郝 欣

塔里木盆地新構(gòu)造運動對砂巖型鈾礦成礦的影響

郝 欣

（西北大學(xué)，陜西 西安 710069）

塔里木盆地被快速隆升的昆侖山與天山所夾持，新構(gòu)造運動強烈。盆內(nèi)砂巖型鈾礦成礦于新構(gòu)造運動初始時期，后期主要為保礦階段。新構(gòu)造運動對塔里木盆地砂巖型鈾礦的影響主要表現(xiàn)在三個方面：一是天山隆升，蝕源區(qū)形成；二是地層掀斜形成有利構(gòu)造斜坡帶，促進水巖反應(yīng)還原鈾成礦；三是構(gòu)造活化導(dǎo)致油氣耗散，為成礦保礦提供還原環(huán)境。

砂巖型鈾礦；塔里木盆地；新構(gòu)造運動；成礦；保礦

塔里木盆地是我國已探明的大型產(chǎn)鈾沉積盆地之一，目前已在喀什凹陷發(fā)現(xiàn)了巴什布拉克鈾礦床和日達里克鈾礦床等大中型砂巖型鈾礦床。塔里木盆地受新構(gòu)造運動控制作用強烈，砂巖型鈾礦床作為一種新生代后生沉積型礦床，新構(gòu)造運動對其亦具有深遠的影響。本文主要從塔里木盆地新構(gòu)造運動入手，在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合砂巖型鈾礦的成礦構(gòu)造特點，分析新構(gòu)造運動對塔里木盆地砂巖型鈾礦成礦的影響。

1 塔里木盆地新構(gòu)造運動特征

塔里木盆地是我國最大的內(nèi)陸盆地，是一個由古生界克拉通盆地和中、新生界前陸盆地組成的大型疊合復(fù)合盆地，具有古老陸殼基底和多次沉降隆升的復(fù)雜構(gòu)造演化史，地處青藏高原與天山之間，被強烈隆升的昆侖山與天山所夾持，盆地遭受強烈的擠壓作用[1]。其形成演化以來經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動以及多期盆地改造，是多期次改造盆地疊加的產(chǎn)物[2]，使塔里木盆地形成了三隆四坳的構(gòu)造格局（圖1），并在盆地周緣和內(nèi)部形成了大量復(fù)雜的褶皺和斷裂構(gòu)造。其中喀什凹陷是西南坳陷內(nèi)的一個二級構(gòu)造單元。

前人根據(jù)區(qū)域性不整合標志以及盆地演化特征主要將塔里木盆地的新構(gòu)造演化主要分為四幕：I幕中新世-上新世，新構(gòu)造運動初始階段，周緣山地開始隆升，區(qū)域構(gòu)造運動相對較弱；II幕上新世-早更新世，山地迅速隆升，昆侖山、天山被抬升到相當?shù)母叨?，盆地強烈下陷；III幕早更新世-晚更新世，西域組(Q1x)以角度不整合快速沉積于阿圖什組(N2a)之上，周緣山系活動最強烈；IV幕晚更新世以來，山地繼續(xù)抬升但規(guī)模較小，斷裂構(gòu)造活動頻繁，盆地持續(xù)下沉。

圖1 塔里木盆地構(gòu)造格局

2 天山蝕源區(qū)

塔里木盆地砂巖型鈾礦床主要位于盆地北部，因此其形成演化很大程度上受南天山構(gòu)造演化的影響。新構(gòu)造運動以來，天山不斷隆升，因其巖漿巖鈾含量較高而成為中國西北部沉積盆地的主要蝕源區(qū)，例如南天山片麻巖和凝灰?guī)r鈾的質(zhì)量分數(shù)可以達到4×10-6以上[3]。

對于天山隆升時代研究已有大量相關(guān)數(shù)據(jù)，總體上認為新構(gòu)造時期天山存在75-60 Ma，50-40 Ma，30-15 Ma三個快速隆升時段，其中漸新世-中新世的隆升最為明顯[4]。據(jù)前人資料，位于喀什凹陷內(nèi)部的巴什布拉克鈾礦成礦年齡分為三個時間段，即144-76 Ma、17-8.4 Ma、2.5 Ma[5, 6]，因此塔里木盆地砂巖型鈾礦新構(gòu)造時期成礦最主要在第I幕時，此時天山已經(jīng)隆升到相當高度，成礦年齡可與隆升時段相比較，并且成礦一般在隆升間歇期，此時區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動相對穩(wěn)定，天山處于夷平狀態(tài)，鈾源不斷向目的層供給，為疊加成礦期[7]。

3 構(gòu)造斜坡帶

天山的快速隆升事件對塔里木盆地造成了深刻的影響，在天山上升的同時塔里木盆地北部向天山造山帶發(fā)生俯沖，在山前引起強烈下陷，例如庫車坳陷，并使山前中生代地層掀斜抬升，在塔里木盆地北部形成構(gòu)造斜坡帶[8]。砂巖型鈾礦床的成礦過程本質(zhì)上是含氧含鈾地下水的還原過程，構(gòu)造斜坡帶為有利成礦構(gòu)造，有利于水巖反應(yīng)充分進行，巴什布拉克礦床以及日達里克礦床均位于坳陷內(nèi)的構(gòu)造斜坡帶上。

4 油氣耗散

砂巖型鈾礦的成礦機理離不開還原作用，前人研究發(fā)現(xiàn)，巴什布拉克礦床和日達里克礦床均發(fā)現(xiàn)了油氣浸入現(xiàn)象[9,10]，區(qū)內(nèi)鈾礦化主要發(fā)生在油氣大規(guī)模侵入之后，油氣是成礦的重要還原劑[6]。

邊緣抬起、傾向中心并向中心推進的構(gòu)造斜坡帶一方面有利于含氧含鈾水遷移，另一方面亦使油氣由中心向邊緣運移，油氣運移過程中還原含鈾流體然后卸載成礦，盆內(nèi)砂巖型鈾礦床便分布在盆地北緣，并且在喀什凹陷和庫車坳陷內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量油氣田（圖2）[11, 12]。

圖2 西南坳陷與庫車坳陷油氣分布圖[12, 13]

復(fù)雜的構(gòu)造活動使塔里木盆地早期油氣藏圈閉被破壞，并形成大量褶皺斷裂構(gòu)造，油氣沿斷裂耗散，為成礦提供了有利的還原環(huán)境，將流體中的溶解鈾還原沉淀成礦[13]。張有瑜等[14]研究阿克莫木氣田阿克1井砂巖的自生伊利石年齡為22.60-18.79 Ma，說明早在漸新世開始便可能有古油氣運移或古油藏形成，這與第二期成礦年齡17-8.4 Ma基本吻合。油氣早在漸新世就開始耗散，在成礦主時期第I幕時為主要的成礦還原劑，后期油氣持續(xù)耗散，為成礦創(chuàng)造還原環(huán)境，主要起保礦作用，為后期保礦期。

5 結(jié) 論

（1）塔里木盆地砂巖型鈾礦新構(gòu)造時期成礦最主要在第I幕時，并且成礦一般在天山隆升間歇期，油氣為重要還原劑，為疊加成礦期；第II-IV幕新構(gòu)造運動加劇油氣耗散，為成礦創(chuàng)造還原環(huán)境，主要起保礦作用，為后期保礦期。

（2）新構(gòu)造運動對塔里木盆地砂巖型鈾礦的影響主要表現(xiàn)在三個方面：一是形成天山蝕源區(qū)形成；二是形成構(gòu)造斜坡帶，促進含鈾水巖反應(yīng)；三是油氣耗散還原成礦、保礦。

[1] 王躍，董光榮. 新構(gòu)造運動在塔里木盆地演化中作用[J].地質(zhì)論評，1992，38（5）:426-430

[2] 湯良杰. 塔里木盆地構(gòu)造演化與構(gòu)造樣式[J].地球科學(xué)，1994，19（6）:32-44.

[3] 李盛富. 喀什凹陷北緣侏羅系沉積特征及其含鈾性[J].世界核地質(zhì)科學(xué)，2007，24（1）:1-6.

[4] 孫岳，陳正樂，王永，等. 天山山脈中新生代差異隆升及其機制探討[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2016，40（2）:335-343.

[5] 李細根，李曉紅，王國榮，等.新疆烏恰縣巴什布拉克鈾礦床礦化特征及成因初探[C].全國地質(zhì)力學(xué)學(xué)術(shù)研討會，2006.

[6] 劉章月，董文明，蔡根慶. 新疆喀什凹陷巴什布拉克地區(qū)油氣特征及其與鈾成礦關(guān)系[J].礦床地質(zhì)，2012，31（s）:209-210.

[7] 楊樹鋒，陳漢林，程曉敢，等. 南天山新生代隆升和去頂作用過程[J].南京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，39（1）:9-16.

[8] 劉剛，王國榮，阿種明，等. 塔里木盆地北部新生代構(gòu)造演化與鈾成礦作用[J].新疆地質(zhì)，2010，28（1）:95-98.

[9] 李盛富，曾耀明. 喀什凹陷構(gòu)造演化與砂巖型鈾成礦關(guān)系[J].新疆地質(zhì)，2007，25（3）:302-306.

[10] 阿種明，羅星剛，張廣輝，等. 塔里木盆地庫車坳陷南部日達里克鈾礦床成因探討[C].天山地質(zhì)礦產(chǎn)資源學(xué)術(shù)討論會，2008.

[11] 莊紅紅，毛自強，張濤，等. 塔里木盆地庫車坳陷砂巖型鈾礦成礦潛力分析[J]. 西安科技大學(xué)學(xué)報，2015，35（3）:84-90.

[12] 錢玲，盧玉紅，黃龍藏，等. 塔里木盆地喀什凹陷克拉托天然氣來源分析及聚氣特征[J]. 地質(zhì)科學(xué)，2007，42（2）:253-266.

[13] 湯超，司馬獻章，朱強，等. 沉積盆地油氣與砂巖型鈾礦成礦關(guān)系研究[J]. 地質(zhì)找礦論叢，2017，32（2）:286-294.

[14] 張有瑜，Zwingmann H，Todd A，等. 塔里木盆地典型砂巖油氣儲層自生伊利石K-Ar同位素測年研究與成藏年代探討[J]. 地學(xué)前緣，2004，11（4）:637-648.

Influence of Neotectonics on the Mineralization of Sandstone-type Uranium Deposits in the Tarim Basin

（Northwest University, Shaanxi Xi’an 710069, China）

Tarim basin is located between the rapidly rising Kunlun Mountain and Tianshan Mountain, having strong neotectonics. The uranium mineralization of sandstone-type uranium deposits in this basin occurred during the initial period of neotectonics, and itwas mainly ore-preserving stage in the later period. The impact of the neotectonics on the sandstone-type uranium deposits in Tarim basin was mainly manifested in three aspects: first, the Tianshan Mountains uplifted, and then uranium source area formed; second, tilting strata formed structural slope, which promoted water-rock reaction and uranium mineralization; third, tectonic activation led to hydrocarbon migration, providing a reducing environment for mineralization and ore-preserving.

sandstone-type uranium deposits; Tarim basin; tectonics; mineralization; ore-preserving

2019-11-11

郝欣（1995-），女，在讀碩士，陜西省西安市人，2017年畢業(yè)于西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)專業(yè)，研究方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)。

TD11

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1004-0935（2020）02-0170-03