鈾礦尾水提錸樹脂

A. 鈾與伴生元素

大量研究成果表明，無論是在現代還是中新生代層間滲入鈾成礦作用中，均伴生有一系列的化學元素，其中部分伴生元素可用地浸法經濟地回收利用（Лаверов Н.П.等，1998），並基本查明，硒、鉬、錸、釩等與鈾一起在還原地球化學障上的聚集是有成因聯系的（Лисицин А.К.等，1969；Перельман А.И.，1980；Максимова М.Ф.等，1983），這些元素在氧化還原電位由正值變為負值的降低地段形成疊置或依次排列的後生富集帶（圖3-8）。

圖3-8 層間—滲入礦床鈾、硒、鉬、錸的後生富集分帶剖面

硒元素在外生後成砂岩型鈾礦床中，因層間滲入作用與鈾規律的伴生。它的後生聚集帶相對於鈾礦化來說，偏向於褐鐵礦化岩石方向，包括層間氧化帶的前部（主要是鈾礦石破壞亞帶及毗連的部分氧化亞帶）和鈾礦化帶後部（主要是富礦及中等質量分數礦石亞帶，往往只在它們的後部）。

在滲入型鈾礦床特別是鈾煤礦床中，鉬和鈾最強烈富集的地段，往往在後生分帶剖面中二者完全吻合。它們均存在於與層間氧化帶直接接觸的地段，也同時發育於圍岩含有炭質碎屑的陸源沉積物的礦床內；在存在後生還原劑的這些礦床中，鉬的聚集區摻和在層間控礦分帶剖面前部的砂岩中，包括貧鈾礦石和暈圈亞帶。

錸在滲入型鈾礦床中常常與鉬密切相關（Каширцева М.Ф.，1970），而且在外生後成作用中的物理-化學習性方面幾乎與鈾完全相同，其鹽類沉積並不要求像鉬那麼高的反差還原障（Максимова М.Ф.等，1982）。研究證明，在含炭質有機物或後生還原劑岩石的大多數層間滲入礦床中，錸均形成了後生聚集，按（0.1～1.0）×10⁶含量所圈定的錸礦卷大體上與鈾礦卷相符；但是，圍岩中以後生還原劑為主時，錸的分布則趨向後生分帶剖面的前部移動（Шмариович Е.М.等，1987）。在這種情況下，錸在分帶中彷彿占據著鈾和鉬之間的過渡位置。在含礦剖面中，錸礦化的厚度通常比鈾礦化厚度大。

釩在後生礦床的滲透性沉積岩層內作為鈾的伴生元素早為世人所知，如美國科羅拉多高原、南達科他州的一些礦床，在古近系（中上始新統）含石油碳酸鹽岩的礦體內，地表氧化帶和礦石露頭上大量出現鈾醯釩酸鹽（鉀釩鈾礦、釩鈣鈾礦）。尤其是20世紀80年代初期，在哈薩克的Коньяк-сантон組（K₂）的沖積三角洲沉積物及Кампан組（K₂）沖積復礦砂的礦床中，均發現了產於砂質岩石內的層間滲入釩礦化（Шмариович Е.М.等，1987），而且後者被看作是釩礦床，鈾僅為伴生組分。釩礦化往往形成於層間氧化帶尖滅處附近，既可分布於含黃鐵礦的未氧化岩石內，又可分布於氧化了的褐鐵礦化岩石中，通常為似卷狀和透鏡狀礦體，也可成為一種覆蓋鈾礦層的具寬囊部的卷狀體（圖3-9）。

圖3-9 層間滲入礦床鈾和釩後生富集分帶剖面

正是基於上述認識，外生後成砂岩型鈾礦床可以認為是多元素礦床，並非單一礦種。而且隨著研究的深入，普查鈾礦床的放射性水文地質方法也不斷得到完善（Шор Г.М.等，1988）。尤其是地下水中鈾及伴生元素含量特徵的研究方法，在分析和釐定鈾成礦遠景區的工作中更具有現實意義，也是在初期評價沉積盆地含鈾性最有效和常用的方法之一。因此，本書研究過程中採集了53個上升泉地下水化學樣品，並對其進行了鈾及伴生元素含量測定（表3-3），以期通過水樣測試數據分析和上述鈾與硒、鉬、錸、釩元素在經典後生富集剖面上的成因聯系，來剖析查干諾爾盆地鈾成礦的有利地帶。

表3-3 查干諾爾盆地地下水鈾及伴生元素測試結果

B. 新疆扎吉斯坦鈾礦床

劉俊平康勇任滿船王毛毛邱餘波郝以澤

（核工業二一六大隊，新疆烏魯木齊830011）

[摘要]扎吉斯坦鈾礦床是伊犁盆地南緣發現並提交的第二個可地浸砂岩型鈾礦床，規模為中型。礦床位於伊犁盆地南緣斜坡帶東部構造活動區與西部構造穩定區的過渡部位，屬典型的層間氧化帶砂岩型鈾礦。本文對礦床發現史、基本特徵、主要成果創新及開發利用現狀進行了論述和分析。總體上，該礦床賦礦層位單一，礦體連續穩定，埋藏淺，礦床正在用地浸法開采。礦床的部分礦體位於地下水水位之上，在36～58線通過人工干預含礦含水層地下水水位，地浸采鈾試驗獲得了成功，為疏干礦床開拓了新的地浸采區。

[關鍵詞]扎吉斯坦；地浸砂岩型鈾礦床；層間氧化帶

扎吉斯坦鈾礦床位於伊犁盆地南緣中西段，往北西距烏庫爾其礦床4km，東南和蒙其古爾礦床相連，是繼庫捷爾太鈾礦床後在伊犁盆地南緣發現的第二個可地浸砂岩型鈾礦床，和蒙其古爾礦床、烏庫爾其礦床一起構成伊犁盆地南緣鈾礦田東部成礦集中區。行政區劃隸屬察布查爾錫伯自治縣管轄，距縣城35km，礦區內交通便利。

1發現和勘查過程

該礦床發現和勘查過程大致可分為兩個階段：一是煤岩型鈾礦的地質勘查階段；二是以可地浸砂岩型鈾礦為主的地質勘查階段。

1.1煤岩型鈾礦勘查階段

20世紀50～60年代，原二機部519大隊在伊犁盆地南緣通過1∶10000～1∶2000的愛曼測量方法，在扎吉斯坦河上遊河谷兩岸含煤系燒結岩中發現放射性異常。1957年始，經6年勘查，在扎吉斯坦礦區圈定了4個煤岩型鈾礦體（第十、八煤層），於1965年3月正式提交了扎吉斯坦煤岩型鈾礦床的勘探報告。

在進行煤岩型礦床勘探過程中，有超過150個鑽孔揭穿了中下侏羅統水西溝群第Ⅴ旋迴砂岩層，並在煤岩型礦床北部發現了砂岩中的鈾礦化，由於岩石疏鬆、水文地質條件復雜，當時還沒有地浸開采技術，僅用稀疏工程（局部工程間距400m×200m）做了控制，未提交相關地質報告，勘查隊伍於1965年撤離，提交的煤岩型鈾礦床未轉入礦山開發。

1.2以可地浸砂岩型鈾礦為主的勘查階段

1990年，中國核工業總公司地質局和核工業西北地勘局在新疆組織召開「新疆鈾礦地質工作論證會」，確定伊犁盆地為尋找地浸砂岩型鈾礦的突破口，按照「解剖、探索、擴大、落實」工作方針，1991年開始，針對砂岩型鈾礦的成礦預測、勘查、地浸試驗工作在本區陸續展開^[1～3]。

1991～1995年，核工業航測遙感中心在盆地中開展了1∶20萬航空放射性、磁性測量，在本區發現航放異常點；核工業二一六大隊在盆地南緣運用地面γ能譜、活性炭及水系沉積物測量等方法，對盆地南緣中西段（涵蓋本區）進行了鈾礦綜合區調，綜合整理分析了前人鑽孔資料及科研成果，對盆地南緣進行了成礦遠景評價，劃出了扎吉斯坦砂岩型鈾成礦遠景區。與此同時，核工業北京地質研究院、核工業二〇三研究所對伊犁盆地南緣鈾成礦條件開展了專題研究，認為盆地南緣鈾源條件、砂體結構及物質成分、後生淋濾改造對成礦十分有利^[4]。

1996～1998年，核工業二一六大隊在扎吉斯坦地區16～70線開展鈾礦普查工作，投入鑽探工作量24292m，估算砂岩型鈾礦資源量達到中型規模。

2002～2003年，核工業二一六大隊在扎吉斯坦鈾礦床7～16線開展勘探，投入鑽探工作量18336.4m，估算砂岩型鈾資源量級別為331+332+333，概算伴生礦產錸1.27t、鎵53.08t。

2013年，核工業二一六大隊在扎吉斯坦鈾礦床18～70線開展勘探，投入鑽探工作量16856m，鈾資源量級別提高到以331為主。

2礦床基本特徵

2.1地層特徵

扎吉斯坦地區的直接基底為石炭、二疊系酸性—中酸性火山岩、火山碎屑岩、中基性火山熔岩夾灰岩、鈣質碎屑岩建造。蓋層由中下侏羅統水西溝群（J_1-2sh）陸相含煤碎屑岩建造、白堊系（K）紅色碎屑岩建造和第四系（Q）沖洪積鬆散堆積物組成。缺失中上三疊統小泉溝群（T_2-3xq）。

鈾礦賦存於中下侏羅統水西溝群，超覆不整合於石炭系、二疊系基底之上。為一套陸相含煤碎屑岩沉積，區域上可見13層煤，以第五、八、十煤最為穩定，自下而上可劃分為8個沉積旋迴：

第Ⅰ—Ⅳ旋迴（第五煤頂板以下到水西溝群底），厚75～115m。以粒度較粗的灰、淺灰、灰黃色礫岩、砂礫岩及砂岩為主，泥岩和薄煤層次之且不穩定。砂體所佔比例大、相變快。砂（礫）岩分選性差，成熟度低，底部為底礫岩。

第Ⅴ旋迴（第五煤層頂板與第八煤層之間），可進一步劃分為V₁、

、

、V₃4個亞旋迴。厚55～1 30m。由淺灰色、灰色、深灰色、灰黃色、淺紅色含礫粗砂岩、中—細粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤層不等厚互層構成。膠結鬆散，泥質膠結為主，富含有機質和炭屑。其中以

亞旋迴砂體最穩定且較厚，為主要含礦層。

第Ⅵ旋迴（第八煤層與第十煤層之間），厚20～45m。為灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、煤層為主，局部地段（如05605孔）夾有厚度較大的砂岩透鏡體。

第Ⅶ—Ⅷ旋迴（第十煤層以上到水西溝群頂部），厚50～146m。為灰、灰白、黃綠、紫紅及雜色中細粒砂岩、中粗粒砂岩、粉砂岩和泥岩夾透鏡狀薄煤層。

各旋迴劃分與地層對應關系如下：第Ⅰ—Ⅳ旋迴對應下侏羅統八道灣組（J₁b），第V₁—

亞旋迴對應三工河組（J₁s），第

—Ⅶ旋迴對應中侏羅統西山窯組（J₂x），第Ⅷ旋迴對應中侏羅統頭屯河組（J₂t）。

2.2構造特徵

扎吉斯坦鈾礦區位於伊犁盆地南緣斜坡帶東部構造活動區與西部構造穩定區的過渡部位（圖1）。

圖1 伊犁盆地南緣鈾礦田各礦床分布不意圖

1—盆地邊界；2—八煤出露線；3—正斷層；4—逆斷層；5—性質不明斷層；6—隱伏斷層；7—鈾礦床及編號

礦區東西長約8km，南北寬約5km，面積約40km²，整體上呈東、西、南三面翹起向北東方向敞開的屜狀向斜構造形態，向斜的軸部位於扎吉斯坦河河谷地段，傾向45°～48°，傾角6°～8°（圖2）。

以扎吉斯坦河斷裂（F₃）為界，東西兩側單元的構造和水文地質具有較大差異。

西構造單元：中新生代地層由南往北呈穩定平緩單斜帶，白堊系相對較薄，第四系厚度較大，褶皺及斷裂構造不發育。含礦含水層傾向北東向，傾角約6°～8°，埋深淺，缺失Ⅴ₃亞旋迴；含礦含水層層間水水位埋深大，水頭低，為弱承壓區。扎吉斯坦礦床主體位於西構造單元。

東構造單元：中生代地層與古生代地層在南部山前地帶呈斷層接觸，產狀直立、甚至倒轉，向盆地內水西溝群呈向北東傾的單斜產出，傾角迅速變緩至3°～9°。含礦建造埋深大於西構造單元。蒙其古爾礦床位於東構造單位。

F₃斷裂為壓扭性平移逆斷層，走向約60°，傾向北西，傾角約70°～85°，北西盤相對上升，南東盤相對下降。該斷層造成了東西兩個構造單元地層及礦體的明顯錯動，水平斷距在300～450m之間。初步判斷該斷層具有隔水性質，發育期為喜馬拉雅中期。該斷裂對蒙其古爾礦床的疊加富集具有決定性的意義^[5,6]。

圖2 伊犁盆地南緣扎吉斯坦地段構造略圖

1—白堊系；2—中下侏羅統水西溝群；3—中石炭統東圖津河組；4—地層不整合線；5—煤層及燒結岩；6—逆斷層

2.3水文地質特徵

2.3.1地下水補給條件

察布查爾山北坡古生界蝕源區及砂體露頭區是礦區侏羅系水西溝群含水層組地下水的補給區，補給形式主要有地表水補給、大氣降水補給、第四系潛水和基岩裂隙水補給。礦區侏羅系向北東單斜緩傾，傾角3°～8°，與第四系呈微角度不整合接觸，侏羅系含水層組開啟部位與潛水含水層底部直接接觸，為潛水補給提供了入滲通道。古生界基岩裂隙水通過從山前入滲第四系潛水並隨之補給侏羅系含水層組，是侏羅系含水層組地下水的又一補給來源。

2.3.2地下水徑流條件

礦床東邊界為F₃阻水斷裂，地下水流向在355°～27°之間（圖3）；水位埋深在134.58～233.71m之間（表1），水頭高度小於50m，說明該地段具弱承壓性，滲透系數在0.10～0.57m/d之間，水力坡度0.044，地下水流速0.0044～0.025m/d。其中，20～36號線地段、56號線地段的礦體均屬承壓區范圍，40～44號線礦體的大部分、48號線礦體處於非承壓區。

2.3.3地下水排泄條件

據遙感解譯（陳建昌等，1995），扎吉斯坦村以北約1km處存在一近東西向的隱伏斷裂，其兩側出露有地下泉水，且水中H₂S含量較高，該隱伏斷裂帶構成了礦區地下水的局部排泄源^[7]。

圖3 扎吉斯坦鈾礦床西部地段水動力場分析

1—地下水水位標高等值線及數值（m）;2—含礦含水層頂板標高等值線及數值（m）;3—承壓區與非承壓區分界線；4—鈾礦體；5—地下水流向；6—勘探線及編號（20～36號線地段、56號線地段的礦體均屬承壓區范圍，40～44號線礦體的大部分、48號線礦體處於非承壓區）

表1 扎吉斯坦礦床含礦含水層水文地質參數

2.3.4地下水水化學特徵

地下水類型為HCO₃·SO₄-Na·Ca、SO₄·HCO₃-Na·Ca、SO₄·HCO₃·Cl-Ca· Na及Cl·HCO₃-Ca·Na型（表2），水溫11～15℃，pH 值為6.10～8.01，礦化度為0.56～1.16g/L，屬中酸性、弱鹼性低礦化度淡水，水中Eh值為－228～＋283mV；水中U:7.00×10^-7～2.93×10^-4 g/L,R n為21.13～837.49Bq/L。

表2 扎吉斯坦鈾礦床含礦含水層水化學參數

續表

2.4層間氧化作用及鈾礦體

2.4.1空間分布特徵

扎吉斯坦鈾礦床礦化類型有砂岩型、泥岩型和煤岩型3類，砂岩型鈾礦化在規模上占絕對優勢。砂岩型鈾礦化的產出層位可分為V₁、

、

亞旋迴3層，

含礦砂體為工業鈾礦化的主要賦礦層位。礦體的空間分布與層間氧化帶前鋒線緊密相關，層間氧化帶前鋒線和鈾礦體呈「港灣」狀彎曲形態，由於

砂體中部泥質夾層阻隔的作用，在礦區中部層間氧化帶被分割為上、下兩層，下層

沿傾向延伸遠，寬2000～2500m，前鋒線位於上層

前鋒線以北500～1600m范圍，上層寬800～1200m，上、下分層均控制較好的工業鈾礦化，因此在礦區南、北形成兩條工業鈾礦帶，在工業礦體的邊緣（偶爾在內部）分布著表外礦體（圖4）^[8～10]。

圖4 扎吉斯坦鈾礦床第Ⅴ旋迴礦體平面分布圖

1—勘探線及鑽孔；2—

工業鈾礦體；3—V₁或

工業鈾礦體；4—表外鈾礦體；5—

層間氧化帶前鋒線；6—

b層間氧化帶前鋒線；7—逆斷層；8—地層界線/煤層

2.4.2層間氧化帶分帶特徵

扎吉斯坦礦床具備層間氧化帶砂岩型鈾礦床的一般特徵，按地球化學性質和鈾礦化賦存空間可將礦區層間氧化帶劃分為氧化帶、過渡帶和原生岩石帶。其中氧化帶又可分為強氧化亞帶、中等氧化亞帶和弱氧化亞帶；過渡帶可分出褪色亞帶（酸化前鋒）和鈾礦石亞帶；據鈾品級可進一步分出富礦石亞帶、一般礦石亞帶、貧礦石亞帶、含鈾間隙水亞帶^[11]。各亞帶特徵見表3。

表3 層間氧化帶分帶及其物質成分特徵

層間氧化帶各亞帶岩石的常量元素、有機質、鈾及其伴生元素顯示一定的變化規律：Fe₂O₃從氧化帶至原生岩石帶逐漸降低，過渡帶的高含量還原劑使水中部分鐵離子還原沉澱，FeO含量在過渡帶最高^[11]。二價鐵在氧化帶含量為0.07%，還原帶為0.35%，過渡帶最高，為0.62%。三價鐵在氧化帶含量為0.97%，還原帶為0.65%，過渡帶最低，為0.51 %。有機碳、硫化物含量從氧化帶至原生岩石帶逐漸增高，在過渡帶含量最高，變化系數最大，表現出富集且分布不均勻的特點；還原帶略有降低，相對來說，它們在氧化帶的含量最低且變化系數最小；過渡帶有機碳含量為氧化帶的8.2倍、還原帶的1.4倍，過渡帶硫化物含量為氧化帶的3.4倍、還原帶的1.2倍（圖5）。

2.4.3礦體特徵

受勘查范圍和當時對鈾礦化特徵認識不足的影響，扎吉斯坦礦床范圍的劃定未考慮基本構造單元因素，礦床勘查和提交范圍超過扎吉斯坦河斷裂（F₃）進入蒙其古爾礦床范圍。以扎吉斯坦河斷裂為界，斷裂以北扎吉斯坦礦床主礦體長度約3500m，寬50～300m，礦體埋深在170.35～308m之間，標高在1028～1130m之間。礦體埋深總體表現為南淺北深、西淺東深。礦體產狀與含礦砂體一致傾向北，傾角2°～9°。

礦體形態為卷狀、板狀和少量透鏡體狀。典型的卷狀礦體主要分布在16號線附近，卷頭長一般50～100m，厚5.0～11.2m，翼部長50～200m，厚1.9～3.9m；板狀礦體主要分布在12號線、0號線和扎南的大部分地段，礦體厚度一般為1.0～4.0m，在剖面上延伸長150～450m；透鏡狀礦體分布在N7線，平面上呈「孤島狀」產出，多為單孔產出，長度一般小於100m，厚2.7～5.5m，礦體尖滅較快（圖6）。

圖5 層間氧化帶各分帶鈾及伴生元素含量變化關系

圖6 扎吉斯坦礦床地段典型礦體形態

礦體厚度變化范圍為0.90～14.75m，平均為5.13m，變化系數為56.11%；單工程品位變化范圍為0.0106%～0.3272%，平均為0.0379%，變化系數為114.64%；單工程平米鈾量一般為1.00～37.73kg/m²，平均為4.00kg/m²，變化系數112.02%。

2.5礦石特徵

礦石的自然類型為層間氧化帶疏鬆砂岩型鈾礦。礦石中礦物以石英為主，占礦物總量的69.1%，黏土礦物佔20.4%，鉀長石佔9.7%，其他成分有鈉長石、碳酸鹽、赤鐵礦、黃鐵礦等，平均含量均小於0.5%。黏土礦物有高嶺石、綠泥石、伊利石及伊矇混合物，以高嶺石為主，占黏土總量的53.6%；其次為伊利石，佔23.2%；伊矇混層佔14.2%綠泥石佔8.8%，不含蒙脫石。

重砂分析表明，礦石中含有銳鈦礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦、鋯石、尖晶石、石榴子石褐簾石等微量的重礦物。除礦物成分外，礦石中還含有少量有機物質，主要為炭化植物碎屑，其次是由植物碎屑分解形成的腐殖質、腐殖酸及H₂S、CH₄等氣體。礦石中有機碳的平均含量為0.35%。

礦石中的鈾主要以獨立鈾礦物、分散吸附狀態兩種存在形式為主，有少量以類質同象等形式存在於其他礦物中。鈾礦物主要以瀝青鈾礦形式存在，瀝青鈾礦在樣品中佔80%以上。有少量鈦鈾礦、類鈦鈾礦、鈾石。

2.6伴生礦產

伴生元素分析結果表明：礦石中伴生元素主要有Se、Mo、Re、Ge、Ga、V 等，其總體變化趨勢從氧化帶到過渡帶含量升高，但富集部位又有差異。Mo和V 礦化或異常產出於還原帶靠近鈾礦石帶一側；Re分布在鈾礦石帶內，與鈾礦化空間位置基本一致；Se礦化產於層間氧化帶前鋒線內側，靠近弱氧化帶；Ga礦化則分布范圍很寬，整個鈾礦石帶均有分布（圖7）。

圖7 01614鑽孔剖面上U與Se、Mo、Re、Ga相關性曲線

1—黃色含礫粗砂岩；2—灰色含礫粗砂岩；3—黃色中細砂岩；4—灰色中細砂岩；5—U元素；6—Se元素；7—Mo元素；8—Re元素；9—Ga元素

2.7成礦年齡及成礦期次

核工業二一六大隊與南京大學合作開展了礦石物質成分研究和成礦年齡研究，測定砂岩鈾礦成礦年齡為（11.7±0.3）Ma（全岩U-Pb年齡，分選富集後樣品鈾含量達2.71%）。

核工業二〇三研究所對取自扎吉斯坦礦床的富礦石開展了全岩鈾－鉛法等時線年齡測定，結果是8Ma。

與此同時，核工業北京地質研究院秦明寬對取自庫捷爾太和扎吉斯坦礦床的礦石測定了全岩鈾－鉛年齡，鈾成礦年齡從158Ma（相當於J₃）至0.7Ma之間，共有6組年齡，其中156Ma為泥岩蝕變年齡（潛水氧化年齡）；66Ma、30～51Ma和25～15Ma為砂岩蝕變年齡；礦石年齡集中於12～2Ma（上新世）和2～0.7Ma（再造增富階段）。

上述3個單位所做結果基本一致，均為上新世。扎吉斯坦地段層間氧化帶呈多階段發育，礦化則隨之經過多次改造並逐漸富集。

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）基本查明了礦床鈾礦化特徵、礦石物質成分及主要控礦因素；詳細查明了礦床地球物理特徵、礦體鈾鐳及鐳氡平衡破壞規律。探明的地浸砂岩型鈾礦資源儲量達到中型規模。

2）基本查明了扎吉斯坦河斷裂（F₃）以西構造及地層特徵，對扎吉斯坦河斷裂（F₃）空間分布、形成時間和活動形式有了較清晰的認識。初次對扎吉斯坦河斷裂以東（蒙其古爾地區）成礦地質條件做了有益的探索，為蒙其古爾地區找礦勘查提供了線索。

3）通過水文地質孔抽（注）水試驗及前人資料整理研究，查清了礦床的水文地質構造及

含礦含水層的結構、分布、規模、埋深。獲取了

含礦含水層的水文地質、水文地球化學參數，為地浸開采可行性評價提供了重要依據。

3.2主要創新點

3.2.1成礦理論的深化創新

作為伊犁盆地南緣第二個發現和勘查的礦床，項目組在庫捷爾太砂岩型鈾礦床控礦因素和成因分析的基礎上，初步認識到伊犁盆地南緣砂岩鈾礦床成礦要素之中主控因素和次要因素的區別。針對扎吉斯坦礦床提出了更為簡化的礦床控制因素和成因，認為：

1）岩相、岩性是根本因素。扎吉斯坦鈾礦床含礦砂體為扇三角洲平原－前緣過渡相水上、水下分流河道沉積物，具有較理想的砂體結構構造、物理機械性質和還原劑含量成礦地質條件，是砂岩型鈾成礦的有利相區。岩性上，含礦主岩岩屑砂岩和長石岩屑砂岩的碎屑物質主要來源於蝕源區中酸性火山岩、火山碎屑岩和花崗岩，具有較高鈾背景值。

2）層間氧化帶是成礦的主導因素。層間氧化帶在原生還原砂體中發育時，不僅使岩石發生不同程度的氧化蝕變，同時導致岩石的地球化學環境（pH 值、Eh值）發生一系列改變，並在氧化帶前緣形成氧化－還原地球化學障，鈾在強烈蝕變的岩石中活化，通過遷移，在地球化學障上沉澱、富集。鈾礦體的產出嚴格受層間氧化帶控制，礦體產於氧化－還原過渡帶。

3）黃鐵礦、有機質等物質是鈾沉澱的重要因素。伴隨著層間氧化帶的發育和黃鐵礦的氧化，形成的H₂SO₄離解的H＋能降低環境介質的pH 值，有利於鈾的沉澱。對鈾有還原作用的淺變質植物碎屑在微生物參與下通過一系列分解反應，產生H₂S、CH₄等烴類氣體，導致有機質周圍的Eh值急劇下降，並能使介質由鹼性向中性轉變，最終使水溶液中的U⁶＋還原沉澱。

4）斷層對鈾成礦具分割控製作用。雖然由於扎吉斯坦河斷層（F₃）東盤的研究和勘查程度較低，項目組對斷層東盤蒙其古爾地區的成礦條件認識不足，但項目組已認識到扎河斷層發育的時間早於主成礦期，在斷層東、西兩盤形成各自的水動條件及層間氧化帶，因而導致斷層兩盤層間氧化帶與鈾礦體發育的規模、形態、位置截然不同。

5）現代繼承性水系對成礦有積極意義。礦區山前發育的扎吉斯坦河為常年性河流，現代平均流量可達33000m³/d，河床第四紀以來一直在礦區20～0號線地段擺動，對礦區地下水的補給、層間氧化帶的充分發育和鈾礦化疊加富集有積極作用。

3.2.2勘查工作方法的創新

首次應用「一種用於鈾還原沉澱成礦測定的氧化－還原電位測井儀」專利授權技術，成功預測了層間氧化帶變化趨勢，為鈾礦體的定位提供了依據，可以准確預測、縮小靶區、定位鈾礦體產出空間部位，提高了找礦效率。

3.2.3地浸開采方式的創新

扎吉斯坦地區普查過程中已發現20～70勘探線之間地下水水位埋深大，含礦含水層地下水處於非承壓狀態，無法採用正常的地浸開采工藝。

新疆中核天山鈾業有限公司於2000年正式開始扎吉斯坦礦床的地浸開采工藝試驗，礦山開采試驗階段對鈾礦產資源的充分利用做了大量研究工作，尤為突出的是在礦床36～58線通過人工干預含礦含水層地下水水位，改變地下水承壓性質方面做了大量的科研和試驗工作，通過人工抬高及控制地下水位開采處於地下水非承壓區的鈾礦體，最終在礦床疏乾地段地浸采鈾試驗獲得成功。

4開發利用狀況

1995年，核工業新疆礦冶局和核工業第六研究所在扎南N0勘探線地段進行了現場條件試驗和室內溶浸試驗（哈薩克沃爾科夫地質企業參與了室內溶浸試驗）。結果表明，用酸法浸出，鈾的浸出率、浸出液鈾濃度、單孔注液量及抽液量均較理想。

2000～2003年，中核天山鈾業有限公司又在16勘探線地段進行地浸可行性試驗及工業試驗並取得成功。

自2002年至今，已在礦床16～7線開拓9個采區。

5結束語

扎吉斯坦礦床是伊犁盆地南緣鈾成礦帶上探獲的第二個勘查的地浸砂岩型鈾礦床，規模為中型。通過首個礦床庫捷爾太礦床的勘查和研究，我國砂岩型鈾礦地質工作者對地浸砂岩型鈾礦理論已有初步了解和認識，扎吉斯坦礦床的勘查既是砂岩型鈾礦理論的成功應用，又是理論認識深化的過程。在礦床勘查過程中，項目組已注意到簡化控礦因素和區分各成礦要素的主次關系。通過與庫捷爾太礦床的對比研究，兩礦床的共性和差異已得到初步揭示，砂岩型鈾礦理論得到進一步總結和深化，這對伊犁盆地鈾礦找礦勘查推進作用是很大的。

隨著扎吉斯坦礦床16～70號勘探線間地浸試驗的成功，2013年扎吉斯坦礦床18～70線勘探啟動。通過勘探，礦體在58～70線擴大並有向西北延伸的趨勢，結合扎吉斯坦礦床西北方向的烏庫爾其礦床及外圍的勘查成果認為，扎吉斯坦礦床和烏庫爾其礦床之間的闊斯加爾地區具有一定的成礦潛力。

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我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]劉俊平，男，1970年出生，高級工程師。1993年畢業於華東地質學院（現為東華理工大學）地質系鈾礦勘查專業，2013年以來任核工業二一六大隊一分隊隊長，一直從事鈾礦地質勘查及科研工作。獲國防科學技術二等獎1項、三等獎1項，「全國十大地質找礦成果」1項，中核集團公司科技進步二等獎1 項，中國地質調查成果二等獎1項。

C. 江西盛源盆地鈾礦床地電異常特徵

盛源盆地位於江西省溪縣縣城以南，面積約300km²，形態似桃形，根據物探資料，盆地基底由東部、南部及西部向盆地中心逐漸加深。

盛源盆地的性質為火山沉陷盆地，它的基底主要為震旦系的片麻岩、千枚岩、變質砂岩等，局部為上三疊統的礫岩。蓋層為上侏羅統的流紋質熔結凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩、頁岩夾煤系地層，其次為加里東期與燕山早期的花崗岩。蓋層為上侏羅統的流紋質熔結凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩與頁岩互層、砂岩和砂礫岩等，安山岩和安山玄武岩較少，蓋層沿盆地邊緣分布，產狀傾向盆地中心。盆地中心及其北部主要出露白堊系紅色砂岩。

盛源盆地的構造主要表現為幾組長斷裂，其中盆地東部有一條NE向斷裂，貫穿盆地基底與蓋層，在盆地西部邊緣，有一組NNE向斷裂，以致震旦系變質岩逆沖隆起並逆掩於J₃—K₁地層之上。盆地北部為近東西向的信江斷陷帶，其次為NW向的斷裂。盆地未見環狀和放射狀構造，也未見晚期侵入體。

盆地內目前已發現60、65、70等三個鈾礦床，十幾個鈾礦化點，並有眾多礦化線索。60礦床位於盆地東部，含礦地層為上侏羅統鵝湖嶺組第二段(J₃e²)凝灰質砂岩、粉砂岩、砂頁岩、沉凝灰岩等，上覆地層為上侏羅統鵝湖嶺組第三段(J₃e³)砂質岩，下伏地層為上侏羅統打鼓頂組第三段(J₃d³)粉砂岩。65、70礦床位於盆地的西部，礦床受65-70推覆體控制，該推覆體面積約3～4km²，由上侏羅統火山碎屑沉積岩系組成，主要岩性為流紋質熔結凝灰岩、凝灰岩及與其互層的粉砂岩、砂岩和砂礫岩。推覆體的下部為震旦系石英雲母片岩。鈾礦化發生於上侏羅統打鼓頂組第二段(J₃d²)的球泡熔結凝灰岩、凝灰岩順層擠壓破碎帶或斷片內，含礦層的上下部層位均為紫紅色砂岩。

圖6-24 雲南木利銻礦18線地電化學異常剖面

D₁p¹—下泥盆統坡腳組上段；D₁p²—下泥盆統坡腳組上段；D₁b—下泥盆統芭蕉菁組；D₂p—中泥盆統坡折落組

礦體形態為似層狀、透境狀，或成群出現呈邊幕式排列，礦體產狀現與岩層產狀一致。礦床礦石礦物中鈾礦物有瀝青鈾礦、鈾石和鈦鈾礦、銅鈾雲母、鈣鈾雲母等，金屬硫化物有硫鉬礦、輝鉬礦、黃鐵礦等；脈石礦物有石英、黃玉、水鋁氟石、螢石、磷灰石等。

為了檢驗該方法對於尋找隱伏鈾礦床的有效性，特選擇已有工程式控制制的70號礦床Ⅰ—Ⅰ′剖面進行試驗。在同一剖面上，分別用硝酸提取液、王水提取液和雙組合電極方法(以硝酸為提取液)進行成礦離子提取。採用民用電作供電電源，供電電壓為220V，供電電流1A，供電時間48h，提取樣品送江西核工業地質局分析。

如圖6-25所示，在2至12點號之間具有明顯的U和Mo異常，U的異常強度為12×10^-6～49×10^-6，異常高出背景值(5×10^-6)2～9 倍，異常寬180餘米。Mo的異常強度為15×10^-6～49×10^-6，異常高出背景值(5×10^-6)3～9 倍，異常寬40餘米。從圖上可看出，U與Mo異常同步出現在剖面的0至12點之間，兩者的最高異常均位於11號測點，二者的吻合程度十分完好，異常較清晰指示了隱伏礦體的賦存部位。而且從異常的分布特徵來看，異常在礦體的上盤更為發育，因此推測該已知礦體應該繼續向深部延伸，只是尚未被工程所控制。

圖6-25 江西盛源盆地艾門村已知剖面（Ⅰ—Ⅰ′）硝酸提取液地電異常剖面圖

另在剖面的14至22號點之間，測出強度為20×10^-6～114×10^-6的Mo異常，異常高出背景值4～22倍，異常寬約160m，在該區段同樣測出10×10^-6的低緩U異常，根據異常形態及走向，並考慮到已知礦體的產出形態，推測在Mo異常的極高區深部，有可能存在位於已知鈾礦體的側向呈雁行式排列的隱伏鈾礦體。值得引起注意。

如圖6-26所示，在0至8號點之間測出了3個明顯的峰值Mo異常，峰值分別為94×10^-6、30×10^-6和80×10^-6，另外15至16、19至20號點之間測出兩個明顯的Mo異常，與硝酸提取液中的 Mo異常出現的位置相吻合，全線 U 含量都較低，最大值為7.1×10^-6。

圖6-27中，在0至13號點之間U和Mo都出現幅度不大的異常：14至22號之間Mo出現多處高異常，U處也出現明顯的高異常(該點Mo異常為最大值)。

綜上所述，在已知礦體上方，以上三種地電提取方法都表現出明顯的示礦異常，而在已知的礦體上盤無礦體地段，採取的三種提取辦法都測出了無明顯異常，因此，推測在該地段的深部存在有與已知鈾礦體呈雁形式排列的隱伏礦體是有一定根據的。

D. 鈾礦提取{浸取}工藝

最重的天然元素鈾已經成為新能源的主角，那麼鈾又是怎樣提煉出來的呢？

在居里夫婦發現鐳以後，由於鐳具有治療癌症的特殊功效，鐳的需要量不斷增加，因此許多國家開始從瀝青鈾礦中提煉擂，而提煉過鐳的含鈾礦渣就堆在一邊，成了「廢料」。

然而，鈾核裂變現象發現後，鈾變成了最重要的元素之一。這些「廢料」也就成了「寶貝」。從此，鈾的開采工業大大地發展起來，並迅速地建立起了獨立完整的原子能工業體系。

鈾是一種帶有銀白色光澤的金屬，比銅稍軟，具有很好的延展性，很純的鈾能拉成直徑0.35毫米的細絲或展成厚度0.1毫米的薄箔。鈾的比重很大，與黃金差不多，每立方厘米約重19克，象接力棒那樣的一根鈾棒，竟有十來公斤重。

鈾的化學性質很活潑，易與大多數非金屬元素發生反應。塊狀的金屬鈾暴露在空氣中時，表面被氧化層覆蓋而失去光澤。粉末狀鈾於室溫下，在空氣中，甚至在水中就會自燃。美國用貧化鈾製造的一種高效的燃燒穿甲彈—「貧鈾彈」，能燒穿30厘米厚的裝甲錒板，「貧鈾彈」利用的就是鈾極重而又易燃這兩種性質。

鈾元素在自然界的分布相當廣泛，地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質中約含2.5克鈾，這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高。鈾在各種岩石中的含量很不均勻。例如在花崗岩中的含量就要高些，平均每噸含3.5克鈾。依此推算，一立方公里的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低，每噸海水平均只含3.3毫克鈾，但由於海水總量極大，且從水中提取有其方便之處，所以目前不少國家，特別是那些缺少鈾礦資源的國家，正在探索海水提鈾的方法。

由於鈾的化學性質很活潑，所以自然界不存在游離的金屬鈾，它總是以化合狀態存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業開采價值的鈾礦只有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)、品質鈾礦(二氧化鈾)、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光，我們還記得，正是鈾礦物(鈾化合物)這種發熒光的特性，才導致了放射性現象的發現。

雖然鈾元素的分布相當廣，但鈾礦床的分布卻很有限。國外鈾資源主要分布在美國、加拿大、南非、西南非、澳大利亞等國家和地區。據估計，國外已探明的工業儲量到1972年已超過一百萬噸。隨著勘探活動的廣泛和深入，鈾儲量今後肯定還會增加。我國鈾礦資源也十分豐富。

鈾礦是怎樣尋找的呢？鈾及其一系列衰變子體的放射性是存在鈾的最好標志。人的肉眼雖然看不見放射性，但是藉助於專門的儀器卻可以方便地把它探測出來。因此，鈾礦資源的普查和勘探幾乎都利用了鈾具有放射性這一特點：若發現某個地區岩石、土壤、水、甚至植物內放射性特別強，就說明那個地區可能有鈾礦存在。

鈾礦的開采與其它金屬礦床的開采並無多大的區別。但由於鈾礦石的品位一般很低(約千分之一)，而用作核燃料的最終產品的純度又要求很高(金屬鈾的純度要求在99．9％以上，雜質增多，會吸收中子而妨礙鏈式反應的進行)，所以鈾的冶煉不象普通金屬那樣簡單，而首先要採用「水冶工藝」，把礦石加工成含鈾60～70％的化學濃縮物（重鈾酸銨)，再作進一步的加工精製。

鈾水冶得到的化學濃縮物(重鈾酸氨)呈黃色，俗稱黃餅子，但它仍含有大量的雜質，不能直接應用，需要作進一步的純化。為此先用硝酸將重鈾酸銨溶解，得到硝酸鈾醯溶液。再用溶劑萃取法純化(一般用磷酸三丁酯作萃取劑)，以達到所要求的純度標准。

純化後的硝酸鈾醯溶液需經加熱脫硝，轉變成三氧化鈾，再還原成二氧化鈾。二氧化鈾是一種棕黑色粉末，很純的二氧化鈾本身就可以用作反應堆的核燃料。

為製取金屬鈾，需要先將二氧化鈾與無水氟化氫反應，得到四氟化鈾；最後用金屬鈣(或鎂)還原四氟化鈾，即得到最終產品金屬鈾。如欲製取六氟化鈾以進行鈾同位素分離，則可用氟氣與四氟化鈾反應。

至此，能作核燃料使用的金屬鈾和二氧化鈾都生產出來了，只要按要求製成一定尺寸和形狀的燃料棒或燃料塊(即燃料元件)，就可以投入反應堆使用了。但是對於鈾處理工藝來說，這還只是一半。

我們知道，核燃料鈾在反應堆中雖然要比化學燃料煤在鍋爐中使用的時間長得多，但是用過一段時間以後，總還是要把用過的核燃料從反應堆中卸出來，再換上一批新的核燃料。從反應維中卸出來的核燃料一般叫輻照燃料或「廢燃料」。燒剩下的煤渣一般都丟棄不要了，可這種不能再使用的廢燃料卻還大有用處呢！

廢燃料之所以要從反應堆中卸出來，並不是因為裡面的裂變物質(鈾235)已全部耗盡，而是因為能大量吸收中子的裂變產物積累得太多，致使鏈式反應不能正常進行了。所以，廢燃料雖「廢」，但裡面仍有相當可觀的裂變物質沒有用掉，這是不能丟棄的，必須加以回收。而且在反應堆中，鈾238吸收中子，生成鈈239。鈈239是原子彈的重要裝葯，它就含在廢燃料中，這就使得用過的廢燃料甚至比沒有用過的燃料還寶貴。除此而外，反應堆運行期間，還生成其它很多種有用的放射性同位素，它們也含在廢燃料中，也需要加以回收。

從原理上講，廢燃料的處理與天然鈾的生產並無多大差別。一般先把廢燃料溶解，再用溶劑萃取法把鈾、鈈和裂變產物相互分開，然後進行適當的純化和轉化。但實際上，廢燃料的處理是十分困難的。世界上很多國家都能生產天然鈾，很多國家都有反應堆，但是能處理廢燃料的國家卻並不多。

廢燃料的處理有三個特點：一是廢燃料具有極強的放射性，它們的處理必須有嚴密的防護設施，並實行遠距離操作；二是廢燃料中鈈含量很低而鈈又極貴重，所以要求處理過程的分離系數和回收率都很高；三是鈈能發生鏈式反應，因此必須採取嚴格的措施，防止臨界事故的發生。目前，廢燃料的處理大都採用自動化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。

我們看到，在鈾處理的工藝鏈中，相對於反應堆而言，鈾水冶工藝在反應堆之前進行，所以通常叫做前處理，廢燃料處理在反應堆之後進行，所以通常叫做後處理。而從鈾礦石加工開始的整個工藝過程，包括鈾同位素分離以及核燃料在反應堆中使用在內，一般總稱為核燃料循環。

從以上極為簡單的介紹就可以看出，鈾和鈈確是得之不易的。原子能工業猶如一條長長的巨龍，要最重的天然元素鈾做出轟轟烈烈的事業，得經過多少次加工和處理、分析和測量、計算和核對啊！原子能工業又猶如一座高高的金字塔，要製造一顆原子彈，就要使用一、二十公斤鈾235或鈈239；要生產一、二十公斤鈾235或鈈239，就要消耗十來噸天然鈾；要生產十來噸天然鈾就要加工近萬噸鈾礦石。我們贊賞核電站的雄姿，驚嘆原子彈的威力，可千萬不能忽視支撐這座金字塔塔尖的無數塊磚石啊！

E. 在工業上如何在鈾礦中提純鈾—235

為了獲得高加濃度的鈾235,早期,科學家們曾用多種方法來攻此難關.最後「氣體擴散法」終於獲得了成功.
我們知道,鈾235原子約比鈾238原子輕1.3％,所以,如果讓這兩種原子處於氣體狀態,鈾235原子就會比鈾238原子運動得稍快一點,這兩種原子就可稍稍得到分離.氣體擴散法所依據的,就是鈾235原子和鈾238原子之間這一微小的質量差異這種方法首先要求將鈾轉變為氣體化合物.到目前為止,六氮化鈾是唯一合適的一種氣體化合物.這種化合物在常溫常壓下是固體,但很容易揮發,在56.4℃即升華成氣體.鈾235的六氟化鈾分子與鈾238的六氟化鈾分子相比,兩者質量相差不到百分之一,但事實證明,這個差異已足以使它們分離了六氟化鈾氣體在加壓下被迫通過一個多孔隔膜.含有鈾235的分子通過多孔隔膜稍快一點,所以每通過一個多孔隔膜,油235的含量就會稍增加一點,但是增加的程度是十分微小的.因此,要獲得幾乎純的鈾235,就需要讓六氟化鈾氣體數千次地通過多孔隔膜
氣體擴散法投資很高,耗電量很大,雖然如此,這種方法目前仍是實現工業應用的唯一方法.為了尋找更好的鈾同位素分離方法,許多國家做了大量的研究工作,已取得了一定的成績.例如目前離心法已向工業生產過渡,噴嘴法等已處於中間工廠試驗階段,而新興的冠醚化學分離法和激光分離法等則更有吸引力.可以相信,今後一定會有更多更好的分離鈾同位素的方法付諸實用,氣體擴散法的壟斷地位必將結束.

F. 內蒙古巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶

楊建新彭雲彪梁齊端魯超何大兔黃鏹俯

（核工業二〇八大隊，內蒙古包頭014010）

[摘要]巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈砂岩型鈾礦帶經過了編圖研究、調查評價、預查、普查和詳查等幾個工作階段，取得了二連盆地砂岩型鈾礦找礦的重大突破。鈾礦帶賦存於下白堊統賽漢組上段古河谷砂體中，已發現巴彥烏拉鈾礦床、賽漢高畢鈾礦床、巴潤和齊哈等礦產地及一系列鈾礦（化）點，呈串珠狀分布，受潛水氧化帶或潛水－層間氧化帶控制，屬古河谷型砂岩型鈾礦床。

[關鍵詞]巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈；潛水氧化帶；潛水－層間氧化帶；古河谷型；鈾礦帶

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶位於內蒙古二連盆地中東部，行政上歸內蒙古自治區的蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、二連浩特市管轄，交通便利。鈾礦帶地勢平坦，屬高原低山丘陵草原地貌景觀。

1發現和勘查過程

20世紀80年代，二連盆地鈾礦地質工作主要處於地表就點找礦階段，核工業二〇八大隊根據航空放射性測量、地面放射性水化學測量、土壤放射性地球化學測量等圈定的地表放射性異常的分布特徵，通過對異常點（暈）進一步查證工作，發現了501、502鈾礦（化）點（1986～1988年）、查干小型鈾礦床（1981～1985年）、蘇崩中型礦床（1986～1988年）。隨著20世紀90年代層間氧化帶砂岩型鈾礦成為重點找礦類型和努和廷鈾礦床（當時確定為層間氧帶砂岩型）的發現，核工業二〇八大隊對二連盆地開展了層間氧化帶砂岩型綜合編圖與預測研究，預測了一批砂岩型鈾成礦遠景區，通過近十年的勘查工作，累計投入近19×10⁴ m鑽探工作量，發現了巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶，落實了巴彥烏拉鈾礦床和賽漢高畢鈾礦床、巴潤和齊哈等礦產地及一系鈾礦（化）點（圖1），實現了二連盆地砂岩型鈾礦找礦的重大突破。

1.1綜合編圖與研究

20世紀90年代，核工業二〇八大隊通對二連盆地層間氧化帶砂岩型鈾成礦地質、構造物探、水文地質條件等綜合編圖與預測研究，及電法資料收集整理和重新解釋，大致查明了盆地構造格架，地層結構及水文地質特徵等鈾成礦基礎地質條件，並按中亞的「從盆緣到盆中，從氧化帶到還原帶」的成礦模式，在川井、烏蘭察布、騰格爾、馬尼特和烏尼特等5個坳陷預測了一系列區域性層間氧化帶砂岩型及基底古河谷砂岩型鈾成礦遠景區。在其中的巴彥烏拉—賽漢高畢—齊哈一帶（圖1），預測了巴彥烏拉和賽漢高畢Ⅰ類賽漢組成礦遠景區^[1]，為鑽探查證提供了重要依據。

圖1 內蒙古巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶賽漢組下段古河谷分布平面圖

1.2調查評價

2002年，核工業二〇八大隊續作中國地質調查局《內蒙古二連盆地騰格爾坳陷鈾礦評價》項目，2003年中國核工業地質局下達《內蒙古二連盆地烏蘭察布坳陷東部1∶25萬有資源區域評價》項目、《內蒙古二連盆地地浸砂岩型鈾資源調查評價》項目。在巴彥烏拉—賽漢高畢一帶開展了鈾資源評價，找礦思路為尋找下白堊統賽漢組古河谷型和層間氧化帶型砂岩鈾礦，採用大間距、大剖面鑽探工作手段，完成鑽探工作量11200m。其中，2002年跨過騰格爾坳陷北緣尋找遠景區，在巴彥烏拉施工4個鑽孔、賽漢高畢施工3個孔，分別確認兩地區在埋深50～100m以下存在厚50～200 m的河流相砂體，其上疊加有後生黃色蝕變，並發現了鈾礦化。2003年施工了50個鑽孔，新發現9個工業鈾礦孔，鈾礦化形成與氧化帶有關，並大致圈定了賽漢組砂體分布范圍，預測了賽漢高畢和巴彥烏拉地區兩個Ⅰ級找礦靶區^[2]，在二連盆地實現了砂岩型鈾礦找礦的重要突破。

1.3預查

2004～2005年，核工業二〇八大隊承擔了中國核工業地質局下達的《內蒙古二連盆地賽漢高畢—巴彥烏拉地區鈾礦預查》項目，開展了賽漢高畢—巴彥烏拉地區鈾礦預查，目的是落實可供普查的礦產地，完成鑽探工作量34100 m，在下白堊統賽漢組古河谷砂體中新發現25個工業鈾礦孔、54個礦化孔，受潛水氧化帶或潛水－層間氧化帶的控制。在賽漢高畢以南的塔木欽地段，巴彥烏拉東西兩側的巴潤、白音塔拉地段控制到了賽漢組古河谷砂體和工業鈾礦化，進一步圈定了賽漢組古河谷砂體及氧化帶的分布范圍，確定賽漢組古河谷砂體及氧化帶是該區重要的控礦因素^[3] 。進一步落實了巴彥烏拉B255—B415線、賽漢高畢T31—T96線、S95—S96線可供普查的鈾礦產地，展現了萬噸級鈾資源基地的前景。由此確定了賽漢組古河谷砂岩型鈾礦是二連盆地重要的找礦類型。

1.4普查

2006～2008年，核工業二〇八大隊承擔了中國核工業地質局下達的《內蒙古蘇尼特左旗賽漢高畢—巴彥烏拉地區鈾礦普查》項目，開展了賽漢高畢—巴彥烏拉地區鈾礦普查，目的是落實可地浸砂岩鈾礦床，完成鑽探工作量31900m，新發現31個工業礦孔。進一步釐定了賦礦層位為下白堊統賽漢組上段河流相砂體，主要沿坳陷中的次級凹陷發育。落實了巴彥烏拉（B415—B255線）中型鈾礦床和賽漢高畢小型鈾礦床，提交巴潤、白音塔拉等找礦靶區及古托勒、塔木欽等遠景區。初步建立了「沉積成岩預富集＋後生氧化成礦」的古河谷型鈾成礦模式及「構造＋物探＋鑽探＋剖面控制」相結合的找礦模式^[4]。

同時，核工業二〇八大隊承擔了中國地質調查局下達的《內蒙古二連盆地中東部地區地浸砂岩型鈾資源調查評價》（2007～2010年）和中國核工業地質局下達的《內蒙古二連盆地馬尼特坳陷及周邊鈾資源區域評價》項目，完成鑽探工作量49000m，目的是對礦床外圍賽漢組古河谷砂體發育規模及鈾成礦環境進行探索。在巴彥烏拉礦床東部那仁寶力格地段控制到賽漢組砂體和2個工業礦孔^[5]，進一下擴大了巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈古河谷砂體和氧化帶的展布范圍及鈾礦化。

1.5詳查

2009～2013年，核工業二〇八大隊承擔了中國核工業地質局下達的《內蒙古蘇尼特左旗巴彥烏拉鈾礦床（B415—B319線）詳查》項目，其中，2009年和2012年對巴彥烏拉鈾礦床B415—B319線開展了詳查，2013年對其中的B367—B347線按100m×（100～50）m工程間距加密控制，完成鑽探工作量27600m。基本查明了巴彥烏拉鈾礦床礦體形態、規模及礦石特徵，估算122b以上基礎儲量達中型規模^[6]，為礦山建設提供了資源保障。

同時，2009～2013年，核工業二〇八大隊承擔了中國核工業地質局下達的《內蒙古二連盆地中東部古河谷砂岩型鈾資源區域評價》項目，完成鑽探工作量約60000 m，目的是進一步圈定賽漢組古河谷砂體發育規模，探索古河谷砂體鈾成礦環境，研究古河谷砂體成因類型。進一步控制了賽漢組古河谷砂體展布范圍及鈾礦化，賽漢組上段古河谷砂體南起齊哈日格圖以南，向北、北東經塔木欽、賽漢高畢、古托勒、芒來、巴潤、巴彥烏拉、白音塔拉至那仁寶力格地段^[7]，總長度達300km。提交了巴潤和齊哈2個鈾礦產地^[8]，鈾礦化明顯受層間氧化帶控制。

2礦床基本特徵

2.1構造特徵

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶分布於大興安嶺成礦省二連盆地鈾成礦區^[9]，夾持在巴音寶力格隆起及蘇尼特隆起之間，產於二連盆地兩大構造單元——烏蘭察布坳陷和馬尼特坳陷，嚴格受下白堊統賽漢組上段古河谷砂體控制。該古河谷南起烏蘭察布坳陷腦木根，經格日勒敖都、呼格吉勒圖、准寶力格、古托勒等次級凹陷，到馬尼特坳陷西部的塔北凹陷，沿次級凹陷長軸方向發育；河谷內斷裂不發育，地層從河谷兩側向中心緩傾斜。其中，巴彥烏拉礦床產於塔北凹陷，賽漢高畢礦床產於准寶力格凹陷，齊哈礦產地產於格日勒敖都凹陷（圖2）。

圖2 內蒙古巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶構造分區圖

（據石油部門）^[10]

1—蝕源區及邊界；2—基底斷裂及編號；3—控凹斷裂；4—大型泥岩鈾礦床；5—中型泥岩鈾礦床；6—砂岩型鈾礦床；7—鈾礦產地

2.2地層特徵

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶基底及蝕源區地層主要為新元古代、早—晚古生代海相碎屑岩和中酸性火山岩，以及晚古生代和中生代中酸性侵入岩。蓋層由侏羅系、白堊系、古近系和新近系組成。

礦帶內揭露地層主要有白堊系下統賽漢組、古近系、新近系。根據沉積特徵賽漢組劃分為下、上兩段，其中，賽漢組上段以河流相沉積為主，構成該區主要控礦層位（圖3）。

圖3 巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶蓋層地層柱狀圖

垂向上，賽漢組上段由2～5個正韻律層疊加成復合河道砂體，一般由3個小層序組成，其底板為賽漢組下段湖相灰色泥岩、粉砂岩夾煤層，頂板為同組泥岩或古近系洪泛沉積的紅色泥岩。砂體以河流相沉積為主，其中，東部的巴彥烏拉礦床含礦砂體岩性為灰色、黃色的砂質礫岩、含礫砂岩、砂岩夾泥岩，單層厚10～30m^[6]；中部的賽漢高畢礦床含礦砂體岩性為灰色、灰綠色、黃色中細砂岩、含礫砂岩和砂質礫岩，單層厚5～20m^[4]；南部的齊哈礦產地含礦砂體岩性為灰色、黃色砂質礫岩、含礫砂岩及紅色、褐紅色泥岩，單層厚20～50m^[8]。

平面上，古河谷總體呈SW-NE向展布，長約300km，從南西向北東發育（圖1）。其中，巴彥烏拉礦床處於古河谷中下游，可識別出河道充填組合、河道邊緣組合，具有多物源補給特徵（圖4），組成的河谷寬6～10km，底板埋深120～180m；賽漢高畢礦床處於河谷中部轉彎部位，河谷寬5～20km，底板埋深80～160m；齊哈礦產地處於河谷中上游，河谷寬約5～30km，底板埋深300～670m。

圖4 巴彥烏拉鈾礦床賽漢組上段岩相岩石地球化學圖（附礦體分布）

2.3水文地質特徵

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶含水岩組以碎屑岩類為主，由古近系、新近系和賽漢組上段碎屑岩組成。其中，賽漢組上段砂岩、砂質礫岩構成本區含礦含水層，並在垂向上組成穩定的隔水—含水—隔水的水文地質結構。具體水文地質參數見表1。

表1 巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶水文地質參數一覽表

續表

2.4氧化帶特徵

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶賦礦層賽漢組上段古河谷砂體發育潛水－層間氧化帶，氧化帶岩石以黃色砂岩為主，未蝕變岩石呈灰色，並控制著鈾礦體的分布。其中，巴彥烏拉礦床氧化帶以北側側向氧化為主，並疊加從南西向北東順河谷的氧化作用；表現在西側氧化帶呈厚層狀，含礦砂體上部幾乎全部遭受氧化，只在靠近底板部位殘留灰色砂體；而東側氧化帶呈舌狀向南西延伸，並在平面上形成呈北東向展布、長大於7km的潛水－層間氧化帶前鋒線^[6]（圖4，圖5）。賽漢高畢礦床主要以南北兩側雙向氧化為主，氧化帶主要呈厚層狀位於砂體上部，下部殘留一定厚度的灰色砂體，並在平面上形成一定范圍的氧化－還原過渡帶^[4]（圖6，圖7）。齊哈礦產地氧化帶主要從南向北順河谷中心發育，在河谷兩側存在未蝕變的灰色砂體，並在東西兩側圈出一定規模的潛水－層間氧化帶前鋒線^[8]（圖1）。

2.5礦體特徵

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶從東到西主要包括巴彥烏拉鈾礦床、賽漢高畢鈾礦床、齊哈日格圖鈾礦產地。

1）巴彥烏拉鈾礦床共圈出Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號3層工業鈾礦體，其中，Ⅰ號礦體為主礦體，占資源總量的98%以上；礦體呈板狀、卷狀，產狀近水平並向東略傾；平面上呈不規則的長條狀沿古河谷長軸線方向展布（圖4，圖5）；Ⅱ號及Ⅲ號礦體多由單孔控制。

2）賽漢高畢鈾礦床共圈出Ⅰ號、Ⅱ號2層工業鈾礦體（圖6，圖7）。其中，Ⅰ號為主礦體，分為10個塊段，連續性差，礦體呈層狀、透鏡狀，產狀近於水平；分為東西兩個礦段。Ⅱ號礦體有3個塊段，規模小。

3）齊哈日格圖鈾礦產地共發現6個砂岩型工業鈾礦孔，孔間最近距離約3.2km。鈾礦化集中在古河谷兩側（圖1），礦體呈板狀。

圖5 巴彥烏拉鈾礦床B319號勘探線剖面圖

1—伊爾丁曼哈組；2—賽漢組上段；3—賽漢組下段；4—角度不整合地層界線；5—平行不整合地層界線；6—岩性界線；7—層間氧化帶及前鋒線；8—灰色砂體；9—泥岩、粉砂岩；10—Ⅰ號鈾礦體；11—鈾礦化體

圖6 賽漢高畢鈾礦床賽漢組上段岩相岩石地球化學圖（附礦體分布）

1—黃色氧化亞帶；2—綠色氧化亞帶；3—氧化－還原過渡亞帶；4—不同岩石地球化學類型分帶線；5—含氧含鈾水流動方向；6—斷層；7—施工勘探線及編號；8—工業鈾礦孔；9—鈾礦化孔；10—異常孔；11—無鈾礦孔；12—Ⅰ號礦體及編號；13—Ⅱ號礦體及編號

圖7 賽漢高畢鈾礦床S0號勘探線剖面圖

1—古近系及新近系；2—賽漢組上段；3—賽漢組下段；4—地層角度不整合接觸界線；5—地層平行不整合接觸界線；6—地層整合接觸或岩性分界線；7—含礦砂體；8—隔水層或夾層；9—潛水氧化帶及界面；10—礦體及編號；11—礦化體

從各礦床礦體參數對比可以看出（表2），巴彥烏拉及賽漢高畢礦床礦體埋深相對較低，而齊哈日格圖鈾礦產地礦體埋深較大，但礦體品級相對較高，存在明顯的砂岩型富礦段。

表2 巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶礦體特徵一覽表

2.6礦石特徵

1）巴彥烏拉鈾礦床：礦石類型主要為礫岩型和砂岩型，分別由礫岩和各種粒級的砂岩混合組成，分選差，顆粒形狀以次稜角狀為主；顆粒間以雜基支撐為主，膠結方式主要為基底式膠結，膠結物以黃鐵礦為主。礦石中碳酸鹽含量普遍較低，平均為0.28%。

礦石中鈾以吸附態鈾為主，次為鈾礦物。其中，鈾礦物以瀝青鈾礦為主，次為鈾黑及鈾石、鈾釷石；鈾礦物主要呈被膜狀分布在膠結物中，其次以獨立的鈾礦物形式存在於碎屑顆粒物顆粒中^[6]。

2）賽漢高畢鈾礦床：礦石類型主要為含泥砂質礫岩和砂岩型；由各種粒級的砂及砂礫組成，分選中等—差，顆粒形狀為次稜角—次圓狀；膠結物以褐鐵礦、黃鐵礦為主。礦石中碳酸鹽含量較低，平均小於0.33%。

礦石中鈾以吸附態鈾和鈾礦物兩種形式存在，鈾礦物主要以鈾的單礦物形式產出，包括菱鈣鈾礦、瀝青鈾礦、鈾石、鈾的磷酸鹽礦物，吸附態鈾的吸附劑主要為雜基（黏土礦物），次為有機碳、黃鐵礦和褐鐵礦等^[4]。

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）發現了我國第一個大型古河谷砂岩型鈾礦帶。已落實巴彥烏拉中型鈾礦床1個、賽漢高畢小型鈾礦床1個，發現巴潤和齊哈鈾礦產地2處及鈾礦點4個，按地浸砂岩型估算的鈾資源量（333以上）規模達大型，且硒、鈧、錸等伴生元素達到綜合利用；為二連盆地鈾礦大基地建設提供了資源保障。

2）基本查明了古河谷成因及空間展布特徵。古河谷位於坳陷中部，沿次級凹陷的長軸方向發育，底板為賽漢組下段含煤地層，這與典型基底型古河谷鈾成礦明顯不同。古河谷具有多物源補給特徵，含礦的骨架砂體主要由辮狀河沉積體系內河道充填亞相組成，呈單一厚層狀，具有穩定泥—砂—泥地層結構；砂體內分3個小層序，其中，鈾礦體一般受中、下部小層序控制。

3）基本查明了巴彥烏拉礦床開採的水文地質條件。含礦含水層具有穩定的隔水頂、底板和相對穩定的局部隔層，滲透性好，涌水量較大，地下水位埋深淺，具較強承壓性，與上下其他含水層無水力聯系；礦床地質構造簡單，地層產狀平緩，未見其他不良工程地質現象。礦床地浸開採的水文地質、工程地質、環境地質條件簡單。

4）基本查明了巴彥烏拉和賽漢高畢鈾礦床的礦體特徵，二者礦體均以板狀為主，其次為透鏡狀，其中在巴彥烏拉礦床發育卷狀礦體，產狀近於水平。

5）基本查明了巴彥烏拉和賽漢高畢鈾礦床礦石特徵，二者礦石類型和鈾存在形式相類似，均為礫岩型和砂岩型，碳酸鹽含量普遍較低，平均為0.28%；礦石中鈾以吸附態鈾為主，次為鈾礦物，鈾礦物以瀝青鈾礦為主，次為鈾黑及鈾石、鈾釷石^[6]。

3.2主要創新點

1）首次建立了古河谷型鈾成礦模式。二連盆地為夾持於隆起間的「碎盆」群，這既不同於中亞地台上的大型盆地，也不同於美國科羅拉多高原上的山間盆地，因此，跳出「層間氧化帶型」及「基底古河谷型」的固有找礦模式，向盆地內尋找「建造間古河谷型」，實踐證明在二連盆地尋找古河谷砂岩型鈾礦具有更大的找礦空間。該模式的建立豐富了鈾成礦理論，拓展了新的找礦領域，為該類型盆地及鈾礦床的勘查提供了理論基礎。鈾成礦作用包括原生沉積預富集、潛水氧化作用、層間氧化作用疊加成礦和油氣煤層氣還原作用4個階段^[11]。

原生沉積預富集階段（圖8A）：盆地兩側巴音寶力格隆起和蘇尼特隆起發育大量的富鈾地質（層）體，鈾含量最高可達到n×10^-3，為下白堊統賽漢組沉積提供了豐富的物源和鈾源。賽漢組沉積期為溫暖潮濕氣候，灰色砂岩、砂礫岩中可見大量的炭化植物碎片及黃鐵礦，這為鈾的原始富集提供了豐富的還原劑。

圖8 巴 彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶古河谷型砂岩鈾成礦模式

1—灰色泥岩；2—紫紅色泥岩；3—紅色泥岩；4—灰色砂岩；5—黃色砂岩；6—地層整合界線；7—地層不整合界線；8—氧化帶及前鋒線；9—斷層；10—含氧含鈾水滲入方向；11—深部還原氣滲入方向；12—礦體；13—新近系；14—古近系；15—賽漢組上段；16—賽漢組下段；17一基底岩石

A—原生沉積預富集階段；B—潛水氧化作用階段；C—層間氧化作用疊加成礦階段；D—油氣、煤層氣還原作用階段

潛水氧化作用階段（圖8B）：晚白堊世至古新世（K₂—E₁），由於構造反轉，盆地處於長期隆升狀態。賽漢組長期暴露地表，伴隨在這一地質時期古氣候向乾旱、半乾旱的轉變，形成含氧含鈾水向盆內運移並沿地表垂直滲入，發生潛水氧化作用，形成鈾的富集成礦。U-Pb同位素測定成礦年齡為（63±11 ）Ma。

層間氧化作用疊加成礦階段（圖8C）：始新世（E₂），古地表含氧含鈾水沿砂體向盆地中心繼續運移，由於賽漢組含礦砂體上部泥岩的隔擋作用，形成層間氧化作用，同時對早期潛水氧化作用形成的部分礦體造成破壞。當遇到含豐富的有機碳、黃鐵礦或煤氣等還原劑後，則再次疊加富集成礦。U-Pb同位素測定成礦年齡為（44±5）Ma。

油氣煤層氣還原作用階段（圖8D）：由於礦床兩側斷裂構造發育，使深部煤成氣沿斷層上升至賽漢組的可能性很大，造成了對氧化帶進行還原改造作用，部分礦體完全隱伏於還原環境中，起到保礦作用。伴隨斷裂構造的活動，還原氣滲入作用伴隨成礦作用的始終，在鈾成礦作用過程中同時也增強了砂岩的還原能力。

2）應用層序地層學、沉積學理論，結合收集的地震剖面，對古河谷中所有鑽孔資料重新進行了分層對比及成因相分析，精細解剖了古河谷砂體的成因，認為古河谷砂體為多物源（橫向和縱向）、多成因相（河流相、三角洲相、沖積相）組成的帶狀砂體^[12]，鈾礦化主要受側向充填的三角洲砂體的控制，其次為河流相砂體，並不是普遍認為的古河谷砂體為單一的河流相砂體。

3）建立了古河谷型鈾礦找礦理論及方法。改變了固有的「從盆緣到盆中，從氧化帶到還原帶」的找礦思路；採用「構造、水文地質」戰略選區＋「電法、淺震」確定砂體＋「鑽探驗證了解環境＋剖面控制尋找礦體」的技術手段，快速圈出砂體和氧化帶，定位潛水－層間氧化帶前鋒線及鈾礦體位置，提高找礦效率。

4開發利用狀況

隨著巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶勘查工作的深入開展，相關的開發試驗工作也有序進行。2009～2011年，核工業二〇三研究所及核工業北京化工冶金研究院對巴彥烏拉鈾礦床相繼開展了室內及現場地浸試驗，2012～2013年核工業北京化工冶金研究院開展了地浸擴大試驗及礦床經濟可行性研究，評價巴彥烏拉鈾礦床採用酸法原地地浸開采是經濟可行的。2014年已基本具備地浸礦山的建設條件。

5結束語

巴彥烏拉－賽漢高畢－齊哈鈾礦帶是至今我國發現的最大規模古河谷砂岩型鈾礦帶，已初步圈出長約300km的帶狀砂體。目前只對賽漢高畢礦床開展了普查和對巴彥烏拉礦床開展了詳查工作，在古河谷內還發現了2個礦產地及一系列鈾礦點，且在齊哈日格圖礦產地發現了與層間氧化帶有關的富礦段，對鈾礦帶總體控製程度較低。因此，該礦帶成礦潛力巨大，經過進一步工作有望新落實3～5個中型以上鈾礦床，發展成特大型可地浸砂岩型鈾礦帶。

目前對賽漢組上段古河谷空間展布及砂體成因特徵、氧化帶前鋒線及礦體定位等研究還不夠深入，應在以後工作中加以系統研究。

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我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]楊建新，男，1966年生，研究員級高級工程師。1987年畢業於華東地質學院普查勘探專業，一直從事鈾礦地質勘查工作。2009年起擔任核工業二〇八大隊地勘一處處長，2012年8月任中核集團地礦事業部重大項目總地質師。先後獲國防科學技術一等獎1項，國土資源科學技術一等獎1 項，中國地質調查局找礦二等獎1項，中國核工業集團公司找礦一等獎5 項。

G. 新疆烏庫爾其鈾礦床

王果張占峰王保群李細根王國榮李彥龍

（核工業二一六大隊，新疆烏魯木齊830011）

[摘要]烏庫爾其鈾礦床是在原519大隊概略評價基礎上經過各階段勘查工作提交的一個中型砂岩型鈾礦床，也是伊犁盆地南緣在中下侏羅統西山窯組上段（第Ⅶ旋迴）首個發現和探明的鈾礦床。礦床位於伊犁盆地南緣西部斜坡帶烏庫爾其微隆構造單元，屬典型的層間氧化帶砂岩型鈾礦。總體上，該礦床礦體分散且連續性差，品位偏低，現正進行現場地浸開采試驗。本文對礦床發現史、基本特徵、主要成果創新及開發利用現狀進行了論述和分析。

[關鍵詞]伊犁盆地南緣；地浸砂岩型鈾礦床；西山窯組上段；層間氧化帶

烏庫爾其礦床位於伊犁盆地南緣中西段，往東南距扎吉斯坦礦床4km，西距庫捷爾太礦床14km，是繼庫捷爾太、扎吉斯坦礦床後在伊犁盆地南緣發現的第三個可地浸砂岩型鈾礦床，也是伊犁盆地南緣鈾礦田（以下統一簡稱為「伊南鈾礦田」）首次在水西溝群西山窯組上段（第Ⅶ旋迴）發現具有一定規模的工業鈾礦^[1,2]。行政區劃隸屬察布查爾錫伯自治縣管轄，距縣城直線距離約10km，礦區內交通便利。

1發現和勘查過程

該礦床發現和勘查過程大致可分為3個階段：一是以煤岩型鈾礦為主的概略評價階段，二是以地浸砂岩型鈾礦為主的地質勘查階段，三是以地浸試驗為主的礦山補充勘查階段。

1.1以煤岩型鈾礦為主的概略評價階段

烏庫爾其礦床鈾礦地質工作始於20世紀50年代。1959～1960年，原二機部519大隊在本區以大間距（4～2）km×（2～1）km）進行了概略評價，主要找礦類型為煤岩型鈾礦，施工28個鑽孔，鑽探工作量7950.3m。部分鑽孔揭露到中下侏羅統水西溝群（J₁-₂sh）層間氧化帶，為以後的砂岩鈾成礦預測提供了基礎資料。

1.2以地浸砂岩型鈾礦為主的勘查階段

1991～1994年，核工業二一六大隊在盆地南緣中西段開展了放射性水化學區調、砂岩型鈾礦地面綜合區調、前人資料的系統整理及成礦遠景預測評價。同期，核工業北京地質研究院、核工業二〇三研究所、核工業航測遙感中心對伊犁盆地南緣鈾成礦條件開展了專題研究。圈定烏庫爾其地區為具有良好層間氧化帶砂岩型鈾成礦潛力的Ⅰ類遠景區^[3]。

1993～1995年，核工業二一六大隊與哈薩克沃爾科夫地質聯合體合作在烏庫爾其區開展了砂岩型鈾礦預查，勘查網度採用（2～4）km×（800～200）m，局部孔距達到100～50m，投入鑽探17366.6m，施工鑽孔46個，其中4個鑽孔分別在第Ⅴ和Ⅶ旋迴揭露到工業鈾礦化，初步確定烏庫爾其地段為砂岩型鈾成礦遠景區。該階段地質技術工作基本由哈方工作組完成，包括鑽探施工、地質編錄、測井、技術總結等，中方僅安排少數技術人員學習配合。因此該階段各類資料的分析整理不夠深入系統。

1996～1998年，核工業二一六大隊與哈薩克沃爾科夫地質聯合體開展技術合作，中方技術人員全程參與了各項地質工作。主要針對水西溝群西山窯組下段（Ⅴ₂旋迴）砂岩型鈾礦進行了普查，鑽探施工由哈方完成（1998年核工業二一二大隊參與部分工程施工），投入鑽探工作量34206.2m，在389～549線間施工剖面14條。以（800～400）m（線距）×（200～100）m（孔距）的工程間距，在第Ⅱ、Ⅴ₁、Ⅴ₂、Ⅶ₁、Ⅶ₂、Ⅷ等層位均揭露到層間氧化帶，在429～485線控制一條工業鈾礦帶，並首次在第Ⅶ旋迴發現了工業鈾礦體。累計資源量規模為小型礦床。期間該隊與南京大學合作開展了礦石物質組分及層間流體作用科研項目研究^[4,5]。

2000～2003年，核工業二一六大隊以水西溝群西山窯組上段（Ⅶ旋迴）為主要目的層，對本區開展了全面普查，鑽探工程重點集中於397～485線之間，投入鑽探工作量49051m。該階段對含礦岩系水西溝群進行了層位系統劃分，對第Ⅴ、Ⅶ旋迴沉積相進行了深入分析，提出了烏庫爾其微凸構造控礦的觀點。2002年提交了357～373線（首采段）勘查報告，2003年分別提交了烏庫爾其鈾礦床第Ⅴ旋迴和第Ⅶ旋迴普查地質報告。累計提交鈾資源量規模達到中型^[6]。

2004～2005年，核工業二一六大隊對本區開展了勘探工作，勘探范圍為333～469線之間，東西長約7.5km，投入鑽探工作量24596.87m，根據礦體復雜性和地質可靠程度確定為Ⅲ類勘查類型，基本工程間距為200m×（100～50）m，局部孔距達25m。在Ⅴ旋迴和Ⅶ旋迴提交鈾資源量規模為中型，概算伴生硒資源量60.7t、錸資源量20.2t、煤炭資源量38956×10⁴ t。需要說明的是，受勘探周期和工作量的限制，以及該礦床鈾礦體規模小、分散等特點，勘探階段圈定資源量類型僅為332+333^[7]，實際上相當於達到詳查程度。

1.3礦山地浸試驗過程中的補充勘查階段

勘探工作結束以後，為滿足建設礦山的需要，礦山企業在不同地段組織開展了兩次補充勘探工作。

2007年，在413～429線間開展補充勘探工作，投入鑽探工作量9497m，圈定了331+332鈾資源量，除提高資源量級別和控製程度外，資源量的減少達41%。減少較大的原因有三：一是勘探階段鈾鐳平衡系數為0.85、進行了修正，而補勘階段隨著樣品數量的增加和取樣代表性增強，鈾鐳平衡系數為1.04、不予修正，僅此資源量減少達13%；二是隨著礦體控製程度提高（100m×（100～50）m），礦體外推距離減小，礦塊面積減小，但相應資源量級別提高，此為資源量變化的正常現象；三是很多加密控制鑽孔導致礦體斷開，說明鈾礦體本身規模較小，連續性差。

2012年，在341～469線的BK1和BK4區（不含413～429線）開展了補充勘探工作，投入鑽探工作量為16674m，工程見礦率僅為14%，採用100m×（100～50）m工程間距控制331類資源量。圈定了331+332鈾資源量，較勘探資源量減少達55%。究其原因有以下幾點：第一，勘探階段對Ⅶ旋迴鈾鐳平衡、鐳氡平衡均進行了修正，Ⅴ旋迴鐳氡平衡進行了修正，本次補勘資源量估算未做任何參數修正，因此勘探階段部分工業孔變為礦化孔未參與資源量估算，Ⅶ旋迴礦體品位下降30%, Ⅴ旋迴礦體品位下降12%，造成BK 1區資源量減少13.10%, BK4區資源量減少36.51%；第二，第Ⅶ旋迴工業礦帶窄，加密控制後原來連續的礦帶被斷開，甚至只剩單工程式控制制；第三，補勘提交資源量類別有了較大的提高，礦體外推距離減小，使礦塊面積有較大幅度減小，相應地資源量也有所減少（圖1，圖2）。但值得說明的是，通過補勘工作，鈾礦帶在平面的展布與勘探階段推測的基本一致，說明勘探階段推斷的鈾礦帶展布合理，估算資源量也是可靠的。

圖1 烏庫爾其鈾礦床BK1區Ⅴ₂旋迴礦體塊段圈定對比

1—工業孔；2—礦化孔；3—無礦孔；4—層間氧化帶前鋒線；5—補勘階段工業礦體；6—勘探階段工業礦體

圖2 烏庫爾其鈾礦床BK4區Ⅶ旋迴鈾礦體塊段對比

1—工業孔；2—礦化孔；3—無礦孔；4—Ⅶ₁層間氧化帶前鋒線；5—Ⅶ₂層間氧化帶前鋒線；6一補勘階段圈定工業礦塊；7—勘探階段圈定工業礦塊

2012年以來，核工業二一六大隊在烏庫爾其礦床外圍開展普查工作，在417線北部2km處揭露到Ⅴ₁旋迴工業鈾礦體（灰色砂體，1.8kg/m²），在469線以東初步控制一條工業鈾礦帶。因此，礦床外圍有望有新的發現。

2礦床基本特徵

2.1地層

礦區中新生代地層直接覆蓋在中—下石炭統中酸性火山岩、火山碎屑岩基底古風化殼之上，自下而上由中上三疊統小泉溝群（T_2-3xq）淺湖相沉積、中下侏羅統水西溝群（J_1-2sh）陸相含煤碎屑岩建造、中侏羅統頭屯河組（J₂t）河流相沉積、新近系（N）和第四系（Q）沖洪積物組成（圖3）。

鈾礦化賦存於三工河組（J₁s）和西山窯組（J₂x），頭屯河組（J₂t）尚未發現鈾礦化，八道灣組（J₁b）和小泉溝群（T_2-3xq）在礦區范圍內少有鑽孔揭露。據資料，小泉溝群在鑽探揭露區域基本缺失。主要含礦層特徵如下：

三工河組：對應於水西溝群V₁亞旋迴—

亞旋迴，厚度約為32m。岩性以灰色粉砂岩、粉砂質泥岩夾細砂岩、中粗砂岩為主，主要有兩層砂體，砂體厚5～14m，產狀不穩定。賦存少量工業鈾礦化。

西山窯組：對應於水西溝群

亞旋迴—Ⅶ旋迴，厚度約180～220m。根據岩性組合特徵由下到上可分為

亞旋迴、Ⅵ旋迴、Ⅶ旋迴3個岩性段。其中

亞旋迴和Ⅶ旋迴為礦床主要賦礦層位，Ⅵ旋迴以泥岩、煤層為主，砂體極不穩定。

亞旋迴：下部為厚大穩定砂體，岩性為灰色中粗粒含礫砂岩、中細砂岩，粒度自下而上具有粗—細或細—粗—細的特徵；上部為粉砂岩、泥岩與煤。

Ⅶ旋迴：可分為Ⅶ₁亞旋迴和Ⅶ₂亞旋迴。岩性以灰色、灰白色中粗粒含礫砂岩、砂礫岩、中細粒砂岩與綠灰色、灰色粉砂岩、泥岩為主，形成較厚的砂泥互層結構。有兩層主砂體，均賦存工業鈾礦化。

2.2構造

烏庫爾其鈾礦床位於伊犁盆地南緣西部斜坡帶東側，總體構造形態為一次級微隆起區，稱烏庫爾其微凸起。礦床東西長8km，南北寬5km，面積約40km²。凸起的軸部位於397線至445線間，寬約1.8km，軸部的走向及傾向略呈北北西向，傾角4°～6°，凸起的翼部分別向東西兩側傾斜，傾角3°～7°（圖4）。晚漸新世至早中新世（24Ma），在不對稱擠壓作用下形成了本區微隆構造格局，造成沉積蓋層發生掀斜，主含礦砂體開啟並接受大氣降水補給，在含鈾含氧水的持續補給和氧化改造下形成層間氧化帶及其控制的砂岩鈾礦。

圖3 烏庫爾其礦床地層綜合柱狀圖

圖4 烏庫爾其礦床東西向剖面略圖

1—砂體；2—煤層；3—鈾礦化部位；4—地層代號；5—煤層編號；6—鑽孔；7—鑽孔編號

2.3水文地質特徵

2.3.1地下水補－徑－排條件

盆地南緣察布查爾山蝕源區為含礦含水層地下水的補給區，補給形式主要有地表水、第四系潛水，其次為大氣降水和基岩裂隙水。含礦含水層開啟處距盆緣3～5km，層間水補給窗距層間氧化帶前鋒線（鈾礦帶）一般為4～8km。遙感及地震資料顯示，礦區北1km處存在一近東西向的隱伏斷裂為本區局部排泄源（陳建昌等，1995），伊犁河南側的北東向隱伏斷裂為南緣區域排泄區。

地下水流向在280°～35°之間；水位埋深在－15.48～110m之間，地下水具有強承壓性，水頭高度192.60～333.53m；滲透系數在0.22～0.58m/d之間；地下水流速0.006～0.0018m/d。

2.3.2地下水水化學特徵

礦區承壓水水化學特徵在平面上具有明顯的水化學成分分帶性（圖5）。具體表現為從東南向西北可分為4個帶，與地下水流向基本一致，各水帶參數特徵見表1。

表1 烏庫爾其鈾礦床地下水化學成分分帶性特徵一覽表

圖5 烏庫爾其鈾礦床地下水水化學

2.3.3水文地球化學特徵

蝕源區地表水溶解氧含量為12.60mg/L, Fe²⁺/Fe^3＋為0.50,pH 值為8.16；基岩裂隙水溶解氧含量大於7.00mg/L,Fe²⁺/Fe^3＋介於0.31～2.0之間，Eh值一般大於400mV, pH 值在7.0～8.0之間，補給區的地表水、地下水均具有的較強氧化性能。礦床地下水中溶解氧含量為0.1～4.3mg/L,H₂S含量為0.01～0.04mg/L,Eh值為－231～185mV。表明地下水從蝕源區向礦區徑流過程中，水中溶解氧被逐漸消耗，原生還原砂體被氧化，鈾不斷氧化遷移和再遷移、再富集。

2.4層間氧化作用及鈾礦體

2.4.1空間分布特徵

烏庫爾其鈾礦床主要為砂岩型，偶見零星泥岩型、煤岩型。砂岩型工業鈾礦體分別賦存於Ⅴ₁亞旋迴、Ⅴ₂亞旋迴、Ⅶ₁亞旋迴和Ⅶ₂亞旋迴。Ⅶ旋迴礦帶主要分布於礦床中、西部，Ⅴ旋迴礦帶主要分布在礦床東部。

層間氧化帶發育規模、形態及含礦性差別較大，共發育6條層間氧化帶，其中以西山窯組層間氧化帶規模最大，並控制主要的工業鈾礦體。在平面上各層位層間氧化尖滅線呈近東西走向的蛇曲狀或港灣狀展布延伸，並相互交錯疊置（圖6）。

鈾礦帶與層間氧化帶發育緊密相關。平面上，鈾礦（化）體一般產出於層間氧化帶前鋒線附近100～200m范圍內，局部翼部礦體延伸較遠。工業鈾礦帶主要分布於357～381、411～433、449～469線層間氧化帶前鋒線彎曲轉折部位，分布不連續，而鈾礦化體則分布范圍較廣，基本連續（圖6）。

圖6 烏庫爾其鈾礦床層間氧化帶前鋒線及鈾礦（化）帶平面展布示意圖

1—Ⅴ1旋迴工業鈾礦化；2—Ⅴ₂旋迴工業鈾礦化；3—Ⅶ₁旋迴工業鈾礦化；4—Ⅶ₂旋迴工業鈾礦化；5—鈾礦化帶；6—Ⅰ旋迴層間氧化帶前鋒線；7—Ⅱ旋迴層間氧化帶前鋒線；8—Ⅴ₁旋迴層間氧化帶前鋒線；9—Ⅴ₂旋迴層間氧化帶前鋒線；10— Ⅶ₁旋迴層間氧化帶前鋒線；11—Ⅶ₂旋迴層間氧化帶前鋒線

2.4.2層間氧化帶分帶特徵

該礦床遵循層間氧化帶砂岩型鈾礦的一般特徵，根據岩石的顏色、鐵物相特徵及其他地球化學指標，可將礦區層間氧化帶劃分為氧化帶、過渡帶和原生岩石帶3個岩石地球化學分帶。氧化帶可進一步劃分為強氧化帶、中氧化帶和弱氧化帶，對鈾礦帶劃分出前緣帶。鈾礦化分布於層間氧化帶前鋒線及上下翼尖滅部位，不同層位、地段鈾礦化發育特徵差別大。

層間氧化帶各亞帶岩石有機質、全硫、鈾及其伴生元素顯示一定的變化規律：Fe₂O₃與FeO 含量變化十分明顯，Fe₂O₃從氧化帶到原生岩石帶逐漸降低，FeO 則逐漸升高，呈相互消長關系，而二者的總量基本保持不變。Fe₂O₃/FeO 比值在氧化帶為2，在過渡帶比值為1.16。該比值越大，反映氧化作用越強烈，越有利於鈾的遷移；比值越小，對鈾沉澱越有利。

有機物和硫化物是岩石中主要的還原性物質，強氧化帶兩者含量均最低，隨氧化程度減弱含量不斷增高，不同之處在於有機炭的最高值在過渡帶為原生岩石帶的2倍、氧化帶的5～8倍，而硫化物在原生岩石帶最高（表2）。有機質的變化特徵可能反映了過渡帶存在較為活躍的細菌活動。鈾礦化富集程度與有機碳、全硫含量呈一定正相關，尤以有機碳更為明顯，品位越高的礦石一般含有機質越豐富，導致其岩石色調越深。

表2 層間氧化帶不同分帶鈾與有機碳、硫、價態鐵含量統計

2.4.3鈾礦體及鈾礦石

2.4.3.1 規模、形態

Ⅴ旋迴礦帶主要位於礦床東部389～469線間，由Ⅴ₁和Ⅴ₂亞旋迴礦體組成。主礦體Ⅴ₂亞旋迴礦帶斷續長約2.0km，寬50～250m；礦體傾向總體為北北西向，傾角2.3°～8.7°；礦體埋深305～515m，由南往北、由西往東礦體埋深逐漸增大。

Ⅶ旋迴礦帶主要位於礦床的中、西部333線與469線之間，由Ⅶ₁、Ⅶ：亞旋迴礦體組成。工業礦體主要分布於357～381線、413～437線、469線地段，延伸總長約4.8km，傾向發育寬度一般50～150m。礦體總體傾向北西，局部北北西，傾角2°～8°。礦體埋深170～380m。礦體連續性差、規模小，單工程式控制制礦體多。

礦體在剖面上以卷狀、復雜卷狀為主，其次為板狀、似層狀、透鏡狀。卷狀礦體以短頭短尾形態為主，各層位卷狀礦體規模和形態差異較大。卷頭礦體厚5～10m，寬一般25～100m；翼部礦體厚1～4m，寬50～150m。西山窯組上段卷狀礦體主要分布於357～381線地段和413～433線地段，尤其是Ⅶ₂礦體多為厚大的短頭短尾形態。西山窯組下段及三工河組卷狀礦體分布於441～469線間（圖7，圖8）。

2.4.3.2礦體品位、厚度

Ⅴ旋迴礦體單工程厚0.75～7.1m，平均厚3.79m，變化系數為42.6%；單工程品位0.0109%～0.2011%，平均品位為0.0372%，變化系數為92.8%；單工程平米鈾量為1.02～11 .34kg/m²，平均平米鈾量為2.52kg/m²，變化系數為88.6%。卷頭礦體平米鈾量一般大於4.0kg/m²，翼部礦體平米鈾量一般為1.50～3.00kg/m²。

圖7 369號勘探線Ⅶ₁與Ⅶ₂亞旋迴礦體形態剖面示意圖

1—砂礫岩；2—含礫粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—細砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂質泥岩；8—泥岩；9—煤層；10—層間氧化帶；11—鈾礦化體；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂體（旋迴）編號

圖8 445號勘探線Ⅴ₁與Ⅴ₂亞旋迴礦體形態剖面示意圖

l—砂礫岩；2—含礫粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—細砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂質泥岩；8—泥岩；9—煤層；10—層間氧化帶；11—鈾礦化體；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂體（旋迴）編號

Ⅶ旋迴礦體單工程厚0.8～13.7m，平均厚4.58m，變化系數為63.4%；單工程品位0.0123%～0.2047%，平均品位為0.0364%，變化系數為89.3%；單工程平米鈾量為1.0～12.35kg/m²，平均平米鈾量為3.12kg/m²，變化系數為86.4%。

2.4.3.3礦石物質成分及鈾存在形式

礦石的自然類型為層間氧化帶疏鬆砂岩型鈾礦。礦石組分按成因可分為兩類：一類是碎屑物、有機質碎屑、黏土礦物及成岩期自生礦物，占礦石中礦物總數的98%～99%；另一類是成礦期生成的自生礦物，含量甚微，如黃鐵礦、白鐵礦及鈾礦物。

礦石中礦物以石英、長石和岩屑為主。其中，石英佔礦石總量的29%～34%，長石佔5%～22%，岩屑佔28%～34%。重礦物佔0.5%～0.8%，以鈦的氧化物及化合物類最常見，Ⅶ旋迴礦石中重礦物含量明顯高於其他層位。黏土礦物總量佔5%～15%，主由高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙脫石構成，Ⅶ旋迴以伊利石為主，約佔55%;Ⅴ旋迴以高嶺石為主，約佔60%～90%。

礦石中的鈾主要以獨立鈾礦物、分散吸附狀態兩種存在形式為主，有少量以類質同象等形式存在於其他礦物中。鈾礦物主要為瀝青鈾礦（含少量再生鈾黑），其次為鈾石。分散吸附狀態的鈾大多為納米級的UO_2+x分子或質點，少數為超顯微水瀝青鈾礦質點，為瀝青鈾礦的雛形^[6,7]。

2.4.3.4伴生礦產

烏庫爾其礦床伴生元素研究工作程度較低。勘探階段在421～461線對西山窯組下段基本以400m×200m進行了控製取樣，鑽孔內一般採用系統的組合取樣（平均樣長0.49m）方法進行了研究；西山窯組上段伴生元素的研究僅限於349～381線地段，在該地段8條勘探線20個鑽孔中進行了較系統的取樣。總體上，硒和錸達到伴生礦產綜合利用指標，但對其賦存狀態等未作任何研究。同時對礦區范圍內煤炭資源進行了估算^[7]。

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）發現並探明了一處中型地浸砂岩型鈾礦床。首次在伊犁盆地南緣提交Ⅶ旋迴砂岩型鈾礦資源量。概算伴生硒資源量60.7t、錸資源量20.2t，提交煤炭資源量38956×10⁴t。

2）基本查明了地層結構、含礦砂體、層間氧化帶及砂岩型鈾礦體規模、空間展布形態等地質構造特徵。

3）查清了礦床含礦含水層的分布、結構、規模及埋深，通過水文地質孔抽水試驗，獲取了含礦含水層的滲透系數、涌水量、承壓水頭高度、地下水的pH 值、Eh值、礦化度等地浸水文地質參數及水文地球化學參數，為地浸評價提供了依據。

3.2創新點

該礦床是伊南礦田根據層間氧化帶砂岩型鈾成礦模式發現和探明的典型實例，對「伊犁式」層間氧化帶砂岩型鈾成礦理論進行了進一步深化和定型。伊犁盆地南緣鈾礦勘查和研究成果「填補了我國鈾礦勘查空白，極大地豐富和發展了我國金屬礦產成礦理論」（獲得2007年國家科技進步一等獎的成果鑒定結論）^[8～10]，烏庫爾其礦床的找礦實踐為鈾礦理論的創新作出了貢獻。

1）通過該層間氧化帶砂岩型鈾礦床勘查實踐，並在此基礎上系統總結分析伊南鈾礦田其他鈾礦床的勘查研究，基本建立了我國中新生代陸相盆地「六位一體」的層間氧化帶砂岩型鈾成礦和找礦模式，提出了「三層兩面」的控礦觀點和「五帶式」層間氧化帶的岩石礦物地球化學分帶規律；提出了多期次成礦和新構造運動對層間氧化帶及鈾礦化發育影響和控制的觀點^[8,11]。

2）盆緣構造斜坡帶背景下岩相岩性和地下水補－徑－排的耦合奠定了成礦基礎，決定了礦床的定位。提出了含礦砂體為三角洲平原相環境下分流河道沉積，砂體的厚度、粒度、滲透性較適中，這些條件為後來發育層間氧化帶提供了基礎。含礦建造形成後盆緣產生掀斜接受地下水補給，盆內產生東西向張扭性斷層構成地下水排泄源，形成完整的補－徑－排層間水水動力機制，為侏羅系發育層間氧化帶及鈾成礦創造了完善的條件^[8,12]。

3）砂體突變導致層間氧化作用改變，產生氧化－還原過渡帶而發生鈾沉澱，決定礦體的產出部位，提出了沉積微相控礦的觀點。砂體突變指砂體厚度急劇減薄、泥質夾層增多、砂岩粒度由粗突然變細等，這種砂體突變是由微相環境變化引起，如三角洲水上分流河道由窄變寬、由直變彎、由水上向水下逐漸過渡等都會產生砂體變薄、沉積物變細、泥質夾層增多等現象，這些變異部位往往也是原始有機質及黏土含量增高的部位。砂體的這種突變，往往造成層間地下水的流速減緩甚至流向發生改變，水－岩作用時間變長，層間氧化作用滯緩，更有利於鈾從地下水中析出沉澱，因此常常在砂體變異部位發育較富的鈾礦體。

4）通過微觀研究，發現層間氧化帶前鋒線附近微生物成礦作用的現象，在氧化－還原過渡帶發生的物理、化學、生物作用是導致鈾富集成礦的直接因素，鈾礦物主要產出於植物胞腔邊緣，並發現成岩期和成礦期的黃鐵礦有共生關系（圖9至圖12）。

圖9 烏庫爾其礦床礦石中的鈾石（雙鍵四方柱狀）交代古真菌

圖10 烏庫爾其礦床礦石中碳屑的樹木腔胞結構及腔胞中的黃鐵礦、鈾礦物，光片

圖11 庫捷爾太礦床八道彎組礦石中鈾石沿植物細胞腔內壁分布（白色環帶）

圖12 烏庫爾其礦床礦石中成礦期黃鐵礦（中部亮白色）包裹成岩期草莓狀黃鐵礦（星點狀白色），光片

4開發利用狀況

烏庫爾其鈾礦床發現於1993年，2003年提交首采段並開展了地浸試驗，2005年完成勘探並轉入地浸開采試驗。自該礦床投入開發建設以來，在多年的野外現場試驗和生產過程中，礦體變化較大，資源量減少較為明顯，地浸效果總體不理想，加之礦山設計方案未能及時調整，從而影響了礦山建設的進程。烏庫爾其礦床並未正式投產，目前仍處於試驗階段。

5結束語

烏庫爾其礦床是伊犁盆地南緣鈾成礦帶發現和勘查的第三個砂岩型鈾礦床，並首次在Ⅶ旋迴發現了一定規模的工業鈾礦體。自1959首次揭露到有利的砂岩層位和層間氧化帶到1993～1995年預查、1996～2003年普查、2004～2005年勘探、2007年413～429線補充勘探、2008～2010年礦山施工了17個生產開拓鑽孔、2011～2012年全區補勘，整個勘查和後續開發工作歷程對今後勘查開發工作提供了借鑒：

1）應充分認識沉積盆地中砂岩型鈾礦產出的復雜性和不穩定性。

2）勘查開發工作應循序漸進，各階段對主要礦體的控制應到位，合理確定勘查類型，不應因開發的急需而採取跨階段勘查。同時，在發育多層工業礦體的情況下，應分別針對不同礦體採取不同的勘查類型進行控制，統一的勘查類型會導致某些礦體的控製程度偏低。

3）加大勘查階段經濟技術評價工作，正確確定地浸工藝。在礦山自身經補充勘查發現礦體及資源量大幅度變化後，應及時、主動調整礦山建設方案。

4）最新資料顯示，礦床北部2km處已經發現三工河組下段（第Ⅴ₁旋迴）層間氧化帶及其控制的工業鈾礦體，礦床東部闊斯加爾地區已經獲取一定預測資源量，是今後勘查的方向，可能將為礦床開發提供後備資源。

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我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]王果，男，1969年出生，研究員級高級工程師。1993年畢業於華東地質學院（現為東華理工大學）地質系鈾礦勘查專業，2000年畢業於南京大學地球科學系礦物學岩石學礦床學專業，獲碩士學位。2009年以來任核工業二一六大隊總工程師。一直從事鈾礦地質勘查及科研工作，獲國家科技進步一等獎1項、國防科技進步二等獎2項、國土資源科學技術一等獎1項，2013年入選國家百千萬人才工程。

H. 鈾礦冶的鈾礦堆浸

堆浸是堆置浸出法的簡稱，是通過將稀的化學溶劑噴灑到預先堆置好的礦石堆上，選擇性地溶解（浸出）礦石中的目標成分，形成離子或絡合離子並使之轉入溶液，以便進行進一步的提取或回收的浸出方法；堆浸的礦石僅需粗碎即可，溶液在礦堆中處於非飽和流狀態。我國堆浸提鈾技術研究始於上世紀60年代，經過幾代鈾礦冶科技工作者的不斷努力探索，已經在許多技術領域取得了突破，一大批科研成果已成功應用於堆浸提鈾工業生產，並且取得了顯著的經濟效益。堆浸提鈾工藝是中國鈾礦冶生產的主要工藝之一。
濃酸熟化高鐵淋濾堆浸技術
該技術的特點是首先將破碎礦石進行濃酸熟化預處理，使礦石中的鐵氧化為三價，鈾大部分轉化為可溶性鹽，然後採用含硫酸高鐵的清水進行淋浸。此工藝既縮短了礦石的浸出周期．也提高了浸出合格液的鈾濃度。經多年的工業應用表明，採用濃酸熟化—高鐵淋濾技術進行強化堆浸，礦石浸出周期僅60～100d，浸出合格液鈾濃度可達7～9g/L。
低滲透性礦石制粒堆浸技術
低滲透性含泥礦石化學粘合進行酸法制粒，該粘合劑通過參與化學反應，可在礦粒內部形成以水化物晶核為基礎的結晶結構網，從而大幅度提高了礦堆的滲透性。工業生產表明，礦石經過制粒預處理以後進行堆浸，金屬的浸出率95%以上，與直接堆浸相比較，浸出周期縮短70%，浸出合格液鈾濃度提高50%。
細粒級礦石堆浸技術
經過對堆浸傳質機理及浸出過程進行深入分析研究，提出了細粒級礦石堆浸的概念，認為堆浸礦石的破碎應該存在一個最佳經濟粒度，在充分試驗的基礎上，推導出了堆浸礦石破碎的經濟粒度計算模型。目前，該研究成果已經在多個堆浸鈾礦山得到了應用。
串聯堆浸技術
為了盡可能提高礦石堆浸合格液鈾濃度，降低原材料消耗，針對多種鈾礦石進行了系統的串聯堆浸技術試驗研究，開發了計算礦石串聯堆浸各階段操作參數的數學模型。多個堆浸提鈾礦山的應用結果表明，在使用該技術以後，堆浸合格液的鈾濃度可提高2～3倍，浸出過程的酸、氧化劑以及金屬回收工序的材料消耗可降低20%～30%。
細菌氧化堆浸技術
中國對於細菌氧化堆浸提鈾技術的研究始於20世紀60年代，主要是利用氧化亞鐵硫桿菌對礦石中的黃鐵礦或吸附尾液中的Fe2+進行氧化使Fe2+轉變成Fe3+，從而完成對礦石中低價鈾的氧化浸出。已進行了4000t規模的工業試驗。工業試驗結果表明，採用細菌氧化堆浸與常規氧化堆浸相比，硫酸消耗可降低12.5%，浸出時間可縮短32%～45%、浸出液鈾濃度可提高88.2%。
伴生鈾礦綜合堆浸回收技術
目前已探明的鈾礦資源中，鈾鉬共生礦床佔有一定的比例，此類型礦床在常規浸出時往往浸出時間長、鉬的浸出率低，並且浸出液中鈾鉬的分離效果不夠理想。採用拌酸熟化及活化浸出技術對礦石進行堆浸處理，使礦石的浸出周期縮短了一半以上，鈾的浸出率達到90%，鉬的浸出率達到70%以上，並採用新型的離子交換樹脂從浸出液中同時吸附鈾鉬，通過分步淋洗使鈾鉬的分離系數達到2000以上。
滲濾浸出提鈾
對於一些鐵、鎂、鈣、鋁等雜質含量高的復雜鈾礦，常規堆浸過程中，堆內溶液的酸度隨著溶液的運移會不斷消耗，導致鐵、鎂、鈣、鋁在堆內不斷地遷移一積累一沉澱，使礦堆板結，降低了礦堆的滲透性。滲濾浸出工藝由於改變了溶液與礦石的接觸方式，可保持溶液酸度的相對穩定，有效地避免礦堆板結。工業試驗表明，採用滲濾浸出工藝代替堆浸工藝以後，礦石的浸出周期從300d以上降低到了60d以內，鈾浸出率從60%左右提高到90%以上。

I. 內蒙古努和廷超大型鈾礦床

康世虎彭雲彪曠文戰楊建新黃鏹俯

（核工業二〇八大隊，內蒙古包頭014010）

[摘要]努和廷超大型鈾礦床是在20世紀90年代初按照區域層間氧化帶型砂岩鈾礦找礦思路，採用「大間距、大剖面」鑽探勘查手段發現的。至1996年經過對礦床地浸水文地質條件評價，認為不具備地浸開采條件，勘查工作停滯。2006年勘查思路由尋找「區域層間氧化帶砂岩型」轉變為「沉積－成岩型」，開采思路由「地浸開采」轉變為「常規開采」，對礦床進一步開展普查和詳查，落實為我國第一個超大型鈾礦床。礦床賦存於上白堊統二連組中，礦體埋深淺，延伸穩定，且伴生元素鈧（Sc）、硒（Se）等達到綜合利用價值，屬沉積－成岩型鈾礦床。

[關鍵詞]努和廷；超大型鈾礦床；最大湖泛面；沉積－成岩型

努和廷鈾礦床是我國第一個超大型鈾礦床。礦床位於二連浩特市區西南約30km處，行政區劃隸屬於二連浩特市額仁淖爾蘇木管轄，其東部有G208國道和集二鐵路線，交通便利；礦床內地勢平坦，屬高原低山丘陵戈壁草地的地貌景觀。

1發現和勘查過程

根據努和廷鈾礦床不同勘查階段的找礦與開采思路的轉變，將其發現過程分為就點找礦階段、區域層間氧化帶型砂岩型鈾礦找礦與評價階段和沉積－成岩型鈾礦勘查與評價階段。

1.1就點找礦階段

二連盆地的鈾礦找礦工作開始於20世紀50年代，至20世紀80年代末，在烏蘭察布坳陷主要開展了地面和航空放射性測量及就點找礦的鈾礦勘查工作。

1981～1984年，核工業二〇八大隊在額仁淖爾—賽漢高畢地區開展了鈾礦區調與普查，發現了217鈾礦點，礦化點和各類異常點200餘個、異常暈700餘片。

1982～1984年，核工業航測遙感中心開展了全區1∶10萬～1∶20萬航放及磁力測量，了解了區域放射性物理場特徵，發現十餘處沉積型航放異常點。

1987～1991年，核工業二〇八大隊在額仁淖爾—賽漢高畢地區開展了汽車能譜測量，發現了一條長約150.00km、寬約25.00km的γ、U、Th、釙法和活性炭吸附氡測量異常暈復合區。

該階段主要通過伽馬測量、地面放射性測量發現的鈾異常進行地表追索，先後發現了查干小型鈾礦床和136、137、217、812等眾多的鈾礦化異常點、帶，為後期鈾礦找礦積累了寶貴的地質資料和豐富的找礦經驗。

1.2區域層間氧化帶砂岩型鈾礦找礦階段

20世紀90年代初，由於地浸砂岩型鈾礦具有埋藏淺、規模大、經濟易採的特點，並隨著蘇聯、美國等國家地浸開采技術的日漸成熟，層間氧化帶砂岩型鈾礦成為世界各國的重點找礦類型。1989年中國核工業地質局在核工業二〇八大隊組織召開了由原核工業西北地勘局、原核工業東北地勘局、核工業北京地質研究院等單位地質專家參加的二連盆地鈾礦找礦論證會，會議確定今後在二連盆地以尋找砂岩型鈾礦為主，主攻層間氧化帶型鈾礦，並在次年由核工業二〇八大隊主持編制了《內蒙古二連盆地鈾礦找礦及原地浸出采鈾試驗五年規劃》。

1990年，核工業二〇八大隊按照尋找區域層間氧化帶型砂岩鈾礦的找礦思路開展工作，採用大間距、大剖面鑽探方法在鈾異常暈復合區內施工了7個鑽孔，其中5個為工業礦孔，發現了努和廷鈾礦床，認為該礦床為層間氧化帶型砂岩鈾礦床^[1]，經1991～1996年進一步勘查並按地浸砂岩型一般工業指標圈定了礦體，鈾資源規模達到了大型。幾年間在努和廷鈾礦床共施工完成鑽孔225個，其中專門水文地質孔13個（組），共完成鑽探工作量26000m。

1992～1993年核工業二〇八大隊與核工業二〇三研究、烏茲別克紅色丘陵地質聯合體專家合作開展地浸試驗選段工作，經過一系列室內試驗和現場條件試驗，認識到努和廷鈾礦床為不適宜地浸的水文地質區，地浸開采存在很多不利因素，用地浸法采鈾尚不成熟。由於該礦床地浸開采試驗不成功，加之受當時地勘投入急劇下降等因素影響，按當時經濟技術指標努和廷鈾礦床只能作為「呆礦」處理，所以在1997～2005年勘查工作中斷達近十年之久。在此期間，二連盆地的綜合研究並沒有停滯，其中，對努和廷鈾礦床成因沒有形成一個統一的認識，核工業科研和生產單位相繼提出了包括：「雙向物源、雙向匯水、雙向成礦」、「古潛水氧化、後層間氧化、雙成因成礦」、「沉積－成岩、油氣作用與表生改造」^[2]、「同生沉積後生改造」、「層間氧化帶型」、「潛水－層間氧化帶加油氣還原地球化學壘成礦」、「就油找礦」、「古河道－沖洪積扇（群）找礦」等觀點，但均不能很好解釋努和廷鈾礦床的成因。

1.3沉積－成岩型鈾礦勘查與評價階段

2006年，核工業二〇八大隊再次對該礦床的成因進行深入分析，認為努和廷鈾礦床中的鈾礦體主要賦存在上白堊統二連組泥岩、粉砂岩等泥質岩類中，其礦床成因顯然不同於砂岩型鈾礦，創新性地提出了努和廷鈾礦床主要受湖泛事件控制的觀點，認為其應為「沉積－成岩型」鈾礦床，勘查思路應由尋找「區域層間氧化帶砂岩型」轉變為尋找「沉積－成岩型」；另外，由於努和廷礦床具有埋藏淺、礦體穩定連續的特點，開采思路由「地浸開采」轉變為「常規開采」，對努和廷開展了詳查工作和新一輪的評價工作。2006～2009年，中國核工業地質局下達了《內蒙古二連浩特市努和廷鈾礦床詳查》項目，按Ⅰ類勘查類型完成了努和廷礦床的詳查工作，完成鑽探工作量35500m，按邊界品位0.0300%、邊界米百分值0.021m%、最低工業品位0.0500%的鈾礦一般工業指標，鈾資源儲量超過了大型鈾礦床最低標準的10倍以上，成為我國第一個超大型鈾礦床^[3]。

2礦床基本特徵

2.1構造特徵

努和廷鈾礦床位於二連盆地烏蘭察布坳陷北西部的額仁淖爾凹陷內，額仁淖爾凹陷為一呈北東向展布的東斷西超的箕狀凹陷，西北部為巴音寶力格隆起，東接阿爾善凸起。額仁淖爾凹陷下白堊統的構造總體呈現為一北東向展布的箕狀凹陷，北東部較寬，南西部較窄，面積約1800km²。中國石油勘探開發科學院常承錄、王大器等（1990）對發育在額仁淖爾凹陷下白堊統中的構造特徵進行了系統研究，將該凹陷進一步分成3個次級構造單元（圖1），即淖東窪陷帶、中央斷裂構造帶和淖西斷階帶，3個次級構造單元分別以北東向賽烏素斷裂、包爾斷裂及淖西斷裂為界。努和廷鈾礦床位於中央斷裂構造帶中段的鞍部地段。

圖1 烏蘭察布坳陷額仁淖爾凹陷下白堊統構造分區圖（據常承錄等，1990，有修改）

1—蝕源區邊界；2—斷裂；3—鈾礦床；4—油氣井位置

2.2地層特徵

努和廷鈾礦床基底及蝕源區主要由二疊紀酸性花崗岩組成，零星出露新元古代變質岩；蓋層主要由下白堊統、上白堊統、古近系、新近系和第四系組成（圖2）。賦礦層位為上白堊統的二連組。額仁淖爾凹陷是二連組的主要沉積中心，因凹陷東部隨後抬升，二連組被部分剝蝕，西部地層保留較好，厚50～120m。該組的岩石地層結構可分為上、下兩段（圖3）。

圖2 烏蘭察布坳陷額仁淖爾地區地質及礦產分布圖

1—第四系；2—上新統寶格達烏拉組；3—漸新統呼爾井組；4—始新統伊爾丁曼哈組；5—始新統阿山頭組；6—始新統巴彥烏蘭組；7—古新統腦木根組；8—上白堊統二連組；9—上侏羅統查干諾爾組；10—新元古界艾勒格廟群；11—燕山期花崗岩；12—華力西期花崗岩；13—地質界線；14—勘探線及編號；15—工業礦孔及孔號；16—礦化孔及孔號；17—異常孔及孔號；18—無礦孔及孔號；19—螢石礦點；20—油田位置

圖3 努和廷鈾礦床上白堊統二連組地層結構柱狀圖

（據焦養泉，2009，有修改）

下段的下部為磚紅色、黃色含礫中粗砂岩、中細砂岩夾含礫粉砂岩、泥岩等；上部為灰色、灰綠色中細砂岩、粉砂岩、泥岩，結構、成分成熟度較高。自下而上構成兩個正韻律組合。該段主要為低位體系域（LST）接受的辮狀河沉積。

上段的下部為灰色、深灰色泥岩、粉砂岩，夾少量灰色細砂岩；中部為深灰色泥岩夾灰白色泥灰岩；上部為砂質、泥質膏鹽層及泥質砂岩。該亞層構成2～3個下細上粗的反韻律組合。鈾礦化產在上部砂岩、膏鹽與下部泥岩、粉砂岩接觸部位的泥岩、粉砂岩中。該段主要為湖泊擴展體系域（EST）和高位體系域（H ST）接受的湖泊和辮狀河三角洲沉積。

二連組上段為主要賦礦層位，二連組湖泊擴展—高位體系域中主要沉積體系類型為辮狀河沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系和湖泊沉積體系^[4]（圖4）。辮狀河沉積體系主要分布在凹陷的邊緣部位，呈朵狀向凹陷中央延伸；在辮狀河三角洲沉積體系中主要識別出了三角洲平原和三角洲前緣兩種成因相組合，辮狀河三角洲平原分布在蘇崩礦床的北西緣、額仁淖爾北西部、努和廷礦床及章古音的南東部有大面積發育，三角洲平原多呈舌狀或指狀展布；在辮狀河三角洲平原與濱淺湖之間發育大面積的三角洲前緣，呈帶狀和指狀展布；湖泊沉積體系中主要識別出濱淺湖和半深湖—深湖兩種成因相組合，濱淺湖分布面積較大，包圍在半深湖—深湖的周圍；半深湖—深湖分布比較局限，主要分布在蘇崩、努和廷和章古音一帶，往往呈串珠狀北東向展布。

圖4 額仁淖爾地區二連組EST—HST沉積體系分布圖

（據焦養泉等，2009，有修改）

1—花崗岩；2—主幹辮狀河道；3—辮狀河三角洲前緣；4—辮狀河三角洲平原；5—濱淺湖；6—半深湖—深湖；7—勘探線及編號、鑽孔位置；8—水道主流線；9—剝蝕區邊界；10—鈾礦床

2.3水文地質特徵

努和廷鈾礦床由下白堊統賽漢組、上白堊統二連組、新近系、第四系4個含水岩組組成。其中，二連組含水岩組又分為上、下兩個含水層，上部含水層位於主礦體之上，主要分布在礦體周邊，對礦床開采直接產生影響，下部含水層與主礦層無直接水力聯系；此外，礦床窪地中存在第四系鬆散岩類孔隙水，也對礦床開采產生影響。

礦床東部水化學類型為Cl·HCO₃·SO₄-Na型，西部為Cl·SO₄-Na型；pH 值7.4～8.1，水溫8～10℃；氧化還原電位（Eh值）為－78.0～＋404.4mV，屬氧化－還原過渡環境。

礦床地下水中鈾含量一般為（1.04～12.40）×10^-5g/L，氡濃度為25.0～507.0Bq/L；氡濃度大於100.0Bq/L的分布范圍呈南北展布，與礦體基本吻合。

2.4礦體特徵

努和廷鈾礦床礦體主要產在上白堊統二連組中，根據礦體產出層位、礦化連續性和空間對應關系，共劃分出9個礦層（體），規模較大的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個礦體。其中，Ⅰ號主礦體規模巨大（佔92%以上），長8.50km，寬1.00～3.50km，總面積約15km²。礦體形態簡單，剖面上呈薄板狀（圖5），平面上呈近南北向延伸的「金魚」形態（圖6）。主體部分集中分布在E200—E368勘探線與縱319—縱535線之間。

圖5 努和廷鈾礦床E320號勘探線地質剖面圖

1—新近系；2—古近系；3—上白堊統二連組；4—下白堊統賽漢組上段；5—泥岩、粉砂岩；6—砂岩、礫岩；7—地層不整合界線；8—地層平行不整合界線；9—鈾礦體及編號；10—石膏；11—鑽孔位置、編號及鑽孔深度

礦體頂板埋深小於101m，埋深淺、產狀平緩，傾角1°～2°。其中，Ⅰ號礦體頂板埋深8.28～100.85m，平均49.55m（表1），且由北西向南東埋深逐漸變大，主要是現代地貌具南東高、北西低的特點造成；礦體頂板標高893.83～924.29m，具有周邊高、中間低的特點，基本反映了湖泊擴張時期或主成礦時期的古地貌特點。

圖6 努和廷鈾礦床Ⅰ號礦體水平投影圖

1—工業鈾礦體；2—礦化體；3—勘探線及編號；4—工業礦孔及孔號；5—礦化孔及孔號；6—異常孔及孔號；7—無礦孔及孔號

表1 努和廷鈾礦床主要礦體埋深、厚度及品位特徵一覽表

努和廷鈾礦床礦體厚0.52～7.67m，平均厚1.49m。其中，Ⅰ號礦體厚0.43～7.67m，均值1.51m。礦體厚度總體具有北厚南薄的特點，並以0.43～2.00m厚度分布為主。

努和廷鈾礦床礦體品位0.0301%～0.3143%，平均品位0.0703%。其中，Ⅰ號礦體品位0.0304%～0.3143%，平均品位0.0772%。品位分布均勻，無明顯的高品位富集區。

2.5礦石特徵

礦石工業類型主要為富含黏土礦物的鈾礦石，次為富含碳酸鹽的鈾礦石。礦石自然類型主要有4種，包括泥岩型、粉砂岩型、砂岩型、泥質（粉砂質）石膏岩型，少量泥灰岩型和砂礫岩型。礦石結構主要有充填結構、交代殘余結構和包含結構；構造包括層狀構造、水平紋層理構造、裂隙構造和浸染狀構造^[5]。

礦石中鈾有兩種存在形式：吸附狀態和鈾礦物，以吸附態為主。其中，吸附狀態鈾呈分散吸附態分布於泥質、有機質及黃鐵礦中；鈾礦物以瀝青鈾礦單礦物形式為主，少量為鈾石。

2.6伴生元素含量

對努和廷鈾礦床分析測試了釩（V）、鉬（Mo）、硒（Se）、錸（Re）、鈧（Sc）、鎘（Cd）、鍶（Sr）等7種元素^[6]，其中，鈧（Sc）、硒（Se）等元素含量可達到綜合利用指標；錸（Re）、鉬（Mo）、鎘（Cd）、鍶（Sr）等元素含量接近綜合利用指標；並且與鈾礦體吻合性較好，其產出部位、形態及產狀均與鈾礦體一致，硒（Se）礦體厚度與鈾礦體厚度大致相當，而鈧（Sc）、錸（Re）、鎘（Cd）平均礦體厚度均大於鈾礦體厚度。對努和廷礦床共（伴）生元素資源量進行了概略估算（表2），品位大於8×10^-6的鈧礦體資源量達232.96t，為大型鈧礦床；品位大於100×10^-6的硒礦體資源量達3609.55t，為大型硒礦床；品位大於1×10^-6的錸礦體資源量達30t，為中型錸礦床；品位大於10×10^-6的鎘礦體資源量達29.63t，為小型鎘礦床。

表2 努和廷礦床共（伴）生元素不同品位資源量估算

（據劉武生，2012）

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）落實了我國第一個超大型鈾礦床，是我國鈾礦找礦史上的重大突破。礦床鈾資源規模巨大，分布穩定、集中，單個主礦體鈾資源儲量也達到超大型規模。

2）大致查明了礦石共（伴）生元素組合。其中，鈧（Sc）、硒（Se）等元素含量可達到綜合利用指標；錸（Re）、鉬（Mo）、鎘（Cd）、鍶（Sr）等元素含量接近綜合利用指標；鈧（Sc）、硒（Se）、錸（Re）、鎘（Cd）等元素與鈾礦體吻合性較好，其產出部位、形態及產狀均與Ⅰ號鈾礦體一致。在采鈾的同時，綜合開發共（伴）生元素資源，必然會帶來可觀的經濟效益。

3）運用層序地層學原理優化了二連組的地層單位。二連組為一個三級層序，依據初始湖泛面和最大湖泛面，將二連組劃分出低位體系域（LST）、湖泊擴展體系域（EST）和高位體系域（HST）。認為湖泊擴展—高位體系域（EST—HST）與鈾成礦關系密切，為該區及二連盆地類似地區進一步找礦指明了方向。

4）基本查明了努和廷鈾礦床礦體特徵，鈾礦體賦存在上白堊統二連組灰色、深灰色泥岩、粉砂岩和細砂岩中，礦體呈平緩板狀，具有形態簡單、連續性好、埋深淺、易開採的特點，其中主礦體占礦床總資源量的90.6%。

5）基本查明了礦石特徵和鈾存在形式，礦石類型主要為富含黏土礦物的鈾礦石，次為富含碳酸鹽的鈾礦石，存在形式為吸附態和瀝青鈾礦。

3.2主要創新點

1）建立了「沉積－成岩型」努和廷礦床新的鈾成礦模式，提出了「湖泛事件控制了鈾礦床的形成」、「富有機質和黃鐵礦暗色泥岩控制了鈾礦的分布空間」等新認識。努和廷礦床發育至少3次大的湖泛事件，每次湖泛事件的湖泊淤淺階段均形成一層鈾礦體，初始湖泛事件的湖泊淤淺階段沉積了Ⅲ號鈾礦體（圖7A），中間湖泛事件的湖泊淤淺階段沉積了中部的Ⅱ號鈾礦體（圖7B），最大湖泛事件的湖泊淤淺階段沉積了Ⅰ號鈾礦體（圖7C）。從早至晚，各次湖泛面積逐漸變大，從而導致從下至上礦體規模依次擴大，二連組頂部的膏岩層和古近系泥岩覆蓋於礦床上部，形成了很好的保礦條件（圖7D）。該成因模式的提出豐富了鈾成礦理論，為我國在中新生代沉積盆地中的鈾礦找礦工作提供了新的方向，拓展了新的找礦領域，對我國鈾礦找礦有巨大的推動作用，對今後尋找該類型鈾礦具有重要的指導意義。

2）建立了「沉積－成岩型」鈾礦勘查方法模式，獲得了「努和廷式同沉積型鈾礦床勘查方法」國防發明專利及物探測井技術「測井電纜防絞纏自動控制裝置」和鑽探工藝「雙環式階梯齒形復合片鑽頭」兩項實用新型專利，為項目順利實施、擴大找礦成果、提高找礦效率起到了關鍵作用。

圖7 努和廷鈾礦床鈾成礦模式

1—新近系；2—古近系；3—上白堊統二連組；4—下白堊統賽漢組上段；5—湖泊沉積灰色泥岩；6—三角洲沉積灰色砂岩、粉砂岩；7—新近系紅色泥岩；8—辮狀河沉積灰色砂岩；9—辮狀河沉積紅色砂質礫岩、砂岩；10—石膏；11—岩性岩相界線；12—地層正常連續沉積界線；13—地層角度不整合界線；14—初始湖泛面；15—最大湖泛面；16—低水位體系域；17—湖泊擴張體系域；18—高水位體系域；19—鈾礦體

4開發利用狀況

努和廷礦床為超大型的鈾礦床，主礦體規模大，埋深較淺，且產狀平緩，形態簡單，延伸穩定，無後期斷裂構造破壞，水文地質條件屬簡單類型，工程地質條件及環境地質條件屬中等類型，目前該礦床正在處於常規開採的室內試驗階段。

5結束語

努和廷鈾礦床是在裂後熱沉降和有利的礦源區背景下，受湖泛事件的控制形成的。在努和廷礦床西部發現了二連組道爾蘇礦產地，在礦床北部、東部和南部章古音等地段存在大面積二連組湖泊發育區，湖相泥岩厚度穩定，湖泛事件特徵明顯，並在章古音地段發現了工業鈾成礦線索，所以在努和廷礦床外圍仍具有較好的成礦潛力。

額仁淖爾地區現已施工的鑽孔以揭穿上白堊統二連組為主，對下白堊統賽漢組以及騰格爾組成礦條件研究甚少，在有利鈾源條件下賽漢組和騰格爾組是否存在「努和廷式」或者其他類型的鈾礦應加強研究。

努和廷礦床鈧（Sc）、硒（Se）、錸（Re）、鎘（Cd）等共（伴）生元素具有綜合利用價值，對努和廷礦床進行常規開采條件試驗研究的同時，應考慮綜合開發共（伴）生元素資源。

參考文獻

[1]趙世勤，田儒，等．額仁淖爾凹陷層間氧化帶型砂岩鈾礦成礦遠景[R]．核工業北京地質研究院，1994:10-68.

[2]張如良．努和廷鈾礦床地質特徵及其油氣水與鈾成礦作用探討[J]．鈾礦地質，1994,10（5）:257-267.

[3]曠文戰，等．內蒙古二連浩特市努和廷詳查報告[R]．核工業二〇八大隊，2010:1-189.

[4]焦養泉，等，二連盆地額仁淖爾凹陷泥岩型鈾礦形成發育的沉積學背景研究[R]．中國地質大學（武漢），2009:1-209.

[5]聶逢君．內蒙古二連盆地努和廷泥岩型鈾礦微觀特徵與成礦機理研究[R]．東華理工大學，2009:1-189.

[6]劉武生，等．二連基地鈾礦資源擴大與評價技術研究[R]．核工業北京地質研究院，2012:1-179.

我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]康世虎，男，1977年生，高級工程師，現為核工業二〇八大隊地勘一處副處長、項目負責人。2001年畢業於華東地質學院資源勘查專業，2010年取得中國地質大學（武漢）地質工程碩士學位。一直從事沉積盆地鈾礦勘查工作。獲中核集團鈾礦找礦一等獎2項、二等獎1項，國防科學技術二等獎1項，獲中國地質學會「十大找礦成果獎」2 項，2013年獲「第十四屆青年地質科技」銀錘獎。2012年獲中核集團「十大傑出青年」稱號。