開魯盆地錢家店鈾礦區錸的地球化學特征與成礦作用

陳振巖，王雷，崔向東，單芝波，宋柏榮，張雷

1.遼河石油勘探局新能源開發分公司，遼寧盤錦 124010

2.遼河油田勘探開發研究院，遼寧盤錦 124010

0 引言

開魯盆地位于松遼盆地西南部，錢家店凹陷屬于開魯盆地內的次級負向構造單元（圖1），錢家店鈾礦床位于凹陷的北部，該礦床規模目前已達到超大型砂巖型鈾礦床的標準。關于該礦床鈾地球化學的研究，前人已做過較多工作[1-13]，并取得了一系列的研究成果。但有關與鈾相伴生的超常富集元素錸的地球化學方面研究未見報道。前人對錸的超常富集成礦機制、成礦規律和找礦預測方面的研究成果很少，且集中于以輝鉬礦為錸成礦載體和回收對象的研究[14-19]，砂巖型鈾礦中伴生的錸僅少數學者在多年前做過初步分析[20-25]，對于松遼盆地錢家店特大型鈾礦床中錸的研究，尚屬于空白領域。

圖1 開魯盆地內部構造單元與斷裂分布Fig.1 Simplified tectonic map showing the interior units and faults of the Kailu Basin

錸（Rhenium），原子序數為75，原子量為186.31，位于元素周期表中第6 周期的第7 族。在地殼中豐度極低（平均0.5×10-9）[26]，且難以形成獨立的礦物，因此被稱為稀散元素。錸的地球化學性質相似于鉬，且具中等的親銅性質，因此常以類質同象的形式賦存于輝鉬礦中[27]。在自然界，Re 有多種形式的價態，以Re4+和Re7+為最穩定的兩種價態，前者穩定于還原條件下，后者則穩定于氧化條件下，在天然水中以ReO4-存在。錸的高熔點（3 180 ℃），高沸點（5 627 ℃），具有耐熱、耐腐蝕、耐磨等特性，使之廣泛應用于航空、航天、電子及機械工業等特殊行業[20]。目前對于伴生錸礦床的劃分方案較多，黃凡等[28]將中國錸礦床劃分為斑巖型、矽卡巖型、碳酸巖脈型、石英脈型、熱液脈型、沉積砂巖型、黑色頁巖型和煤型。錸多伴生于銅鉬或鉬礦床中，其礦床類型劃分與銅鉬礦或鉬礦床類型具有一致性；以內生礦床為主，其中斑巖型和矽卡巖型礦床占資源總量90%以上，而沉積砂巖型錸礦目前僅在伊犁盆地中報道并尚處于初步研究階段[25]。

近年來鈾礦石中呈超富集狀態的Re、Sc 等伴生元素引起了人們的關注，據粗略資源量估算，在錢家店地區部分伴生元素規模顯著較高，結合低成本開采工藝，伴生礦床的發現可創造更大的經濟效益。然而，對于伴生元素的產出狀態、富集規律、資源儲量等信息，還處于未知階段。錢家店鈾礦區伴生元素Re的研究程度較低，甚至還沒有公開的分析測試數據及相關論述。因此，選取錢家店礦區重點鉆孔為載體，以錸為研究對象，從統計學角度通過聚類分析為元素的共生組合研究提供有意義的信息，探索不同化學組分遷移和富集規律，分析地球化學指標對錸成礦的約束作用，進一步了解該地區元素變化規律及成礦過程，指導區域找礦工作。本文的研究成果為該地區針對錸元素地球化學研究的第一手資料，對今后錸元素的分布、存在形式及綜合利用價值的查明有極其重要的理論意義，同時也為實現“一礦變多礦”的長遠規劃貢獻力量。這些研究不僅具有戰略意義，同時也有重要的國民經濟意義。錢家店地區鈾礦石中Re 含量已達到可綜合利用的標準（0.2~10）×10-6[29]，本文旨在通過對此礦床Re 的地球化學特征研究，以期對今后Re 的找礦及勘探開發提供有益的參數。

1 地質概況

1.1 構造特征

松遼盆地是我國東北最大的沉積盆地，是在前中生代海西褶皺帶基礎上發展起來的中新生代沉積盆地。開魯坳陷位于松遼盆地西南部，總面積約3.1×104km2[6]。錢家店凹陷位于開魯坳陷的北東部，呈北東—南西向帶狀展布，長約100 km，寬約9~20 km，面積1 280 km2，為中生代斷拗型凹陷，下白堊統為斷陷，是石油勘探的目的層位，上白堊統為拗陷，是鈾礦勘探的目的層。錢家店凹陷上白堊統整體為北高南底的構造形態，可劃分為北部斜坡帶和南部洼陷帶兩個二級構造單元。北部斜坡帶發育較多的溝槽和隆起，斷裂較發育，總體為近南北向及北東向展布，其中，西部發育一條貫穿上下白堊統地層的斷裂，斷距大，延伸距離長，早期為正斷層，晚期北部發生構造反轉變為逆斷層，北部地區由于構造抬升強烈，遭受剝蝕形成一大型構造天窗，對錢家店鈾礦床的形成起到了重要的控制作用；南部洼陷帶呈北東向條帶狀展布，構造形態相對簡單，斷裂發育較少，僅發育幾條延伸距離較短的正斷層。礦區構造總體上表現為向北西緩傾斜的NE 向箕狀斷陷，地層總體上表現為NW 向緩傾，傾角5°~10°。礦區斷裂構造主要發育有NNE、NW向和近EW向3組[3]。

1.2 地層和巖漿巖特征

礦區發育地層自下而上為上白堊統青山口組（K2qn）、姚家組（K2y）、嫩江組（K2n）和第四系（Q），缺失四方臺組—古近系。青山口組以紫紅色泥巖和淺紅色細砂巖為主，底部砂巖部分含泥礫，厚約120 m，與上覆姚家組呈平行不整合接觸關系；姚家組可劃分為姚上段和姚下段，姚下段以淺灰色細砂巖、淺紅色細砂巖為主，夾灰色泥巖、紫紅色泥巖，厚約80 m；姚上段以淺灰色細砂巖、淺灰色含泥礫細砂巖為主，夾紫紅色、淺灰色泥質粉砂巖。厚約70 m，與上覆嫩江組地層呈整合接觸關系；嫩江組上部以灰色泥巖為主，夾淺灰色泥質粉砂巖，下部以淺灰色細砂巖為主，夾淺紅色泥巖、淺紅色泥質粉砂巖，厚約210 m，與上覆新生界呈角度不整合接觸關系；第四系灰黃色表土層、灰黃色砂礫層，厚約110 m。姚家組為本區的主要含礦層位。錢家店鈾礦床鈾礦體主要賦存于姚上段下部砂體和姚下段下部砂體[3]。

姚家組地層主要發育辮狀河沉積，姚下段與姚上段均可劃分出多個下粗上細的沉積韻律，沉積韻律底部多見河流下切所形成的的沖刷構造，自沖刷面向上巖性由粗砂巖、中砂巖向粉砂巖泥巖過渡。姚家組地層砂體連通性好，單砂體厚度可達30~40 m左右，具有交錯層理、水平層理及塊狀層理，巖性以淺灰色細砂巖、淺紅色細砂巖、淺灰色含泥礫細砂巖為主，夾紫紅色、淺灰色泥質粉砂巖；大多具有中細粒結構，砂體分選性總體中等—好，磨圓為次棱角—次圓狀，物性條件較好。

遼河外圍地區構造運動比較活躍，巖漿活動頻繁，巖漿巖十分發育并廣泛分布。無論是侵入巖還是噴出巖，都以燕山旋回形成的最為重要。該旋回的巖漿活動強烈，分布廣泛。侵入巖以花崗巖類侵入為主，次為閃長巖類。噴出巖雖以安山巖常見，但不乏酸性巖類，特別是在研究區西側的大興安嶺地區。礦區內輝綠巖發育，且與鈾礦床的形成具密切的關系（圖2）。

圖2 錢家店地區鈾礦床地質示意圖（a）和主要研究鉆孔分布圖（b）Fig.2 Schematic diagram of uranium deposit:(a) geological map of Qianjiadian area; and (b) borehole distribution

1.3 鈾礦化特征

區內鈾礦體主要賦存于上白堊統姚家組灰色砂體中，礦體呈板狀、似層狀，傾角約1°~3°。平面上，呈北東—南西向展布，與層間氧化帶前鋒線展布方向基本一致，鈾礦體具由北向南緩傾、東西兩端翹起的特點，形態較復雜。鈾礦體長500~2 500 m，寬200~600 m，厚度集中于2.3~7.5 m，最厚達18.5 m，巖石疏松，滲透性好。

錢家店鈾礦床礦石類型以灰白色、淺灰色中細粒巖屑長石細砂巖為主（圖3），成分成熟度和結構成熟度較低，分選較差，磨圓度中等—較差，為次棱角狀—次圓狀。碎屑成分主要為長石、巖屑和石英，長石以鉀長石為主，斜長石較少；巖屑以中酸性火山巖和淺成侵入巖為主，次為花崗質巖屑、泥巖巖屑[13]。鈾礦石以雜基支撐為主，其次為顆粒支撐和顆粒—雜基支撐；雜基主要為高嶺石、伊蒙混層等黏土礦物，膠結物主要為方解石和白云石，偶見重晶石[9,30]。鈾的存在形式以鈾礦物、吸附鈾為主，含鈾礦物較少，其中鈾礦物為粒狀、團塊狀瀝青鈾礦，吸附鈾的載體主要為有機質及黏土礦物，含鈾礦物主要為碎屑鋯石[3,8]。本地區鈾礦石中錸含量較高，多已達到綜合利用標準，錸礦石與鈾礦石復合產出。

圖3 錢家店地區姚家組砂巖分類三角圖Q.石英；R.其它巖屑+燧石；F.長石+火成巖屑Fig.3 Triangular diagram of sandstone from the Yaojia Formation in the Qianjiadian area

2 樣品采集與測試分析

研究樣品均采自錢家店鈾礦床上白堊統姚家組賦礦砂巖。主量、微量及稀土元素分析測試工作均在核工業北京地質研究院分析測試研究所完成，主量元素在飛利浦PW2404X 射線熒光光譜儀上完成，依據GB/T 14506.28—1993 硅酸鹽巖石化學分析方法X 射線熒光光譜法測定主、次量元素，相對偏差<5%。微量元素和稀土元素依據DZ/T 0223—2001 電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）方法通則，在Finnigan MAT 的HR-ICP-MS（ElementⅠ）上進行，溶樣和分析流程采用Lianget al.[31]，分析精度優于3%。

對15 口井207 件鈾礦石及圍巖樣品測定U，Se，V，Re，Mo的含量，測試單位為核工業二〇三研究所，其中U 含量測試儀器為MUA 型激光熒光儀（核工業北京地質研究院制造），檢測方法依據EJ/T 550—2000；Se 含量測試儀器為AFS-230E（海光制造），檢測方法依據EJ/T 754—1993；V 含量測試儀器為AxiosX 射線光譜儀（荷蘭帕納科制造），檢測方法依據DZ/T 0279.1—2016；Re，Mo 的含量測試儀器為XSERIES2 型ICP-MS（ThermoFisher）制造，檢測方法依據DZ/T 14506.30—2010。

3 分散元素Re地球化學特征

3.1 Re的含量特征

對207個砂巖鈾礦石及圍巖樣品測試分析，并加以歸納總結，結果表明，U、Re 的平均含量分別為212.41×10-6和0.24×10-6，U、Re 的含量變化系數分別為121.9%和137.6%，其中52.17%樣品U 含量高于100×10-6，85.51%的樣品Re 含量高于0.2×10-6，U、Re在礦體中平均含量分別為292.5×10-6和0.72×10-6，最高分別達1 319.0×10-6和2.6×10-6，據Tayloret al.[26]可知，陸殼中U、Re 豐度分別為2.8×10-6和0.5×10-9，得出錢家店鈾礦體相對陸殼平均富集系數為104.5，最高達471.1，錸礦體相對陸殼平均富集系數為1 440，最高達5 200。在礦體以外的砂巖圍巖中，U、Re的平均含量分別為35.6×10-6和0.09×10-6，變化范圍分別為0~76.6×10-6和0~0.18×10-6。根據中華人民共和國核行業標準，2002《地浸砂巖型鈾礦地質勘查規范》[32]中Re 在可地浸砂巖中的綜合利用指標（>0.2×10-6），錢家店鈾礦床中分散元素Re 已完全達到可綜合開采利用的指標。

3.2 Re與U、還原劑指標及伴生元素的關系

元素之間的共生組合規律是對地球化學元素進行組合異常分析的前提，運用多元統計分析方法中的聚類分析能很好的完成這一任務[33-34]。本文采用R型聚類分析法對Re 與主量元素、微量元素、稀土元素及還原劑指標做數學處理，建立等價矩陣，計算不同組分間的相關系數（R），同時作聚類分析譜系圖。據相關系數（R）可判斷組分間親密程度，越接近1，親密程度越高。通過觀察Pearson 簡單相關系數在某一取值范圍判斷變量的相關強度：相關系數0.8~1.0極強相關；0.6~0.8 強相關；0.4~0.6 中等程度相關；0.2~0.4弱相關；0~0.2極弱相關或無相關[35]。厘定Re與不同化學組份之間的親疏關系，進而探討Re 在該區的遷移富集規律及成礦控制因素。

通過錢家店鈾礦床中Re 與U、還原劑指標及伴生元素的R 型聚類譜系圖（圖4a）及相關性矩陣（表1）的分析對比，可獲得以下2點重要信息：

表1 錢家店地區姚家組Re與U、還原劑指標及伴生元素相關矩陣Table 1 Uranium, reductant index and associated elements with rhenium correlation matrix for Yaojia Formation in the Qianjiadian area

（1）Re 與Fe2+/Fe3+、Se 和U 聚合為一組，表明四者有較密切的共生關系。尤其是Re 與Fe2+/Fe3+首先聚合在一起，相關性達0.802，反映氧化還原對Re 富集的重要作用；與U 和Se 相關性強（分別為0.726 和0.501，暗示出在表生作用條件下三者具一定的地球化學相似性，據此推測Re 和U 具有類似的分布特征。

（2）Re雖未與有機碳和全硫聚合為一組，然而三者相關性仍較高，分別達0.631和0.445，暗示了Re的存在形式與有機碳和全硫存在更密切的關系。

3.3 Re與主量元素的關系

Re 與巖石中主要組份的R 型聚類分析結果（圖4b、表2）如下：

表2 錢家店地區姚家組Re與主量元素相關矩陣Table 2 Major elements with rhenium correlation matrix for Yaojia Formation in Qianjiadian area

圖4 Re 與U、還原劑指標及伴生元素（a）和主量元素R 型聚類分析譜系圖（b）Fig.4 Uranium, reductant index and associated elements (a) with rhenium R￣type cluster analysis spectrum;and (b) R￣type cluster analysis spectrum for major elements

（1）Re 與CaO、Na2O、K2O 和SiO2聚合為一組，表明了Re 的活化、遷移、沉淀富集與表生條件下活性組份的遷移、沉淀富集規律存在一定的關系。Re 與CaO 首先聚合為一組，表明Re 同鈾活化遷移及沉淀機制相似，可能在弱堿性條件下形成絡合物遷移，隨物理化學條件的變化，沉淀聚集，同時鈣析出沉淀。大量的鏡下觀察與化學分析顯示，SiO2含量在過渡帶（礦石帶）有較明顯的升高或局部升高的趨勢，暗示了成礦流體的堿性溶蝕作用。

（2）Al2O3、TiO2、P2O5等惰性組份聚合為一組，與鏡下黏土礦物、金紅石及磷灰石等富集相吻合。除氧化還原作用外，具強吸附作用的高孔隙度礦物對Re的富集關系密切，部分樣品高Re含量可能與黏土礦物吸附有關。與Re強烈分離，同樣表明Re在該區表生環境下的活躍性，同時驗證了聚類分析對元素性質判別的科學性。

3.4 Re與微量元素的關系

Re 與Tl、Zr 和Cd 聚合為一組，反映了四者之間緊密的共生關系（圖5a、表3）。且錸與Tl的相關系數為0.912，在0.8~1的范圍內，為極強正相關性，暗示了鉈與錸同為稀散元素，含量低，地球化學相近的特征；錸與Zr 的相關系數為0.613，在0.6~0.8 的范圍內，為強正相關性，沉積巖中Zr元素常富集于穩定鋯石中，Re 與Zr 含量的強相關反映了部分Re 可能以鋯石為依托，在穩定的重礦物中賦存，該部分Re難以地浸溶出，后期開采需重點研究。錸與Cd 的相關系數為0.693，在0.6~0.8的范圍內，為強正相關，鎘同樣為典型的稀散元素，且與Re 地球化學相似，為親硫元素[27]，錢家店地區姚家組黃鐵礦的富集為Re和Cd的沉淀提供了條件，另外鎘的碳酸鹽同為表生環境下重要的沉淀方式，這與本區鈾的搬運富集模式相一致。

表3 錢家店地區姚家組Re與微量元素相關矩陣Table 3 Trace elements with rhenium correlation matrix for Yaojia Formation in Qianjiadian area

3.5 Re與稀土元素的關系

重稀土、中稀土、輕稀土呈現出較好的分類聚合關系（圖5b、表4，5）；Re與稀土元素的聚類趨勢不明顯，存在明顯的不相關性。相關系數值均接近于0，即可認為該元素與稀土元素之間相關性極弱，不存在明顯的正相關或負相關性，錢家店地區Re 與輕稀土元素相關性介于0.314~0.405，相關性弱；與中稀土元素相關性介于0.045~0.174，極弱相關，與重稀土相關性介于0.038~0.042，極弱/無相關。表明Re與重稀土元素在表生環境下具高度穩定性性質相反，有較好的活躍性。

表4 錢家店地區姚家組Re與稀土元素相關矩陣Table 4 Rare earth elements with rhenium correlation matrix for Yaojia Formation in Qianjiadian area

圖5 Re 與微量元素（a）和稀土元素R 型聚類分析譜系圖（b）Fig.5 Trace elements with (a) rhenium R￣type cluster analysis spectrum;and (b) rare earth elements R￣type cluster analysis spectrum

表5 錢家店地區姚家組砂巖主量元素（wt.%）、微量元素（×10-6）和稀土元素（×10-6）分析結果Table 5 Chemical compositions of metasedimentary rocks from the Yaojia FormationQianjiadian area(major elements (%); trace elements (×10-6); rare earth elements (×10-6))

4 Re的成礦作用探討

前人通過對錢家店鈾礦床成因的深入研究，并與國內經典的層間氧化帶型砂巖鈾礦床（如伊犁砂巖型鈾礦床）相對比，錢家店地區鈾成礦作用尤其獨特，鈾礦化異常以及鈾礦體的形成與下白堊統的斷陷層的還原性流體、上白堊統坳陷層的辮狀河流相砂體、多期次活動的貫通式斷裂、后期形成的構造天窗以及層間氧化作用具有密切關系。本地區錸與鈾的表生地球化學性質具有相似性，同為氧化還原敏感元素，因此其表生地球化學行為在該區表現出與鈾成礦聚集作用的一致性，同樣經歷了錸預富集階段、上白堊統姚家組含礦主巖形成及沉積成礦階段、層間滲入氧化水動力主成礦階段、古近紀淺層氧化改造及熱活動錸疊加成礦階段、新近紀油氣擴散還原保礦階段5個階段。

4.1 錸預富集階段

作為錢家店地區物源區，松遼盆地南緣的燕山期造山帶廣泛發育放射性異常地質體，早期風化剝蝕出大量含鈾礦物的碎屑顆粒，致使姚家組地層鈾礦物的原始預富集。宮文杰等[36]系統歸納總結了松遼盆地各個蝕源區主要巖性的鈾含量值，結果顯示，南部燕山期造山帶侵入巖及噴出巖鈾含量較高，并且存在較多的地面鈾異常點、帶，存在鈾遷移現象。本次研究在總結前人資料的基礎上，采集并測試了蝕源區各類巖性Re 含量，結果表明，Re 與鈾在巖漿巖中含量相對較高，Re含量介于（0.4~1.3）×10-9，U含量介于（2.3~11.2）×10-6（圖6），顯著高于地殼中Re和U 的 平 均 含 量（分 別 為6.57×10-10和2.07×10-6）[37]，預富集均具強烈的母巖專屬性，中酸性巖漿巖為共同優質源巖。蝕源區富Re 的巖石為錢家店地區姚家組沉積提供了充足的物質來源，同時也為后期鈾礦的聚集奠定了堅實的基礎。

4.2 上白堊統姚家組含礦主巖形成及沉積成礦階段

晚白堊世坳陷演化階段，該區構造運動發生明顯變革，從強烈的伸展環境向弱伸展熱沉降拗陷轉化，進而在本區發育辮狀河沉積體系。沉積了一套以淺灰、灰白色為主的砂巖類，以泥礫巖為主的礫巖類，以淺灰色、深灰色及紫紅色為主的粉砂巖和泥巖類等有利的成礦砂體。此砂體受辮狀河沉積體系控制,其中的河道和心灘沉積砂體對成礦最為有利，并且在該區分布具有較大的范圍和規模[38]。姚家組沉積—成巖期，在下白堊統深部的還原性流體及上白堊統青山口、嫩江組暗色泥巖還原性壓榨水的共同作用下，姚家組原生灰色沉積砂巖發生了錸的初始富集，錸含量增高顯著，一般位于（0.055~0.133）×10-6之間，最高達0.218×10-6（表6）。局部地段已經達到了錸異常或錸礦化，然而總體錸品位依然較低。不同巖性中Re含量具明顯的差異，其中原生紅色砂巖和紅色泥巖中Re含量變化不大，都顯示出微弱含量特征；平均含量分別為0.032×10-6和0.045×10-6，而原生灰色砂巖及灰色泥巖中Re 含量均顯著富集，平均含量分別為0.084×10-6和0.315×10-6，表明沉積期氧化還原作用對Re 富集具有重要控制作用。

表6 錢家店地區姚家組不同原生巖石類型Re含量分析結果Table 6 Analysis results of Re content of different primary rock types in Qianjiadian area

同鈾一樣，還原性砂體的存在仍是砂巖型錸成礦的先決條件，然而與錸成礦相關的砂體類型較多，對于卷狀或板狀錸礦體而言，含礦砂體需要具備以下三方面條件，即：砂體上部和下部具備不透水隔檔層；砂體本身具有較好的泛連通性；另外，具能產生氧化還原作用的地球化學障也是不可缺少的條件。地層中還原性組分的富集與沉積過程有較大的關系，在砂質辮狀沉積環境中，尤其是心灘沉積，細碎屑物中常含有大量的有機質及還原性物質，其可隨著砂體在某些地段共同沉積，從而構成砂體的原生還原障。錸礦化主要產于砂巖中，姚家組中不同沉積旋回均見錸礦化異常顯示，且表現出與鈾礦化的一致性，表明了姚家組具強還原性的沉積期砂體對錸富集的重要作用（圖7）。

圖7 錢家店地區姚家組Re 礦及U 礦綜合柱狀圖Fig.7 Comprehensive bar chart of rhenium and uranium ore in Yaojia Formation, Qianjiadian area

4.3 層間氧化滲入水動力主成礦階段

晚白堊世末期，本區發生了構造反轉運動，伴隨著反轉的增強，剝蝕作用也更加強烈，姚家組目的層出露地表，便形成了姚家組剝蝕天窗。早期的同生斷裂復活，該區嫩江末期生油期與之相吻合，因此油氣等還原性流體沿著斷裂運移并擴散，從而廣泛的蝕變作用于姚家組砂體中，形成了具強還原能力和還原劑容量的灰色砂體，為后期的錸成礦作用提供了有利的砂體條件[6]。同時，剝蝕天窗的形成也改變了整體上水動力環境，形成了補—徑—排的水循環系統，因而也促進了含氧含錸水的滲入氧化作用，并在地球化學反應界面聚集沉淀形成錸礦體。位于過渡帶內的灰色砂巖Re 含量富集顯著，含量集中于（0.121~0.577）×10-6之間，最高達1.602×10-6（表7），除個別樣品只達到錸礦化級別外，其余均達到錸工業級別（地浸砂巖型鈾礦Re綜合利用標準）；后生紅色細砂巖中Re含量集中于（0.054~0.086）×10-6之間，最高達0.072×10-6，明顯高于原生紅色砂巖含量值；過渡帶內高Re值的灰色細砂巖、后生紅色細砂巖和黃色細砂巖的出現，為本地區曾經歷了較強烈的層間氧化富集作用提供了堅實的理論依據。另外，錢家店鈾礦床中不同鉆孔的Re元素與U元素含量變化關系反映出兩者在縱向上呈現較吻合的單峰態特征（圖8），U 與Re 含量起伏在鉆孔縱向上吻合性高，同樣表明Re 在本地區的富集相似于U，受層間氧化還原作用控制。

圖8 錢家店鈾礦床不同單井Re 與U 含量關系變異圖Fig.8 Variation of Re and U content in individual wells, Qianjiadian uranium deposit

表7 錢家店地區姚家組不同層間氧化帶巖石類型Re含量分析結果Table 7 Analysis results of Re content of rock types in different oxidation zones, Qianjiadian area

4.4 古近紀淺層氧化改造及熱活動錸疊加成礦階段

本區在嫩江期末反轉構造運動之后，也就是古近紀時期處于持續隆升狀態，因此缺失了古近系地層沉積。隆升剝蝕致使構造天窗規模擴大，同時也導致姚家組砂體中的含氧含錸水向地層深部持續的滲入[3]。因此早期姚家組富集的錸元素，開始持續遷移并在較強的還原地帶重新沉淀聚集，進而形成了更高的規模和品位的新錸礦體。與此同時，大量的輝綠巖脈沿斷裂帶上涌，并穿插于姚家組和嫩江組中較弱的巖性帶中，攜帶的高溫流體致使后期的成礦改造作用更加強烈，在局部地段形成了具巖漿熱液和建造水熱液雙重特點高品位錸礦體[30]。該階段的礦體主要分布于礦區的北部構造剝蝕天窗附近和西部的區域性斷裂附近，Re 和U 均呈現局部高度富集特點，Re 含量和U 含量分別集中于（0.56~4.4）×10-6和（530~1 062）×10-6之間，平均含量分別可達1.34×10-6和836×10-6。

4.5 新近紀油氣擴散還原保礦階段

新近紀本區構造運動以差異升降為主，并且具備斷塊活動特征。此期正是石油和天然氣成藏的破壞期，在受到強烈的伸展斷裂活動的背景下，油氣沿著斷裂運移并在周圍大量滲出，進而擴散到具高滲透率的沉積砂體，致使晚白堊世末期和古近紀時形成的錸礦體長期處于較強的還原環境，達到了對已形成的錸礦床的保護作用[39]。

5 結論

（1）錢家店鈾礦床砂巖鈾礦石中分散元素Re的含量高，已完全達到伴生礦綜合利用指標。

（2）Re 與Fe2+/Fe3+、Se、U 及有機碳相關性好，表明有較密切的共生關系；與稀土元素相關性極差，暗示了相異（相反）于稀土元素表生穩定的性質。

（3）錢家店地區錸礦床形成經歷了錸預富集階段、上白堊統姚家組含礦主巖形成及沉積成礦階段、層間滲入氧化水動力主成礦階段、古近紀淺層氧化改造及熱活動錸疊加成礦階段、新近紀油氣擴散還原保礦階段5個階段，這5個階段與該區鈾的空間分布具有很好的相似性。