黑龍江省綏棱縣建興地區(qū)鈾成礦條件及找礦方向分析

席海銀，房冬昱，吳大坤，張楊

（核工業(yè)240研究所，遼寧 沈陽 110032）

黑龍江省綏棱縣建興地區(qū)鈾成礦條件及找礦方向分析

席海銀，房冬昱，吳大坤，張楊

（核工業(yè)240研究所，遼寧 沈陽 110032）

通過對綏棱縣建興地區(qū)鈾成礦條件，包括鈾源、構造條件、目的層巖性-巖相、砂體條件、水文地質條件等進行分析，總結了鈾礦化特征和鈾礦化成因及分布規(guī)律.據(jù)此認為：上侏羅統(tǒng)建興組和下白堊統(tǒng)淘淇河組為本區(qū)主要含鈾層位，區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦化主要為成巖同生沉積、后生淋濾疊加形成，距離蝕源區(qū)較近的基底凸起東翼陡坡變緩處及港灣式沉積環(huán)境為有利成礦部位，建興地區(qū)寶山洼陷西緣至F1斷裂上盤及五場洼陷西緣為本區(qū)找礦遠景區(qū).

鈾礦；成礦條件；找礦方向；建興地區(qū)；黑龍江綏棱縣

黑龍江省綏棱縣建興地區(qū)發(fā)現(xiàn)的五一鈾礦床為國內(nèi)罕見的砂煤巖型鈾礦床，具有一定的規(guī)模.近年來，核工業(yè)部門在礦床外圍地區(qū)發(fā)現(xiàn)多處具類似五一鈾礦床的地質條件，并具有較好的找礦前景.總結該區(qū)鈾成礦條件，明確本區(qū)找礦方向對本區(qū)鈾礦找礦工作具有指導意義.

1 區(qū)域地質概況

研究區(qū)位于興安嶺-內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)（Ⅰ級）的小興安嶺-松嫩地塊（亞Ⅰ級）之上.小興安嶺-松嫩地塊在黑龍江省內(nèi)可劃分出4個Ⅱ級構造單元：沐河隆起帶、松嫩中斷（拗）陷帶、濱東隆起帶和烏云-結雅地槽褶皺系［1］.研究區(qū)屬沐河隆起帶構造單元南部（圖1），南與松嫩中斷（拗）陷帶接壤.自中生代以來，區(qū)內(nèi)接受了周邊隆起區(qū)陸源碎屑沉積和火山物質沉積，形成了含鈾、煤沉積地層（圖2）.

研究區(qū)基底以海西晚期花崗巖為主，呈巖基產(chǎn)出，為主要蝕源區(qū)，其次為石炭系變質巖.蓋層自下而上有上侏羅統(tǒng)建興組，下白堊統(tǒng)敖頭組和淘淇河組，為一套夾有中酸性火山熔巖及凝灰?guī)r薄層的陸相碎屑含煤巖系.巖層傾斜平緩.建興組可分為4段，巖石類型主要為花崗質角礫巖、粗砂巖、砂頁巖夾煤層.敖頭組主要為流紋質及含礫流紋質凝灰熔巖.淘淇河組主要為花崗質砂礫巖和泥質砂巖.區(qū)內(nèi)主要有4個含鈾層位，分別為建興組一段、二段、四段中的含煤細碎屑巖建造及淘淇河組的細碎屑建造.區(qū)內(nèi)發(fā)育4條主要斷裂構造，3條為北西向，1條為北東向.其中F1斷裂控制著盆緣邊界；F2、F3斷裂為一斷裂帶，為盆地中心部位；F4斷裂為一平移斷裂（圖2），對五一鈾礦具一定的控制作用.

圖1 研究區(qū)大地構造位置圖Fig.1Geotectonic map of Jianxing area

圖2 建興地區(qū)地質略圖Fig.2Geologic sketch map of Jianxing area

2 鈾成礦條件分析

2.1 鈾源條件

自二疊紀起，研究區(qū)一直處于隆起區(qū)中.晚侏羅世斷陷活動開始并接受沉積，形成富含花崗質巖屑、長石巖屑的上侏羅統(tǒng)建興組和下白堊統(tǒng)淘淇河組沉積.西緣海西期花崗巖體為盆地沉積碎屑物質的主要來源.花崗巖原巖樣品鈾含量為12.6×10-6，為正常值的3.23倍，最高值達115×10-6.流經(jīng)巖體的地表水取樣分析鈾含量5.1×10-5g/L，為正常值的3.2倍.巖體中普遍存在與鈾礦化密切相關的礦化蝕變.在施工鉆孔花崗巖巖心中有鈾的次生礦物（鈾黑、鈾硅酸鹽）.這些事實充分說明了海西期花崗巖體含有豐富的活性鈾，為區(qū)內(nèi)鈾成礦提供了豐富的鈾源???趙純禮，等.黑龍江省綏棱縣五一地區(qū)鈾礦地質普查報告.黑龍江省地質礦產(chǎn)局.1985.?趙純禮，等.黑龍江省綏棱縣五一地區(qū)八三、八四地區(qū)鈾礦地質普查報告.黑龍江省地質礦產(chǎn)局.1986..

2.2 構造條件

研究區(qū)位于沐河隆起帶南部，與松嫩中斷（拗）陷帶接壤，為隆起區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的山間盆地，是鈾沉積、沉淀的理想場所.而區(qū)內(nèi)沉積巖層的多旋回性表明，在巖層的形成過程中，研究區(qū)一直處于振蕩階段，有利于多層鈾礦的沉積與富集.

區(qū)內(nèi)基底起伏高低不平，海拔標高-150～250 m，總體表現(xiàn)為由研究區(qū)西緣向義氣松河方向傾伏.根據(jù)基底起伏形態(tài)，結合地層分布及厚度變化，斷裂展布特征，將建興地區(qū)大致劃分為寶山洼陷、五場洼陷2個次級構造單元（圖3）.寶山洼陷基底埋深較淺，構造斜坡相對較為發(fā)育，呈港灣狀，南西側主要受F1、F2斷裂控制，由南西向北東方向發(fā)生整體斷陷式沉降，埋深由海拔標高250 m下降至-150 m；北東側主要受F3斷裂控制，在斷裂南西側整體沉降，北東側翹起.五場洼陷基底埋深較大，表現(xiàn)出北西淺，南西與北東兩端隆，中部義氣松河方向凹，總體向南東方向傾伏的喇叭狀構造形態(tài)，顯示出一向斜構造特征.

2.3 目的層巖性-巖相、砂體條件

區(qū)內(nèi)找礦目的層主要為上侏羅統(tǒng)建興組和下白堊統(tǒng)淘淇河組地層（圖4）.

圖3 建興地區(qū)基底構造圖Fig.3Basement structure of Jianxing area

圖4 建興地區(qū)地層綜合柱狀圖Fig.4Comprehensive stratigraphic column of Jianxing area

建興組可分為4段.建興組一段厚度大于12.40 m，為淺湖相沉積，巖性主要為灰色砂質、泥質角礫巖、灰綠色角礫巖，夾粉砂巖、凝灰質砂巖，角礫巖中發(fā)育硅化.建二段厚度大于52.30 m，為閉流湖泊-沼澤相沉積，巖性主要為灰色含礫粗砂巖、細砂巖、凝灰質砂礫巖、黑色炭質泥巖夾多層煤，其上部發(fā)育數(shù)層灰色砂體，厚度不等，較疏松—疏松，滲透性中等—好；下部為黑色炭質泥巖夾多層煤，泥巖中普遍發(fā)育黃鐵礦.建三段厚度大于74 m，為河流相和沼澤相交替沉積，巖性主要為灰色細砂巖、中砂巖、礫巖，底部發(fā)育薄煤層，發(fā)育2～3層灰色砂體，厚度不等，發(fā)育交錯層理，普遍含炭質，疏松，滲透性好.建四段厚度大于20 m，為淺湖相沉積，巖性主要為灰色含礫粗砂巖、細砂巖，粗、細變化頻繁，發(fā)育炭質泥巖或薄煤層，長石多已高嶺土化，局部褐鐵礦化，疏松，滲透性好.

淘淇河組可分為2段.下段厚度0～211.20 m，為河流相沉積，巖性主要為灰色含礫粗砂巖、細砂巖，夾黑色炭質泥巖，發(fā)育薄煤層，底部發(fā)育泥質、砂質角礫巖，發(fā)育多層厚層灰色砂體，砂體厚度2～30 m，砂巖中含大量炭屑，疏松—較疏松，滲透性好.上段厚度大于123.66 m，為河流-沼澤相沉積，巖性為灰色、褐黃色細砂巖，夾黑色炭質泥巖，局部發(fā)育薄煤層，發(fā)育多層褐黃色、灰色砂體，砂體較厚，一般15～40 m，最厚達70 m，普遍發(fā)育星點狀褐鐵礦化和高嶺土化，局部含炭屑，疏松，滲透性好.

2.4 水文地質條件

研究區(qū)水系發(fā)育，呈樹枝狀分布于全區(qū).區(qū)內(nèi)廣泛分布第四紀松散的沖積—坡積孔隙潛水、白堊紀花崗巖質砂礫巖及侏羅紀煤系地層孔隙承壓水、海西期花崗巖風化裂隙水，富水性強，為一向南開放的自流水區(qū)??趙連澤，等.黑龍江省綏棱縣建興沉積盆地砂巖型鈾礦資源潛力評價報告.黑龍江省區(qū)域地質調查所.2004..區(qū)內(nèi)具有完善的補給、逕流、排泄體系，基巖山區(qū)風化裂隙及構造裂隙發(fā)育，大氣降水的滲入使其賦存豐富的基巖裂隙水，為區(qū)內(nèi)各類地下水提供充沛的補給來源.自山前臺地向河谷平原，地形呈一定坡度傾斜，使地下水有一定距離的逕流區(qū)段.諾敏河河谷是地下水最終排泄的主要渠道，流向南西，低凹處常為沼澤地帶.

區(qū)內(nèi)地下水水質類型水平分帶不明顯，以重碳酸鈣鈉型水為主，遍布全區(qū).其次有氯化鈉型水，分布于五場一帶.再次有重碳酸氯化鈣型水，呈東西向帶狀分布于工作區(qū)南部.重碳酸鈣型和硫酸重碳酸鈣型水呈零星出現(xiàn).

3 鈾礦化特征

前人于區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)五一鈾礦床，但因地區(qū)偏僻，生產(chǎn)條件困難，勘查中斷，故礦床研究程度較低.該礦床含礦層位為上侏羅統(tǒng)建興組.受地層層位控制，礦體主要呈透鏡狀和似層狀產(chǎn)出，厚度不等，長幾十米到幾百米，產(chǎn)狀與圍巖一致，品位亦不穩(wěn)定，主要賦存于區(qū)內(nèi)第一含鈾礦層（建一段）、第二含鈾礦層（建二段）及第三含鈾礦層（建四段）中［5］.含礦巖石類型為各粒級碎屑巖及褐煤，但最佳巖石為粗粒砂巖或含礫砂巖.其中建一段角礫巖發(fā)育，鈾礦化主要賦存于含花崗質及炭質較多的角礫巖中，以及炭質粉砂巖的夾層中.建二段下部發(fā)育厚層炭質泥巖和煤，鈾礦化類型主要為泥巖、煤巖型2種；上部發(fā)育較好的有利成礦的砂體，發(fā)育較好的砂巖型鈾礦化.建四段有利成礦的砂體發(fā)育，發(fā)育砂巖型鈾礦化.在平面上，鈾礦（化）具有一定的規(guī)模，但富礦體主要富集于基底凸起東翼陡坡變緩處及港灣式沉積環(huán)境中（圖5），礦體延長方向與古地下水流向相同.在垂向上，鈾礦層主要發(fā)育于每個旋回下部，既河流相中，上部沼澤相也發(fā)育鈾礦層，但以前者為主，鈾主要富集于層理附近或裂隙發(fā)育處.建興組地層地球化學環(huán)境以還原環(huán)境為主，砂巖普遍含炭質，炭質泥巖中普遍含黃鐵礦.根據(jù)礦區(qū)地質特征、鈾礦體分布特征及控礦因素認為，該礦床為成巖同生沉積和后生淋濾疊加形成.建興組之上覆蓋有酸性火山碎屑巖，表明區(qū)內(nèi)存在后期熱液活動，其對成礦富集作用有一定的影響，但并非主要成礦作用.該礦床鈾的賦存狀態(tài)主要為吸附狀態(tài).吸附體主要是黏土質、有機質和粉砂質，僅在基底巖石中見鈾黑和鈾硅酸鹽類礦物.與鈾伴生的元素有鎵、鈰、鉬、鋯等.

圖5 五一鈾礦區(qū)基底等高線及富礦體分布圖Fig.5Basement contour lines and rich uranium orebodies of the Wuyi uranium deposit

在五一鈾礦外圍地區(qū)，發(fā)現(xiàn)多處鈾礦（化）體，主要賦存于區(qū)內(nèi)第四含鈾礦層（淘淇河組）中，礦（化）體主要呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)于花崗質砂礫層中的細碎屑巖中，賦礦巖性主要為含炭質或有機質的泥巖和泥質粉砂巖中，產(chǎn)狀比較平緩.

4 找礦方向分析

研究區(qū)為隆起區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的山間盆地，其西緣海西期花崗巖為鈾成礦提供了豐富的鈾源.區(qū)內(nèi)自西緣花崗巖隆起區(qū)向義氣松河方向傾斜，利于地下水的運移.含礦層建興組一段、二段上部、四段及淘淇河組均發(fā)育有利成礦的砂體，有機質豐富，利于鈾沉淀富集.總結本區(qū)鈾礦化特征，筆者認為鈾礦化主要為成巖同生沉積及后生淋濾疊加形成.本區(qū)鈾礦主要富集于距蝕源區(qū)相對較近的基底凸起東翼陡坡變緩處及港灣式沉積環(huán)境中.

根據(jù)以上特點，結合本區(qū)已有的鈾礦化信息，筆者認為本區(qū)鈾找礦工作應注意區(qū)內(nèi)基底構造變化，應側重尋找距離蝕源區(qū)較近的基底凸起東翼陡坡變緩處及古河道拐彎處.初步認為寶山洼陷自西緣至F1斷裂上盤及五場洼陷西緣為本區(qū)找礦的遠景區(qū).其距蝕源區(qū)較近，具有豐富的鈾源，區(qū)內(nèi)基底構造總體表現(xiàn)為向義氣松河方向凸凹不平的構造斜坡，局部呈港灣式沉積環(huán)境.區(qū)內(nèi)發(fā)育數(shù)條斷裂構造，斷裂為地下水補給-排泄主要通道，補-逕-排水動力體系發(fā)育完善.同時目的層建興組、淘淇河組有利成礦的砂體發(fā)育，有機質豐富.綜上，遠景區(qū)具備了本區(qū)砂巖型鈾成礦所需的有利條件與找礦前景，繼續(xù)加強區(qū)內(nèi)鈾礦找礦工作，有望取得較好的工作成果.

［1］黑龍江省地質礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質志［M］.北京：地質出版社, 1982:537—540.

［2］張羽翔.黑龍江省綏棱五一地區(qū)鈾礦點地層及構造淺析［J］.科技信息,2009（3）:1184.

ANALYSIS ON THE METALLOGENIC CONDITION AND PROSPECTING DIRECTION OF THE URANIUM DEPOSIT IN JIANXING AREA,HEILONGJIANG PROVINCE

XI Hai-yin,FANG Dong-yu,WU Da-kun,ZHANG Yang
（No.240 Institute,CNNC,Shenyang 110032,China）

Based on the research of the metallogenic conditions of uranium in the Jianxing area,including the source of uranium,tectonic setting,lithology/lithofacies,sand bodies and hydrogeology,the characteristics,genesis and distribution of uranium mineralization are discussed.It is concluded that the Upper Jurassic Jianxing Formation and the Lower Cretaceous Taoqihe Formation are the main targets for sandstone-type uranium prospecting.The sandstone-type of uranium deposits in the area are mainly formed by synsedimentation with epigenetic infiltration.The favorable metallogenic positions are the eastern side of basement uplift near the provenance areas with harbor sedimentary condition.The area from the western marginofBaoshandepressiontoF1faultistheprospectivearea.

uraniumdeposit;metallogeniccondition;prospectingdirection;Jianxingarea;HeilongjiangProvince

1671-1947（2014）03-0230-05

P619.14

A

2013－04－07；

2013-05-08.編輯：李蘭英．

中國核工業(yè)地質局“黑龍江省綏棱縣建興地區(qū)鈾礦預查”項目（編號201161）資助.

席海銀（1983—），男，工程師，從事鈾礦地質科研與生產(chǎn)工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)岐山東路4號，E-mail//Xhyinfly@163.com