铀矿尾水提铼树脂

A. 铀与伴生元素

大量研究成果表明，无论是在现代还是中新生代层间渗入铀成矿作用中，均伴生有一系列的化学元素，其中部分伴生元素可用地浸法经济地回收利用（Лаверов Н.П.等，1998），并基本查明，硒、钼、铼、钒等与铀一起在还原地球化学障上的聚集是有成因联系的（Лисицин А.К.等，1969；Перельман А.И.，1980；Максимова М.Ф.等，1983），这些元素在氧化还原电位由正值变为负值的降低地段形成叠置或依次排列的后生富集带（图3-8）。

图3-8 层间—渗入矿床铀、硒、钼、铼的后生富集分带剖面

硒元素在外生后成砂岩型铀矿床中，因层间渗入作用与铀规律的伴生。它的后生聚集带相对于铀矿化来说，偏向于褐铁矿化岩石方向，包括层间氧化带的前部（主要是铀矿石破坏亚带及毗连的部分氧化亚带）和铀矿化带后部（主要是富矿及中等质量分数矿石亚带，往往只在它们的后部）。

在渗入型铀矿床特别是铀煤矿床中，钼和铀最强烈富集的地段，往往在后生分带剖面中二者完全吻合。它们均存在于与层间氧化带直接接触的地段，也同时发育于围岩含有炭质碎屑的陆源沉积物的矿床内；在存在后生还原剂的这些矿床中，钼的聚集区掺和在层间控矿分带剖面前部的砂岩中，包括贫铀矿石和晕圈亚带。

铼在渗入型铀矿床中常常与钼密切相关（Каширцева М.Ф.，1970），而且在外生后成作用中的物理-化学习性方面几乎与铀完全相同，其盐类沉积并不要求像钼那么高的反差还原障（Максимова М.Ф.等，1982）。研究证明，在含炭质有机物或后生还原剂岩石的大多数层间渗入矿床中，铼均形成了后生聚集，按（0.1～1.0）×10⁶含量所圈定的铼矿卷大体上与铀矿卷相符；但是，围岩中以后生还原剂为主时，铼的分布则趋向后生分带剖面的前部移动（Шмариович Е.М.等，1987）。在这种情况下，铼在分带中仿佛占据着铀和钼之间的过渡位置。在含矿剖面中，铼矿化的厚度通常比铀矿化厚度大。

钒在后生矿床的渗透性沉积岩层内作为铀的伴生元素早为世人所知，如美国科罗拉多高原、南达科他州的一些矿床，在古近系（中上始新统）含石油碳酸盐岩的矿体内，地表氧化带和矿石露头上大量出现铀酰钒酸盐（钾钒铀矿、钒钙铀矿）。尤其是20世纪80年代初期，在哈萨克斯坦的Коньяк-сантон组（K₂）的冲积三角洲沉积物及Кампан组（K₂）冲积复矿砂的矿床中，均发现了产于砂质岩石内的层间渗入钒矿化（Шмариович Е.М.等，1987），而且后者被看作是钒矿床，铀仅为伴生组分。钒矿化往往形成于层间氧化带尖灭处附近，既可分布于含黄铁矿的未氧化岩石内，又可分布于氧化了的褐铁矿化岩石中，通常为似卷状和透镜状矿体，也可成为一种覆盖铀矿层的具宽囊部的卷状体（图3-9）。

图3-9 层间渗入矿床铀和钒后生富集分带剖面

正是基于上述认识，外生后成砂岩型铀矿床可以认为是多元素矿床，并非单一矿种。而且随着研究的深入，普查铀矿床的放射性水文地质方法也不断得到完善（Шор Г.М.等，1988）。尤其是地下水中铀及伴生元素含量特征的研究方法，在分析和厘定铀成矿远景区的工作中更具有现实意义，也是在初期评价沉积盆地含铀性最有效和常用的方法之一。因此，本书研究过程中采集了53个上升泉地下水化学样品，并对其进行了铀及伴生元素含量测定（表3-3），以期通过水样测试数据分析和上述铀与硒、钼、铼、钒元素在经典后生富集剖面上的成因联系，来剖析查干诺尔盆地铀成矿的有利地带。

表3-3 查干诺尔盆地地下水铀及伴生元素测试结果

B. 新疆扎吉斯坦铀矿床

刘俊平康勇任满船王毛毛邱余波郝以泽

（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）

[摘要]扎吉斯坦铀矿床是伊犁盆地南缘发现并提交的第二个可地浸砂岩型铀矿床，规模为中型。矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带东部构造活动区与西部构造稳定区的过渡部位，属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。本文对矿床发现史、基本特征、主要成果创新及开发利用现状进行了论述和分析。总体上，该矿床赋矿层位单一，矿体连续稳定，埋藏浅，矿床正在用地浸法开采。矿床的部分矿体位于地下水水位之上，在36～58线通过人工干预含矿含水层地下水水位，地浸采铀试验获得了成功，为疏干矿床开拓了新的地浸采区。

[关键词]扎吉斯坦；地浸砂岩型铀矿床；层间氧化带

扎吉斯坦铀矿床位于伊犁盆地南缘中西段，往北西距乌库尔其矿床4km，东南和蒙其古尔矿床相连，是继库捷尔太铀矿床后在伊犁盆地南缘发现的第二个可地浸砂岩型铀矿床，和蒙其古尔矿床、乌库尔其矿床一起构成伊犁盆地南缘铀矿田东部成矿集中区。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖，距县城35km，矿区内交通便利。

1发现和勘查过程

该矿床发现和勘查过程大致可分为两个阶段：一是煤岩型铀矿的地质勘查阶段；二是以可地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段。

1.1煤岩型铀矿勘查阶段

20世纪50～60年代，原二机部519大队在伊犁盆地南缘通过1∶10000～1∶2000的爱曼测量方法，在扎吉斯坦河上游河谷两岸含煤系烧结岩中发现放射性异常。1957年始，经6年勘查，在扎吉斯坦矿区圈定了4个煤岩型铀矿体（第十、八煤层），于1965年3月正式提交了扎吉斯坦煤岩型铀矿床的勘探报告。

在进行煤岩型矿床勘探过程中，有超过150个钻孔揭穿了中下侏罗统水西沟群第Ⅴ旋回砂岩层，并在煤岩型矿床北部发现了砂岩中的铀矿化，由于岩石疏松、水文地质条件复杂，当时还没有地浸开采技术，仅用稀疏工程（局部工程间距400m×200m）做了控制，未提交相关地质报告，勘查队伍于1965年撤离，提交的煤岩型铀矿床未转入矿山开发。

1.2以可地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段

1990年，中国核工业总公司地质局和核工业西北地勘局在新疆组织召开“新疆铀矿地质工作论证会”，确定伊犁盆地为寻找地浸砂岩型铀矿的突破口，按照“解剖、探索、扩大、落实”工作方针，1991年开始，针对砂岩型铀矿的成矿预测、勘查、地浸试验工作在本区陆续展开^[1～3]。

1991～1995年，核工业航测遥感中心在盆地中开展了1∶20万航空放射性、磁性测量，在本区发现航放异常点；核工业二一六大队在盆地南缘运用地面γ能谱、活性炭及水系沉积物测量等方法，对盆地南缘中西段（涵盖本区）进行了铀矿综合区调，综合整理分析了前人钻孔资料及科研成果，对盆地南缘进行了成矿远景评价，划出了扎吉斯坦砂岩型铀成矿远景区。与此同时，核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究，认为盆地南缘铀源条件、砂体结构及物质成分、后生淋滤改造对成矿十分有利^[4]。

1996～1998年，核工业二一六大队在扎吉斯坦地区16～70线开展铀矿普查工作，投入钻探工作量24292m，估算砂岩型铀矿资源量达到中型规模。

2002～2003年，核工业二一六大队在扎吉斯坦铀矿床7～16线开展勘探，投入钻探工作量18336.4m，估算砂岩型铀资源量级别为331+332+333，概算伴生矿产铼1.27t、镓53.08t。

2013年，核工业二一六大队在扎吉斯坦铀矿床18～70线开展勘探，投入钻探工作量16856m，铀资源量级别提高到以331为主。

2矿床基本特征

2.1地层特征

扎吉斯坦地区的直接基底为石炭、二叠系酸性—中酸性火山岩、火山碎屑岩、中基性火山熔岩夹灰岩、钙质碎屑岩建造。盖层由中下侏罗统水西沟群（J_1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、白垩系（K）红色碎屑岩建造和第四系（Q）冲洪积松散堆积物组成。缺失中上三叠统小泉沟群（T_2-3xq）。

铀矿赋存于中下侏罗统水西沟群，超覆不整合于石炭系、二叠系基底之上。为一套陆相含煤碎屑岩沉积，区域上可见13层煤，以第五、八、十煤最为稳定，自下而上可划分为8个沉积旋回：

第Ⅰ—Ⅳ旋回（第五煤顶板以下到水西沟群底），厚75～115m。以粒度较粗的灰、浅灰、灰黄色砾岩、砂砾岩及砂岩为主，泥岩和薄煤层次之且不稳定。砂体所占比例大、相变快。砂（砾）岩分选性差，成熟度低，底部为底砾岩。

第Ⅴ旋回（第五煤层顶板与第八煤层之间），可进一步划分为V₁、

、

、V₃4个亚旋回。厚55～1 30m。由浅灰色、灰色、深灰色、灰黄色、浅红色含砾粗砂岩、中—细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层不等厚互层构成。胶结松散，泥质胶结为主，富含有机质和炭屑。其中以

亚旋回砂体最稳定且较厚，为主要含矿层。

第Ⅵ旋回（第八煤层与第十煤层之间），厚20～45m。为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、煤层为主，局部地段（如05605孔）夹有厚度较大的砂岩透镜体。

第Ⅶ—Ⅷ旋回（第十煤层以上到水西沟群顶部），厚50～146m。为灰、灰白、黄绿、紫红及杂色中细粒砂岩、中粗粒砂岩、粉砂岩和泥岩夹透镜状薄煤层。

各旋回划分与地层对应关系如下：第Ⅰ—Ⅳ旋回对应下侏罗统八道湾组（J₁b），第V₁—

亚旋回对应三工河组（J₁s），第

—Ⅶ旋回对应中侏罗统西山窑组（J₂x），第Ⅷ旋回对应中侏罗统头屯河组（J₂t）。

2.2构造特征

扎吉斯坦铀矿区位于伊犁盆地南缘斜坡带东部构造活动区与西部构造稳定区的过渡部位（图1）。

图1 伊犁盆地南缘铀矿田各矿床分布不意图

1—盆地边界；2—八煤出露线；3—正断层；4—逆断层；5—性质不明断层；6—隐伏断层；7—铀矿床及编号

矿区东西长约8km，南北宽约5km，面积约40km²，整体上呈东、西、南三面翘起向北东方向敞开的屉状向斜构造形态，向斜的轴部位于扎吉斯坦河河谷地段，倾向45°～48°，倾角6°～8°（图2）。

以扎吉斯坦河断裂（F₃）为界，东西两侧单元的构造和水文地质具有较大差异。

西构造单元：中新生代地层由南往北呈稳定平缓单斜带，白垩系相对较薄，第四系厚度较大，褶皱及断裂构造不发育。含矿含水层倾向北东向，倾角约6°～8°，埋深浅，缺失Ⅴ₃亚旋回；含矿含水层层间水水位埋深大，水头低，为弱承压区。扎吉斯坦矿床主体位于西构造单元。

东构造单元：中生代地层与古生代地层在南部山前地带呈断层接触，产状直立、甚至倒转，向盆地内水西沟群呈向北东倾的单斜产出，倾角迅速变缓至3°～9°。含矿建造埋深大于西构造单元。蒙其古尔矿床位于东构造单位。

F₃断裂为压扭性平移逆断层，走向约60°，倾向北西，倾角约70°～85°，北西盘相对上升，南东盘相对下降。该断层造成了东西两个构造单元地层及矿体的明显错动，水平断距在300～450m之间。初步判断该断层具有隔水性质，发育期为喜马拉雅中期。该断裂对蒙其古尔矿床的叠加富集具有决定性的意义^[5,6]。

图2 伊犁盆地南缘扎吉斯坦地段构造略图

1—白垩系；2—中下侏罗统水西沟群；3—中石炭统东图津河组；4—地层不整合线；5—煤层及烧结岩；6—逆断层

2.3水文地质特征

2.3.1地下水补给条件

察布查尔山北坡古生界蚀源区及砂体露头区是矿区侏罗系水西沟群含水层组地下水的补给区，补给形式主要有地表水补给、大气降水补给、第四系潜水和基岩裂隙水补给。矿区侏罗系向北东单斜缓倾，倾角3°～8°，与第四系呈微角度不整合接触，侏罗系含水层组开启部位与潜水含水层底部直接接触，为潜水补给提供了入渗通道。古生界基岩裂隙水通过从山前入渗第四系潜水并随之补给侏罗系含水层组，是侏罗系含水层组地下水的又一补给来源。

2.3.2地下水径流条件

矿床东边界为F₃阻水断裂，地下水流向在355°～27°之间（图3）；水位埋深在134.58～233.71m之间（表1），水头高度小于50m，说明该地段具弱承压性，渗透系数在0.10～0.57m/d之间，水力坡度0.044，地下水流速0.0044～0.025m/d。其中，20～36号线地段、56号线地段的矿体均属承压区范围，40～44号线矿体的大部分、48号线矿体处于非承压区。

2.3.3地下水排泄条件

据遥感解译（陈建昌等，1995），扎吉斯坦村以北约1km处存在一近东西向的隐伏断裂，其两侧出露有地下泉水，且水中H₂S含量较高，该隐伏断裂带构成了矿区地下水的局部排泄源^[7]。

图3 扎吉斯坦铀矿床西部地段水动力场分析

1—地下水水位标高等值线及数值（m）;2—含矿含水层顶板标高等值线及数值（m）;3—承压区与非承压区分界线；4—铀矿体；5—地下水流向；6—勘探线及编号（20～36号线地段、56号线地段的矿体均属承压区范围，40～44号线矿体的大部分、48号线矿体处于非承压区）

表1 扎吉斯坦矿床含矿含水层水文地质参数

2.3.4地下水水化学特征

地下水类型为HCO₃·SO₄-Na·Ca、SO₄·HCO₃-Na·Ca、SO₄·HCO₃·Cl-Ca· Na及Cl·HCO₃-Ca·Na型（表2），水温11～15℃，pH 值为6.10～8.01，矿化度为0.56～1.16g/L，属中酸性、弱碱性低矿化度淡水，水中Eh值为－228～＋283mV；水中U:7.00×10^-7～2.93×10^-4 g/L,R n为21.13～837.49Bq/L。

表2 扎吉斯坦铀矿床含矿含水层水化学参数

续表

2.4层间氧化作用及铀矿体

2.4.1空间分布特征

扎吉斯坦铀矿床矿化类型有砂岩型、泥岩型和煤岩型3类，砂岩型铀矿化在规模上占绝对优势。砂岩型铀矿化的产出层位可分为V₁、

、

亚旋回3层，

含矿砂体为工业铀矿化的主要赋矿层位。矿体的空间分布与层间氧化带前锋线紧密相关，层间氧化带前锋线和铀矿体呈“港湾”状弯曲形态，由于

砂体中部泥质夹层阻隔的作用，在矿区中部层间氧化带被分割为上、下两层，下层

沿倾向延伸远，宽2000～2500m，前锋线位于上层

前锋线以北500～1600m范围，上层宽800～1200m，上、下分层均控制较好的工业铀矿化，因此在矿区南、北形成两条工业铀矿带，在工业矿体的边缘（偶尔在内部）分布着表外矿体（图4）^[8～10]。

图4 扎吉斯坦铀矿床第Ⅴ旋回矿体平面分布图

1—勘探线及钻孔；2—

工业铀矿体；3—V₁或

工业铀矿体；4—表外铀矿体；5—

层间氧化带前锋线；6—

b层间氧化带前锋线；7—逆断层；8—地层界线/煤层

2.4.2层间氧化带分带特征

扎吉斯坦矿床具备层间氧化带砂岩型铀矿床的一般特征，按地球化学性质和铀矿化赋存空间可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带。其中氧化带又可分为强氧化亚带、中等氧化亚带和弱氧化亚带；过渡带可分出褪色亚带（酸化前锋）和铀矿石亚带；据铀品级可进一步分出富矿石亚带、一般矿石亚带、贫矿石亚带、含铀间隙水亚带^[11]。各亚带特征见表3。

表3 层间氧化带分带及其物质成分特征

层间氧化带各亚带岩石的常量元素、有机质、铀及其伴生元素显示一定的变化规律：Fe₂O₃从氧化带至原生岩石带逐渐降低，过渡带的高含量还原剂使水中部分铁离子还原沉淀，FeO含量在过渡带最高^[11]。二价铁在氧化带含量为0.07%，还原带为0.35%，过渡带最高，为0.62%。三价铁在氧化带含量为0.97%，还原带为0.65%，过渡带最低，为0.51 %。有机碳、硫化物含量从氧化带至原生岩石带逐渐增高，在过渡带含量最高，变化系数最大，表现出富集且分布不均匀的特点；还原带略有降低，相对来说，它们在氧化带的含量最低且变化系数最小；过渡带有机碳含量为氧化带的8.2倍、还原带的1.4倍，过渡带硫化物含量为氧化带的3.4倍、还原带的1.2倍（图5）。

2.4.3矿体特征

受勘查范围和当时对铀矿化特征认识不足的影响，扎吉斯坦矿床范围的划定未考虑基本构造单元因素，矿床勘查和提交范围超过扎吉斯坦河断裂（F₃）进入蒙其古尔矿床范围。以扎吉斯坦河断裂为界，断裂以北扎吉斯坦矿床主矿体长度约3500m，宽50～300m，矿体埋深在170.35～308m之间，标高在1028～1130m之间。矿体埋深总体表现为南浅北深、西浅东深。矿体产状与含矿砂体一致倾向北，倾角2°～9°。

矿体形态为卷状、板状和少量透镜体状。典型的卷状矿体主要分布在16号线附近，卷头长一般50～100m，厚5.0～11.2m，翼部长50～200m，厚1.9～3.9m；板状矿体主要分布在12号线、0号线和扎南的大部分地段，矿体厚度一般为1.0～4.0m，在剖面上延伸长150～450m；透镜状矿体分布在N7线，平面上呈“孤岛状”产出，多为单孔产出，长度一般小于100m，厚2.7～5.5m，矿体尖灭较快（图6）。

图5 层间氧化带各分带铀及伴生元素含量变化关系

图6 扎吉斯坦矿床地段典型矿体形态

矿体厚度变化范围为0.90～14.75m，平均为5.13m，变化系数为56.11%；单工程品位变化范围为0.0106%～0.3272%，平均为0.0379%，变化系数为114.64%；单工程平米铀量一般为1.00～37.73kg/m²，平均为4.00kg/m²，变化系数112.02%。

2.5矿石特征

矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石中矿物以石英为主，占矿物总量的69.1%，黏土矿物占20.4%，钾长石占9.7%，其他成分有钠长石、碳酸盐、赤铁矿、黄铁矿等，平均含量均小于0.5%。黏土矿物有高岭石、绿泥石、伊利石及伊蒙混合物，以高岭石为主，占黏土总量的53.6%；其次为伊利石，占23.2%；伊蒙混层占14.2%绿泥石占8.8%，不含蒙脱石。

重砂分析表明，矿石中含有锐钛矿、钛铁矿、磁黄铁矿、锆石、尖晶石、石榴子石褐帘石等微量的重矿物。除矿物成分外，矿石中还含有少量有机物质，主要为炭化植物碎屑，其次是由植物碎屑分解形成的腐殖质、腐殖酸及H₂S、CH₄等气体。矿石中有机碳的平均含量为0.35%。

矿石中的铀主要以独立铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主，有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物主要以沥青铀矿形式存在，沥青铀矿在样品中占80%以上。有少量钛铀矿、类钛铀矿、铀石。

2.6伴生矿产

伴生元素分析结果表明：矿石中伴生元素主要有Se、Mo、Re、Ge、Ga、V 等，其总体变化趋势从氧化带到过渡带含量升高，但富集部位又有差异。Mo和V 矿化或异常产出于还原带靠近铀矿石带一侧；Re分布在铀矿石带内，与铀矿化空间位置基本一致；Se矿化产于层间氧化带前锋线内侧，靠近弱氧化带；Ga矿化则分布范围很宽，整个铀矿石带均有分布（图7）。

图7 01614钻孔剖面上U与Se、Mo、Re、Ga相关性曲线

1—黄色含砾粗砂岩；2—灰色含砾粗砂岩；3—黄色中细砂岩；4—灰色中细砂岩；5—U元素；6—Se元素；7—Mo元素；8—Re元素；9—Ga元素

2.7成矿年龄及成矿期次

核工业二一六大队与南京大学合作开展了矿石物质成分研究和成矿年龄研究，测定砂岩铀矿成矿年龄为（11.7±0.3）Ma（全岩U-Pb年龄，分选富集后样品铀含量达2.71%）。

核工业二〇三研究所对取自扎吉斯坦矿床的富矿石开展了全岩铀－铅法等时线年龄测定，结果是8Ma。

与此同时，核工业北京地质研究院秦明宽对取自库捷尔太和扎吉斯坦矿床的矿石测定了全岩铀－铅年龄，铀成矿年龄从158Ma（相当于J₃）至0.7Ma之间，共有6组年龄，其中156Ma为泥岩蚀变年龄（潜水氧化年龄）；66Ma、30～51Ma和25～15Ma为砂岩蚀变年龄；矿石年龄集中于12～2Ma（上新世）和2～0.7Ma（再造增富阶段）。

上述3个单位所做结果基本一致，均为上新世。扎吉斯坦地段层间氧化带呈多阶段发育，矿化则随之经过多次改造并逐渐富集。

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）基本查明了矿床铀矿化特征、矿石物质成分及主要控矿因素；详细查明了矿床地球物理特征、矿体铀镭及镭氡平衡破坏规律。探明的地浸砂岩型铀矿资源储量达到中型规模。

2）基本查明了扎吉斯坦河断裂（F₃）以西构造及地层特征，对扎吉斯坦河断裂（F₃）空间分布、形成时间和活动形式有了较清晰的认识。初次对扎吉斯坦河断裂以东（蒙其古尔地区）成矿地质条件做了有益的探索，为蒙其古尔地区找矿勘查提供了线索。

3）通过水文地质孔抽（注）水试验及前人资料整理研究，查清了矿床的水文地质构造及

含矿含水层的结构、分布、规模、埋深。获取了

含矿含水层的水文地质、水文地球化学参数，为地浸开采可行性评价提供了重要依据。

3.2主要创新点

3.2.1成矿理论的深化创新

作为伊犁盆地南缘第二个发现和勘查的矿床，项目组在库捷尔太砂岩型铀矿床控矿因素和成因分析的基础上，初步认识到伊犁盆地南缘砂岩铀矿床成矿要素之中主控因素和次要因素的区别。针对扎吉斯坦矿床提出了更为简化的矿床控制因素和成因，认为：

1）岩相、岩性是根本因素。扎吉斯坦铀矿床含矿砂体为扇三角洲平原－前缘过渡相水上、水下分流河道沉积物，具有较理想的砂体结构构造、物理机械性质和还原剂含量成矿地质条件，是砂岩型铀成矿的有利相区。岩性上，含矿主岩岩屑砂岩和长石岩屑砂岩的碎屑物质主要来源于蚀源区中酸性火山岩、火山碎屑岩和花岗岩，具有较高铀背景值。

2）层间氧化带是成矿的主导因素。层间氧化带在原生还原砂体中发育时，不仅使岩石发生不同程度的氧化蚀变，同时导致岩石的地球化学环境（pH 值、Eh值）发生一系列改变，并在氧化带前缘形成氧化－还原地球化学障，铀在强烈蚀变的岩石中活化，通过迁移，在地球化学障上沉淀、富集。铀矿体的产出严格受层间氧化带控制，矿体产于氧化－还原过渡带。

3）黄铁矿、有机质等物质是铀沉淀的重要因素。伴随着层间氧化带的发育和黄铁矿的氧化，形成的H₂SO₄离解的H＋能降低环境介质的pH 值，有利于铀的沉淀。对铀有还原作用的浅变质植物碎屑在微生物参与下通过一系列分解反应，产生H₂S、CH₄等烃类气体，导致有机质周围的Eh值急剧下降，并能使介质由碱性向中性转变，最终使水溶液中的U⁶＋还原沉淀。

4）断层对铀成矿具分割控制作用。虽然由于扎吉斯坦河断层（F₃）东盘的研究和勘查程度较低，项目组对断层东盘蒙其古尔地区的成矿条件认识不足，但项目组已认识到扎河断层发育的时间早于主成矿期，在断层东、西两盘形成各自的水动条件及层间氧化带，因而导致断层两盘层间氧化带与铀矿体发育的规模、形态、位置截然不同。

5）现代继承性水系对成矿有积极意义。矿区山前发育的扎吉斯坦河为常年性河流，现代平均流量可达33000m³/d，河床第四纪以来一直在矿区20～0号线地段摆动，对矿区地下水的补给、层间氧化带的充分发育和铀矿化叠加富集有积极作用。

3.2.2勘查工作方法的创新

首次应用“一种用于铀还原沉淀成矿测定的氧化－还原电位测井仪”专利授权技术，成功预测了层间氧化带变化趋势，为铀矿体的定位提供了依据，可以准确预测、缩小靶区、定位铀矿体产出空间部位，提高了找矿效率。

3.2.3地浸开采方式的创新

扎吉斯坦地区普查过程中已发现20～70勘探线之间地下水水位埋深大，含矿含水层地下水处于非承压状态，无法采用正常的地浸开采工艺。

新疆中核天山铀业有限公司于2000年正式开始扎吉斯坦矿床的地浸开采工艺试验，矿山开采试验阶段对铀矿产资源的充分利用做了大量研究工作，尤为突出的是在矿床36～58线通过人工干预含矿含水层地下水水位，改变地下水承压性质方面做了大量的科研和试验工作，通过人工抬高及控制地下水位开采处于地下水非承压区的铀矿体，最终在矿床疏干地段地浸采铀试验获得成功。

4开发利用状况

1995年，核工业新疆矿冶局和核工业第六研究所在扎南N0勘探线地段进行了现场条件试验和室内溶浸试验（哈萨克斯坦沃尔科夫地质企业参与了室内溶浸试验）。结果表明，用酸法浸出，铀的浸出率、浸出液铀浓度、单孔注液量及抽液量均较理想。

2000～2003年，中核天山铀业有限公司又在16勘探线地段进行地浸可行性试验及工业试验并取得成功。

自2002年至今，已在矿床16～7线开拓9个采区。

5结束语

扎吉斯坦矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带上探获的第二个勘查的地浸砂岩型铀矿床，规模为中型。通过首个矿床库捷尔太矿床的勘查和研究，我国砂岩型铀矿地质工作者对地浸砂岩型铀矿理论已有初步了解和认识，扎吉斯坦矿床的勘查既是砂岩型铀矿理论的成功应用，又是理论认识深化的过程。在矿床勘查过程中，项目组已注意到简化控矿因素和区分各成矿要素的主次关系。通过与库捷尔太矿床的对比研究，两矿床的共性和差异已得到初步揭示，砂岩型铀矿理论得到进一步总结和深化，这对伊犁盆地铀矿找矿勘查推进作用是很大的。

随着扎吉斯坦矿床16～70号勘探线间地浸试验的成功，2013年扎吉斯坦矿床18～70线勘探启动。通过勘探，矿体在58～70线扩大并有向西北延伸的趋势，结合扎吉斯坦矿床西北方向的乌库尔其矿床及外围的勘查成果认为，扎吉斯坦矿床和乌库尔其矿床之间的阔斯加尔地区具有一定的成矿潜力。

参考文献

[1]张金带，徐高中，等．中国北方6种新的砂岩型铀矿对铀资源潜力的提示[J]．中国地质，2010,37（5）:1434-1449.

[2]王保群．伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿的重大突破[J]．新疆地质，2002,20（2）:106-109.

[3]王成，王保群．《新疆伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿勘查研究及资源评价》项目内容摘要[J]．纪念李四光诞辰120周年暨李四光地质科学奖成立20周年学术研讨会，2009,308-314.

[4]李合哲，李彦龙，阿仲明，等．伊犁盆地南缘铀成矿远景评价[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，1995.

[5]王果．新疆造山－造盆作用与砂岩型铀成矿[J]．新疆地质，2002,20（2）:110-114.

[6]王果，王成．天山造山带－盆地结合部位铀矿找矿中一些问题的思考[J]．第九届全国矿床会议论文集，2008,211-212.

[7]黄贤芳，刘禧长，等．伊犁盆地层间氧化带型砂岩铀矿床勘查的遥感技术方法[M]．北京：原子能出版社，1999.

[8]王正其，等．新疆察布查尔县扎吉斯坦地区70～16号线地段铀矿普查报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，1998.

[9]殷建华，陈奋雄，等．新疆察布查尔县扎吉斯坦铀矿床第Ⅴ旋回16～7号线地段勘探地质报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2003.

[10]王毛毛，康勇，等．新疆伊犁示范基地深查资源工程（扎吉斯坦铀矿床018～070线）地质报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2013.

[11]黄世杰．层间氧化带砂岩型铀矿的形成条件下找矿判据[J]．铀矿地质，1994,10（1）:6－3.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]刘俊平，男，1970年出生，高级工程师。1993年毕业于华东地质学院（现为东华理工大学）地质系铀矿勘查专业，2013年以来任核工业二一六大队一分队队长，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。获国防科学技术二等奖1项、三等奖1项，“全国十大地质找矿成果”1项，中核集团公司科技进步二等奖1 项，中国地质调查成果二等奖1项。

C. 江西盛源盆地铀矿床地电异常特征

盛源盆地位于江西省溪县县城以南，面积约300km²，形态似桃形，根据物探资料，盆地基底由东部、南部及西部向盆地中心逐渐加深。

盛源盆地的性质为火山沉陷盆地，它的基底主要为震旦系的片麻岩、千枚岩、变质砂岩等，局部为上三叠统的砾岩。盖层为上侏罗统的流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩、页岩夹煤系地层，其次为加里东期与燕山早期的花岗岩。盖层为上侏罗统的流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩与页岩互层、砂岩和砂砾岩等，安山岩和安山玄武岩较少，盖层沿盆地边缘分布，产状倾向盆地中心。盆地中心及其北部主要出露白垩系红色砂岩。

盛源盆地的构造主要表现为几组长断裂，其中盆地东部有一条NE向断裂，贯穿盆地基底与盖层，在盆地西部边缘，有一组NNE向断裂，以致震旦系变质岩逆冲隆起并逆掩于J₃—K₁地层之上。盆地北部为近东西向的信江断陷带，其次为NW向的断裂。盆地未见环状和放射状构造，也未见晚期侵入体。

盆地内目前已发现60、65、70等三个铀矿床，十几个铀矿化点，并有众多矿化线索。60矿床位于盆地东部，含矿地层为上侏罗统鹅湖岭组第二段(J₃e²)凝灰质砂岩、粉砂岩、砂页岩、沉凝灰岩等，上覆地层为上侏罗统鹅湖岭组第三段(J₃e³)砂质岩，下伏地层为上侏罗统打鼓顶组第三段(J₃d³)粉砂岩。65、70矿床位于盆地的西部，矿床受65-70推覆体控制，该推覆体面积约3～4km²，由上侏罗统火山碎屑沉积岩系组成，主要岩性为流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩及与其互层的粉砂岩、砂岩和砂砾岩。推覆体的下部为震旦系石英云母片岩。铀矿化发生于上侏罗统打鼓顶组第二段(J₃d²)的球泡熔结凝灰岩、凝灰岩顺层挤压破碎带或断片内，含矿层的上下部层位均为紫红色砂岩。

图6-24 云南木利锑矿18线地电化学异常剖面

D₁p¹—下泥盆统坡脚组上段；D₁p²—下泥盆统坡脚组上段；D₁b—下泥盆统芭蕉菁组；D₂p—中泥盆统坡折落组

矿体形态为似层状、透境状，或成群出现呈边幕式排列，矿体产状现与岩层产状一致。矿床矿石矿物中铀矿物有沥青铀矿、铀石和钛铀矿、铜铀云母、钙铀云母等，金属硫化物有硫钼矿、辉钼矿、黄铁矿等；脉石矿物有石英、黄玉、水铝氟石、萤石、磷灰石等。

为了检验该方法对于寻找隐伏铀矿床的有效性，特选择已有工程控制的70号矿床Ⅰ—Ⅰ′剖面进行试验。在同一剖面上，分别用硝酸提取液、王水提取液和双组合电极方法(以硝酸为提取液)进行成矿离子提取。采用民用电作供电电源，供电电压为220V，供电电流1A，供电时间48h，提取样品送江西核工业地质局分析。

如图6-25所示，在2至12点号之间具有明显的U和Mo异常，U的异常强度为12×10^-6～49×10^-6，异常高出背景值(5×10^-6)2～9 倍，异常宽180余米。Mo的异常强度为15×10^-6～49×10^-6，异常高出背景值(5×10^-6)3～9 倍，异常宽40余米。从图上可看出，U与Mo异常同步出现在剖面的0至12点之间，两者的最高异常均位于11号测点，二者的吻合程度十分完好，异常较清晰指示了隐伏矿体的赋存部位。而且从异常的分布特征来看，异常在矿体的上盘更为发育，因此推测该已知矿体应该继续向深部延伸，只是尚未被工程所控制。

图6-25 江西盛源盆地艾门村已知剖面（Ⅰ—Ⅰ′）硝酸提取液地电异常剖面图

另在剖面的14至22号点之间，测出强度为20×10^-6～114×10^-6的Mo异常，异常高出背景值4～22倍，异常宽约160m，在该区段同样测出10×10^-6的低缓U异常，根据异常形态及走向，并考虑到已知矿体的产出形态，推测在Mo异常的极高区深部，有可能存在位于已知铀矿体的侧向呈雁行式排列的隐伏铀矿体。值得引起注意。

如图6-26所示，在0至8号点之间测出了3个明显的峰值Mo异常，峰值分别为94×10^-6、30×10^-6和80×10^-6，另外15至16、19至20号点之间测出两个明显的Mo异常，与硝酸提取液中的 Mo异常出现的位置相吻合，全线 U 含量都较低，最大值为7.1×10^-6。

图6-27中，在0至13号点之间U和Mo都出现幅度不大的异常：14至22号之间Mo出现多处高异常，U处也出现明显的高异常(该点Mo异常为最大值)。

综上所述，在已知矿体上方，以上三种地电提取方法都表现出明显的示矿异常，而在已知的矿体上盘无矿体地段，采取的三种提取办法都测出了无明显异常，因此，推测在该地段的深部存在有与已知铀矿体呈雁形式排列的隐伏矿体是有一定根据的。

D. 铀矿提取{浸取}工艺

最重的天然元素铀已经成为新能源的主角，那么铀又是怎样提炼出来的呢？

在居里夫妇发现镭以后，由于镭具有治疗癌症的特殊功效，镭的需要量不断增加，因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼擂，而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边，成了“废料”。

然而，铀核裂变现象发现后，铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此，铀的开采工业大大地发展起来，并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。

铀是一种带有银白色光泽的金属，比铜稍软，具有很好的延展性，很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大，与黄金差不多，每立方厘米约重19克，象接力棒那样的一根铀棒，竟有十来公斤重。

铀的化学性质很活泼，易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时，表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下，在空气中，甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹”，能烧穿30厘米厚的装甲锕板，“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。

铀元素在自然界的分布相当广泛，地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含3.5克铀。依此推算，一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低，每吨海水平均只含3.3毫克铀，但由于海水总量极大，且从水中提取有其方便之处，所以目前不少国家，特别是那些缺少铀矿资源的国家，正在探索海水提铀的方法。

由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，我们还记得，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。

虽然铀元素的分布相当广，但铀矿床的分布却很有限。国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计，国外已探明的工业储量到1972年已超过一百万吨。随着勘探活动的广泛和深入，铀储量今后肯定还会增加。我国铀矿资源也十分丰富。

铀矿是怎样寻找的呢？铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性，但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此，铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点：若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强，就说明那个地区可能有铀矿存在。

铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一)，而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99．9％以上，杂质增多，会吸收中子而妨碍链式反应的进行)，所以铀的冶炼不象普通金属那样简单，而首先要采用“水冶工艺”，把矿石加工成含铀60～70％的化学浓缩物（重铀酸铵)，再作进一步的加工精制。

铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸氨)呈黄色，俗称黄饼子，但它仍含有大量的杂质，不能直接应用，需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解，得到硝酸铀酰溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂)，以达到所要求的纯度标准。

纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝，转变成三氧化铀，再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末，很纯的二氧化铀本身就可以用作反应堆的核燃料。

为制取金属铀，需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应，得到四氟化铀；最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀，即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离，则可用氟气与四氟化铀反应。

至此，能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了，只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件)，就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说，这还只是一半。

我们知道，核燃料铀在反应堆中虽然要比化学燃料煤在锅炉中使用的时间长得多，但是用过一段时间以后，总还是要把用过的核燃料从反应堆中卸出来，再换上一批新的核燃料。从反应维中卸出来的核燃料一般叫辐照燃料或“废燃料”。烧剩下的煤渣一般都丢弃不要了，可这种不能再使用的废燃料却还大有用处呢！

废燃料之所以要从反应堆中卸出来，并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽，而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多，致使链式反应不能正常进行了。所以，废燃料虽“废”，但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉，这是不能丢弃的，必须加以回收。而且在反应堆中，铀238吸收中子，生成钚239。钚239是原子弹的重要装药，它就含在废燃料中，这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外，反应堆运行期间，还生成其它很多种有用的放射性同位素，它们也含在废燃料中，也需要加以回收。

从原理上讲，废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解，再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开，然后进行适当的纯化和转化。但实际上，废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀，很多国家都有反应堆，但是能处理废燃料的国家却并不多。

废燃料的处理有三个特点：一是废燃料具有极强的放射性，它们的处理必须有严密的防护设施，并实行远距离操作；二是废燃料中钚含量很低而钚又极贵重，所以要求处理过程的分离系数和回收率都很高；三是钚能发生链式反应，因此必须采取严格的措施，防止临界事故的发生。目前，废燃料的处理大都采用自动化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。

我们看到，在铀处理的工艺链中，相对于反应堆而言，铀水冶工艺在反应堆之前进行，所以通常叫做前处理，废燃料处理在反应堆之后进行，所以通常叫做后处理。而从铀矿石加工开始的整个工艺过程，包括铀同位素分离以及核燃料在反应堆中使用在内，一般总称为核燃料循环。

从以上极为简单的介绍就可以看出，铀和钚确是得之不易的。原子能工业犹如一条长长的巨龙，要最重的天然元素铀做出轰轰烈烈的事业，得经过多少次加工和处理、分析和测量、计算和核对啊！原子能工业又犹如一座高高的金字塔，要制造一颗原子弹，就要使用一、二十公斤铀235或钚239；要生产一、二十公斤铀235或钚239，就要消耗十来吨天然铀；要生产十来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。我们赞赏核电站的雄姿，惊叹原子弹的威力，可千万不能忽视支撑这座金字塔塔尖的无数块砖石啊！

E. 在工业上如何在铀矿中提纯铀—235

为了获得高加浓度的铀235,早期,科学家们曾用多种方法来攻此难关.最后“气体扩散法”终于获得了成功.
我们知道,铀235原子约比铀238原子轻1.3％,所以,如果让这两种原子处于气体状态,铀235原子就会比铀238原子运动得稍快一点,这两种原子就可稍稍得到分离.气体扩散法所依据的,就是铀235原子和铀238原子之间这一微小的质量差异这种方法首先要求将铀转变为气体化合物.到目前为止,六氮化铀是唯一合适的一种气体化合物.这种化合物在常温常压下是固体,但很容易挥发,在56.4℃即升华成气体.铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子相比,两者质量相差不到百分之一,但事实证明,这个差异已足以使它们分离了六氟化铀气体在加压下被迫通过一个多孔隔膜.含有铀235的分子通过多孔隔膜稍快一点,所以每通过一个多孔隔膜,油235的含量就会稍增加一点,但是增加的程度是十分微小的.因此,要获得几乎纯的铀235,就需要让六氟化铀气体数千次地通过多孔隔膜
气体扩散法投资很高,耗电量很大,虽然如此,这种方法目前仍是实现工业应用的唯一方法.为了寻找更好的铀同位素分离方法,许多国家做了大量的研究工作,已取得了一定的成绩.例如目前离心法已向工业生产过渡,喷嘴法等已处于中间工厂试验阶段,而新兴的冠醚化学分离法和激光分离法等则更有吸引力.可以相信,今后一定会有更多更好的分离铀同位素的方法付诸实用,气体扩散法的垄断地位必将结束.

F. 内蒙古巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带

杨建新彭云彪梁齐端鲁超何大兔黄镪俯

（核工业二〇八大队，内蒙古包头014010）

[摘要]巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈砂岩型铀矿带经过了编图研究、调查评价、预查、普查和详查等几个工作阶段，取得了二连盆地砂岩型铀矿找矿的重大突破。铀矿带赋存于下白垩统赛汉组上段古河谷砂体中，已发现巴彦乌拉铀矿床、赛汉高毕铀矿床、巴润和齐哈等矿产地及一系列铀矿（化）点，呈串珠状分布，受潜水氧化带或潜水－层间氧化带控制，属古河谷型砂岩型铀矿床。

[关键词]巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈；潜水氧化带；潜水－层间氧化带；古河谷型；铀矿带

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带位于内蒙古二连盆地中东部，行政上归内蒙古自治区的苏尼特左旗、苏尼特右旗、二连浩特市管辖，交通便利。铀矿带地势平坦，属高原低山丘陵草原地貌景观。

1发现和勘查过程

20世纪80年代，二连盆地铀矿地质工作主要处于地表就点找矿阶段，核工业二〇八大队根据航空放射性测量、地面放射性水化学测量、土壤放射性地球化学测量等圈定的地表放射性异常的分布特征，通过对异常点（晕）进一步查证工作，发现了501、502铀矿（化）点（1986～1988年）、查干小型铀矿床（1981～1985年）、苏崩中型矿床（1986～1988年）。随着20世纪90年代层间氧化带砂岩型铀矿成为重点找矿类型和努和廷铀矿床（当时确定为层间氧带砂岩型）的发现，核工业二〇八大队对二连盆地开展了层间氧化带砂岩型综合编图与预测研究，预测了一批砂岩型铀成矿远景区，通过近十年的勘查工作，累计投入近19×10⁴ m钻探工作量，发现了巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带，落实了巴彦乌拉铀矿床和赛汉高毕铀矿床、巴润和齐哈等矿产地及一系铀矿（化）点（图1），实现了二连盆地砂岩型铀矿找矿的重大突破。

1.1综合编图与研究

20世纪90年代，核工业二〇八大队通对二连盆地层间氧化带砂岩型铀成矿地质、构造物探、水文地质条件等综合编图与预测研究，及电法资料收集整理和重新解释，大致查明了盆地构造格架，地层结构及水文地质特征等铀成矿基础地质条件，并按中亚的“从盆缘到盆中，从氧化带到还原带”的成矿模式，在川井、乌兰察布、腾格尔、马尼特和乌尼特等5个坳陷预测了一系列区域性层间氧化带砂岩型及基底古河谷砂岩型铀成矿远景区。在其中的巴彦乌拉—赛汉高毕—齐哈一带（图1），预测了巴彦乌拉和赛汉高毕Ⅰ类赛汉组成矿远景区^[1]，为钻探查证提供了重要依据。

图1 内蒙古巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带赛汉组下段古河谷分布平面图

1.2调查评价

2002年，核工业二〇八大队续作中国地质调查局《内蒙古二连盆地腾格尔坳陷铀矿评价》项目，2003年中国核工业地质局下达《内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷东部1∶25万有资源区域评价》项目、《内蒙古二连盆地地浸砂岩型铀资源调查评价》项目。在巴彦乌拉—赛汉高毕一带开展了铀资源评价，找矿思路为寻找下白垩统赛汉组古河谷型和层间氧化带型砂岩铀矿，采用大间距、大剖面钻探工作手段，完成钻探工作量11200m。其中，2002年跨过腾格尔坳陷北缘寻找远景区，在巴彦乌拉施工4个钻孔、赛汉高毕施工3个孔，分别确认两地区在埋深50～100m以下存在厚50～200 m的河流相砂体，其上叠加有后生黄色蚀变，并发现了铀矿化。2003年施工了50个钻孔，新发现9个工业铀矿孔，铀矿化形成与氧化带有关，并大致圈定了赛汉组砂体分布范围，预测了赛汉高毕和巴彦乌拉地区两个Ⅰ级找矿靶区^[2]，在二连盆地实现了砂岩型铀矿找矿的重要突破。

1.3预查

2004～2005年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿预查》项目，开展了赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿预查，目的是落实可供普查的矿产地，完成钻探工作量34100 m，在下白垩统赛汉组古河谷砂体中新发现25个工业铀矿孔、54个矿化孔，受潜水氧化带或潜水－层间氧化带的控制。在赛汉高毕以南的塔木钦地段，巴彦乌拉东西两侧的巴润、白音塔拉地段控制到了赛汉组古河谷砂体和工业铀矿化，进一步圈定了赛汉组古河谷砂体及氧化带的分布范围，确定赛汉组古河谷砂体及氧化带是该区重要的控矿因素^[3] 。进一步落实了巴彦乌拉B255—B415线、赛汉高毕T31—T96线、S95—S96线可供普查的铀矿产地，展现了万吨级铀资源基地的前景。由此确定了赛汉组古河谷砂岩型铀矿是二连盆地重要的找矿类型。

1.4普查

2006～2008年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古苏尼特左旗赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查》项目，开展了赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查，目的是落实可地浸砂岩铀矿床，完成钻探工作量31900m，新发现31个工业矿孔。进一步厘定了赋矿层位为下白垩统赛汉组上段河流相砂体，主要沿坳陷中的次级凹陷发育。落实了巴彦乌拉（B415—B255线）中型铀矿床和赛汉高毕小型铀矿床，提交巴润、白音塔拉等找矿靶区及古托勒、塔木钦等远景区。初步建立了“沉积成岩预富集＋后生氧化成矿”的古河谷型铀成矿模式及“构造＋物探＋钻探＋剖面控制”相结合的找矿模式^[4]。

同时，核工业二〇八大队承担了中国地质调查局下达的《内蒙古二连盆地中东部地区地浸砂岩型铀资源调查评价》（2007～2010年）和中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地马尼特坳陷及周边铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量49000m，目的是对矿床外围赛汉组古河谷砂体发育规模及铀成矿环境进行探索。在巴彦乌拉矿床东部那仁宝力格地段控制到赛汉组砂体和2个工业矿孔^[5]，进一下扩大了巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈古河谷砂体和氧化带的展布范围及铀矿化。

1.5详查

2009～2013年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿床（B415—B319线）详查》项目，其中，2009年和2012年对巴彦乌拉铀矿床B415—B319线开展了详查，2013年对其中的B367—B347线按100m×（100～50）m工程间距加密控制，完成钻探工作量27600m。基本查明了巴彦乌拉铀矿床矿体形态、规模及矿石特征，估算122b以上基础储量达中型规模^[6]，为矿山建设提供了资源保障。

同时，2009～2013年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地中东部古河谷砂岩型铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量约60000 m，目的是进一步圈定赛汉组古河谷砂体发育规模，探索古河谷砂体铀成矿环境，研究古河谷砂体成因类型。进一步控制了赛汉组古河谷砂体展布范围及铀矿化，赛汉组上段古河谷砂体南起齐哈日格图以南，向北、北东经塔木钦、赛汉高毕、古托勒、芒来、巴润、巴彦乌拉、白音塔拉至那仁宝力格地段^[7]，总长度达300km。提交了巴润和齐哈2个铀矿产地^[8]，铀矿化明显受层间氧化带控制。

2矿床基本特征

2.1构造特征

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带分布于大兴安岭成矿省二连盆地铀成矿区^[9]，夹持在巴音宝力格隆起及苏尼特隆起之间，产于二连盆地两大构造单元——乌兰察布坳陷和马尼特坳陷，严格受下白垩统赛汉组上段古河谷砂体控制。该古河谷南起乌兰察布坳陷脑木根，经格日勒敖都、呼格吉勒图、准宝力格、古托勒等次级凹陷，到马尼特坳陷西部的塔北凹陷，沿次级凹陷长轴方向发育；河谷内断裂不发育，地层从河谷两侧向中心缓倾斜。其中，巴彦乌拉矿床产于塔北凹陷，赛汉高毕矿床产于准宝力格凹陷，齐哈矿产地产于格日勒敖都凹陷（图2）。

图2 内蒙古巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带构造分区图

（据石油部门）^[10]

1—蚀源区及边界；2—基底断裂及编号；3—控凹断裂；4—大型泥岩铀矿床；5—中型泥岩铀矿床；6—砂岩型铀矿床；7—铀矿产地

2.2地层特征

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带基底及蚀源区地层主要为新元古代、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。盖层由侏罗系、白垩系、古近系和新近系组成。

矿带内揭露地层主要有白垩系下统赛汉组、古近系、新近系。根据沉积特征赛汉组划分为下、上两段，其中，赛汉组上段以河流相沉积为主，构成该区主要控矿层位（图3）。

图3 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带盖层地层柱状图

垂向上，赛汉组上段由2～5个正韵律层叠加成复合河道砂体，一般由3个小层序组成，其底板为赛汉组下段湖相灰色泥岩、粉砂岩夹煤层，顶板为同组泥岩或古近系洪泛沉积的红色泥岩。砂体以河流相沉积为主，其中，东部的巴彦乌拉矿床含矿砂体岩性为灰色、黄色的砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩夹泥岩，单层厚10～30m^[6]；中部的赛汉高毕矿床含矿砂体岩性为灰色、灰绿色、黄色中细砂岩、含砾砂岩和砂质砾岩，单层厚5～20m^[4]；南部的齐哈矿产地含矿砂体岩性为灰色、黄色砂质砾岩、含砾砂岩及红色、褐红色泥岩，单层厚20～50m^[8]。

平面上，古河谷总体呈SW-NE向展布，长约300km，从南西向北东发育（图1）。其中，巴彦乌拉矿床处于古河谷中下游，可识别出河道充填组合、河道边缘组合，具有多物源补给特征（图4），组成的河谷宽6～10km，底板埋深120～180m；赛汉高毕矿床处于河谷中部转弯部位，河谷宽5～20km，底板埋深80～160m；齐哈矿产地处于河谷中上游，河谷宽约5～30km，底板埋深300～670m。

图4 巴彦乌拉铀矿床赛汉组上段岩相岩石地球化学图（附矿体分布）

2.3水文地质特征

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带含水岩组以碎屑岩类为主，由古近系、新近系和赛汉组上段碎屑岩组成。其中，赛汉组上段砂岩、砂质砾岩构成本区含矿含水层，并在垂向上组成稳定的隔水—含水—隔水的水文地质结构。具体水文地质参数见表1。

表1 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带水文地质参数一览表

续表

2.4氧化带特征

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带赋矿层赛汉组上段古河谷砂体发育潜水－层间氧化带，氧化带岩石以黄色砂岩为主，未蚀变岩石呈灰色，并控制着铀矿体的分布。其中，巴彦乌拉矿床氧化带以北侧侧向氧化为主，并叠加从南西向北东顺河谷的氧化作用；表现在西侧氧化带呈厚层状，含矿砂体上部几乎全部遭受氧化，只在靠近底板部位残留灰色砂体；而东侧氧化带呈舌状向南西延伸，并在平面上形成呈北东向展布、长大于7km的潜水－层间氧化带前锋线^[6]（图4，图5）。赛汉高毕矿床主要以南北两侧双向氧化为主，氧化带主要呈厚层状位于砂体上部，下部残留一定厚度的灰色砂体，并在平面上形成一定范围的氧化－还原过渡带^[4]（图6，图7）。齐哈矿产地氧化带主要从南向北顺河谷中心发育，在河谷两侧存在未蚀变的灰色砂体，并在东西两侧圈出一定规模的潜水－层间氧化带前锋线^[8]（图1）。

2.5矿体特征

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带从东到西主要包括巴彦乌拉铀矿床、赛汉高毕铀矿床、齐哈日格图铀矿产地。

1）巴彦乌拉铀矿床共圈出Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号3层工业铀矿体，其中，Ⅰ号矿体为主矿体，占资源总量的98%以上；矿体呈板状、卷状，产状近水平并向东略倾；平面上呈不规则的长条状沿古河谷长轴线方向展布（图4，图5）；Ⅱ号及Ⅲ号矿体多由单孔控制。

2）赛汉高毕铀矿床共圈出Ⅰ号、Ⅱ号2层工业铀矿体（图6，图7）。其中，Ⅰ号为主矿体，分为10个块段，连续性差，矿体呈层状、透镜状，产状近于水平；分为东西两个矿段。Ⅱ号矿体有3个块段，规模小。

3）齐哈日格图铀矿产地共发现6个砂岩型工业铀矿孔，孔间最近距离约3.2km。铀矿化集中在古河谷两侧（图1），矿体呈板状。

图5 巴彦乌拉铀矿床B319号勘探线剖面图

1—伊尔丁曼哈组；2—赛汉组上段；3—赛汉组下段；4—角度不整合地层界线；5—平行不整合地层界线；6—岩性界线；7—层间氧化带及前锋线；8—灰色砂体；9—泥岩、粉砂岩；10—Ⅰ号铀矿体；11—铀矿化体

图6 赛汉高毕铀矿床赛汉组上段岩相岩石地球化学图（附矿体分布）

1—黄色氧化亚带；2—绿色氧化亚带；3—氧化－还原过渡亚带；4—不同岩石地球化学类型分带线；5—含氧含铀水流动方向；6—断层；7—施工勘探线及编号；8—工业铀矿孔；9—铀矿化孔；10—异常孔；11—无铀矿孔；12—Ⅰ号矿体及编号；13—Ⅱ号矿体及编号

图7 赛汉高毕铀矿床S0号勘探线剖面图

1—古近系及新近系；2—赛汉组上段；3—赛汉组下段；4—地层角度不整合接触界线；5—地层平行不整合接触界线；6—地层整合接触或岩性分界线；7—含矿砂体；8—隔水层或夹层；9—潜水氧化带及界面；10—矿体及编号；11—矿化体

从各矿床矿体参数对比可以看出（表2），巴彦乌拉及赛汉高毕矿床矿体埋深相对较低，而齐哈日格图铀矿产地矿体埋深较大，但矿体品级相对较高，存在明显的砂岩型富矿段。

表2 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带矿体特征一览表

2.6矿石特征

1）巴彦乌拉铀矿床：矿石类型主要为砾岩型和砂岩型，分别由砾岩和各种粒级的砂岩混合组成，分选差，颗粒形状以次棱角状为主；颗粒间以杂基支撑为主，胶结方式主要为基底式胶结，胶结物以黄铁矿为主。矿石中碳酸盐含量普遍较低，平均为0.28%。

矿石中铀以吸附态铀为主，次为铀矿物。其中，铀矿物以沥青铀矿为主，次为铀黑及铀石、铀钍石；铀矿物主要呈被膜状分布在胶结物中，其次以独立的铀矿物形式存在于碎屑颗粒物颗粒中^[6]。

2）赛汉高毕铀矿床：矿石类型主要为含泥砂质砾岩和砂岩型；由各种粒级的砂及砂砾组成，分选中等—差，颗粒形状为次棱角—次圆状；胶结物以褐铁矿、黄铁矿为主。矿石中碳酸盐含量较低，平均小于0.33%。

矿石中铀以吸附态铀和铀矿物两种形式存在，铀矿物主要以铀的单矿物形式产出，包括菱钙铀矿、沥青铀矿、铀石、铀的磷酸盐矿物，吸附态铀的吸附剂主要为杂基（黏土矿物），次为有机碳、黄铁矿和褐铁矿等^[4]。

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）发现了我国第一个大型古河谷砂岩型铀矿带。已落实巴彦乌拉中型铀矿床1个、赛汉高毕小型铀矿床1个，发现巴润和齐哈铀矿产地2处及铀矿点4个，按地浸砂岩型估算的铀资源量（333以上）规模达大型，且硒、钪、铼等伴生元素达到综合利用；为二连盆地铀矿大基地建设提供了资源保障。

2）基本查明了古河谷成因及空间展布特征。古河谷位于坳陷中部，沿次级凹陷的长轴方向发育，底板为赛汉组下段含煤地层，这与典型基底型古河谷铀成矿明显不同。古河谷具有多物源补给特征，含矿的骨架砂体主要由辫状河沉积体系内河道充填亚相组成，呈单一厚层状，具有稳定泥—砂—泥地层结构；砂体内分3个小层序，其中，铀矿体一般受中、下部小层序控制。

3）基本查明了巴彦乌拉矿床开采的水文地质条件。含矿含水层具有稳定的隔水顶、底板和相对稳定的局部隔层，渗透性好，涌水量较大，地下水位埋深浅，具较强承压性，与上下其他含水层无水力联系；矿床地质构造简单，地层产状平缓，未见其他不良工程地质现象。矿床地浸开采的水文地质、工程地质、环境地质条件简单。

4）基本查明了巴彦乌拉和赛汉高毕铀矿床的矿体特征，二者矿体均以板状为主，其次为透镜状，其中在巴彦乌拉矿床发育卷状矿体，产状近于水平。

5）基本查明了巴彦乌拉和赛汉高毕铀矿床矿石特征，二者矿石类型和铀存在形式相类似，均为砾岩型和砂岩型，碳酸盐含量普遍较低，平均为0.28%；矿石中铀以吸附态铀为主，次为铀矿物，铀矿物以沥青铀矿为主，次为铀黑及铀石、铀钍石^[6]。

3.2主要创新点

1）首次建立了古河谷型铀成矿模式。二连盆地为夹持于隆起间的“碎盆”群，这既不同于中亚地台上的大型盆地，也不同于美国科罗拉多高原上的山间盆地，因此，跳出“层间氧化带型”及“基底古河谷型”的固有找矿模式，向盆地内寻找“建造间古河谷型”，实践证明在二连盆地寻找古河谷砂岩型铀矿具有更大的找矿空间。该模式的建立丰富了铀成矿理论，拓展了新的找矿领域，为该类型盆地及铀矿床的勘查提供了理论基础。铀成矿作用包括原生沉积预富集、潜水氧化作用、层间氧化作用叠加成矿和油气煤层气还原作用4个阶段^[11]。

原生沉积预富集阶段（图8A）：盆地两侧巴音宝力格隆起和苏尼特隆起发育大量的富铀地质（层）体，铀含量最高可达到n×10^-3，为下白垩统赛汉组沉积提供了丰富的物源和铀源。赛汉组沉积期为温暖潮湿气候，灰色砂岩、砂砾岩中可见大量的炭化植物碎片及黄铁矿，这为铀的原始富集提供了丰富的还原剂。

图8 巴 彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带古河谷型砂岩铀成矿模式

1—灰色泥岩；2—紫红色泥岩；3—红色泥岩；4—灰色砂岩；5—黄色砂岩；6—地层整合界线；7—地层不整合界线；8—氧化带及前锋线；9—断层；10—含氧含铀水渗入方向；11—深部还原气渗入方向；12—矿体；13—新近系；14—古近系；15—赛汉组上段；16—赛汉组下段；17一基底岩石

A—原生沉积预富集阶段；B—潜水氧化作用阶段；C—层间氧化作用叠加成矿阶段；D—油气、煤层气还原作用阶段

潜水氧化作用阶段（图8B）：晚白垩世至古新世（K₂—E₁），由于构造反转，盆地处于长期隆升状态。赛汉组长期暴露地表，伴随在这一地质时期古气候向干旱、半干旱的转变，形成含氧含铀水向盆内运移并沿地表垂直渗入，发生潜水氧化作用，形成铀的富集成矿。U-Pb同位素测定成矿年龄为（63±11 ）Ma。

层间氧化作用叠加成矿阶段（图8C）：始新世（E₂），古地表含氧含铀水沿砂体向盆地中心继续运移，由于赛汉组含矿砂体上部泥岩的隔挡作用，形成层间氧化作用，同时对早期潜水氧化作用形成的部分矿体造成破坏。当遇到含丰富的有机碳、黄铁矿或煤气等还原剂后，则再次叠加富集成矿。U-Pb同位素测定成矿年龄为（44±5）Ma。

油气煤层气还原作用阶段（图8D）：由于矿床两侧断裂构造发育，使深部煤成气沿断层上升至赛汉组的可能性很大，造成了对氧化带进行还原改造作用，部分矿体完全隐伏于还原环境中，起到保矿作用。伴随断裂构造的活动，还原气渗入作用伴随成矿作用的始终，在铀成矿作用过程中同时也增强了砂岩的还原能力。

2）应用层序地层学、沉积学理论，结合收集的地震剖面，对古河谷中所有钻孔资料重新进行了分层对比及成因相分析，精细解剖了古河谷砂体的成因，认为古河谷砂体为多物源（横向和纵向）、多成因相（河流相、三角洲相、冲积相）组成的带状砂体^[12]，铀矿化主要受侧向充填的三角洲砂体的控制，其次为河流相砂体，并不是普遍认为的古河谷砂体为单一的河流相砂体。

3）建立了古河谷型铀矿找矿理论及方法。改变了固有的“从盆缘到盆中，从氧化带到还原带”的找矿思路；采用“构造、水文地质”战略选区＋“电法、浅震”确定砂体＋“钻探验证了解环境＋剖面控制寻找矿体”的技术手段，快速圈出砂体和氧化带，定位潜水－层间氧化带前锋线及铀矿体位置，提高找矿效率。

4开发利用状况

随着巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带勘查工作的深入开展，相关的开发试验工作也有序进行。2009～2011年，核工业二〇三研究所及核工业北京化工冶金研究院对巴彦乌拉铀矿床相继开展了室内及现场地浸试验，2012～2013年核工业北京化工冶金研究院开展了地浸扩大试验及矿床经济可行性研究，评价巴彦乌拉铀矿床采用酸法原地地浸开采是经济可行的。2014年已基本具备地浸矿山的建设条件。

5结束语

巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带是至今我国发现的最大规模古河谷砂岩型铀矿带，已初步圈出长约300km的带状砂体。目前只对赛汉高毕矿床开展了普查和对巴彦乌拉矿床开展了详查工作，在古河谷内还发现了2个矿产地及一系列铀矿点，且在齐哈日格图矿产地发现了与层间氧化带有关的富矿段，对铀矿带总体控制程度较低。因此，该矿带成矿潜力巨大，经过进一步工作有望新落实3～5个中型以上铀矿床，发展成特大型可地浸砂岩型铀矿带。

目前对赛汉组上段古河谷空间展布及砂体成因特征、氧化带前锋线及矿体定位等研究还不够深入，应在以后工作中加以系统研究。

参考文献

[1]李荣林，等．内蒙古二连盆地电法资料整理解释年度总结[R]．核工业二〇八大队，1998:22-68.

[2]陈安平，申科峰，等．内蒙古二连盆地乌兰察布坳北东部1∶25万铀矿资源评价[R]．核工业208大队，2003:12-168.

[3]申科锋，等．内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查[R]．核工业208大队，2005:11-156.

[4]申科锋，等．内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查[R]．核工业208大队，2008:1-179.

[5]李洪军，等．内蒙古二连盆地马尼特坳陷1∶25万铀资源区域评价[R]．核工业208大队，2008:1-189.

[6]杨建新，梁齐端，等．内蒙古苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿床B415—B319线详查地质报告[R]．核工业208大队，2012:1-152.

[7]何大兔，等．内蒙古二连盆地中东部古河谷砂岩型铀资源区域评价[R]．核工业208大队，2012.

[8]康世虎，等．内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷及周边1∶25万铀资源[R]．核工业208大队，2013:1-185.

[9]张金带，李子颖，等．铀矿资源潜力评价技术要求[M]．北京：地质出版社，2012:1-211.

[10]焦贵浩，王同和，等．二连裂谷构造演化与油气[M]．北京：石油工业出版社，2003:1-179.

[11]张金带．进入新世纪以来铀矿地质工作的探索与实践[M]．北京：中国原子能出版社，2013:84-99.

[12]鲁超，等．二连盆地马尼特坳陷西部砂岩型铀矿成矿的沉积学背景[J]．铀矿地质，2013, 29（6）:336-343.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]杨建新，男，1966年生，研究员级高级工程师。1987年毕业于华东地质学院普查勘探专业，一直从事铀矿地质勘查工作。2009年起担任核工业二〇八大队地勘一处处长，2012年8月任中核集团地矿事业部重大项目总地质师。先后获国防科学技术一等奖1项，国土资源科学技术一等奖1 项，中国地质调查局找矿二等奖1项，中国核工业集团公司找矿一等奖5 项。

G. 新疆乌库尔其铀矿床

王果张占峰王保群李细根王国荣李彦龙

（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）

[摘要]乌库尔其铀矿床是在原519大队概略评价基础上经过各阶段勘查工作提交的一个中型砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘在中下侏罗统西山窑组上段（第Ⅶ旋回）首个发现和探明的铀矿床。矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带乌库尔其微隆构造单元，属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。总体上，该矿床矿体分散且连续性差，品位偏低，现正进行现场地浸开采试验。本文对矿床发现史、基本特征、主要成果创新及开发利用现状进行了论述和分析。

[关键词]伊犁盆地南缘；地浸砂岩型铀矿床；西山窑组上段；层间氧化带

乌库尔其矿床位于伊犁盆地南缘中西段，往东南距扎吉斯坦矿床4km，西距库捷尔太矿床14km，是继库捷尔太、扎吉斯坦矿床后在伊犁盆地南缘发现的第三个可地浸砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘铀矿田（以下统一简称为“伊南铀矿田”）首次在水西沟群西山窑组上段（第Ⅶ旋回）发现具有一定规模的工业铀矿^[1,2]。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖，距县城直线距离约10km，矿区内交通便利。

1发现和勘查过程

该矿床发现和勘查过程大致可分为3个阶段：一是以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段，二是以地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段，三是以地浸试验为主的矿山补充勘查阶段。

1.1以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段

乌库尔其矿床铀矿地质工作始于20世纪50年代。1959～1960年，原二机部519大队在本区以大间距（4～2）km×（2～1）km）进行了概略评价，主要找矿类型为煤岩型铀矿，施工28个钻孔，钻探工作量7950.3m。部分钻孔揭露到中下侏罗统水西沟群（J₁-₂sh）层间氧化带，为以后的砂岩铀成矿预测提供了基础资料。

1.2以地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段

1991～1994年，核工业二一六大队在盆地南缘中西段开展了放射性水化学区调、砂岩型铀矿地面综合区调、前人资料的系统整理及成矿远景预测评价。同期，核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究。圈定乌库尔其地区为具有良好层间氧化带砂岩型铀成矿潜力的Ⅰ类远景区^[3]。

1993～1995年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体合作在乌库尔其区开展了砂岩型铀矿预查，勘查网度采用（2～4）km×（800～200）m，局部孔距达到100～50m，投入钻探17366.6m，施工钻孔46个，其中4个钻孔分别在第Ⅴ和Ⅶ旋回揭露到工业铀矿化，初步确定乌库尔其地段为砂岩型铀成矿远景区。该阶段地质技术工作基本由哈方工作组完成，包括钻探施工、地质编录、测井、技术总结等，中方仅安排少数技术人员学习配合。因此该阶段各类资料的分析整理不够深入系统。

1996～1998年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体开展技术合作，中方技术人员全程参与了各项地质工作。主要针对水西沟群西山窑组下段（Ⅴ₂旋回）砂岩型铀矿进行了普查，钻探施工由哈方完成（1998年核工业二一二大队参与部分工程施工），投入钻探工作量34206.2m，在389～549线间施工剖面14条。以（800～400）m（线距）×（200～100）m（孔距）的工程间距，在第Ⅱ、Ⅴ₁、Ⅴ₂、Ⅶ₁、Ⅶ₂、Ⅷ等层位均揭露到层间氧化带，在429～485线控制一条工业铀矿带，并首次在第Ⅶ旋回发现了工业铀矿体。累计资源量规模为小型矿床。期间该队与南京大学合作开展了矿石物质组分及层间流体作用科研项目研究^[4,5]。

2000～2003年，核工业二一六大队以水西沟群西山窑组上段（Ⅶ旋回）为主要目的层，对本区开展了全面普查，钻探工程重点集中于397～485线之间，投入钻探工作量49051m。该阶段对含矿岩系水西沟群进行了层位系统划分，对第Ⅴ、Ⅶ旋回沉积相进行了深入分析，提出了乌库尔其微凸构造控矿的观点。2002年提交了357～373线（首采段）勘查报告，2003年分别提交了乌库尔其铀矿床第Ⅴ旋回和第Ⅶ旋回普查地质报告。累计提交铀资源量规模达到中型^[6]。

2004～2005年，核工业二一六大队对本区开展了勘探工作，勘探范围为333～469线之间，东西长约7.5km，投入钻探工作量24596.87m，根据矿体复杂性和地质可靠程度确定为Ⅲ类勘查类型，基本工程间距为200m×（100～50）m，局部孔距达25m。在Ⅴ旋回和Ⅶ旋回提交铀资源量规模为中型，概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t、煤炭资源量38956×10⁴ t。需要说明的是，受勘探周期和工作量的限制，以及该矿床铀矿体规模小、分散等特点，勘探阶段圈定资源量类型仅为332+333^[7]，实际上相当于达到详查程度。

1.3矿山地浸试验过程中的补充勘查阶段

勘探工作结束以后，为满足建设矿山的需要，矿山企业在不同地段组织开展了两次补充勘探工作。

2007年，在413～429线间开展补充勘探工作，投入钻探工作量9497m，圈定了331+332铀资源量，除提高资源量级别和控制程度外，资源量的减少达41%。减少较大的原因有三：一是勘探阶段铀镭平衡系数为0.85、进行了修正，而补勘阶段随着样品数量的增加和取样代表性增强，铀镭平衡系数为1.04、不予修正，仅此资源量减少达13%；二是随着矿体控制程度提高（100m×（100～50）m），矿体外推距离减小，矿块面积减小，但相应资源量级别提高，此为资源量变化的正常现象；三是很多加密控制钻孔导致矿体断开，说明铀矿体本身规模较小，连续性差。

2012年，在341～469线的BK1和BK4区（不含413～429线）开展了补充勘探工作，投入钻探工作量为16674m，工程见矿率仅为14%，采用100m×（100～50）m工程间距控制331类资源量。圈定了331+332铀资源量，较勘探资源量减少达55%。究其原因有以下几点：第一，勘探阶段对Ⅶ旋回铀镭平衡、镭氡平衡均进行了修正，Ⅴ旋回镭氡平衡进行了修正，本次补勘资源量估算未做任何参数修正，因此勘探阶段部分工业孔变为矿化孔未参与资源量估算，Ⅶ旋回矿体品位下降30%, Ⅴ旋回矿体品位下降12%，造成BK 1区资源量减少13.10%, BK4区资源量减少36.51%；第二，第Ⅶ旋回工业矿带窄，加密控制后原来连续的矿带被断开，甚至只剩单工程控制；第三，补勘提交资源量类别有了较大的提高，矿体外推距离减小，使矿块面积有较大幅度减小，相应地资源量也有所减少（图1，图2）。但值得说明的是，通过补勘工作，铀矿带在平面的展布与勘探阶段推测的基本一致，说明勘探阶段推断的铀矿带展布合理，估算资源量也是可靠的。

图1 乌库尔其铀矿床BK1区Ⅴ₂旋回矿体块段圈定对比

1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—层间氧化带前锋线；5—补勘阶段工业矿体；6—勘探阶段工业矿体

图2 乌库尔其铀矿床BK4区Ⅶ旋回铀矿体块段对比

1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—Ⅶ₁层间氧化带前锋线；5—Ⅶ₂层间氧化带前锋线；6一补勘阶段圈定工业矿块；7—勘探阶段圈定工业矿块

2012年以来，核工业二一六大队在乌库尔其矿床外围开展普查工作，在417线北部2km处揭露到Ⅴ₁旋回工业铀矿体（灰色砂体，1.8kg/m²），在469线以东初步控制一条工业铀矿带。因此，矿床外围有望有新的发现。

2矿床基本特征

2.1地层

矿区中新生代地层直接覆盖在中—下石炭统中酸性火山岩、火山碎屑岩基底古风化壳之上，自下而上由中上三叠统小泉沟群（T_2-3xq）浅湖相沉积、中下侏罗统水西沟群（J_1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组（J₂t）河流相沉积、新近系（N）和第四系（Q）冲洪积物组成（图3）。

铀矿化赋存于三工河组（J₁s）和西山窑组（J₂x），头屯河组（J₂t）尚未发现铀矿化，八道湾组（J₁b）和小泉沟群（T_2-3xq）在矿区范围内少有钻孔揭露。据资料，小泉沟群在钻探揭露区域基本缺失。主要含矿层特征如下：

三工河组：对应于水西沟群V₁亚旋回—

亚旋回，厚度约为32m。岩性以灰色粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、中粗砂岩为主，主要有两层砂体，砂体厚5～14m，产状不稳定。赋存少量工业铀矿化。

西山窑组：对应于水西沟群

亚旋回—Ⅶ旋回，厚度约180～220m。根据岩性组合特征由下到上可分为

亚旋回、Ⅵ旋回、Ⅶ旋回3个岩性段。其中

亚旋回和Ⅶ旋回为矿床主要赋矿层位，Ⅵ旋回以泥岩、煤层为主，砂体极不稳定。

亚旋回：下部为厚大稳定砂体，岩性为灰色中粗粒含砾砂岩、中细砂岩，粒度自下而上具有粗—细或细—粗—细的特征；上部为粉砂岩、泥岩与煤。

Ⅶ旋回：可分为Ⅶ₁亚旋回和Ⅶ₂亚旋回。岩性以灰色、灰白色中粗粒含砾砂岩、砂砾岩、中细粒砂岩与绿灰色、灰色粉砂岩、泥岩为主，形成较厚的砂泥互层结构。有两层主砂体，均赋存工业铀矿化。

2.2构造

乌库尔其铀矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带东侧，总体构造形态为一次级微隆起区，称乌库尔其微凸起。矿床东西长8km，南北宽5km，面积约40km²。凸起的轴部位于397线至445线间，宽约1.8km，轴部的走向及倾向略呈北北西向，倾角4°～6°，凸起的翼部分别向东西两侧倾斜，倾角3°～7°（图4）。晚渐新世至早中新世（24Ma），在不对称挤压作用下形成了本区微隆构造格局，造成沉积盖层发生掀斜，主含矿砂体开启并接受大气降水补给，在含铀含氧水的持续补给和氧化改造下形成层间氧化带及其控制的砂岩铀矿。

图3 乌库尔其矿床地层综合柱状图

图4 乌库尔其矿床东西向剖面略图

1—砂体；2—煤层；3—铀矿化部位；4—地层代号；5—煤层编号；6—钻孔；7—钻孔编号

2.3水文地质特征

2.3.1地下水补－径－排条件

盆地南缘察布查尔山蚀源区为含矿含水层地下水的补给区，补给形式主要有地表水、第四系潜水，其次为大气降水和基岩裂隙水。含矿含水层开启处距盆缘3～5km，层间水补给窗距层间氧化带前锋线（铀矿带）一般为4～8km。遥感及地震资料显示，矿区北1km处存在一近东西向的隐伏断裂为本区局部排泄源（陈建昌等，1995），伊犁河南侧的北东向隐伏断裂为南缘区域排泄区。

地下水流向在280°～35°之间；水位埋深在－15.48～110m之间，地下水具有强承压性，水头高度192.60～333.53m；渗透系数在0.22～0.58m/d之间；地下水流速0.006～0.0018m/d。

2.3.2地下水水化学特征

矿区承压水水化学特征在平面上具有明显的水化学成分分带性（图5）。具体表现为从东南向西北可分为4个带，与地下水流向基本一致，各水带参数特征见表1。

表1 乌库尔其铀矿床地下水化学成分分带性特征一览表

图5 乌库尔其铀矿床地下水水化学

2.3.3水文地球化学特征

蚀源区地表水溶解氧含量为12.60mg/L, Fe²⁺/Fe^3＋为0.50,pH 值为8.16；基岩裂隙水溶解氧含量大于7.00mg/L,Fe²⁺/Fe^3＋介于0.31～2.0之间，Eh值一般大于400mV, pH 值在7.0～8.0之间，补给区的地表水、地下水均具有的较强氧化性能。矿床地下水中溶解氧含量为0.1～4.3mg/L,H₂S含量为0.01～0.04mg/L,Eh值为－231～185mV。表明地下水从蚀源区向矿区径流过程中，水中溶解氧被逐渐消耗，原生还原砂体被氧化，铀不断氧化迁移和再迁移、再富集。

2.4层间氧化作用及铀矿体

2.4.1空间分布特征

乌库尔其铀矿床主要为砂岩型，偶见零星泥岩型、煤岩型。砂岩型工业铀矿体分别赋存于Ⅴ₁亚旋回、Ⅴ₂亚旋回、Ⅶ₁亚旋回和Ⅶ₂亚旋回。Ⅶ旋回矿带主要分布于矿床中、西部，Ⅴ旋回矿带主要分布在矿床东部。

层间氧化带发育规模、形态及含矿性差别较大，共发育6条层间氧化带，其中以西山窑组层间氧化带规模最大，并控制主要的工业铀矿体。在平面上各层位层间氧化尖灭线呈近东西走向的蛇曲状或港湾状展布延伸，并相互交错叠置（图6）。

铀矿带与层间氧化带发育紧密相关。平面上，铀矿（化）体一般产出于层间氧化带前锋线附近100～200m范围内，局部翼部矿体延伸较远。工业铀矿带主要分布于357～381、411～433、449～469线层间氧化带前锋线弯曲转折部位，分布不连续，而铀矿化体则分布范围较广，基本连续（图6）。

图6 乌库尔其铀矿床层间氧化带前锋线及铀矿（化）带平面展布示意图

1—Ⅴ1旋回工业铀矿化；2—Ⅴ₂旋回工业铀矿化；3—Ⅶ₁旋回工业铀矿化；4—Ⅶ₂旋回工业铀矿化；5—铀矿化带；6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线；7—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线；8—Ⅴ₁旋回层间氧化带前锋线；9—Ⅴ₂旋回层间氧化带前锋线；10— Ⅶ₁旋回层间氧化带前锋线；11—Ⅶ₂旋回层间氧化带前锋线

2.4.2层间氧化带分带特征

该矿床遵循层间氧化带砂岩型铀矿的一般特征，根据岩石的颜色、铁物相特征及其他地球化学指标，可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带3个岩石地球化学分带。氧化带可进一步划分为强氧化带、中氧化带和弱氧化带，对铀矿带划分出前缘带。铀矿化分布于层间氧化带前锋线及上下翼尖灭部位，不同层位、地段铀矿化发育特征差别大。

层间氧化带各亚带岩石有机质、全硫、铀及其伴生元素显示一定的变化规律：Fe₂O₃与FeO 含量变化十分明显，Fe₂O₃从氧化带到原生岩石带逐渐降低，FeO 则逐渐升高，呈相互消长关系，而二者的总量基本保持不变。Fe₂O₃/FeO 比值在氧化带为2，在过渡带比值为1.16。该比值越大，反映氧化作用越强烈，越有利于铀的迁移；比值越小，对铀沉淀越有利。

有机物和硫化物是岩石中主要的还原性物质，强氧化带两者含量均最低，随氧化程度减弱含量不断增高，不同之处在于有机炭的最高值在过渡带为原生岩石带的2倍、氧化带的5～8倍，而硫化物在原生岩石带最高（表2）。有机质的变化特征可能反映了过渡带存在较为活跃的细菌活动。铀矿化富集程度与有机碳、全硫含量呈一定正相关，尤以有机碳更为明显，品位越高的矿石一般含有机质越丰富，导致其岩石色调越深。

表2 层间氧化带不同分带铀与有机碳、硫、价态铁含量统计

2.4.3铀矿体及铀矿石

2.4.3.1 规模、形态

Ⅴ旋回矿带主要位于矿床东部389～469线间，由Ⅴ₁和Ⅴ₂亚旋回矿体组成。主矿体Ⅴ₂亚旋回矿带断续长约2.0km，宽50～250m；矿体倾向总体为北北西向，倾角2.3°～8.7°；矿体埋深305～515m，由南往北、由西往东矿体埋深逐渐增大。

Ⅶ旋回矿带主要位于矿床的中、西部333线与469线之间，由Ⅶ₁、Ⅶ：亚旋回矿体组成。工业矿体主要分布于357～381线、413～437线、469线地段，延伸总长约4.8km，倾向发育宽度一般50～150m。矿体总体倾向北西，局部北北西，倾角2°～8°。矿体埋深170～380m。矿体连续性差、规模小，单工程控制矿体多。

矿体在剖面上以卷状、复杂卷状为主，其次为板状、似层状、透镜状。卷状矿体以短头短尾形态为主，各层位卷状矿体规模和形态差异较大。卷头矿体厚5～10m，宽一般25～100m；翼部矿体厚1～4m，宽50～150m。西山窑组上段卷状矿体主要分布于357～381线地段和413～433线地段，尤其是Ⅶ₂矿体多为厚大的短头短尾形态。西山窑组下段及三工河组卷状矿体分布于441～469线间（图7，图8）。

2.4.3.2矿体品位、厚度

Ⅴ旋回矿体单工程厚0.75～7.1m，平均厚3.79m，变化系数为42.6%；单工程品位0.0109%～0.2011%，平均品位为0.0372%，变化系数为92.8%；单工程平米铀量为1.02～11 .34kg/m²，平均平米铀量为2.52kg/m²，变化系数为88.6%。卷头矿体平米铀量一般大于4.0kg/m²，翼部矿体平米铀量一般为1.50～3.00kg/m²。

图7 369号勘探线Ⅶ₁与Ⅶ₂亚旋回矿体形态剖面示意图

1—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号

图8 445号勘探线Ⅴ₁与Ⅴ₂亚旋回矿体形态剖面示意图

l—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号

Ⅶ旋回矿体单工程厚0.8～13.7m，平均厚4.58m，变化系数为63.4%；单工程品位0.0123%～0.2047%，平均品位为0.0364%，变化系数为89.3%；单工程平米铀量为1.0～12.35kg/m²，平均平米铀量为3.12kg/m²，变化系数为86.4%。

2.4.3.3矿石物质成分及铀存在形式

矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石组分按成因可分为两类：一类是碎屑物、有机质碎屑、黏土矿物及成岩期自生矿物，占矿石中矿物总数的98%～99%；另一类是成矿期生成的自生矿物，含量甚微，如黄铁矿、白铁矿及铀矿物。

矿石中矿物以石英、长石和岩屑为主。其中，石英占矿石总量的29%～34%，长石占5%～22%，岩屑占28%～34%。重矿物占0.5%～0.8%，以钛的氧化物及化合物类最常见，Ⅶ旋回矿石中重矿物含量明显高于其他层位。黏土矿物总量占5%～15%，主由高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石构成，Ⅶ旋回以伊利石为主，约占55%;Ⅴ旋回以高岭石为主，约占60%～90%。

矿石中的铀主要以独立铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主，有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物主要为沥青铀矿（含少量再生铀黑），其次为铀石。分散吸附状态的铀大多为纳米级的UO_2+x分子或质点，少数为超显微水沥青铀矿质点，为沥青铀矿的雏形^[6,7]。

2.4.3.4伴生矿产

乌库尔其矿床伴生元素研究工作程度较低。勘探阶段在421～461线对西山窑组下段基本以400m×200m进行了控制取样，钻孔内一般采用系统的组合取样（平均样长0.49m）方法进行了研究；西山窑组上段伴生元素的研究仅限于349～381线地段，在该地段8条勘探线20个钻孔中进行了较系统的取样。总体上，硒和铼达到伴生矿产综合利用指标，但对其赋存状态等未作任何研究。同时对矿区范围内煤炭资源进行了估算^[7]。

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）发现并探明了一处中型地浸砂岩型铀矿床。首次在伊犁盆地南缘提交Ⅶ旋回砂岩型铀矿资源量。概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t，提交煤炭资源量38956×10⁴t。

2）基本查明了地层结构、含矿砂体、层间氧化带及砂岩型铀矿体规模、空间展布形态等地质构造特征。

3）查清了矿床含矿含水层的分布、结构、规模及埋深，通过水文地质孔抽水试验，获取了含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水的pH 值、Eh值、矿化度等地浸水文地质参数及水文地球化学参数，为地浸评价提供了依据。

3.2创新点

该矿床是伊南矿田根据层间氧化带砂岩型铀成矿模式发现和探明的典型实例，对“伊犁式”层间氧化带砂岩型铀成矿理论进行了进一步深化和定型。伊犁盆地南缘铀矿勘查和研究成果“填补了我国铀矿勘查空白，极大地丰富和发展了我国金属矿产成矿理论”（获得2007年国家科技进步一等奖的成果鉴定结论）^[8～10]，乌库尔其矿床的找矿实践为铀矿理论的创新作出了贡献。

1）通过该层间氧化带砂岩型铀矿床勘查实践，并在此基础上系统总结分析伊南铀矿田其他铀矿床的勘查研究，基本建立了我国中新生代陆相盆地“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀成矿和找矿模式，提出了“三层两面”的控矿观点和“五带式”层间氧化带的岩石矿物地球化学分带规律；提出了多期次成矿和新构造运动对层间氧化带及铀矿化发育影响和控制的观点^[8,11]。

2）盆缘构造斜坡带背景下岩相岩性和地下水补－径－排的耦合奠定了成矿基础，决定了矿床的定位。提出了含矿砂体为三角洲平原相环境下分流河道沉积，砂体的厚度、粒度、渗透性较适中，这些条件为后来发育层间氧化带提供了基础。含矿建造形成后盆缘产生掀斜接受地下水补给，盆内产生东西向张扭性断层构成地下水排泄源，形成完整的补－径－排层间水水动力机制，为侏罗系发育层间氧化带及铀成矿创造了完善的条件^[8,12]。

3）砂体突变导致层间氧化作用改变，产生氧化－还原过渡带而发生铀沉淀，决定矿体的产出部位，提出了沉积微相控矿的观点。砂体突变指砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等，这种砂体突变是由微相环境变化引起，如三角洲水上分流河道由窄变宽、由直变弯、由水上向水下逐渐过渡等都会产生砂体变薄、沉积物变细、泥质夹层增多等现象，这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。砂体的这种突变，往往造成层间地下水的流速减缓甚至流向发生改变，水－岩作用时间变长，层间氧化作用滞缓，更有利于铀从地下水中析出沉淀，因此常常在砂体变异部位发育较富的铀矿体。

4）通过微观研究，发现层间氧化带前锋线附近微生物成矿作用的现象，在氧化－还原过渡带发生的物理、化学、生物作用是导致铀富集成矿的直接因素，铀矿物主要产出于植物胞腔边缘，并发现成岩期和成矿期的黄铁矿有共生关系（图9至图12）。

图9 乌库尔其矿床矿石中的铀石（双键四方柱状）交代古真菌

图10 乌库尔其矿床矿石中碳屑的树木腔胞结构及腔胞中的黄铁矿、铀矿物，光片

图11 库捷尔太矿床八道弯组矿石中铀石沿植物细胞腔内壁分布（白色环带）

图12 乌库尔其矿床矿石中成矿期黄铁矿（中部亮白色）包裹成岩期草莓状黄铁矿（星点状白色），光片

4开发利用状况

乌库尔其铀矿床发现于1993年，2003年提交首采段并开展了地浸试验，2005年完成勘探并转入地浸开采试验。自该矿床投入开发建设以来，在多年的野外现场试验和生产过程中，矿体变化较大，资源量减少较为明显，地浸效果总体不理想，加之矿山设计方案未能及时调整，从而影响了矿山建设的进程。乌库尔其矿床并未正式投产，目前仍处于试验阶段。

5结束语

乌库尔其矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带发现和勘查的第三个砂岩型铀矿床，并首次在Ⅶ旋回发现了一定规模的工业铀矿体。自1959首次揭露到有利的砂岩层位和层间氧化带到1993～1995年预查、1996～2003年普查、2004～2005年勘探、2007年413～429线补充勘探、2008～2010年矿山施工了17个生产开拓钻孔、2011～2012年全区补勘，整个勘查和后续开发工作历程对今后勘查开发工作提供了借鉴：

1）应充分认识沉积盆地中砂岩型铀矿产出的复杂性和不稳定性。

2）勘查开发工作应循序渐进，各阶段对主要矿体的控制应到位，合理确定勘查类型，不应因开发的急需而采取跨阶段勘查。同时，在发育多层工业矿体的情况下，应分别针对不同矿体采取不同的勘查类型进行控制，统一的勘查类型会导致某些矿体的控制程度偏低。

3）加大勘查阶段经济技术评价工作，正确确定地浸工艺。在矿山自身经补充勘查发现矿体及资源量大幅度变化后，应及时、主动调整矿山建设方案。

4）最新资料显示，矿床北部2km处已经发现三工河组下段（第Ⅴ₁旋回）层间氧化带及其控制的工业铀矿体，矿床东部阔斯加尔地区已经获取一定预测资源量，是今后勘查的方向，可能将为矿床开发提供后备资源。

参考文献

[1]张金带，徐高中，林锦荣，等．中国北方6种新的砂岩型铀矿对铀资源潜力的提示[J]．中国地质，2010,37（5）:1434-1449.

[2]王保群．伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿的重大突破[J]．新疆地质，2002,20（2）:106-109.

[3]李合哲，李彦龙，阿仲明，等．伊犁盆地南缘铀成矿远景评价[R]．核工业二一六大队，1995.

[4]王果，华仁民，秦立峰．乌库尔其地区层间铀成矿过程中的流体作用研究[J]．矿床地质，2000,19（4）:340-349.

[5]张映宁，李胜祥，王果，等．新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床中稀土元素地球化学特征[J]．地球化学，2006,35（2）:211-218.

[6]李细根，王国荣，朱明永，等．新疆察布查尔县乌库尔其铀矿床第Ⅶ旋回普查地质报告[R]．核工业二一六大队，2003.

[7]殷建华，李彦龙，周剑，等．新疆察布查尔县乌库尔其铀矿床勘探地质报告[R]．核工业二一六大队，2005.

[8]王成，王保群．《新疆伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿勘查研究及资源评价》项目内容摘要[J]．纪念李四光诞辰120周年暨李四光地质科学奖成立20周年学术研讨会，2009,308-314.

[9]王果．新疆造山－造盆作用与砂岩型铀成矿[J]．新疆地质，2002,20（2）:110-114.

[10]王果，王成．天山造山带－盆地结合部位铀矿找矿中一些问题的思考[J]．见：第九届全国矿床会议论文集，2008,211-212.

[11]黄世杰．层间氧化带砂岩型铀矿的形成条件与找矿判据[J]．铀矿地质，1994,10（1）:6-3.

[12]黄贤芳，刘禧长，黄树桃，等．伊犁盆地层间氧化带型砂岩铀矿床勘查的遥感技术方法[M]．北京：原子能出版社，1999.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]王果，男，1969年出生，研究员级高级工程师。1993年毕业于华东地质学院（现为东华理工大学）地质系铀矿勘查专业，2000年毕业于南京大学地球科学系矿物学岩石学矿床学专业，获硕士学位。2009年以来任核工业二一六大队总工程师。一直从事铀矿地质勘查及科研工作，获国家科技进步一等奖1项、国防科技进步二等奖2项、国土资源科学技术一等奖1项，2013年入选国家百千万人才工程。

H. 铀矿冶的铀矿堆浸

堆浸是堆置浸出法的简称，是通过将稀的化学溶剂喷洒到预先堆置好的矿石堆上，选择性地溶解（浸出）矿石中的目标成分，形成离子或络合离子并使之转入溶液，以便进行进一步的提取或回收的浸出方法；堆浸的矿石仅需粗碎即可，溶液在矿堆中处于非饱和流状态。我国堆浸提铀技术研究始于上世纪60年代，经过几代铀矿冶科技工作者的不断努力探索，已经在许多技术领域取得了突破，一大批科研成果已成功应用于堆浸提铀工业生产，并且取得了显著的经济效益。堆浸提铀工艺是中国铀矿冶生产的主要工艺之一。
浓酸熟化高铁淋滤堆浸技术
该技术的特点是首先将破碎矿石进行浓酸熟化预处理，使矿石中的铁氧化为三价，铀大部分转化为可溶性盐，然后采用含硫酸高铁的清水进行淋浸。此工艺既缩短了矿石的浸出周期．也提高了浸出合格液的铀浓度。经多年的工业应用表明，采用浓酸熟化—高铁淋滤技术进行强化堆浸，矿石浸出周期仅60～100d，浸出合格液铀浓度可达7～9g/L。
低渗透性矿石制粒堆浸技术
低渗透性含泥矿石化学粘合进行酸法制粒，该粘合剂通过参与化学反应，可在矿粒内部形成以水化物晶核为基础的结晶结构网，从而大幅度提高了矿堆的渗透性。工业生产表明，矿石经过制粒预处理以后进行堆浸，金属的浸出率95%以上，与直接堆浸相比较，浸出周期缩短70%，浸出合格液铀浓度提高50%。
细粒级矿石堆浸技术
经过对堆浸传质机理及浸出过程进行深入分析研究，提出了细粒级矿石堆浸的概念，认为堆浸矿石的破碎应该存在一个最佳经济粒度，在充分试验的基础上，推导出了堆浸矿石破碎的经济粒度计算模型。目前，该研究成果已经在多个堆浸铀矿山得到了应用。
串联堆浸技术
为了尽可能提高矿石堆浸合格液铀浓度，降低原材料消耗，针对多种铀矿石进行了系统的串联堆浸技术试验研究，开发了计算矿石串联堆浸各阶段操作参数的数学模型。多个堆浸提铀矿山的应用结果表明，在使用该技术以后，堆浸合格液的铀浓度可提高2～3倍，浸出过程的酸、氧化剂以及金属回收工序的材料消耗可降低20%～30%。
细菌氧化堆浸技术
中国对于细菌氧化堆浸提铀技术的研究始于20世纪60年代，主要是利用氧化亚铁硫杆菌对矿石中的黄铁矿或吸附尾液中的Fe2+进行氧化使Fe2+转变成Fe3+，从而完成对矿石中低价铀的氧化浸出。已进行了4000t规模的工业试验。工业试验结果表明，采用细菌氧化堆浸与常规氧化堆浸相比，硫酸消耗可降低12.5%，浸出时间可缩短32%～45%、浸出液铀浓度可提高88.2%。
伴生铀矿综合堆浸回收技术
目前已探明的铀矿资源中，铀钼共生矿床占有一定的比例，此类型矿床在常规浸出时往往浸出时间长、钼的浸出率低，并且浸出液中铀钼的分离效果不够理想。采用拌酸熟化及活化浸出技术对矿石进行堆浸处理，使矿石的浸出周期缩短了一半以上，铀的浸出率达到90%，钼的浸出率达到70%以上，并采用新型的离子交换树脂从浸出液中同时吸附铀钼，通过分步淋洗使铀钼的分离系数达到2000以上。
渗滤浸出提铀
对于一些铁、镁、钙、铝等杂质含量高的复杂铀矿，常规堆浸过程中，堆内溶液的酸度随着溶液的运移会不断消耗，导致铁、镁、钙、铝在堆内不断地迁移一积累一沉淀，使矿堆板结，降低了矿堆的渗透性。渗滤浸出工艺由于改变了溶液与矿石的接触方式，可保持溶液酸度的相对稳定，有效地避免矿堆板结。工业试验表明，采用渗滤浸出工艺代替堆浸工艺以后，矿石的浸出周期从300d以上降低到了60d以内，铀浸出率从60%左右提高到90%以上。

I. 内蒙古努和廷超大型铀矿床

康世虎彭云彪旷文战杨建新黄镪俯

（核工业二〇八大队，内蒙古包头014010）

[摘要]努和廷超大型铀矿床是在20世纪90年代初按照区域层间氧化带型砂岩铀矿找矿思路，采用“大间距、大剖面”钻探勘查手段发现的。至1996年经过对矿床地浸水文地质条件评价，认为不具备地浸开采条件，勘查工作停滞。2006年勘查思路由寻找“区域层间氧化带砂岩型”转变为“沉积－成岩型”，开采思路由“地浸开采”转变为“常规开采”，对矿床进一步开展普查和详查，落实为我国第一个超大型铀矿床。矿床赋存于上白垩统二连组中，矿体埋深浅，延伸稳定，且伴生元素钪（Sc）、硒（Se）等达到综合利用价值，属沉积－成岩型铀矿床。

[关键词]努和廷；超大型铀矿床；最大湖泛面；沉积－成岩型

努和廷铀矿床是我国第一个超大型铀矿床。矿床位于二连浩特市区西南约30km处，行政区划隶属于二连浩特市额仁淖尔苏木管辖，其东部有G208国道和集二铁路线，交通便利；矿床内地势平坦，属高原低山丘陵戈壁草地的地貌景观。

1发现和勘查过程

根据努和廷铀矿床不同勘查阶段的找矿与开采思路的转变，将其发现过程分为就点找矿阶段、区域层间氧化带型砂岩型铀矿找矿与评价阶段和沉积－成岩型铀矿勘查与评价阶段。

1.1就点找矿阶段

二连盆地的铀矿找矿工作开始于20世纪50年代，至20世纪80年代末，在乌兰察布坳陷主要开展了地面和航空放射性测量及就点找矿的铀矿勘查工作。

1981～1984年，核工业二〇八大队在额仁淖尔—赛汉高毕地区开展了铀矿区调与普查，发现了217铀矿点，矿化点和各类异常点200余个、异常晕700余片。

1982～1984年，核工业航测遥感中心开展了全区1∶10万～1∶20万航放及磁力测量，了解了区域放射性物理场特征，发现十余处沉积型航放异常点。

1987～1991年，核工业二〇八大队在额仁淖尔—赛汉高毕地区开展了汽车能谱测量，发现了一条长约150.00km、宽约25.00km的γ、U、Th、钋法和活性炭吸附氡测量异常晕复合区。

该阶段主要通过伽马测量、地面放射性测量发现的铀异常进行地表追索，先后发现了查干小型铀矿床和136、137、217、812等众多的铀矿化异常点、带，为后期铀矿找矿积累了宝贵的地质资料和丰富的找矿经验。

1.2区域层间氧化带砂岩型铀矿找矿阶段

20世纪90年代初，由于地浸砂岩型铀矿具有埋藏浅、规模大、经济易采的特点，并随着苏联、美国等国家地浸开采技术的日渐成熟，层间氧化带砂岩型铀矿成为世界各国的重点找矿类型。1989年中国核工业地质局在核工业二〇八大队组织召开了由原核工业西北地勘局、原核工业东北地勘局、核工业北京地质研究院等单位地质专家参加的二连盆地铀矿找矿论证会，会议确定今后在二连盆地以寻找砂岩型铀矿为主，主攻层间氧化带型铀矿，并在次年由核工业二〇八大队主持编制了《内蒙古二连盆地铀矿找矿及原地浸出采铀试验五年规划》。

1990年，核工业二〇八大队按照寻找区域层间氧化带型砂岩铀矿的找矿思路开展工作，采用大间距、大剖面钻探方法在铀异常晕复合区内施工了7个钻孔，其中5个为工业矿孔，发现了努和廷铀矿床，认为该矿床为层间氧化带型砂岩铀矿床^[1]，经1991～1996年进一步勘查并按地浸砂岩型一般工业指标圈定了矿体，铀资源规模达到了大型。几年间在努和廷铀矿床共施工完成钻孔225个，其中专门水文地质孔13个（组），共完成钻探工作量26000m。

1992～1993年核工业二〇八大队与核工业二〇三研究、乌兹别克红色丘陵地质联合体专家合作开展地浸试验选段工作，经过一系列室内试验和现场条件试验，认识到努和廷铀矿床为不适宜地浸的水文地质区，地浸开采存在很多不利因素，用地浸法采铀尚不成熟。由于该矿床地浸开采试验不成功，加之受当时地勘投入急剧下降等因素影响，按当时经济技术指标努和廷铀矿床只能作为“呆矿”处理，所以在1997～2005年勘查工作中断达近十年之久。在此期间，二连盆地的综合研究并没有停滞，其中，对努和廷铀矿床成因没有形成一个统一的认识，核工业科研和生产单位相继提出了包括：“双向物源、双向汇水、双向成矿”、“古潜水氧化、后层间氧化、双成因成矿”、“沉积－成岩、油气作用与表生改造”^[2]、“同生沉积后生改造”、“层间氧化带型”、“潜水－层间氧化带加油气还原地球化学垒成矿”、“就油找矿”、“古河道－冲洪积扇（群）找矿”等观点，但均不能很好解释努和廷铀矿床的成因。

1.3沉积－成岩型铀矿勘查与评价阶段

2006年，核工业二〇八大队再次对该矿床的成因进行深入分析，认为努和廷铀矿床中的铀矿体主要赋存在上白垩统二连组泥岩、粉砂岩等泥质岩类中，其矿床成因显然不同于砂岩型铀矿，创新性地提出了努和廷铀矿床主要受湖泛事件控制的观点，认为其应为“沉积－成岩型”铀矿床，勘查思路应由寻找“区域层间氧化带砂岩型”转变为寻找“沉积－成岩型”；另外，由于努和廷矿床具有埋藏浅、矿体稳定连续的特点，开采思路由“地浸开采”转变为“常规开采”，对努和廷开展了详查工作和新一轮的评价工作。2006～2009年，中国核工业地质局下达了《内蒙古二连浩特市努和廷铀矿床详查》项目，按Ⅰ类勘查类型完成了努和廷矿床的详查工作，完成钻探工作量35500m，按边界品位0.0300%、边界米百分值0.021m%、最低工业品位0.0500%的铀矿一般工业指标，铀资源储量超过了大型铀矿床最低标准的10倍以上，成为我国第一个超大型铀矿床^[3]。

2矿床基本特征

2.1构造特征

努和廷铀矿床位于二连盆地乌兰察布坳陷北西部的额仁淖尔凹陷内，额仁淖尔凹陷为一呈北东向展布的东断西超的箕状凹陷，西北部为巴音宝力格隆起，东接阿尔善凸起。额仁淖尔凹陷下白垩统的构造总体呈现为一北东向展布的箕状凹陷，北东部较宽，南西部较窄，面积约1800km²。中国石油勘探开发科学院常承录、王大器等（1990）对发育在额仁淖尔凹陷下白垩统中的构造特征进行了系统研究，将该凹陷进一步分成3个次级构造单元（图1），即淖东洼陷带、中央断裂构造带和淖西断阶带，3个次级构造单元分别以北东向赛乌素断裂、包尔断裂及淖西断裂为界。努和廷铀矿床位于中央断裂构造带中段的鞍部地段。

图1 乌兰察布坳陷额仁淖尔凹陷下白垩统构造分区图（据常承录等，1990，有修改）

1—蚀源区边界；2—断裂；3—铀矿床；4—油气井位置

2.2地层特征

努和廷铀矿床基底及蚀源区主要由二叠纪酸性花岗岩组成，零星出露新元古代变质岩；盖层主要由下白垩统、上白垩统、古近系、新近系和第四系组成（图2）。赋矿层位为上白垩统的二连组。额仁淖尔凹陷是二连组的主要沉积中心，因凹陷东部随后抬升，二连组被部分剥蚀，西部地层保留较好，厚50～120m。该组的岩石地层结构可分为上、下两段（图3）。

图2 乌兰察布坳陷额仁淖尔地区地质及矿产分布图

1—第四系；2—上新统宝格达乌拉组；3—渐新统呼尔井组；4—始新统伊尔丁曼哈组；5—始新统阿山头组；6—始新统巴彦乌兰组；7—古新统脑木根组；8—上白垩统二连组；9—上侏罗统查干诺尔组；10—新元古界艾勒格庙群；11—燕山期花岗岩；12—华力西期花岗岩；13—地质界线；14—勘探线及编号；15—工业矿孔及孔号；16—矿化孔及孔号；17—异常孔及孔号；18—无矿孔及孔号；19—萤石矿点；20—油田位置

图3 努和廷铀矿床上白垩统二连组地层结构柱状图

（据焦养泉，2009，有修改）

下段的下部为砖红色、黄色含砾中粗砂岩、中细砂岩夹含砾粉砂岩、泥岩等；上部为灰色、灰绿色中细砂岩、粉砂岩、泥岩，结构、成分成熟度较高。自下而上构成两个正韵律组合。该段主要为低位体系域（LST）接受的辫状河沉积。

上段的下部为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩，夹少量灰色细砂岩；中部为深灰色泥岩夹灰白色泥灰岩；上部为砂质、泥质膏盐层及泥质砂岩。该亚层构成2～3个下细上粗的反韵律组合。铀矿化产在上部砂岩、膏盐与下部泥岩、粉砂岩接触部位的泥岩、粉砂岩中。该段主要为湖泊扩展体系域（EST）和高位体系域（H ST）接受的湖泊和辫状河三角洲沉积。

二连组上段为主要赋矿层位，二连组湖泊扩展—高位体系域中主要沉积体系类型为辫状河沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系^[4]（图4）。辫状河沉积体系主要分布在凹陷的边缘部位，呈朵状向凹陷中央延伸；在辫状河三角洲沉积体系中主要识别出了三角洲平原和三角洲前缘两种成因相组合，辫状河三角洲平原分布在苏崩矿床的北西缘、额仁淖尔北西部、努和廷矿床及章古音的南东部有大面积发育，三角洲平原多呈舌状或指状展布；在辫状河三角洲平原与滨浅湖之间发育大面积的三角洲前缘，呈带状和指状展布；湖泊沉积体系中主要识别出滨浅湖和半深湖—深湖两种成因相组合，滨浅湖分布面积较大，包围在半深湖—深湖的周围；半深湖—深湖分布比较局限，主要分布在苏崩、努和廷和章古音一带，往往呈串珠状北东向展布。

图4 额仁淖尔地区二连组EST—HST沉积体系分布图

（据焦养泉等，2009，有修改）

1—花岗岩；2—主干辫状河道；3—辫状河三角洲前缘；4—辫状河三角洲平原；5—滨浅湖；6—半深湖—深湖；7—勘探线及编号、钻孔位置；8—水道主流线；9—剥蚀区边界；10—铀矿床

2.3水文地质特征

努和廷铀矿床由下白垩统赛汉组、上白垩统二连组、新近系、第四系4个含水岩组组成。其中，二连组含水岩组又分为上、下两个含水层，上部含水层位于主矿体之上，主要分布在矿体周边，对矿床开采直接产生影响，下部含水层与主矿层无直接水力联系；此外，矿床洼地中存在第四系松散岩类孔隙水，也对矿床开采产生影响。

矿床东部水化学类型为Cl·HCO₃·SO₄-Na型，西部为Cl·SO₄-Na型；pH 值7.4～8.1，水温8～10℃；氧化还原电位（Eh值）为－78.0～＋404.4mV，属氧化－还原过渡环境。

矿床地下水中铀含量一般为（1.04～12.40）×10^-5g/L，氡浓度为25.0～507.0Bq/L；氡浓度大于100.0Bq/L的分布范围呈南北展布，与矿体基本吻合。

2.4矿体特征

努和廷铀矿床矿体主要产在上白垩统二连组中，根据矿体产出层位、矿化连续性和空间对应关系，共划分出9个矿层（体），规模较大的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿体。其中，Ⅰ号主矿体规模巨大（占92%以上），长8.50km，宽1.00～3.50km，总面积约15km²。矿体形态简单，剖面上呈薄板状（图5），平面上呈近南北向延伸的“金鱼”形态（图6）。主体部分集中分布在E200—E368勘探线与纵319—纵535线之间。

图5 努和廷铀矿床E320号勘探线地质剖面图

1—新近系；2—古近系；3—上白垩统二连组；4—下白垩统赛汉组上段；5—泥岩、粉砂岩；6—砂岩、砾岩；7—地层不整合界线；8—地层平行不整合界线；9—铀矿体及编号；10—石膏；11—钻孔位置、编号及钻孔深度

矿体顶板埋深小于101m，埋深浅、产状平缓，倾角1°～2°。其中，Ⅰ号矿体顶板埋深8.28～100.85m，平均49.55m（表1），且由北西向南东埋深逐渐变大，主要是现代地貌具南东高、北西低的特点造成；矿体顶板标高893.83～924.29m，具有周边高、中间低的特点，基本反映了湖泊扩张时期或主成矿时期的古地貌特点。

图6 努和廷铀矿床Ⅰ号矿体水平投影图

1—工业铀矿体；2—矿化体；3—勘探线及编号；4—工业矿孔及孔号；5—矿化孔及孔号；6—异常孔及孔号；7—无矿孔及孔号

表1 努和廷铀矿床主要矿体埋深、厚度及品位特征一览表

努和廷铀矿床矿体厚0.52～7.67m，平均厚1.49m。其中，Ⅰ号矿体厚0.43～7.67m，均值1.51m。矿体厚度总体具有北厚南薄的特点，并以0.43～2.00m厚度分布为主。

努和廷铀矿床矿体品位0.0301%～0.3143%，平均品位0.0703%。其中，Ⅰ号矿体品位0.0304%～0.3143%，平均品位0.0772%。品位分布均匀，无明显的高品位富集区。

2.5矿石特征

矿石工业类型主要为富含黏土矿物的铀矿石，次为富含碳酸盐的铀矿石。矿石自然类型主要有4种，包括泥岩型、粉砂岩型、砂岩型、泥质（粉砂质）石膏岩型，少量泥灰岩型和砂砾岩型。矿石结构主要有充填结构、交代残余结构和包含结构；构造包括层状构造、水平纹层理构造、裂隙构造和浸染状构造^[5]。

矿石中铀有两种存在形式：吸附状态和铀矿物，以吸附态为主。其中，吸附状态铀呈分散吸附态分布于泥质、有机质及黄铁矿中；铀矿物以沥青铀矿单矿物形式为主，少量为铀石。

2.6伴生元素含量

对努和廷铀矿床分析测试了钒（V）、钼（Mo）、硒（Se）、铼（Re）、钪（Sc）、镉（Cd）、锶（Sr）等7种元素^[6]，其中，钪（Sc）、硒（Se）等元素含量可达到综合利用指标；铼（Re）、钼（Mo）、镉（Cd）、锶（Sr）等元素含量接近综合利用指标；并且与铀矿体吻合性较好，其产出部位、形态及产状均与铀矿体一致，硒（Se）矿体厚度与铀矿体厚度大致相当，而钪（Sc）、铼（Re）、镉（Cd）平均矿体厚度均大于铀矿体厚度。对努和廷矿床共（伴）生元素资源量进行了概略估算（表2），品位大于8×10^-6的钪矿体资源量达232.96t，为大型钪矿床；品位大于100×10^-6的硒矿体资源量达3609.55t，为大型硒矿床；品位大于1×10^-6的铼矿体资源量达30t，为中型铼矿床；品位大于10×10^-6的镉矿体资源量达29.63t，为小型镉矿床。

表2 努和廷矿床共（伴）生元素不同品位资源量估算

（据刘武生，2012）

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）落实了我国第一个超大型铀矿床，是我国铀矿找矿史上的重大突破。矿床铀资源规模巨大，分布稳定、集中，单个主矿体铀资源储量也达到超大型规模。

2）大致查明了矿石共（伴）生元素组合。其中，钪（Sc）、硒（Se）等元素含量可达到综合利用指标；铼（Re）、钼（Mo）、镉（Cd）、锶（Sr）等元素含量接近综合利用指标；钪（Sc）、硒（Se）、铼（Re）、镉（Cd）等元素与铀矿体吻合性较好，其产出部位、形态及产状均与Ⅰ号铀矿体一致。在采铀的同时，综合开发共（伴）生元素资源，必然会带来可观的经济效益。

3）运用层序地层学原理优化了二连组的地层单位。二连组为一个三级层序，依据初始湖泛面和最大湖泛面，将二连组划分出低位体系域（LST）、湖泊扩展体系域（EST）和高位体系域（HST）。认为湖泊扩展—高位体系域（EST—HST）与铀成矿关系密切，为该区及二连盆地类似地区进一步找矿指明了方向。

4）基本查明了努和廷铀矿床矿体特征，铀矿体赋存在上白垩统二连组灰色、深灰色泥岩、粉砂岩和细砂岩中，矿体呈平缓板状，具有形态简单、连续性好、埋深浅、易开采的特点，其中主矿体占矿床总资源量的90.6%。

5）基本查明了矿石特征和铀存在形式，矿石类型主要为富含黏土矿物的铀矿石，次为富含碳酸盐的铀矿石，存在形式为吸附态和沥青铀矿。

3.2主要创新点

1）建立了“沉积－成岩型”努和廷矿床新的铀成矿模式，提出了“湖泛事件控制了铀矿床的形成”、“富有机质和黄铁矿暗色泥岩控制了铀矿的分布空间”等新认识。努和廷矿床发育至少3次大的湖泛事件，每次湖泛事件的湖泊淤浅阶段均形成一层铀矿体，初始湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了Ⅲ号铀矿体（图7A），中间湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了中部的Ⅱ号铀矿体（图7B），最大湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了Ⅰ号铀矿体（图7C）。从早至晚，各次湖泛面积逐渐变大，从而导致从下至上矿体规模依次扩大，二连组顶部的膏岩层和古近系泥岩覆盖于矿床上部，形成了很好的保矿条件（图7D）。该成因模式的提出丰富了铀成矿理论，为我国在中新生代沉积盆地中的铀矿找矿工作提供了新的方向，拓展了新的找矿领域，对我国铀矿找矿有巨大的推动作用，对今后寻找该类型铀矿具有重要的指导意义。

2）建立了“沉积－成岩型”铀矿勘查方法模式，获得了“努和廷式同沉积型铀矿床勘查方法”国防发明专利及物探测井技术“测井电缆防绞缠自动控制装置”和钻探工艺“双环式阶梯齿形复合片钻头”两项实用新型专利，为项目顺利实施、扩大找矿成果、提高找矿效率起到了关键作用。

图7 努和廷铀矿床铀成矿模式

1—新近系；2—古近系；3—上白垩统二连组；4—下白垩统赛汉组上段；5—湖泊沉积灰色泥岩；6—三角洲沉积灰色砂岩、粉砂岩；7—新近系红色泥岩；8—辫状河沉积灰色砂岩；9—辫状河沉积红色砂质砾岩、砂岩；10—石膏；11—岩性岩相界线；12—地层正常连续沉积界线；13—地层角度不整合界线；14—初始湖泛面；15—最大湖泛面；16—低水位体系域；17—湖泊扩张体系域；18—高水位体系域；19—铀矿体

4开发利用状况

努和廷矿床为超大型的铀矿床，主矿体规模大，埋深较浅，且产状平缓，形态简单，延伸稳定，无后期断裂构造破坏，水文地质条件属简单类型，工程地质条件及环境地质条件属中等类型，目前该矿床正在处于常规开采的室内试验阶段。

5结束语

努和廷铀矿床是在裂后热沉降和有利的矿源区背景下，受湖泛事件的控制形成的。在努和廷矿床西部发现了二连组道尔苏矿产地，在矿床北部、东部和南部章古音等地段存在大面积二连组湖泊发育区，湖相泥岩厚度稳定，湖泛事件特征明显，并在章古音地段发现了工业铀成矿线索，所以在努和廷矿床外围仍具有较好的成矿潜力。

额仁淖尔地区现已施工的钻孔以揭穿上白垩统二连组为主，对下白垩统赛汉组以及腾格尔组成矿条件研究甚少，在有利铀源条件下赛汉组和腾格尔组是否存在“努和廷式”或者其他类型的铀矿应加强研究。

努和廷矿床钪（Sc）、硒（Se）、铼（Re）、镉（Cd）等共（伴）生元素具有综合利用价值，对努和廷矿床进行常规开采条件试验研究的同时，应考虑综合开发共（伴）生元素资源。

参考文献

[1]赵世勤，田儒，等．额仁淖尔凹陷层间氧化带型砂岩铀矿成矿远景[R]．核工业北京地质研究院，1994:10-68.

[2]张如良．努和廷铀矿床地质特征及其油气水与铀成矿作用探讨[J]．铀矿地质，1994,10（5）:257-267.

[3]旷文战，等．内蒙古二连浩特市努和廷详查报告[R]．核工业二〇八大队，2010:1-189.

[4]焦养泉，等，二连盆地额仁淖尔凹陷泥岩型铀矿形成发育的沉积学背景研究[R]．中国地质大学（武汉），2009:1-209.

[5]聂逢君．内蒙古二连盆地努和廷泥岩型铀矿微观特征与成矿机理研究[R]．东华理工大学，2009:1-189.

[6]刘武生，等．二连基地铀矿资源扩大与评价技术研究[R]．核工业北京地质研究院，2012:1-179.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]康世虎，男，1977年生，高级工程师，现为核工业二〇八大队地勘一处副处长、项目负责人。2001年毕业于华东地质学院资源勘查专业，2010年取得中国地质大学（武汉）地质工程硕士学位。一直从事沉积盆地铀矿勘查工作。获中核集团铀矿找矿一等奖2项、二等奖1项，国防科学技术二等奖1项，获中国地质学会“十大找矿成果奖”2 项，2013年获“第十四届青年地质科技”银锤奖。2012年获中核集团“十大杰出青年”称号。