Question

砂岩型铀矿时空分布特征

Answer 1

1.砂岩型铀矿含矿目的层分布特征

我国砂岩型铀矿主要分布于西北及内蒙古的中新生代盆地，铀矿的成矿地层时代不尽相同，各个盆地主要的成岩时代不同，各盆地地层及含矿目的层层位对比见表1-3。

从铀矿目的层位对比看出，我国中新生代产铀盆地的主岩形成时代主要为中生代，从西往东，产铀盆地目的层的形成时代由老到新。西北地区的几个盆地主要含矿建造形成于侏罗纪，地层时代早于含矿建造时代为白垩纪的中东部二连和松辽等盆地。对西南的滇西盆地群来讲，含矿建造形成时代则要更晚一些，即为新生代时期。这些含矿建造大部分为在温暖潮湿的气候背景下形成的一套陆相沉积，以灰色或灰黑色为主，粒度较粗，一般为砂质，孔隙度较高，为后期含油含氧水的运移提供了通道，同时也具有较高的有机质含量，对铀的还原沉淀起到重要作用。

2.成矿作用时代

外生铀矿床，尤其是砂岩型矿床，普遍被认为具有幕式成矿特征。铀成矿作用通常分为好几个阶段，由于成矿呈多阶段性，加上年龄新的特点，往往是一个年龄数据难以代表一个矿床的成矿时代，常常有几个以上成矿年龄数据。表1-4为世界各地及我国一些有代表性的矿床的成矿时代。

表1-3 中国中新生代盆地地层对比

注:灰度表示铀矿目的层

由表1-4可以看出，我国中新生代盆地砂岩型铀矿的成矿年龄都比含矿层位的沉积时代年轻得多，含矿岩层时代与成矿时代时差大，因此这些铀矿都有明显后生成矿的特点。成矿时代主要集中在古近-新近纪，特别是上新世以后，这与当时古气候干旱的地质背景相吻合。这类矿床除了为典型的后生成矿外，成矿过程具有多期次、多阶段叠加的特点。

根据表1-4中世界及中国各地砂岩型铀矿的成矿时代，统计不同时代成矿年龄的个数，绘制直方图(图1-2)。从图1-2可以看出，美国、俄罗斯和中亚地区砂岩的形成时代从J₃至Q均有，主要集中在K₁、E₃、N₁、N₂。中国铀矿砂岩的成矿时代从K₁至Q也均有，但主要集中在K₂、E₂、N₁。由此可见，无论是国外还是国内，N₁都是重要的成矿时期。中国的主要成矿时代K₂非常重要，晚白垩世在中国北方很多地方出现干旱气候，加上抬升剥蚀，十分有利于铀从源区岩石中迁出、迁移并富集。

表1-4 世界各地外生铀矿床成岩成矿时代

图1-2 世界及中国砂岩铀矿床的成矿年龄

3.砂岩型铀矿空间分布特点

从世界砂岩型铀矿分布图上可看出(图1-3)，砂岩型铀矿主要分布在美国西部盆地、中亚、俄罗斯和北非地区，从纬度上看，主要分布在北纬40°线附近，这与这些区域气候干旱关系密切。我国砂岩型铀矿主要分布在西北和内蒙古干旱—半干旱的荒漠和半荒漠地区(图1-4)。

有利于层间氧化带砂岩铀矿形成的古气候条件是沉积期后有较长时间的干旱、半干旱的炎热气候，植被不发育，具有荒漠的地貌景观。这种气候条件有利于铀源体的强烈剥蚀氧化，使铀转入水体，有利于含氧含铀地下水沿高渗透的砂岩层向深部迁移，发育层间氧化带，从而使铀充分迁移并发生后生富集。从大地构造区域角度看，我国的外生砂岩型铀矿主要分布在稳定陆块的内部;从气候角度看，主要分布在我国西北地区干旱的气候下，铀矿的形成与地下水的潜水氧化和层间氧化作用关系密切。

据A.N.贝列尔曼的图解(图1-5)，在干旱、半干旱气候带，蒸发量远远大于降雨量，土壤中植物残渣少，利于氧气随降水下渗，地下水位埋藏较深，使层间水中氧、铀含量偏高，能够发育一定规模的层间氧化带，同时生成铀矿床。

图1-3 世界大型铀矿床分布略图(据黄净白， 2005 )

图1-4 中国铀成矿带(区)划分(据黄净白.2005)

图1-5 地球各气候带内氧化带发育示意图(据贝列尔曼，1995)