淺析古河道型鈾礦床及漂白巖石帶特征

高會彬

（遼寧省地質礦產研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 概述

尋找經濟效益好的地浸古河道型鈾礦成為目前國內主要的找礦方向之一，一是因為河流流域面積約占陸地面積的70%，流域間發育許多古河道，為該類礦床提供了廣闊的成礦空間；二是古河道型鈾礦床一般單個礦體規模不大，品位變化較大，但礦體成群出現，總儲量大，分布面積較大，從幾平方公里到幾百平方公里[1]。國外相繼發現了許多儲量達萬噸級的古河道型鈾礦田[2]。中國北方新生代陸相盆地廣泛分布，例如松遼盆地分布面積達26萬km2。在沉積地層發育不同時期的古河道，在眾多盆地中（松遼盆地、二連盆地、海拉爾盆地、寧安盆地、雞西盆地、延吉盆地等），有著較好古河道型鈾礦床成礦前景。

2 古河道型鈾礦床成礦地質條件

古河道型鈾礦床按成礦地質條件，一般具備以下幾個條件。

1）地質和成礦作用條件：最顯著的地質特征是鈾礦化受古河道分布空間控制，直接產于古河道中河流變緩的部位、河流拐彎的區域、支流河道匯合的部位、地下水動力條件變異部位等（如圖1所示）。是潛水氧化和層間氧化共同作用的結果。

2）構造條件：產出的構造背景一般于古地臺和年輕地臺的弱構造巖漿活化區，年青的弱的差異升降運動形成的次造山帶，尤其是在花崗巖隆起帶并經歷準平原化的地區更為有利[2-5]。

3）古氣候條件；古河道型鈾礦床對氣候要求，一般是儲礦載體沉積期古氣候條件為潮濕、半潮濕氣候；成礦期的古氣候條件為干旱-半干旱氣候。

圖1 古河道型鈾礦床空間產出位置示意圖

4）地形地貌條件：地形地貌具有準平原化的貌，蝕源區與沉積盆地高差不大，蝕源區為低山丘陵地貌，有利于侵蝕速度和沉積速度差異不大，不至于形成快速堆積。

5）鈾源條件：在富鈾地區形成的古河道易形成高含量的鈾分布區，有利于鈾礦化的形成。特別是基底富鈾地質體，在其上部發育的古河道，具有近源成礦的特點。

6）蓋層條件：蓋層結構模式是具有雙層結構，一是在基底富鈾地質體上沉積中粗碎屑的河流沉積物，上覆為玄武巖、硅藻土、凝灰質巖層；二是盆地蓋層具多個泥-砂-泥地層結構，有良好的賦礦巖層可滲透的多孔介質(砂、礫巖)，河道處于建造間的古河道型（松遼盆地錢家店鈾礦床、保康地區鈾礦化點）鈾礦床。

7）后生作用條件：古河道型鈾礦床的礦化產出一般受氧化帶和漂白巖石帶控制 （如圖2所示）；漂白帶（二次還原砂巖）發育程度受礦化程度、砂體還原能量及后期蝕變、構造運動影響，有所變化。

圖2 古河道鈾礦床成礦模式剖面示意圖

3 古河道型鈾礦床成礦作用

古河道型鈾礦床主要是滲入作用下的地下水的后生改造富集成礦，是古潛水氧化與層間氧化作用的產物，在古河道沉積期，無隔水蓋層的開放的水文地質條件下，大氣降水直接垂向滲入，潛水面以上淋濾帶氧化作用強烈，鈾元素遷移在潛水面附近由于有機質等還原物質存在或者泥質等吸附，鈾元素形成富集。古河道形成后，地層的繼續沉積作用或者巖漿作用，在其上覆形成屏蔽層（例如玄武巖和泥巖蓋層），屏蔽層一方面對鈾富集地段起到一定的保護作用，另一方面古河道潛水轉化為具有承壓作用的層水。后期構造運動，古河道局部層間水出露地表，與蝕源區含鈾含氧水溝通，沿側向滲入形成層間氧化帶，對鈾礦化進行再次改造，疊加富集成礦。也有學者認為部分礦床發育玄武巖和輝綠巖，存在熱液作用，提高礦體品位。黏土巖類蓋層和巖漿作用的蓋層（例如玄武巖蓋層）不同之處，巖漿作用形成的蓋層是快速的，伴隨一定的熱液作用；黏土類蓋層形成需要一個很長的地質時期，因此在古河道型鈾礦找礦預測中，重視研究屏蔽蓋層的特征是非常必要。

4 古河道型鈾礦漂白巖石帶特征

許多礦床勘探實踐表明，古河道砂巖鈾礦化形成以后，含礦主巖氧化后又部分遭受再次蝕變，巖石為淺灰-灰白，形成漂白巖石帶。這是由于含礦砂巖中的有機質在被上覆屏蔽層 （玄武巖或泥巖）覆蓋發生分解，產生還原性氣體，使氧化的巖石發生二次還原作用，鈾礦化在二次還原作用形成的淺色砂巖與原生灰色砂巖的過渡部位。

發育建造間的古河道型鈾礦床，氧化前鋒線附近存在一定規模的二次還原淺色帶（漂白巖石帶），有機質碎屑很少或全部消失，砂體中存在氧化帶殘留；原生灰色帶砂巖顏色相對相對深一些，常呈灰色到深灰色，含有機質和黃鐵礦等還原物質。

二次還原砂巖與原生灰色砂巖鏡下特征礦物區別見表1。

表1 二次還原砂巖與原生灰色砂巖特征礦物區別

二次還原砂巖與原生灰色砂巖主要化學成分 區別見表2。

表2 二次還原砂巖與原生灰色砂巖主要化學成分區別

5 結論

古河道型鈾礦床成礦空間受古河道沉積砂體控制，與河道展布形態有一定關系，成礦階段一般經過初次預富集，屏蔽層形成后，發育層間氧化和熱液作用，二次富集成礦。由于自還原作用或其他還原類物質對礦體附近已經發生氧化作用的巖石發生還原作用形成漂白巖石帶，對礦體具有一定指示作用。古河道型鈾礦床上覆屏蔽層結構類型對礦化的形成和保存具有重要意義。