托斯特凹陷砂岩型铀矿成矿条件研究.docx

文章编号：1000-8845(2009)01-080-05中图分类号:P619.14文献标识码:A托斯特凹陷砂岩型铀矿成矿条件研究王谋1,鲁克改1,张全庆1,杜晓畋2(1.中国核工业地质局216大队,新疆乌鲁木齐830011;2.新疆地质环境监测院,新疆乌鲁木齐830000)摘要:以水成铀矿理论为指导,通过对托斯特凹陷的构造演化、岩性岩相、氧化带及地球化学、水文地质、铀源条件分析,认为托斯特凹陷铀主要成矿阶段为渐新世末—上新世.找矿目的层古近系乌伦古河组具较好岩性岩相条件,尤其是发育稳定疏松砂体的Ⅲ旋回为砂岩型铀矿化赋存的主砂体.托斯特凹陷西部发育层间氧化带,东部发育潜水-层间氧化带,砂岩型铀矿化主要受层间氧化带控制,该凹陷具较好找矿前景,有利地段位于托斯特凹陷西部.关键词:托斯特凹陷;乌伦古河组;层间氧化带;砂岩型铀矿20世纪90年代以来,我国铀矿地质工作由在南方寻找硬岩型铀矿逐渐转移到北方主攻可地浸砂岩型铀矿[1].可地浸砂岩型铀矿具低采冶成本和有利环境保护等优势,是当今世界铀矿找矿的主攻类型[2].2000年以来,经钻探查证,查明了托斯特凹陷赋存铀矿化层位为始新—渐新统乌伦古河组,砂岩型铀矿化受层间氧化带控制.经调查控制了一条近EW向展布,长数十公里的铀矿化带,显示较好铀成矿远景.笔者研究发现乌伦古河组各旋回沉积相不同,不同地段氧化带发育存在较大差异,在铀成矿条件方面不尽相同.本文主要通过分析托斯特凹陷沉积相特征、氧化带发育类型与特征,探讨该区成矿条件,指出成矿有利地段.古河组.该组地层自下而上发育疏松砂体,砂体之间泥岩隔水层发育较稳定[3].经与临近盆地对比分析,认为乌伦古河组共发育10个沉积旋回,托斯特凹陷内仅发育Ⅲ～Ⅷ旋回,重要的含矿层位为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ旋回.2成矿条件分析2.1构造演化条件泥盆—石炭纪时,受华力西期区域构造运动影响,萨吾尔山褶皱定型.斋桑泊南-乌伦古湖断裂使凹陷北缘石炭系向南推覆,形成居万喀腊-那林卡拉山的雏形,同时托斯特凹陷雏形形成.二叠纪起,印支运动使构造应力以扩张为主,托斯特凹陷进入准噶尔盆地山间凹陷发展时期.始新世、渐新世仍然处于扩张填充阶段,沉积了乌伦古河组地层,其物源来自北部阿尔泰山.该组处于辫状三角洲沉积环境,接受水下灰色沉积,为铀矿化形成准备了原生灰色砂体及赋存空间.喜山运动在托斯特凹陷表现为挤压性质,托斯特凹陷进入隆升剥蚀阶段,形成了渐新世末—上新世初较长时间的沉积间断.该期萨吾尔山抬升幅度大于凹陷北部各隆起的抬升幅度,使凹陷内乌伦古河组等层位倾向发生反转,凹陷南部乌伦古河组强烈剥蚀,接受萨吾尔山含氧含铀水淋漓并形成层间氧化带.第四系表现为填充披盖.托斯特凹陷进入萎缩阶段,主要表现为对铀成矿的封存作用.局部地段含氧含铀水缓慢通过松散的砂砾石层渗入乌伦古河组,成矿作用继续进行.该期形成的压扭性断裂致使乌伦古河组埋深超过380m,同时也阻碍后期层间含氧含铀水径流.因此新构造运动对局部地段铀矿化的形成不利.区域地质背景托斯特凹陷位于乌伦古湖以西,是福海盆地西部山间凹陷,近EW向展布,东西长100km,南北宽15~25km,面积约1790km2(图1).托斯特凹陷位于哈萨克斯坦-准噶尔板块北部边缘,与西伯利亚板块相邻.该区域为中新生代盆地分属斋桑、福海2个构造区,托斯特凹陷主要归属于福海盆地,紧邻额尔齐斯板块缝合构造带,其盖层断裂构造较发育,主干断裂以近EW,NWW,NE向为主,并派生出一系列NE,NW向低序次左行滑动断裂,性质以压性-压扭性为主,扭性、张性、张扭性次之.研究区直接基底为晚古生代褶皱带,间接基底为早古生代褶皱带,盆地沉积盖层主要由白垩系、古近系、新近系及第四系组成.其中,古近系是主要的赋铀岩系.本区古近系主要为始新—渐新统乌伦1收稿日期:2008-07-03;修订日期:2008-12-19;作者E-mail:wm-137@163.com第一作者简介:王谋(1983-),男,陕西户县人,助理工程师,2005年毕业于石家庄经济学院资源勘查工程专业,从事铀矿地质工作王谋等:托斯特凹陷砂岩型铀矿成矿条件研究第27卷第1期81图1托斯特凹陷地质构造简图Fig.1GeologicalsketchmapofTuositeDepression(据王广瑞等,1996,有修改)1.地层接触界线;2.性质不明断裂、隐伏断裂;3.张性断裂;4.压性断裂;5.平移断裂;6.陆缘构造-岩浆活动带;7.岛弧、岩浆弧;8.弧前盆地、弧间盆地;9.弧后盆地;10.板块缝合构造带;11.构造单元;12.研究区Q——第四系;N2——上新统;E2-3w——始新—渐新统乌伦古河组;J——侏罗系;P——二叠系;C——石炭系;γ——侵入岩Ⅰ1——阿尔泰早古生代构造-岩浆活动带;Ⅰ2-2——卡尔巴-纳雷姆晚古生代岩浆弧;Ⅰ