Question

伊犁盆地南缘水西沟群沉积特征及其与砂岩型铀矿成矿关系

Answer 1

伊犁盆地是我国重要的产铀盆地之一。伊犁盆地内地浸砂岩型铀矿床主要分布在盆地南缘。盆地内铀矿化主要产于中下侏罗统水西沟群中，并表现出明显的层控和相控特点。为此，这里试图通过研究伊犁盆地南缘水西沟群不同层位的沉积体系及沉积相特征，查明盆地含矿层各沉积阶段的沉积体系格局及沉积相空间展布特征，总结沉积体系及沉积相与地浸砂岩型铀矿化的成矿关系，确定有利的浸砂岩型铀矿成矿的沉积体系、沉积相及其空间分布范围，为伊犁盆地地浸砂岩型铀矿找矿预测及勘查工程部署提供科学依据。

一、水西沟群的划分

关于含矿层水西沟群可划分出八道湾组（J₁b）、三工河组（J₁s）及西山窑组（J₂x）3个组已得到普遍认可，但对各组间界线的划分上历年来仍不一致（表2-7-1）。本专题通过地层对比，结合孢粉分析资料，将伊犁盆地南缘水西沟群Ⅰ～Ⅳ旋回归属于八道湾组，Ⅴ₁亚旋回归属于三工河组，Ⅴ₂～Ⅶ旋回归属于西山窑组，Ⅷ旋回归属为上侏罗统。其主要划分对比依据为：

1）吐哈盆地南缘水西沟群中部湖泊沉积为三工河组，上、下两套煤系地层分别对应于西山窑组和八道湾组。因此，本专题认为伊犁盆地南缘三工河组应局限在沉积物粒度较细的以湖相及前三角洲相为主的Ⅴ₁亚旋回，而沉积物粒度较粗的Ⅴ₂亚旋回及含煤的Ⅴ₃亚旋回及Ⅵ旋回应归属为西山窑组而不是三工河组。

2）对采集于伊犁盆地南缘ZK44967-1孔420～450m之间Ⅴ₂亚旋回中的5件灰色泥岩样品，经中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心进行了孢粉鉴定分析，其中2件样品（ZK44967-1-2和ZK44967-1-3）含有丰富的孢粉化石。以裸子植物花粉为主，占95%～96%，蕨类植物孢子出现较少，仅为4%～5%。裸子植物花粉中以松柏类双气囊花粉为主，常见冠翼粉、苏铁粉、脑纹粉等类型；蕨类植物孢子以拟石松孢为主要类型。其时代可归于中侏罗世早中期。因此，Ⅴ₂亚旋回中的灰色泥岩样品孢粉鉴定表明其应归属于西山窑组而不是三工河组。

3）将Ⅷ旋回划归为上侏罗统齐古组而不是西山窑组的依据是：Ⅷ旋回与Ⅶ旋回之间有沉积间断，而与上侏罗统为连续沉积，界线难分；Ⅷ旋回砂岩岩石的原生地化环境为氧化环境；而Ⅶ旋回砂岩岩石的原生地化环境为还原环境。

本次研究根据地层岩性组合、沉积韵律、沉积构造、砂体规模及稳定性、测井曲线、沉积物粒度分布曲线等特征，伊犁盆地南缘容矿岩系──水西沟群可划分出4个大的沉积体系，即Ⅰ～Ⅳ旋回的冲积扇沉积体系、Ⅴ旋回的辫状河三角洲沉积体系、Ⅵ旋回的浅湖沼泽沉积体系和Ⅶ旋回的曲流河三角洲沉积体系。其中冲积扇沉积体系主要发育冲积扇相和扇前辫状河流相；辫状河三角洲沉积体系主要发育前三角洲相、三角洲前缘相、三角洲平原相及沼泽相；曲流河三角洲沉积体系主要发育三角洲平原相。伊犁盆地南缘水西沟群各沉积体系发育的主要沉积相及亚相划分见表2-7-2。

表2-7-1 伊犁盆地南缘水西沟群地层划分沿革表

二、水西沟群沉积特征

（一）冲积扇沉积体系

冲积扇沉积体系主要发育在Ⅰ～Ⅳ旋回，其中，Ⅰ～Ⅱ旋回以扇中-扇端亚相及扇前辫状河流相为主；Ⅲ～Ⅳ旋回以扇前辫状河流相为主。

1.Ⅰ～Ⅱ旋回沉积相特征

Ⅰ旋回与Ⅱ旋回的沉积特征相似，均表现出旋回下部主要为砾岩和砂砾岩，上部有时出现中、细砂岩透镜体，局部夹细砂岩、粉砂岩及泥岩。Ⅰ～Ⅱ旋回地层的砂地比一般大于0.6。地层中有机质及炭质碎屑较少，相变较快。砾岩主要分布在南缘盆缘附近，沿盆缘方向厚度较稳定，一般为5～10m；但向盆地中心方向很快相变为砂砾岩、含砾砂岩（图2-7-1）。砾岩砾石大小不等，一般（3×5cm）～（8×10cm），大者可达15×20cm以上。砾石成熟度较低，成分复杂，可分为远源的硅质岩、变质岩、石英岩砾石（次圆状）和近源的火山岩、花岗岩砾石（棱角状-次棱角状）。

表2-7-2 伊犁盆地南缘水西沟群沉积体系及沉积相划分表

图2-7-1 伊犁盆地南缘库捷尔太地区22号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅰ～Ⅱ旋回地层柱状对比图

A—扇中-扇端亚相；B—扇前辫状河流相；T_2-3xq—中上三叠统小泉沟群

Ⅰ～Ⅱ旋回沉积构造以块状层理为主，有时可见略显粗糙的平行层理及大型槽状交错层理。三侧向视电阻率多表现出箱形或钟形（图2-7-1）。上述特征表明Ⅰ～Ⅱ旋回沉积为一套快速堆积的冲积扇沉积。

平面上，Ⅰ～Ⅱ旋回沉积在伊犁盆地南缘总体表现出东粗西细、南粗北细的沉积特点。根据冲积扇体系沉积的岩性组合等特征，伊犁盆地南缘Ⅰ～Ⅱ旋回沉积可分出冲积扇相及扇前辫状河流相两种沉积相（图2-7-2）。其中，冲积扇相的扇根亚相已被剥蚀，只保留扇中-扇端亚相，扇中-扇端亚相以砾岩和砂砾岩互层为主夹含砾砂岩，扇前辫状河流相以砂砾岩和含砾砂岩互层为主夹少量砾岩、粉砂岩及泥岩。

图2-7-2 伊犁盆地南缘Ⅰ～Ⅱ旋回岩相古地理图

1—剥蚀区；2—扇中-扇端亚相；3—扇前辫状河流相；4—地名

2.Ⅲ～Ⅳ旋回沉积相特征

Ⅲ旋回与Ⅳ旋回的沉积特征相似，均表现出下部为含砾砂岩和粗砂岩，局部为砂砾岩，向上过渡为中细砂岩、细砂岩和薄层泥岩，二元结构明显。Ⅲ～Ⅳ旋回的单个旋回的地层厚度一般为10～30m，砂体厚度一般为10～25m，砂地比平均为0.71。Ⅲ～Ⅳ旋回地层三侧向视电阻率以箱形为主（图2-7-3）。

总体看来，Ⅲ～Ⅳ旋回沉积砾岩基本不发育，但砂体粒度较粗，粒度区间范围为Φ-1.5～5，标准偏差为0.53～0.7，分选较好。直方图以单峰型为主（图2-7-4）。粒度分布概率曲线为两段式或三段式，以跳跃总体为主（占70%～80%），斜率为60°～70°；悬浮总体占15%～30%，斜率为30°～40°；跳跃总体与悬浮总体截点在Φ2.2～2.7，反映出河流相沉积特点。沉积构造下部以槽状及板状交错层理为主，上部以小型交错层理、波状层理、水平层理为主。这些特征表明Ⅲ～Ⅳ旋回应属冲积扇扇前缘辫状河流相沉积。

根据其岩性组合及砂泥比等特征，扇前辫状河流相沉积可进一步分为辫状水道亚相和漫滩亚相。辫状水道亚相构成二元结构的下部，岩性以含砾砂岩和砂岩为主，沉积构造以槽状及板状交错层理为主，漫滩亚相构成二元结构的上部，岩性以粉砂岩及泥岩为主，沉积构造以小型交错层理、波状层理、水平层理为主。

（二）辫状河三角洲沉积体系

辫状河三角洲沉积体系主要发育在Ⅴ旋回，其中，Ⅴ₁亚旋回主要为三角洲前缘相及前三角洲相，Ⅴ₂亚旋回主要为三角洲前缘相及三角洲平原相，Ⅴ₃亚旋回主要为沼泽相。下面按3个亚旋回分别阐述其沉积相特征。

图2-7-3 伊犁盆地南缘扎基斯坦地区032号勘探线部分钻孔

水西沟群Ⅲ旋回地层柱状对比图

A—辫状水道亚相；B—漫滩亚相

图2-7-4 苏阿苏沟Ⅲ旋回砂岩的粒度分布曲线

1.Ⅴ₁亚旋回沉积特征

Ⅴ₁亚旋回地层厚度一般为10～20m，局部20～35m，岩性主要由粉砂岩和泥岩以及细、中砂岩组成，局部发育粗砂岩及含砾砂岩，砾岩及砂砾岩很不发育。该旋回砂体总厚度一般小于10m，局部可达10～15m。该亚旋回地层特点之一是泥岩厚度大于砂岩厚度，砂地比多小于0.5，砂地比大于0.5的砂岩分布区面积很小。该亚旋回地层的另一特点是泥岩较纯，为灰色及深灰色泥岩，泥岩水平层理发育，单层厚度大且延伸稳定，反映了较深水的静水沉积环境。沉积构造除水平层理外，还发育块状层理及微波状层理。该亚旋回沉积的第三个特点是具下细上粗的反韵律结构；三侧向视电阻率测井曲线的下部多为低幅平滑曲线，上部多为中低幅倒圣诞树形（图2-7-5），这种反韵律结构是三角洲沉积环境所特有的产物。此外，该亚旋回地层中有机质和炭化植物碎屑比较发育，有时见黄铁矿，反映了较还原的水下沉积环境。

图2-7-5 伊犁盆地南缘库捷尔太地区20号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅴ旋回地层柱状对比图

A—前三角洲相；B—三角洲前缘河口坝及席状砂亚相；C—三角洲前缘分流间湾亚相；D—沼泽相；E—浅湖沼泽相

上述特征表明Ⅴ₁亚旋回地层属三角洲前缘及前三角洲沉积，根据其岩性组合及砂岩发育程度又可细分为前三角洲亚相（主要位于库捷尔太地区和苏东布拉克地区）和三角洲前缘分流河道亚相及三角洲前缘分流间湾亚相（主要位于乌库尔齐及其以东地区）3个沉积亚相（图2-7-6）。

图2-7-6 伊犁盆地南缘Ⅴ₁旋回岩相古地理图

1—剥蚀区；2—三角洲前缘分流河道亚相；3—三角洲前缘分流间湾亚相；4—前三角洲相；5—地名

2.Ⅴ₂亚旋回沉积特征

伊犁盆地南缘Ⅴ₂亚旋回地层厚度一般为30～50m，局部50～60m，岩性主要为含砾砂岩、粗粒砂岩及中细粒砂岩，砂体上下发育粉砂岩及泥岩。该亚旋回地层砂体比一般为0.4～0.7，平均为0.59。该亚旋回地层砂体比较稳定，厚度一般为15～30m，局部可达35～45m。区域上，从下至上，岩性从泥岩-粉砂岩-细砂岩-粗砂岩及含砾砂岩到粗砂岩细砂岩-粉砂岩及泥岩的下反上正的完整韵律发育非常明显，反映出典型的三角洲沉积环境特点。

本区三角洲相砂岩的粒度分布曲线主要有两类：一类与辫状河相砂岩的粒度分布曲线相似（图2-7-7A），反映出三角洲平原分流河道或三角洲水下分流河道的沉积特征；另一类粒度区间较宽（Φ-2～5），标准偏差为0.8～1.4，直方图以多峰型为主，反映出分选性差的特点。其概率曲线图以悬浮组分为主，占80%～100%，斜率中等（40°～50°），跳跃总体很少，图形多呈直线体（图2-7-7B），其图形类似于浊流沉积的粒度分布曲线，反映出河流携带大量泥砂快速入湖（进入三角洲环境）后，其搬运能力突然降低的沉积作用特点。

根据岩性组合、砂体发育程度及沉积韵律特征又可将伊犁盆地南缘V₂亚旋回细分为三角洲平原辫状河流亚相、三角洲平原泛滥平原亚相和三角洲前缘河口坝及席状砂亚相及三角洲前缘分流间湾亚相4个沉积亚相。并且在伊犁盆地南缘西段不同地段V₂亚旋回的沉积相特征表现不一（图2-7-8）。

（1）扎基斯坦地区

该地区Ⅴ₂亚旋回主要为三角洲平原辫状河流亚相及泛滥平原亚相，其沉积相特征主要是：①Ⅴ₂亚旋回总体表现出下细上粗的反韵律沉积特征，但亚旋回内部由3～4个下粗上细的正韵律沉积组成（图2-7-9）。②砂体延伸不太稳定，规模不大，相变较快，分层多（一般为3～4层），单层砂体相对较薄。③砂体内发育楔状交错层理、槽状交错层理、板状交错层理发育，常见冲刷面构造。④地层砂体比高，一般为0.4～0.7，局部地段达0.7～0.8。

图2-7-7 库捷尔太矿床Ⅴ₂亚旋回砂岩的粒度分布曲线

图2-7-8 伊犁盆地南缘Ⅴ₂旋回岩相古地理图

1—剥蚀区；2—三角洲平原辫状河流亚相；3—三角洲前缘河口坝及席状砂亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—三角洲前缘分流间湾亚相；6—地名

（2）西部库捷尔太-乌库尔齐地区

该地区Ⅴ₂亚旋回主要为三角洲前缘河口坝及席状砂亚相、三角洲前缘分流间湾亚相，其沉积相特征主要是：①从下至上Ⅴ₂亚旋回总体表现出细-粗-细的沉积特征，但在不同地段的砂体分层数不同。如在库尔齐地区常由2～4个下粗上细的正韵律沉积组成；在苏东布拉克地区砂体分层数减少，变为1～3个；在库捷尔太地区几个砂层往往合并成一个砂体而呈现出一个完整的韵律沉积特征（图2-7-5），这些特征反映伊犁盆地南缘自东向西Ⅴ₂亚旋回沉积环境越来越稳定，河道迁移摆动变化也越小。②砂体内主要发育粒序层理，特别是反粒序层理比较发育，冲刷面构造不常见。③地层砂体比高，一般为0.4～0.7，砂体发育地段常达0.6～0.8。④砂体主要呈近EW走向，显示出平行湖岸方向的（水下）三角洲前缘河口坝及席状砂沉积特征。

图2-7-9 伊犁盆地南缘扎基斯坦地区024号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅴ旋回地层柱状对比图

A—三角洲前缘分流河道亚相；B—三角洲平原泛滥平原亚相；C—三角洲平原辫状河流亚相；D—沼泽相

3.Ⅴ₃亚旋回沉积特征

该亚旋回主要由第八煤层和泥岩及粉砂岩组成，含大量有机质及炭屑。砂体不太发育，且厚度很薄，岩性为细砂岩。层理构造以水平层理和块状构造为主。该亚旋回的主要沉积特征是第八煤层厚度大，一般为10～20m，且延伸非常稳定，是区域地层对比的标志层，反映出湖泊萎缩三角洲平原长期沼泽化的沉积环境。另外，该亚旋回主要为煤层，其次为泥岩和粉砂岩沉积，中砂岩粒级以上的粗粒沉积物很不发育，岩石中有机质及炭屑丰富等特征也反映了静水的沼泽相沉积环境。

（三）浅湖沼泽沉积体系

浅湖沼泽沉积体系主要发育在Ⅵ旋回地层，伊犁盆地南缘现保留的主要是浅湖沼泽相沉积，其主要沉积相特征为：①岩性主要为灰色、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩及少量细砂岩、中砂岩组成，更粗的砂岩较少。②岩石含有机质及炭屑丰富。③该旋回顶部为第十煤层，中部第九煤层也较发育。④该旋回砂体极不稳定，无论从走向上还是倾向上，均出现局部膨大，向两侧很快尖灭的现象，大多数地方则无砂体。⑤层理构造以水平层理为主。⑥三侧向视电阻率测井曲线以带高幅齿状（为第九煤层）的低幅平滑曲线为主（图2-7-10）。

图2-7-10 伊犁盆地南缘乌库尔齐地区405号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅵ旋回地层柱状对比图

（四）曲流河三角洲沉积体系

曲流河三角洲沉积体系主要发育在Ⅶ旋回。以第十一煤及相当于第十一煤的炭质泥岩为界Ⅶ旋回中可明显分出Ⅶ₁和Ⅶ₂两个亚旋回。

图2-7-11 伊犁盆地南缘Ⅶ₁亚旋回岩相古地理图

1—剥蚀区；2—三角洲平原分流河流亚相；3—三角洲平原分流间湾亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—地名

1.Ⅶ₁亚旋回沉积相特征

伊犁盆地南缘Ⅶ₁亚旋回总体为三角洲平原相沉积，并可分出三角洲平原分流河道亚相、三角洲平原泛滥平原亚相、三角洲平原分流间湾亚相3个沉积亚相（图2-7-11）。它们具有以下沉积相特征。

（1）岩性及岩相组合

Ⅶ₁亚旋回厚度比较稳定，一般为35～45m，局部可达45～60m。岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥岩，砾岩及含砾砂岩较少且一般只发育在单个沉积韵律的底部。Ⅶ₁亚旋回地层砂体比为0.3～0.7，分流河道发育区砂体比可达0.7～0.8，分流间湾发育区砂体比常小于0.4。泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩常见炭化植物。细砂岩多为泥质、钙质胶结，胶结较为紧密。粗砂岩胶结较为疏松，成分较纯，硅质含量较高，百分含量多大于70%，分选性、磨圆度较好，砂岩成分成熟度和结构成熟度较高，显示其沉积物源较远的沉积特征。

岩性组合在垂向和横向变化均较大，分流河道亚相岩性组合多表现为砂岩-粉砂岩-泥岩-炭质泥岩，总体上表现为下粗上细的岩性组合。分流间湾亚相岩性组合多为粉砂岩（或泥质粉砂岩）-泥岩夹煤线等细粒组合。

（2）沉积韵律

分流河道亚相的沉积韵律多为粗砂岩-中砂岩-细砂岩-粉砂岩-泥岩渐变的正韵律或粗砂岩-中砂岩-泥岩突变的正韵律；分流间湾无明显韵律或由薄层细砂岩、粉砂岩与厚层泥岩组成很不明显的正韵律。

（3）测井曲线

分流河道的三侧向视电阻率曲线多表现为带锯齿的箱状或钟状；分流间湾沉积物粒度细，其三侧向视电阻率曲线幅度较低（图2-7-12）。

（4）沉积构造

Ⅶ₁亚旋回砂岩中可见板状、槽状及沙纹交错层理、波状层理、平行层理；泥岩中多见水平层理。有时也可见泥岩-粉砂岩-细砂岩-中粗砂岩的反粒序层理，反映水下分流河道的沉积特征。分流河道发育区冲刷-充填构造比较发育，说明有时分流河道的河流冲刷作用较强，可能位于上三角洲平原环境。因此，Ⅶ₁亚旋回的河流是发育三角洲平原环境基础之上的分流河道。

（5）砂体形态及规模

通过对盆地南缘西段钻孔资料和野外露头的分析，Ⅶ₁亚旋回砂体在平面上呈指状展布，无论在纵剖面还是横剖面上砂体延伸都不太远（图2-7-13）。砂体厚度变化也较大，单个砂体由数米至20余米。因此，该区分流河道砂体规模总体不是很大，比Ⅴ₂亚旋回砂体规模要小得多。平面上差别也较大，部分地段分流河道砂体不发育或发育较差。

（6）粒度分布特征

该亚旋回砂岩粒度概率曲线主要有二段型和三段型两种类型（图2-7-14）。曲线主要由悬浮和跳跃两个总体组成，有时有少量牵引总体。悬浮总体斜率小，多为20°左右，Φ＞2.5。跳跃总体斜率50°～70°，分选中等，粒度范围位于Φ0～2.5之间，跳跃总体与悬浮总体截点在Φ2.2～2.7。砂岩粒度较细，总体反映出离物源较远的河流沉积特点。

以Ⅶ₁亚旋回样品为主，做出粒度分析C⁃M图（图2-7-15）。从图中可见，伊犁盆地南缘Ⅶ₁亚旋回砂岩主要由PQ段和QR段组成，反映水动力较强，搬运方式以跳跃搬动为主，与长江三角洲主河道及分流河道沉积物粒度分析C⁃M图特征很相似（图2-7-16），相当于三角洲平原上分流河道或主河床沉积区。在粒度参数散布图上，伊犁盆地南缘Ⅶ₁亚旋回砂岩样品主要落入三角洲平原相区域（图2-7-17）。

图2-7-12 乌库尔齐地区孔36931-1和36929-1孔Ⅶ₁旋回钻孔剖面图

A—三角洲平原泛滥平原亚相；B—三角洲平原分流河流亚相；C—三角洲平原分流间湾亚相

图2-7-13 乌库尔齐地区28515-38147Ⅶ旋回地层孔纵剖面图

图2-7-14 Ⅶ₁亚旋回砂岩粒度概率曲线

图2-7-15 伊犁盆地南缘西段Ⅶ旋回C-M图

以上粒度分析结果表明，伊犁盆地南缘Ⅶ₁亚旋回砂岩主要为三角洲平原分流河道亚相沉积。

2.Ⅶ₂亚旋回沉积相特征

图2-7-16 长江三角洲沉积物的C-M图

（据刘宝珺，1980）

1—河床亚相；2—分流河道亚相；3—前缘斜坡亚相

A—主河床及分流河道沉积区；B—三角洲前缘沉积区；C—前三角洲沉积区

图2-7-17 图算标准偏差和图算偏度散布图

（图算标准偏差和图算偏度均采用弗里德曼粒度参数计算公式）

伊犁盆地南缘Ⅶ₂亚旋回总体也为三角洲平原相沉积，同样可分出三角洲平原分流河道亚相、分流间湾亚相及泛滥平原亚相三个沉积亚相（图2-7-18）。它们在地层岩性与岩性组合、沉积韵律、沉积构造及测井曲线特征等方面与Ⅶ₁亚旋回具有非常相似的沉积相特征。与Ⅶ₁亚旋回地层不同的是，Ⅶ₂亚旋回地层在南缘西段西部（库捷尔太地区）砂体比较低，多小于0.4，砂体厚度也多小于10m，反映南缘西段西部Ⅶ₂亚旋回分流河道不太发育而分流间湾比较发育（图2-7-18）。

图2-7-18 伊犁盆地南缘Ⅶ₂旋回岩相古地理图

1—剥蚀区；2—三角洲平原分流河流亚相；3—三角洲平原分流间湾亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—地名

三、伊犁盆地南缘水西沟群沉积体系及沉积相与砂岩型铀矿化关系

（一）沉积体系与砂岩型铀矿化关系

伊犁盆地共发育4个大的沉积体系，即Ⅰ～Ⅳ旋回的冲积扇沉积体系、Ⅴ旋回的辫状河三角洲沉积体系、Ⅵ旋回的浅湖沼泽沉积体系和Ⅶ旋回的曲流河三角洲沉积体系。根据对伊犁盆地南缘已知砂岩型铀矿化钻孔在各沉积体系的分布比率统计分析（表2-7-3），可以看出：辫状河三角洲沉积体系是盆地南缘最有利的沉积体系，其见矿孔最多，占伊犁盆地南缘水西沟群地层总见矿孔的63.9%；冲积扇沉积体系和曲流河三角洲沉积体系也是比较有利的沉积体系，其见矿孔分别占伊犁盆地南缘水西沟群地层总见矿孔的22.2%和13.9%；而浅湖沼泽沉积体系砂岩型铀矿成矿不利，目前还没有发现有砂岩型工业铀矿化（表2-7-3）。

表2-7-3 伊犁盆地南缘水西沟群各沉积体系的砂岩型铀矿见矿率表

伊犁盆地铀矿化受辫状河三角洲沉积体系、冲积扇沉积体系和曲流河三角洲沉积体系控制的主要原因是这些沉积体系形成的地层具有稳定的泥岩-砂岩-泥岩地层结构，有利于后生改造层间氧化带型砂岩铀矿的形成。而浅湖沼泽沉积体系砂体发育规模很小、厚度薄，胶结也往往比较致密，不利于后生层间氧化作用的发育和砂岩型铀矿的形成，因此至今也未发现有砂岩型工业铀矿化。

（二）沉积相与砂岩型铀矿化关系

对盆地南缘所有容矿层的沉积相及沉积亚相的含矿情况进行综合统计（表2-7-4）分析可以看出，伊犁盆地南缘目前已发现的砂岩型铀矿化主要受三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝及席状砂亚相（占总见矿孔的30%）、三角洲平原辫状河流亚相（占总见矿孔的30%）、冲积扇沉积体系的扇中-扇端亚相（占总见矿孔的22.2%）以及三角洲平原分流河道亚相（见矿率为11.7%）部位控制；其次是受三角洲前缘的分流河道亚相和三角洲平原泛滥平原亚相部位控制，但这些相位的见矿率一般都小于5%，因而还不是伊犁盆地南缘水西沟群地层的主要含矿相位，而扇前辫状河流相、三角洲前缘分流间湾亚相、三角洲平原分流间湾亚相、前三角洲亚相及沼泽相则没有工业铀矿化产出。

表2-7-4 伊犁盆地南缘各沉积相（或亚相）的砂岩型铀矿化见矿率表

伊犁盆地南缘水西沟群砂岩型铀矿化受三角洲前缘河口坝及席状砂亚相、三角洲平原辫状河流亚相、三角洲平原分流河道亚相以及冲积扇沉积体系的扇中-扇端亚相部位控制的主要原因是：

1）这些成矿有利的沉积相部位具有稳定的泥岩-砂岩-泥岩地层结构，并发育有相当规模的厚大砂体，这是后生层间氧化带型砂岩铀矿成矿必备的地质条件和储矿空间。伊犁盆地南缘勘探结果表明，这种泥岩-砂岩-泥岩地层结构和砂体发育越完善，铀矿化越好，如三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝及席状砂亚相的地层结构最稳定、砂体发育最好，铀矿化规模也最大。

2）这些沉积相位在沉积成岩阶段有一定程度的铀成矿预富集。特别是三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝、席状砂亚相及分流河道亚相部位在沉积时正好处于水上氧化介质条件与水下还原介质条件之间的地球化学过渡部位，这种地球化学过渡部位有利于水溶液中的铀酰络合物的分解和铀的还原与沉淀，从而导致形成较高程度的铀的预富集。

中国西部中亚型造山带中新生代陆内造山过程与砂岩型铀矿成矿作用

1—三角洲平原分流河道亚相；2—三角洲平原泛滥平原亚相；3—剥蚀区；4—铀矿化孔

中国西部中亚型造山带中新生代陆内造山过程与砂岩型铀矿成矿作用

1—三角洲平原分流河道亚相；2—三角洲平原泛滥平原亚相；3—剥蚀区；4—铀矿化孔

3）这些沉积相位在盆地后生改造过程中正好被抬升至盆缘附近，遭受地表含氧含铀水的改造，形成层间氧化带砂岩型铀矿化富集。

（三）古河道特征与砂岩型铀矿化关系

为了精确圈定研究区每期古河道发育的空间位置，探讨古河道与铀矿化的关系，对伊犁盆地南缘乌库尔齐地区Ⅶ₁亚旋回上下两层砂体厚度进行了统计，并采用Arcmap空间分析对两层砂体等厚进行模拟，绘制了砂体等厚图。然后，以砂体等厚图为基础，结合代表河床滞留沉积的砂砾岩以上粗粒级岩石的分布特征，圈定了乌库尔齐地区Ⅶ₁亚旋回与上下两层砂体对应的早晚两期古河道的分布位置（图2-7-19、图2-7-20）。

从图2-7-19和图2-7-20来看，古河道严格控制主要铀矿化的分布，其控矿作用主要表现在以下两个方面：①较大规模的铀矿化带往往分布在较大的分流河道中，而规模较小的古河道中的铀矿化就较差；②分流河道分叉汇聚的部位是砂岩型铀矿成矿的有利部位。

参考文献

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（李胜祥，韩效忠，蔡煜琦，郑恩玖，黄树桃，赵永安）