蔡煜琦，李子穎，劉武生，林錦榮，劉紅旭，龐雅慶，易超

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；2.中核內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010090）

隨著我國(guó)核電快速發(fā)展，對(duì)鈾資源的需求越來(lái)越大，同時(shí)，一批老的鈾礦山急需接替資源，大幅提高鈾產(chǎn)能迫切需要建設(shè)一批鈾礦大基地。為此，中核集團(tuán)公司提出了“天然鈾產(chǎn)業(yè)要建大基地，開(kāi)展大聯(lián)合”“實(shí)施大基地戰(zhàn)略，突出抓好重點(diǎn)地區(qū)勘查”的發(fā)展思路。項(xiàng)目緊密?chē)@伊犁、東勝、二連、相山、諸廣南部等5 個(gè)我國(guó)一類鈾礦大基地及外圍地區(qū)開(kāi)展科技攻關(guān)，深化、完善伊犁盆地南緣、二連盆地中部、鄂爾多斯盆地東北部砂巖型鈾礦和相山礦田、諸廣南部地區(qū)熱液型鈾礦的成礦理論，研究鈾礦大規(guī)模富集機(jī)理及富集環(huán)境，建立地質(zhì)、物化探綜合勘查方法，提升深部勘查技術(shù)，預(yù)測(cè)新的勘查區(qū)和鈾資源潛力，攻克鈾礦大基地面臨的主要技術(shù)瓶頸，滿足鈾資源勘查工作總體部署和找礦突破的技術(shù)需求。

1 鈾礦基地概況

項(xiàng)目涉及的5 個(gè)鈾礦大基地分別是新疆的伊犁盆地南緣、內(nèi)蒙古的鄂爾多斯盆地東北部和二連盆地中東部、江西的相山和廣東的諸廣南部地區(qū)［1-2］（圖1）。

圖1 項(xiàng)目涉及的5 個(gè)鈾礦大基地分布示意圖Fig.1 Schematic distribution map of 5 uranium mining bases

1.1 伊犁基地

伊犁盆地是在石炭紀(jì)-二疊紀(jì)裂谷基礎(chǔ)上發(fā)展演化而成的內(nèi)陸中新生代山間斷陷-坳陷復(fù)合型盆地，呈西寬、東窄的三角形夾持于天山造山帶內(nèi)。伊犁盆地南緣整體位于伊寧凹陷南部斜坡帶之上，自西向東已探明洪海溝、庫(kù)捷爾太、烏庫(kù)爾其、扎吉斯坦、蒙其古爾以及達(dá)拉地鈾礦床等，東西長(zhǎng)約60 km，含礦層位為中下侏羅統(tǒng)水系溝群，向西延伸為中亞地區(qū)南巴爾喀什-伊犁鈾礦省的重要組成部分［3］。

1.2 東勝基地

鄂爾多斯盆地大地構(gòu)造位置處于華北陸塊中西部，為一個(gè)大型克拉通內(nèi)陸坳陷盆地。東勝基地位于鄂爾多斯盆地北部的東勝隆起區(qū)，區(qū)內(nèi)石油、天然氣、煤和鈾礦資源尤其豐富。其中，東勝鈾礦基地自2000 年發(fā)現(xiàn)皂火壕特大型鈾礦床以來(lái)，經(jīng)過(guò)10 多年的不懈努力，先后又發(fā)現(xiàn)了大營(yíng)和納嶺溝等特大型鈾礦床，目前已成為國(guó)內(nèi)最大的鈾資源基地，含礦層位主要為中侏羅統(tǒng)直羅組下段［4］。

1.3 二連基地

二連盆地位于西伯利亞板塊與華北板塊縫合線的構(gòu)造部位，是在天山-興蒙造山系的基礎(chǔ)上，經(jīng)燕山期拉張翹斷構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用而發(fā)育起來(lái)的以裂陷為主要特征的中、新生代陸相沉積盆地。二連鈾礦基地主要位于二連盆地中部的烏蘭察布和馬尼特兩個(gè)坳陷內(nèi)。至今為止，通過(guò)科研項(xiàng)目實(shí)施，確立了盆地蓋層“雙重鈾源”的優(yōu)越性，重塑了盆地構(gòu)造演化格局，明確了盆內(nèi)主要找礦目標(biāo)層和主攻類型，發(fā)現(xiàn)了努和廷超大型鈾礦床以及巴彥烏拉、賽漢高畢、蘇崩等中小型鈾礦床，鈾礦地質(zhì)勘查和研究工作取得了重大突破［5］。

1.4 相山基地

相山礦田位于北東向贛杭火山巖型鈾成礦帶的南西段，古生代處在揚(yáng)子陸塊與華南褶皺系的過(guò)渡部位，位于中新生代形成的總體呈北東向的贛杭火山巖成礦帶與北北東向展布的大王山-于山花崗巖成礦帶的交匯部位。相山鈾礦田是我國(guó)目前已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈾礦田之一，受大型塌陷式火山盆地控制，已發(fā)現(xiàn)一批大中型鈾礦床，但經(jīng)長(zhǎng)期開(kāi)采，目前近地表可利用的鈾資源量已大幅度減少，區(qū)內(nèi)找礦目標(biāo)開(kāi)始轉(zhuǎn)向礦田深部和其外圍。

1.5 諸廣南部基地

諸廣南部基地位于武夷-云開(kāi)-臺(tái)灣造山系中的羅霄-云開(kāi)弧盆系內(nèi)部的羅霄巖漿弧，區(qū)域上處于閩贛后加里東隆起與湘桂粵北海西-印支凹陷的結(jié)合部。區(qū)內(nèi)成礦作用強(qiáng)烈，是南嶺帶中金屬礦產(chǎn)分布最為集中的地區(qū)之一。其中，在諸廣山巖體東段中部有長(zhǎng)江鈾礦田（產(chǎn)有棉花坑、書(shū)樓丘、水石、長(zhǎng)坑、油洞、企嶺、焦坪等礦床）、城口鈾礦田（產(chǎn)有城口、黃沙橋、塘灣等礦床），巖體東段北部和外接觸帶有鹿井礦田（產(chǎn)有鹿井、黃蜂嶺、高昔、牛尾嶺、沙壩子等礦床），巖體東段南部有百順鈾礦田（產(chǎn)有東坑、瀾河、羅坑、牛矽、煙筒嶺等礦床），巖體東段南部外帶有全安鈾礦田（產(chǎn)有中村東、中村西、暖水塘等礦床），巖體南部外帶有凡口特大型鉛鋅礦、樂(lè)昌鉛鋅礦、龍頸中-大型鎢礦，巖體北部有汝城白云仙鎢礦、鉛鋅礦、小桓大型鎢錫礦，巖體東部外接觸帶有西華山鎢礦、蕩坪鎢礦、漂塘鎢礦、淘錫坑鎢礦等。

2 成礦模式與成礦空間定位式

2.1 建造間古河道成礦模式

二連盆地在早白堊世受燕山運(yùn)動(dòng)的影響發(fā)生幕式斷陷。阿爾善期（K1a）盆地處于強(qiáng)烈拉張期，沉積了一套充填式的粗碎屑沉積，少數(shù)地區(qū)為湖泊相生油巖發(fā)育區(qū)。騰格爾早期（K1t1）盆地處于斷陷快速沉降期，沉降速率大于沉積速率的背景下，發(fā)生大規(guī)模湖侵，各類扇體快速向湖岸退縮，形成了二連基地第二套生油建造。騰格爾晚期（K1t2），盆地進(jìn)入穩(wěn)定拉張期，湖盆邊緣大中型辮狀河三角洲和扇三角洲相砂礫巖體向湖盆中心快速推進(jìn)，致使湖水變淺，湖域縮小，下部成為盆內(nèi)良好油儲(chǔ)層，上部屬一套區(qū)域性油藏蓋層。賽漢早期（K1s1）盆地?cái)嘞輼?gòu)造活動(dòng)減弱，區(qū)域振蕩作用加強(qiáng)，盆地進(jìn)入斷坳轉(zhuǎn)換期，斷-坳陷邊部、緩坡地帶發(fā)育沖積扇、辮狀河及三角洲相沉積體系，構(gòu)成賽漢早期尋找砂巖鈾礦的有利相帶；坳陷中心以淺湖及沼澤沉積為主，形成盆地重要的產(chǎn)煤層。賽漢組晚期（K1s2）斷裂活動(dòng)趨于減弱直至消亡，盆地隨之進(jìn)入坳陷發(fā)展期，在坳陷內(nèi)地形相對(duì)低凹區(qū)域形成建造間古河道，構(gòu)成二連盆地尋找古河道型砂巖鈾礦的有利場(chǎng)所。二連期（K2e）是在盆地萎縮期沉積的一套河流-湖泊相沉積體系，當(dāng)時(shí)氣候干旱炎熱，植被稀少，蒸發(fā)量大，從而構(gòu)成該區(qū)尋找沉積成巖型鈾礦的有利相帶。古-始新世早期盆地的持續(xù)抬升及干旱氣候，構(gòu)造活化，沉積作用整體相對(duì)較弱，而代之以風(fēng)化剝蝕為主要特征，為本區(qū)地下水的滲入、層間氧化、油氣還原和地浸砂巖型鈾成礦提供了相對(duì)有利的地質(zhì)構(gòu)造條件。始新世晚期以來(lái)，盆地主要表現(xiàn)為差異升降，區(qū)內(nèi)大面積沉積有伊爾丁曼哈組（E2y）、通古爾組（N1t）紅色泥巖，鈾成礦作用停止［6］。

通過(guò)成礦時(shí)代研究表明，古河道型的殘留礦石帶位于礦石帶最前沿底板上下的灰色中粗砂巖和深灰色泥巖中，帶內(nèi)中粗砂巖中的鈾大都被遷移走，僅殘留部分鈾，平均為65×10-6，其全巖鈾鉛等時(shí)線年齡計(jì)算結(jié)果為66.1±4.4 Ma；低品位礦石帶位于氧化還原過(guò)渡帶靠近氧化帶附近的灰色中粗砂巖中，鈾含量較低，平均99×10-6，全巖鈾鉛等時(shí)線年齡計(jì)算結(jié)果為63.4±5.5 Ma；礦石帶位于氧化還原過(guò)渡帶的下翼，主要為富含泥質(zhì)的中粗砂巖，鈾含量為114×10-6，全巖鈾鉛等時(shí)線年齡計(jì)算結(jié)果為51.2±4.3 Ma；富礦石帶位于氧化還原過(guò)渡帶的富礦體中，主要為富含泥質(zhì)、炭質(zhì)的中細(xì)砂巖，鈾含量達(dá)1 120×10-6，全巖鈾鉛等時(shí)線年齡計(jì)算結(jié)果為37.1±1.9 Ma（圖2）。分析表明，古河道型鈾礦床為古礦，鈾礦體為始新世伊爾丁曼哈期之前（E1-2）形成，與區(qū)域不整合K1s2/K2e、K2e/E2y 密切相關(guān)；沿含氧、含鈾水滲入方向，鈾含量越富，成礦年齡越來(lái)越小，說(shuō)明該礦床成礦作用是“滾動(dòng)”向前的［6-7］。

圖2 巴彥烏拉礦區(qū)不同礦石帶砂巖鈾礦石鈾-鉛等時(shí)年齡圖Fig.2 U-Pb isochron ages of sandstone uranium ores in different ore zones of Bayanwula mining area

總之，二連基地古河道型礦床以賽漢期古河道為成礦場(chǎng)所，通過(guò)側(cè)向（谷坡）或順向（河道走向）或垂向（“天窗”）的含氧、含鈾水的補(bǔ)給，與容礦砂巖發(fā)生水-巖作用，造成成礦類型、方式、強(qiáng)弱和規(guī)模等各不相同的控礦氧化帶，這種復(fù)雜多變的氧化帶就決定了古河道中有出現(xiàn)各種各樣鈾礦（化）體的可能，以“天窗”為補(bǔ)給區(qū)的形成賽漢高畢式潛水氧化帶型鈾礦化，以側(cè)向（谷坡）為補(bǔ)給區(qū)的形成巴彥烏拉式潛水-層間氧化帶型鈾礦化，以順向（河道走向）為補(bǔ)給區(qū)的形成齊哈日格圖式層間氧化帶型鈾礦化。受古河道規(guī)模，古河道交匯、拐彎、變緩等水文情勢(shì)變化部位，滲入氧化作用、基底凹陷等控制，找礦標(biāo)志有水中鈾含量、高精度磁測(cè)異常、土壤氡氣異常等［6-8］（圖3）。

圖3 二連基地巴彥烏拉古河道型鈾礦空間定位模型Fig.3 Spatial location model of Bayanwula paleochannel-type uranium deposit in Erlian base

2.2 疊合復(fù)成因鈾成礦模式

東勝基地鈾成礦具有極為復(fù)雜的過(guò)程，是一個(gè)多階段疊加成礦的過(guò)程，受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，既有層間氧化作用，又有后期深部還原性氣體的改造作用［9-12］。

通過(guò)對(duì)蝕源區(qū)的地質(zhì)調(diào)查以及相關(guān)資料的研究分析，認(rèn)為研究區(qū)物源主要來(lái)自于盆地北部陰山山系，分布有大面積的太古代、早元古代結(jié)晶巖系和不同時(shí)代的花崗巖類巖體，鈾含量一般較高，不僅是東勝地區(qū)直羅組和延安組的物源和鈾初始富集的鈾源，同時(shí)也為后期成礦提供一定的鈾源。同時(shí)，侏羅系、三疊系鈾豐度值高，做為成礦層位及直接基底可提供豐富的鈾源。通過(guò)研究目標(biāo)層沉積砂體的UPb 同位素演化特征，計(jì)算樣品中原始鈾含量（U0）

和鈾的近代得、失（△U）情況。東勝基地直羅組砂體現(xiàn)測(cè)鈾含量為（2.40～9.61）×10-6，平均值為4.35×10-6；原始鈾含量U0為（6.94～105.01）×10-6，平均值為21.95×10-6，說(shuō)明直羅組砂體存在鈾的丟失，達(dá)69.4%，可以為后期層間氧化成礦作用創(chuàng)造鈾源基礎(chǔ)。

基于盆地構(gòu)造演化史及盆地水動(dòng)力學(xué)研究成果，認(rèn)為本區(qū)的古層間氧化作用發(fā)生于河套斷陷之前。早白堊世末-始新世中期的燕山運(yùn)動(dòng)造成盆地的整體抬升，導(dǎo)致盆地北部中侏羅統(tǒng)的直羅組地層局部出露地表，接受從蝕源區(qū)帶來(lái)的含氧含鈾水、大氣降水及地表水的氧化改造。地表水通過(guò)直羅組可滲透性砂巖向下滲移，并沿著直羅組下段較為穩(wěn)定的“泥-砂-泥”地層結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行氧化改造，同時(shí)將地層本身含有的鈾活化出來(lái)繼續(xù)沿氧化方向遷移。隨著運(yùn)移距離的增加，含氧、含鈾水中的氧氣逐漸消耗，氧化能力逐漸降低，在適合的氧化還原障附近，砂巖中含量較高的還原性物質(zhì)（硫化物、有機(jī)質(zhì)、烴類氣體）將水中的U6+還原為U4+沉淀富集。在這一階段，以沉積硫化物為主的還原性物質(zhì)對(duì)鈾的富集起到了促進(jìn)的作用。這是本區(qū)的主成礦時(shí)期［13-14］。

早期氧化砂巖呈紫紅、褐紅色，現(xiàn)今在大營(yíng)地區(qū)直羅組下段鉆孔巖心中還可見(jiàn)綠色砂巖中殘留早期氧化砂巖。在氧化的過(guò)程中，隨著水-巖作用的不斷進(jìn)行，使得氧化砂巖的石英顆粒表面形成伊利石薄膜，加速了SiO2的溶解作用，使得古氧化砂巖中的硅含量降低。此外，含氧水中攜帶的含F(xiàn)e 物質(zhì)，使得古氧化砂巖的Fe 含量升高。

新生代時(shí)期，喜山運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，在始新世時(shí)期河套斷陷形成，切斷了來(lái)自蝕源區(qū)的含鈾水補(bǔ)給。同時(shí)，盆地最高夷平面向西掀斜抬升，古地表、地下水向西流動(dòng)。皂火壕鈾礦床受燕山期抬升運(yùn)動(dòng)影響，處于地勢(shì)高處，直羅組直接出露地表接受大氣降水，使得地層內(nèi)早期形成的鈾礦體再次活化遷移，并沿著連通性好的可滲透砂巖運(yùn)移，并在適合的氧化還原環(huán)境下沉淀富集，形成疊加礦體。同時(shí)，此時(shí)盆地深部含油氣地層的烴類氣體大量生成，不斷沿區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷裂構(gòu)造向上逸散，對(duì)早期氧化砂巖進(jìn)行二次還原改造，將古氧化紫紅、褐紅色還原為綠色、灰綠色，從而形成了現(xiàn)今的綠色、灰綠色古氧化砂巖。局部地段由于還原得不徹底，仍可見(jiàn)到早期氧化的紫紅、褐紅色古氧化殘留斑點(diǎn)（圖4）。

圖4 東勝基地成礦模式圖Fig.4 Metallogenic model of Dongsheng base

2.3 火山巖型鈾礦5 種成礦空間定位式

通過(guò)相山鈾礦田控礦因素與鈾礦空間分布規(guī)律研究，厘定并劃分了相山火山盆地5 種類型鈾礦空間定位式：斷裂構(gòu)造定位式、斷裂構(gòu)造與重力滑塌構(gòu)造復(fù)合定位式、斷裂構(gòu)造與火山層間離張構(gòu)造復(fù)合定位式、斷裂構(gòu)造與晚期巖脈復(fù)合定位式和斷裂構(gòu)造與爆發(fā)角礫巖筒復(fù)合定位式。構(gòu)建了相山火山盆地鈾礦空間定位模型。認(rèn)為同一礦床、同一礦體可能為上述多種空間定位式的復(fù)合，多種空間定位式復(fù)合形成富礦、大礦［15-16］。

斷裂構(gòu)造定位式：為切盆斷裂構(gòu)造帶控礦，鈾礦賦存于斷裂及其旁側(cè)次級(jí)構(gòu)造裂隙帶中。斷裂構(gòu)造與重力滑塌構(gòu)造（組間界面）復(fù)合定位式：為斷裂構(gòu)造與發(fā)育于鵝湖嶺組、打鼓頂組組間界面的滑塌構(gòu)造復(fù)合控礦，鈾礦賦存于斷裂構(gòu)造與組間界面復(fù)合部位，礦體賦存于組間界面變陡、褶皺部位片理化帶、裂隙帶中。相山基地大部分礦床屬于該復(fù)合定位式。

斷裂構(gòu)造與火山層間離張構(gòu)造（基底界面）復(fù)合定位式：基底界面疊加火山層間離張構(gòu)造，聯(lián)合控制著與次花崗斑巖關(guān)系密切的鈾礦空間定位，如相山火山盆地北部成礦帶大部分礦床——橫澗、紅衛(wèi)、沙洲礦床等。

斷裂構(gòu)造與晚期巖脈復(fù)合定位式：相山火山盆地次花崗斑巖主要侵入于火山盆地基底界面附近，鈾成礦構(gòu)造多沿這些早期火山盆地基底構(gòu)造復(fù)活，在基底界面附近、次花崗斑巖內(nèi)外接觸帶形成密集裂隙帶，為鈾成礦提供良好的沉淀、富集場(chǎng)所，切盆斷裂構(gòu)造復(fù)合形成鈾礦賦礦有利空間。

斷裂構(gòu)造與火山爆發(fā)角礫巖筒復(fù)合定位式：該類型為斷裂構(gòu)造與火山爆發(fā)角礫巖筒復(fù)合控礦，火山爆發(fā)角礫巖筒形成以后斷裂構(gòu)造疊加，鈾成礦流體沿構(gòu)造裂隙帶蝕變充填成礦，為熱液型鈾礦，而非火山爆發(fā)階段形成的鈾礦。贛南河草坑礦田草桃背火山爆發(fā)角礫巖筒鈾礦屬于該類型。

上述相山火山盆地鈾礦空間定位式為基本類型定位式，從目前已發(fā)現(xiàn)不同類型定位式鈾礦數(shù)量及規(guī)模分析，相山火山盆地鈾礦以斷裂構(gòu)造與滑塌構(gòu)造復(fù)合定位式、斷裂構(gòu)造與基底界面復(fù)合定位式、斷裂構(gòu)造與晚期巖脈復(fù)合定位式為主，斷裂構(gòu)造定位式次之；多數(shù)礦床不是單一類型定位式，而是多類型定位式復(fù)合，多類型定位式復(fù)合形成富大鈾礦，且斷裂構(gòu)造與晚期巖脈復(fù)合定位式和斷裂構(gòu)造與火山層間離張構(gòu)造（基底界面）復(fù)合定位式主要針對(duì)相山深部第二找礦空間，對(duì)攻深找肓具有重要意義。

據(jù)此，通過(guò)對(duì)相山礦田的鈾、鉛、鋅、銅、金、銀多金屬礦化研究，認(rèn)為鈾多金屬為同一成礦體系、不同階段、不同性質(zhì)成礦流體成礦作用的產(chǎn)物。根據(jù)鈾礦成因、形成機(jī)制及控礦因素，建立了相山礦田4 階段鈾多金屬成礦模式。相山礦田鈾多金屬成礦分為4 個(gè)階段：a.早白堊世早期火山盆地形成階段；b.早白堊世中期斷陷紅盆、蓋層斷裂構(gòu)造開(kāi)始形成及堿交代型鈾礦化階段；c.早白堊世晚期-晚白堊世斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)及酸交代型鈾（及多金屬）成礦階段；d.喜山期盆地差異隆升-剝蝕階段（圖5）。

圖5 相山礦田成礦模式圖Fig.5 Metallogenic model of Xiangshan ore field

3 鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)技術(shù)

3.1 火山巖型鈾礦深部有利成礦空間探測(cè)技術(shù)

通過(guò)對(duì)斷裂構(gòu)造及裂隙帶、火山構(gòu)造（火山重力滑塌構(gòu)造、火山層間離張構(gòu)造）、晚期巖脈等探測(cè)目標(biāo)的多種方法試驗(yàn)、研究，建立鈾成礦有利空間技術(shù)組合（圖6）。通過(guò)對(duì)典型地段進(jìn)行鉆探查證，證實(shí)該探測(cè)技術(shù)的有效性，其對(duì)深部的探測(cè)深度可達(dá)1 500 m［17］。

圖6 火山巖型鈾礦深部有利成礦空間探測(cè)技術(shù)流程圖Fig.6 Flow chart of exploration technology for deep favorable mineralization space in volcanic type uranium deposit

斷裂構(gòu)造及裂隙帶識(shí)別方法：地質(zhì)調(diào)查、重力測(cè)量、高精度磁測(cè)、音頻大地電磁測(cè)深。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查方法和少量鉆探查證，研究斷裂、裂隙帶在地表、坑道的產(chǎn)狀、規(guī)模以及蝕變等特征；通過(guò)構(gòu)造地質(zhì)研究，確定構(gòu)造的配套、演化，識(shí)別成礦期構(gòu)造和容礦構(gòu)造；通過(guò)少量鉆孔對(duì)斷裂在深部的產(chǎn)狀、規(guī)模、構(gòu)造特征、熱液蝕變及礦化特征進(jìn)行查證，判別成礦構(gòu)造。

火山構(gòu)造識(shí)別方法：地質(zhì)調(diào)查+鉆探、重力、音頻大地電磁測(cè)深。通過(guò)多種方法的綜合研究、解譯，編制組間界面、基底界面等高線圖，反映組間界面、基底界面的起伏特征，進(jìn)而識(shí)別火山構(gòu)造。

晚期酸性、中基性巖脈識(shí)別方法：地質(zhì)調(diào)查方法、音頻大地電磁測(cè)深方法。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查方法研究酸性、中基性巖脈在地表的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模特征以及巖性特征、熱液蝕變特征；通過(guò)音頻大地電磁測(cè)深研究酸性、中基性巖脈在深部的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模等特征。

3.2 深部有利成礦砂體識(shí)別技術(shù)

形成具有一定規(guī)模的砂巖型鈾礦床，首先需要有好的“儲(chǔ)礦空間”——有利沉積砂體，而有利于砂巖型鈾成礦的沉積砂體必須具備以下條件：砂體具有一定的規(guī)模和穩(wěn)定性；成巖度低、滲透性好；具有較大的還原容量；成分上多為不成熟的長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖；“泥-砂-泥”巖性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；砂體產(chǎn)狀較平緩。針對(duì)有利成礦砂體必須具備的條件，構(gòu)建了圈定產(chǎn)鈾盆地（盆段）、識(shí)別含礦目標(biāo)層、識(shí)別與定位有利砂體、淺層地震和音頻大地電磁信息集成的四步有利成礦砂體識(shí)別技術(shù)［17-18］（圖7）。

圖7 深部有利砂體識(shí)別定位技術(shù)流程圖Fig.7 Flow chart of identification and location technology for deep favorable sandbody

有利盆地（盆段）厘定：主要通過(guò)盆地類型、基底成熟度、蝕源區(qū)鈾源條件、大地構(gòu)造環(huán)境等要素來(lái)圈定產(chǎn)鈾盆地（盆段），結(jié)合重力、遙感信息，進(jìn)一步縮小產(chǎn)鈾盆段。

識(shí)別含礦目標(biāo)層：對(duì)確定的產(chǎn)鈾盆地（盆段）開(kāi)展含礦建造或找鈾目標(biāo)層位的沉積體系、巖性-巖相、巖石地球化學(xué)等特征研究，識(shí)別含礦目標(biāo)層。

識(shí)別與定位有利砂體：在上述厘定的含礦目標(biāo)層內(nèi)，深入研究砂體厚度、滲透性和含水性、成巖度、還原容量等，識(shí)別與定位有利砂體。

淺層地震、音頻大地電磁信息集成：地震信息中包含著豐富的巖性、物性信息，經(jīng)過(guò)反演計(jì)算，可將界面型的地震資料轉(zhuǎn)換成巖層型的模擬測(cè)井資料，使其能與鉆井、測(cè)井結(jié)果直接對(duì)比，以巖層為單位進(jìn)行地質(zhì)解釋，充分發(fā)揮地震資料橫向信息密集的優(yōu)勢(shì)，研究目的層巖石物性特征的空間變化規(guī)律；在中新生代陸相沉積盆地中，由泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖至礫巖，其電阻率值逐級(jí)升高，呈遞增趨勢(shì)；泥砂互層、砂礫互層情況下，電阻值則分別介于砂巖與泥巖之間、砂巖與礫巖之間，據(jù)此，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、Robust 阻抗估算、二維模型制作、反演運(yùn)算，可以較精確識(shí)別深部有利砂體。

3.3 花崗巖型鈾礦成礦構(gòu)造識(shí)別技術(shù)

通過(guò)對(duì)主要斷裂構(gòu)造以及與鈾成礦關(guān)系的研究，結(jié)合長(zhǎng)江礦區(qū)構(gòu)造控礦模式及物化遙成果，建立了花崗巖型鈾礦成礦構(gòu)造帶的地-物-化-遙綜合識(shí)別技術(shù)，具體包括以下四方面內(nèi)容：高分遙感構(gòu)造識(shí)別、構(gòu)造蝕變帶地質(zhì)識(shí)別、構(gòu)造蝕變帶物探識(shí)別定位、成礦構(gòu)造帶化探識(shí)別定位［17，19］（圖8）。

圖8 花崗巖型鈾礦成礦構(gòu)造蝕變帶識(shí)別及探測(cè)技術(shù)流程圖Fig.8 Flow chart of identification and detection technology for structural alteration zones in granite-type uranium deposits

五大鈾礦構(gòu)造蝕變帶高分遙感識(shí)別：通過(guò)高分遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)、遙感解譯標(biāo)志建立、遙感構(gòu)造解譯、野外查證，結(jié)合區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的特點(diǎn)，初步篩選斷裂有利的構(gòu)造蝕變帶。

構(gòu)造蝕變帶地質(zhì)識(shí)別：以地表、坑道、鉆孔巖心等野外宏觀觀察為基礎(chǔ)，借助于電子顯微鏡、化學(xué)分析等技術(shù)手段，開(kāi)展成礦構(gòu)造蝕變帶的蝕變類型、蝕變分帶特征、礦物及元素組合等地質(zhì)識(shí)別標(biāo)志的研究，查明構(gòu)造蝕變帶蝕變分帶特征及蝕變礦物組合。

構(gòu)造蝕變帶物探識(shí)別：采用音頻大地電磁測(cè)深與高精度磁測(cè)方法相結(jié)合，可以用來(lái)探測(cè)隱伏的斷裂構(gòu)造以及已知斷裂構(gòu)造深部延伸展布情況，是探測(cè)成礦構(gòu)造蝕變帶的最佳物探方法組合。

4 鈾資源擴(kuò)大與預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

分別對(duì)伊犁、東勝、二連、相山、諸廣南部等5 個(gè)一類鈾礦大基地開(kāi)展了預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，共預(yù)測(cè)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)224 片，其中，I 級(jí)64 片，II 級(jí)66片，III 級(jí)94 片；預(yù)測(cè)潛在鈾資源達(dá)738 000 t（表1），實(shí)現(xiàn)了鈾礦由傳統(tǒng)的定性-半定量預(yù)測(cè)到“定型、定位、定量、定深”預(yù)測(cè)。

表1 五大基地潛在鈾資源預(yù)測(cè)表Table 1 The resource prediction and evaluation of five uranium deposit large-bases

4.1 伊犁基地鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)

在研究伊犁盆地南緣區(qū)域成礦地質(zhì)特征［20-24］基礎(chǔ)上，結(jié)合物、化、遙等綜合信息，厘定伊犁基地成礦預(yù)測(cè)要素主要有：有利沉積相、有利砂體厚度、層間氧化帶前鋒線、鈾礦化、鈾地球化學(xué)異常、鉬地球化學(xué)異常、氡濃度異常等。分別對(duì)伊犁基地三工河組含礦層、西山窯組下段含礦層、西山窯組上段含礦層以及頭屯河組含礦層進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)，圈定最小預(yù)測(cè)區(qū)60片，其中，A 類預(yù) 測(cè) 區(qū)14 片，B 類 預(yù) 測(cè) 區(qū)13 片，C 類 預(yù) 測(cè) 區(qū)33片。采用修正體積法估算伊犁基地1 000 m 以淺潛在的資源量82 000 t，顯示出良好的找礦潛力。

4.2 東勝基地鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)東勝基地典型鈾礦床控礦因素的總結(jié)，建立不同控礦因素與鈾礦體的制約關(guān)系，結(jié)合開(kāi)展的多種物化探測(cè)量成果，厘定成礦要素主要有砂體厚度、含砂率、氧化砂比、有利沉積相、氧化-還原過(guò)渡帶和鈾礦化信息等；預(yù)測(cè)要素主要有化探鈾異常、化探釷異常、化探鉀異常和氡氣異常等。運(yùn)用上述成礦要素和預(yù)測(cè)要素，預(yù)測(cè)東勝基地19 片最小靶區(qū)，其中，A 類靶區(qū)7 片，B 類靶區(qū)7 片，C 類靶區(qū)5 片。采用修正體積法估算東勝基地800 m 以淺資源量達(dá)281 812 t，顯示出良好的找礦潛力。其中，巴音青格利、南梁-大成梁、庫(kù)計(jì)溝、新勝預(yù)測(cè)區(qū)取得了鈾礦找礦突破，為實(shí)現(xiàn)東勝基地新的鈾資源量擴(kuò)大提供了技術(shù)支撐。

4.3 二連基地鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)

以二連盆地中部典型礦床研究為基礎(chǔ)，賽漢組上段、二連組、賽漢組下段區(qū)域鈾成礦規(guī)律研究為核心，通過(guò)含礦目標(biāo)層的識(shí)別，有利相帶、有利構(gòu)造識(shí)以及氧化還原前鋒線識(shí)別和定位，結(jié)合航放、水中鈾、土壤氡氣、車(chē)載能譜、分量化探、高精度磁測(cè)等多元找礦信息，采用知識(shí)驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的技術(shù)途徑，運(yùn)用綜合地質(zhì)信息預(yù)測(cè)技術(shù)，對(duì)二連盆地開(kāi)展分類型、分層位預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，圈定最小預(yù)測(cè)區(qū)63 片，其中，其中，I類遠(yuǎn)景區(qū)10 片，II級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)21 片，III級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)32 片。采用修正體積法估算二連基地700 m以淺潛在鈾資源量達(dá)180 000 t，顯示出良好的找礦潛力。其中，哈達(dá)圖、芒來(lái)、白音塔拉、喬爾古、那仁等預(yù)測(cè)區(qū)鈾礦潛力最大。

4.4 相山基地鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)

通過(guò)相山基地鈾成礦特征、控礦因素等綜合研究，提出了相山鈾礦田的預(yù)測(cè)要素、成礦空間要素和成礦信息要素。預(yù)測(cè)要素包括：多期次、多階段富鈾花崗巖、火山巖，多來(lái)源巖漿活動(dòng)中心；區(qū)域深斷裂構(gòu)造發(fā)育；深斷裂構(gòu)造與富鈾、多期次、多來(lái)源巖漿活動(dòng)中心交叉、復(fù)合；成礦空間要素為：斷裂構(gòu)造及裂隙帶、火山構(gòu)造、晚期酸性、中基性巖脈；成礦信息要素：鈾礦化熱液蝕變，鈾礦床、礦點(diǎn)或鈾礦化、鈾異常，地面物化探異常信息等。運(yùn)用上述預(yù)測(cè)要素、成礦空間要素、成礦信息要素，預(yù)測(cè)29 片成礦遠(yuǎn)景區(qū)，其中，Ⅰ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)12 片、Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)8 片、Ⅲ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)9 片，指出了相山礦田深部及外圍找礦方向，提交了一批新的鈾礦勘查區(qū)。采用地質(zhì)體積法估算相山基地1 200 m 以淺潛在的鈾資源量113 000 t，表明區(qū)內(nèi)仍有很大的成礦潛力和找礦前景。其中，云際-游坊-布水次花崗斑巖體成礦遠(yuǎn)景區(qū)經(jīng)鉆探揭露已發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模工業(yè)鈾礦（盲礦體），取得了老礦區(qū)及外圍鈾礦找礦新的突破。

4.5 諸廣南部基地鈾資源擴(kuò)大與評(píng)價(jià)

針對(duì)諸廣南部基地地質(zhì)成礦特點(diǎn)，以綜合信息地質(zhì)單元法為遠(yuǎn)景靶區(qū)圈定方法，以特征分析法為遠(yuǎn)景靶區(qū)優(yōu)選方法，優(yōu)選了鈾礦化信息緩沖區(qū)、控礦斷裂緩沖區(qū)、不同巖體接觸帶及巖體與地層接觸帶、地面放射性和鈾分量異常、斷陷帶、堿交代巖、航放鉀含量異常、水中鈾異常、水中氡異常等10 個(gè)預(yù)測(cè)要素，共圈定遠(yuǎn)景靶區(qū)53 片，其中Ⅰ類遠(yuǎn)景靶區(qū)21 片、Ⅱ類遠(yuǎn)景靶區(qū)17 片，Ⅲ類遠(yuǎn)景靶區(qū)15 片，指出了諸廣南部基地深部及外圍找礦方向，提交了一批新的鈾礦勘查區(qū)。采用地質(zhì)體積法估算諸廣南部基地1 200 m 以淺潛在鈾資源量83 000 t，表明區(qū)內(nèi)仍有很大的成礦潛力和找礦前景。其中，朱洞-油洞靶區(qū)的9 號(hào)帶南段、60 號(hào)帶和61 號(hào)帶北段以及7 號(hào)帶，深部均已發(fā)現(xiàn)較好的礦體，預(yù)測(cè)靶區(qū)有較好的找礦前景。

5 結(jié) 論

1）建立了建造間古河道型鈾成礦模式，深化了“疊合復(fù)成因鈾成礦模式”，完善了我國(guó)砂巖型鈾成礦理論體系；構(gòu)建了相山火山巖型鈾礦5 種類型空間定位樣式，拓展了南方熱液型鈾礦深部第二找礦空間。

2）突破了深部有利成礦砂體識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了砂巖型鈾礦1 000 m 以淺成礦環(huán)境的探測(cè)；優(yōu)化發(fā)展了火山巖型鈾礦深部有利成礦空間識(shí)別和花崗巖型鈾礦成礦構(gòu)造識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了熱液型鈾礦1 500 m 以淺成礦環(huán)境的探測(cè)，提升了深部鈾礦成礦空間識(shí)別定位的精度。

3）完成了伊犁、東勝、二連、相山和諸廣南部5 個(gè)一類鈾礦大基地預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)了224 片找礦遠(yuǎn)景區(qū)，預(yù)測(cè)資源量達(dá)738 000 t，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鈾礦由傳統(tǒng)的定性-半定量預(yù)測(cè)到“定型、定位、定量、定深”預(yù)測(cè)的技術(shù)轉(zhuǎn)變。