí)別的靈敏標(biāo)志，一般淡水沉積相中Sr/Ba 值＞1，半咸水相中Sr/Ba 值為1～0.6，微咸水相中Sr/Ba 值＜0.6［20］。從賽漢高畢鈾礦床Sr/Ba 值看，該區(qū)Sr/Ba 值普遍偏低，均小于0.5，屬微咸水，與地表含氧含鈾水不一致（表3）。

V/（V＋Ni）：V 在氧化環(huán)境被吸附富集，Ni 則在還原環(huán)境更易富集。V/（V+Ni）＞0.82，反映水體分層及底層水體出現(xiàn)H2S 的厭氧環(huán)境；0.56～0.82 中等比值范圍，反映其水體分層不強(qiáng)的厭氧環(huán)境；＜0.56，反映水體未分層的弱氧化環(huán)境［20］。由計(jì)算結(jié)果可以看出，不同類(lèi)型的賽漢高畢巖石V/（V＋Ni）值主要介于0.75～0.84 間，顯示該地區(qū)水體環(huán)境主要為分層不強(qiáng)或底層水體出現(xiàn)H2S 的厭氧環(huán)境。受滲入氧化影響，少量淺黃色類(lèi)型樣品和黃綠色樣品V/（V＋Ni）小于0.56，顯示其受氧化改造作用，也從另外一個(gè)角度證明了賽漢高畢鈾礦床在局部范圍內(nèi)滲入氧化作用是存在的（表3）。

Th/U：可作為評(píng)價(jià)鈾遷出和遷入，進(jìn)而判定成礦環(huán)境的指標(biāo)［21］。一般在滲入氧化帶中Th/U＞2，主要表現(xiàn)為鈾的遷出；在氧化-還原過(guò)渡帶中，Th/U＜1，表征為鈾的遷入；在原生帶中，Th/U 介于1～2 間，表示不存在鈾的遷出或遷入現(xiàn)象。賽漢高畢礦區(qū)不同類(lèi)型巖石的Th/U 均值均小于2，總體表現(xiàn)為不存在鈾的遷出現(xiàn)象，僅在淺黃色和黃綠色的4 個(gè)樣品中（總樣品數(shù)為26 個(gè)）Th/U＞2，表明局部存在滲入氧化現(xiàn)象（表3）。

3.2 鈾礦物特征

用蝕刻α 徑跡示蹤，對(duì)鈾含量在200×10-6～1 770×10-6的12 片碎屑巖光薄片作了掃描電鏡分析和電子探針?lè)治?，用分子量?jì)算法計(jì)算，確定本區(qū)含鈾碎屑巖中的鈾是以多種鈾礦物形式存在，其中大部分鈾主要是富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦［19］，共生礦物有黃鐵礦和硬瀝青（Uintahite）。據(jù)此，本區(qū)鈾礦石可分為3 種類(lèi)型：①黃鐵礦-鈾礦物（包括富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦和少量磷鈾礦、瀝青鈾礦、鈾石）型，這是主要的，占絕大部分；②硬瀝青包裹鈾礦物型；③微粒碎屑鈾礦物型。

1）黃鐵礦-鈾礦物型

黃鐵礦具多種形態(tài)，產(chǎn)出最多的是與磷-鈾礦化密切共生和連生的微球粒狀黃鐵礦集合體，絕大部分集合體呈球形草莓狀黃鐵礦，莓球內(nèi)一般不含鈾或含鈾很少，莓球之間充填的主要是磷鈣鈾礦或磷鈾礦；還有一些粒度在1 μm 左右的黃鐵礦呈他形-半自形微粒集合體，也與富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦共生。同時(shí)見(jiàn)在瀝青質(zhì)不等粒砂巖中有一粒十字雙晶黃鐵礦，其近旁也有磷鈣鈾礦共生（圖9a）。圖9b為含礫不等粒瀝青質(zhì)砂巖的粒間填隙物中產(chǎn)出的十字雙晶黃鐵礦，方框是掃描電鏡微區(qū)面掃描分析范圍，其中元素含量分別是：S為45.35%，F(xiàn)e為39.35%，As為0.44%，F(xiàn)為0.40%，Pb為0.14%，U為0.11%。經(jīng)計(jì)算，其中含有黃鐵礦（89.40%）、方鉛礦（0.17%）、雌黃（0.78%）、瀝青鈾礦（0.13%），C 是十字雙晶黃鐵礦中心裂隙中的地瀝青充填物，含量為9.52%（已剔除噴碳）。黃鐵礦周邊仍有微粒富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦（Puc）形成。

圖9 黃鐵礦掃描電鏡典型照片F(xiàn)ig.9 Typical scanning electron microscope photograph of pyrite

2）硬瀝青包裹鈾礦物型

硬瀝青是本礦區(qū)鈾礦物的載體。在薄片觀察中最引人注目的就是普遍有多少不一的黑色不透明長(zhǎng)條狀物質(zhì)，與鈾礦物密切共生。經(jīng)拉曼光譜分析確定為硬瀝青［19］（圖10），其中黑色雙峰曲線是硬瀝青的標(biāo)準(zhǔn)拉曼光譜譜線，具有1 340 cm-1和1 588 cm-1兩個(gè)峰值；硬瀝青多呈長(zhǎng)條狀、短脈狀，也有少量粒狀、長(zhǎng)粒狀。長(zhǎng)條狀和短脈狀硬瀝青普遍有竹節(jié)狀橫斷裂隙，瀝青邊緣與圍巖之間也都有裂隙，皆為原石油中的CH4等烴類(lèi)碳?xì)浠衔飺]發(fā)殆盡，體積收縮變成硬瀝青產(chǎn)生的空隙，表明瀝青是由石油變來(lái)?？傊唾|(zhì)輕含烴氣，有向上移動(dòng)的趨勢(shì)，石油移動(dòng)上侵進(jìn)入上部巖石裂隙、孔隙中，經(jīng)受長(zhǎng)期成巖作用和風(fēng)化作用，其中的烴類(lèi)成分全部揮發(fā)，所殘留的不揮發(fā)物質(zhì)就是硬瀝青，由于體積縮小，普遍有縱橫兩個(gè)方向的收縮裂隙。光薄片中可見(jiàn)這些長(zhǎng)形硬瀝青定向排列，并有扭曲現(xiàn)象，如魚(yú)群狀，表明是在成巖后含有磷、鈾、鈣的石油沿著一組扭裂隙貫入充填形成硬瀝青包裹富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦（圖11）。

圖10 含鈾碎屑巖中的硬瀝青鏡下特征（a）及激光拉曼光譜特征（b）Fig.10 Microscopic characterization（a）and laser Raman spectroscopic characterization（b）of uintahite in uranium-bearing clastic rocks

圖11 硬瀝青包裹鈾礦物典型鏡下照片F(xiàn)ig.11 Typical microscopic photo of uranium minerals encapsulated in uintahite

硬瀝青的化學(xué)成分經(jīng)掃描電鏡微區(qū)分析，其中96%～99.5%以上都是瀝青質(zhì)，含有少量至微量磷鈣鈾礦、黃鐵礦、石膏、自然硫，SiO2、Na2O 等混入物。但在硬瀝青中并不都是碳，而是普遍含有15%～30%的氧，還含有氫、氮、硫、膠質(zhì)等，但基本上仍是碳?xì)溲趸衔?，是磷鈾礦化的成礦載體。

3）微粒碎屑鈾礦物型

本區(qū)主要鈾礦物是磷鈣鈾礦，其次是少量磷鈾礦和瀝青鈾礦，還可能存在鈾石和硅鈣鈾礦。范光等［22］曾對(duì)內(nèi)蒙古二連盆地賽漢組賽漢高畢砂巖型鈾礦床鈾的存在形式作過(guò)深入研究，經(jīng)X 射線衍射分析確定礦床的主要工業(yè)鈾礦物是水磷鈣鈾礦，王文廣［19］將此水磷鈣鈾礦確定為富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦。

本區(qū)鈾礦物與黃鐵礦的混合物碎屑或顆粒都很細(xì)小，肉眼觀察多難以查見(jiàn)，在顯微鏡下都是黑色不透明，大部分粒度小于1 mm，多在0.8～0.1 mm 之間。富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦的形態(tài)呈微晶柱狀、微晶板狀、針狀、微晶葉片狀和在草莓狀、微粒黃鐵礦粒間呈致密狀填隙物。其中，硬瀝青呈顯微細(xì)脈，微粒碎屑長(zhǎng)762 μm，寬50～168 μm，不是經(jīng)過(guò)搬運(yùn)沉積的碎屑，特別是碎屑表層的富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦保持了其原始的生長(zhǎng)形態(tài)，沒(méi)有搬運(yùn)磨蝕的痕跡，是在成巖后伴隨瀝青脈氣態(tài)氫化物交代形成的（圖11c、d）。粒狀富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦與微球狀黃鐵礦混合物（Puc＋Py）周邊表層有一薄層硬瀝青，表明是圍巖成巖后深部含有磷、鈾、鈣、鐵、硫、硅等氫化物的石油經(jīng)氧化分解烴類(lèi)揮發(fā)、凝固形成（圖12）。

圖12 包裹于硬瀝青內(nèi)部富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦背散射圖像Fig.12 The BSE photograph of phosphurancalcilite in impurities such as iron and aluminum encased in asphaltos

4 滲出鈾成礦作用與模式探討

4.1 鈾成礦作用探討

1）沉積成巖期預(yù)富集作用

礦區(qū)緊鄰富鈾花崗巖體，目的層賽漢組上段發(fā)育曲流河沉積體系，發(fā)育松散中粗砂巖，砂體黏土膠結(jié)，有利于沉積成巖期鈾的預(yù)富集。同時(shí)，見(jiàn)在蝕源區(qū)已形成的黃鐵礦與磷鈣鈾礦或磷鈾礦的混合共生體，被剝蝕破碎成為含鈾碎屑，被搬運(yùn)沉積在本地區(qū)，含鈾碎屑都是棱角皆存，磨損甚微，表明搬運(yùn)距離很近（圖9）。說(shuō)明沉積成巖期鈾的預(yù)富集作用存在，促使原生的巖石鈾含量達(dá)6.0×10-6以上，且與砂體中磷含量呈正比。

2）滲出還原鈾成礦作用

80～45 Ma，產(chǎn)于深部阿爾善組和騰格爾組的主力烴源巖僅達(dá)到高峰，滲出壓力遠(yuǎn)大于滲入壓力，具強(qiáng)遷移能力和還原能力的甲烷等天然氣沿貫通斷裂或高角度不整合和下切河道運(yùn)移至目的層砂體。產(chǎn)于儲(chǔ)積巖（層）和途經(jīng)圍巖中含有磷、鈾、鈣、鐵、硫等元素，在深部還原介質(zhì)的環(huán)境下，易于與之化合形成多種氫化物，如PH3、H2S、CaH2、FeH2、UH3以及多種陽(yáng)離子的合金氫化物，如CaUP2H12、UTi2H7、（U，Th）SiH8、CuFeH4等，這些氫化物混合在石油中向上運(yùn)移，受氧化作用氫化物分解形成黃鐵礦和富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦，石油經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間揮發(fā)，成為硬瀝青，寬度和粒徑大于100 μm 的硬瀝青將已先結(jié)晶的黃鐵礦和富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦包裹其中，成為含鈾硬瀝青顯微短脈和團(tuán)粒（圖11）；小于100 μm 的硬瀝青顯微短脈和團(tuán)粒容納不下黃鐵礦和鈾礦物混合體，后者就沉積在硬瀝青顯微短脈和團(tuán)粒的外側(cè)和附近的砂、礫上，鈦鐵礦、金紅石碎屑上或填隙物黏土中（圖9、12）。

3）局部潛水氧化成礦作用

45 Ma 以來(lái)，由于區(qū)內(nèi)持續(xù)抬升，上部地層剝蝕厚度大，深部地層生烴作用基本停止，滲入壓力大于滲出壓力；同時(shí)，抬升活動(dòng)具不均衡性，造成局部地段形成構(gòu)造天窗，部分賽漢組上段砂體出露地表，發(fā)育潛水氧化作用，形成潛水氧化疊加改造型鈾礦化，但這不是主要的，僅在局部地段存在，少量樣品中的Th/U 大于3、V/（V+Ni）小于0.56，即說(shuō)明發(fā)育過(guò)滲入氧化作用。

4.2 賽漢高畢鈾成礦模式

準(zhǔn)寶力格凹陷深部為阿爾善組和騰格爾組暗色富有機(jī)質(zhì)富鈾建造，于80～45 Ma 達(dá)到生烴高峰期，富含有機(jī)質(zhì)和四價(jià)鈾的油氣沿貫通斷裂或高角度不整合和下切河道運(yùn)移至上部賽漢組上段氧化砂體中，將氧化砂體還原成灰色和灰綠色。受氧化作用程度影響，灰色砂體中包裹深部元素的油氣分解形成黃鐵礦、富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦、硬瀝青，少量粒徑大的硬瀝青將已先結(jié)晶的黃鐵礦和富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦包裹其中，成為含鈾硬瀝青顯微短脈和團(tuán)粒，大部分鈾礦物就位于較小的硬瀝青的外側(cè)和附近（圖13）。

5 結(jié)論

1）賽漢高畢鈾礦床受準(zhǔn)寶力格深切斷陷、貫通性斷裂、賽漢晚期深切河道聯(lián)合控制，鈾成礦作用與區(qū)域油氣逸散活動(dòng)、擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。

2）礦床礦石主量元素分析表明，賽漢高畢紅雜色砂體主要為原生成因，與滲入氧化作用無(wú)關(guān)，灰色含礦砂體為油氣滲出還原成因。

3）賽漢高畢鈾礦床中的鈾是以多種鈾礦物形式存在，其中大部分鈾主要是富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦，共生礦物有黃鐵礦和硬瀝青，此類(lèi)鈾礦物及共伴生組合進(jìn)一步說(shuō)明鈾成礦與油氣滲出有關(guān)。

4）賽漢高畢鈾礦床主要為滲出成礦作用，賦存于深部的富含有機(jī)質(zhì)和四價(jià)鈾的流體沿貫通斷裂或高角度不整合和下切河道運(yùn)移至上部賽漢組上段氧化砂體中，流體被分解形成黃鐵礦、富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦、硬瀝青，粒徑大的硬瀝青將已先結(jié)晶的黃鐵礦和富含鐵鋁等雜質(zhì)的磷鈣鈾礦包裹其中，大部分鈾礦物就位于較小的硬瀝青的外側(cè)和附近。