內蒙古騰格爾坳陷賽漢組上段沉積相特征對砂巖型礦床的控制作用

楊俊偉

（核工業二〇八大隊，內蒙古 包頭 014040）

騰格爾坳陷屬于二連盆地東南部的一個大型次級坳陷，呈北東向展布，主要找礦目的層為下白堊統賽漢組。凹陷內次級凹陷在阿爾善組沉積時多被凸起分隔開而呈彼此孤立的山間盆地，在騰格爾組沉積時已互相連通成統一盆地接受沉積。在賽漢組沉積時，除隆起上的次級凹陷始終以獨立的構造單元接受沉積外，凹陷內基本不受次級構造分區的影響，而以每個坳陷為單元統一接受沉積,斷陷盆地裂陷晚期具備形成大規模儲集砂體的條件（陳祖伊等，2004），如賽漢組上段的大型砂體，經近年來勘探證實其蘊藏了豐富的鈾資源，由于鈾的成礦和賦存與沉積體系密切相關，所以加強白堊系目標層位沉積體系研究既有助于深入理解成礦規律，也有助于進行新區預測[1]。

1 地質背景

騰格爾坳陷是在華力西褶皺帶基礎上發育的中新生代內陸坳陷，面積約24000km2。為中國北方重要的聚油、煤和產鈾盆地。坳陷總體走向為北東向，向西和西南部逐漸變為北東東和近東西向，在平面上呈向北東收斂、向南西撒開的三角形形態。盆地構造運動復雜，整個盆地經歷了加里東期、海西期、印支期和早燕山期多期構造演化（漆家福等，2015），形成了由七個凹陷和五個凸起組成的構造沉積格局，斷裂、褶皺形成的強變形基底、坳（凹）陷-隆（凸）起相間排列和含鈾巖漿巖體集中分布的格局。基底由古生界淺—中等變質巖系、侏羅系含煤碎屑巖建造、火山巖建造及加里東期、華力西期、燕山期巖漿巖組成，主體構造線為近東西向。賽漢組上段是本區的主要找礦目的層。新近系（N）以磚紅色泥巖、砂礫巖、砂質泥巖為主的沖洪積相沉積為主；第四系（Q）廣泛分布，主要為河流相沖洪積沙及風成沙。

2 賽漢組上段沉積特征

（1）砂體展布特征。賽漢組上段砂體在騰格爾坳陷主要分布于阿其圖烏拉凹陷、布圖莫吉凹陷、扎格斯臺凹陷、都日木坳陷北側及何日斯太的局部等[2]。賽漢組上段砂體厚度3.1m～147.52m。頂板深度27.80m～317.50m，底板深度84.30m～482.50m。從圖上可看出該段厚度從東往西逐漸增厚。賽漢組沉積期處于盆地發育的末期，即斷-坳轉換期，斷陷活動弱，盆地處于過補償的（沉積物供應＞構造沉降）充填階段。

圖1 15號勘探線剖面圖

整個賽漢組呈“粗—細—粗”結構，反映了一個由水進到水退的完整沉積旋回。賽漢組上段發育一套辮狀河—辮狀河三角洲—湖泊沉積體系，由多旋回主干辮狀河道、分流河道、水下分流河道、河口壩等沉積成因形成的復合砂體，規模較大，延伸穩定，成熟度較高。砂體之上為新近系紅色泥巖，之下為賽漢組下段湖沼沉積泥巖、炭質泥巖、褐煤層等，垂向上構成“泥—砂—泥”互層結構（圖1），是尋找古河谷型砂巖型礦床的有利層位。

（2）沉積相類型。通過單孔沉積微相識別及剖面對比分析，在騰格爾坳陷賽漢組上段共劃分五種典型的沉積體系：沖積扇沉積體系、扇三角洲沉積體系、辮狀河沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系和湖泊沉積體系（表1）。

表1 賽漢組主要沉積體系類型及其分布

3 沉積相對砂巖型金屬礦礦化控制作用

（1）含礦沉積相展布特征。騰格爾坳陷賽漢組上段已經由斷陷轉換為坳陷期，沉積充填序列基本不受凹陷邊界和基底構造控制，呈泛連通狀態。各凹陷已基本填平補齊，形成統一的河流-湖泊沉積體系。從賽漢組上段地層厚度來看，在平面上，沉降中心已由各凹陷獨立成中心轉移至坳陷的西部，形成統一的沉降中心。目前在坳陷內含礦層位主要為賽漢組辮狀河及辮狀河三角洲前緣砂體，其分布主要位于蘇尼特隆起上的阿其圖烏拉凹陷、騰格爾坳陷內的扎格斯臺凹陷、何日斯太、布朗沙爾等凹陷，是本項目探索的重點部位。

（2）礦化與賽漢組上段的關系。賽漢組上段鈾礦化主要分布在阿其圖烏拉地區，地表未見鈾礦化顯示，為隱伏礦體，位于新近系地層之下。阿其圖烏拉地區賽漢組上段發育辮狀河三角洲沉積體系砂體，砂體呈帶狀近東西向展布，鈾礦化受氧化砂體中的灰色殘留體砂體控制。騰格爾地區賽漢組上段發現砂巖型工業鈾礦孔1個，礦化孔3個，異常孔9個（表1）。所發現的砂巖礦化段均處于同一砂層中，含礦層砂體層數多，呈透鏡狀，泥巖夾層較發育，單層砂體厚度10m～20m，砂體累計厚度在11m～70m之間，含砂率在13%～93%，底板埋深在132m～335.1m之間，底板標高821m～870m；工業礦孔TZK3-3砂體厚度43.66m，含砂率65.85%，底板埋深為148.30m，底板標高為865.70m。TZK3-3礦化段位于29.03m～130.23m，位于賽漢組上段，礦層厚度1.20m，解釋品位0.0427%，平米鈾量1.02kg/m2，為低品級鈾礦化，含礦巖性為灰色泥質細砂巖、中砂巖和砂質礫巖，結構疏松，以孔隙式膠結為主，部分為基底式膠結；經薄片鏡下鑒定定名為巖屑長石砂巖和長石砂巖，碎屑物含量60%～80%，碎屑物以石英、長石為主。

圖2 TZK3-3鉆孔結構圖

騰格爾坳陷賽漢組上段完全由一套辮狀河三角洲及河流環境下的灰色、深灰色含礫砂巖、砂巖及泥巖組成，古氣候以溫暖潮濕為主，晚白堊世地殼抬升，該區氣候也向干旱轉變，進入第三紀以來，騰格爾坳陷一直處于干旱、半干旱氣候狀態，沉積了以黃色、褐黃色、紅色等為主的泥巖、粉砂巖，長時期的干旱環境有利于氧化作用的發育及成礦。

4 結論

（1）騰格爾坳陷北部為蘇尼特隆起，蘇尼特隆起發育華力西期、燕山期花崗巖體，且上古生界具多層中酸性火山巖，鈾含量較高。華力西期的侵入巖主要為華力西期花崗閃長巖、似斑狀花崗閃長巖、黑云母花崗閃長巖等中酸性侵入巖（δO4）及酸性侵入巖（γ43）呈巖基產出。其中，酸性侵入巖（γ43）巖石鈾含量高達4×10-6，風化作用強烈，鈾遷出明顯，構成豐富的礦產資源。

（2）騰格爾坳陷賽漢組上段主要發育辮狀河、辮狀河三角洲沉積體系，另外還可見到扇三角洲沉積體系。其中辮狀河沉積體系分布范圍廣，主要分布在都日木凹陷的北東部、布圖莫吉凹陷、扎格斯臺凹陷、額爾登蘇木凹陷大片區域和布圖莫吉凹陷，辮狀河三角洲沉積體系主要分布于都日木凹陷的北部，以及蘇尼特隆起阿其圖烏拉凹陷的北部，扇三角洲沉積體系主要分布于阿其圖烏拉凹陷的南部等地區。該段是該區主要鈾儲層。

（3）阿其圖烏拉地區賽漢組上段發育辮狀河三角洲沉積體系砂體，砂體呈帶狀近東西向帶狀展布，礦化受層間氧化帶控制，工業孔位于氧化帶前鋒線附近靠近灰色砂體一側。固該段鈾礦化的形成主要受辮狀河砂帶及層間氧化帶的控制。