熊世榮，安國(guó)堡

四川盆地北部砂巖型鈾礦床成礦物質(zhì)來(lái)源和成礦模式

熊世榮，安國(guó)堡

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，四川 德陽(yáng) 618000）

為了更好的指導(dǎo)四川盆地北部砂巖型鈾礦床勘查和戰(zhàn)略選區(qū)工作，本文以砂巖型鈾礦成礦理論為指導(dǎo)，通過(guò)查明鈾源體和鈾源層及其分布特征，分析了鈾成礦物質(zhì)來(lái)源，探討了礦床形成過(guò)程，初步建立了鈾成礦模式。研究表明：①區(qū)域內(nèi)鈾含量最高的地層是鐵船山組，其次是郭家壩組、龍馬溪組和大隆組；②含礦主巖物源分析表明蒼溪組沉積碎屑來(lái)自米倉(cāng)山和龍門山兩大蝕源區(qū)；③蝕源區(qū)含鈾巖石在地表風(fēng)化解體過(guò)程中，巖石中的鈾被釋放出來(lái)，進(jìn)入地下水形成含鈾溶液，含鈾溶液在蒼溪組砂巖層中流動(dòng)，在碳質(zhì)和黃鐵礦發(fā)育的沼澤和停滯水還原環(huán)境，鈾發(fā)生沉淀并能夠保存形成鈾礦體。

砂巖型鈾礦；鈾源巖；成礦模式；四川盆地北部

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于上揚(yáng)子陸塊西北邊緣，西北部、北部和中南部分別位于龍門山逆沖推覆帶、米倉(cāng)山基底逆沖帶和四川陸內(nèi)前陸盆地3個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)（圖1）。

圖1 四川盆地北部構(gòu)造綱要圖（底圖據(jù)李勇等，2011）

龍門山逆沖推覆帶在西北角斜穿研究區(qū)。在研究區(qū)西北鄰區(qū)，平武縣東南古城與南壩附近，NE向青溪大斷裂與南壩大斷裂斜穿兩地，其間為龍門山后山帶。其中占主導(dǎo)地位的構(gòu)造是北東向轎子頂復(fù)背斜。復(fù)背斜核部由中元古界通木梁群和晉寧期基性—中酸性侵入巖組成基底，為島弧環(huán)境產(chǎn)物；兩翼及周緣震旦—寒武系不整合覆于基底之上，形狀如圈閉狀短軸背斜，為穩(wěn)定陸緣沉積殘余。

區(qū)域上大致以廣元-旺蒼-南江-萬(wàn)源一線為界，北部為米倉(cāng)山基底逆沖帶（Pt2-T2），南部為四川前陸盆地（T3-K1）（李巖峰等，2008；李雙建等，2018）。米倉(cāng)山基底逆沖帶由米倉(cāng)山古島弧和旺蒼-南江陸棚２個(gè)四級(jí)單元組成。前者由火地埡群變質(zhì)碳酸鹽巖、火山碎屑巖、板巖以及晉寧—南華期侵入巖組合，為島弧環(huán)境產(chǎn)物；后者主要發(fā)育南華紀(jì)后造山裂谷環(huán)境形成的中酸性火山巖建造鐵船山組，以及震旦紀(jì)－中三疊世被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境形成的淺海-濱海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。

四川前陸盆地在川北地區(qū)包括川北坳陷和川中隆起2個(gè)四級(jí)構(gòu)造單元。川北坳陷為晚三疊世－早白堊世前陸盆地沉積，以地表大面積分布白堊紀(jì)河流相砂礫巖-砂泥巖建造為特征；川中隆起包括梓潼蒼溪前陸斜坡鼻狀構(gòu)造帶和儀隴-平昌前陸斜坡平緩構(gòu)造帶。

1.2 地層

根據(jù)四川省區(qū)域地質(zhì)志、四川省巖石地層、1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告（平武幅、廣元幅、南江幅、鎮(zhèn)巴幅、閬中幅）等區(qū)域地質(zhì)資料，參考公開(kāi)發(fā)表的相關(guān)論文文獻(xiàn)，綜合本隊(duì)內(nèi)部資料，梳理出研究區(qū)及其西北鄰區(qū)出露地層見(jiàn)表1。

表1 四川盆地北部地層系統(tǒng)表

1.3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖主要分布在盆地北緣米倉(cāng)山基底逆沖帶和盆地西北鄰區(qū)龍門后山基底推覆帶。

米倉(cāng)山基底逆沖帶火山巖主要存在于鐵船山組中，少量分布在上兩組中。侵入巖呈巖基、巖株、巖脈狀侵入于火地埡群，沉積不整合于震旦系之下，侵入時(shí)代730～950Ma，為青白口（晉寧）期—南華期。巖石類型復(fù)雜，為同源多期次侵入產(chǎn)物。晉寧三期為花崗巖類侵入巖，主要有花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖、堿性花崗巖、花崗斑巖等。

龍門山逆沖推覆帶火山巖主要存在于通木梁群中。通木梁群呈NE-SW向延伸，構(gòu)造上出露在青川轎子頂復(fù)背斜核部，不整合或假整合于震旦系之下。通木梁群下部和中部為云母石英片巖、中性火山熔巖、火山碎屑巖夾基性和酸性火山熔巖，上部為酸性火山熔巖、火山碎屑巖與中性火山碎屑巖不等厚互層。侵入巖主要為轎子頂斜長(zhǎng)花崗巖體，為晉寧三期酸性侵入巖，呈NE-SW向巖基侵入于轎子頂復(fù)背斜核部通木梁群中。

1.4 區(qū)域鈾礦化

川北地區(qū)鈾礦化工業(yè)類型主要為砂巖型，其次為火山巖型、鋁土頁(yè)巖-炭質(zhì)頁(yè)巖型和炭硅板巖型。按成因類型劃分，砂巖型鈾礦化屬淺成中低溫?zé)嵋盒?，火山巖型屬火山熱液型，鋁土頁(yè)巖-炭質(zhì)頁(yè)巖型屬沉積型，炭硅板巖型屬沉積變質(zhì)型。鈾礦床規(guī)模，除砂巖型鈾礦床達(dá)到中型外，其它3類均為礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)。砂巖型鈾礦化分布于前陸盆地北部川北坳陷和川中隆起2個(gè)構(gòu)造單元內(nèi)，火山巖型和鋁土頁(yè)巖-炭質(zhì)頁(yè)巖型分布于米倉(cāng)山基底逆沖帶，炭硅板巖型產(chǎn)于龍門山逆沖推覆帶。

2 各類巖石和地層中的鈾分布

米倉(cāng)山基底逆沖帶近千個(gè)微量鈾樣品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，研究區(qū)鈾含量最高的巖石是炭質(zhì)板巖，其鈾含量最高達(dá)到14×10-6；其次是鐵船山組凝灰熔巖和流紋巖，鈾含量分別為7.3×10-6和7.2×10-6；第三是泥質(zhì)、硅質(zhì)頁(yè)巖，鈾含量為6.2×10-6。侵入巖中堿性花崗巖鈾含量最高，達(dá)到6.0×10-6；其次是花崗巖和斜長(zhǎng)花崗巖。大面積出露的巖石鈾含量普遍偏低，如廣泛分布的燈影組灰?guī)r以及石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖等。

米倉(cāng)山基底逆沖帶野外能譜測(cè)量和取樣分析結(jié)果顯示，研究區(qū)鈾含量最高的地層是鐵船山組，其次是下寒武統(tǒng)郭家壩組、下志留統(tǒng)龍馬溪組和上二疊統(tǒng)大隆組。

3 主要含鈾層（體）及鈾礦化異常特征

根據(jù)鈾在各類巖石和地層中的含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果，研究區(qū)影響砂巖型鈾礦形成的地層和巖體主要是前中生代含鈾地層和晉寧期花崗巖，這些含鈾層（體）主要分布在盆地北緣米倉(cāng)山基底逆沖帶和盆地西緣龍門山推覆逆沖帶。

3.1 米倉(cāng)山基底逆沖帶

米倉(cāng)山基底逆沖帶內(nèi)，最主要的含鈾層是下震旦統(tǒng)鐵船山組和晉寧期花崗巖，其次是圍繞褶皺基底層分布的古生代地層。

（1）鐵船山組，在構(gòu)造上位于上兩-鐵船山復(fù)背斜東端軸部，為區(qū)內(nèi)最主要的含鈾層位，地層和巖石鈾含量統(tǒng)計(jì)表明，地層中流紋巖、凝灰熔巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)板巖具有較高的含鈾底數(shù)。這些富鈾巖石同時(shí)也是火山巖型鈾礦（化）體的賦礦圍巖。

（2）晉寧期堿性花崗巖，伽瑪?shù)讛?shù)為20～40γ，鈾的背景值為6×10-6～8×10-6，顯示出較高的伽瑪?shù)讛?shù)和鈾背景含量。巖體內(nèi)外接觸帶正長(zhǎng)巖脈、正長(zhǎng)細(xì)晶巖脈中發(fā)現(xiàn)有鈾礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。

（3）古生代含鈾地層，包括下寒武統(tǒng)郭家壩組、上奧陶統(tǒng)五峰組、下志留統(tǒng)龍馬溪組、下二疊統(tǒng)梁山組、上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組。這些地層下部黑色頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、黑色薄層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖具有較高的鈾含量。部分與下伏地層平行不整合接觸，在地層底部侵蝕面上還發(fā)育含黃鐵礦粘土巖，如郭家壩組和龍馬溪組，或鋁土質(zhì)粘土頁(yè)巖，如梁山組和吳家坪組。由于在各類沉積巖中，粘土巖和頁(yè)巖的鈾含量較高，其中又以海相黑色頁(yè)巖的鈾含量最高，故以上6組含有黑色頁(yè)巖和鋁土質(zhì)粘土（頁(yè)）巖的古生代地層均具有較高的鈾含量，符合一般鈾分布規(guī)律。

3.2 龍門山推覆逆沖帶

（1）通木梁群火山巖和轎子頂斜長(zhǎng)花崗巖龍門山推覆逆沖帶內(nèi)，通木梁群中、上部，尤其是上部酸性火山熔巖和火山碎屑巖極為發(fā)育，延伸長(zhǎng)度和厚度均較大。晉寧期轎子頂斜長(zhǎng)花崗巖侵入中-酸性火山巖地層中。通木梁群中—酸性火山巖和轎子頂斜長(zhǎng)花崗巖不僅為中生代砂巖中的鈾礦化提供了鈾源，同時(shí)也為圍繞其發(fā)育的下寒武統(tǒng)邱家河組提供了鈾源，后者也是區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦的重要鈾源層。

（2）古生代含鈾地層 龍門山推覆逆沖帶已發(fā)現(xiàn)的鈾礦化主要分布在邱家河組中。邱家河組平行不整合于上震旦統(tǒng)元吉組之上，分3個(gè)巖性段。中段為深灰—黑色炭硅質(zhì)板巖、炭硅質(zhì)千枚巖、含錳硅質(zhì)千枚巖、硅質(zhì)巖、白云質(zhì)灰?guī)r韻律式互層夾劣質(zhì)鐵錳礦多層，劣質(zhì)鐵錳礦中伴生有鈾、鈷等有用元素。鈾在鐵錳礦層中富集與炭質(zhì)吸附、引起菱錳礦沉淀的還原環(huán)境和上震旦統(tǒng)元吉組頂部沉積間斷面有關(guān)。

3.3 含鈾巖石組合特征

按巖性特征，區(qū)內(nèi)含鈾地層和巖體可歸納為以下4類含鈾巖石組合：⑴酸性火山熔巖-火山碎屑巖含鈾建造：分布于鐵船山組和通木梁群中，主要含鈾巖性為流紋巖、凝灰熔巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)板巖，為區(qū)內(nèi)最重要的含鈾建造；⑵花崗巖類含鈾建造：在米倉(cāng)山上兩—官壩一帶，含鈾花崗巖主要為斜長(zhǎng)花崗巖和堿性花崗巖；在龍門后山平武轎子頂花崗巖體出露地段，含鈾花崗巖主要為斜長(zhǎng)花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖；⑶炭質(zhì)頁(yè)巖-硅質(zhì)（頁(yè)）巖-鐵錳（鋁土質(zhì)）粘土巖含鈾建造，米倉(cāng)山6組古生界含鈾地層均屬這類含鈾建造；⑷炭硅質(zhì)板巖-千枚巖夾菱錳礦含鈾建造，龍門山褶皺帶邱家河組所特有的建造。以上各含鈾建造中分別發(fā)育火山巖型、花崗巖型、沉積型和沉積變質(zhì)型鈾礦化，表明這些含鈾地層不僅具有較高的鈾背景含量，同時(shí)還具有較高的鈾浸出率。巖石具有較高的含鈾量和較高的鈾浸出率，是巖石作為鈾源巖的重要特征（張祖還等，1984）。

4 含礦主巖物源分析

4.1 蒼溪組沉積碎屑來(lái)自米倉(cāng)山和龍門山兩大蝕源區(qū)

油氣地質(zhì)研究學(xué)者李雙建等（李雙建等，2018；白華青，2011）的研究成果表明，從下侏羅統(tǒng)開(kāi)始，米倉(cāng)山和龍門山為川北地區(qū)的主要物源區(qū)，下白堊統(tǒng)蒼溪組的物源區(qū)主要是龍門山、米倉(cāng)山和大巴山山前帶古生代沉積巖區(qū)。鈾礦地質(zhì)物源專題研究①三○二地區(qū)鈾礦普查區(qū)域評(píng)價(jià)報(bào)告，四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，1981.（陳建英和王云，2019）進(jìn)一步表明，蒼溪組沉積時(shí)期研究區(qū)西部主要受龍門山北段物源控制，東部主要受米倉(cāng)山物源控制。從區(qū)域鈾礦化與龍門山、米倉(cāng)山兩大蝕源區(qū)的地理分布，結(jié)合蒼溪組河流相巖相古地理特點(diǎn)均可以做出合理的推斷：位于川北坳陷西部劍閣梓潼凹陷—川中隆起梓潼蒼溪前陸斜坡鼻狀構(gòu)造帶內(nèi)的鈾礦化主要受龍門山古陸控制，川北坳陷東部旺蒼通江凹陷內(nèi)的鈾礦化主要受米倉(cāng)山古陸控制。

4.2 蒼溪組含有蝕源區(qū)含鈾巖石組分的巖相學(xué)新證據(jù)

筆者近年來(lái)參與了川北地區(qū)鈾礦地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)碎屑巖中巖屑類型與源區(qū)母巖性質(zhì)密切相關(guān)，通過(guò)分析碎屑巖中巖屑組合可以得到與母巖和物源方向相關(guān)的信息（葉素娟等，2014）。蒼溪組含礦主巖，經(jīng)前人大量巖礦標(biāo)本鑒定，多為礫巖和巖屑砂巖。研究區(qū)西南部6051鈾礦點(diǎn)含礦砂巖巖屑母巖為龍門山蝕源區(qū)邱家河組含鈾硅質(zhì)板巖、千枚巖、通木梁群中—酸性火山巖和轎子頂花崗巖；研究區(qū)東部301鈾礦點(diǎn)含礦砂巖巖屑物源方向，通過(guò)巖屑種類對(duì)比可以判斷，灰?guī)r、粘土巖巖屑來(lái)自米倉(cāng)山古生代蓋層未變質(zhì)的海相沉積巖，片巖、板巖、千枚巖來(lái)自基底火地埡群變質(zhì)巖，霏細(xì)巖、花崗斑巖來(lái)自基底花崗巖，英安巖、熔巖等來(lái)自鐵船山組，輕重礦物來(lái)自鐵船山組火山巖和花崗巖等侵入巖。

根據(jù)采集到的鈾礦石標(biāo)本并進(jìn)行的巖礦鑒定和掃描電鏡分析，這些鑒定和分析結(jié)果肯定了前人對(duì)川北砂巖鈾礦成礦物源的認(rèn)識(shí)。南江北極地區(qū)301等鈾礦點(diǎn)鈾礦化中、細(xì)粒巖屑砂巖中含有酸性火山巖碎屑,如具霏細(xì)結(jié)構(gòu)的火山巖碎屑和具流動(dòng)構(gòu)造的流紋巖碎屑（圖2a、b），指示含鈾砂巖巖屑來(lái)自米倉(cāng)山古陸鐵船山組酸性火山碎屑巖和變質(zhì)流紋巖。一般而言，長(zhǎng)石碎屑主要來(lái)自花崗巖（曾允孚和夏文杰，1986）。鈾礦石中長(zhǎng)石碎屑有斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石等（圖2c、d），微斜長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石等鉀長(zhǎng)石碎屑應(yīng)來(lái)自鐵船山等地堿性花崗巖。鋯石具有較好的磨圓度（圖2e、f），應(yīng)來(lái)自北部米倉(cāng)山火山巖和花崗巖（圖3a）。

a.具霏細(xì)結(jié)構(gòu)的火山巖碎屑（KD3-b2，正交偏光）；b.具流動(dòng)構(gòu)造的流紋巖碎屑（KD3-b2）；c.顯微條紋長(zhǎng)石碎屑（其中較亮的鈉長(zhǎng)石條帶）（LD3-b1，正交偏光）；d.具格子雙晶的微斜長(zhǎng)石碎屑，其上為具聚片雙晶的斜長(zhǎng)石碎屑（標(biāo)本KDHT-b2，正交偏光）e.鋯石碎屑（標(biāo)本KDht-b1顯微照片，正交偏光）f.鋯石碎屑，磨圓較好（標(biāo)本LD4-b1顯微照片，正交偏光）

掃描電鏡分析結(jié)果顯示，米倉(cāng)山硅化碎裂蝕變流紋巖熱液型鈾礦化體含有鈦鈾礦、鈾石、瀝青鈾礦等鈾礦物和鋯石、獨(dú)居石、褐簾石等富鈾副礦物（圖3）。砂巖鈾礦石中鋯石重礦物示蹤砂巖碎屑主要來(lái)自米倉(cāng)山蝕源區(qū)的變質(zhì)流紋巖和花崗巖。礦化蝕變流紋巖中鈾主要存在于鈾礦物中，部分存在于黑云母等深色造巖礦物以及鋯石、獨(dú)居石、褐簾石等富鈾副礦物中。這些富鈾的造巖礦物和副礦物，不僅為米倉(cāng)山火山巖和花崗巖型熱液鈾礦化提供了鈾源，同時(shí)也為盆地砂巖型鈾礦化提供了直接或間接鈾源。

5 鈾礦床成因探討

5.1 成礦階段劃分

本區(qū)侏羅—白堊系河流相砂（礫）泥巖韻律互層中的鈾礦化是大地構(gòu)造演化的產(chǎn)物，鈾富集成礦經(jīng)歷了三個(gè)階段：

（1）龍門山—米倉(cāng)山古陸中元古—早震旦世鈾源層（體）形成階段。中元古代在揚(yáng)子陸塊西北緣龍門山—米倉(cāng)山島弧形成通木梁群含鈾酸性火山熔巖-火山碎屑巖建造和晉寧期斜長(zhǎng)花崗巖、堿性花崗巖含鈾建造，晚元古代早震旦世在米倉(cāng)山古島弧形成造山裂谷環(huán)境鐵船山組中酸性火山巖含鈾建造。這些中、晚元古代酸性火山巖和花崗巖構(gòu)成了本區(qū)砂巖鈾礦的初始鈾源巖，它們不僅為古生代含鈾炭硅泥巖建造提供了鈾源，而且為川北坳陷—川中隆起中生代砂巖鈾礦的形成提供了直接鈾源。

a.硅化碎裂蝕變流紋巖，造巖礦物是鈉長(zhǎng)石，金屬礦物中含有鋯石和鈦鈾礦，鋯石呈自形長(zhǎng)方形狀；b.硅化碎裂蝕變流紋巖，造巖礦物主要是石英，金屬礦物中含有獨(dú)居石和鈾石。（“⊕”和小數(shù)字表示測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)；測(cè)試單位為核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，2019）

（2）古陸周緣古生代淺海瀉湖沼澤相炭硅泥巖鈾富集階段。晚震旦世－中三疊世在古陸周緣形成了被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境淺海-濱海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。不整合于中元古代古陸基底和下震旦統(tǒng)火山巖鈾源層（體）之上，古生界含鈾地層不僅具有較高的鈾含量，而且下寒武統(tǒng)郭家壩組和邱家河組、上二疊統(tǒng)吳家坪組3套地層中已查明賦存鈾礦化異常。這些古生代黑色頁(yè)巖和碳、硅、泥巖在沉積巖形成的成巖階段發(fā)生鈾的聚集形成鈾含量較高的鈾源層，同時(shí)在有利的巖相古地理?xiàng)l件，如泥炭沼澤相沉積、河湖交匯部位等形成明顯受巖性和層位控制的鈾礦化，鈾礦化工業(yè)類型為鋁土頁(yè)巖-炭質(zhì)頁(yè)巖型（郭家壩組和吳家坪組）和炭硅質(zhì)板巖-千枚巖型（邱家河組），鈾礦化成因類型為（沉積）成巖型和沉積變質(zhì)型。

（3）前陸盆地北部川北坳陷—川中隆起晚侏羅-早白堊世河流相砂（礫）泥巖韻律層鈾富集成礦階段。該階段形成本區(qū)最重要的砂巖型鈾礦化。

5.2 成礦模式

5.2.1 風(fēng)化作用中鈾的釋放和遷移

米倉(cāng)山和龍門山蝕源區(qū)含鈾地層和巖體遭受變形變質(zhì)、長(zhǎng)期隆起、風(fēng)化剝蝕、巖石碎屑搬運(yùn)沉積等一系列地質(zhì)作用，使存在于黑云母等造巖礦物和鋯石、獨(dú)居石等富鈾副礦物以及鈦鈾礦、鈾石等鈾礦物中的鈾被分離和釋放出來(lái)，被水帶走形成含鈾溶液。含礦主巖的膠結(jié)物主要為方解石，表明鈾以碳酸合鈾酰離子UO(CO3)34-的形式存在和遷移。富含游離氧和碳酸根的地表水和地下水，流過(guò)鈾含量較高的鈾源層及其風(fēng)化殘積、坡積和河流沖積物后，巖石中分散狀態(tài)的鈾被氧化形成可溶的碳酸合鈾酰離子并帶出從而形成含鈾溶液。

5.2.2 鈾礦床在后生熱液作用中富集形成

（1）同生和成巖階段不具備鈾沉淀和富集的條件。本區(qū)早期鈾礦勘查文獻(xiàn)將砂巖型鈾礦成因類型定義為沉積型。但根據(jù)沉積學(xué)理論（劉寶珺，1980），沉積演化的同生作用階段是在開(kāi)放的體系中進(jìn)行的，沉積物可與底層水發(fā)生作用，介質(zhì)為酸性氧化性質(zhì)，缺乏使鈾酰離子中的高價(jià)鈾還原成低價(jià)鈾礦物的還原環(huán)境。成巖作用階段是沉積物在被埋藏以后到固結(jié)為堅(jiān)硬巖石以前所發(fā)生的變化，是本層物質(zhì)的遷移、重新分配組合，很少或無(wú)外來(lái)物質(zhì)參加，在低溫低壓堿性還原條件下進(jìn)行，封閉的堿性還原環(huán)境沒(méi)有含鈾溶液的持續(xù)加入，故該階段也不可能有鈾礦化的生成。

（2）鈾礦床是鈾在后生作用階段富集形成的。只有在含礦主巖固結(jié)成巖，地層發(fā)生褶皺，層間滑動(dòng)帶或?qū)娱g破碎裂隙帶形成以后，含鈾熱液流經(jīng)氧化還原過(guò)渡部位時(shí)才有可能發(fā)生鈾的沉淀和富集。鈾礦床是鈾元素后生富集作用的產(chǎn)物，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①野外觀察和伽瑪測(cè)量表明，鈾礦化異常沿垂直或斜交地層裂隙發(fā)育，在層間破碎帶中鈾礦化最強(qiáng)，向兩側(cè)圍巖鈾礦化強(qiáng)度逐漸減弱，表現(xiàn)出后生穿層的性質(zhì)；②自生礦物具嵌晶膠結(jié)結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)，為典型的后生作用特征，如巖石碎屑和草莓狀黃鐵礦集合體被方解石膠結(jié)和包裹，斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石被方解石交代，石英被重晶石交代；③由于方解石強(qiáng)烈交代石英、長(zhǎng)石等碎屑，結(jié)果使含鈾巖石與不含鈾巖石相比，SiO2減少，CaO增加，表明鈾礦化作用過(guò)程中伴隨著物質(zhì)的帶入和帶出，為后生富集成因。

5.2.3 后生作用中鈾的遷移和聚集

早白堊世晚期，在七曲寺組（K1）沉積之后，在NW-SE向擠壓縮短作用下，地層發(fā)生了褶皺（陶衛(wèi)中，1989；沈傳波等，2007）。褶皺一方面使地層隆起掀斜并暴露地表遭受剝蝕，接受地表來(lái)自蝕源區(qū)的含鈾溶液。另一方面，褶皺使地層產(chǎn)生層間滑動(dòng)和層間破碎裂隙，從而導(dǎo)通了與外部水體的水力聯(lián)系，為含礦熱液在侏羅—白堊紀(jì)古河流沖刷面上滲透性良好的砂、礫巖層中流動(dòng)創(chuàng)造了條件。在砂、泥巖呈韻律互層的巖層內(nèi)，含鈾地下水被限制在砂巖中流動(dòng)，在碳質(zhì)和黃鐵礦發(fā)育的沼澤和停滯水還原環(huán)境，如河流沖刷凹槽、砂巖中的炭質(zhì)泥巖透鏡體等，鈾發(fā)生沉淀并能夠保存，逐步形成有工業(yè)價(jià)值的鈾礦體。

6 結(jié)論

（1）四川盆地北部砂巖型鈾礦成礦物質(zhì)來(lái)源于米倉(cāng)山—龍門山古陸，最主要的鈾源巖是中元古代通木梁群含鈾酸性火山熔巖-火山碎屑巖、晉寧期斜長(zhǎng)花崗巖和堿性花崗巖，以及晚元古代早震旦世鐵船山組酸性火山熔巖和火山碎屑巖。其次是古陸周緣古生代淺海瀉湖沼澤相炭硅泥巖鈾富集沉積建造。

（2）盆地砂巖型鈾礦化經(jīng)歷了中元古—早震旦世米倉(cāng)山—龍門山古陸鈾源層（體）形成、古陸周緣古生代泥炭沼澤相炭硅泥巖建造中鈾的富集和川北坳陷—川中隆起中生代河流相砂（礫）泥巖韻律互層中鈾富集成礦三個(gè)階段。

（3）砂巖型鈾礦床是成礦元素在含礦主巖形成以后，含鈾熱液流經(jīng)有利的構(gòu)造和氧化-還原環(huán)境時(shí)，鈾重新沉淀和逐步富集形成的。鈾礦化成因類型為淺成中低溫?zé)嵋盒汀?/p>

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Source and Metallogenic Model of Sandstone Type Uranium Deposits in Northern Sichuan Basin

XIONG Shi-Rong AN Guo-bao

(No. 282 team of Sichuan Nucleus Industrial Geology Bureau; DeYang, Si Chuan 6180002)

In order to better guide the exploration and strategic selection of sandstone type uranium deposits in the northern Sichuan Basin, this paper takes sandstone type uranium mineralization theory as the guidance, through identifying uranium source body and uranium source layer and their distribution characteristics, analyzes the source of uranium metallogenic material, discusses the formation process of the deposit, and preliminarily establishes the uranium metallogenic model. The research shows that: (1) The Tiechuanshan Formation has the highest uranium content, followed by the Guojiaba Formation, Longmaxi Formation and Dalong Formation. (2) The source analysis of ore-bearing rock shows that the sedimentary debris of the Cangxi Formation comes from Micang Mountain and Longmen Mountain. (3) During the weathering and disintegration of the uranium-bearing rocks in the erosion source area, the uranium in the rocks was released and entered the groundwater to form the uranium-bearing solution. The uranium-bearing solution flowed in the sandstone layer of the Cangxi Formation. In the swampy and stagnant water reduction environment where carbon and pyrite were developed, the uranium precipitated and could be preserved to form uranium ore bodies.

sandstone type uranium deposit; uranium source rock; Metallogenic model; Northern Sichuan Basin

P619.14

A

1006-0995（2022）04-0596-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.010

2022-08-22

熊世榮（1968— ），男，四川江安人，工程師，研究方向：主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究工作