二连盆地铀矿勘查进展及实现突破的思路

二连盆地铀矿勘查进展及实现突破的思路乔鹏;杨建新;康世虎;何大兔;梁齐端;黄镪俯【摘要】The progress of uranium exploration in Erlian basin was illustrated in this paper,researches were focused on three aspects:map compiling and prediction,theoretical study,geological and geophysi-cal,geochemical exploration in interested tracts. The results shew that prospecting work was efficient on the surface of Erlian basin which lead to the discover of uranium deposit in two target horizon,but the exploration in the deep is not adequate. Analysis on the prospects of the two types uranium deposits indi-cated that paleo valley type is still the main exploration type in Erlian basin. The key points in the fur-ther exploration were the spatial orientation of sand body,discovery of new horizon and new types.%从编图预测及成矿理论研究、调查评价和放射性物化探、重点地段勘查等3个方面重点阐述了二连盆地铀矿勘查进展，指出二连盆地虽然面上已得到一定的控制，并在两个重点层位中发现了两种类型的铀矿田，但深部勘查程度总体较低；分析了两种主要类型矿床的找矿前景，指出古河谷型铀矿床仍为盆地重点勘查类型，并认为解决赛汉组上段古河谷砂体的空间定位、新层位、新类型找矿及战略选区等问题是实现下一步找矿突破的关键。

【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2015(000)0z1【总页数】8页(P176-183)【关键词】二连盆地;铀矿勘查进展;找矿前景;找矿思考【作者】乔鹏;杨建新;康世虎;何大兔;梁齐端;黄镪俯【作者单位】核工业 208 大队，内蒙古包头 014010;核工业 208 大队，内蒙古包头 014010;核工业 208 大队，内蒙古包头 014010;核工业 208 大队，内蒙古包头 014010;核工业 208 大队，内蒙古包头 014010;核工业 208 大队，内蒙古包头 014010【正文语种】中文【中图分类】P612;P619.14二连盆地是内蒙古3大产铀盆地之一,位于内蒙古中北部边陲,是在兴-蒙海西期褶皱基底上发育起来的大型中新生代断-坳型裂谷盆地;盆地由5个坳陷 (马尼特、乌尼特、乌兰察布、川井和腾格尔坳陷)、1个隆起 (苏尼特隆起)组成(图1),各坳陷及隆起又分成多个次级凹陷和凸起,分割性强[1],俗称“碎盆”。

二连盆地基底结构复杂,其在沉积盖层发展阶段,经历了伸展 (早-中侏罗世)、构造反转(晚侏罗世)、强烈伸展(早白垩世)、抬升反转 (晚白垩世以来)等4个演化阶段(马新华等,2000),尤其是强烈伸展阶段形成“隆坳相间、多凸多凹”的构造格局,造成5大坳陷基本未形成统一的沉积区域;但在伸展晚期 (晚白垩世),由于盆地由断陷向坳陷的转换,沉积环境趋于稳定,形成了最有利的含矿建造(秦明宽等,2005)[2]。

盆地基底及蚀源区由太古界、元古界、古生界变质岩及元古代-中生代的基性-中酸性侵入岩构成,具有丰富的铀源条件;沉积盖层包括侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。

白垩系为沉积主体,分布广泛,进一步分为下统阿尔善组 (K1a)、腾格尔组(K1t)、赛汉组(K1s)和上统二连组(K2e)。

其中,赛汉组和二连组是铀矿主要赋矿层位(图2)。

二连盆地作为主要能源盆地,地质矿产、石油、煤炭等部门做了大量基础地质和矿产勘查工作,包括盆地重、磁、电、震测量,1∶20万区域地质矿产测量、水文地质普查,石油及煤炭勘查等,为铀矿勘查工作的开展提供了丰富的基础地质资料。

二连盆地铀矿勘查起步于20世纪80年代初,相继开展了编图预测及成矿理论研究、调查评价及放射性测量、重点地段勘查等工作。

2.1 编图预测及成矿理论研究在二连盆地已相继开展了成矿条件及远景分析、中小比例尺地质、物探、水文地质研究及编图、地质调查评价、铀矿资源潜力评价等专题研究及配套的生产科研项目;大致查明了二连盆地基底构造及地层格架,了解了成矿的铀源条件及补径排的水动力机制,确定了主要找矿目的层位及成矿类型;初步研究了目的层沉积特征和两种主要类型的成矿理论及相应的勘查方法,建立了古河谷型及沉积-成岩型铀成矿模式;预测了不同类型铀成矿远景区及成矿潜力,为二连盆地开展铀矿找矿工作指明了方向。

其中,编图预测方面,在引用石油部门基底构造研究成果的基础上,通过对近几年收集的浅层地震数据的重新解译,进一步研究了乌兰察布与马尼特两大坳陷主要目的层赛汉组底板构造特征[3];应用沉积学,层序地层学理论对二连盆地主要目的层沉积体系进行了研究,在马尼特坳陷南缘、乌兰察布坳陷西缘圈出赛汉组下段辫状河三角洲砂体、在坳陷中部 (巴赛齐地区)圈出赛汉组上段古河谷,在额仁淖尔地区圈出二连组湖相等有利相带分布区;应用岩石地球化学、水文地质学理论识别出原生氧化带、潜水及潜水-层间氧化带、层间氧化带的分布区,确定该区可地浸砂岩型铀矿体为潜水-层间氧化带(或层间氧化带)控制,是最重要的找矿类型;通过沉积体系、岩石地球化学分区,并结合构造、铀源、水文地质条件等砂岩型铀矿判据对盆地进行了铀成矿远景预测,形成了如巴赛齐、额仁淖尔凹陷、腾格尔坳陷西部、川井坳陷西部等一批新的找矿靶区及远景区[49];采用固体矿产矿床模型综合地质信息预测技术估算二连盆地砂岩型铀成矿潜力达十几万吨,说明该区具备巨大的资源潜力[10]。

成矿理论研究方面,根据努和廷矿床产出特征及控矿因素,指出该矿床铀矿体受二连组多次湖泛事件控制,且最大湖泛面控制主矿体,提出了在裂后热沉降和有利的矿源区背景下“湖泛事件”控制了铀矿床的新认识,首次建立了“努和廷式”沉积-成岩型铀成矿模式[11-12]。

通过地质编图及电法资料重新解译圈出“隐伏砂体”,结合少量钻探查证,预测出古河谷砂体及氧化带,提出了在坳陷中部古地形低洼区域寻找“建造间古河谷型铀矿床”的找矿新思路,建立了“巴彦乌拉式”古河谷型铀成矿模式[1316]。

2.2 调查评价及放射性测量根据采取的找矿思路,二连盆地调查评价工作大致分为3个阶段,即早期利用“放射性方法就点找矿”,中期引进水成铀矿理论并利用“层间氧化带模式找矿”和现今开展的“古河谷型找矿”。

其中,就点找矿阶段(1981—1990年)仅对乌兰察布、马尼特等坳陷内早期放射性方法发现的铀异常点 (带)开展了评价,总体工作区范围很小;模式找矿阶段(1992—2001年)主要对编图预测的区域层间氧化带开展大间距的钻探查证,工作地区涉及到乌兰察布、川井、腾格尔等坳陷的部分地段,但未控制到具备形成区域性层间氧化带的稳定砂体;古河谷型找矿(2002年以后)是伴随中国地质调查局大调查项目的启动,中国核工业地质局加大地勘项目投入力度,在盆地开展的新类型铀矿找矿,也是二连盆地勘查投入最大、找矿成果最显著的阶段,该时期在二连盆地共开展调查评价类项目13个,投入钻探工作量约30万m,分别对乌兰察布、盆地中东部 (包括马尼特坳陷及周边)、川井、腾格尔、乌尼特等坳陷及苏尼特隆起等构造单元开展了调查及评价,筛选出重点工作区乌兰察布坳陷和马尼特坳陷西部,发现了巴彦乌拉铀矿田,提交了巴赛齐、乌兰察布坳陷西侧等一批重要的找矿靶区,并被国土资源部列为首批铀矿整装勘查区。

由于不同时期评价的侧重点不同,且受盆地施工条件的影响,各坳陷控制程度有所不同。

从面上看,1∶50万调查评价基本覆盖全区,其中,乌兰察布坳陷北部、马尼特坳陷的中西部、川井坳陷北部、乌尼特坳陷西部、苏尼特隆起上的赛汉图门凹陷等地区达到1∶25万区域评价程度(占盆地面积50%以上)。

但从垂向上看,由于历年来所开展项目主要针对浅部层位 (二连组、赛汉组上部),因此,盆地80%的地区只控制到300 m以浅的深度和层位,深部工作程度很低甚至为盲区。

目前已在乌兰察布坳陷东部400～700 m深度控制到赛汉组古河谷砂体,且见到工业铀矿化[6],说明二连盆地深部有较大的找矿潜力。

盆地放射性测量已完成了1∶20万航空测量全覆盖,基本了解了地表岩石放射性特征。

在额仁淖尔和赛汉高毕等地区开展了活性炭测量、土壤地球化学测量、地面伽玛测量等,对航放异常点、高场进行了检查 (1984—1991年)。

在巴赛齐地区完成了土壤氡气测量,在乌兰察布坳陷北西部分地段完成了分量化探测量,基本查明近地表铀异常分布[3],但放射性测量对指导盆地深部直接找矿方面还显不足。

2.3 重点地段勘查主要对调查评价过程中筛选的铀成矿远景区进一步开展工作,包括乌兰察布坳陷西部及巴赛齐等两个地区。

在核工业208大队进驻二连盆地以来,乌兰察布坳陷西部就作为首选地段开展了铀矿勘查工作。

该区主要找矿目的层为二连组,其次为赛汉组下段和脑木根组,并在不同阶段有不同的勘查思路。

其中,在就点找矿阶段主要以地表放射性异常为线索开展工作,相继发现了查干小型矿床、苏崩中型矿床;在模式找矿阶段主要以寻找区域层间氧化带型铀矿为主,发现了努和廷大型铀矿床,后经重新研究论证,并按沉积-成岩型铀矿开展普查、详查,落实为我国第一个超大型铀矿床[12],目前该矿床正在开展室内浸出试验。

在矿床外围重点部署的1：25万区域评价项目,大致查明沉积-成岩型铀矿的有利地区。

此外,在坳陷边缘赛汉组下段还发现了工业铀矿孔,提交道尔苏铀矿产地及苏尔古勒远景区。

但由于历年施工钻孔孔深多在200 m以内,深部层位赛汉组总体控制程度很低[5]。

巴赛齐地区位于乌兰察布坳陷东部和马尼特坳陷西部,是21世纪以来在二连盆地开展古河谷砂岩型铀矿找矿的重点地段。

该区主要找矿目的层为赛汉组上段,主要勘查思路是探索建造间古河谷型铀矿。

最早是利用收集的电测深资料重新解译圈定砂带,并经过少量钻探验证,预测了远景区[13],经进一步预查、普查提交了巴彦乌拉中型矿床和赛汉高毕小型矿床[14];其中,巴彦乌拉铀矿床(B415—B319线)按第Ⅱ勘探类型开展了详查,落实为我国第1个中型古河谷型铀矿床[17],目前该矿床正在进行矿山建设。