砂巖型鈾礦化的巖相古地理條件探究

□ 彭小華

砂巖型鈾礦床是世界上分布最廣的鈾礦床類型，具有極大的工業意義，也是我國重要的工業鈾礦化類型。筆者多年參加砂巖型鈾礦的勘探工作，認識到尋找砂巖型鈾礦首先是要弄清楚該地區是否具有砂巖型鈾礦發育的有利控礦因素。其中巖相古地理與砂巖型鈾礦化的關系密切。

一、河流相

(一)河流相。對于某些特殊環境下沉積的巖層來說，由于其特有的結構構造及成分上的特點，使得它在后生作用階段對成礦非常有利。河流的沉積與河流形態相關，河流按形態可分為辮狀河、曲流河、網狀河和平直河，礦化多分布于辮狀河所形成的巖層中。

蛇曲河及網狀河的沉積物都是由河床沉積和河漫沉積形成的，兩者形成的水動力條件和分布空間位置不同，沉積物的結構構造特點也不同。河流沉積，由于水動力較強，雜基含量較小，結構以顆粒支撐為主，透水性好，但由于河床范圍、形態、水動力特征及河流改道等許多因素，河床砂礫巖在橫剖面上均呈各種不同。

大小的透鏡體，這些砂礫巖透鏡體常常是含鈾地下水的良好通道和礦質沉淀場所。河漫沉積巖石孔隙度小，相對不透水，有時還含有較多細小的有機質碎屑;河漫沉積巖層的存在將使含鈾地下水局限富集于一定的地段而不至于流散，有利于成礦物質的積累和保存。

河床沉積與河漫沉積的過渡帶是孔隙度和滲透性急劇變化，因而也是地下水流速急劇變化的地帶，有時也是氧化還原的過渡帶，工業礦化常產于其中。

河床沉積中，最有利于礦化的位置是河床變寬、拐彎(邊灘)、分支處(心灘)，這些地段是河流流速和流向變化的地段。流速變慢和流向變化，勢必促成各種碎屑，包括有機質碎屑的沉積，形成心灘或邊灘。

河流相除上述河床相及河漫灘相以外，還可分為以下兩個亞相:

沖積扇沉積相:山間河流出口處形成的扇形沉積物，是河流沉積的一種特殊的組合模式，主要由網狀河呈放射狀順坡沉積而成，既有河床沉積也有泛濫平原沉積。由扇頂至扇尾沉積物顆粒越來越細，以扇中部位對成礦最為有利。典型實例如，格蘭茨礦帶、尤拉萬礦帶。

沖積平原相:比較大的河流在入海口長期堆積形成平原，這種平原上的局部沉積層也同樣有利于砂巖型鈾礦床的形成，如美國得克薩斯海岸平原的鈾礦化就屬于這種類型。

河流沉積特點:一般都由河道沉積和洪泛沉積兩部分構成。一是河道沉積，水動力較強，雜基含量少，結構以顆粒支撐為主，透水性好，巖性以粗碎屑的砂礫巖、砂巖為主。辮狀河砂體存在較好的連通性、滲透性和成層性;曲流河沉積砂體彼此孤立，連通性、滲透性及成層性均較差。二是洪泛沉積，水動力弱，主要沉積一套細碎屑的粉砂或泥，孔隙度小，滲透性差，相對不透水，有時還含有較多細小的有機質碎屑;洪泛沉積巖層的存在將使含鈾地下水局限富集于一定的地段而不至于流散(具隔水層的作用)，有利于成礦物質的積聚和保存。

(二)河流相沉積的含鈾特點。河水的鈾含量普遍較低，河水中鈾含量變化范圍為(0．01～30)×10－6g/L，且隨氣候條件變化而異。河流水淺流急，流通性好。沉積速度快，表層沉積物經受“陸解”作用的時間短，在成巖早期以至整個成巖過程中均難以形成大規模高品位的鈾礦化;絕大多數河流相地層的鈾背景值不高，平均鈾含量較低，只有在少數局部環境中，在成巖作用的影響下，可能形成一些稍高品位的鈾富集。

河流相沉積砂體的特征對含鈾成礦溶液的遷移、儲存以及鈾的沉淀和富集都有重要的影響，但這種影響不是在沉積階段，而是在成巖階段，特別是在后生階段發生的。沉積階段主要處于氧化環境、水中鈾含量低，不利于鈾的沉淀。在成巖階段，在脫硫細菌和有機質作用下，不僅可使成巖階段沉淀的鈾含量重新活化轉移，而且可從外部帶入大量鈾而在有利砂體中富集成礦。

二、濱湖三角洲(包括辯狀三角洲)

在面積較大的湖泊的河流入口處附近，大量的碎屑物迅速堆積，往往形成三角洲。在三角洲的形成過程中，河流帶來豐富的有機質，并且迅速沉積和埋藏進而在成巖作用過程中形成各種還原性氣體，造成有利于鈾沉淀的還原環境，可使鈾得到初步富集。三角洲中良好的砂巖、泥巖互層結構或透鏡結構，有利于地下水的匯集和礦化的形成，礦化主要產在砂巖中，如我國412鈾礦床(衡陽盆地)就產在一個大型紅層盆地東北部的濱湖三角洲相地層中。

三、濱海三角洲

濱海三角洲有多種形成，有的以河流作用為主，有的以海浪作用為主，而有的則以潮汐作用為主。在整個三角洲范圍內，沉積環境復雜多變，巖性巖相多種多樣，海陸沉積交替穿插，其中某些部分富含有機質，并發育有與泥巖互層的透鏡狀砂巖體。從巖性組合特點和有機質分布情況來看，以河流作用為主的三角洲對鈾成礦較為有利。

三角洲可分出三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲三部分，各部分沉積特點及巖性組合相對各異。僅從與成礦關系考慮，三角洲平原上的分流河床沉積物對鈾成礦較為有利 。在三角洲平原上有分流河床沉積、天然堤沉積、缺口扇沉積以及牛軛湖、沼澤湖泊、支流間海灣沉積等，除河床沉積主要為砂巖外，其他多屬粉砂巖、泥巖、泥炭和煤層。另外兩部分對礦化影響較差，典型實例如尼日爾的某鈾礦床。

四、結語

砂巖型鈾礦化受多種控礦因素的制約，如大地構造背景、產鈾盆地條件、古氣候條件、水文地質條件、層間氧化與潛水氧化、斷裂構造條件、鈾源條件等，巖相古地理條件只是主要有利條件之一，分析一個地區的砂巖型鈾礦化要綜合各方面的因素，才能準確合理解釋該地區砂巖鈾礦化的成礦條件和成礦規律，為下一步找礦提供線索。

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