新疆庫拜盆地北緣砂巖型鈾礦成礦條件淺析

王俊輝

（新疆維吾爾自治區煤田地質局，新疆烏魯木齊 830000）

研究區位于新疆庫拜盆地北緣，處于天山山前地帶，北為天山褶皺帶，南為塔北隆起，是繼三疊紀之后發展起來的山前坳陷盆地。大地構造屬于塔里木盆地北緣庫車山前坳陷帶，呈東西向展布，南界在秋里塔格復背斜以南，北界為天山南部山麓之北布古魯斷裂，盆地基底總體呈北高南低之勢。行政區劃分屬阿克蘇地區的庫車縣、拜城縣、溫宿縣，巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣。

1 研究區構造特征

庫車山前坳陷是在海西期褶皺基地上發展起來的中新生代盆地，由于受燕山期和喜馬拉雅期的構造運動影響，盆地內部中新生代地層全部發生褶皺，形成了一系列的線狀褶皺帶，組成盆地內部的基本構造輪廓。盆地由北向南可劃分為三個次級構造單元：庫車坳陷南北均為大斷裂控制，坳陷中部的喀拉玉爾滾大斷裂將坳陷分為烏什凹陷和拜城凹陷。拜城凹陷以北為北部背斜帶，南為南部背斜帶。三個構造帶形態自北而南由緊密狀到寬緩狀，并呈臺階狀向南降落。煤田出露僅為北部背斜帶，其余部分均為中新生界蓋層掩蓋。北部背斜帶，中段拜城一帶為單斜層，傾角中等向南傾。其東西部背斜為緊密線型褶皺，兩翼不對稱，北陡南緩，局部地段發生倒轉。后期逆斷層對背斜帶破壞較大。

（1）北部單斜帶

處于盆地北緣，總體為一呈東西向展布的陡傾單斜構造，西起烏什坡凹，東至庫車河上游以東；由三疊、侏羅、白堊及第三系地層組成，是中新生代地層發育最全的構造區，其中包括了13 個軸向近東西向的小背斜，由于基底斷裂呈階梯狀錯動，造成了地層的陡傾產狀和局部地段的復雜褶曲，地層產狀較陡，傾角一般均在25度以上。

（2）拜城凹陷帶

主要為新生代強烈凹陷，第四系厚度在200米以上最深達900米以上，中生界和第三系深埋底下。

圖1 研究區位置及構造略圖

（3）秋立塔格凸起

包括秋立塔格復背斜和南部平緩斜坡帶。主要為新生界組成的復背斜，多呈箱狀，褶皺強烈，斷裂發育，為新構造運動強烈造山區。南部平緩斜坡帶為中新生界產狀平緩向南傾的單傾構造，中生界深埋底下，第四系厚度一般小于100 米，上新統厚達數千米。

2 研究區地層特征

庫車坳陷侏羅系發育良好，為一套陸相含煤碎屑巖沉積建造，可分為中、下部的煤系地層和上部的雜色碎屑沉積兩部分，與下伏三疊系整合接觸。

（1）中下侏羅統阿合組（J1a）、陽霞組（J1y）

阿合組和陽霞組整合接觸，地層主要出露在庫拜盆地北部斜坡，為一套河流沼澤相的暗色碎屑沉積建造，粒度較粗，具有高還原能和良好的砂泥比，地層中泥—砂—泥結構發育良好。阿合組巖性為灰色粗砂巖與礫狀砂巖夾泥巖，粒序韻律明顯，見有大型斜層理、交錯層理，具河流相沉積特征；單層砂體厚度10—30 米，膠結疏松，砂巖中鈾含量偏低，該組巖層厚度200—300 米。陽霞組巖性主要為灰白色、黃灰色粗砂巖與灰綠色細粉砂巖、灰黑色泥巖、炭質泥巖及煤層組成正韻律沉積結構，局部夾細礫巖及含礫粗砂巖，具河流沼澤相沉積特征，黃灰色砂巖層單層厚度為30米，中夾薄層炭質泥巖及煤線，砂體膠結疏松，地層厚度200—400米。

（2）白堊系下統(K1)

廣泛出露于庫拜盆地北部斜坡一帶，為一套辮狀河相的沉積建造，巖性主要為礫巖、砂巖，存在大規模的后生還原作用，使巖石的地球化學面貌有所改觀，成為灰綠色層與紅色層的互層狀。下白堊統的砂巖、砂礫巖中不含鹽或鈣質，膠結疏松，滲透性好。

（3）新近系上新統（N2）

庫拜盆地北部到南部，上新統地層沉積相可分為沖積扇相—河流相（辮狀河相）—濱淺湖相。為一套細砂巖、泥質砂巖、砂質泥巖、泥巖互層的湖泊相沉積，以灰色砂巖與紅色泥質巖呈薄層狀互層為特征。從北部到南部，上新統地層粒度變細，砂巖層數增多，單層厚度變小，泥質層增多變厚，反映出水動力和物源方向由北而南。區域上的日達里克鈾礦床就產于河流相帶內。

3 成礦條件分析

（1）鈾源條件

研究區中新生代地層沉積物主要來自北部的天山山區，部分來自塔北古隆起。鈾源層(體)主要有古元古界綠片巖、下二疊統火山巖及凝灰巖和海西中、晚期花崗巖體，是附近礦床中鈾的實際來源，可為區域層間氧化帶砂巖型鈾礦床提供鈾源。研究區花崗巖和凝灰巖是鈾礦床形成的源巖之一，而且目前可能正在為近代地下水提供鈾。

（2）構造及水動力條件

庫拜盆地基底斷裂構造活動具多期與長期性，沉積期控制了庫拜盆地巖相展布特征，沉積期后構造活動不僅是下部地層中還原氣體上升的通道，而且也形成了地下水局部補—徑—排系統，對鈾成礦有利。

（3）古地理及古氣候條件

庫拜盆地北緣主要的含鈾礦化層為中下侏羅統，該地層為河流（辮狀河—曲流河）相、河湖相、沼澤相砂巖泥巖建造，形成期為溫暖潮濕氣候帶與熱帶—亞熱帶濕潤氣候帶的過渡期，為主要成煤期的還原環境。有利于形成富含有機質及黃鐵礦等高還原容量的砂體；晚侏羅世～早白堊世早期的抬升運動，使庫拜盆地北緣的中下侏羅系隆起長期暴露地表并遭受風化剝蝕，古氣候由潮濕轉變為炎熱—干旱時期，有利于鈾的活化，對層間氧化帶成礦非常有利。

（4）地層巖性巖相條件

庫拜盆地北緣的主要含礦層侏羅系中下統地層與塔里其克組、克孜努爾組形成完好的（煤）泥—砂—泥(煤)結構，是鈾成礦的有利地層結構和層位條件，該層砂體形態與沉積相一致，厚度適中，粒度中—粗粒，固結程度低，滲透性較好，砂體中富含炭化植物碎片和黃鐵礦，是層間氧化帶形成和鈾沉淀富集的有利場所。

4 區域鈾礦成礦規律

庫拜盆地西緣有薩瓦甫齊中型鈾礦床，盆地南緣有日達里克鈾礦床，區域鈾成礦基礎顯示良好，近年的煤田地質勘查在盆地東緣的陽霞凹陷內發現有高強度的自然伽馬異常，已查證為砂巖型鈾礦床，砂巖型鈾礦體賦存于含礦砂體內或砂巖與泥巖界面靠近泥巖的砂體中。北部單斜帶的含煤地層為成礦的有利地區，找礦目的層為中下侏羅統；秋立塔格凸起南部斜坡帶預測為鈾成礦有利的構造斜坡帶，找礦目的層主要為上新統上部層位。有進一步發現中小型鈾礦床的潛力。