对西藏某某县某某盆地砂岩型铀矿成矿条件的分析

对西藏某某县某某盆地砂岩型铀矿成矿条件的分析
【摘要】本文通过对西藏××县××盆地区域大地构造背景，以及砂岩型铀矿成矿条件的分析，确定了新近系芒乡组（N1m）为盆地砂岩铀矿的找矿目的层。

该层中发育冲积扇、辫状河、三角洲、湖泊相沉积，具有泥-砂-泥的岩性组合，砂岩发育，在仓木错的东南边缓坡地带，存在诸多形成地浸砂岩型铀矿的有利条件，是成矿的有利地区。

【关键词】盆地；新近系芒乡组；砂岩型铀矿；成矿条件
该盆地位于西藏××地区××县××乡境内，盆地呈北西-南东向展布，南东宽而北西窄，长约30km，宽约20km，总面积约600km2，在盆地的西北部有一内陆湖仓木错，面积约100km2。

盆地内基底主要是由古生界二叠系中统下拉组（P2x）的灰岩、细砂岩；中生界白垩系则弄群（K1Z）的砾岩、凝灰岩、火山角砾岩、砂岩、页岩、生物碎屑砂岩；中生界白垩系多尼组（K1d）的含煤碎屑岩、灰岩；中生界白垩系郎山组（K1l）的灰、深灰色、灰黑色灰岩、生物灰岩和泥质灰岩地层组成。

盖层由新近系芒乡组（N1m）陆相碎屑岩与新生界第四系全新统洪积（Qhal）松散堆积物组成。

通过本人的野外调查和收集前人的资料，认为新近系芒乡组（N1m）为盆地砂岩铀矿的找矿目的层。

1 区域大地构造背景
该盆地在区域上地处青藏高原的腹地，在Ⅰ级大地构造单元上属冈底斯—念青唐古拉板片，南侧为雅鲁藏布江缝合带，北侧为班公错—怒江缝合带；次级大地构造单元中区域大部属革吉—措勤复合弧后盆地；南部有隆格尔—江达断隆带；西南部有冈底斯岩浆弧带（图1）。

1.班公湖-怒江结合带；
2.雅鲁藏布江结合带；
3.羌塘复合板片；
4.冈底斯板片；
5.班戈燕山晚期岩浆弧带；
6.狮泉河-申扎结合带；
7.革吉-措勤复合弧后盆地；
8.隆格尔-江达断隆带；9.冈底斯岩浆弧带；10.喜马拉雅板片
从盆地建造特征看，盆地北缘主要为古生界地层，它可能是盆地的陆缘基底；盆地内部主要为上侏罗—上白垩系各不同时代地层，其中则弄群（J3K1Z）角度不整合于下拉组（P1x）之上，说明盆地于晚侏罗—早白垩世形成发展而成，这与班—怒带南向俯冲会聚及其岩浆弧的形成时限是基本同步的，表明盆地的形成与班—怒带的南向俯冲有着紧密的联系，是班—怒带南向俯冲过程中弧后扩张形成的弧后盆地。

同时可能还受到了雅鲁藏布江结合带形成演化的叠加和影响。

新近纪末，整个青藏高原进入高原隆升的阶段（图2）。

碰撞造山作用晚期，由于近南北向的强烈挤压，开始大幅度隆升，并导致第四纪近东西向挤压拗陷带（盆地）和隆起带的形成，隆起带遭受剥蚀为拗陷带的沉积提供物源。

由于持续的南北向挤压诱发东西向的拉张，形成近南北向的断陷盆地或裂陷盆地。

随后，由于应力的持续作用，发生北东向和北西向的共轭剪切走滑，使前期构造被斜切
而发生左行或右行位移；同时分别控制了第四纪北东向和北西向沉积盆地的形成和发育。

××县××盆地就是北西向右行走滑动断裂活动的产物。

Ⅰ.羌塘-昌都陆块；Ⅰ-1.亭共错-铁格隆背动陆缘坳陷；Ⅱ.班公错-怒江结合带；Ⅱ-1.铁杂-日雍构造混杂岩带；Ⅲ.冈底斯-念青唐古拉陆块；Ⅲ-1.白弱错-物玛岩浆岛弧带；Ⅲ-2.古昌结合带；Ⅲ-3.次丁错-麻米错复合弧后盆地
2 砂岩型铀矿成矿条件分析
2.1 铀源条件
通过实地野外工作和收集前人的资料得知，在盆地周围的喜马拉雅早、中、晚期火山岩及燕山晚期的斑状二长花岗岩，都发现有较高的放射性，伽玛总量值最高为118×10-6，化学分析铀（U）最高值为36.6×10-6μg/g，该段岩体平均铀（U）含量值为14.94×10-6μg/g。

表明盆地基底区蚀源区铀（U）含量值高，铀源丰富，是很好的铀成矿来源。

2.2 地层结构及岩性条件
基底岩性有古生界二叠系中统下拉组（P2x）：（1）为一套较稳定的开阔台地相沉积。

岩性主要为深灰色厚—块状生物碎屑灰岩、含生物碎屑微晶灰岩、白云石化生物碎屑灰岩、白云石化砂屑生物碎屑灰岩夹浅灰色中—厚层生物介壳灰岩、深灰色厚层砾屑砂屑灰岩及黄灰色中—厚层钙质细砂岩。

产蜓、珊瑚、腕足等生物化石。

与下伏昂杰组整合接触，出露厚度大于575.65m。

与上覆地层则弄群角度不整合接触。

（2）中生界白垩系则弄群（K1Z）为一套杂色砂岩、火山岩、变质砾岩、页岩夹硅质岩、生物碎屑灰岩组成的地层体。

根据本区则弄群的岩石组合特征，明显可以再细分为两个岩性段，即则弄群一段和则弄群二段。

与下拉组角度不整合接触。

（3）中生界白垩纪白垩系多尼组（K1d）：为生物碎屑灰岩砂岩细砾岩煤质粉砂岩互层。

地层厚度大于827.04m。

与上覆地层郎山组整合接触。

与下伏地层则弄群二段整合接触。

（4）中生界白垩纪白垩系郎山组（K1l）：岩性主要为灰、深灰色、灰黑色灰岩、生物灰岩和泥质灰岩，产圆笠虫、固着蛤、海娥螺等化石。

与下伏地层则弄群二段整合接触。

盆地内盖层为中新世晚期芒乡组（见图3），主要为一套陆相红色碎屑岩沉积，主要分布在盆地的中、东、南部，即仓木错的东南部。

下部为暗紫红色厚—块状中粗砾岩夹暗紫红色厚—块状细砾岩、含砾中—粗砂岩，属于冲积扇（扇中—扇端）沉积；中部岩性主要为黄灰色中—厚层中—粗粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩夹粉砂岩、泥质粉砂岩，发育平行层理、斜层理、沙纹层理及水平层理构造，砂岩中见有植物茎干化石，为河流相沉积；上部为灰—黄灰色薄层泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩夹黄灰色中—薄层粉砂岩，水平层理构造发育，产有较丰富的双壳类化石，为典型的湖泊相沉积。

芒乡组自下而上沉积物由粗到细，由冲积扇→河流→湖泊沉积，发育了较为完整的隔水层—含水层—隔水层地层岩性组合，且含有一定的有机质及其它还原物质。

芒乡组（N1m）也有较高的含铀本底，也可以为本区成矿提供充足的物源。

芒乡组地层厚度大于462.59m，目标层中砂
岩的孔隙度较高，为铀的活化运移提供了充足的空间。

以上分析表明，盆地盖层芒乡组为湖泊相沉积，具有泥—砂—泥的岩性组合，也具有可地浸砂岩型铀矿的岩性条件，是盆地找矿的目的层。

1—泥岩；2—钙质泥岩；3—膏质泥岩；4—粉砂质泥岩；5—泥质粉砂岩；6—粉砂岩；7—砂岩；8—岩屑石英砂岩；9—长石砂岩；10—长石石英砂岩；11—含砾岩屑石英砂岩；12—含砾砂岩；13—砾岩；14—水平层理；15—平行层理；16—沙纹层理；17—斜层理；18—槽状层理；19—底冲刷面；20—双壳化石；21—植物化石
2.3 地质构造条件
砂岩型铀矿是后生沉积矿种，它的成矿过程是经历了漫长的地质演化过程才最终完成的，××县××盆地也不例外，盆地基底构造演化过程包括基底构造与富铀建造形成阶段和基底古风化壳铀活化预富集阶段；盆地及盖层含矿建造形成演化期和后生改造富集成矿期，后者包括后生改造富集成矿阶段和再造阶段。

构造条件在砂岩型铀矿成矿的各演化阶段是不同的。

××盆地周围多期（喜马拉雅早、中、晚期、燕山晚期）强烈的岩浆侵入活化作用有利于形成多期和广泛发育的基底富铀建造组成的地球化学块体，经过南北向强烈的持续挤压，诱发近东西向的拉张，隆起带遭受剥蚀为拗陷带的沉积提供物源，之后转入一个相对稳定的构造环境，有利于后期形成舒缓宽展的沉积盆地和盖层含矿建造，而这二者的转换期正是形成基底古风化壳和与盖层之间不整合面的时期。

该沉积间断和风化期，对基底中铀活化和富集相当有利。

××县××盆地在铀矿建造形成阶段则处于一个相对稳定的构造环境，在后生改造富集成矿期，盆地西北的仓木错为一内陆湖。

盆地含矿建造表生后生改造富集成矿的补、径、排水动力系统的补给区之间的高差在1200m左右，径流区埋深浅（埋深小于500m），岩层缓倾（倾角小于20°）斜坡带的地区。

这种地质构造基本能满足砂岩型铀矿的成矿条件。

2.4 水文地质及水化学特征条件
砂岩型铀矿是表生后生水成矿床，它的形成过程是以后生期表生水为介质和矿质的载体而进行的，××盆地周围广泛分布喜马拉雅早、中、晚期及燕山晚火山岩、中酸性侵入岩富含基岩裂隙水和构造裂隙水。

据前人资料，1：100万日土幅区调报告中记述，麻米错（仓木错）北出露一低温温泉，泉眼的海拔高度为4450m，水温25℃，涌水量1L/S，泉眼附近出露下白垩统多尼组和郎山组碎屑岩及灰岩，泉水的矿化度0.91g/l，硬度31.85，水质类型为HCO3.SO4—Ca.Mg。

从温泉出露的构造部位分析，可能与北西向活动断裂有关。

说明构造裂隙水丰富。

盆地盖层为一套陆源碎屑沉积岩（细砾岩、含砾砂岩、砂岩）含孔隙水、裂隙水。

第四系洪积物为砂砾层富含松散岩孔隙水。

通过野外水文地质调查，××盆地地下水具有独立的水动力条件，完善的补、径、排系统。

补给区为周边蚀源区，径流区为山前冲洪积平原，盆地四周山区地下水向盆地西北部的仓木错汇集，而仓木错以蒸发方式排泄，使该盆地水循环处于动态平衡。

经调查该盆地存在有3个水文地质构造层。

即下部基岩裂隙水、构造裂隙水；中部盖层的孔隙水、裂隙水和上部第四系孔隙潜水。

下部和中部常为水交替迟缓带，而上部则为水交替积极带。

这3个层是相互独立的，但通常受地
层、构造环境影响，它们之间也有一定的联系，从而对盆地现代地下水环境的发育、矿化类型、水文地球化学特征都有较大影响。

地下水的运移方向在剖面上是向下渗入，在平面上是向心式的，即由周边向盆地中心径流。

水动力压力是由地形地貌引起的。

由补给区向排泄区。

水质类型由重碳酸—硫酸盐型淡水向硫酸—重碳酸盐、氯化物型水过渡，矿化度也逐渐增大，故而使仓木错成为一大型盐湖，其中锂含量1227.33mg/l、钾离子含量9306mg/l、钠离子含量49568.28mg/l、氯离子含量92463.44mg/l。

B2O3含量2204.9mg/l。

2.5 古气候—地貌条件
砂岩型铀矿属于表生后生水成铀矿成因类型，古气候条件对其形成起着举足轻重的作用。

在中新世晚期芒乡组碎屑岩沉积岩中发现有植物茎干化石和双壳类化石等，说明盆地在第三纪中新世晚期含矿建造形成期是一个温暖潮湿或半温暖潮湿的古气候条件，才形成暗灰、浅灰、灰绿色或灰红色相间的富含有机质和成岩期黄铁矿等还原剂而具有一定还原容量的有利含矿地层。

然后，在后生改造成矿期则是长期处于一个干旱炎热的古气候条件，以利于地表和浅部铀的氧化、活化迁移，为在一定深度的氧化还原过渡部位富集成矿提供足够的成矿物质。

因为干旱炎热气候条件下普遍发育偏碱性（pH为7.5～9）、含氧的重碳酸型地表水，有利于铀的活化迁移；水中铀含量也相对较高（10-6g/l，个别达10-5g/l）；再加上干旱炎热气候条件下形成的戈壁、荒漠、草原区植被不发育，土壤及潜水中的有机质极低，腐植层很薄或缺乏，使得含氧富铀偏碱性的重碳酸型地表水通过表层渗入地下转化为潜水在氧化带迁移时，仍保持较高的铀浓度。

另外干旱地区的潜水面低，这就决定了来自补给区的含铀含氧基岩裂隙水沿高渗透层位向深部迁移，有利于层间氧化。

在盆地北东部基底中，有写弄木扎向斜，轴迹EW，长约12km，宽约3km，核部为下拉组（P2x），两翼为拉嘎组（C2l），两翼产状352°∠18°和178°∠21°，属于直立水平褶皱。

在盆地东南部基底中，有泥勒加果向斜，轴迹近NE，长约12km，宽约1.5km，核部为下拉组（P2x），两翼为拉嘎组（C2l）和昂杰组（P1a），两翼产状351°∠27°和196°∠46°，属于直立水平褶皱。

这些负地形地貌有利于铀源的汇集，也有利于层间含氧含铀水的地球化学作用持续进行。

2.6 盆地层间氧化带特征分析
砂岩型铀矿是后生水成矿，它的形成需要铀的淋滤、迁移、沉积三个过程，缺一不可，所以就要求有特殊水文地球化学环境，即要有含铀的蚀源区强烈剥蚀和淋滤的强氧化环境，有迁移通道，有氧化还原过渡带作为铀矿的富集场所（图4）。

根据岩石颜色、矿物成分、化学组分、水质类型、水的矿化度、铀镭平衡等，可将××盆地划分为氧化带、氧化还原过渡带和还原带（即从四周山区到仓木错湖心）。

从氧化带—氧化还原过渡带—还原带，从盆地周围到仓木错湖心岩石颜色依
次为褐红色、褐黄色—浅黄色、浅褐色—灰白色—灰色、深灰色；氧化铁含量由高到低；有机质及硫化物含量由低到高；氧化还原电位差由低到高；水质类型由HCO3.SO4—Ca.Mg型到HCO3.Cl.SO4—Na.K型水，甚至Cl.SO4—Na.K型水。

3 结论
通过以上六点成矿条件的分析，显示××县××盆地具有良好的砂岩型铀成矿前景，其盖层中芒乡组为典型冲积扇、辫状河、辫状三角洲、滨湖相沉积，具有泥—砂—泥的组合结构，砂岩发育，后生氧化蚀变强烈，在盆地南部距盆缘约20km的范围发育有稳定的向西北缓倾斜坡地带，是砂岩型铀矿成矿的有利地区。

【参考文献】
[1]刘登忠，等.1：25万西藏×××区域地质调查[Z].2005，12.
[2]陈玉禄，等.1：25万西藏××区域地质调查[Z].2006，3.
[3]高万林，等.放射性水文地球化学找矿[M].原子能出版社，1980，3.。