唐公梁

田棟棟　王文旭　高尚

摘要：唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段鈾成礦與砂體的非均質性密切相關。砂體非均質性主要表現在平面和垂向上，其中砂體平面非均質性可以通過砂分散體系來表征，而垂向非均質性則可以通過隔擋層表征，在平面上鈾成礦主要分布于三角洲沉積體系河道邊緣一側，最佳成礦區則位于分流河道分流間灣背水面砂體的邊緣部位以及水流方向改變，且受側向氧化較弱的砂體一側和從無隔擋層到隔擋層突發區的河道砂體邊緣，隨著隔擋層數量和厚度的增加，鈾成礦幾率逐漸降低。在垂向上隔擋層的存在可以導致多個垂向序列單元、層間氧化帶和鈾礦卷頭的發育，泥巖隔擋層對流體方向的改變，使礦化的形成受多方向流體控制。鈾的成礦機理，一方面可能是砂體非均質性通過對成礦流體運移狀態的影響進而實現對鈾成礦的控制；另一方面與沉積環境相變導致還原性物質的增加有關。

關鍵詞：砂體非均質性；隔擋層

1. 平面非均質性與鈾礦化的關系

1.1 砂體平面非均質性

砂體非均質性可以表現在平面上，砂體平面非均質性是砂體走向改變和橫向相變的結果，它可以通過砂分散體系平面圖得以顯示和表述。

唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段砂體平面非均質性很突出。主要表現在兩個方面：其一是如圖1和圖2所示的砂體厚度或含砂率的變化，自西向東砂體厚度及含砂率基本呈增大趨勢，但中部變化較大，砂體厚度基本為50m～70m，局部小于30m或大于70m，含砂率基本為60%～80%，局部小于30%或大于90%；其二是砂體形態和走向的變化，工作區東部砂體呈北東——南西向，連續性好，形態穩定，而中部砂體基本呈北西——南東向，具有頻繁分岔性，形態變化較大，而鈾成礦恰恰與此相關。

1.1.1 砂體厚度（含砂率）與鈾成礦關系

從砂體的鈾成礦幾率來看，成礦砂體的最佳厚度是

50m～80m，其中60%～70%區間成礦幾率最高（圖3a）。成礦砂體的最佳含砂率值為60%～90%，其中65%～80%區間成礦幾率最高（圖3b）。鈾成礦平面圖也顯示出鈾成礦主要位于含砂率中等偏高的骨架砂體的邊緣部位（圖2）。

1.1.2 砂體形態和走向與鈾礦化的關系

鈾礦化形成與層間氧化帶有關，而層間氧化帶的發育受砂體形態的控制，該地區見兩個主干河道，分別位于工作區東部及中部。

工作區東部砂體呈北東——南西向展布，寬而厚，連續性好，均質性較強，有利于成礦流體的運移，因其位于大營鈾礦控礦主干河道的上游而遭受嚴重的層間氧化作用，在該地區未見鈾礦化。

該地區鈾礦化主要受中部河道的控制，砂體呈北西——南東向展布，窄而薄，具有頻繁分岔性，推測可能為曲流河三角洲沉積，其所形成的鈾礦化是不連續的，且賦存位置有兩種特點：一是賦存于分流間灣背水面砂體的邊緣部位；二是賦存于古水流方向改變且受側向氧化較弱的砂體一側。

如圖2所示，共見四個大的分流間灣（A、B、C、D），按照礦體的空間位置的不同，以及受不同分流間灣的影響平面上將其分為四部分（1、2、3、4）。含礦流體自北向南運移的過程中，首先在A處分流，其東部流體大量進入大營鈾礦控礦的主干河道Ⅰ號河道，由于流體方向的改變，A的東側邊緣部位受流體沖刷力減小，在此形成小范圍的灰色殘留，其邊緣部位見少量的鈾礦富集。Ⅰ號河道自北向南，流體對其西側具有較小的側向氧化，在其西側形成大范圍灰色殘留體；A的西側流體受B的影響，再次分流為自北向南和由西向東，從砂體形態上看，流體向東運移能力較強，由于流體向東運移方向大幅度的改變，速度減緩，B的北面一側為迎水面，沖刷力度較大，砂體遭受強烈氧化，A的南面為背水面一側，僅遭受較小的側向氧化，在A的東南部砂體形態再次改變為自北向南，在流體不飽和狀態下在A的背水面極易形成灰色殘留體，有利于鈾礦化的富集，且A的背水面前期河道發展階段見決口扇，其加大了富礦砂體灰色殘留體的寬度，有利于礦體規模的增大。B的東部砂體基本呈北東南西向，流體在下游向西偏移，加大對B西側邊緣砂體的氧化，在下游排泄通暢，流體不飽和狀態下，在流體上游北東部，以及流體東側形成灰色殘留，有利于鈾礦化富集。3號礦體的形成與1、2號相似，與砂體形態向南改變以及分流間灣C、D有關。

2. 垂向非均質性與鈾礦化的關系

2.1 砂體垂向非均質性

砂體非均質性也可以表現在垂向上，它是由沉積期原始水介質能量的周期性變化造成的，砂體中的泥巖隔擋層是描述垂向非均質性的關鍵。唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段泥巖隔擋層較為發育，如圖4、5為泥巖隔擋層數量及累計平面分布圖，其泥巖的數量及累計厚度變化比較大，最大數量可大于12個，最大累計厚度大于60m，與礦體平面分布圖對比發現，鈾礦化主要位于數量、累計厚度相對較小或者其變化的突發部位；泥巖隔擋層在垂向上將砂體分為了多個成礦單元，該地段在不同單元中見鈾礦化富集，均為灰色殘留體控礦。泥巖隔擋層對流體的阻礙作用，改變了流體的方向以及推行距離，在局部形成灰色殘留體，多方向的氧化使成礦相對復雜，但有利于局部礦體規模的增大。

2.1.1 隔擋層數量及厚度與鈾成礦關系

經數理統計發現，該地區泥巖隔擋層數量在2個時成礦幾率最高，大于2個時隨著隔擋層數量的增加成礦幾率不斷減小，當泥巖隔擋層數量大于10個時未見工業鈾礦化。泥巖隔擋層的厚度在5m～10m時成礦幾率最高，大于5m時隨著厚度的增加，成礦幾率不斷減小，當厚度大于45m時，未見鈾礦化的富集（如圖6a、6b）。該特點與鈾礦化主要產于分流間灣的邊緣部位相吻合。

2.1.2 隔擋層的垂向分流作用

泥巖隔擋層在垂向上將砂體分為多個流體單元，從而形成多個層間氧化帶和鈾礦體。

唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段中多見泥巖隔擋層，該地區為三角洲相沉積，砂體的形態、厚度以及隔擋層的厚度、寬度均具有多變性，平面上的多方向流體單元在垂向上又被分為多個不同垂向流體單元，在不同地區受泥巖影響作用也不盡相同，因此礦化的富集可能受單個或多個不同方向流體單元的控制，礦化的形成相對復雜。

如圖7，B0號勘探線剖面圖，在工作區北部直羅組上亞段砂體中見一層相對穩定的泥巖隔擋層，在隔擋層上下部均見鈾礦化富集，其中上部砂體中鈾礦化主要富集于鉆孔ZKB0-127附近，在該層的東部見氧化帶，其在ZKB0-15與ZKB0-63之間逐漸尖滅，在鉆孔0-63中僅見少量的鈾礦化異常，因此該層東部氧化帶在該剖面中對西部鈾礦化無控礦作用，結合砂體的平面分布圖分析可知，該礦化的形成可能受南西——北東的流體向北西方向的側向氧化作用有關，而該層東部氧化帶是該層控礦流體在該剖面中的反應。其下部砂體中礦化主要產于鉆孔ZKB0-15以及ZKQ51-28中。

氧化帶具有厚度較薄，主要產于砂體的上部的特點，在ZKB0-15東部逐漸加厚，在ZKB0-32中該層砂體基本全部氧化，鈾礦化主要由該條氧化帶控制，結合砂體平面圖分析氧化流體方向應該為南西——北東向，該流體為Ⅱ號流體的分流。因Ⅱ號流體在分流間灣B的東部向南轉移，該流體與主干流體方向基本呈反向。因此，其為不飽和支流，此情況下流體主要靠近砂體的上部運移，在其下游隔擋層發育部位可能形成局部流體飽和。因此，越靠近北部及東部氧化帶可能更為發育，而鈾礦化經多期次富集將富集于流體飽和部位的砂體邊緣。因此，該層鈾礦化主要富集于鉆孔ZKB0-15以及ZKQ51-28中。

在工作區南部泥巖隔擋層多以透鏡體產出，所形成的鈾礦化也具有多方向流體控礦特點，在T95號剖面中共見4條礦帶，結合平面圖分析知，ZKT95-8中部泥巖將北東——南西向的氧化分為上下部兩個單元，其對4條礦體均有控礦作用，在鉆孔ZKT95-7中見自北西向南東的氧化，在ZKT95-0附近逐漸尖滅，多方向氧化在殘留體附近有利于礦體規模增大，結合B0號勘探線對比發現，氧化帶在泥巖隔擋層較發育部位砂體遭受氧化越強，可能與泥巖隔擋層對流體方向的改變有關，在隔擋層的頂部及底部更易成礦，與泥巖中還原性物質的增加有關（圖8）。

3. 總結

唐公梁——大營西段處于大營鈾礦上游，可能為三角洲相沉積，砂體非均質性較強，其對流體運移狀態改變，致使局部形成灰色殘留富集成礦，從平面看，鈾礦化具有不連續性，基本產于分流間灣背水面砂體的邊緣部位及古水流方向改變，且受側向氧化較弱砂體一側。在垂向上泥巖隔擋層將砂體分為多個流體單元，因砂體形態、厚度及泥巖隔擋層寬度、厚度的多變性，礦體形成受多方向氧化控礦作用，所以相變導致還原物質的增加，在泥巖頂底板附近更易形成鈾礦化。

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