王俊輝
(新疆維吾爾自治區煤田地質局,新疆烏魯木齊 830009)
研究區位于天山南麓塔克拉瑪干沙漠之西北緣,西距新疆烏恰縣康蘇鎮約10km,屬溫帶大陸性干旱山地氣候,干燥少雨,康蘇河為常年性流水河流。大地構造位置地處塔里木盆地西南坳陷(Ⅰ級),二疊紀末喀什凹陷北緣(Ⅱ級),南天山山前逆沖-褶皺帶中生界與下元古界接觸帶(Ⅲ級)。

圖1 喀什凹陷北緣鈾礦地質構造略圖
喀什坳陷是塔里木盆地的一個二級構造單元,夾持于西昆侖山與西南天山之間,為中、新生代沉積區。北以烏魯克恰提-塔孜多維斷裂與塔里木北緣活動帶毗鄰;東以吉根—塔木其能薩依斷裂為界與伊犁盆地毗鄰;南以烏赤別里山口斷裂為界與奧依塔克-庫爾良晚古生代裂陷槽相接;向西延出國外。坳陷內的沉積是一套以陸相為主夾海相的磨拉石建造,沉積厚度達萬米以上,侏羅系為陸相以灰黑、灰綠色為主的含煤碎屑巖建造;白堊紀開始,則為陸相夾海相以紅色碎屑巖為主的含碳酸鹽和膏泥巖建造,侏羅系局限于坳陷的兩側,其分布受斷陷控制。坳陷東西延伸呈帶狀,有兩個東西向延伸的沉積中心,兩個沉積中心之間可能存在一個古隆起,古隆起大致沿艾希太克-休木喀爾一帶分布,在吾合沙魯以東可見到古隆起上的長城系阿克蘇巖群出露,白堊系角度不整合其上。
中新生界除侏羅系與白堊系之間為平行不整合接觸和新近系與古近系之間為平行不整合接觸外,直至更新世均為連續沉積。侏羅系或白堊系超覆不整合于古生界及中元古界之上。無巖漿熱液活動,變質作用僅見分布于斷裂旁側的動力變質作用和長城紀阿克蘇巖群內的三期變質現象。
(1)構造
(2)地層
區內地層從元古—中新生界均有出露,下元古界變質巖系出露在巴什布拉克以北;古生界出露在南天山褶皺帶,由變質巖、砂巖、粉砂巖和海相碳酸鹽構成,局部夾基性火山巖;下—中侏羅統為一套河流-湖泊相含煤碎屑巖沉積;上侏羅統為一套紅色山麓洪積相磨拉石堆積;下白堊統克孜勒蘇群為河流三角洲河流相沉積;上白堊統英吉莎群、古近系均為海相-瀉湖相沉積;新近系為河湖相沉積;第四系為沖洪積物。
(1)區域鈾礦特征
巴什布拉克鈾礦床位于新疆柯爾克孜族自治州烏恰縣境內,東距烏恰縣城約80km。礦區基底為元古代結晶片巖。蓋層由侏羅系、白堊系和第三系組成。中生代地層以角度不整合覆蓋于元古界之上,并構成傾向南、南西方向的單斜構造層,傾角較陡。含礦主巖為下白堊統碎屑巖系,其內未見炭化植物碎屑等有機物質,地表氧化帶呈黃色、黃褐色,但在砂巖層中局部殘留有未被氧化的蘭灰色團塊,而在泥巖層內的局部裂隙或邊緣亦可見蘭灰色的蝕變色,屬層間氧化帶型鈾礦床。礦體主要產于下白堊統克孜勒蘇群下段灰綠色砂巖夾礫巖中,泥巖中也有礦化,厚度小,品位高,且礦層中有較多的固體瀝青和油跡。鈾礦化主要集中于礫巖段,占總鈾礦資源量的90%以上。礦層厚度大、品位高,多層達到工業指標,礦體形態為層狀、板狀及透鏡狀,礦體受地瀝青化巖石控制,礦體基本不超出地瀝青分布的范圍,而位于含液態石油巖石上部30~50m 處,但含液態石油巖石中沒有鈾礦化。礦層底部與下元古界(Pt1)接觸的厚層泥巖中存在較多的裂隙(可能是構造引起的),并存在液態石油,有煤油味。同時礦體在垂向上和橫向上的具有類似于層間氧化帶的分帶特征,即從上到下依次為褐紅色、黃色、灰色和灰綠色的氧化→還原礦床特征。
(2)含礦砂體特征
研究區含礦砂體位于克孜勒蘇群下段,巖性主要為灰綠色砂礫巖,粒度變化不大。據鉆孔資料分析,含礦砂體分布不均勻,上部厚,下部薄,含礦砂體埋深530-604m,該含礦砂體巖性較疏松,碳酸鹽含量低,粒狀結構,碎屑物主要砂、礫,成分主要為石英巖、變質細砂巖、變質粉砂巖、變質泥巖等,巖屑成分主要為變質泥巖、變質粉砂巖、變質細砂巖、粉砂巖、千枚巖、單晶石英、石英巖等,填隙物主要為泥質雜基和白云石膠結物,另外還不均勻分布微量黃鐵礦膠結物,次棱角狀-次圓狀,分選中等,巖石屬于顆粒支撐類型。
(3)與區域對比分析
研究區鈾礦化與鄰區巴什布拉克鈾礦床礦體都產于白堊統克孜勒蘇群下段灰綠色砂礫巖中,巴什布拉克鈾礦床泥巖中也有礦化,且礦層中有較多的固體瀝青和油跡,本次發現的鈾礦化僅在砂礫巖中,且沒有油跡現象。巴什布拉克鈾礦床礦層厚度大、品位高,多層達到工業指標,本次發現的鈾礦化厚度及品位都比較低。巴什布拉克鈾礦床鈾礦石帶中金屬礦物以黃鐵礦最為普遍,同時有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等礦物,本次發現的鈾礦化僅有少量黃鐵礦。巴什布拉克鈾礦床在砂巖層中局部殘留有未被氧化的蘭灰色團塊,而在泥巖層內的局部裂隙或邊緣亦可見蘭灰色的蝕變色,本次發現的鈾礦化砂巖層中未見到此種蝕變。二者僅在含礦層位與含礦巖性上相似,鈾礦特征差別較大。
(1)構造條件
研究區位于南天山山前褶皺-沖斷帶的中西段(巴什布拉克褶皺-沖斷帶、烏恰走滑-逆沖帶)發育中、新生界巖層,傾角27°~75°,一般為45°,屬褶曲較發育的單斜帶,是后生鈾礦化較有利成礦部位。
(2)鈾源條件
研究區主要的鈾源、連同物源均為石炭系、二疊系和中酸性火山巖,而且庫孜貢蘇斷陷兩側的古生代地層起著舉足輕重的作用。由于塔拉斯—費爾干納斷裂的影響,造成庫孜貢蘇斷裂西側下元古界暴露地表,也成為本地區重要的鈾源區。
(3)巖性、巖相條件
白堊系下統克孜勒蘇群下段為淺褐紅色、灰色的含破粗碎屑建造,以含礫中粗砂巖夾礫巖為主,厚度260m,其含礦礫巖層由11 層較穩定的礫巖組成,間夾的泥巖為雜色及灰綠色薄層,厚約10~50m,屬沖積產物。克孜勒蘇群下段為本區重要的成礦、找礦目的層,區域上具有有利的巖性巖相條件,其礫巖層走向上延伸達數十公里。
(4)氧化還原條件
氧化還原界面附近是鈾富集的地方,研究區發現的鈾礦化還原介質主要為黃鐵礦,灰綠色富含黃鐵礦的砂礫巖中,是鈾礦化品位最高的部位。研究區南西側為一逆斷層,含氧含鈾水通過該逆斷層排泄,在排泄過程中不排除與斷層中深部油氣相互作用,在巖石中形成還原障,也為鈾沉淀成礦提供了條件。
研究區鈾礦床位于下白堊統克孜勒蘇群下段,推測鈾成礦時代為早白堊世,成礦類型為層間氧化帶型,研究區成礦條件較好,具有一定的勘探價值。