铀

邵飞　邹茂卿　唐湘生　胡茂梅　张鸿　何丹丹　吕川　余西垂（核工业二七〇研究所，江西　南昌　330200）[摘要]自2005年以来，核工业二七〇研究所通过在相山铀矿田西部河元背地区开展铀资源潜力评价、普查和详查等工作，落实了河元背铀矿床8号带，矿床有望发展为中型规模。8号带定位于北东向、北西向断裂围限的菱形断块内，受南北向苦命山－小陂断裂带控制，主要赋矿标高为－350m～－700m，主要铀矿物成分为沥青铀矿，矿石加工性能优良。[关键词]河元背铀矿床8号带；铅锌银多金属；南北向构造河元背铀矿床8号带地理位置处于江西省乐安县境内，距湖溪镇10km，距乐安县城20km，交通便利。1　发现和勘查过程河元背铀矿床8号带位于我国著名的“赣杭构造火山岩铀成矿带”西端的相山铀矿田西部。前人在河元背地区已发现了湖港、河元背和牛头山3个铀矿床和人背岭矿化点。在综合分析、研究河元背地区工作成果资料的基础上，核工业二七〇研究所开展了铀资源潜力评价、普查和详查等工作，逐步发现、落实了河元背铀矿床8号带。1.1　随着河元背地区湖港、河元背和牛头山铀矿床的陆续落实，发现区内铀成矿地质条件优越，但铀矿找矿工作存在薄弱环节自1957年，前人在河元背地区陆续发现了湖港、河元背和牛头山铀矿床。河元背、湖港矿床分别于1965年、1967年建矿投产，1990年停止开采。牛头山矿床尚未被开发利用。勘查显示，湖港矿床的矿体主要富集于北北东向断裂和流纹英安岩与碎斑熔岩的陡倾组间界面复合部位。河元背和牛头山铀矿床的矿体受北北西向河元背－小陂断裂带旁侧的次级构造破碎带和裂隙密集带控制。综合分析认为，区内铀成矿地质条件优越，但存在以下几个薄弱环节：一是勘查深度较浅，区内的湖港、河元背矿床的控制深度仅在120～320m之间，勘查垂深主要在标高10～110m之间；二是对一些有利成矿部位勘查不充分，如3个矿床的深部和外围；三是对区内控矿因素和铀矿化产出规律总结研究不够。1.2　2005～2006年，在河元背地区开展铀资源潜力评价工作，发现了由南北向断裂构造、花岗斑岩控制的地表铀矿体和多处铀矿化异常，并圈定找矿靶区[1]针对河元背地区以往工作存在的薄弱环节，2005～2006年，核工业二七〇研究所承担了中国核工业地局下达的《江西省乐安县河元背地区铀资源潜力评价》项目，开展以山地工程为主，辅以路线地质调查、土壤天然热释光及大地电磁测深剖面测量工作，对花岗斑岩和碎斑熔岩深部的成矿地质条件、矿化特征进行调查和分析，发现由断裂构造、花岗斑岩控制的地表铀矿体和多处铀矿化异常，沿南北向断裂带圈定了找矿靶区。土壤天然热释光、能谱测量成果显示：铀含量异常分布与土壤天然热释光（TL）强度异常相类似，异常晕圈主要沿南北向苦命山－小陂断裂带呈串珠状分布。能谱测量剖面图在断裂带出露区出现铀异常峰形，铀异常峰值为剖面的最高值，高于剖面平均值的4～5倍。综上，南北向苦命山－小陂断裂带为控矿构造，其深部铀矿化信息在此得到了充分体现。1.3　2007～2013年，针对南北向苦命山－小陂断裂带控制的铀矿体开展勘查工作，在其深部发现并逐步落实了河元背铀矿床8号带2007～2010年，核工业二七〇研究所承担了中国核工业地局下达的《江西省乐安县河元背铀矿床8号带普查》项目，投入钻探工作量33691m，在前期铀资源潜力评价工作的基础上，以钻探为主要技术手段，发现了受南北向苦命山－小陂断裂带控制的深部铀矿带，于2010年12月提交了《江西省乐安县河元背铀矿床8号带铀矿普查地质报告》[2]。2011～2012年，中国核工业地局投入钻探工作量15175m,2011年中核铀矿地勘基金投入钻探工作量6024m，核工业二七〇研究所继续开展铀矿普查工作，追索受南北向苦命山－小陂断裂带控制的深部铀矿化，并探索东部南北向F9、F10断裂控制的铀矿化，进一步控制了8号带的形态，扩大了8号带的规模，于2012年12月提交了《江西省乐安县河元背铀矿床8号带铀矿普查地质报告》[3]。2013年，由中国核工业地局继续投入，核工业二七〇研究所对河元背铀矿床8号带开展详查工作，对普查阶段揭露的主要矿体加密控制。2　矿床基本特征河元背铀矿床8号带位于相山铀矿田西部，处于相山盆地基底东西向东堆－凤岗断陷带与北东向、北西向断裂围限的菱形断块的交汇部位（图1）。区内地层简单，构造发育，热液活动频繁。2.1　地质特征2.1.1　地层矿床内上侏罗统打鼓顶组和鹅湖岭组中酸性—酸性火山岩系广泛发育，北西侧见基底震旦系浅变质岩系、南雄组红层（图2；表1）。图1 相山矿田西部地质略图1—第四系残坡积物；2—南雄组砂岩、砂砾岩；3—鹅湖岭组碎斑熔岩；4—鹅湖岭组砂岩；5—打鼓顶组流纹英安岩；6—打鼓顶组砂岩；7—震旦系变质岩；8—花岗斑岩；9—煌斑岩脉；10—地质界线；11—角度不整合界线；12—实测、推测断裂构造；13—火山塌陷构造；14—铀矿床打鼓顶组上段（J3d2）：分布于矿床北侧和深部，岩性为流纹英安岩，厚350～550m，是矿床的主要赋矿岩石。鹅湖岭组上段（J3e2）：分布广泛，岩性为碎斑熔岩，是8号带周边牛头山、河元背、湖港矿床的主要含矿围岩，8号带内少部分矿体亦赋存于碎斑熔岩中。图2 河元背铀矿床8号带地质略图1—第四系残坡积物；2—南雄组砂砾岩；3—鹅湖岭组上段霏细状碎斑熔岩；4—鹅湖岭组上段熔灰状碎斑熔岩；5—鹅湖岭组下段砂岩；6—打鼓顶组上段流纹英安岩；7—打鼓顶组下段砂岩；8—震旦系变质岩；9—花岗斑岩；10—煌斑岩；11—不整合地质界线、渐变地质界线、地质界线；12—实（推）测断裂构造；13—铀矿床；14—工作区范围表1 勘查区地层简表2.1.2　次火山岩出露于矿床北侧，平面上呈7字形，岩性为花岗斑岩，呈岩墙、岩枝状侵入于碎斑熔岩中。其成分主要由钾长石、石英、斜长石及少量黑云母（3%～5%）组成。2.1.3　构造（1）断裂构造矿床处于相山西部北东向王龙－土塘、小陂－芜头断裂和北西向西山－当前、东堆－社背断裂所夹持的菱形断块内，与居隆庵矿床相似。由于区域北东、北西向断裂的左旋走滑作用，在夹持区形成一系列近南北向拉张构造，主要有北北西向河元背－小陂断裂，南北向苦命山－小陂断裂带等构造（图2；表2）。表2 勘查区主要断裂一览表续表（2）裂隙构造裂隙构造主要产于F8-1断裂构造旁侧，其次产于F9断裂构造下盘、火山岩性界面附近。裂隙大多数与主断裂成锐角相交，裂隙带走向351°～27°，倾向大多数与主断裂一致，倾角48°～66°。矿体规模及分布与裂隙带密切相关，当裂隙发育而密集时，矿化好，矿体规模大，裂隙带在主断裂下盘0～300 m范围内最发育，矿化也最好。2.2　矿带、矿体特征矿体集中分布于13线至41线之间，主要赋矿标高为－350m～－700m，具有向南微侧伏规律，侧伏角15°～200。铀矿化主要分布于断裂带F8-1主断裂下盘距构造0～300m的范围内，铀矿体主要产于F8-1主断裂旁侧的裂隙密集带、次级构造破碎带中，其次产于东部南北向F9断裂旁侧的次级裂隙密集带中、碎斑熔岩与流纹英安岩岩性组间界面附近、深部花岗斑岩外接触带的密集裂隙带中（图3）。赋矿围岩主要为流纹英安岩，其次为碎斑熔岩。累计圈定工业矿体95个，均为盲矿体，矿体总体数量多，规模小，形态简单，呈单脉状或透镜状，产状稳定，走向351°～270，西倾，倾角48°～660，厚度和品位变化较小，显示出群脉形矿床的特点。矿体平均走向长47m，最大为148m；矿体平均倾向长46m，最大为144m。平均水平厚度为0.87m，矿体最大法线水平厚度为5.14m（品位0.178%），矿体厚度变化系数为82.9%，矿体厚度较稳定。矿床的平均品位为0.145%，矿体最高品位为0.707%（水平厚度为0.46m），品位变化系数85.5%，品位较稳定。其中，资源量最大的H17（333）号矿体赋存标高为－663.7m，走向270，倾向北西，倾角600，走向长104m，倾向长72m，平均厚5.14m，平均品位0.178%。2.3　矿石特征矿石的矿物成分简单。铀、钍矿物主要为沥青铀矿，局部见铀钍石；伴生的金属矿物有黄铁矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿，偶尔见针铁矿。主要赋矿岩性为流纹英安岩，其次为碎斑熔岩，矿石化学成分变化规律为：CaO、P2O5与铀含量关系密切，成明显的正消长关系，为带入组分，一般为岩石（围岩）的2～3倍，为成矿热液带入组分，在矿石中产生萤石化、磷灰石化（表3），SiO2、K2O、Na2O则多随铀含量的增高而减少，为大量带出组分。图3 河元背铀矿床8号带33线地质剖面图1—鹅湖岭组上段碎斑熔岩；2—鹅湖岭组下段砂岩；3—打鼓顶组上段流纹英安岩；4—打鼓顶组下段砂岩；5—花岗斑岩；6—构造破碎带；7—实、推测地质界线；8—铀矿（化）体；9—钻孔；10—水云母化；11—赤铁矿化；12—萤石化表3 河元背铀矿床8号带岩（矿）石化学成分矿石中共（伴）生元素有Ra、Th、Mo、Pb、Cu、K、Ga、Zn等，铀与Ra、Th、Mo、Cu、40 K、Pb、Zn等微量元素的关系见表4，无综合利用价值（表5）。从表4可知，Ra、Th、Mo与U呈明显的正相关关系，随着U元素的增高，微量元素Ra、Th、Mo也同样有增高趋势。U与R a、Th、Mo各元素之间伴生关系较紧密。其他元素如40 K、Cu、Pb、Zn元素与U元素相关性不明显。表4 河元背地区微量元素相关分析系数表5 河元背铀矿床8号带矿石伴生元素光谱半定量分析　（wB）矿石类型以铀－萤石型为主，铀－赤铁矿型次之。两者互为叠加。其热液成矿活动主要分如下4个阶段：成矿前阶段形成褪色蚀变带，主要有水云母化；早期成矿阶段形成红色蚀变带，主要有赤铁矿化，形成低品位的铀－赤铁矿型铀矿化；主要成矿阶段形成灰黑色蚀变带，主要由萤石化、绿泥石化、水云母化及碳酸盐化组成，常叠加于红色蚀变带上，形成高品位的铀－萤石型或铀钍－萤石型铀矿化；成矿后阶段有碳酸盐化、绿泥石化和萤石化。总之，矿区围岩蚀变具多期次多阶段及互相叠加的特点，是铀成矿的重要条件之一。3　主要成果和创新点3.1　落实了河元背铀矿床8号带，扩大了河元背地区找矿空间2007～2012年，8号带累计圈定工业矿体95个，提交333+3341类别铀资源量××××t，经核工业地质局放射性矿产资源储量评审中心评审后，确认333类别铀资源量×××t。赋矿岩性主要为深部流纹英安岩，其次为浅部碎斑熔岩。流纹英安岩内圈定工业矿体74个，矿体主要赋矿标高为－350～－700m。而前人在河元背地区内落实的湖港、牛头山和河元背矿床的矿体主要赋存在浅部的碎斑熔岩中，赋矿标高主要为120m～－350m，对比8号带的成矿规律，上述3个矿床的深部流纹英安岩中还有较大找矿空间。8号带与湖港、河元背、牛头山矿床紧邻，整体已落实铀资源量超千吨，湖港、河元背、牛头山矿床深部以8号带南部具有较大找矿空间，随着工作的不断开展，河元背地区铀矿体可形成“连点成片”的格局，有利于本区铀矿勘查和开采工作的整体规划。3.2　铅、锌、银多金属矿产具有较大的找矿前景8号带北西部钻孔中揭露到铅、锌、银多金属矿化，矿化产于河元背－小陂断裂下盘，受断裂与组间界面控制。矿化赋存标高为60～－320m，由北向南侧伏，水平矿化幅度约300m。金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，多呈细脉状沿裂隙充填，少部分呈浸染状散布于裂隙两侧的蚀变围岩中，脉幅一般为几毫米至几厘米，局部见几十厘米的富矿脉（ZK9-10），品位达到边界品位或工业品位（表6）。表6 河元背8号带多金属见矿简表此外，江西省核工业地质局二六一大队在8号带西侧牛头山矿床24～28号勘探线钻孔深部揭露到铅、锌、银多金属矿化带，矿化产于河元背－小陂断裂两侧，局部构造带中也见有矿化。矿化赋存标高为－500～－850m，水平矿化幅度约120m。其中，牛头山矿床ZK26-101孔深部876.49～1206.40m（未揭穿）共揭露到5段，视厚度约20m，为大脉型多金属矿。根据铅锌银多金属矿化赋存空间来看，河元背－小陂断裂及其上下盘的次级构造破碎带、裂隙密集带以及与组间界面复合部位具有深入找矿潜力。3.3　北东、北西向断裂围限的菱形断块内南北向构造控制了矿体的产出与相山西部居隆庵菱形断块相似，河元背地区北东向王龙－土塘、芜头－小陂断裂、北西向东堆－社背、西山－当前断裂左旋走滑，在北东、北西向构造走滑作用下，形成南北向断裂构造。菱形断块内南北向苦命山－小陂断裂带控制了8号带矿体的产出。南北向F8-1主断裂导矿，矿体主要赋存于南北向F8-1主断裂旁侧的裂隙密集带、次级构造破碎带中，南北向F9断裂下盘的裂隙密集带、深部花岗斑岩内外接触带附近的裂隙密集带和流纹英安岩与碎斑熔岩的组间界面附近的裂隙均为矿体的有利赋存部位。8号带北段铀矿化分布于南北向苦命山－小陂断裂带F8-1主断裂两侧，主要赋存于F8-1断裂下盘的流纹英安岩中，断裂旁侧的裂隙密集带为主要含矿构造，矿体除产于F8-1断裂下盘深部流纹英安岩的裂隙密集带中外，南北向F9断裂下盘深部流纹英安岩的裂隙密集带、深部花岗斑岩的内外接触带附近裂隙密集带也为赋矿部位之一。8号带南段铀矿化主要赋存于F8-1断裂下盘的碎斑熔岩与流纹英安岩岩性组间界面附近，界面控矿作用明显，含矿围岩主要为流纹英安岩，含矿构造为断裂旁侧的裂隙密集带。8号带的落实，进一步建立了相山西部“菱形断块中南北向构造控矿”的找矿模型，对今后相山西部找矿工作具有重要的指导意义。3.4“铀矿潜力调查评价—铀矿普查—铀矿详查”的工作方法对矿床的发现、落实是有效的自20世纪50年代以来，首先，前人在相山地区进行了4次区域地质填图等基础地质工作，对相山地区地层、岩体、断裂构造和成矿规律等获得了进一步认识，认识上的突破推动了铀矿地质找矿工作，按照相山地区成矿规律，有重点地探索成矿有利部位；紧接着，针对成矿有利部位开展以山地工程、路线地质调查、土壤天然热释光及音频大地电磁测深剖面测量等多种方法相结合的铀矿潜力调查评价工作，圈定找矿靶区；最后，根据找矿靶区矿体赋存规律，开展矿体钻探查证、追索和控制工作，确定矿带规模，使勘查区铀资源量不断扩大，矿田规模也不断扩大。因此，项目逐步开展“铀矿潜力调查评价—铀矿普查—铀矿详查”的工作方法对矿床的发现、落实是有效的。4　开发利用状况4.1　矿石技术加工性能8号带与周边的湖港、河元背、牛头山矿床直线距离小于300m，其矿石工业类型相似，湖港、河元背、牛头山矿床均开展了实验室矿石技术加工性能试验，结果基本相同，矿石水冶性能优良，耗酸量较低，铀浸出率高达90%以上。此外，矿山对湖港、河元背矿床的开采实践表明，矿石品位高，易采、易选、易浸出，铀浸出率可达95%以上。4.2　开发利用情况8号带尚未开发利用，矿体分布较集中，埋藏较深，开采方法可利用湖港、河元背矿床的现有斜井进行地下开采，利用金安铀业公司水冶厂现有的条件和流程进行酸性处理，可获得一定的经济效益和社会效益，其中影响经济效益的主要因素是矿体埋藏较深、地下开拓系统工程量较大。5　结束语8号带的落实使相山西部铀资源量进一步扩大，有利于相山大基地建设。为了更好地服务于相山大基地建设，工作中需要科技攻关的问题以及8号带的开发前景具体如下：5.1　需要科技攻关的问题8号带在17～33号勘探线区段，是矿体的主要富集区段，占矿床资源量的70%。该区段钻孔在标高－650m左右揭见上侏罗统打鼓顶组流纹岩、英安岩上覆于上侏罗统鹅湖岭组碎斑熔岩之上，导致此地质现象的原因以及此地质现象与铀成矿的关系有待进一步研究。在8号带东侧的居隆庵矿床也存在上侏罗统打鼓顶组流纹岩、英安岩上覆于上侏罗统鹅湖岭组碎斑熔岩之上的地质现象，两个地区的地质研究工作可统一考虑。5.2　勘查开发前景1）8号带可作为开采后备基地，服务于相山大基地建设。2）8号带南段南北向构造和火山岩性界面控矿作用明显，工程控制程度较低，今后可适当增加8号带南段的勘查力度。3）深部隐伏花岗斑岩的侵入活动是铀成矿的重要条件。花岗斑岩除了在工作区北部出露，仅在29、33号勘探线深部有揭露，揭露显示：在深部花岗斑岩的内外接触带揭见数段铀矿化、异常。因此，岩体的形态有待进一步摸清，以期扩大8号带铀资源量。4）8号带北部施工的部分钻孔浅部揭露到Pb、Zn、Ag矿化，经取样分析，品位达到边界品位。8号带西侧的牛头山矿床在24～28号勘探线－500～－850m标高亦揭露到Pb、Zn、Ag金属矿化带，但尚未查明其矿体的形态、产状、规模及品位，可补充开展普查工作。参考文献[1]胡茂梅，邵飞，等．江西省乐安县河元背地区铀资源潜力评价报告[R]．核工业二七〇研究所．2006:9-11.[2]胡茂梅，邵飞，等．江西省乐安县河元背铀矿床8号带铀矿普查地质报告[R]．核工业二七〇研究所．2010:7-16．[3]吕川，邵飞，等．江西省乐安县河元背铀矿床8号带铀矿普查地质报告[R]．核工业二七〇研究所．2012:4-76.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]邵飞，男，1963年生，博士，研究员级高级工程师，曾任核工业二七〇研究所总工程师。长期从事铀矿地质勘查及铀成矿理论研究，主持和参与完成各类铀矿地质项目40 余项，多项成果获省部级科技进步奖，发表学术论文50余篇。

下庄矿田（床）产出的围岩主要是不同期次的花岗岩、铁镁质脉岩，只有极少数矿床（点、矿化点、异常）产在变质岩中。从产于中粒斑状黑云母花岗岩中的矿床勘探资料看，许多矿床产出部位都有细粒白云 母花岗岩。分布于矿田北部和北东部的细粒白云母花岗岩，在空间上呈一弧形展布，在其周 边明显地分布有群脉型、大脉型、碎裂岩型矿床和矿点。大部分矿体沿细粒白云母花岗岩体 内外接触带分布，且以外带的细粒黑云母花岗岩和中粒斑状黑云母花岗岩为主要储矿围岩，如：雷打山东西向成矿带交接于帽峰岩体的北段，其东侧形成666矿床部分群脉型矿体，西 侧形成664矿床部分群脉型矿体；大帽峰东西成矿带与帽峰岩体于中部相接，其东侧形成张 光营、帽东、竹园头矿点（群脉型）；石土岭东西带与帽峰岩体南端相交，形成674群脉型矿 床；阿婆吉东西成矿带未与小岩体交接，没有形成群脉型矿床（化）。从各个矿床的矿体产 出与围岩关系看：1）666矿床中的群脉型矿体，几乎都分布于碱交代体附近；2）大脉型的矿床（体）受帽峰岩体控制，大部分矿体赋存于外带的凹槽或圈围部位；3）大脉型的主矿体（群），如660矿床的A2最大矿体，662矿床的B01富矿柱，666矿床 的A4、A7等主矿群，6009矿床的N1、N2主矿体都与辉绿岩空间关系密切，即分布在北北东 向成矿带与辉绿岩脉相交接复合部位；4）交点型矿床受辉绿岩脉控制，全部矿床、矿体（点、矿化点）都分布于北北东向成矿带 与近东西向（北西西）辉绿岩组相交接复合部位。主干成矿带与主干辉绿岩脉相交接形成 主要矿体（群）；主干成矿带上、下盘次级构造带发育的交点形成的矿体，以及主干成矿带产 状变异张开或圈围构造组合的交点矿体最富、规模也大；5）外带变质岩型矿床受北北东向成矿带与东西向复杂构造带、外带震旦—寒武系浅变 质的含碳砂岩和千枚状板岩相交复合部位形成664（东）和403、坪田矿床。从矿化产出围岩看：1）在空间上，有受控于细粒花岗岩的迹象，且细粒花岗岩发育有较强的白云母化；2）从矿体产出位置看，大部分矿体产于白云母化的细粒花岗岩形态变异部位的外带中 粒斑状黑云母花岗岩中；3）从矿体产出岩石来看，许多群脉型的矿体产于碱交代岩中，许多交点型的矿体产于 辉绿岩中；4）从矿石类型来看，是以角砾岩或碎裂岩型矿石为主。

在商业运行的反应堆类型中使用天然铀的确实只有石墨反应堆和重水反应堆，因为石墨和重水对中子的吸收较低，用天然铀也能够达到临界，而且经济性相对也可接受。理论上讲，慢化剂应选择核轻（轻核慢化效率高，不需要很大的堆芯体积）、对中子吸收能力弱（中子利用率高，对铀的富集堆要求低）的材料。那么铍也是很好的慢化剂材料，理论上也可以使用天然铀，但是成本太高了。这道题建议选择对。具体可参考维基百科“Neutron moderator”词条，下边是截取的两段：Some moderators are quite expensive, for example beryllium, and reactor-grade heavy water. Reactor-grade heavy water must be 99.75% pure to enable reactions with unenriched uranium. This is difficult to prepare because heavy water and regular water form the same chemical bonds in almost the same ways, at only slightly different speeds.The much cheaper light water moderator (essentially very pure regular water ) absorbs too many neutrons to be used with unenriched natural uranium, and therefore uranium enrichment or nuclear reprocessing becomes necessary to operate such reactors, increasing overall costs. Both enrichment and reprocessing are expensive and technologically challenging processes, and additionally both enrichment and several types of reprocessing can be used to create weapons-usable material, causing proliferation concerns. Reprocessing schemes that are more resistant to proliferation are currently under development.

1939年1月，国际理论物理学年会上，费米得知德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。费米似乎已预感到它的重大价值：铀核俘获一个中子后，会分裂成两个大致相等的部分。如果铀核每次裂变放出一个以上中子，将又会引起下一次裂变。如此循环，就有可能发生链式反应。费米又计算出铀核分裂可能释放出令人难以想像的巨大能量。费米继续进行着他的实验。运用先进的回旋加速器，证实了链式反应的可能性，而且反应速度极快，前后两次反应的时间间隔仅为五十万亿分之一秒。而对如此的成就，费米激动不已。他认为一旦能够人为地控制铀核裂变的速率，链式反应自动持续下去，它将会在极短的时间内释放出巨大能量！人类将会开辟出新的能源！

南岭东段产铀岩体与非产铀岩体是在相同的地质背景下形成的（邓平等，2011a， 2011b，2012），它们与南岭地区地壳发展、大地构造背景和构造-岩浆演化有着密切的 关系。只是产铀岩体具有其自身的特殊性，表现在它们具有较高的铀含量，通常在10× 10-6以上才能为铀成矿提供充足的铀源。此外，岩体中的铀还需要有相当一部分呈容易被 浸出的活性铀形式，同时存在较发育的裂隙系统和具有较高的孔隙度，才能为含铀溶液的 转移和沉淀提供必要的空间（张祖还等，1991）。产铀花岗岩体多为复式岩体，对南岭东段主要产铀花岗岩体（表7-4）统计结果显 示，区内铀矿大多集中分布在粤北地区早中生代和中-晚侏罗世复式岩体中（表7-5）， 其中诸广岩体和贵东岩体是粤北地区最重要的产铀花岗岩岩体。表7-4 南岭东段主要产铀岩体简表续表（据核工业290研究所资料）表7-5 南岭东段主要岩体铀、钍含量表续表续表（据核工业290研究所、核工业北京铀矿地质研究院资料整理编制）从成因类型上看，南岭东段产铀岩体可分为改造型（S形）和同熔型（I形或A形） 两种类型（张祖还等，1991），幔源型（M形）岩体中至今未发现有工业价值的铀矿床。 由于改造型花岗岩的物质来源主要是地壳上部的沉积岩和沉积变质岩经混合岩化、花岗岩 化或重熔而形成（徐克勤等，1989），在经历过地壳长期演化后，其铀含量相对集中，可 为铀矿化提供足够的铀源，因此对铀成矿比较有利。同熔型产铀花岗岩的物质来源以上地 幔或下地壳分异出的岩浆为主，在其向上侵位过程中可同熔一定数量的上地壳物质，因而 具有壳幔混合来源的性质（徐克勤等，1989）。上地幔和下地壳中铀含量很低，但当 SiO2、K2O和Na2O等低熔组分从上地幔分异出来，发生壳幔相互作用时，地壳中的铀将 被带入岩浆，并在向上侵过程中从上地壳汲取更加丰富的铀，最后形成富铀岩体（张祖 还等，1991）。在岩体产状和控岩特征上，改造型产铀花岗岩常形成规模巨大的多期多阶段或同期多 阶段复式岩体，岩体规模较大。早期岩体以原地半原地交代成因为主，晚期岩体则以重熔 再生岩浆成因为主。岩体常被晚期中基性岩脉、石英脉充填，或表现为硅化断裂带、韧性 剪切带、角砾岩化带和片理化带等，并伴随有较大范围的自交代蚀变和热液蚀变现象。铀 矿化受各种构造、蚀变带和不同阶段岩体之间的接触界面控制；同熔型产铀花岗岩一般规 模较小，受深断裂控制明显，常形成同期多阶段岩体，蚀变现象较弱（张祖还等， 1991）。在含铀性特征上，产铀岩体铀含量通常大于10×10-6，比世界花岗岩平均铀含量（3.5×10-6）高出约3倍，但与本地区非产铀岩体平均值（9.71×10-6）相比差别不大。 且改造（S形）花岗岩和同熔型（I形或A形）含铀性特征明显不同，前者平均铀含量（11.6×10-6）较后者（8.94×10-6）相对较高，后者晚阶段岩石中铀含量有升高的趋 势，明显高于同熔型非产铀花岗岩的平均铀含量（6.91×10-6）。由此可见，本区花岗岩 铀含量较高的地球化学背景，为铀成矿提供了有利的条件。但产铀岩体与非产铀岩体铀含 量非常接近的事实表明，岩体铀含量的高低不是铀成矿能力的决定因素（章邦桐， 1991）。大量研究表明，上述两类产铀花岗岩总体上具有如下特征：(1)在区域展布上，多分布 于政和-大埔断裂以西，岩性多为 和 的黑云母花岗岩和二云母花岗岩，其次为 的黑云母（或二云母）花岗岩。(2)岩体多产于后早古生代造山带或其边缘，围岩以 震旦-寒武纪碎屑岩建造为主。(3)大型铀矿床均产于多期多阶段的复式岩体中，且上述复 式岩体均为富铀花岗岩（U＞13×10-6），Th/U ＜1.7；中型或小型矿床多产于含铀量中等 的岩体（U＞11×10-6），仅个别为富铀岩体。(4)产铀岩体具高铝、低钙、富铀的酸性花 岗岩岩石地球化学特征（铝指数Al/Na-K-Ca＞1，铝过饱和系数Al＞20，偏钙系数P＜ 0.13，K/Na＞1，Na/Ca＞3，富碱度A＞2.5）。(5)在矿物学特征上，有大型铀矿产出的岩 体，副矿物组合为钛铁矿型或过渡型，锆石晶型均为（100）柱面晶形发育，并与（111） 组成简单聚形；产中型或小型铀矿床的岩体，副矿物组合为钛铁矿型、过渡型和磁铁矿 型，锆石柱面晶形为（100）或（110）（谭正中等，1981）。(6)产铀岩体多为多种蚀变叠 加，或蚀变强烈的岩体，碱交代普遍，白云母化、绿泥石化、硅化、水云母化、黏土化及 紫红色蚀变发育。(7)中基性岩脉发育，中基性岩脉与铀成矿关系十分密切，铀矿床的空间 展布和矿体定位受中基性岩脉控制明显（邓平等，2002e）。

哈萨克斯坦铀矿储量占了全世界的1/4，相当可观。过去长期保密，现已全部公开，出版了《哈萨克斯坦铀矿床》（Берикболов，Петров，Карелин），核工业北京地质研究院已译成中文印出。其中一共有110多个矿床。在储量上热液铀矿占17%，外生铀矿占83%（可地浸砂岩型占外生铀矿的90%）。外生铀矿主要分布于南哈萨克斯坦盆地区；热液铀矿则主要分布于北哈萨克斯坦隆起区。另外我院最近又印发了《俄罗斯及蒙古铀矿地质概况——赴俄技术考察报告》（1998）。根据上述新资料，我们更有把握确信此广大地区的热液铀矿全部是碱交代作用成矿，尽管那些作者们并没有明确提出这一结论。我们将按南、中、北、东、西五部分分述。实际资料全为文献原意，但分析则为本人所理解的成因重新认识。照片1-1 浙江衢江县西垄玄武岩中二辉橄榄岩捕虏体中的浆胞（中部），单偏光×20，四周大晶体全是斜方辉石。浆胞是斜方辉石（Op）的不一致熔融产物，其中的浅黄-深棕为熔体（凝固为玻璃质）。此区玻璃体中特别富钾，最高达K2O=15.88%（透长石质），是碱型幔汁的固化体（杜乐天等，1993）。浆胞中除玻璃外还有新生的橄榄石（白色小圆粒）及单斜辉石（鲜绿色长柱状小晶体）1.南哈萨克斯坦1）Ботабурум矿床：大型，已采完。矿床产于泥盆纪（D）酸性火山岩盆地中，矿前期发育石英-钠长石，石英-黑云母-电气石。前者是Na交代，后者是Na、K混合交代。成矿期为碳酸盐-硫化物-沥青铀矿（此即第二阶段的酸化产物）。2）Джусандалин矿床：中型，尚未勘探完毕。矿床产于花岗岩体内带。矿床定位于前期钠长石化带内，成矿期为酸性蚀变，是碳酸盐化、沥青铀矿。3）Кияхтин矿床：小型，已采完，位于泥盆纪（D3）火山盆地中，矿前交代蚀变是水白云母、绢云母、钠长石、石英等（K-Na混合交代），成矿期为碳酸盐-硫化物-沥青铀矿，其中有晶质铀矿和钛铀矿。钛铀矿和钠交代几乎是同义语。晶质铀矿（UO2）总在高温早期形成，而非晶质胶体沥青铀矿产于较低温后期。4）Участок-Ⅱ矿床：小型，已采完。产于晚泥盆世（D3）酸性火山岩中。矿前是电气石化带（即钠交代，电气石是含钠矿物）成矿期是碳酸盐-硫化物-沥青铀矿。5）Участок-Ⅳ矿床：中型，已采完。产于晚泥盆世（D3）酸性火山岩中。矿前石英、钠长石化，成矿为硫化物-沥青铀矿。6）Участок-Ⅶ矿床：小型；已采完。产于中晚泥盆世（D2-3）火山岩中花岗岩体外接触带夕卡岩中，岩体内接触带钠长石化，成矿期硫化物、沥青油矿。7）Участок-Ⅷ矿床：规模未述，已采完。产于晚泥盆世（D3）火山岩中。矿前为黄铁绢英岩化（K化），成矿期矿化物、沥青铀矿。8）Участок-Ⅺ矿床：小型，已采完。产于中晚泥盆世（D2-3）火山岩中。矿前为白云母、钾长石、绿泥石等蚀变（钾交代），成矿期是硫化物、沥青油矿。9）Ближнее矿床：小型，已采完。产于中晚泥盆世火山岩中。矿前钠长石化；成矿期硫化物、沥青铀矿。10）Тьгркии矿床：规模未述。产于中晚泥盆世（D2-3）火山岩中。矿前硅化、钾长石化（即硅碱交代）。钾交代实乃深处钠交代排钾产物（K-Na不相容性），同时又排硅，故往往形成硅钾交代。成矿期为硫化物、沥青铀矿。11）Апатагыл矿床：小型。产于晚泥盆世（D3）花岗岩体外接触带。矿前为黄铁绢英岩化（K化），成矿期硫化物、晶质铀矿。12）Жамантас矿床：小型，已采完。矿床产于晚泥盆世（D3）花岗岩体内火山岩残体中。钠长石化，矿化期为沥青铀矿、晶质铀矿及硫化物。13）Кызылтас矿床：小型。产于中晚泥盆世（D2-3）酸性火山岩中。矿前黑云母化（即钾交代），成矿期为硫化物、沥青铀矿、铀钛酸盐。14）Узунсай矿床：小型。产于中晚泥盆世（D2-3）酸性火山岩中，矿前为绿泥石化、红化、碳酸盐化，没有长石化描述。应注意，绿泥石化总是钠交代的派生蚀变，它主要是黑云母排K后的产物。另外碱交代总会使岩石发红。过去中外文献不知碱交代，只知从肉眼宏观上定名为“红化”、“赤铁矿化”，后来经过详细查对得知红化、赤铁矿化都是表面现象，只要有0.1%的FeO氧化成Fe2O3而且呈云雾高度分散，就足可以把蚀变岩染得很红。然而那99.9%的主成分（长石化为主）却被抹杀了，光命名“红化”，不妥，此红化实为早期长石化残体。15）Курлай矿床：小型，已采完。产于石炭纪（C2-3）脉岩群（在晚泥盆世火山盆地中），矿前黄铁绢英岩化，成矿期硫化物、沥青铀矿。16）Вертолетное矿床：小型，是U-P型，产于晚泥盆世（D3）和早石炭世火山碎屑沉积层凝灰岩中。长石化未描述，但仅从U-P组合成矿，即可推知是碱交代无疑。U-P、U-Ti、U-Zr等都是碱交代作用的特征共生组合和同义语。这是全球规律。17）Мынарал矿床：小型。产于中下泥盆火山碎屑岩中，矿前为黄铁绢英岩化，成矿期为石英、碳化物、沥青铀矿。剖面中，在铀矿体之上65～150m，发育层间型萤石矿体，萤石占10%～54%。18）Каратал矿床：小型。产于早中泥盆世（D1-2）火山岩中，矿前有电气石化（Na化）成矿期硫化物、沥青铀矿。19）Панфилов矿床：小型。产于石炭纪—二叠纪（C-P）火山沉积岩中。矿前蚀变未描述，成矿期碳酸盐、沥青铀矿、晶质铀矿。2.中哈萨克斯坦1）Джусандалин矿床：规模未述，已采空。产于中晚泥盆世（D2-3）火山岩中，矿前期为铁白云石-黄铁矿，成矿期辉钼矿、沥青铀矿。2）Безымян矿床：小型。产于泥盆纪（D）火山岩中，其他描述甚简。3）Щорлы矿床：小型。产于早泥盆世（D1）火山岩中，矿前钠长石-方解石，成矿期为铀硅酸盐-硫化物或碳酸盐-地沥青。矿石中除U外，Mo高到0.4%。4）Костобе矿床：小型，已采空。产于早泥盆世（D1）火山岩中，矿前期先是钾长石，后是钠长石、磷灰石。矿石中P（5%），F（0.3%～0.5%），Zr（0.03%～0.05%）。有锆富集。5）Даба矿床：小型。产于奥陶纪（O）灰岩中，矿前为钠长石化，矿石中P＞10%，F=0.7%，锆很高。6）Ищим矿床：规模未述，已采空。产于奥陶纪（O）碎屑岩中，描述很简单。7）Восток矿床：中型，现正采中，产于中晚奥陶世（O2-3）砂岩中，矿前交代未述，成矿期硫化物沥青铀矿、钛铀矿。8）Тущин矿床：小型，产于奥陶纪（O）砂岩、泥盆系火山岩中，蚀变未述。9）Балкашин矿床：小型，已采完。产于早中泥盆世（D1-2）石英斑岩、砂岩、砾岩中。矿前蚀变黄铁细晶岩化，成矿期碳酸盐、绿泥石、沥青铀矿、硫化物。10）Звездное矿床：大型，只采了一小部分即停。产于中晚泥盆世（O2-3）粉砂岩、泥岩中，矿前黄铁细晶岩化（即绢英岩化），成矿期硫化物、沥青铀矿。11）Ольгин矿床：小型，已采空。产于火山岩中，矿前黄铁细晶岩化，成矿期碳酸盐、硫化物、绿泥石、沥青铀矿。12）Маныбай矿床：大型，已采空。产于中奥陶世（O2）火山沉积层中，矿前钠长石化、黄铁细晶岩化，成矿期是U-Mo型，ZrO2很高（0.56%），有铀钛酸盐，P2O5高达1%～3%。既有U-Zr，又有U-Ti和U-P各组合，碱交代成因无疑。13）Аксу和Круглое矿床：二者均小型，已采空。产于奥陶纪（O）碎屑岩层的脉岩群接触带中，矿前钠交代，成矿期为碳酸盐、绿泥石、硫化物、沥青铀矿。14）Кубасадыр矿床：小型。产于超碱性岩中，矿前为钠长石化，铀矿化伴有较高的Zr（曲晶石）、Mo、Pb、P和Th富集。15）Кызыл矿床：小型。产于石炭纪（C）流纹质凝灰岩，矿前为硅化、泥化，成矿期广泛红化，萤石、沥青铀矿。红化实为碱交代的长石化。3.北哈萨克斯坦1）Центральное矿床：规模未述，已采空。产于泥盆纪（D）磨拉石中，矿前黄铁矿细晶岩化，成矿期水云母、碳酸盐、沥青铀矿、钛铀矿。2）Дергачев矿床：规模未述，已采空。产于火山岩中，矿前黄铁细晶岩化，成矿期碳酸盐、绿泥石、硫化物、沥青铀矿。3）Грачев矿床：大型矿床，是U-P型矿床，产于文德（相当中国的震旦）-寒武纪地层（花岗岩体外接触带）中。从В.Р.Берлкбощв等专著中只看到“矿化受钠长石-磷灰石热液交代蚀变的控制”简单的描述。实际上Омельяненко（1993）对此有详细的解剖，提出这是碱（钠）交代作用成矿。此矿床在后面还有详述。4）Косачиное矿床：是哈萨克斯坦最大最独特的一个热液铀矿床，尚未开采。文德期碳硅泥岩地层褶皱陡立，被奥陶纪花岗岩类岩体、岩脉侵入。沿接触带或角砾岩带发育钠长石化带（赤铁矿化发红），向下延深1300m未止。成矿期是碳酸盐、钛铀矿、沥青铀矿、铀石。此矿床在后面还有详述。5）Февраль矿床：中型，未采。产于文德期碳硅泥岩中，矿前钠长石化，成矿是钛铀矿、铀石。6）Шоклак矿床：规模未述，已采空。产于中晚泥盆世（D2-3）地层中，矿前钠长石化，成矿主要是晶质铀矿。还有钛铀矿、铀石、沥青铀矿。7）Камьшов矿床：大型，稍采后又停。产于泥盆纪（D1-3）红色磨拉石中，成矿前是钠长石化，成矿是晶质铀矿、钛铀矿（最富矿石），细脉、浸染者则为沥青铀矿。8）Молодежное矿床：小型。产于寒武纪—奥陶纪硅质页岩、砾岩、粉砂岩中，矿前为钠交代岩（钠长石、绿泥石、钛铀矿组合）。9）Викторов矿床：大型，尚未采。产于中晚泥盆世（D2-3）复矿砂岩中，矿前期钠长石化。也有的地段是黄铁细晶岩化。成矿期为碳酸盐、硫化物、晶质铀矿、钛铀矿、沥青铀矿。富矿石以晶质铀矿为主。10）Дубров矿床：小型，已采空。产于文德期碳硅泥岩系中，矿前期钠长石、碳酸盐，成矿期为酸性热液叠加到前期钠长石化岩石之上。成矿期为碳酸盐、硫化物、铀石、钛铀矿。11）Чаглин矿床：中型。产于奥陶纪—志留纪（O3-S1）碎屑建造中，矿前钠长石化，在另外地段则为石英-白云母相的黄铁细晶岩化。成矿期为水云母化蚀度。12）Славян矿床：中型。产于前寒武纪片岩中，矿前黄铁细晶岩化（石英-水云母相），成矿期硫化物、沥青铀矿、铀石。13）.Абай矿床：小型。产于中晚泥盆世（D2-3）碎屑岩中，矿前期红色蚀变，成矿期是褪色，沥青铀矿、铀石，少量钛铀矿。14）Шат-Ⅰ矿床：中型。产于早中泥盆世（D1-2）火山岩中，矿前期钠长石化。发生多次碎裂及角砾岩化，胶结物有绿泥石、铁白云石、沥青铀矿、钛铀矿、曲晶石，有Mo矿化伴生。15）Глубинное矿床和Шат-Ⅱ矿床：中型。产于中奥陶世—早泥盆世（O2-D1）火山岩中。矿前期钠长石化，成矿期铀石（为主），沥青铀矿，硫化物。工业矿化只局限于经历多次碎裂岩化、角砾化的钠交代岩中。铀矿石（U=0.09%）中Zr很高（0.17%）。16）Агаш矿床：中型。产于早泥盆世（D1）凝灰沉积岩中，矿前为角砾岩化和微裂隙发育的钠交代岩（钠长石化），成矿期：碳酸盐、水云母，主要铀矿物是钛铀矿和晶质铀矿。Zr有0.04%的富集。17）Заозер矿床：大型，500m以上已采空。产于晚奥陶世（O3）的巨厚层石灰岩、钙质砂岩中。矿前期为钠交代，成矿期氟磷酸盐，矿石中U含量为0.1%，P2O5高达17.5%，Th含量为0.1%～0.2%。此矿床过去有未指名的专著报道（Королев等，1983），之后解密，在本书后面有详述。18）Тастыколь矿床：小型。产于晚奥陶世（O3）灰岩层中，矿前为钠长石化，再破碎后磷灰石化叠加其上，矿石中有大量的锆。4.东哈萨克斯坦Уивкен-Акхап矿床：小型。产于早石炭世（C1）碎屑岩系中。蚀变未述。5.西哈萨克斯坦全是外生砂岩型铀矿。在此不赘。下面我们从哈萨克斯坦热液铀矿中选取Грачев和Заозер两个大型矿床加以较详细的再剖析。（1）Грачев矿床此矿床所在的区域地质图见图1-15。图1-15 Кокчетав铀矿区构造地质图图1-16表明Грачев矿床产于下古生界石英砂岩和粉砂质泥岩系中。过去对辉长岩体的存在未予重视。现在看辉长岩类岩墙群的贯入乃是此区热液成矿的关键条件。图1-17中有以下突出地质特征值得给予新的解释：①铀矿化和碱交代岩有紧密的时间、空间和成因联系。钾长石化在早，后又被晚期钠长石化交代体叠加改造。铀矿化很有规律地集中定位于钠长石化交代体之中而不超出后者范围。这一规律在中国钠交代型铀矿中经常可见（杜乐天等，1973）。②仔细审视可以发现在钠交代之前有辉长岩、辉绿岩以及闪长岩等暗色岩墙的贯入。正是此等暗色岩墙贯入带路，幔汁沿此上涌造成强烈碱交代后成矿。Омельяненко（1993）对戈拉乔夫矿床的铀矿围岩和碱交代岩做过化学分析，见表1-12。表1-12 戈拉乔夫铀矿围岩和含矿交代岩石的化学成分（wB/%）表1-12中以下规律值得强调：①该矿床中花岗岩体和其接触带外的砂岩、粉砂岩均遭受到碱交代热液蚀变，明显的是钠交代，Na2O含量均比原岩显著增加；②在钠交代岩中原岩的K2O含量显著减少。在钠交代中所有含钾矿物都被改造，把K排出。Na-K存在地球化学不相容性（反过来在钾交代中同样排钠）；③表中第13栏是未被交代的辉长岩原岩，在钠交代（第14栏）后Na2O显著增量，被钠化。这表明辉长岩墙是在碱交代热液和幔汁注入之前带路。此矿床的平面地质图见图1-16，地质剖面图见图1-17。铀矿体及之前的碱交代体把早期的辉长岩、辉绿岩墙切断叠加其上。图1-16 Грачев矿床地质图（2）北哈萨克斯坦Заозер和（北奥泽尔）热液铀矿（见图1-18）北哈萨克斯坦Заозер和（北奥泽尔）热液铀矿也是碱（Na）交代U-P型成因。此矿床的原岩和碱交代磷灰石化的化学成分变化见表1-13。此强烈磷灰石化据我们现在的认识实质上是P5+对灰岩中C4+进行交代替换。氧（O2-）并未动，只不过是幔汁中PH3进入，H把C化合为CH4气相带出。注意：铀磷矿体同样出现在闪长玢岩墙之旁。全球热液铀矿地球化学图1-18 铀磷矿床图表1-13 在磷灰石交代中灰岩的成分变化（wB/%）

　　国际法并没有哪一条明确规定贫铀不能以任何形式出现在武器中。所以近来的几个战争中，美国及多国部队都大量使用过，例如伊拉克战争。所谓贫铀是从金属铀中提炼出核材料铀235以后得到的副产品，其主要成分是放射性较弱的铀238，故称贫化铀，简称贫铀。它的密度为19.1克／立方厘米，是钢密度的2.4倍，与钨相近。所以，贫铀和钨合金一样都是以高密度、高强度、高韧性的特点一般是作为各种口径高速脱壳穿甲弹的弹芯，用来对付坦克和装甲车等装甲目标，以及坚固建筑物、防御工事和地下掩体，作为反装甲武器使用，比如M1坦克的主炮上的120mmM829A3尾翼稳定脱壳穿甲弹，A10机头的火神炮的PGU-14/B贫铀穿甲弹，都是配贫铀弹头的炮弹。同等技术档次下生产的穿甲弹，贫铀弹的威力比钨合金的强一点，穿甲深一些，而且后效更强，会燃烧。但其保存期却很短，而且辐射不小。　　在我国同样有装备贫铀穿甲弹，只是装备范围很小，装备量也不多罢了。很多介绍我国坦克炮性能的文章都会提到“特种合金穿甲弹”这个词，其实就是贫铀弹，说的含蓄点罢了。　　目前全世界保守估计有20个以上的国家和地区保有贫铀弹。在台湾当局进口的美制武器中，就有贫铀弹，包括陆军坦克使用的105毫米“翼稳脱壳穿甲弹”，以及海军舰艇方阵快炮使用的20毫米穿甲弹。

不是，都是钨合金的。1，小口径穿甲弹并没有很强的穿深要求，主要对付的是装甲车辆、飞机和中小型舰艇，所以尽管贫铀合金比钨合金效果好但是用不着。2，钨合金的总体使用成本较低，贫铀合金具有一定放射性，使用、储存都会对人体产生一定危害。3，贫铀合金穿甲弹用来对付皮糙肉厚的坦克，在中国叫“特种穿甲弹”。主要配合坦克炮使用。

因为不使用贫铀弹就得使用钨合金弹，美国是一个缺钨的国家，如果使用钨合金弹，那么弹药成本太高，所以索性使用成本更低、性能与钨合金相当的贫铀弹。所谓“贫铀弹”指的是采用铀-238核废料与钢材制成的贫铀合金钢穿甲弹，密度达到了19.1克/立方厘米，接近钨的19.25克/立方厘米，是硬质合金钢的2.4倍。使用贫铀合金钢制成的穿甲弹对装甲目标的侵彻能力与钨合金钢制成的穿甲弹几乎相同，这就是世界上所有高性能穿甲弹的制造材质不是钨合金就是贫铀合金的原因。那么问题就来了：既然穿甲性能基本相同，那美国为什么非要使用具有放射性电离辐射伤害风险的贫铀合金钢来制造穿甲弹呢？答案是贫铀合金钢的使用成本远远低于钨合金钢，钨价究竟有多贵呢？市面上含量≥65%的钨精矿今天的收盘价为110500元/吨，纯度99.99%的钨条价格为262000元/吨。假设一发125mm坦克穿甲弹自造时的钨耗材为10公斤，那么这根弹芯仅金属钨的材料成本就达到了2620元，再加上制造成本、人工成本、管理成本以及研发成本分摊，一发这样的炮弹单价可就奔15000元去了，这也是网传国产三期弹外贸版单价五六万的由来。按照一辆坦克40发弹药基数中配备25～37发穿甲弹来计算，仅穿甲弹一项的开支就超过37万了，打几炮就相当于烧掉了一辆小宝马。▼下图为俄罗斯军用高纯度钨条以及包装箱，它的主要用途之一就是制造钨合金钢，尾翼稳定脱壳穿甲弹的硬质合金钢弹芯就是用钨合金钢制造的，尽管性能优异，但是价格十分昂贵。同类的20mm穿甲弹、25mm穿甲弹、30mm穿甲弹、40mm穿甲弹等等小口径钨合金脱壳穿甲弹虽然单价相对较低，但是射速却很高，使用成本更甚于大口径穿甲弹。而贫铀弹就不一样了，它的主要原料贫铀对于炮弹生产商而言基本上不存在成本，这是因为贫铀属于核废料，是在核电站用于发电的核反应堆核燃料棒内产生，在贫铀合金技术问世前，这些核废料需要花费大笔资金进行处理。贫铀弹的生产从一很大程度上减轻了核电站核废料的处理压力，为核废料处理省去了一大笔资金，因此弹药生产商从核电厂获得铀-238是不需要花钱购买的，搞不好核电厂还要倒贴钱给弹药厂。这就好比环卫站，它的运营主要成本是垃圾的清运和填埋，突然有一个厂家说可以大量消耗垃圾，那么环卫站必然会为此感到欣喜若狂，哪里还会再收这个厂家的钱呢。因此贫铀弹的主要原材料铀-238的成本相对于钨合金弹的金属钨来说基本为0，可见两种性能基本相同的弹药在价格上的差距是十分巨大的，美军在战争中大量使用贫铀弹的行为大大降低了弹药成本。▼下图为正在为弹链安装30mm脱壳穿甲贫铀弹的美军士兵，由于贫铀弹使用成本较低，美军全部反装甲火炮都配备了这种弹药，甚至20mm的舰载近防炮、陆基近防炮都配备了贫铀弹。那么新问题就产生了：既然贫铀弹这么好，那为什么这个星球上只有美军在使用呢？贫铀弹的使用成本固然很低，但是它的缺点是其它国家所无法接受的，那就是核辐射！合金状态下的铀-238性状是很稳定的，可是一旦发生燃烧反应，就会释放含有α射线的烟尘和粉末，而这样的燃烧在高速飞行过程中与空气摩擦就会引发，在命中目标释放动能撞击能量时燃烧现象将会变得十分剧烈，这也是贫铀穿甲弹同时具备纵火功效的原因。这时候贫铀弹里的铀-238元素就会被抛洒到土壤和大气中造成核污染，α射线虽说一张纸就能阻隔，但是受沾染的空气、水、食物被人类摄入后就会对内脏器官造成严重伤害，大量摄入者的身体癌变概率大于80%，而受害者除了目标和被动沾染的人群以外，还包括使用者，其中以装甲兵最为常见。这就是这个星球上除了美国以外其它国家均不使用低成本贫铀弹的主要原因（也包括贫铀装甲合金钢），我国和俄罗斯倒是进行了相关研究，鉴于其弊大于利的特性，该技术只做为技术储备束之高阁，并未实用化。▼下图为20mm贫铀弹反装甲测试视频截图，它的高温射流机床了3层均质钢装甲靶标，贫铀弹不但侵彻力强，而且还具备纵火功能，核辐射元素就在这个过程中被大量释放。这是因为包括我国和俄罗斯在内的主要军事强国大都奉行积极防御的国防方针，如果将贫铀弹以及贫铀合金技术实用化，那么大多数受害者将是本国人民，这显然是不可接受的。而美国就不同了，这个国家几乎每一任总统都会在任期内发动对外战争，大量的贫铀弹以及贫铀合金钢制品都会通过战争投送到他国领土，自己省钱了，却让他国人民深受其害，这就是美国在对外战争中爱用“贫铀弹”的原因。再就是美国虽然是一个钨矿储量丰沛的国家，但是其境内的钨矿品位非常低，比如说派恩克里克钨矿（我国习惯称其为“松溪钨矿”），它是美国最大的钨矿，氧化钨的含量仅为0.2%，即便如此，年平均产量也只有2000吨。如此之低的产量以及如此之低的品位是绝对无法满足经济发展需求的，又怎么会有富裕去造炮弹呢？所以美国的工业用钨完全依赖进口，而做为一次性用品的弹药就只能用毫无道德底线的贫铀合金钢来替代了。▼下图为国产105mm坦克炮用钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹，由于我国是一个产钨大国，完全有条件使用昂贵的钨合金来制造高性能穿甲弹，这样的条件对于美国而言是奢侈的，所以使用贫铀弹也是实属无奈。

贫铀穿甲弹也是穿甲弹的一种，贫铀穿甲弹穿甲性能很强，由于贫铀密度大，同体积的弹丸质量大。根据物理学原理，，一个物体的动量P和动能Ek的关系为P=2mEk，动能相同的情况下，弹丸动量（弹丸穿透力）和质量m的平方根成正比。根据动量原理，弹丸穿甲时的平均穿透力F、穿甲时间和弹丸动量P有如下关系： Fdt—P…F＝P/t=ZmE/t 这就是贫铀穿甲弹穿甲性能强的主要原因。贫铀的高硬度是另一个重要因素。由于铀易氧化，穿甲时发热燃烧，形成较大的后破坏作用，可杀伤乘员及破坏坦克的内部设备。穿甲弹是依靠弹丸强度、重量和速度穿透装甲的炮弹，现代穿甲弹弹头很尖，弹体细长，采用钢合金、贫铀合金等制成，强度极高。 穿甲弹个个都长着非常坚硬的脑袋壳(即弹头),是坦克,飞机,军舰式装甲车辆的死对头.当然,对付混凝土工事,它也照样当仁不让.穿甲弹为什么本事这么大呢 这是因为:一,它的弹体特别结实,由合金钢(或钨,铀合金)制成,弹体前端都是实心的,还有防裂槽,不怕在撞击目标的瞬间破碎或折断;二,它的速度高,贯穿能量大,能洞穿较厚的装甲和流线型外形,同时还配有延期引信,在钻进目标"内脏"后再爆炸;三,它的射击精度高,加之身体都是流线型,能在飞行中减少空气阻力,瞬息间直接命中坦克或飞机等活动目标. 穿甲弹早在十九世纪便已在战场厮杀,当时,它主要对付装甲战船,用得还不普遍.直到第一次世界大战中坦克面世,装甲弹才风风火火冲进战场,其性能也有了很大改进.这期间装甲弹是一种适口径穿甲弹,即穿甲主体的直径与穿甲弹弹体的口径相同.这类穿甲弹又叫普通穿甲弹. 穿甲弹的弹头不同,通常人们还把普通穿甲弹分为尖头穿甲弹,钝头穿甲弹和被帽穿甲弹.前两种穿甲弹主要用来对付均质装甲,而后一种由于在弹头上加有风帽和被帽,因而穿甲能力强,可用来对付表面经硬化处理的非均质装甲. 第二次世界大战时,重型坦克杀上战场,装甲厚度达到150-200毫米.面对这样的"硬骨头",钝头和被帽装甲弹都显得无能为力,于是便出现了一种次口径超穿甲弹.所谓次口径,是指穿甲主体的直径小于弹径. 这种次口径超速穿甲弹的弹体内,有一个用硬质合金制成的弹芯.由于穿甲弹是依靠弹丸的动能来穿透装甲的,因而当弹丸以高速撞击装甲时,强度高而直径细小的弹芯就能把大部分能量集中在装甲的很小面积上,从而一举把"乌龟壳"穿透. 后来,坦克不肯示弱,又把装甲增厚,于是便出现了威力更强的超速穿甲弹.这种弹按其稳定方式的不同分为两种:一种是以弹丸自身旋转稳定的,另一种是借助于装在弹体上的尾翼稳定的.目前,应用比较广泛的是依靠尾翼稳定的超速脱壳穿甲弹,也称作"长杆式"尾翼稳定脱壳穿甲弹. "长杆式"尾翼稳定脱壳穿甲弹重量轻,初速高,再加上弹丸飞出炮口后弹托(卡瓣)在气流作用下脱落,使空气阻力大为减少,因而通过细而坚硬的弹芯能将大量动能集中作用在装甲很小的面积上(它的穿甲能量比普通穿甲弹大四倍),就好像用锥子扎鞋底一样,击穿很厚的装甲. 为了提高长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹的性能,近年又出现了用高密度铀合金（比如美军使用的贫铀穿甲弹）和钨合金（比如中国99式）制作弹芯的穿甲弹,它们的穿甲本领更强,尤其是铀弹芯的穿甲弹在硬脑壳钻进装甲后,还能产生1000℃以上的高温,使装甲局部熔化,发出强烈的白灼光.而且它的造价仅为钨合金的一半,所以目前各国都重视发展这些.

苗爱生　彭云彪　乔鹏　王贵（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　01410）[摘要]大营铀矿床是鄂尔多斯盆地继皂火壕和纳岭沟铀矿床发现之后落实的又一个特大型砂岩型铀矿床，该矿床的发现经历了放射性矿产调查评价阶段和普查阶段。矿床赋矿层位仍为中侏罗统直罗组，与皂火壕和纳岭沟两个铀矿床不同的是大营矿床主含矿层位为直罗组下段的上亚段，其次为下亚段。矿体均受古层间氧化带控制，具有与皂火壕、纳岭沟铀矿床类似的铀成矿特征与控矿因素。[关键词]大营；特大型；古层间氧化带；砂岩铀矿床大营铀矿床位于内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗的东部，行政区划上隶属于鄂尔多斯市杭锦旗塔然高勒乡管辖，面积约237km2，距杭锦旗约25km，矿区距109国道约5km，交通便利。为高原丘陵区的剥蚀堆积、堆积及河成地形组成的地貌景观，地形切割强烈。1　发现和勘查过程2002～2007年，核工业北京地质研究院、核工业二〇八大队等单位在2000年圈定的孙家梁—沙沙圪台—皂火壕—大成梁—纳岭沟—杭东直罗组区域型层间氧化带前锋线的基础上[1]，完成了《鄂尔多斯盆地北部地浸砂岩型铀矿时空定位与成矿机理研究》、《地浸砂岩型铀矿快速评价技术及应用研究》等重大科研项目，在氧化带前锋线西端进一步圈定了乌力桂庙远景区（大营地区），但因在鄂尔多斯盆地北部投入工作量所限，未对层间氧化带前锋线含矿性进行探索。2009～2011年，由国土资源部中央地质勘查基金管理中心投入，在东胜煤田杭东、车家渠—五连寨子地区开展煤炭勘查工作，中国核工业地质局提出建议，希望在勘查煤炭的同时由核地勘单位同步进行放射性测井和地质编录，中央地质勘查基金管理中心同意由核工业二〇八大队承担该项工作，并给予了工作经费支持。接着，2011年9月至2012年12月经过普查落实了大营特大型砂岩型铀矿床。1.1　调查评价2009～2011年，中央地勘基金管理中心在东胜煤田杭东、车家渠—五连寨子勘查区开展煤炭勘查时，由核工业二〇八大队承担了《内蒙古东胜煤田杭东、车家渠—五连寨子勘查区放射性矿产调查评价》项目，对勘查区内66个煤田钻孔进行了放射性γ测井及相应的地质、物探、水文地质编录等工作，完成工作量57700m，在直罗组中发现了16个工业铀矿孔、铀矿化孔22个，圈定了长约20km、宽1～4km的铀成矿带，并进一步总结了大营地区岩性岩相、岩石地球化学和铀矿化等特征及控矿因素[2] 。1.2　普查2011年9月至2012年12月，由国土资源部中央地质勘查基金管理中心出资，核工业二〇八大队等5家单位共同承担了《内蒙古杭锦旗大营矿区铀矿预查、普查》项目，核工业二〇八大队主持项目的技术工作。按照“区域评价，总体控制，局部解剖”的技术思路，结合核工业二〇八大队多年来在鄂尔多斯盆地北部铀矿勘查工作中积累的地质资料和宝贵的找矿经验，对大营地区铀成矿环境进行总体评价，对中侏罗统直罗组下段上、下亚段砂体中古层间氧化带前锋线及其含矿性进行评价，对上、下亚段砂体中铀矿带的空间展布特征、规模及连续性进行总体控制，对铀成矿局部富集地段进行解剖，开展大营铀矿床的预查、普查工作。完成钻探工作量近13×104 m，施工钻孔186个，发现工业铀矿孔112个，矿床达到了特大型规模，核工业二〇八大队又一次在鄂尔多斯盆地北部取得了找矿的重大突破[2]。2　矿床基本特征2.1　构造特征大营铀矿床位于鄂尔多斯盆地三级构造单元伊盟隆起的中北部（见本书《内蒙古皂火壕特大型铀矿床》一文图1），其沉积盖层构造简单，总体上受近东西向分布的大型褶皱和局部小型正断层控制，褶皱发育于早白垩世之前，而断层形成于早白垩世或者早白垩世之后，直罗组沉积之后盆地整体抬升缺失上侏罗统，在矿床北东部遭到一定程度的剥蚀[3] 。2.2　地层特征大营铀矿床钻孔揭遇地层与皂火壕、纳岭沟矿床类似，其赋矿层位同样为中侏罗统直罗组下段[4]，亦可分为上亚段（J2z1-2）和下亚段（J2z1-1）。与皂火壕、纳岭沟矿床不同之处在于该矿床不仅直罗组下段下亚段为含矿层[5]，而且直罗组下段上亚段为矿床的主要赋矿层位（图1）。2.2.1　直罗组下段下亚段（J2z1-1）该岩段主要岩性为浅灰色、灰色、绿色、灰绿色中粗粒、中粒、中细粒砂岩。砂体总体上呈北西－南东方向展布，呈多条厚—薄—厚交替出现的砂带。厚度一般在40～80m，最小厚度为31.10m，最大厚度为94.70m，平均厚度为63.46m，厚度变化小，稳定性较好。在砂体顶部发育厚几米至十几米的浅绿色、灰色泥岩以及厚度不一的薄煤层、煤线或炭质泥岩，可作为与上亚段的分层标志及区域隔水顶板（图2，图3）。砂岩固结程度低，较松散，是区内铀矿找矿的骨架砂体，发育大型槽状交错层理、平行层理，顶部的泥岩中偶见水平层理。砂体底部埋深大，一般在570～660m之间，最大可达875.80m，最小418.00m，平均埋深637.72m。图1 大营铀矿床侏罗纪地层结构（据焦养泉等，2012）2.2.2　直罗组下段上亚段（J2z1-2）该岩段岩性为绿色、浅绿色、浅灰色细砂岩、中细砂岩、中粗砂岩、泥岩、粉砂岩，砂体主要呈北东－南西向带状展布，向南西方向出现分叉，转为北西－南东向弧形展布，呈现出厚—薄—厚相互交织的分布格局，由砂体展布形态与分布格局表明：一是矿床内上亚段砂体非均质性增强，二是矿床区内上亚段为一种特殊、近源的大型曲流河—曲流河三角洲沉积体系成因。砂岩厚度一般在30～70m之间，最小为18.50m，最大为91.40m，平均为52.35m，砂体内部的泥岩夹层数量增多，厚度变化相对较大。砂岩胶结程度较差，结构较松散，见平行层理和小型交错层理。总体而言，该岩段砂体连续性好，为又一重要找矿目的层（图2，图3）。图2 大营铀矿床D95号勘探线剖面图1—直罗组上段；2—直罗组下段下亚段；3—直罗组下段上亚段；4—延安组；5—泥岩；6—伽马曲线；7—地层及岩性界线；8—层间氧化带及前锋线；9—灰色砂岩；10—工业铀矿体；11—铀矿化体；12—地层省略符号2.3　水文地质特征中侏罗统直罗组下段下亚段和下段上亚段为流河相沉积，河道砂体发育，形成了利于铀成矿的隔水—含水—隔水的水文地质结构，根据直罗组下段的沉积作用特点、沉积环境和规模、含水岩组的垂向和水平方向变化规律，自下而上可分为2个含矿含水层：直罗组下段下亚段（J2z1-1）含矿含水层和直罗组下段上亚段（J2z1-2）含矿含水层。直罗组下段下亚段含矿含水层厚度变化小，稳定性较好。岩性以粗砂岩、中粗砂岩、中砂岩为主，碎屑间孔隙较发育，连通性较好。含矿含水层顶板为同组泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、薄煤层等，受地形、构造影响，由北东向南西缓倾。隔水底板为延安组顶部的灰色粉砂岩、泥岩、致密高岭土化细砂岩等，连续性、稳定性较好。直罗组下段上亚段含矿含水层赋存层间承压水，据矿床两个水文地质孔取得的成果，地下水位埋深较大，分别为119.48m、123.51m，承压水头分别为462.42m、484.49m，对地浸开采较为有利。单孔涌水量分别为33.27m3/d、100.96m3/d，单位涌水量分别为0.0026L/s·m、0.026L/s·m，渗透系数分别为0.0119m/d、0.083m/d，导水系数分别为0.53m2/d、4.39m2/d。通过钻孔岩心水文地质编录认为直罗组下段下亚段含水层的富水性和渗透性比直罗组下段上亚段含水层的富水性和渗透性相对较好。图3 大营铀矿床上亚段主矿体纵Ⅰ剖面图1—下白垩统；2—直罗组上段；3—直罗组下段上亚段；4—直罗组下段下亚段；5—泥岩；6—伽马测井曲线；7—地层及岩性界线；8—层间氧化带及前锋线；9—灰色砂体；10—工业铀矿体；11—铀矿化体；12—地层缩略符号2.4　层间氧化带发育特征2.4.1　直罗组下段下亚段层间氧化带发育特征平面上直罗组下段下亚段古层间氧化带发育距离在5～15km之间，总体氧化方向由北东向南西。前锋线位于乌力桂庙—大营东部一线，长约20km，呈不规则的蛇曲状展布（图4）。前锋线南西部还原带，砂体呈灰色，富含有机质、黄铁矿等还原介质；过渡带呈北东—南西—南东向带状展布，宽1.3～5km，最宽达12km，在唐公梁西部一直到大营东部，总体呈弧形分布，局部向北东部呈指状突出。图4 大营铀矿床直罗组下段下亚段岩石地球化学略图剖面上直罗组下段下亚段氧化带为绿色古氧化砂岩，受地层倾向及砂体展布控制，过渡带中砂岩多呈“上绿下灰”或“灰、绿”相间产出（图2），呈层状，砂体氧化深度多在575～730m之间，由北东向南西，绿色古氧化砂岩厚度逐渐变薄，变化趋势与地层产状大致相同。局部受河道砂体分叉及砂岩非均质性的影响，形成多层氧化现象。2.4.2　直罗组下段上亚段层间氧化带发育特征平面上直罗组下段上亚段古层间氧化带发育距离在4～20km之间，总体氧化方向由北东向南西。前锋线位于乌力桂庙东部—大营东部一线（图5），长约25km，呈不规则状沿近南北—南东蛇曲状展布，较下亚段氧化带前锋线形态复杂，且局部呈锯齿、舌状突出。前锋线西部、南西部还原带砂体呈灰色；过渡带沿地下水运移方向发育宽度为2.0～5.0km，呈向西突出的弯月状，北部呈北东向展布，中间呈近南北向展布，南部呈北西向展布。图5 大营铀矿床直罗组下段上亚段岩石地球化学略图剖面上上亚段与下亚段氧化带在形态上具类似的特征，同样由北东向南西，绿色古氧化砂岩厚度逐渐变薄，埋深加大，变化趋势与地层产状大致相同，砂体氧化深度多在515～700m之间（图2，图3）。2.5　矿体特征2.5.1　直罗组下段下亚段矿体特征平面上，直罗组下段下亚段铀矿带总体呈北西－南东向展布，长15～20km，宽800～2000m不等，向两端处于开放状态，呈条带状，严格受层间氧化－还原过渡带控制（图4）。剖面上，直罗组下段下亚段矿体在矿床北部多产于古层间氧化带的上翼（图2），发育于含矿砂体的中上部，矿体产状与目的层砂体的产状一致，向南西缓倾斜。在矿床南部直罗组下亚段矿体多产于古层间氧化带下翼，发育于含矿砂体的中下部，呈近水平产出，与顶、底板的产状基本一致。矿体以平整的板状为主，少见卷状矿体的卷头部分，矿化体主要沿工业矿体周边分布。矿体标高由北东向南西逐渐降低，矿体埋深受地形控制明显，总体上显示出由北东向南西逐渐增大的趋势（表1）。表1 大营铀矿床矿体产出特征统计下亚段矿体厚度较稳定，在层间氧化带前锋线形态突变部位厚度大，翼部矿体厚度相对较薄，即厚度较大矿体主要集中于层间氧化带前锋线附近；矿体矿化分布总体较均匀，品位变化较小（表2）；矿体平米铀量总体变化较均匀，高平米铀量主要分布于层间氧化带前锋线附近。表2 大营铀矿床直罗组下段矿体厚度、品位、平米铀量变化特征一览表2.5.2　直罗组下段上亚段矿体特征平面上，直罗组下段上亚段铀矿带总体呈北东—南西—南东向展布，大致上呈向北东开口的U形，长约20km，宽400～2000m，矿体沿走向、倾向的连续性较差，矿体呈带状、透镜状，远离层间氧化带前锋线分布或与前锋线斜交，矿床北西部砂体中沉积韵律增多，砂体的非均质性增强，砂体中层间氧化带呈多层指状由北东向南西延伸，在不同韵律层中均有小型层间氧化带控制的铀矿体。而位于矿床东南部的主矿体Ⅲ－12总体上沿北西－南东向展布，呈宽缓带状，长6.40km，宽550～1350m，且向南东方向还未进行加密控制，有进一步扩大的空间，矿体沿走向、倾向连续性好（图5）。剖面上，直罗组上亚段矿体整体上较下亚段矿体连续且富集，以层间氧化带控制的翼部矿体为主，下翼矿体较上翼矿体连续性好且规模大，远离氧化带前锋线矿体富集减弱，连续性逐渐变差，且上、下翼矿体之间的距离加大（图2，图3）；矿体以平整的板状为主，在层间氧化带前锋线附近有见卷头矿的迹象。上亚段矿体矿层埋深受地层倾向与地形控制明显，总体上显示出由北东向南西逐渐增大的趋势。上亚段主矿体Ⅲ－12埋深、标高变化均较整个矿层小（表1），反映了矿体产状变化稳定，受地层、地形影响不大，矿体标高变化不大，局部呈起伏的波状分布。上亚段矿体及Ⅲ－12主矿体厚度变化具有规律性，在靠近层间氧化带前锋线部位厚度大，在层间氧化带呈舌状突出的两侧厚度大，翼部矿体厚度相对较小（图3）。上亚段矿体品位较大，但主矿体较均匀，变化不大（表2）。上亚段矿体平米铀量变化较大，局部地段出现高平米铀量矿体，主要分布于古层间氧化带前锋线附近。2.6　矿石特征矿床内直罗组下段上、下亚段矿石均为砂岩，以浅灰色、深灰色长石砂岩和石英长石砂岩为主。岩石成岩程度不高，胶结疏松，一般具有粒序层理。矿石中碎屑含量高，占全岩总量的85%～90%，碎屑成分比较杂，以石英为主。填隙物由杂基和胶结物组成，杂基据黏土矿物X 射线衍射分析，成分主要为蒙脱石，相对含量在60%左右，其次为高岭石、绿泥石、伊利石。胶结物以水云母为主。矿石中铀的存在形式有分散吸附形式、铀矿物及含铀矿物（图6至图9）。图6 吸附铀与钾长石、黏土矿物共生图7 吸附铀与绿泥石共生图8 钛铁矿（Ⅱm）、金红石（Ru）、石英（Q）边缘的铀石（Coff）图9 与方解石（Cc）、绿泥石（Chl）共生的沥青铀矿（Pit）3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）大营铀矿床是在鄂尔多斯盆地北部发现皂火壕特大型和纳岭沟大型砂岩铀矿床之后，又发现和探明的一个特大型砂岩铀矿床。2）大致了解了矿床直罗组下段上亚段水文地质参数特征，直罗组下段上亚段含矿含水层的地下水位埋深较大，承压水头高，含矿含水层渗透性较差；水文地质孔单孔涌水量在不同地段差异较大；水化学类型为Cl·SO4-Na或Cl-Na型，但矿化度较小，在0.9～1.6g/L之间。3）大致查明了矿床古层间氧化带发育特征。直罗组下段下亚段古层间氧化带总体呈北西－南东向展布，发育规模较大，古氧化距离为40km左右，最大埋深达830m，一般在575～730m之间；古层间氧化带前锋线呈北西－南东向展布。直罗组下段上亚段古层间氧化带呈北西－南东向展布，发育规模大，古氧化距离为45km左右，古层间氧化带前锋线呈向西突出的弧形展布。4）大致查明了矿体的空间展布形态、规模、厚度、品位及变化特征。下亚段矿（层）体形态简单，平面上呈北西－南东向带状展布，矿体控制程度低，连续性差，矿体厚度、品位变化相对较小。上亚段铀矿带总体呈北东－南西－南东向展布，大致上呈向北东开口的U形，长约20km，宽400～2000m不等。主矿体Ⅲ－12总体上沿北西－南东向展布，呈宽缓带状，长6.40km，宽550～1350m，展布稳定。5）大致查明了矿石类型、物质组分、化学成分、铀存在形式等。大营矿床矿石均以中粒、中粗粒砂岩为主。矿石工业类型以特征矿物含量低的含铀碎屑岩矿石为主；矿石矿物成分基本保持了围岩的主要成分；铀具有3种存在形式，以吸附态为主，铀矿物以铀石为主，另外，还有少量的含铀矿物。3.2　主要创新点1）首次在鄂尔多斯盆地东北部直罗组下段上亚段中发现了规模巨大的铀矿体，进一步拓展了盆地北部铀矿找矿层位，对盆地北部找矿具有很好的指示意义。2）进一步丰富了鄂尔多斯盆地北部的铀矿找矿标志。经对直罗组下段上、下亚段砂体顶板中薄煤层、煤线、炭质泥岩的分布范围与氧化－还原过渡带空间分布及矿体展布形态对比，认为砂体顶底板中煤系及目的层中炭屑在变质过程中形成烃类流体，可能直接为成矿提供了还原剂，对层间氧化及铀成矿具有控制作用[6] ，因此，目的层砂体顶板中薄煤层、煤线、炭质泥岩的空间分布范围可作为找矿标志。4　开发利用状况对矿床直罗组下段上亚段矿石开展了初步的实验室静态浸泡试验、渗透试验和柱浸试验研究，其可利用性和经济性有待进一步研究和评价。5　结束语大营铀矿床在普查阶段虽然取得了一些成果，但仍有如下一些问题亟需要解决：1）矿床铀矿体埋深大，相应的钻探费用、地浸孔成建井费用将大幅度增大，在矿床详查阶段应开展地浸现场条件试验与开发预可行性研究，并论证相应的工业指标。2）在矿床施工了1个专门水文地质孔，含矿层渗透系数小，但1个专门水文地质孔代表性不强，在详查阶段应加强矿床水文地质条件的研究。3）矿床勘查类型需要进一步做对比研究和钻探工程验证。参考文献[1]陈安平，彭云彪，等．内蒙古东胜地区砂岩型铀矿预测评价与成矿特征研究[R]．核工业二〇八大队，2004:126-157.[2]苗爱生，彭云彪，等．内蒙古杭锦旗大营铀矿床普查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2008:26-87.[3]张抗，等．鄂尔多斯盆地断块构造及资源[M]．西安：陕西科学技术出版社，1989:10-37. [4]李思田，等．大型陆相盆地层序地层学研究——以鄂尔多斯中生代盆地为例[M]．北京：地质出版社，1995:21-43.[5]苗爱生，王佩华，等．内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床（N21—N88号线）详查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2013:46-10.[6]焦养泉，等．鄂尔多斯盆地北东部直罗组底部砂体分部规律及铀成矿信息调查[R]．核工业一〇八大队，2013:56-85.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]苗爱生，男，1967年生，博士，研究员级高级工程师。1993年参加工作，长期从事铀矿地质勘查，现任核工业二〇八大队地勘二处处长。承担的重大项目曾获国家科学技术进步二等奖，国防科学技术进步一等奖、二等奖，中国核工业集团公司铀矿找矿一等奖、二等奖，2007年度“十大地质找矿成果”，2013年度“十大地质找矿成果”。第十届中国青年科技奖和第十届青年地质科技奖金锤奖获得者。

肖建军　陈琪　范立亭（核工业二三〇研究所，湖南　长沙　410011）[摘要]广西向阳坪铀矿床地处苗儿山岩体中段，核工业二三〇研究所在科研和评价工作的基础上，开展了7年的普查工作。在此期间，基本查明了矿区岩浆岩、构造、矿体、矿石、围岩蚀变等特征；总结了区内成矿构造的形态、规模、产状及空间展布和控矿规律等特征；大致查明了区内铀矿化分布规律及找矿标志，认为不同期次岩体间的接触界面对铀成矿有一定的控制作用；初步查明了矿床成因和控矿因素，将向阳坪矿床定位成大型铀矿床，并具有较好的开发利用前景。[关键词]铀矿床；向阳坪；苗儿山岩体向阳坪铀矿床位于广西壮族自治区资源县境内，地处苗儿山岩体中段（图1），沙子江矿床外围，有简易公路通往202省道，往南距离广西桂林资源县县城60km，往北距湖南邵阳新宁县县城74km。1　发现和勘查过程向阳坪铀矿床地质工作始于20世纪60年代，1965年原三〇九大队组织的桂北普查会战，拉开了苗儿山地区铀矿地质工作的序幕，通过开展1∶25000地面伽马普查，圈定了张家、沙子江－双滑江、麻林、杨家庄－深冲和胡家田－上小地等异常区[1～2]。1988～1991年，中南地质勘探局二三〇研究所、三一〇大队在“广西资源地区航空地质调查”中，依据菱形块断模式，将沙子江外围地区和孟公界地区划为铀矿找矿靶区[3]。1988年，中南地质勘探局三〇六大队进入苗儿山岩体中南片，进行第二轮铀矿初查，对沙子江矿床及其外围向阳坪等地区、孟公界矿点和双滑江矿床及其外围地区进行了工作。1998年，华南富大铀矿勘查选区组周维勋、张进业将本区列为豆乍山岩体周边富大铀矿有利远景区之一[4]。2002～2003年，核工业二三〇研究所开展了铀矿地质专题科研工作，提出了对孟公界矿床、沙子江矿床及其外围向阳坪等地区应重新认识和进一步评价的工作建议[5～6]。2005～2006年，核工业二三〇研究所对广西资源县大坪里—向阳坪地区铀资源前景进行了系统的评价，认为向阳坪铀矿床与沙子江矿床处于同一地球动力学及铀成矿地质背景中，其含矿控矿断裂的规模、产状、物质成分、围岩蚀变以及由矿化引起的物化探异常等，均与沙子江矿床F。断裂带相似，且地表多处发育铀矿化点、带，找矿线索明朗，具备较好的找矿前景，并据此划分出大坪里、沙子江南2个Ⅰ级远景区，皮树坪、白岩山2个Ⅱ级远景区与老棚子Ⅲ级远景区共5个远景区[7]。图1 苗儿山区域地质简图1—第四系；2—白垩系；3—三叠系；4—二叠系；5—石炭系；6—泥盆系；7—奥陶系；8—寒武系；9—震旦系；10—板溪群；11—岩体或地层界线；12—断裂；13—苗儿山复式花岗岩体；14—越城岭复式花岗岩体；15—工作区2006～2008年，核工业二三〇研究所在大坪里—向阳坪地区评价项目还未完成的情况下，提前在该地区开展铀矿普查。2006年普查初期，通过对前人资料综合分析和多次野外地质调查，将皮树坪地段作为普查初期的重点施工地段。2006～2008年期间，共完成钻探40221m，在该区段揭露到多个较好的工业矿体。2010年提交了向阳坪地区皮树坪地段的普查报告，将皮树坪地段提交为可供详查的远景地段，向阳坪矿床发展成中型铀矿床[8～9]。2009～2010年，为扩大找矿成果，核工业二三〇研究所开展了向阳坪地区大坪里地段铀矿普查。通过总结前3年的普查经验和找矿模式，一方面，通过少量工作量继续对皮树坪地段F800、F805和F9构造带组进行系统揭露，发现F9构造带组在深部存在多个矿化富集中心；另一方面，把普查工作重点逐渐转移到大坪里地段，重点探索F10号构造带组及其与F9构造带组交汇夹持部位的矿化情况，最终在F10号构造带中北段揭露较好的铀矿化[10～13]。2011～2012年，核工业二三〇研究所继续在向阳坪地区大坪里地段和F7号带北段开展铀矿普查，在F10号构造带和F7号北带均取得较好的找矿成果，将大坪里和F7号带北段提交为2个详查远景地段。2013年，向阳坪铀矿床进入详查阶段，核工业二三〇研究所首先对矿床东部F7号带北段内的主要矿体进行系统工程控制，目前在F710构造带内揭露的主要矿体在7～0线至7～12线之间具有较好的连续性。2　矿床基本特征向阳坪铀矿床位于苗儿山花岗岩穹窿中部，香草坪断裂西侧的孟公界－沙子江断裂带南部，处于豆乍山岩体西南角，矿床定位于香草坪岩体与豆乍山岩体接触界面两侧（．图2）。2.1　岩浆岩矿区出露岩体包括印支期香草坪岩体 、燕山早期第二阶段豆乍山岩体 以及燕山晚期细粒花岗岩脉（γm）等。印支期香草坪岩体 ：呈岩基产出，侵入于加里东期花岗岩中，在矿区大面积出露。岩性主要为中粗粒似斑状黑云母花岗岩，主要矿物为钾长石（34.61%）、斜长石（19.05%）、石英（34.23%）、黑云母（4%）。岩石中平均铀含量为33.88×10-6，钍含量为34.13×10-6,Th/U为1.01。岩体K-Ar法同位素年龄为172～200Ma、全岩R b-Sr法同位素年龄为260Ma[14]、锆石U-Pb法同位素年龄为（211±2）Ma[15]。燕山早期豆乍山岩体 ：呈岩株、岩枝产于香草坪岩体中，主要出露于矿区东北部，在南部皮树坪地段也有零星出露。岩性为中细粒或细粒二云母花岗岩，主要矿物为钾长石（31.6%）、斜长石（25.8%）、石英（34.5%）、黑云母（3%）、白云母（4%）。岩石中平均铀含量为26.66×10-6，钍含量为21.18×10-6,Th/U为0.79。早期测定的黑云母K-A r法同位素年龄为155～180 Ma，近期测得的年龄显示为偏印支晚期，其中R b-Sr法同位素年龄为（214±3）Ma[14]、白云母Ar-Ar法同位素年龄为（206±1）Ma[13]、锆石U-Pb法同位素年龄为（228±11）Ma[16]。燕山晚期细粒花岗岩（γm）：多呈岩脉或岩枝产出，岩石为灰白色，具细粒花岗结构，主要矿物为石英（30%）、长石（60%）、白云母（10%）等，石英呈均粒状，粒径1～2mm。岩石中平均铀含量为23.13×10-6，钍含量为4.47×10-6,Th/U为0.19。图2 向阳坪铀矿床矿区地质简图1—上震旦统老堡组硅质岩；2—上震旦统陡山沱组浅海相深色页岩；3—下震旦统南沱组含砾砂岩；4—印支期中粗粒黑云母花岗岩；5—燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩；6—燕山晚期细粒花岗岩脉；7—断裂带及其编号；8—矿区范围矿区各期次花岗岩里特曼指数（δ）＜2，赖特碱度率（τ）＞3，属钙碱性组合，Al2O3/（CaO+K2O+Na2O）＞1，属铝过饱和类型。SiO2含量较稳定，K20 和Na2O含量均偏高，富碱，K2O/Na2O比值低，岩石中K＋、Na＋含量较均衡。Fe3＋、Fe2＋含量普遍低。Al203含量高（＞13%）,TiO2低。由老到新，Ca2＋、K＋、Fe2＋、Fe3＋逐渐减少，Na＋则呈现出逐渐增多、K2O/Na2O值降低趋势（表1）。表1 向阳坪铀矿床各期次花岗岩岩石化学成分2.2　构造F7断裂带：出露于矿区东部，往北穿过沙子江矿床，延伸长2700余米，主体走向NNE，产状105°～110°∠75°～85°，为主要的控（含）矿硅化断裂之一。该断裂带由F700—F719等次级断裂组成，断裂以压扭性为主，岩性多为杂色的硅化碎裂花岗岩、花岗碎裂岩，断裂带内硅质脉体发育，呈脉状、细脉状、网脉状充填于硅化花岗碎裂岩中。F8断裂带：为矿床主要成矿断裂带之一，属于区域二级构造孟沙断裂的一部分，往北进入沙子江矿床，是沙子江矿床最主要的控矿断裂，往南呈帚状撒开，由F800断裂、F802断裂、F805断裂组成。F800断裂带：F800断裂带总体走向NNE，延伸长4000m，贯穿矿区，产状110°～125°∠65°～85°，为矿床主要的成矿断裂之一。由F800-1—F800-9等次级断裂组成，断裂性质为压扭性，岩性主要为碎裂岩、花岗碎裂岩、角砾岩，断裂内多充填有白色硅质脉和黑色、红色微晶石英脉体。F802断裂带：延伸长4500 m，总体走向N N E，倾向SE，由F802、F802-1等断裂组成。断裂为压扭性，岩性主要为花岗碎裂岩、硅质角砾岩，角砾以黑色玉髓为主，断裂内白色、灰色硅质细脉体较发育。F805断裂带：该带呈N NE向纵贯全区，向北断续延伸至矿区以外，往南延伸到皮树坪地段55号勘探线与F9断裂带交汇，全长大于10km，宽3～5m，最宽可达25m，产状110°～140°∠55°～83°。断裂呈舒缓波状延伸，常见分支复合、膨胀收缩现象，下盘发育一系列与之平行展布的次级断裂，为矿床重要的含矿构造。岩性主要为碎裂岩、花岗碎裂岩，断裂内多充填有硅质脉。F9断裂带：出露于矿区西部，形迹特殊，呈S形展布，与区内其他断裂带产状极不协调，总体走向SN，倾向西，倾角25°～49°，出露长约6200余米，宽数米至70余米。局部膨胀收缩频繁，断裂岩性主要为糜棱岩、角砾岩、硅化花岗碎裂岩及碎裂花岗岩，中心部位发育规模达数米至百余米宽的白色块状石英脉。F10断裂带：断续延伸长约7～8km，宽0.5～70m，主要出露在大坪里地段，矿区出露3700m，产状95°～110°∠50°～85°，为矿床主要的成矿断裂之一，以多条平行次级断裂F100～F109共同构成断裂密集区。该断裂往北稳定延伸，往南与F9断裂带相交。受F9断裂带东西向的拉张作用，被F9断裂带错断，其南部隐伏于F9断裂带下盘。岩性主要为碎裂花岗岩和花岗碎裂岩，部分地段见有糜棱岩、构造角砾岩，多伴生有大量胶黄铁矿的黑色微晶石英脉。F11断裂带：断续延伸长约2km，宽0.5～1m，产状15°～25°∠55°～64°，主要出露于大坪里及老棚子地段，发育若干次级平行断裂。岩性主要为碎裂花岗岩和花岗碎裂岩。2.3　矿体特征矿体形态规模：普查阶段共圈定333+3341级别工业矿体X XX个，多呈脉状、扁平透镜体状或小透镜体状等形态产出，主要赋存于F7、F8、F9、F1。号断裂中。矿体规模以小型为主，超过50t的矿体共X X个，多数矿体走向长100～150m，倾向延伸50～100 m,主要矿体（超过50t）走向长100～800m，倾向延伸50～250m。矿体产状、赋存标高及埋深：矿体产状基本上与其所在断裂破碎带的产状一致。大部分矿体总体产状90°～110°∠50°～85°，F9号断裂带矿体产状240°～280°∠12°～45°，表现为上陡下缓的趋势。矿体垂向标高660～1586m，垂幅926m，全为隐伏矿体，埋深50～800m。矿体品位、厚度：矿体平均厚度1.05m，厚度变化系数92%，矿体品位0.050%～0.350%，平均品位0.119%，品位变化系数52%。2.4　矿石特征矿石类型：主要为铀－赤铁矿型、铀－黄铁矿型、铀－玉髓型、铀－萤石型、铀－方解石型，其中以前两者最为普遍，主要呈浸染状及细脉状分布于硅化带内及其两侧的碎裂花岗岩中。矿石结构、构造：主要有胶状结构、交代残留结构以及脉状构造、网脉状构造、浸染状构造、角砾状构造。矿石矿物成分：主要铀矿物为沥青铀矿、铀黑、硅钙铀矿、钙铀云母及铜铀云母等。伴生的金属矿物简单，主要有赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿和少量辉锑矿。脉石矿物主要为石英、微晶石英（玉髓）、长石、水云母、绢云母、绿泥石、少量方解石、萤石。矿石化学成分：矿石中Al2O3、K2O、Na2O均明显低于围岩，Fe2O3含量远远高出围岩，最高者达38.19%。矿石与岩石的微量元素组成相似，矿石中Cr、Rb、Sn、Nb、Zr、Ta、Bi等元素含量与围岩相近（表2）；Cu、As、Mo、Sb等高出围岩平均值几倍至几十倍，但未达到综合利用的要求；Co、Ni、W、H g等低于围岩数倍至几十倍，这几种元素含量由矿化中心往外侧围岩依次增高，其中W 在围岩中的含量最高达3359×10-6，这在综合找矿方面值得关注。表2 向阳坪铀矿床矿石、构造及围岩中部分微量元素含量表　（wB/10-6）3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）向阳坪铀矿床共投入的钻探工作量共计98692.86m，施工钻孔181个，其中，工业矿孔89个，矿化孔34个，异常孔49个，无矿孔9个，见矿率达67.96%，向阳坪铀矿床已接近大型矿床规模。2）落实3处可供详查的远景地段（皮树坪地段、大坪里地段和F7号断裂带北段）和3个普查远景区（老棚子地段、F805北段和F7、F8、F9南延地段）。其中皮树坪详查远景地段位于64～47号勘探线之间，包括了F800、F805、F9等构造带组，面积1.88km2；大坪里详查远景地段位于D72～D59 号勘探线之间，包括了 F100、F101、F102、F105等构造带组，面积为1.49km2;F7号断裂带北段详查远景地段位于7-23～7-44号勘探线之间，包括了F703、F704、F71。等构造带组，面积为0.75km2。目前，新一轮的详查工作在F7号断裂带北段率先开展，找矿成果有了更进一步的突破。3）大致查明了矿床断裂的空间分布和控矿规律。主要由近SN、NNE、EW、NW 和NE向5组断裂构成矿区构造的基本格架，其中以近SN 向和NNE向断裂最为发育，为主要控矿含矿断裂。自东向西近似等间距依次分布有F7、F8、F9、F10、F11等断裂带，各断裂带均由一系列次级断裂组成，这些次级断裂密集发育，成带出现，或平行或相交或尖灭侧现。在这些断裂的交汇夹持部位、构造变异部位以及切割香草坪岩体、豆乍山岩体及其接触带等部位，控制了区内铀矿体、矿化体及异常点带的分布。4）大致查明了区内热液蚀变特征。矿区热液活动发育，活动范围较广，与铀矿化关系密切。按蚀变与矿化关系可分为成矿前、成矿期、成矿后3期蚀变。成矿前蚀变主要为绿泥石化、水云母化，这两种蚀变多叠加在一起，广泛分布于断裂两侧围岩中。成矿期蚀变主要为赤铁矿化、黄铁矿化、硅化、钾化，当这些蚀变与早期绿泥石化、水云母化叠加时对成矿有利。成矿后蚀变主要为高岭土化、白云母化等，多存在于裂隙发育地段。与铀矿化关系密切的硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、钾长石化及紫黑色萤石化等较为发育，随多期次热液活动呈现多期叠加特征，而形成黄绿色蚀变带、红色蚀变带。在矿化中心部位多见有红色（黑色）微晶石英脉、紫黑色萤石脉和肉红色方解石脉，两侧为赤铁矿化、硅化、钾化花岗碎裂岩。红色微晶石英脉内通常见有次生铀矿物，主要发育于F7号断裂带、F8号断裂带、F9号断裂带上下盘及F10号断裂带南部；黑色微晶石英脉内多伴生有暗色胶状黄铁矿，紫黑色萤石脉略晚于黑色微晶石英脉，肉红色方解石脉则晚于紫黑色萤石脉，这组脉体多发育于F10号断裂带中部及北部、F9号断裂带主带、F8号断裂带北部。各期成矿脉体的多次叠加对成矿尤为有利。5）发现岩体接触带对矿化具有一定的控制作用。豆乍山岩体在矿区内呈岩株、岩枝状侵位于香草坪岩体中，在矿区中部大坪里地段形成一个近EW 向展布的岩枝，在其周边发育有大量次一级的凸起，形态极为复杂。目前较多的钻孔在豆乍山岩体与香草坪岩体接触带附近的断裂带内揭露到工业铀矿化，而且矿体总体上的侧伏方向也与岩体接触带的倾向存在一致性。地球化学分析显示出铀矿石、豆乍山岩体、香草坪岩体的稀土配分模式类似，其中铀矿石和豆乍山岩体的稀土元素含量和配分曲线更是高度一致（图3），表明区内铀成矿具有矿岩同源性[17～18]，岩体接触带在向阳坪铀矿床成矿过程中所起的作用不容忽视。豆乍山岩体与香草坪岩体的接触界线复杂多变，深部存在着较多花岗岩穹窿，因此，沿两岩体接触界线，特别是深部岩体产状变异部位找矿具有很好的指导意义。6）初步查明了矿床成因和控矿因素。向阳坪铀矿床为上升热液浸出成因，属热液脉型铀矿床成矿系列花岗岩内带亚系列中的沙子江式。主要控矿因素包括多期多阶段岩浆活动形成的呈岩基状产出的大花岗质岩体和晚期呈岩株状产出的小岩体接触带、多阶段继承性断裂构造活动所形成的呈左旋右列展布的NNE 向脆韧性走滑断裂体系、多期次的构造－岩浆热液活动所形成的多种热液脉体和蚀变以及其后的淋积叠加作用所形成的次生铀矿聚集作用等。图3 向阳坪铀矿床各期花岗岩和铀矿石稀土元素配分模式球粒陨石值据Boynton（1984）[19]产铀岩体为香草坪岩体和豆乍山岩体，其古铀含量较高，为成矿提供了丰富的铀源，多期次的构造－热液事件使岩体发生自变质、热液蚀变作用，增加了铀源体中铀的活性，形成含矿热流体。铀矿化与NNE向构造破碎带密切相关，矿床定位于贯通印支期香草坪岩体与燕山早期豆乍山岩体接触带的NNE向走滑断裂带上（如F7、F8、F9、F10等）。主要受以孟沙断裂带为标志的韧－脆性剪切带控制，随着韧性剪切变形，热水溶液从围岩中萃取铀元素，并使铀发生活化、迁移，随着地壳快速抬升，剪切带进入到相对开放体系，上升的成矿热液与大气降水、地下水相混合，铀元素的溶解度迅速减少，含矿热液在次级剪切带中、更小尺度的剪切带、裂隙、节理中沉淀下来，富集成矿。3.2　主要经验和创新点（1）就矿找矿和深部找矿是行之有效的技术途径，靶区选择是关键核工业地质系统近年在相山、粤北、桂北等地区均有在老矿区外围和深部找矿成功的例证。在确定苗儿山找矿靶区的工作过程中，经过多次的野外踏勘和大量的资料分析，认为向阳坪地区与北部的沙子江矿床处于同一地球动力学及铀成矿地质背景中，其主要断裂的规模、产状、物质成分、围岩蚀变等均与沙子江矿床主要控矿断裂——F8断裂带相似，应具有较好的找矿前景，核工业二三〇研究所大胆地选择了当时并不被看好的向阳坪地区作为重点找矿靶区。在该区域开展铀矿普查工作过程中，坚持以地质研究为前提、物化探方法技术应用为支撑和边施工边研究边适度调整为实现条件的“三位一体”技术思路和布置原则，对矿区三维空间找矿信息进行综合分析研究，大大提高了地勘工作的效率，最终也取得了好的找矿成果。（2）引进和应用新的成矿理论作为找矿的技术指导，发挥科研在找矿中的作用运用当代大陆动力学走滑构造、成矿系列等理论，深入细致地对前人的成果资料进行了综合分析，对矿区的成矿地质条件和找矿潜力进行深入研究，认为矿区一套走向NE—NNE向、性质相近的雁行斜列左旋走滑断裂构造体系控制着矿区大部分矿体的空间分布，多期次的构造－岩浆热事件与铀矿化密切相关。（3）加强野外地质调研力度，重视物化探成果在找矿中的作用遵循老一代地质学者“没有野外就没有地质工作”的教诲，将野外地质调研作为首要的工作内容，把野外基础地质工作和地质研究贯穿始终。对矿区内系列断裂的产状和相互关系进行了重新梳理，对原地质图存在的许多遗漏和错误进行了补充和修改，追索扩大了相关断裂带的规模。工作开展初期，通过对皮树坪地段多次野外地质路线的调查和反复推敲、讨论，对该地段F9、F800、F805产状和相互关系进行了重新梳理。认为前人划分的F9号断裂带中段下盘密集发育的一系列倾向东的次级断裂（F901～F907），实际应为F805号断裂带组向南的延伸，而原F805断裂带组南段则为F800断裂的南延部分（图4），而且这些断裂的规模都比之前认识的大。整个皮树坪地段实际上处于F800、F805断裂带组与F9断裂带组的交汇夹持区，物化探成果同样也显示该区段有明显210 Po异常分布，具完整的场级显示，异常受断裂控制明显。项目组认为该区段应有很好的成矿潜力，将其作为工作初期重点施工地段，通过后期钻孔验证，在该区段上述断裂带内揭露了多个工业矿体，随着进一步的普查工作，最终将皮树坪地段落实为可供详查的远景地段，控制了F9和F8号带的主要矿体。按照上述工作思路和找矿模式，在向阳坪铀矿床大坪里地段和F7号断裂带北段相继取得了较好的找矿成果，进而将其发展成为另外2个详查远景地段，控制了F10和F7号带的主要矿体。4　开发利用状况矿床未做矿石工艺加工水冶试验，但矿石类型与邻区沙子江矿床非常类似，可参照其试验结果。矿床的各项开采技术条件和指标与沙子江矿床基本一致，特别是F8号断裂带赋存的矿体，与沙子江矿床处于同一含矿构造内，矿床开采的技术经济指标可类比沙子江矿床。矿床尚未开发利用。5　结束语向阳坪铀矿床的主要矿体沿走向和倾向延伸稳定，矿石矿物成分简单，具有与沙子江铀矿床几乎一致的开采技术条件，应具有较好的开发利用前景。向阳坪铀矿床的勘查实践和其所取得的成果表明，在老矿区周边或深部找矿，仍然具有很大的找矿潜力。向阳坪铀矿床西部、南部以及周边的石屋水、金竹岔、大树坪等地段具有较好铀成矿远景，可进行整装勘查，若加上苗儿山中段的沙子江、白毛冲、双滑江等矿床已有资源量，该区可望发展成为万吨以上铀矿田。在工作开展过程中，由于各方面的原因，还存在一些问题和不足，主要包括：1）矿区面积较大，成矿断裂构造多而密，且矿化沿走向、倾向延伸均较好，目前投入的工作量相对较少，大部分地段只有少数钻探工程进行初步控制，在矿区内还有多个地段仅零星施工了极少数钻孔或还未进行钻探验证，综合分析显示这些地段具有很好的成矿和找矿远景（如F805北段、F9号带南段、F11号带等），还需要继续投入工作量，提高控制程度。图4 向阳坪铀矿床皮树坪地段工作前后构造变动对比A—工作前地质图；B—修编过的地质图1—印支期中粗粒黑云母花岗岩；2—燕山早期第二阶段中细粒二云母花岗岩；3—细粒花岗岩脉；4—硅化断裂带；5一断裂带及其编号2）许多钻孔中所见隐伏于香草坪岩体下部的豆乍山岩体的产状、形态以及与铀矿体的空间关系尚待进一步查明。3）矿区西南部花岗岩与老地层接触带以及前人圈出的物化探异常场的控制因素尚待查明。参考文献[1]中国核工业地质局．中南铀矿地质志[R].2005.[2]中国核工业地质局三〇九队第十队．3101矿区储量报告[R].1975.[3]核工业中南地质局二三〇研究所．湘南—桂北航空物理场特征及其成矿预测[R].1996年．[4]核工业二三〇研究所．南岭成矿带湘桂段富铀矿靶区寻找[R].1998.[5]核工业二三〇研究所．苗儿山岩体中段花岗岩型富铀矿成矿条件研究[R].2005.[6]核工业二三〇研究所．南岭带湘南桂北段花岗岩型富大铀矿成矿环境研究[R].2005.[7]核工业二三〇研究所．广西资源县大坪里—向阳坪地区铀资源前景评价[R].2006.[8]核工业二三〇研究所．广西资源沙子江地区构造系统研究及盲矿体预测[R].2008.[9]核工业二三〇研究所．广西资源县向阳坪铀矿床皮树坪地段铀矿普查[R].2010.[10]核工业二三〇研究所．苗儿山铀矿田向阳坪地区构造地球化学研究与成矿富集中心预测[R].2010.[11]李妩巍，王敢，许来生，等．大坪里—向阳坪地区铀成矿条件分析[J]．世界核地质科学，2010,27（2）:72-77.[12]核工业二三〇研究所．苗儿山成矿区热液型铀矿地质预测技术研究与靶区选择[R]. 2010.[13]李妩巍，王敢，许来生，等．沙子江铀矿床走滑构造控矿规律及控矿机制[J]．铀矿地质，2011,27（3）:146-151.[14]徐伟昌，张运洪，刘跃宝．苗儿山花岗岩复式岩基年代学研究的进展及时代划分方案[J]．岩石学报，1994,10（3）:330-337.[15]李妩巍，王敢，陈卫峰，等．香草坪花岗岩体年代学和地球化学特征[J]．铀矿地质，2010, 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Geochemistry of the rare earth elements:meteorite studies [A]. In :Henderson P（ed.）. Rare Earth Elements Geochemistry.Amstrdam:Elservier,1984:63-144.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]肖建军，男，1960年生，研究员级高级工程师。1982年毕业于华东地质学院放射性普查勘探专业，长期从事铀矿地质工作。主持和参加的项目获得部级科技进步二等奖2项、三等奖3项、优秀地质报告5项。

何胜忠　汤江伟（浙江省核工业二六九大队，浙江　金华　321001）[摘要]大桥坞铀矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带东段的浙江段，产于寿昌－梅城中生代大型火山喷发带南西段新路火山断陷盆地内，为一火山岩型铀矿床。矿床具有矿体品位较富、主矿体规模较大、矿体分布集中、矿石加工性能良好的特点，是浙江省域内第二大铀矿床，具有良好的开发利用价值。[关键词]铀矿床；大桥坞；浙江省1　发现和勘查过程大桥坞铀矿床位于浙江西部的衢州地区，铀矿勘查工作始于1957年，在区内开展了不同方法、不同比例尺的各项地质和放射性测量工作，主要有1∶25000～1∶100000航空伽马总量测量、1∶50000航空伽马能谱测量、1∶100000～1∶200000航磁测量、1∶5000～1∶25000地面伽马总量测量等，期间发现了一批铀矿点、矿化点，积累了区域基础成果资料。1958年核工业华东地勘局608队9队在开展1∶25000地面伽马普查时发现了大桥坞671、东湾677两个相邻的矿点，当年对大桥坞矿点开展了伽马、爱曼详测及少量槽、硐探揭露工作，发现了地表及浅部存在良好的铀矿化。1962年核工业华东地勘局608队7队接管矿点的勘查工作，对大桥坞矿点进行了一定的地面普查和浅、深部揭露工作，共投入钻探工作量746.69m，硐探865.06m，浅井4.10m，槽探1459.08m3，圈出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号3条地表铀矿带，并初步圈定了地表及浅部8个工业小矿体，估算资源量50t，于1963年底提交了矿点评价报告。核工业华东地勘局608队7队同时还对大桥坞矿点东侧相连的东湾矿点进行了一定的地表及浅部揭露工作，共投入硐探工作量321.85m，浅井47.10m，槽探2053.80m3，圈出了Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ号3条地表铀矿带，估算资源量27.30t。1990年核工业二六九大队再次对大桥坞矿点开展普查工作，重点对Ⅰ号矿带进行较系统的深部揭露，历时6年，累计投入钻探工作量17203.41m。于1995年底结束普查，1996年提交了Ⅰ号矿带普查地质报告，矿点由此提升为小型矿床。此后，我国矿产勘查处于低谷期，地质勘查投入几近衰竭，核工业系统进行了产业结构和找矿工作的战略性调整，南方硬岩型铀矿勘查全面停止，该区的铀矿勘查工作也随之停止。2006年国务院出台了《关于加强地质工作的决定》，标志着我国地质找矿工作进入了一个新的发展时期，南方硬岩型铀矿勘查在停顿十年之后由此启动，浙江被列为我国南方硬岩型铀矿找矿的重点省份之一。在中国核工业地质局的部署下，启动了大桥坞矿床新一轮的普查找矿工作，从2006年起普查工作历时6年，分为2006～2008年、2010～2012年两个勘查周期实施。重点对大桥坞矿床Ⅰ、Ⅱ矿带及东湾Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ号矿带全面开展了揭露控制，勘查工作取得了显著的找矿成果。第一个周期普查工作（2006～2008年）：自2006年3月开始，由于铀矿勘查工作停顿了十年之久，因此前期开展了大量的生产前准备工作，包括专用仪器设备选型与购置、量值溯源系统的建立、电力和火工品的申办、人员的组织和培训等工作，由此拉开了矿床新一轮普查工作的序幕。勘查的重点首先确定为大桥坞Ⅰ号矿带以及探索东湾Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ号矿带，当年共投入钻探工作量8000m，普查找矿工作取得了较大的突破，所探索的几条矿带找矿成果亮点纷呈。Ⅰ号矿带深部发现了厚大的隐伏富矿体，获得了较多的新增资源量，典型的如ZK12-19孔在深部见到了单矿体连续厚度18.74m、平均品位0.480%的隐伏矿体。东湾地段的3条地表矿带原是深部揭露的空白区，此次是拉大间距作控制性揭露，结果陆续见到了良好的富矿体，如Ⅶ号矿带的ZK7-11孔，在深部发现了单矿体连续厚度4.07米、平均品位0.407%的隐伏矿体。首个年度勘查取得了突破性进展，极大地增强了对矿床勘查前景的信心。此后随着勘查工作的深入，勘查成果不断扩大，至2008年底结束了第一个3年期的普查工作，3年共完成钻探工作量30060.97m，共施工钻孔59个，大幅提升了矿床的规模，将矿床规模提升至中型以上。第二个周期普查工作（2010～2012年）：由中核地勘基金管理公司下达项目任务和项目经费。勘查的重点确定为以大桥坞Ⅰ、Ⅱ号矿带为主体，勘查范围继续扩大，新开展勘查的Ⅱ号矿带位于大桥坞中心斑岩体的南西侧，以往没有开展过深部揭露，在本周期内也相继发现了较多的工业铀矿体，随着勘查的继续深入，找矿成果持续显现。第二个周期共完成钻探工作量26006m，共施工钻孔50个。2006～2012年6年总计完成钻探工作量56066.97m，共施工钻孔109个。通过6年新一轮的普查工作，对大桥坞矿床进行了较为全面的控制，完成了矿床的普查评价，将大桥坞矿床由小型规模提升为一个接近大型，而且品位相对较富的铀矿床。2　矿床基本特征2.1　矿床地质特征矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带东段的浙西北火山岩型铀矿成矿带之中，位于寿昌－梅城中生代大型火山喷发带南西段新路火山断陷盆地内（图1）。2.1.1　地层矿床地层分为盆地基底地层及盖层地层两部分。基底地层主要由前震旦系虹赤村组的一套浅变质杂砂岩及下古生界震旦系、寒武系、奥陶系浅—滨海相含碳碎屑岩建造、硅质岩建造、碳酸盐岩建造等组成，出露于火山盆地的周边。盖层地层由侏罗系上统中酸、酸性陆相火山碎屑岩系组成，主要分布有劳村组（J3l）、黄尖组（J3h）和寿昌组（J3s）。图1 浙江大桥坞铀矿床地质图1—第四系；2—上侏罗统寿昌组；3—上侏罗统黄尖组二段；4—上侏罗统黄尖组一段2层；5—上侏罗统黄尖组一段1层；6—上侏罗统旁村组；7—前震旦系；8—石英斑岩；9—花岗斑岩；10—辉绿岩；11—断裂构造；12—复合断裂构造；13—不整合地质界线；14—铀矿床；15—铀矿点；16—铀异常点（1）侏罗系上统劳村组（J3l）主要出露于矿区东部外侧，其他地段有零星分布。主要岩性下部为紫红色砂岩夹砾岩，上部为紫红色—灰紫色凝灰质砂岩、粉砂岩及含砾砂岩等。（2）侏罗系上统黄尖组（J3h）该组地层为矿床主要地层，大面积出露于矿区内。岩性以厚层状流纹质含砾晶屑凝灰岩、晶屑熔结凝灰岩为主，夹少量凝灰质砂岩。根据火山喷发旋回黄尖组还可细分为两段，是矿床主要的含矿层位。（3）侏罗系上统寿昌组（J3s）零星出露于矿区北东部一带。下部为杂色粉砂岩、页岩；中部为流纹斑岩夹灰紫色厚层状流纹质凝灰岩；上部为黄绿色泥岩、石英细砂岩夹粉砂岩。2.1.2　构造（1）断裂构造北北东向双桥断裂和东湾断裂是矿区两条主干断裂构造，属切层断裂，是区内控制火山活动及热流体活动的重要断裂构造。北西向组断裂构造在区内广泛发育，是矿床的主要储矿构造，常以构造破碎带形式（或裂隙组）成组出现，一般长几十米至几百米，延伸不稳定，具拐弯、尖灭再现、分支复合、膨胀收缩及侧列分布等特点，力学性质为张性—张扭性。其中F1断裂是矿床的主干断裂构造，与铀成矿关系密切，其与火山构造的交汇复合控制着矿床铀矿体的产出。（2）火山构造在矿床中心地带发育有一个复合型的火山通道，地表呈近似椭圆形，地表出露范围约200m×300m，其中心部位被花岗斑岩侵入体充填，深部形态极为复杂。该地段岩浆活动呈现较鲜明的喷发、侵入、隐爆等多阶段活动特点，是区内岩浆－火山活动及成矿活动中心。隐爆作用强烈，隐爆角砾岩发育，主要有震碎角砾岩和碎裂岩两类，分布于火山通道边缘或断裂构造与花岗斑岩体（脉）交切复合部位。2.1.3　岩浆岩岩浆活动主要表现为燕山期强烈的火山喷发和火山期后残余岩浆的浅成侵入活动。矿床内主要发育充填于火山通道的中心斑岩体和广泛发育环绕周边的花岗斑岩岩脉，它们是矿床重要的赋矿地质体。2.1.4　围岩蚀变矿床热液蚀变普遍而强烈，具多期多阶段性特点，主要有水云母化、赤铁矿化（红化）、金属硫化物化（黑化）、黄铁矿化、紫黑色萤石化、硅化、碳酸盐化等。其中与铀成矿关系最为密切的蚀变是水云母化、红化、黑化、萤石化等蚀变。2.2　铀矿化特征2.2.1　矿床矿带分布特征大桥坞矿床共由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿带和东湾地段的Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ号矿带组成，其中Ⅰ号矿带是矿床的主矿带，是矿床铀资源量分布的主体。1）Ⅰ号矿带：位于矿床中心部位，位于复合型火山通道（中心斑岩体）及其北东侧地段。矿带地表出露长度大于600m，地表铀矿化特征明显。铀矿化受北西向断裂构造（F1）、火山通道和次火山岩体（脉）控制，深部与铀成矿密切相关的隐爆角砾岩发育，铀成矿作用十分强烈，发现较多的隐伏富大铀矿体。矿体形态以脉状为主，其次为透镜状，矿体总体走向310°～3300，倾向北东，倾角40°～620。Ⅰ号矿带是矿床的主矿带，约占矿床已发现资源量的70%。2）Ⅱ号矿带：位于大桥坞火山通道的南西地段，铀矿化受F2断裂和火山构造的联合控制，地表矿化特征不明显，矿体均为盲矿体。矿体形态以脉状为主，矿体总体走向305°～3100，倾向北东（少部分南西），倾角较平缓，一般为33°～45°。矿带控制的资源量约占矿床已发现资源量的20%。3）Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ号矿带：位于大桥坞火山通道南东侧的东湾断裂带发育地段，铀矿化主要受北北东向东湾断裂控制，同时受次火山岩脉、隐爆角砾岩、层间破碎带复合控制。铀矿体呈透镜状、脉状、薄层状等形态产出。矿体规模相对较小，但品位普遍较富，单个矿体长10～30m，厚0.30～1.50m不等。铀矿化主要产于次火山岩脉接触带、隐爆角砾岩发育部位、断裂构造产状变异部位和层间破碎带中。2.2.2　矿体特征矿床所控制的工业矿体中除8个地表矿体外全部为盲矿体，其显著的特点是矿床由数个主矿体为主导，其资源量约占矿床总资源量的55%，集中分布于Ⅰ号矿带及Ⅱ号矿带。其中Ⅰ－36号矿体是矿床最大的主矿体，单个矿体资源量超过矿床资源量的五分之一。除主矿体外，其他矿体一般以小至中等矿体居多，矿体走向长一般为40～100 m，最长275m；倾向长一般为40～70m，最长195m；平均厚度一般为1～3.5m，最大13.65m。矿体形态以脉状为主，少量为透镜状。矿体走向主要为北西走向，矿体倾角在40°～62°之间，少部分矿体（Ⅱ号矿带）矿体倾角相对较缓，以30°～45°为主。矿床矿体品位以中等为主，主矿体中存在富矿段，各个矿体平均品位一般在0.080%～0.240%之间，以平均品位在0.100%以上的矿体占多数，其中最大的主矿体平均品位为0.275%。矿石物质成分较为简单，铀矿物主要为沥青铀矿，地表可见少量次生铀矿物（硅钙铀矿、钙铀云母、铜铀云母等），与铀共（伴）生的金属矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉钼矿等。脉石矿物主要有方解石、石英、萤石、水云母、绿泥石等。矿床矿体在空间分布上较为集中，主要围绕大桥坞中心斑岩体分布。矿体赋存标高一般在0～200m之间，尤其在100m标高上下最为集中，少部分矿体（Ⅱ号矿带）最低赋存标高达－200m。矿体埋深主要集中在200～450m之间。2.3　铀矿化控制因素矿床铀矿类型为火山岩脉型铀矿。铀成矿主要与成熟基底建造、区域性深大断裂及其配套断裂的多次活动、燕山晚期大规模火山喷发及火山期后热流体的多次活动密切相关。铀矿化主要受断裂构造和火山构造的复合控制，矿化具多期叠加富集特征。断裂构造是矿床铀成矿的重要控制因素。北东向区域性深大断裂与北北东向双桥断裂、东湾断裂相互交汇复合，控制了产铀火山断陷盆地及火山通道的发育，配套产生的一系列北西向储矿构造，控制着矿床铀矿化的产出。铀矿化主要产于该组储矿断裂构造带内或其膨胀收缩、分支复合部位。矿床中心部位发育的小型火山通道及其广泛发育的次火山岩脉、隐爆角砾岩是铀矿化富集的主要载体，它们与断裂构造复合控制了矿床铀矿体的空间分布。矿体常产于次火山岩脉的内外接触带、岩脉产状变异、岩脉拐弯转折或环抱等部位（图2）。次火山岩脉的侵入及相伴的隐爆作用的发育，促进了含矿汽水热液的活动，带来深部的成矿物质及上升过程中所萃取围岩中的铀质，在隐爆作用形成震碎角砾岩、碎裂岩等特定的部位富集成矿。矿床铀矿体大多分布于隐爆作用发育的部位。图2 大桥坞矿床12号勘探线剖面图1—黄尖组第二段；2—花岗斑岩；3—断裂构造；4—工业矿体；5—低品位矿体；6—钻孔及编号围岩蚀变的强烈发育促进了矿床铀矿化的形成。矿床前期以发育大范围面型水云母化为特征，主要围绕火山通道（中心斑岩体）分布，向四周强度逐渐变弱，是矿床重要的矿前蚀变，为铀的初步富集和定位奠定了基础。成矿期的赤铁矿化（红化）和金属硫化物化（黑化）两期蚀变则促进了矿床工业铀矿体的大规模形成。3　主要成果和创新点3.1　主要成果大桥坞矿床通过新一轮的普查工作，取得了十分显著的找矿成果，矿床的规模得到大幅扩大，将原来一个小型铀矿床提升为近大型规模。通过勘查，矿床内发现了受断裂构造和次火山岩体（脉）、隐爆角砾岩控制的大脉状矿体，也发现了与相邻白鹤岩670矿床同类型并与之相连的受层间砾岩透镜体（层）控制的群脉状矿体（Ⅸ号矿带）。值得指出的是，在勘查过程中找到了矿床的矿集中心，发现了矿床主体资源量赋存的部位，在矿集中心地段发现了较多的富大矿体或矿段，其内还发现不少厚度在数米、品位在1%以上的特富矿段，这是以往矿床勘查中前所未见的，也是本轮勘查的亮点所在。因此，也大大提升了矿床铀资源的品质和开发利用的价值。3.2　主要创新点大桥坞矿床良好找矿成果的取得，主要得益于地质认识的深化和找矿思路的突破，打破了前人固有的找矿模式。以往一直较为片面地认为矿床的铀矿化主要控制因素是断裂构造和地层岩性，忽略了火山构造对矿床铀矿体发育的重要控制作用。囿于这样的地质认识，以往找矿虽然取得一些成果，也获得了一定的资源量，但未能发现大而富的铀矿体，也未能解决矿床是否存在矿集中心或预测矿集中心的问题，因此，矿床的勘查一直以来未能取得大的突破，矿床规模也未能迅速扩大。通过新一轮的勘查，对大桥坞矿床铀成矿地质背景和成矿规律进行了深入的研究和总结，地质认识有了较大的深化，认为矿床的铀矿化主要受断裂构造与火山构造（包括火山通道构造、次火山岩脉、隐爆角砾岩等）的复合控制，断裂构造仅是矿床控矿因素之一，而更为重要的是火山构造的控制作用，它们是铀矿化发育、定位的主导因素，是矿体赋存的重要地质体，两者交汇复合就控制了矿床整体的空间定位，而地层岩性对铀成矿的关联度并不强。抓住了铀矿化受断裂构造与火山构造复合控制这一主线，注重火山构造的研究，勘查思路得以拓宽，在勘查实践中有效地指导了勘查工程的部署，找矿效果得到了全面体现，发现了较多深部隐伏的大矿体，并确认了矿床的矿集中心地段，使勘查工作部署的目标更为明确和针对性更强，从而也使矿床规模的大幅提升和矿床的全面评价得以实现。4　开发利用状况大桥坞矿床处于新路火山断陷盆地中，与同处盆地中的白鹤岩670铀矿床毗邻，相距不足500m，实际上大桥坞矿床的Ⅸ号矿带已与670矿床相连，从空间分布和成矿地质环境上看两个矿床应归并为同一个矿床。670矿床是一个核工业771矿（浙江衢州铀业有限责任公司）开采多年的老矿山，目前矿山资源近枯竭，已为危机矿山，矿山以往的采掘面已延伸至大桥坞矿床近旁，矿山的采掘、运输、电力等系统基本齐备，为未来大桥坞矿床的开发利用提供了便利条件。同时，大桥坞矿床优质资源条件也为矿山可持续发展和提高产能，提供了扎实的资源基础。大桥坞矿床与670矿床同处一个成矿地质构造环境，地层岩性、断裂构造和火山构造类同，其铀矿石的矿石类型、物质成分、结构构造、铀的存在形式等特征均基本相同，其矿石的技术加工性能是可以类比的。白鹤岩670铀矿床已开发利用30多年，以往矿山开采的矿石一直为工业堆浸原料，多年的工业生产表明其矿石技术加工性能良好，浸出率高，酸法堆浸的浸出率均在90%以上，为经济型铀矿石。20世纪90年代末核工业771矿对大桥坞矿床也进行过一定的矿石技术加工性能试验，在大桥坞矿床Ⅰ号矿带的坑道内采取过试验大样，矿石量约800t，进行了工业堆浸试验，矿山提供的工业堆浸试验结果数据为：矿石粒度＜4mm，堆浸时间60d，酸耗5%，铀的浸出率平均为87%。表明矿床矿石浸出性能良好，属经济型矿石。因此，大桥坞矿床的资源条件、矿石技术加工性能、地理位置和未来矿山建设条件等均具有较大的优势，处理好开发利用的外部环境，矿床极具开发价值。5　结束语大桥坞矿床是目前浙江省域内的一个优质铀矿床，控制的铀资源量已近大型规模，矿床规模还有进一步提升的空间。同时，矿床所处的新路火山断陷盆地是浙江省域内一个重要的产铀火山盆地，其铀资源勘查前景十分广阔，在火山盆地中除已发现大桥坞矿床和白鹤岩670铀矿床外，其周边已发现较多铀矿点和矿化点，其中排门坞、严村、姜孟3片区域与大桥坞矿床同处一个成矿地质构造环境，铀矿化特征、控矿因素等基本相同，分布有矿点、矿化点及密集发育异常点，在地表及浅部已发现较好的工业铀矿体，找矿信息十分强烈，几片区域均具有提交中型以上铀矿床的潜力，目前均未开展深入的勘查工作。因此，大桥坞矿床的外围找矿潜力很大，整个区域具有提交省域内第二个铀矿田的优越基础。参考文献（略）我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]何胜忠，男，1957年生，教授级高级工程师，现任浙江省核工业二六九大队总工程师。1982年1月毕业于浙江大学地质学系，长期从事铀矿勘查工作，历任野外分队技术负责、大队地质科长等职，主持完成有较多铀及其他矿产的勘查项目，主持提交铀矿床3个及其他矿种矿床数个。

侯树仁　彭云彪（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　014010）[摘要]塔木素铀矿床的落实经过了编图预测研究、调查评价、区域评价、预查和普查等勘查阶段，历经10年发展成为特大型铀矿床，取得了巴音戈壁盆地铀矿找矿的重大突破。矿床赋矿层位为下白垩统巴音戈壁组上段，受扇三角洲前缘与层间氧化带的控制，矿体具有规模大、局部较富集的特点，属“同生沉积－层间氧化－热液叠加改造”复成因铀矿床。[关键词]塔木素；特大型；复成因；铀矿床塔木素铀矿床行政区划属内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善右旗管辖，位于塔木素苏木境内，交通便利。矿床为处于巴丹吉林沙漠的东部边缘地带，为内蒙古高原西部沙漠地貌景观，地形平坦。1　发现和勘查过程巴音戈壁盆地铀矿地质工作始于1959年，主要工作集中分布于盆地东部（东经104°以东）。内蒙古三队、原二机部西北一八二大队五分队、核工业航测遥感中心和地矿部102队、901航测队在盆地东部开展了第一轮地面伽马和航空放射性测量工作。20世纪80年代，核工业二〇八大队、核工业西北地质局二一七大队、核工业西北地质局二一三大队、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心及北京铀矿地质研究院先后在盆地东部开展了地面伽马、伽马能谱、活性炭、钋法、航空放射性测量及放射性水化学测量等工作。在苏红图地区发现了3160、3098和3025等热液型铀矿化点，迈马乌苏地区发现了159、160、161砂岩型铀矿化点，恩格尔乌苏地区发现了T77-1等砂岩型铀矿化点，本巴图地区发现了604、5-101、5-382、5-453、5-460砂岩型铀矿化点，银根地区发现了601、602泥岩型铀矿化点。核工业西北地质局二一七大队在测老庙地区落实了1个小型泥岩型铀矿床。盆地西部塔木素地区因位于巴丹吉林沙漠东部边缘，铀矿地质工作为空白。其铀成矿的铀源条件、目的层岩性岩相条件、后生蚀变条件、水动力条件、盆地开阔背景等方面均要优于盆地东部。基于上述条件的对比分析，2000年开始核工业二〇八大队对盆地宗乃山至沙拉扎山中央隆起以南进行了小比例尺铀成矿综合编图预测研究，历经10年的调查评价、区域评价、预查和普查等几个勘查阶段，发展成为塔木素特大型铀矿床。1.1　综合编图与研究2000～2001年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古阿拉善右旗塔木素地区—阿拉善左旗银根地区1∶25万铀矿区调》项目，按照寻找层间氧化带型砂岩铀矿的找矿思路，对巴音戈壁盆地阿拉善右旗塔木素地区—阿拉善左旗银根地区开展综合编图与研究。通过编图研究，认为塔木素蚀源区宗乃山隆起花岗岩铀迁出明显，盆地巴音戈壁组上段砂体较为发育，泥—砂—泥结构良好，发育北东向延伸的长约70km的层间氧化带前锋线，并在层间氧化带前锋线附近存在3处伽马异常、大面积210 Po偏高带、5个210 Po异常点及较多铀水异常晕，为后期铀矿勘查的提供了很好的找矿线索。1.2　调查评价2003年，核工业二〇八大队承担了中国地质调查局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地地浸砂岩型铀资源调查评价》项目（2003～2007年），找矿思路为层间氧化带砂岩型，共施工了29个钻孔，完成了11000m钻探工作量。2004年首次发现1个工业铀矿孔，2005年发现了3个工业铀矿孔，落实了塔木素铀矿产地。对找矿目的层沉积相重新进行了定位，认为巴音戈壁组上段为扇三角洲沉积体系，初步控制到3层对成矿有利的砂体，砂体单层厚度一般在15～30m之间，砂体延伸稳定，扇三角洲平原亚相和前缘亚相是铀成矿的主要空间场所。铀矿化受层间氧化作用明显，大致控制层间氧化带3条，长10～15km，铀矿带长3.2km，预示塔木素地区具良好的铀成矿前景。1.3　区域评价2006～2007年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地塔木素—银根地区1∶25万铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量13300m，施工了28个钻孔。发现有两种铀矿化类型，即砂岩型和泥岩型，由于矿化砂岩胶结较致密，密度较大，因此按常规开采的思路，泥岩和砂岩均按边界品位0.0300%、边界米百分值0.021 m%、最低工业品位0.0500%的一般工业指标估算铀资量，有工业铀矿孔5个、铀矿化孔11个，显示了好的找矿前景。巴音戈壁组上段层间氧化带前锋线的含矿性得到进一步扩大，矿带长度扩大到4.8km，矿带连续性较好，334？铀资源量达中型铀矿床规模。1.4　铀矿预查2008～2009年核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区铀矿预查》项目，完成钻探工作量9500m，施工了20个钻孔，新发现工业铀矿孔 9个、铀矿化孔3个。进一步查清了巴音戈壁组上段发育红色和黄色两种层间氧化带，也是主要的岩石地球化学找矿标志，砂岩型铀矿化受两种层间氧化带前锋线控制明显。铀矿化主要以层间氧化带型成矿为主，少量同生沉积型。泥岩型铀矿化具有面积大、层位稳定的特点。铀矿带长度扩大到5.6km，宽100～400m，矿带连续性较好，334？铀资源量已达大型铀矿床规模。矿化砂岩中发现了硒铅矿、硒铜镍矿等硒矿物和方铅矿、闪锌矿等金属硫化物，它们常形成于中—低温物理化学条件，特别是已经发现的硒铅矿均形成于中—低温热液矿床[1]，也就意味着铀矿形成可能经历了中—低温热液作用。1.5　铀矿普查2010～2013年核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古阿拉善右旗塔木素铀矿床普查》项目，完成钻探工作量86800m，施工了129个钻孔，新发现工业铀矿孔95个，累计见112个工业铀矿孔、铀矿化孔19个。铀矿带总长约5.8km，宽约1.3km。向盆地中心厚度大、品位高的矿体逐渐增多，单工程矿段最大厚度为8.96m，品位最高为0.7075%。按常规砂岩型铀矿一般工业指标估算333铀资源量已达特大型规模。2 矿床基本特征2.1　构造特征浅层地震解译见有3条断裂，均呈北东向展布。F1断裂倾向北西，表现为压性逆冲断层特点。F2断裂距F1断裂1～3.5km，倾向北西，表现为正断层特点。F3断裂倾向南东，表现为正断层特点。3条断裂延伸均在40km以上。北东向断裂孕育于燕山早期，在燕山中、晚期达到鼎盛，喜马拉雅早期仍有一定的继承活动。早期表现为挤压特点，中期发生大规模的伸张走滑，后期构造性质反转，表现为斜压走滑性质[2]。铀矿化主要集中分布于F1和F2断裂组成的夹持区域（图1）。2.2　地层特征蚀源区由志留纪至三叠纪岩浆岩组成，二叠纪花岗岩分布最为广泛。沉积盖层由中下侏罗统、下白垩统巴音戈壁组下段和上段、上白垩统及第四系组成。下白垩统是盆地盖层的沉积主体，巴音戈壁组上段为含矿层位，厚度大于911m。矿床内巴音戈壁组上段出露地表，缺失上白垩统，第四系风成沙土沉积很薄。巴音戈壁组上段可以分为上、中、下3个岩石地层结构，下部岩性以深灰色、灰色泥岩为主，为一区域性一级标志层。中部岩性以浅红色、紫红色、褐黄色、黄色、灰色砂岩、粉砂岩为主，夹薄层泥岩和泥灰岩，整体粒度较粗，砂岩厚度大，内部可识别出4个较为明显的湖泛事件。上部以灰色、深灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩为主，夹砂岩薄层，整体以细粒沉积物为特征，为一区域性一级标志层。各湖泛事件岩性主要为灰色、浅灰色泥岩、泥灰岩、泥质粉砂岩及粉砂岩，湖盆区湖泛事件形成灰色、深灰色泥岩，厚度大；湖盆边缘由于相变，湖泛事件时主要发育粉砂岩、细砂岩。根据区域性2个标志层以及4个湖泛面，将巴音戈壁组上段分为6个小层序组，即6个岩段（图2）。2.3　水文地质特征矿床地下水主要受地质构造、地貌、岩性、气候和古地理等条件控制和影响。巴音戈壁组上段含水岩组为矿床内主要的含水层，上部有稳定的隔水层，平均厚度为428.20m，以粉砂岩和泥岩为主。含水层受岩相控制明显，北部厚度大，南部厚度逐渐变薄并尖灭，为含水层的边界，含水层平均厚127.90m，钻孔单位涌水量平均为0.295L/s·m。地下水水化学类型以Cl·SO4-Na型为主，水文地球化学类型属氯型水，矿化度平均为26.05g/L。地下水埋深较深，但承压水头高，水文地质条件较为复杂。图1 塔木素铀矿床断裂构造平面展布图1—压扭性逆断层及编号；2—压扭性正断层及编号；3—勘探线编号及钻孔编号；4—工业铀矿孔；5—铀矿化孔；6—铀异常孔；7—无矿孔图2 塔木素铀矿床巴音戈壁组上段综合柱状图2.4　层间氧化带发育特征层间氧化带的发育程度受岩石渗透性控制，不同岩段不同砂体中，氧化带的厚度、埋深差异较大。氧化带多沿河道呈多层带状发育，早期主要发育红色氧化带，晚期发育黄色氧化带，红色氧化岩石部分进一步被氧化成黄色。总体上，层间氧化带在剖面上具有由北西向南东厚度由大变小、埋深由深变浅的特征（图3）。铀矿（化）体主要产于氧化砂岩与灰色砂岩或灰色泥岩相邻部位，部分产于还原带的灰色砂岩中。平面上层间氧化带前锋线多呈蛇曲状展布，氧化还原过渡带离蚀源区的距离大约12～14km，铀矿（化）体基本上分布于过渡带内（图4）。个别铀矿（化）体位于完全氧化带靠近过渡带位置，其矿化与氧化砂岩所夹的灰色细碎屑岩关系密切，矿化位于砂岩与泥岩的界面附近。图3 塔木素铀矿床H32号线剖面图1—地形线；2—巴音戈壁组上段岩段编号；3—岩段界线；4—岩性界线；5—深灰色、灰色泥岩；6—灰色砂体；7—氧化砂体；8—铀矿体；9—铀矿化体；10—钻孔、孔号、孔深（m）图4 塔木素铀矿床巴音戈壁组上段第三岩段岩相及岩石地球化学图1—辫状分流河道；2—分流间湾；3—水下分流河道＋河口坝；4—决口扇及决口河道；5—水下泥石流；6—前缘泥；7—滨浅湖；8—主流线；9—岩相界线；10—氧化带/还原带界线；11—勘探线编号及钻孔编号；12—工业铀矿孔；13—铀矿化孔；14—铀异常孔；15—无矿孔2.5　矿体特征铀矿带总长约5.8km，最大宽度为1.3km。矿体形态呈层状、板状或透镜状，矿体层数多，共划分了52个矿体。333资源量≥100t的共有19个矿体、22个块段，≥200t的共有9个矿体（图5），≥500t的共有5个矿体。矿体产状平缓，一般3°～5°，扇三角洲前缘靠近前扇三角洲一带地层坡度较大，产状在10°左右。33号主要矿体长约2300m，宽50～750m（长宽均未封边）。图5　塔木素铀矿床主要矿体叠合图1—工业铀矿孔；2—铀矿化孔；3—铀异常孔；4—勘探线编号及钻孔编号；5—13-1号矿体及范围；6—14-1号矿体及范围；7—28-1号矿体及范围；8—33-1号矿体及范围；9—37-1号矿体及范围矿床平均厚1.54m，平均品位0.0997%。其他参数见表1、表2。表1 单工程矿体埋深、厚度及品位特征一览表表2 主要矿体厚度、品位特征一览表2.6　矿石特征砂岩矿石物质成分见表3，泥岩矿石黏土矿物主要为伊利石，次为高岭石，泥灰岩矿石中碳酸盐主要为方解石。表3 砂岩矿石与围岩主要物质成分统计硅酸盐化学全分析含矿岩石中的烧失量、TFe2O3、FeO、CaO、P2O5、K2O 含量略高于无矿岩石，SiO2、Al2P3、MgO、Na2O含量则低于无矿岩石（表4）。表4 硅酸盐化学全分析（平均值）一览表砂岩矿石多为块状构造，局部可见斜层理构造、砂状结构。大多为颗粒支撑类型，孔隙式胶结，部分基底式胶结。泥岩类矿石可见水平纹层理构造、泥状结构、炭质泥状结构等。矿石主要蚀变有赤铁矿化/褐铁矿化/针铁矿化/黄钾铁矾化、碳酸盐化、石膏化、黄铁矿化、沥青化、绿泥石化和萤石化。黄色岩石为黄钾铁矾所致，碳酸盐矿物有方解石、白云石和铁白云石[3]等成岩改造的产物，石膏呈顺层、穿层均匀分布在砂岩胶结物中。此外，矿石中还见到方铅矿、闪锌矿等铅、锌硫化物和硒矿物，硒矿物有硒铜镍矿、斜方硒铁矿、含硒黄铜矿、硒铅矿、硒铜蓝及未知的Se-Cu-Pb矿物。矿石中铀的存在形式有两种，即独立铀矿物和吸附态。独立铀矿物主要为沥青铀矿，其次为铀石和含钛铀矿物[4]。大部分独立铀矿物分布在黄铁矿和有机碳屑的边缘或中间，有时也分布在碎屑矿物石英和长石的裂隙或溶蚀的空洞中。吸附形式的铀吸附剂为黏土化长石、褐铁矿及杂基中黏土矿物（图6）。图6 铀的存在形式A—沥青铀矿分布在钠长石（Ab）空洞内，且与片状黄铁矿（Py）共生；B—钠长石（Ab）“溶蚀”空洞发育，黄铁矿（Py）和铀石发育在钠长石的空洞中；C—含钛铀矿物以颗粒形式与碱性长石（Kfs）、钠长石（Ab）共生，边缘黑色部分为砂岩孔隙，含钛铀矿物与含钛金属矿物或氧化钛交替生长；D—杂色不等粒长石砂岩放射性照相铀主要以吸附形式存在，吸附剂为黏土化长石、褐铁矿及杂基中黏土矿物。4U、6U、10U代表电子探针测量点号3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）在巴音戈壁盆地西部的大面积空白区发现了第一个特大型铀矿床，并且具有进一步扩大的前景。2）大致查明了目的层沉积体系特征及后生蚀变发育特征。巴音戈壁组上段为扇三角洲沉积体系，早期发育红色层间氧化带，晚期发育黄色层间氧化带。扇三角洲前缘亚相水下分流河道砂岩及分流间湾泥岩和层间氧化－还原过渡带常联合控矿。3）大致了解了矿床开采技术条件，对矿床开展了5个水文孔单孔抽水试验，巴音戈壁组上段含水岩组的单位涌水量为0.013～0.830L/s·m，水文地质条件较为复杂。地下水水化学类型以Cl·SO4-Na型为主，矿化度6.76～45.30g/L，水质较差。岩体普遍较完整，岩体多为块状，致密坚硬，抗压强度高，抗风化能力强，岩体多属Ⅱ、Ⅲ类，稳定性中等—较好，工程地质条件属较简单类型。矿区地震烈度区划为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震活动较弱，发震次数少，震级小，发生大规模地震的可能性很小，矿区稳定性较好。4）基本查明了矿床矿体特征，矿体呈多层产出，呈层状、板状或透镜状，产状近于水平，受扇三角洲前缘与层间氧化带的控制，矿体具有规模大、局部较富集的特点。5）基本查明了砂岩矿石和泥岩矿石的物质成分，铀的存在形式有沥青铀矿、铀石、含钛铀矿等独立铀矿物和吸附态两种，并见方铅矿、闪锌矿等铅、锌硫化物和硒矿物等中—低温热液矿物组合。3.2　主要创新点1）提出了塔木素铀矿床为热液参与的层间氧化作用铀成矿模式，即“同生沉积—层间氧化—热液叠加改造”复成因铀成矿模式。层间氧化作用贯穿了铀成矿的全过程，局部热流体的参与可能使铀进一步得到富集，也生成了一些新的矿物，同时后期油气的参与增强了地层的还原能力。该模式的建立对巴音戈壁盆地其他地区的找矿具有积极的借鉴意义。塔木素铀矿床铀成矿作用包括早期铀预富集和同生沉积型铀成矿、中期层间氧化作用铀成矿和晚期热流体叠加改造作用铀成矿3个阶段。早期铀预富集和同生沉积型铀矿形成阶段：巴音戈壁组上段扇三角洲平原间湾沼化洼地及前缘湖沼洼地富含的有机碳、黄铁矿等还原性物质是铀成矿的必要物质条件。在沉积的同时砂体也逐渐接受来自于蚀源区的含氧含铀地下水的渗入，在氧化－还原界面（潜水氧化还原和层间氧化－还原界面）附近铀初始富集，形成铀异常晕（图7A）。巴音戈壁组上段在整个沉积过程中存在多期次的沉积间断，盆地间歇性的蒸发浓缩使水中铀不断聚集浓度加大，岩石中的植物碎片、炭屑、黄铁矿等同时对铀进行吸附，最终在细碎屑岩中形成同生沉积型铀异常或铀矿化。薄层泥灰岩的出现说明当时水体很浅，而沉积作用的时间相对较长，这样有利于铀进一步富集成矿，形成不同深度、不同规模的面状成矿带。当早期沉积物被晚期沉积物完全覆盖时，早期所形成的深部铀异常或铀矿化在地层压实过程中随着压榨水的不断排出，泥岩、粉砂岩再次对水中所含的铀进行吸附使铀不断聚集。随着物源的不断供给，这一沉积过程和铀富集过程不断重复进行。中期层间氧化作用铀成矿阶段：巴音戈壁组上段沉积之后处于长期抬升剥蚀阶段，含氧含铀地下水沿层间砂体源源不断渗入，随着氧的不断消耗，铀在氧化－还原界面附近不断聚集，最终形成工业铀矿化或铀矿化体（图7B）。晚期热流体叠加改造作用铀成矿阶段：早白垩世晚期即苏红图期热流体具备区域上的构造－岩浆活动条件，热流体活动在时间上与断层和区域构造活动相一致。此时期大量的岩浆喷发，使得整个盆地范围内的温度升高，成岩、成矿物质活动频繁。铀矿石中发现的硒铅矿、硒铜镍矿等硒矿物均形成于中—低温物理化学条件。方铅矿与闪锌矿等金属硫化物的出现也可能是中—低温热液作用形成的[1]。石膏－黄铁矿S同位素温度测量获取的温度也属于低温热液范围[4]。热流体改造可能使铀矿化进一步得到富集，同时来自于深部层位的还原剂如沥青增强了地层的还原能力。在此过程中层间渗入成矿作用一直在持续进行，这可以从早白垩世和新近纪两期成矿年龄得到验证。图7 塔木素铀矿床铀成矿模式1—砂质砾岩、含砾砂岩；2—砂岩；3—泥岩；4—灰色岩石；5—红色岩石；6—黄色岩石；7—地层界线；8—岩性岩相界线；9—黄铁矿、有机质等还原介质；10—铀异常晕；11—控制及推测矿体；12—层间氧化带前锋线；13—断层（逆断层和正断层）；14—基底岩石；15—含氧含铀水及运移方向；16—油气运移方向；17—中低温热液运移方向；18—巴音戈壁组下段；19—巴音戈壁组上段；20—第四系取的温度也属于低温热液范围[4]。热流体改造可能使铀矿化进一步得到富集，同时来自于深部层位的还原剂如沥青增强了地层的还原能力。在此过程中层间渗入成矿作用一直在持续进行，这可以从早白垩世和新近纪两期成矿年龄得到验证。2）运用层序地层学原理建立了目的层等时层序地层格架，将巴音戈壁组上段从下到上划分了6个岩段[4] ，第二至第五岩段为砂岩段，也是主要的含矿段，下部的第一岩段和上部的第六岩段为泥岩段，见有少量同生沉积型铀矿体。巴音戈壁组上段主要为扇三角洲沉积体系，铀矿化主要分布于前缘亚相的水下分流河道和分流间湾泥岩中，同时与层间氧化－还原过渡带关系密切。4　开发利用状况矿床还处于普查阶段，目前对矿床仅仅进行了开采水文地质条件初步研究和矿石加工技术工艺的室内条件试验研究。矿床水文地质条件较为复杂，工程地质条件属较简单类型，矿床稳定性较好。根据矿石加工技术实验结果，无论是砂岩矿样、泥岩矿样还是混合矿样，采用酸法搅拌浸出工艺实验，铀渣计浸出率均大于90%[5]，矿石工业利用性能良好。5　结束语矿床目前局部达到普查工程网度，矿体大多没有封边。矿体多集中在300～530m深度范围，垂向上矿体具有多层性，且厚度适宜，品位较好。向盆地中心矿体厚度有明显增大、品位明显增高的趋势，如盆地中心的ZK H 32-19号钻孔中的6层矿体品位均在0.1%以上，最高0.6770%，最大厚度6.53m。矿床资源潜力巨大。塔木素西部为一大型斜坡带，长度达70km。由于地表沙化强烈未开展铀矿工作。蚀源区主要为志留纪至三叠纪花岗岩体，受印支期、燕山期等构造运动强烈影响，岩体内部及边缘断裂纵横交织，断裂带附近片理、片麻理颇为发育，岩体风化，对铀后期淋滤及迁移非常有利。矿床一带盆地宽度不超过30km，而西部地域开阔，形成了宽缓向斜。卫星图像显示巴音戈壁组上段由多个冲积扇组成，扇中和扇端往往是铀成矿的良好空间场所。湖盆中心的湖泊、沼泽、泉水及盐渍化主要受断裂构造控制，进而控制了地下水的径流和排泄。特别是目的层形成后地下水一直保持了原来的径流状态，利于形成一定规模的层间氧化带。因此西部具备形成层间氧化带型铀矿的条件，前景广阔。前面所述铀矿化主要集中分布于地震解译的两条北东向断裂所夹持的区域。由于沉积岩特别是砂岩在钻进过程中结构构造极易破坏，即使存在构造在岩心中也很难观察到这些现象。这些构造是否存在？构造对铀成矿起什么作用？构造是否使上下地层存在一种水力联系？这是目前所面临的需要攻关的科技问题。参考文献[1]潘家永，等．内蒙古巴音戈壁盆地塔木素铀矿床矿石的物质组成初步研究[C]．东华理工大学，2007:1-68.[2]王利民，等．内蒙古阿拉善右旗塔木素地区浅层地震勘探报告[R]．核工业航测遥感中心，2003:12-56.[3]聂逢君，等．巴音戈壁盆地构造演化、沉积体系与铀成矿条件研究[C]．东华理工大学，2011:5-165.[4]焦养泉，等．巴音戈壁盆地塔木素地区含铀岩系层序地层与沉积体系分析[C]．中国地质大学，2011:11-187.[5]塔木素铀矿搅拌浸出试验报告[C]．核工业北京化工冶金研究院，2012:1-126.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]侯树仁，男，1968年生，研究员级高级工程师。1992年开始在核工业二〇八大队从事铀矿地质勘查工作，2012年8月任中核集团地矿事业部重大项目总地质师。先后获国土资源科学技术奖一等奖、中核集团公司铀矿找矿二等奖、中核集团公司科技进步三等奖、中国核工业地质局铀矿地质成果一等奖、中国地质学会“中国青年地质科技奖银锤奖”。

王谋　王果　李彦龙　张雷　朱明永　张广辉（核工业二一六大队，新疆　乌鲁木齐　830011）[摘要]白杨河铀铍床勘查工作经过了铀矿区域地质调查、预查、普查等几个工作阶段，取得了新疆火山岩性铀－多金属矿的突破。铀铍钼矿体主要赋存于花岗斑岩体的接触带构造部位，铍矿体具有规模大、连续性好等特点，探明的铍资源量达特大型，铀矿体达中型，钼矿体达小型，是我国最大的羟硅铍石型铍铀钼矿床。通过总结矿床基本地质特征，建立了“白杨河式”成矿模式及找矿模式，有效地指导了区域铀－多金属矿的找矿工作。[关键词]花岗斑岩；铀铍矿床；接触带构造；新疆白杨河白杨河铀铍矿床位于新疆和布克赛尔蒙古自治县境内，东距和布克赛尔蒙古自治县约70km，西距农九师170团约25km，行政上归塔城地区和布克赛尔蒙古自治县管辖，矿区内交通便利。1　发现和勘查过程白杨河矿床铀矿找矿工作始于1956年，几经停顿，前后已有50多年的历史。20世纪50年代，原二机部新疆五一九大队在开展铀矿找矿过程中，通过光谱半定量分析发现Be已达工业利用要求。1988～1989年核工业西北地勘局二一六大队对白杨河铀矿床中铍的存在形式及铀铍关系进行了专题研究，认为铍矿具有较好的找矿远景[1]。上述工作为后期找矿积累了宝贵的地质资料和丰富的找矿经验。自2006年起，核工业二一六大队通过对前人基础地质资料研究认为：雪米斯坦火山岩带近东西向展布的杨庄大断裂（F1）是白杨河矿床的重要控岩导矿构造，花岗斑岩体的接触带构造是铀－多金属矿体的主要赋存位置，白杨河地区具备形成特大型铍铀多金属矿的找矿前景。2007年中国核工业地质局组织专家开展现场考察和论证，决定在雪米斯坦火山岩带分3个层次开展综合找矿：一是在火山岩带1∶10万区域预测评价，二是在白杨河地区杨庄岩体及其外围开展1∶5万区域地质调查，三是在白杨河二号工地开展详查。1.1　铀矿区域地质调查和重点地段详查2008～2010年，为尽快评价白杨河地区火山岩型铀矿的成矿潜力，落实可供勘查的铀－多金属矿产地，实现地质勘查成果的突破，采用“综合研究与重点解剖相结合，面上研究与工程查证相结合的思路”的技术思路，在白杨河地区开展了1∶5万铀矿区域地质调查，通过大间距钻探查证与有利地段加密解剖，初步了解了杨庄岩体、阿苏达岩体、小白杨河岩体的深部形态及含矿性，落实了3个成矿有利地段[2]。完成钻探工作量19000m，施工钻孔65个，发现工业铀矿孔7个，工业铍矿孔29个。2008年在白杨河矿区二号工地同时开展了详查找矿工作，落实了一处中型铍矿产地。1.2　铀－多金属矿预查—普查工作2011～2013年，为大致查明白杨河矿床的地质特征，落实铀－多金属矿资源量，为矿床的进一步勘查提供依据，按照“以铀为主、综合找矿”的勘查部署思路，对白杨河矿区17～136线开展了普查找矿，对阿苏达地段、阿日和拉提地段开展了预查找矿工作。完成钻探工作量104000m，按一般工业指标估算氧化铍资源量达特大型，铀矿资源量达中型，钼矿资源量达小型，将白杨河矿床落实为我国最大的羟硅铍石型铍铀钼矿床[3～6]。2　矿床基本特征2.1　地层白杨河矿床属西准噶尔分区沙尔布尔提山小区，地层由老至新出露泥盆系上统塔尔巴哈台组（D3t）、石炭系和布克河组（C1hb）及黑山头组（C1h）、新近系塔西河组（N1t）及第四系（Q）（图1）。泥盆系上统塔尔巴哈台组，主要分布于杨庄岩体（γπP1）北侧及矿床西南、西北角，为陆相中酸性火山岩及火山碎屑岩建造夹正常碎屑岩，岩层总体倾向160°～190°，倾角40°～60°。石炭系下统和布克河组及黑山头组，主要分布于矿床南部，整体呈近东西走向的条带状延伸，与北侧岩体间以杨庄大断裂为界。新近系中新统塔西河组，分布于矿床南部及东北角，岩性为黄色砂质黏土。第四系：大面积分布于矿床东部及东南部，为冲积、洪积、堆积物。2.2　构造白杨河矿床位于巴尔雷克－沙尔布尔提褶皱带内、吾尔喀什尔山复背斜—赛米斯台背斜与白杨河复向斜—巴哈力单斜之间。北北东向的孟克拉克大断裂与东西向的德格列底提大断裂分居矿床两侧，近东西向的杨庄大断裂贯穿全区（图2）。地质构造比较复杂，不同方向的褶皱、断裂较为发育。晚古生代以来，火山活动、岩浆侵入作用都十分强烈，白杨河矿床岩石以酸性火山岩建造为主，其间夹中—基性火山岩建造。2.3　侵入岩侵入岩在白杨河矿床内分布较广，受断裂控制明显。根据侵入岩产出状态划分为中深成侵入岩、超浅成侵入岩和脉岩。中深成侵入岩岩性为辉石闪长岩及条纹长石花岗岩。图1 白杨河矿床地质略图1—第四系；2—塔西河组；3—黑山头组第三岩性段；4—黑山头组第二岩性段；5—黑山头组第一岩性段；6—和布克河组上亚组；7—和布克河组下亚组第七分层；8—和布克河组上亚组第六分层；9—和布克河组上亚组第五分层；10—和布克河组上亚组第四分层；11—和布克河组上亚组第三分层；12—和布克河组上亚组第二分层；13—和布克河组上亚组第一分层；14—塔尔巴哈台组第四岩性段；15—塔尔巴哈台组第三岩性段；16—花岗斑岩及倾入阶段编号；17—白岗岩及侵入阶段编号；18—闪长玢岩及侵入阶段编号；19—辉石闪长岩及侵入阶段编号；20—辉绿岩；21—角度不整合界线；22—侵入接触界线；23—断层；24—推测断层；25—平移断层；26—逆断层；27—正断层；28—铀矿化点及编号超浅成侵入岩岩性为花岗斑岩（γπP1），为早二叠世超浅成侵入的酸性岩，与围岩呈侵入关系。岩体呈近东西向串珠状展布，东西长约10km，南北宽变化较大，最宽达1.8km，最窄0.1km，面积约6.9km2，由杨庄岩体、阿苏达岩体、小白杨河岩体组成（图3）。图2 白杨河矿床构造略图1—第四纪松散沉积物；2—新近纪红色碎屑岩建造；3—酸性火山岩建造；4—中酸性火山岩建造；5—中基性火山岩建造；6—花岗岩；7—花岗闪长岩；8—花岗斑岩；9—白杨河矿床范围杨庄岩体北界总体南倾（局部北倾），与泥盆系呈侵入接触，倾角约32°；南界北倾，倾角45°～75° ，与石炭系呈断层（F1）接触。总体呈南厚北薄形态产出（图4）。核工业北京地质研究院马汉峰采用全岩钕－锶法测量了杨庄岩体的形成时代，得到年龄值为（293±15）Ma，形成时代介于晚石炭世—早二叠世。2.4　脉岩辉绿岩（βμ）：多呈南北走向穿插于岩体内，平行排列，走向340°，倾向东，长10～1000m，宽0.5～20m。主要成分为斜长石，辉石填充，副矿物为磁铁矿（15%）及少许赤铁矿、铬铁矿。图4 杨庄岩体南北向剖面示意图1—下石炭统和布克河组；2—上泥盆统塔尔巴哈台组；3—次火山岩体；4—花岗斑岩；5—辉绿岩；6—凝灰岩；7—凝灰质粉砂岩；8—含炭质泥岩；9—破碎带；10—接触界线；11—钻孔位置；12—工业铍矿化；13—低品位矿体；14—断裂闪长玢岩（δπ）：走向340°，宽5～15m，长400～2500m，在岩墙的边部出现暗紫色微晶闪长斑岩，宽20～50cm，以岩墙的边缘相出现。2.5　水文地质特征2.5.1　地下水类型及其分布特征白杨河矿床位于雪米斯坦山南麓山前丘陵地带，处于丘陵平原水文地质区侵入岩、喷发岩裂隙水亚区（Ⅱ1）内，地下水平面展布形态特征及类型主要有：裂隙潜水、裂隙脉状水和裂隙承压水。2.5.2　地下水补给、径流、排泄条件白杨河矿床气候干旱，潮湿系数仅0.057，地表水系稀少。地下水仅在山前局部地段以下降泉出露，泉水流量0.01～0.13L/s，矿化度0.5～1.0g/L,pH 值7.0～8.0，水化学类型为SO4·Cl及SO4型。地下水可直接通过出露于地表的花岗斑岩、凝灰质火山碎屑岩等岩石的风化裂隙及构造窗，接受大气降水和孔隙潜水的补给，自北向南径流，并在区域控矿断裂带附近具有一定的承压性。排泄方式有3种：一是干旱气候条件下的垂向蒸发排泄；二是通过矿床南北向的干沟侧向径流排泄；三是以泉水的方式排泄，矿床东段大干沟处的1号泉便是该矿床的排泄源之一。2.5.3　含水层（带）及其特征依据岩石的岩性、结构构造及含水特征，地下水沿剖面自上而下可划分为：裂隙潜水含水层（Ⅰ）、接触带上盘裂隙含水层（Ⅱ）和接触带下盘裂隙承压水含水层（Ⅲ） （图5）。图5 白杨河矿床25线水文地质剖面1—花岗斑岩；2—上泥盆塔尔巴哈台组；3—凝灰质粉砂岩；4—炭质泥岩；5—花岗斑岩；6—辉绿岩；7—破碎带；8—抽水试验段及编号；9—含水带分界线；10—含水带编号；11—裂隙倾向及倾角；12—含水带；13—隔水带2.5.3.1　裂隙潜水含水层（Ⅰ）贮存于花岗斑岩（γπP1）的节理裂隙中，直接出露于地表，以矿床南部分布范围最大，呈东西向展布。含水岩石破碎，节理、裂隙发育，赋存风化裂隙潜水，接受大气降水及冰雪融水补给为主。储水空间为裂隙，透水性及含水性较差；中心工地水位28.40～35.44m，水位标高1235.17～1262.17m，水温9.5～14.7℃，单位涌水量0.11～0.12L/s· m，渗透系数0.07～0.20m/d。2.5.3.2　接触带上盘裂隙脉状含水层（Ⅱ）主要分布在矿床南部，地下水赋存在裂隙发育的花岗斑岩及破碎带中，呈东西向展布。含水岩石线裂隙率一般为6～10条/m，该带含水层为1～2层，含水性弱—中等；水位埋深35.38m，水位标高1234.86m，水温7.7℃，单位涌水量0.0351～0.0614L/s·m，渗透系数0.452m/d,pH 值7.70，矿化度2.20g/L，水化学类型为SO4-Na·Ca型。该带含水性很不均匀，坑道涌水量一般为0.25～0.89L/s，蚀变破碎带最大涌水量可达2.50L/s。2.5.3.3　接触带下盘裂隙水含水层（Ⅲ）呈带状分布，地下水主要赋存在构造破碎影响带的D3t晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩裂隙中，在矿床北部出露地表。该含水带有1～2层，岩石含水性弱，分布极不均匀，具有承压性。2.5.4　矿床水化学特征矿区地下水无色、无嗅、无味、透明，以SO4-Na·Ca型水为主，SO4·Cl-Na·Ca型水次之；矿化度1.39～2.22g/L,pH 值7.4～8.0，水中铀含量一般为2.0×10-5～1.7×10-4g/L，水中氡浓度110.63～335.52Bq/L。2.6　近矿围岩蚀变与铀铍矿体2.6.1　围岩蚀变矿床围岩蚀变发育，种类多样，特别是含矿的花岗斑岩、流纹质晶屑凝灰岩，蚀变现象明显。各种蚀变强度、范围不一，在矿体中的近矿围岩蚀变常见的有萤石化、赤铁矿化、绿泥石化、水云母化，其次为锰矿化、碳酸盐化、高岭土化、钠长石化等。赤铁矿化：通常称为“红化”，与铀成矿关系密切，为近矿蚀变，将近矿围岩染成褐红色或在含矿萤石脉两侧形成红褐色，在花岗斑岩体中常与矿体分布一致，在含矿裂隙两侧呈浸染状产出。萤石化：为中－低温热液阶段形成的萤石，与铍矿体有关的常为紫黑色、紫色，呈细脉状、细粒状产出，局部见深紫色萤石脉被浅色萤石脉所切穿，部分呈浸染状赋存于白色碳酸盐细脉内。绿泥石化：主要是交代深色矿物，一般是黑云母，个别为长石或岩石的基质。呈星点状及鳞片状组成的放射状集合体或细脉，这种细脉切穿前期的绿泥石和萤石，蚀变强烈地段可变成深绿色的绿泥石化岩石，这种现象一般见于晶屑凝灰岩中。绢云母化：常交代长石斑晶及岩石的基质而呈细小鳞片状，或与硅化形成共同的细脉，一般在花岗斑岩中出现。锰矿化：由水锰矿、硬锰矿组成。与矿化有关者呈浸染状、脉状及块状等，分布在矿体的外侧。当矿体产于内接触带时这种蚀变关系明显。碳酸盐化：主要为方解石，多与萤石紧密共生，以细脉或团块出现，并切穿了绿泥石及萤石脉。与成矿作用有关的大部分被染成暗红色，与锰矿、萤石、铀矿物共同组成条带。2.6.2　铀铍矿体白杨河矿床的主要矿体为铍矿体，其次为铀矿体，钼矿体只在局部出现。三者在平面上分布不均，其组合关系也不一致（图6）。铍矿产出空间范围远大于铀矿，往往有铀钼矿的部位一般有铍矿产出，但有铍矿的部位不一定产出铀矿、钼矿。因此，铀铍钼矿亦常常呈同体共生产出（图7，图8）。铍矿体主要产于岩体接触带变异部位，铀矿则多产于有与接触带呈斜交的次级密集构造裂隙带部位，矿体多呈北北西向展布并向南东侧伏。图6 白杨河矿床铍、铀、钼矿体平面分布示意图1—侵入接触界线；2—角度不整合界线；3—断层及编号；4—花岗斑岩侵入体；5—辉绿岩脉；6—闪长岩脉；7—工业品位铍矿体；8—低品位铍矿体；9—铀矿体；10—钼矿体2.6.2.1　矿体形态与规模铍矿体：主矿体有4个，占总资源量的98%，其他为单工程控制的小矿体。规模最大的为ⅠBe-1号矿体，占总资源量的64%，位于118～47号线之间，总体呈近东西向（10°）展布，长达4.5km，宽50～1040m，局部受钻孔控制出现无矿天窗及低品位矿体；其次为ⅠBe-2号矿体，占总资源量的19%，位于39～79线之间，总体呈22°方向展布，延伸长约970m，宽40～160m，控制程度较高，矿体延续稳定，向南部未完全控制，在73线出现无矿天窗；ⅠBe-3号矿体位于75～103线间，呈22°方向展布，长约640m，最宽650m，中部出现无矿天窗及低品位矿体；ⅠBe-4号矿体位于131～147线间，呈东西向展布，长约470m，南北宽960m，整体控制程度低，矿体倾角30°，向南部及东部均未控制。铍矿体总体产于岩体接触带附近。铀矿体：总体规模较小，一般长50～130m，最长410m；矿体呈似层状或透镜状；矿体埋深为76～380m，从北向南逐渐变深；矿体标高872～1229m。按照铀矿体分布特征可分为4个区段（表1）。图7 ZK3612中U-Be-Mo工业矿体产出特征柱状示意图表1 白杨河矿床铀矿体形态特征一览表钼矿体：主要分布于22～66线及91～103线，大致呈北西－南东向展布形态，矿体形态较简单，矿体以层状、似层状为主，矿体在22～66线倾向南，倾角30°；在91～103线南倾，倾角30°。2.6.2.2　矿体品位与厚度铍矿体：工业矿体长200～4500m，宽50～1040m，最小厚度为0.62m，最大厚度为28.99m，平均为5.21m，变化系数为100%。矿体单样段平均品位0.1922%，变化系数175%；单矿段品位为0.0800%～0.7707%，平均品位0.1549%，变化系数为73.67%；矿床氧化铍平均品位0.1391%。图8 ZK4012-ZK2218剖面铀、铍、钼关系示意图1—第四系；2—次火山岩体；3—塔尔巴哈台组；4—辉绿岩脉；5—花岗斑岩；6—凝灰质砂岩；7—凝灰质粉砂岩；8—凝灰质泥岩；9—凝灰岩；10—熔结凝灰岩；11—凝灰质角砾岩；12—晶屑凝灰岩；13—玄武岩；14—辉绿岩脉；15一破碎带；16—铍工业矿体；17—铀工业矿体；18—钼工业矿体；19—品位及厚度；20—钻孔编号及高程；21—钻孔深度铀矿体：铀矿段厚0.39～8.60m，平均厚2.67m，变化系数为82.4%；矿段品位为0.050%～1.212%，平均品位0.185%，变化系数为92.6%（表2）。表2 白杨河矿床铀矿体品位、厚度特征一览表钼矿体：平均厚3.64m，品位0.0496%～0.4224%，平均品位0.1089%，品位变化系数为66.94%。矿体最大厚度为20.83m。单层矿体一般厚0.97～6.82m，平均厚3.31m；品位0.0520%～0.2358%，平均0.1129%。埋深113.96～382.35m。2.6.2.3　矿石物质成分及存在形式白杨河矿床属花岗斑岩接触带热液蚀变型铀铍矿床。铀铍矿石与围岩成分基本一致，仅在矿石矿物和蚀变矿物上有所差别。主要岩性为花岗斑岩、晶屑凝灰岩；主要结构为自形粒状、微细状结构；主要构造为细脉状构造、浸染状构造等。脉石矿物以石英为主，次为钠长石、钾长石、萤石、黏土矿物等。石英以斑晶形式存在于花岗斑岩之中和以晶屑形式存在于流纹质凝灰岩之中；钠长石和钾长石为矿石中主要的脉石矿物；萤石主要以两种形式存在：一是以脉状形式充填在矿石之中；二是沿长石解理缝充填；绿泥石、高岭石、绢云母等黏土矿物为矿石的脉石矿物。磁铁矿和褐铁矿为矿石中主要的含铁矿物，主要以点线状或星点状分布于岩石之中；黄铁矿主要呈半自形粒状形式存在于岩石中。铀主要以铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主，有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物以微脉浸染状产出的沥青铀矿和分布于矿石裂隙面上的钙铀云母为主；铀呈分散状及超显微UO2质点状主要吸附于紫色萤石和红色微晶石英中；另在原岩中副矿物（锆石、磷灰石、独居石等）中有极微量的铀呈类质同象形式存在。偏光显微镜、扫描电子显微镜、X 射线能谱及激光拉曼分析结果显示，铍的赋存状态主要以羟硅铍石为主，极少量含铍矿物。羟硅铍石存在形式主要有：一是羟硅铍石以自形晶、半自形晶的形式存在，常呈细小的板状和柱状晶体，主要分布于萤石脉之中；二是羟硅铍石被包裹于萤石脉之中，与萤石颗粒常呈线状接触关系。羟硅铍石常与深紫色、紫色萤石共生，呈不规则状、片状，半自形或他形，粒径0.01～0.2mm。含铍镧铈矿物为矿石中微量的含铍矿物，铍以类质同象形式存在于镧、铈矿物之中，铍的原子百分含量可达14.5%，矿物颗粒大小为5～30μm，主要以半自形粒状形式呈星点状或放射状集合体形式存在。2.6.2.4　成岩成矿年龄马汉峰、李晓峰及加拿大马尼托巴大学Fayek等分别对该矿床控矿岩体、脉岩及成矿的年龄进行了初步研究，控矿的杨庄花岗斑岩体形成年龄为309.3Ma（单颗粒锆石U-Pb法）；小白杨河花岗斑岩岩体形成年龄为（231.40±0.85）Ma（明显偏小）。脉岩主要有辉绿岩和闪长岩，其中辉绿岩形成年龄为（254.2±1.9）Ma，闪长岩形成年龄为（298±18）Ma、（222±18）Ma（铷－锶法）。宏观与微观研究显示铀铍不是同一成矿期次，通过矿石中沥青铀矿获得铀成矿年龄为（197.8±2.8）Ma、（224±3.1）～（237.8+3.3）Ma、（97.8±1.4）Ma、（30.0±0.4）Ma；通过矿石中不同期次萤石的形成确定铍成矿年龄为（298+18）Ma、（264±12）Ma、（255+13）Ma和（249+16）Ma。3　主要成果和创新点3.1　主要成果（1）落实白杨河特大型铀铍矿床，矿床类型独特，是我国铀铍综合勘查的首次重大突破白杨河铀铍多金属矿床铍矿资源量达到特大型规模，铀矿资源量达到中型规模，并探明少量伴生钼矿。该矿床为较为典型的火山热液型铀铍多金属矿床，主要铍矿物为羟硅铍石，主要铀矿物为沥青铀矿，矿石矿物组合为羟硅铍石－沥青铀矿－辉钼矿，热液蚀变组合为赤铁矿化—萤石化—绿泥石化—钠长石化—碳酸盐化—锰化，矿化类型独特，是我国唯一的羟硅铍石型铀铍多金属矿床，该项成果被评为2010年度“全国十大地质找矿成果”之一。（2）查明了白杨河矿床铀多金属矿化特征，为矿山开采提供了地质依据通过勘查，基本查明了雪米斯坦火山岩带铀多金属矿的分布，基本查明了矿化规模、矿体埋深、矿体形态、矿体厚度及矿石品位变化规律；查明了矿石特征成分特征及存在形式。（3）建立了“白杨河式”成矿模式及找矿模式在雪米斯坦火山岩带铀多金属矿勘查过程中，对白杨河矿床铀多金属矿的分布规律、铀成矿规律、控矿规律进行了系统的研究，在此基础上总结出了“白杨河式”成矿模式及找矿模式，为我国北方晚古生代火山岩铀多金属矿勘查工作提供了重要借鉴。通过勘查实践，提出了五大控矿因素[7,8]:1）接触带构造：白杨河矿床工业铀矿体主要发育于杨庄岩体的内外接触带构造上，以内接触带为主；铀矿体通常发育在距接触带几米至几十米的范围内，大的矿体均是沿接触带平行发育的平躺着的矿体，在远离接触带的岩体中或地层中发育的则是竖着的矿体；沿构造裂隙发育的规模较小的次要矿体，在矿床中所占的资源量有限。2）断裂构造：杨庄岩体和围岩接触带附近铀矿体较为发育的原因也是接触带附近断裂构造较为发育。断裂构造既充当铀成矿流体的通道又是铀沉淀的场所，成矿流体中的铀沿着断裂或裂隙运移时，对其两侧的岩石进行渗透和交代蚀变，使溶液中的铀含量逐步提高，然后在适当的构造环境下沉淀富集就形成了铀矿化，而且铀矿化多发育在次级断裂内。3）花岗斑岩体控矿：铀成矿作用受花岗斑岩控制明显，所有铀矿化均处于花岗斑岩体内或其边部。杨庄次火山岩体铀含量较高，后期热液很容易从中淬取出铀而形成含铀热液在有利部位富集成矿。其侵入通道可能在岩体东部第四系覆盖之下，是今后找矿的重点地段。4）热液作用：白杨河铀矿床热液成矿作用现象明显，热液作用类型可能多样，但与铀成矿作用关系密切的可能为火山期后热液，根据其特点可分为早期中高温热液和晚期低温热液，中高温热液蚀变规模大，强度大，与铀矿化关系明显，晚期低温热液及后期脉岩作用导致的热液规模较小，可能对铀成矿起到改造作用。5）蚀变作用：蚀变作用是铀矿化的直接表现，可作为寻找铀矿的直接标志，但在铀成矿过程中蚀变作用发育程度和强度决定形成的铀矿化的规模。蚀变规模大，说明热液蚀变持续的时间长，参与蚀变的热液体量大，其带来的物质就多，在岩石中沉淀富集的铀量就多，因而能形成较大的或较富的矿体。与铀矿有关的蚀变主要有赤铁矿化、高岭土化、水云母化、绿泥石化、紫黑色萤石化、锰矿化。通常赤铁矿化和紫黑色萤石化在铀矿化的内带，与沥青铀矿和其他铀矿物距离较近，向外依次为高岭土化、水云母化、绿泥石化。一般规律是蚀变规模越大，强度越高，分带越清晰，铀矿化愈好。3.2　创新点（1）勘查技术方法的综合应用白杨河矿床铀多金属矿勘查，不仅采用了地质、物探、化探（包括井中化探）、遥感等综合技术手段，而且对火山岩型铀多金属矿的勘探类型和不同勘查阶段工程间距进行了研究，初步进行了矿床数字化建模，为实现数字勘查奠定了基础。由于不同矿种在不同勘查阶段所要求的勘探工程间距不同，为了满足不同矿种的勘查要求，采用40m×40m为基本工程勘查间距，同时满足了不同矿种的需要，这无疑对其他地区同类型矿床的勘查工程部署具有重要的指导意义和推广价值。（2）开采（冶炼）工艺创新白杨河矿床为铀多金属矿床，其中的铀、铍、钼矿体在空间上部分重合在一起，所开采的矿体为混合型矿石，在冶炼过程中必须采用分离技术。羟硅铍石型铍矿石在中国铍矿冶炼史上是个首例，其选矿技术是矿山开采的关键。通过科技攻关，攻克了铀、铍分离的难题，大大改进了铍矿石的溶矿方法，并获得了国家专利。4　开发利用状况白杨河矿床铍资源量已达到特大型规模，为开发利用铍矿资源，已成立了新疆中核大地和丰矿业有限公司。公司在资源开发的同时，依托国内科研院所，在实验室条件下已完成铍的浮选试验，选出的铍精粉已达到工业一级品的要求。该铍矿床的开发利用，将有效缓解我国铍原料不足的现状[9] 。白杨河地区铀矿地质勘查工作开始于20世纪50年代，最终落实了两个小型铀矿床。70年代在中心工地矿床由新疆生产建设兵团建工师进行了试验性开采，80年代后期矿山关停。在本轮找矿勘查中对矿床铀资源做了重新勘查评价，并对铀铍矿石做了铀铍分离的浸出工艺实验，试验结果表明，铀矿石具有浸出率高、耗酸量低等特点，可以作为伴生矿产进行综合回收利用。目前正在开展矿山综合开发建设的前期工作。5　结束语经过近年来的勘查工作，在22～66线发现了新的铀矿体，铀矿资源量有所扩大，达到中型规模。目前杨庄岩体以东工作程度低，其顶、底界面保存完好，并在顶界面附近已发现矿化，因此，该区域是今后攻深找盲的重点地段。区域上，雪米斯坦火山岩带长约120km，前人在白杨河矿床东部已发现了一批铀矿点、矿化点及异常点，通过近年的找矿勘查工作已发现了水根萨依一带等铀钼找矿靶区，表明雪米斯坦火山岩带具有较好的找矿潜力，有望继白杨河铀铍矿床后再落实几处铀多金属矿勘查基地。参考文献[1]王保群，曹祥文，谭昌年，等．新疆西准噶尔北部地区铀矿综合性区调报告[R]．核工业二一六大队，1990.[2]刘刚，李彦龙，李炎龙，等．新疆和布克赛尔县白杨河地区1∶5万铀矿区域地质调查[R]．核工业二一六大队，2010.[3]陈奋雄，刘刚，张雷，等．新疆和布克赛尔县白杨河矿区二号工地铍矿详查报告[R]．核工业二一六大队，2008.[4]李彦龙，张雷，王谋，等．新疆和布克赛尔县合什哈西哈力干地区铍矿详查区外围（东段）铍矿详查[R]．核工业二一六大队，2009.[5]李彦龙，张雷，朱明永，等．新疆和布克赛尔县白杨河矿区东段铀－稀有金属矿详查[R]．核工业二一六大队，2010.[6]王谋，李彦龙，张雷，等．新疆和布克赛尔县合什哈西哈力干地区铍矿详查区外围（东段）铍矿详查[R]．核工业二一六大队，2009.[7]王谋，李晓峰，王果，等．新疆雪米斯坦火山岩带白杨河铍铀矿床地质特征[J]．矿产勘查，2012,3（1）:34-40.[8]王谋，王果，李晓峰，等．新疆雪米斯坦火山岩带南翼铀多金属成矿控制因素分析[J]．新疆地质，2013,31（1）:71-76.[9]张霖．白杨河矿区伴生铍的开发前景评价[M]．核工业二一六大队，2000.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]王谋，男，1983年生，工程师。2005年毕业于石家庄经济学院资源勘查工程专业。2013年以来任核工业二一六大队地勘院项目技术部主任，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。2011年获国防科技进步二等奖1项、2010年度十大地质找矿成果奖1项、中核集团公司科学技术二等奖1项，2014年获中国地质调查局地质调查成果二等奖1项。

杨建新　彭云彪　梁齐端　鲁超　何大兔　黄镪俯（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　014010）[摘要]巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈砂岩型铀矿带经过了编图研究、调查评价、预查、普查和详查等几个工作阶段，取得了二连盆地砂岩型铀矿找矿的重大突破。铀矿带赋存于下白垩统赛汉组上段古河谷砂体中，已发现巴彦乌拉铀矿床、赛汉高毕铀矿床、巴润和齐哈等矿产地及一系列铀矿（化）点，呈串珠状分布，受潜水氧化带或潜水－层间氧化带控制，属古河谷型砂岩型铀矿床。[关键词]巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈；潜水氧化带；潜水－层间氧化带；古河谷型；铀矿带巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带位于内蒙古二连盆地中东部，行政上归内蒙古自治区的苏尼特左旗、苏尼特右旗、二连浩特市管辖，交通便利。铀矿带地势平坦，属高原低山丘陵草原地貌景观。1　发现和勘查过程20世纪80年代，二连盆地铀矿地质工作主要处于地表就点找矿阶段，核工业二〇八大队根据航空放射性测量、地面放射性水化学测量、土壤放射性地球化学测量等圈定的地表放射性异常的分布特征，通过对异常点（晕）进一步查证工作，发现了501、502铀矿（化）点（1986～1988年）、查干小型铀矿床（1981～1985年）、苏崩中型矿床（1986～1988年）。随着20世纪90年代层间氧化带砂岩型铀矿成为重点找矿类型和努和廷铀矿床（当时确定为层间氧带砂岩型）的发现，核工业二〇八大队对二连盆地开展了层间氧化带砂岩型综合编图与预测研究，预测了一批砂岩型铀成矿远景区，通过近十年的勘查工作，累计投入近19×104 m钻探工作量，发现了巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带，落实了巴彦乌拉铀矿床和赛汉高毕铀矿床、巴润和齐哈等矿产地及一系铀矿（化）点（图1），实现了二连盆地砂岩型铀矿找矿的重大突破。1.1　综合编图与研究20世纪90年代，核工业二〇八大队通对二连盆地层间氧化带砂岩型铀成矿地质、构造物探、水文地质条件等综合编图与预测研究，及电法资料收集整理和重新解释，大致查明了盆地构造格架，地层结构及水文地质特征等铀成矿基础地质条件，并按中亚的“从盆缘到盆中，从氧化带到还原带”的成矿模式，在川井、乌兰察布、腾格尔、马尼特和乌尼特等5个坳陷预测了一系列区域性层间氧化带砂岩型及基底古河谷砂岩型铀成矿远景区。在其中的巴彦乌拉—赛汉高毕—齐哈一带（图1），预测了巴彦乌拉和赛汉高毕Ⅰ类赛汉组成矿远景区[1]，为钻探查证提供了重要依据。图1 内蒙古巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带赛汉组下段古河谷分布平面图1.2　调查评价2002年，核工业二〇八大队续作中国地质调查局《内蒙古二连盆地腾格尔坳陷铀矿评价》项目，2003年中国核工业地质局下达《内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷东部1∶25万有资源区域评价》项目、《内蒙古二连盆地地浸砂岩型铀资源调查评价》项目。在巴彦乌拉—赛汉高毕一带开展了铀资源评价，找矿思路为寻找下白垩统赛汉组古河谷型和层间氧化带型砂岩铀矿，采用大间距、大剖面钻探工作手段，完成钻探工作量11200m。其中，2002年跨过腾格尔坳陷北缘寻找远景区，在巴彦乌拉施工4个钻孔、赛汉高毕施工3个孔，分别确认两地区在埋深50～100m以下存在厚50～200 m的河流相砂体，其上叠加有后生黄色蚀变，并发现了铀矿化。2003年施工了50个钻孔，新发现9个工业铀矿孔，铀矿化形成与氧化带有关，并大致圈定了赛汉组砂体分布范围，预测了赛汉高毕和巴彦乌拉地区两个Ⅰ级找矿靶区[2]，在二连盆地实现了砂岩型铀矿找矿的重要突破。1.3　预查2004～2005年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿预查》项目，开展了赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿预查，目的是落实可供普查的矿产地，完成钻探工作量34100 m，在下白垩统赛汉组古河谷砂体中新发现25个工业铀矿孔、54个矿化孔，受潜水氧化带或潜水－层间氧化带的控制。在赛汉高毕以南的塔木钦地段，巴彦乌拉东西两侧的巴润、白音塔拉地段控制到了赛汉组古河谷砂体和工业铀矿化，进一步圈定了赛汉组古河谷砂体及氧化带的分布范围，确定赛汉组古河谷砂体及氧化带是该区重要的控矿因素[3] 。进一步落实了巴彦乌拉B255—B415线、赛汉高毕T31—T96线、S95—S96线可供普查的铀矿产地，展现了万吨级铀资源基地的前景。由此确定了赛汉组古河谷砂岩型铀矿是二连盆地重要的找矿类型。1.4　普查2006～2008年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古苏尼特左旗赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查》项目，开展了赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查，目的是落实可地浸砂岩铀矿床，完成钻探工作量31900m，新发现31个工业矿孔。进一步厘定了赋矿层位为下白垩统赛汉组上段河流相砂体，主要沿坳陷中的次级凹陷发育。落实了巴彦乌拉（B415—B255线）中型铀矿床和赛汉高毕小型铀矿床，提交巴润、白音塔拉等找矿靶区及古托勒、塔木钦等远景区。初步建立了“沉积成岩预富集＋后生氧化成矿”的古河谷型铀成矿模式及“构造＋物探＋钻探＋剖面控制”相结合的找矿模式[4]。同时，核工业二〇八大队承担了中国地质调查局下达的《内蒙古二连盆地中东部地区地浸砂岩型铀资源调查评价》（2007～2010年）和中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地马尼特坳陷及周边铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量49000m，目的是对矿床外围赛汉组古河谷砂体发育规模及铀成矿环境进行探索。在巴彦乌拉矿床东部那仁宝力格地段控制到赛汉组砂体和2个工业矿孔[5]，进一下扩大了巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈古河谷砂体和氧化带的展布范围及铀矿化。1.5　详查2009～2013年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿床（B415—B319线）详查》项目，其中，2009年和2012年对巴彦乌拉铀矿床B415—B319线开展了详查，2013年对其中的B367—B347线按100m×（100～50）m工程间距加密控制，完成钻探工作量27600m。基本查明了巴彦乌拉铀矿床矿体形态、规模及矿石特征，估算122b以上基础储量达中型规模[6]，为矿山建设提供了资源保障。同时，2009～2013年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古二连盆地中东部古河谷砂岩型铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量约60000 m，目的是进一步圈定赛汉组古河谷砂体发育规模，探索古河谷砂体铀成矿环境，研究古河谷砂体成因类型。进一步控制了赛汉组古河谷砂体展布范围及铀矿化，赛汉组上段古河谷砂体南起齐哈日格图以南，向北、北东经塔木钦、赛汉高毕、古托勒、芒来、巴润、巴彦乌拉、白音塔拉至那仁宝力格地段[7]，总长度达300km。提交了巴润和齐哈2个铀矿产地[8]，铀矿化明显受层间氧化带控制。2　矿床基本特征2.1　构造特征巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带分布于大兴安岭成矿省二连盆地铀成矿区[9]，夹持在巴音宝力格隆起及苏尼特隆起之间，产于二连盆地两大构造单元——乌兰察布坳陷和马尼特坳陷，严格受下白垩统赛汉组上段古河谷砂体控制。该古河谷南起乌兰察布坳陷脑木根，经格日勒敖都、呼格吉勒图、准宝力格、古托勒等次级凹陷，到马尼特坳陷西部的塔北凹陷，沿次级凹陷长轴方向发育；河谷内断裂不发育，地层从河谷两侧向中心缓倾斜。其中，巴彦乌拉矿床产于塔北凹陷，赛汉高毕矿床产于准宝力格凹陷，齐哈矿产地产于格日勒敖都凹陷（图2）。图2 内蒙古巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带构造分区图（据石油部门）[10]1—蚀源区及边界；2—基底断裂及编号；3—控凹断裂；4—大型泥岩铀矿床；5—中型泥岩铀矿床；6—砂岩型铀矿床；7—铀矿产地2.2　地层特征巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带基底及蚀源区地层主要为新元古代、早—晚古生代海相碎屑岩和中酸性火山岩，以及晚古生代和中生代中酸性侵入岩。盖层由侏罗系、白垩系、古近系和新近系组成。矿带内揭露地层主要有白垩系下统赛汉组、古近系、新近系。根据沉积特征赛汉组划分为下、上两段，其中，赛汉组上段以河流相沉积为主，构成该区主要控矿层位（图3）。图3 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带盖层地层柱状图垂向上，赛汉组上段由2～5个正韵律层叠加成复合河道砂体，一般由3个小层序组成，其底板为赛汉组下段湖相灰色泥岩、粉砂岩夹煤层，顶板为同组泥岩或古近系洪泛沉积的红色泥岩。砂体以河流相沉积为主，其中，东部的巴彦乌拉矿床含矿砂体岩性为灰色、黄色的砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩夹泥岩，单层厚10～30m[6]；中部的赛汉高毕矿床含矿砂体岩性为灰色、灰绿色、黄色中细砂岩、含砾砂岩和砂质砾岩，单层厚5～20m[4]；南部的齐哈矿产地含矿砂体岩性为灰色、黄色砂质砾岩、含砾砂岩及红色、褐红色泥岩，单层厚20～50m[8]。平面上，古河谷总体呈SW-NE向展布，长约300km，从南西向北东发育（图1）。其中，巴彦乌拉矿床处于古河谷中下游，可识别出河道充填组合、河道边缘组合，具有多物源补给特征（图4），组成的河谷宽6～10km，底板埋深120～180m；赛汉高毕矿床处于河谷中部转弯部位，河谷宽5～20km，底板埋深80～160m；齐哈矿产地处于河谷中上游，河谷宽约5～30km，底板埋深300～670m。图4 巴彦乌拉铀矿床赛汉组上段岩相岩石地球化学图（附矿体分布）2.3　水文地质特征巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带含水岩组以碎屑岩类为主，由古近系、新近系和赛汉组上段碎屑岩组成。其中，赛汉组上段砂岩、砂质砾岩构成本区含矿含水层，并在垂向上组成稳定的隔水—含水—隔水的水文地质结构。具体水文地质参数见表1。表1 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带水文地质参数一览表续表2.4　氧化带特征巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带赋矿层赛汉组上段古河谷砂体发育潜水－层间氧化带，氧化带岩石以黄色砂岩为主，未蚀变岩石呈灰色，并控制着铀矿体的分布。其中，巴彦乌拉矿床氧化带以北侧侧向氧化为主，并叠加从南西向北东顺河谷的氧化作用；表现在西侧氧化带呈厚层状，含矿砂体上部几乎全部遭受氧化，只在靠近底板部位残留灰色砂体；而东侧氧化带呈舌状向南西延伸，并在平面上形成呈北东向展布、长大于7km的潜水－层间氧化带前锋线[6]（图4，图5）。赛汉高毕矿床主要以南北两侧双向氧化为主，氧化带主要呈厚层状位于砂体上部，下部残留一定厚度的灰色砂体，并在平面上形成一定范围的氧化－还原过渡带[4]（图6，图7）。齐哈矿产地氧化带主要从南向北顺河谷中心发育，在河谷两侧存在未蚀变的灰色砂体，并在东西两侧圈出一定规模的潜水－层间氧化带前锋线[8]（图1）。2.5　矿体特征巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带从东到西主要包括巴彦乌拉铀矿床、赛汉高毕铀矿床、齐哈日格图铀矿产地。1）巴彦乌拉铀矿床共圈出Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号3层工业铀矿体，其中，Ⅰ号矿体为主矿体，占资源总量的98%以上；矿体呈板状、卷状，产状近水平并向东略倾；平面上呈不规则的长条状沿古河谷长轴线方向展布（图4，图5）；Ⅱ号及Ⅲ号矿体多由单孔控制。2）赛汉高毕铀矿床共圈出Ⅰ号、Ⅱ号2层工业铀矿体（图6，图7）。其中，Ⅰ号为主矿体，分为10个块段，连续性差，矿体呈层状、透镜状，产状近于水平；分为东西两个矿段。Ⅱ号矿体有3个块段，规模小。3）齐哈日格图铀矿产地共发现6个砂岩型工业铀矿孔，孔间最近距离约3.2km。铀矿化集中在古河谷两侧（图1），矿体呈板状。图5 巴彦乌拉铀矿床B319号勘探线剖面图1—伊尔丁曼哈组；2—赛汉组上段；3—赛汉组下段；4—角度不整合地层界线；5—平行不整合地层界线；6—岩性界线；7—层间氧化带及前锋线；8—灰色砂体；9—泥岩、粉砂岩；10—Ⅰ号铀矿体；11—铀矿化体图6 赛汉高毕铀矿床赛汉组上段岩相岩石地球化学图（附矿体分布）1—黄色氧化亚带；2—绿色氧化亚带；3—氧化－还原过渡亚带；4—不同岩石地球化学类型分带线；5—含氧含铀水流动方向；6—断层；7—施工勘探线及编号；8—工业铀矿孔；9—铀矿化孔；10—异常孔；11—无铀矿孔；12—Ⅰ号矿体及编号；13—Ⅱ号矿体及编号图7 赛汉高毕铀矿床S0号勘探线剖面图1—古近系及新近系；2—赛汉组上段；3—赛汉组下段；4—地层角度不整合接触界线；5—地层平行不整合接触界线；6—地层整合接触或岩性分界线；7—含矿砂体；8—隔水层或夹层；9—潜水氧化带及界面；10—矿体及编号；11—矿化体从各矿床矿体参数对比可以看出（表2），巴彦乌拉及赛汉高毕矿床矿体埋深相对较低，而齐哈日格图铀矿产地矿体埋深较大，但矿体品级相对较高，存在明显的砂岩型富矿段。表2 巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带矿体特征一览表2.6　矿石特征1）巴彦乌拉铀矿床：矿石类型主要为砾岩型和砂岩型，分别由砾岩和各种粒级的砂岩混合组成，分选差，颗粒形状以次棱角状为主；颗粒间以杂基支撑为主，胶结方式主要为基底式胶结，胶结物以黄铁矿为主。矿石中碳酸盐含量普遍较低，平均为0.28%。矿石中铀以吸附态铀为主，次为铀矿物。其中，铀矿物以沥青铀矿为主，次为铀黑及铀石、铀钍石；铀矿物主要呈被膜状分布在胶结物中，其次以独立的铀矿物形式存在于碎屑颗粒物颗粒中[6]。2）赛汉高毕铀矿床：矿石类型主要为含泥砂质砾岩和砂岩型；由各种粒级的砂及砂砾组成，分选中等—差，颗粒形状为次棱角—次圆状；胶结物以褐铁矿、黄铁矿为主。矿石中碳酸盐含量较低，平均小于0.33%。矿石中铀以吸附态铀和铀矿物两种形式存在，铀矿物主要以铀的单矿物形式产出，包括菱钙铀矿、沥青铀矿、铀石、铀的磷酸盐矿物，吸附态铀的吸附剂主要为杂基（黏土矿物），次为有机碳、黄铁矿和褐铁矿等[4]。3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）发现了我国第一个大型古河谷砂岩型铀矿带。已落实巴彦乌拉中型铀矿床1个、赛汉高毕小型铀矿床1个，发现巴润和齐哈铀矿产地2处及铀矿点4个，按地浸砂岩型估算的铀资源量（333以上）规模达大型，且硒、钪、铼等伴生元素达到综合利用；为二连盆地铀矿大基地建设提供了资源保障。2）基本查明了古河谷成因及空间展布特征。古河谷位于坳陷中部，沿次级凹陷的长轴方向发育，底板为赛汉组下段含煤地层，这与典型基底型古河谷铀成矿明显不同。古河谷具有多物源补给特征，含矿的骨架砂体主要由辫状河沉积体系内河道充填亚相组成，呈单一厚层状，具有稳定泥—砂—泥地层结构；砂体内分3个小层序，其中，铀矿体一般受中、下部小层序控制。3）基本查明了巴彦乌拉矿床开采的水文地质条件。含矿含水层具有稳定的隔水顶、底板和相对稳定的局部隔层，渗透性好，涌水量较大，地下水位埋深浅，具较强承压性，与上下其他含水层无水力联系；矿床地质构造简单，地层产状平缓，未见其他不良工程地质现象。矿床地浸开采的水文地质、工程地质、环境地质条件简单。4）基本查明了巴彦乌拉和赛汉高毕铀矿床的矿体特征，二者矿体均以板状为主，其次为透镜状，其中在巴彦乌拉矿床发育卷状矿体，产状近于水平。5）基本查明了巴彦乌拉和赛汉高毕铀矿床矿石特征，二者矿石类型和铀存在形式相类似，均为砾岩型和砂岩型，碳酸盐含量普遍较低，平均为0.28%；矿石中铀以吸附态铀为主，次为铀矿物，铀矿物以沥青铀矿为主，次为铀黑及铀石、铀钍石[6]。3.2　主要创新点1）首次建立了古河谷型铀成矿模式。二连盆地为夹持于隆起间的“碎盆”群，这既不同于中亚地台上的大型盆地，也不同于美国科罗拉多高原上的山间盆地，因此，跳出“层间氧化带型”及“基底古河谷型”的固有找矿模式，向盆地内寻找“建造间古河谷型”，实践证明在二连盆地寻找古河谷砂岩型铀矿具有更大的找矿空间。该模式的建立丰富了铀成矿理论，拓展了新的找矿领域，为该类型盆地及铀矿床的勘查提供了理论基础。铀成矿作用包括原生沉积预富集、潜水氧化作用、层间氧化作用叠加成矿和油气煤层气还原作用4个阶段[11]。原生沉积预富集阶段（图8A）：盆地两侧巴音宝力格隆起和苏尼特隆起发育大量的富铀地质（层）体，铀含量最高可达到n×10-3，为下白垩统赛汉组沉积提供了丰富的物源和铀源。赛汉组沉积期为温暖潮湿气候，灰色砂岩、砂砾岩中可见大量的炭化植物碎片及黄铁矿，这为铀的原始富集提供了丰富的还原剂。图8 巴 彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带古河谷型砂岩铀成矿模式1—灰色泥岩；2—紫红色泥岩；3—红色泥岩；4—灰色砂岩；5—黄色砂岩；6—地层整合界线；7—地层不整合界线；8—氧化带及前锋线；9—断层；10—含氧含铀水渗入方向；11—深部还原气渗入方向；12—矿体；13—新近系；14—古近系；15—赛汉组上段；16—赛汉组下段；17一基底岩石A—原生沉积预富集阶段；B—潜水氧化作用阶段；C—层间氧化作用叠加成矿阶段；D—油气、煤层气还原作用阶段潜水氧化作用阶段（图8B）：晚白垩世至古新世（K2—E1），由于构造反转，盆地处于长期隆升状态。赛汉组长期暴露地表，伴随在这一地质时期古气候向干旱、半干旱的转变，形成含氧含铀水向盆内运移并沿地表垂直渗入，发生潜水氧化作用，形成铀的富集成矿。U-Pb同位素测定成矿年龄为（63±11 ）Ma。层间氧化作用叠加成矿阶段（图8C）：始新世（E2），古地表含氧含铀水沿砂体向盆地中心继续运移，由于赛汉组含矿砂体上部泥岩的隔挡作用，形成层间氧化作用，同时对早期潜水氧化作用形成的部分矿体造成破坏。当遇到含丰富的有机碳、黄铁矿或煤气等还原剂后，则再次叠加富集成矿。U-Pb同位素测定成矿年龄为（44±5）Ma。油气煤层气还原作用阶段（图8D）：由于矿床两侧断裂构造发育，使深部煤成气沿断层上升至赛汉组的可能性很大，造成了对氧化带进行还原改造作用，部分矿体完全隐伏于还原环境中，起到保矿作用。伴随断裂构造的活动，还原气渗入作用伴随成矿作用的始终，在铀成矿作用过程中同时也增强了砂岩的还原能力。2）应用层序地层学、沉积学理论，结合收集的地震剖面，对古河谷中所有钻孔资料重新进行了分层对比及成因相分析，精细解剖了古河谷砂体的成因，认为古河谷砂体为多物源（横向和纵向）、多成因相（河流相、三角洲相、冲积相）组成的带状砂体[12]，铀矿化主要受侧向充填的三角洲砂体的控制，其次为河流相砂体，并不是普遍认为的古河谷砂体为单一的河流相砂体。3）建立了古河谷型铀矿找矿理论及方法。改变了固有的“从盆缘到盆中，从氧化带到还原带”的找矿思路；采用“构造、水文地质”战略选区＋“电法、浅震”确定砂体＋“钻探验证了解环境＋剖面控制寻找矿体”的技术手段，快速圈出砂体和氧化带，定位潜水－层间氧化带前锋线及铀矿体位置，提高找矿效率。4　开发利用状况随着巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带勘查工作的深入开展，相关的开发试验工作也有序进行。2009～2011年，核工业二〇三研究所及核工业北京化工冶金研究院对巴彦乌拉铀矿床相继开展了室内及现场地浸试验，2012～2013年核工业北京化工冶金研究院开展了地浸扩大试验及矿床经济可行性研究，评价巴彦乌拉铀矿床采用酸法原地地浸开采是经济可行的。2014年已基本具备地浸矿山的建设条件。5　结束语巴彦乌拉－赛汉高毕－齐哈铀矿带是至今我国发现的最大规模古河谷砂岩型铀矿带，已初步圈出长约300km的带状砂体。目前只对赛汉高毕矿床开展了普查和对巴彦乌拉矿床开展了详查工作，在古河谷内还发现了2个矿产地及一系列铀矿点，且在齐哈日格图矿产地发现了与层间氧化带有关的富矿段，对铀矿带总体控制程度较低。因此，该矿带成矿潜力巨大，经过进一步工作有望新落实3～5个中型以上铀矿床，发展成特大型可地浸砂岩型铀矿带。目前对赛汉组上段古河谷空间展布及砂体成因特征、氧化带前锋线及矿体定位等研究还不够深入，应在以后工作中加以系统研究。参考文献[1]李荣林，等．内蒙古二连盆地电法资料整理解释年度总结[R]．核工业二〇八大队，1998:22-68.[2]陈安平，申科峰，等．内蒙古二连盆地乌兰察布坳北东部1∶25万铀矿资源评价[R]．核工业208大队，2003:12-168.[3]申科锋，等．内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查[R]．核工业208大队，2005:11-156.[4]申科锋，等．内蒙古二连盆地赛汉高毕—巴彦乌拉地区铀矿普查[R]．核工业208大队，2008:1-179.[5]李洪军，等．内蒙古二连盆地马尼特坳陷1∶25万铀资源区域评价[R]．核工业208大队，2008:1-189.[6]杨建新，梁齐端，等．内蒙古苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿床B415—B319线详查地质报告[R]．核工业208大队，2012:1-152.[7]何大兔，等．内蒙古二连盆地中东部古河谷砂岩型铀资源区域评价[R]．核工业208大队，2012.[8]康世虎，等．内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷及周边1∶25万铀资源[R]．核工业208大队，2013:1-185.[9]张金带，李子颖，等．铀矿资源潜力评价技术要求[M]．北京：地质出版社，2012:1-211. 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欧阳平宁　黄宏业（核工业二三〇研究所，湖南　长沙　410011）[摘要]湖南九龙径铀矿床是产于诸广山岩体花岗岩内外带的铀矿床，在总结该矿床的地质特征、矿床产出特点的基础上，重点介绍了九龙径铀矿床扩大的勘查过程以及找矿经验，特别是运用成矿系列理论，突破单一的沿接触带找矿模式，在花岗岩内带打开了新的找矿局面。[关键词]勘查过程；主要成果；找矿经验；九龙径铀矿床湖南九龙径铀矿床位于南华活动带的赣粤湘寒武－奥陶纪褶皱区[1]，鹿井矿田西南部，“三九”地区北东部。它属于花岗岩型铀矿床，定位于诸广山岩体由东西向转为南北向之拐弯处，属诸广山铀成矿带中的一个小矿床。九龙径铀矿床按地区划分为九龙径、中山两个地段。1　发现和勘查过程1.1　矿床的发现（1958～1992）1958年，原二机部中南三〇九大队三分队在该区开展1∶25000伽马测量时，发现了九龙径矿点1～4号矿带和多个异常点。随后，在1964～1966年，中南三〇九大队三分队、二分队先后在本区进行了1∶10000～1∶2000 地质填图和伽马详测，累计投入槽探2414m3、浅井27.38m、普查坑道572m，提交了一个新的铀矿点[2]。1991年5月至1992年12月核工业中南地质局三〇六大队二十一分队在九龙径地段开展了1∶2000铀矿普查揭露评价，完成伽马测量3.12km2，施工探槽4351m3，手掘坑道197m，落实为小型矿床[2]。1.2　矿床的重新评价（2009～2010）进入20世纪90年代后，国内铀矿勘查工作整体减弱，九龙径铀矿床的铀矿勘查处于停滞状态。但相关的研究工作依然在进行，核工业二三〇所在鹿井地区开展选区评价和国防预研等项目时多次到九龙径铀矿床进行实地踏勘，把该区划为重点远景地段[3～5]。2009年1月至2010年12月，核工业二三〇所经多次实地踏勘、论证，在工作区内开展了铀资源评价工作，投入槽探、剥土工作量1000m3，同时开展了高精度磁法剖面测量、210 Po剖面测量、伽马剖面测量、化探测量、激发极化电磁测量等综合物化探方法，深入研究区内地层－岩浆岩－断裂与铀矿化之间的关系，总结出铀成矿规律，认为九龙径铀矿床具有进一步开展普查工作的潜力[6] 。1.3　矿床的突破与扩大（2011～2013）2011年，开始在九龙径铀矿床开展带钻铀矿预查工作，投入钻探工作量7003.42m。通过系统消化吸收前人工作资料，特别是对前2年的铀资源评价工作所取得的资料进行系统分析后，确定了沿岩体外接触带揭露花岗岩外带型铀矿化的思路，把突破口放在了原来的九龙径铀矿床和EW 向断裂上。第一批2个钻孔分别布置在这两个地段，两个孔都是工业矿孔，尤其是在九龙径地段施工的ZK0-1号钻孔，共揭露到6个工业矿体（图1）。另在上盘次级断裂内揭露到3个工业矿体，下盘次级断裂内揭露到2个工业矿体。随后EW向断裂内施工的第2个钻孔也揭露到工业矿体，为前一钻孔揭露到的矿体在走向上的延伸。图1 湖南九龙径铀矿床0号勘探线剖面示意图1—寒武系香楠组；2—中棚岩体；3—岩性分界线；4—完工钻孔；5—断裂；6—矿体图2 湖南九龙径铀矿床55号勘探线剖面示意图1—中棚岩体；2—九峰岩体；3—岩性分界线；4—钻孔；5—断裂；6—矿体；7—矿化体初战告捷，增强了矿床扩大的信心，坚定了继续按原来的思路扩大找矿成果的决心。然而，后续施工的几个钻孔见矿并不理想，勘查工作一度陷入僵局。经仔细研究分析了鹿井矿田主要矿床的成矿规律和找矿经验，并对九龙径铀矿床已发现的矿化线索进行系统梳理和开展有针对性的地表调查，项目组及时调整了工作部署，在花岗岩内带设计施工了2个实验性钻孔，虽未直接达到预期目的，但发现了较好的找矿线索。随后，又通过一轮的地表踏勘和综合研究以及开展相应的物化探工作，继续在55号勘探剖面沿倾向施工了ZK55-2号孔。该孔在F：号带的下盘揭露到一条宽度在70m以上的成矿断裂，并揭露到一段工业矿体和大量的矿化、异常段（图2）。随后在55号线上又施工了ZK55-3号钻孔。该孔共揭露到4个矿体，一举打破了原来单一的沿地层与岩体接触带找外带型铀矿化的勘查模式，进入一个新的领域，并将九龙径铀矿床55号勘探线附近确定为中山地段，该地段成为后续勘查工作的重点。2012年，投入钻探工作量8009m，继续在中山地段55号线附近开展钻探揭露，对发现的矿体沿走向、倾向延伸情况进行探索，找矿效果显著。其中，沿倾向施工的ZK55-4号孔揭露到矿体6个，为ZK55-3号孔所见富大矿体往深部的延伸。沿走向施工的ZK63-1、ZK47-1、ZK31-2号孔等都揭露到了较好的工业矿体，且断裂、矿体沿走向延伸稳定，使九龙径铀矿床的勘查工作逐步走上了顺利发展的道路。2013年，投入钻探工作量9002m。一方面继续在中山地段NE向断裂带组内扩大铀成矿规模，一方面对区内SN向断裂带组的成矿条件进行探索，均取得了不错的成绩，不但把NE向断裂带组内铀矿体往南延伸了360m，也在SN向断裂内发现了受接触带控制的铀矿体，且沿走向延伸稳定。使九龙径铀矿床的铀矿勘查工作从上年的重点突破花岗岩内带转向了内带、外带并重，形成了双向发展的找矿模式。通过3年的铀矿预查工作，九龙径铀矿床发展成一个中型铀矿床，并显示出较大的找矿潜力。2　矿床基本特征九龙径铀矿床面积约11 .52km2，矿床中部及西北部出露有寒武系香楠组和茶园头组。香楠组在矿床中部和北部少量出露（图3），是九龙径地段的主要含矿层位，主要为中厚层长石石英砂岩夹中薄层粉砂岩、粉砂质板岩、含炭粉砂质板岩。茶园头组位于香楠组两翼，为中厚层状长石石英细砂岩，砂质板岩、粉砂岩，夹中薄层状含炭粉砂岩、炭质泥岩，与香楠组为整合接触关系。工作区东北角出露有震旦系埃歧岭组（Za），为灰绿色巨厚层状的细粒长石石英砂岩、石英砂岩夹板岩、含炭板岩、炭质板岩。地层与花岗岩体接触部位，均发育有不同程度的角岩化现象。矿床内出露花岗岩体为诸广山复式杂岩体，矿床东部为印支期第二阶段的桃金洞岩体 ，岩性为中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩；矿床中部出露有小面积的九峰岩体 ，为一舌状体，呈NE向展布，岩性为燕山早期第二阶段中粒－中细粒斑状黑云母二长花岗岩；矿床南部为燕山早期第二阶段中棚岩体 ，岩性为中细粒二云母二长花岗岩、细粒黑云母花岗岩。其中九峰岩体、中棚岩体与铀成矿关系密切。图3 湖南九龙径铀矿床地质示意图1—第四系；2—寒武系茶园头组；3—寒武系香楠组；4—震旦系埃歧岭组；5—燕山早期第三阶段过渡相黑云母二长花岗岩（中棚岩体）；6—燕山早期第一阶段斑状黑云母二长花岗岩（九峰岩体）；7—印支期第二阶段斑状黑云母二长花岗岩（桃金洞岩体）；8—细粒花岗岩脉；9—伟晶岩脉；10—断裂及其编号；11—地层及岩体界线矿床内构造发育，具有多方位、多期次、脉式活动、多体系复合的特点[7]，发育有NE向、EW 向、SN向3组断裂，其中以NE向的断裂带规模最大。NE向断裂是区内主要的成矿断裂，以F1、F2、F5为代表；EW 向断裂密集分布于中山地段NE向断裂上盘，SN向断裂多见于NE向断裂下盘。这3组断裂相互穿插，形成大小不一的三角形或菱形断块，其断裂交汇、夹持部位控制了区内铀矿化的产出。如中山地段铀矿化即位于NE向断裂与EW 向、SN向断裂的交汇夹持区。各成矿构造岩较复杂，主要为硅质胶结角砾岩、碎裂带、花岗碎裂岩、碎裂花岗岩等。断裂内多充填有白色块状石英、白色（红色、黑色）微晶石英脉、萤石脉、方解石脉等。发育较强的赤铁矿化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化等蚀变。主断裂上下盘次级断裂较为发育。九龙径铀矿床铀矿化集中分布在九龙径地段和中山地段。其中九龙径地段铀矿体位于岩体与地层接触带附近，以外带为主。中山地段铀矿化位于中棚岩体与九峰岩体接触带附近，为花岗岩内带型。铀矿化严格受断裂构造控制。含矿岩性为构造角砾岩、碎裂岩、花岗碎裂岩、碎裂花岗岩等。铀矿化与赤铁矿化、黄铁矿化、钾化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化关系密切。矿体呈脉状、透镜状，矿石类型主要为脉状矿石、角砾状矿石以及碎裂岩型矿石。矿石结构构造较简单，主要为碎裂结构、脉状—网脉状结构及角砾状构造等。矿石矿物以沥青铀矿为主，次为硅钙铀矿、铜铀云母、钙铀云母、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿等。脉石矿物为石英、萤石、绢云母、绿泥石等。脉状—网脉状矿石中铀多以分散吸附状态存在；氧化带矿石中常见次生铀矿物；角砾状矿石中铀以独立铀矿物——沥青铀矿和分散吸附状态两种形式存在。3　主要成果和创新点3.1　主要成果3.1.1　NE向断裂构造带组规模、矿化延伸稳定，深部找矿前景可观NE向断裂是九龙径铀矿床主要的成矿构造带，以F1、F2、F5为代表，该组断裂倾向290°～340°，倾角60°～78°，最大长度约3500m，地表露头宽度约3～60m，断裂具有先压后张的特征；矿化主要集中分布在主干断裂F2、F5硅化断裂带及其上下盘的次级断裂内。钻探揭露显示F2、F5断裂往深部主要为碎裂岩带，含矿岩性为紫红色、猪肝色赤铁矿化、钾化、绿泥石化碎裂岩、花岗碎裂岩，局部硅质角砾岩中见有少量的沥青铀矿，且断裂规模较地表变大，产状变缓，沿走向延伸稳定，断裂内成矿期蚀变较强（图4），矿化较为富集。该断裂带组内目前已控制矿体长度达1.08km，显示出较好的找矿前景。图4 湖南九龙径铀矿床F2、F5断裂600m中段平面图1—硅化、赤铁矿化饰变带；2—绿泥石化、水云母化蚀变带；3—钾化、高岭土化蚀变带；4—矿体3.1.2　SN向、EW向断裂带组均获得突破SN向断裂出露于九龙径铀矿床的九龙径地段，包括了九龙径地段的F8、F10、F13等断裂，岩性主要为硅质角砾岩，见较多的浅红色微晶石英脉穿插充填，局部有紫红色玉髓脉充填，角砾有花岗岩角砾和白色块状石英角砾，发育硅化、赤铁矿化等蚀变，对成矿较为有利。累计在该部位施工5个钻孔，其中3个工业孔、2个矿化孔，见矿率100%。ZKS0-2号孔在F13断裂内揭露到一段工业矿体。ZKS20-1号孔在F8断裂内揭露到两段工业矿体，为其沿走向上的延伸。显示出SN 向断裂带组矿化延伸稳定，具有较好的找矿潜力。EW 向断裂带组含矿岩性为碎裂花岗岩及硅质角砾岩，充填有黑色、红色玉髓脉，发育有硅化、赤铁矿化、钾化等蚀变。2011年施工的ZKJ0-1、ZKJ7-1号钻孔在该断裂带组的F29号断裂内均揭露到工业矿体，且为同一矿体沿走向、倾向上的延伸。ZKJ0-2钻孔也揭露到多组EW 向断裂。钻探揭露表明，EW 向断裂带组沿走向、倾向延伸均较为稳定，显示出明显剪切特征，其内矿化、异常也较为连续，且隐伏断裂及异常段较多。3.1.3　中棚岩体与老地层接触界面对区内浅部铀矿化存在较好的控制作用区内的浅部铀矿化主要位于中棚岩体与上覆的寒武系香楠组、茶园头组的接触界面附近，铀矿体受接触界面和断裂双重控制，基本位于接触界面上下盘0～200m范围内。根据地表踏勘和钻孔揭露发现，在岩体外接触带的沉积地层内发育较强的角岩化，存在较多因石英溶蚀而留下的晶洞，岩石松散破碎，有利于铀矿体的赋存。另外，存在有较多有利于铀还原沉淀的黄铁矿、绿泥石等，有利于铀矿体的富集。特别是岩体凸出部位，对成矿尤为有利。九龙径铀矿床浅部铀矿化基本位于岩体与地层的接触界面附近，如ZKJ0-1、ZKJ7-1和ZK8-2等钻孔中所揭露到的矿体即位于接触界面下盘的中棚岩体内，而ZK0-1号孔所揭露到的矿体则位于接触界面上盘的寒武系香楠组石英砂岩内。所有矿体均受断裂控制，此外ZKS20-1号孔在岩体接触带上盘、下盘均揭露到较好的工业矿化，且品位较富。根据矿体分布位置，区内主要的3组成矿构造N E向、EW 向、SN向断裂均在岩体与地层接触带附近发现了工业矿体，显示九龙径铀矿床沿接触带找矿前景可观。3.2　创新点及经验3.2.1　运用成矿系列理论，突破单一的沿接触带找矿模式，在花岗岩内带开创新的找矿局面成矿系列是指在一定地质环境下产生并与一定岩石建造有成因联系的不同类型矿床组合。鹿井矿田主要受NE向遂川－热水左行走滑断裂带的控制[8～10]，绝大多数矿体分布在走滑断裂带上盘，对花岗岩型和碳硅泥岩型两大类型的矿石物质组成及成矿物理化学条件的研究表明矿化对赋矿主岩的选择性不大，两者属同一成矿作用系列的产物[11]。九龙径铀矿床工作初期，受原有勘探成果的影响，一直把勘探重心放在岩体外接触带，一度导致勘查工作陷于僵局。通过运用成矿系列理论，认为九龙径铀矿床虽然位于鹿井矿田的外围，但其矿化特征、控矿规律与鹿井、黄蜂岭等矿床均有一定的相似。花岗岩外带型的铀矿体实际上受同一构造作用控制，矿体空间定位受到构造、地层、岩体的三重控制，其成矿条件比较苛刻。在勘查中不能单纯地根据某一规律进行追索，需要多方面考虑。于是，项目组暂停原有的工作部署，开展大研究大讨论。同时，组织各专业的科研人员来九龙径铀矿床实地调研，一方面把九龙径铀矿床原有的资料进行系统整理，寻找新的突破口；另一方面把鹿井铀矿田所有的矿床资料进行重新研究，将九龙径铀矿床的成矿地质条件与这些已落实的矿床作对比分析。通过仔细的分析和讨论，发现了两个限制矿床进一步扩大的问题。第一是NE向断裂是否仅存在于寒武系内，九龙径地段的寒武系之下200余米即为花岗岩体，虽然北部的深度会大一些，但也存在很大的不确定性，而0号勘探线往南200m即为花岗岩体，如果铀矿化仅仅是外带型，那该矿床的成矿空间就受到了很大的限制。而鹿井矿田内其实有很多矿床是花岗岩内带型，如鹿井矿床既有花岗岩外带型也有花岗岩内带型。第二，鹿井矿田铀矿化与构造关系密切，构造规模越大，越易发现大矿体，且矿体数目也越多。而九龙径铀矿床EW 向断裂规模太小，该组断裂内尽管发现有很多很连续的伽马异常带，施工的钻孔也揭露到较多的矿化、异常段。但是这些断裂宽仅为数十厘米至数米，且钻探显示其沿走向、倾向延伸非常稳定。断裂规模与断裂中心的硅质脉体密切相关，而这些硅质脉体规模也非常稳定，一般在10cm左右，规模变大的地方一般位于接触带附近和断裂交汇部位，形成大矿的条件也较差。面对这两个问题，项目组及时转变了研究方向，把目标投入了花岗岩内带和规模较大的NE向断裂，一举突破了以往沿花岗岩体接触界面寻找外带型铀矿化的找矿模式，在花岗岩内带发现了新的矿化富集带。3.2.2　任何时候、任何阶段都不能放松地质调查地质调查是一切地质工作的基础，贯穿了矿床发现、发展、落实的每一个阶段。在九龙径铀矿床开展预查工作的过程中，始终贯彻落实这一原则，注重地表地质调查工作的开展，不间断修编已有的地质图件，尽量了解区内的成矿构造格架，调查成矿构造性质和分布规律，为后期研究工作提供了准确、充分的第一手资料。这为我们在认识上取得新突破奠定了基础，同时为工作思路的变更提供了依据。2011年，铀矿勘查工作陷入僵局时，项目组组织了大量人力在九龙径地段南面的花岗岩出露区开展地表踏勘，进行地质图修编。最终确定以F2为主的NE向断裂的确延伸到了花岗岩体内，且新发现一些次级含矿断裂。因此，分别在15号线和55号线设计施工了1个试验性钻孔。这两个孔各揭露到2段矿化体，远远没有达到预期设想，尤其是在ZK55-1号孔见矿情况甚至比地表还差。面对这一结果，项目组内部产生了两种意见，一种认为九龙径铀矿床的铀矿化就是花岗岩外带型，应把注意力重新集中到沿花岗岩外接触带找矿的思路上来；另一种认为虽然这两个试验性钻孔并未达到预期目标，但却揭露到较多的隐伏断裂和大量的矿化异常，应对其深部延伸情况进行探索。为解决这一分歧，项目组继续开展地表地质调查和科研工作，研究成矿构造体系。最终在F2下盘发现了新的成矿断裂，地表断裂规模达24m，且有矿化显示，为F5断裂，但因ZK55-1号钻孔深度不够未揭露到。因此，继续在ZK55-1号孔深部施工了ZK55-2号孔，最终取得新的突破。3.2.3　生产中科研能为铀矿床的发展起到重要作用在九龙径铀矿床勘查过程中，由于地表浮土覆盖较厚，已发现成矿断裂较少，矿化线索较为单一，造成勘查初期更多的工作量投入到已发现的老点周边，对外围的研究较少。即使有新的思路和认识，也因为缺乏证据的支持而不敢轻易付诸实践。然而，在找矿陷入僵局时，正是因为生产中科研的进展和突破，为后续的勘查工作提供了足够的证据支持，推动了勘查工作向正确评价的方向前进。ZK55-1号孔施工后，并未达到预期目的。研究所一方面要求项目组继续开展地表地质调查，采取岩、矿心进行构造地球化学分析；另一方面组织其他科研人员协助九龙径铀矿预查项目组进行联合攻关，在55号勘探线及附近剖面开展了氡气测量和钻孔岩心210 Po测量。生产中科研效果显著，ZK55-1号孔内的岩心210 Po测量发现沿断裂带有较好的异常显示。而氡气测量也显示在新发现的断裂处有较好的高值异常。同时，对构造岩所做的微量元素分析也发现一些热液铀矿床中常见的前缘指示元素较为富集。各种研究成果均指示55号勘探线深部应有新的铀矿化体存在，有效地指导了该地段的找矿突破。3.2.4　大量的钻探工作量是保障在3年时间里，投入了24015m钻探工作量。通过钻探查证，在九龙径铀矿床新发现较多的成矿断裂，并对矿体进行了大致查明。没有大量的钻探投入，许多地质认识将得不到验证。大量的钻探直接导致了九龙径铀矿床取得决定性的突破。4　开发利用现状九龙径铀矿床目前正处于预查阶段，还未进行室内试验、现场条件试验、扩大试验以及工业开发，暂无相关数据。5　结束语经过3年的铀矿预查工作，九龙径铀矿床已取得了较好的找矿成果，通过大量的钻探工作量，使九龙径铀矿床初具中型以上规模，而目前铀矿勘查工作仅局限于中山地段和九龙径地段，矿床内还存在较多的找矿远景区，如九龙径地段北部，目前仍未进行揭露，还有希望进一步扩大规模，发展成大型以上铀矿床。同时，该矿床的突破也使得“三九”地区的铀矿找矿工作焕发出新的活力，其矿床外围有望进一步发现新的矿点（矿床）。参考文献[1]中国核工业地质局．中南铀矿地质志[R]. 2005.[2]中南地质勘查局三〇六大队．湖南省汝城县九龙径铀矿点普查评价报告[R]. 1993.[3]核工业二三〇研究所．南岭成矿带湘桂段富铀矿靶区寻找[R]. 1998.[4]核工业二三〇研究所．南岭带湘南桂北段花岗岩型富大铀矿成矿环境研究[R].2005.[5]核工业二三〇研究所．中南地区铀资源勘查部署规划研究[R]. 2004.[6]核工业二三〇研究所．湖南省汝城县秀才洞地区铀资源潜力评价报告[R].2010.[7]中南地质勘查局三〇六大队．汝城县大坪乡九龙径矿点铀矿化特征及远景评价[R]. 1993.[8]张振华，李顺初，翦勋平．鹿井铀矿田空间定位条件分析[J]．铀矿地质，1999,15（6）:338-342.[9]刘翔，肖建军，杨崇秋，等．遂川走滑断裂带特征及其对丰洲盆地铀成矿的控制作用[J]．铀矿地质，1998,14（5）:142-149.[10]李先福，李建威，傅昭仁．湘赣边鹿井矿田与走滑断层有关的铀矿化作用[J]．地球科学，1999,24（4）:476-479.[11]余达淦．华南中生代花岗岩型火山岩型外接触带型铀矿找矿思路（Ⅰ、Ⅱ）[J]．铀矿地质，2001,17（5）:257-261.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]欧阳平宁，男，1981年生，研究生学历，工程师。2004年6月毕业于中南大学地学院地质工程专业，毕业后在核工业二三〇研究所从事铀矿地质生产及科研工作。主持和参加的项目获部级科技二等奖1项、三等奖1项、优秀地质报告奖1项。

苗爱生　彭云彪　胡立飞　王贵（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　014010）[摘要]纳岭沟砂岩型铀矿床是鄂尔多斯盆地皂火壕特大型砂岩铀矿床发现之后落实的第二个大型砂岩型铀矿床。矿床赋矿层位为中侏罗统直罗组下段，同样受古层间氧化带控制，但古氧化带垂向控矿作用更为明显，矿床特征、矿体特征、成矿规律及控矿因素与皂火壕铀矿床相类似。[关键词]纳岭沟；大型；古层间氧化带；地浸砂岩型铀矿床纳岭沟铀矿床位于内蒙古鄂尔多斯市北西约89km处，行政上隶属于内蒙古达拉特旗中和西镇管辖，矿区内国道、公路及便道横纵交错，交通便利。本区为丘陵区地貌，地形切割强烈。1　发现和勘查过程纳岭沟铀矿床是核工业二〇八大队在2000年对鄂尔多斯盆地北部编图预测研究的基础上[1]，以当时预测的层间氧化带前锋线为依据，以皂火壕铀矿床“古层间氧化带”成矿模式为指导，经过铀资源调查和区域评价工作发现的，经过预查、普查和详查等工作，现已落实为大型可地浸砂岩型铀矿床。1.1　调查评价2001～2005年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《鄂尔多斯盆地北部地浸砂岩型铀资源调查评价》项目。选择位于区域层间氧化带前锋线的呼斯梁地区为靶区，以寻找第二个“皂火壕式”层间氧化带砂岩型铀矿床为目标，开展了铀资源调查评价工作。重新收集了部分煤田及水文地质等钻孔资料，进行了进一步的编图预测研究，进一步圈定了呼斯梁地区直罗组下段层间氧带前锋线。为了验证直罗组下段层间氧化带前锋线的含矿性，投入钻探工作量3500m（含中国地质调查局投入2000m），施工钻孔11个，发现两个工业矿孔，初步圈定了直罗组下段下亚段控制铀矿化的灰色砂岩“残留体”。1.2　区域评价2006～2008年，在上述调查评价工作的基础上，为了快速评价呼斯梁地区铀资源潜力，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古鄂尔多斯市伊和乌素—呼斯梁地区1∶25万铀资源区域评价》项目，以“区域展开、适当追索”的总体技术思路，对呼斯梁地区铀成矿环境进行了总体评价，对中侏罗统直罗组下段下亚段灰色砂岩“残留体”的分布规律及其与铀矿化的空间产出位置进行控制与解剖，完成钻探工作量40500m，施工钻孔129个，新发现工业铀矿孔13个，落实了纳岭沟中型砂岩铀矿产地[2]。1.3　预查2009～2011年，核工业二〇八大队承担了《内蒙古鄂尔多斯市呼斯梁地区铀矿预查》项目。以“总体控制，局部解剖，分段预查，落实资源”的总体技术思路对呼斯梁地区开展了铀矿预查工作，对呼斯梁地区铀成矿环境进行总体评价，对灰色残留体东部边缘控矿性与矿体连续性进行解剖，以纳岭沟矿产地为重点勘查区，探索矿体沿走向与倾向的连续性，落实铀资源规模。在纳岭沟矿产地完成钻探工作量39500 m，施工钻孔85个，累计发现工业铀矿孔33个，纳岭沟展现出具有大型地浸砂岩型铀矿的前景[3]。1.4　普查2012年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床普查》项目，采用“矿带总体控制，分段普查，局部加密，提交实验段”的总体技术思路对纳岭沟铀矿床开展普查工作，在对矿床进行总体控制和分段普查的同时，系统总结研究矿体的产出特征、分布规律、控制因素，指导区域找矿，对主矿体的局部进行加密控制，基本查明其规模、形态、产出特征等，为开展现场地浸条件试验作准备。完成钻探工作量35000 m，新发现工业铀矿孔69个，按地浸砂岩型一般工业指标估算铀资源量达大型矿床规模[4] 。1.5　详查2013年，核工业二〇八大队地质勘查承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床详查》项目，采用“矿带总体控制，主矿体部分详查、分段普查”的总体技术路线对纳岭沟铀矿床N21—N88号勘探线开展详查地质工作，在对纳岭沟铀矿床矿带进行总体控制和主矿体部分详查的同时，进一步总结矿体的产出特征、局部隔水层的分布规律，研究铀成矿的控制因素，指导外围找矿。完成钻探工作量40000 m，新发现工业铀矿孔57个，矿床达到了大型规模，并对铀矿资源开发利用前景进行了预可行性研究[5]。2　矿床基本特征2.1　构造特征鄂尔多斯盆地是一个大型的克拉通盆地，总体以垂直升降运动为主要的构造运动形式[6]。纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地北东部三级构造单元伊盟隆起的中部偏北区域（见本书《内蒙古皂火壕特大型铀矿床》一文图1），地表断裂构造极不发育，但在岩心编录中可见到较多的构造擦痕。2.2　地层特征纳岭沟铀矿床揭露地层与皂火壕铀矿床基本相同[7]，亦可分为上亚段（J2z1-2）与下亚段（J2z1-1）（图1），赋矿层位仍为中侏罗统直罗组下段下亚段。与皂火壕铀矿床不同之处在于虽按照“旋回对比、分级控制、等厚原则”的小层对比原则进行了划分，但上、下亚段之间没有稳定的隔水层，属同一个含矿砂体，厚度大，但在矿体上下存在局部隔水层（图2）。岩性主要由绿色、灰色中粒、粗粒砂岩构成，夹泥岩、粉砂岩薄层，结构疏松。矿床位于河道砂体中心部位，整体呈北西－南东向展布，由河道砂体中心向两侧逐渐变薄，平均厚124.1m，最大厚度大于160m，厚度变化小，稳定性较好。图1 纳岭沟铀矿床地层综合柱状图图2 纳岭沟铀矿床N12号勘探线剖面图1—下白垩统；2—中侏罗统直罗组上段；3—中侏罗统直罗组下段上亚段；4—中侏罗统直罗组下段下亚段；5—古氧化带；6—还原带；7—泥粉质局部隔水层；8—钙质局部隔水层；9—工业铀矿体/铀矿化体；10—泥岩层/砾石层；11—钻孔及埋深；12—古层间氧化带前锋线；13—地层及岩性界线；14—地层缩略符号另外，直罗组下段下亚段可进一步划分为两段：下部以砾质辫状河道沉积的砾岩、砂质砾岩为主，目前已在该层位中发现工业铀矿化；上部以砂质辫状河道沉积的绿色、灰色砂岩为主，在纳岭沟铀矿床分布广泛，呈泛连通状，是铀矿化的主要赋存层位，砂岩粒度较粗，多含细砾，灰色砂岩中多见炭屑、煤屑和黄铁矿。直罗组下段上亚段以绿色、浅绿色和暗绿色砂岩为主，个别钻孔中下部可见到灰色砂岩，在矿床南部已在该层位发现工业铀矿化，砂岩中常见泥质夹层，在矿床范围内上亚段与下亚段沉积环境基本相同[3,5]，均为辫状河沉积环境。2.3　水文地质特征纳岭沟铀矿床含矿含水层在矿区内稳定分布，埋深大，赋存的地下水为承压水，地下水位埋深109.45～153.41 m，承压水头为169.55～252.46m，含矿含水层水位标高及承压水头具有从北向南逐渐增大的特征[5]。从水文地质孔抽水试验成果看，含矿含水层富水性变化不大，单井涌水量为83.64 （水位降深9.32m）～123.18m3/d（水位降深15.87m），单位涌水量为0.092～0.1032L/s· m，含矿含水层渗透系数为0.55～0.63m/d，导水系数为17.34～72.55m/d。综上所述，含矿含水层的富水性及渗透性较好，单孔涌水量较大，对地浸开采较有利[5]。2.4　古层间氧化带发育特征纳岭沟铀矿床古层间氧化带的发育特征与皂火壕铀矿床类似，不同之处在于纳岭沟铀矿床过渡带规模大，氧化前锋的垂向控矿作用明显，纵向上控矿作用不明显（图2,图3）。平面上，完全氧化带发育于矿床北部（图3），发育距离在10.0～18.0km之间，总体呈近东西向带状展布，在矿床北东部呈舌状向南东凸出；氧化－还原过渡带发育规模较大，整体呈北东－南西向展布，沿地下水运移方向发育距离在7.0～25.0km之间，铀矿体均产于氧化－还原过渡带内，古层间氧化带前锋线亦呈北东－南西向展布；还原带位于矿床南东部，发育规模较小，矿床内延伸距离约15km。图3 纳岭沟铀矿床直罗组下段下亚段岩石地球化学环境及矿体展布示意图1—氧化带；2—氧化－还原过渡带；3—还原带；4—氧化带与过渡带分界线；5—古层间氧化带前锋线；6—勘探线及编号；7—工业铀矿孔；8—铀矿化孔；9—铀异常孔；10—无铀矿孔；11—工业铀矿体垂向上，绿色古氧化砂岩一般为单层产出（图2），砂体整体呈“上绿下灰”的特征，纳岭沟铀矿床古氧化砂体厚度为0～101.50m，由北西向南东逐渐变薄直至尖灭；古氧化砂体底界埋深为283.20～627.00m，由北东向南西埋深逐渐加大；古氧化砂体底界标高为827.50～1144.00m，由北东向南西方向逐渐变低，与地层产状基本一致，可能与东部抬升有关，但变化较小。2.5　矿体特征平面上，纳岭沟铀矿床矿体整体呈北东－南西向带状展布（图3），局部呈透镜状，主矿体长约5500m，宽200～1700m，面积约5.0km2，连续性较好，规模较大，形态复杂，矿体边部连续性稍差，形成“天窗”。主矿体平均厚度为3.58m（表1），变化较大，在平面上厚度变化无规律性，多为突变；平均品位为0.0771%，相对高品位区分布在N7—N28线中部和北部，呈近东西向带状展布，其他部位也有零星分布；平均平米铀量为6.11kg/m2，高值区亦无明显规律，呈点状分布。表1 纳岭沟铀矿床矿体矿化特征统计剖面上，主矿体、矿化体呈板状、似层状，产于远离顶、底板的绿色砂岩和灰色砂岩过渡部位的灰色砂岩中（图2）。主矿体顶板埋深为314.05～464.05m，底板埋深为321.25～464.95m（表2），埋深较大，除局部受地形影响外，整体由北东向南西底板埋深逐渐增大，变化具规律性且稳定。主矿体顶板标高为1034.92～1111.07m，底板标高为1034.02～1102.45m，顶、底板标高变化不大，产状平缓，整体由北东向南西缓倾斜。表2 纳岭沟铀矿床矿体埋深及标高统计2.6　矿石特征纳岭沟铀矿床矿石为砂岩类矿石，主要为疏松、较疏松的浅灰色、灰色长石砂岩和长石石英砂岩。以中粒、粗粒砂岩为主，矿石中碎屑含量高，占全岩总量的90%以上，碎屑成分以石英为主，其次为长石；黏土矿物主要以杂基形式存在，平均含量为10.3%。黏土矿物成分以蒙皂石、高岭石为主，伊利石和绿泥石次之。纳岭沟铀矿床铀的存在形式为两种：吸附态和铀矿物，以吸附铀为主，在电子显微镜下含矿碎屑岩中的黏土矿物普遍含铀。铀矿物主要为铀石、沥青铀矿（图4，图5）。图4 石英（Q）、绿泥石（Chl）、黄铁矿（Py）共生的沥青铀矿（Pit）图5 TiO2颗粒，铀石（Coff）包裹的灰色内核为钛铁矿（Ilm）3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）纳岭沟铀矿床是在鄂尔多斯盆地北部发现皂火壕特大型砂岩铀矿床之后，落实的又一个大型可地浸砂岩型铀矿床，是我国在沉积盆地中铀矿找矿的又一个重大突破。按地浸砂岩型铀矿一般工业指标估算，矿床达到了大型规模，矿体产出较集中，其中主矿体近万吨[5]。2）从2012年6月开始，中核集团地矿事业部部署核工业北京化冶研究院等单位开展地浸试验，选择较为经济的CO2+O2的浸出工艺，开展了纳岭沟铀矿床地浸开采现场条件试验，到2013年3月，浸出液铀浓度达到了74mg/L以上，平均42mg/L。2014年完成地浸开采的现场条件扩大试验，试验结果表明，纳岭沟铀矿床基本具备矿砂建设条件，CO2+O2浸出工艺试验取得圆满成功。3）大致查明了矿床水文地质特征。含矿含水层稳定顶板为同组洪泛沉积的泥岩，平均厚20.4m；含矿含水层平均厚124.1 m，厚度大，对地浸开采不利，但矿体上部与下部存在局部隔水层，具一定规模，连续性较差。矿体上部局部隔水层以泥岩为主，下部局部隔水层以钙质砂岩为主。4）基本查明了矿床古层间氧化带发育特征。古层间氧化带总体呈近南北向、北东－南西向展布，发育规模较大，古氧化距离为20～40km（不含剥蚀区），最大埋深达730m，一般在200～500m之间。古层间氧化带前锋线呈近东西向展布于矿床南部。5）基本查明了矿体的空间展布形态、规模、厚度、品位及变化特征。主矿体形态简单，平面上呈北东－南西向带状展布，长约5500m，宽200～1700m，矿体相对稳定，连续性较好，平均厚度为3.58m，平均品位为0.0771%，平均平米铀量为6.11kg/m2；剖面上产于古层间氧化带下部，呈板状、似层状，产状平缓。6）基本查明了矿石类型、物质组分、化学成分、铀存在形式等。矿石以中粒、中粗粒、粗粒砂岩为主，少见钙质砂岩矿石，偶见泥岩矿石。矿石工业类型以特征矿物含量低的含铀碎屑岩矿石为主；矿石矿物成分基本保持了围岩的主要成分；铀以吸附态为主，铀矿物以铀石为主，见少量的晶质铀矿、沥青铀矿、铀钍石、方钍石及次生铀矿物，多呈分散吸附态分布于泥质、有机质及黄铁矿周边。3.2　主要创新点1）进一步完善了鄂尔多斯盆地北东部铀成矿模式。纳岭沟铀矿床铀成矿作用与皂火壕矿床基本相同，但又具有其特殊性。首先，纳岭沟铀矿床处于伊盟隆起北部，河套断陷形成之后含矿砂体未出露地表，无含氧水的补给，不具备皂火壕铀矿床后期二次氧化作用铀的再富集阶段。其次，矿床南部存在泊江海子断裂，该断裂形成于加里东期，燕山末期终止活动，为一多期继承性活动断裂。纳岭沟铀矿床的成矿时期为晚白垩世—始新世中期（测得成矿年龄为（84±1）Ma、（61.7±1.8）Ma、（56.0±5.2）Ma、（38.1±3.9）Ma，核工业北京地质研究院）。因此，该断裂既是下部还原气体上升的通道，也是盆地北缘地下水的局部排泄源，在盆地北部形成完整的地下水补－径－排系统，对层间氧化带发育及铀成矿具控制作用。第三，据纳岭沟铀矿床3个水文孔水质分析结果，在抽水过程中目的层地下水pH 值在7.00～7.60之间，平均为7.37，呈中性—弱碱性；对矿层定深取样进行水质分析，地下水中pH 值在8.90～13.30之间，平均值为10.15，呈碱性，据此推测纳岭沟铀矿床含矿含水层地下水垂向上自上而下具酸性—中性—碱性的分带性。下部层位上升的还原性气体与蚀变云母析出的Fe3＋在云母解理间形成球状黄铁矿，同时，在碱性环境下，部分石英熔融，在黄铁矿边缘形成铀矿物，即铀石。其分布直接受蚀变黄铁矿、黑云母控制。因此，纳岭沟铀矿床的铀成矿作用可分为预富集阶段、古层间氧化作用的酸性成矿阶段、古层间氧化带碱性成矿阶段、后期还原改造保矿阶段。2）建立了含矿目的层直罗组等时地层格架，重建了沉积体系域。矿床内直罗组下段下亚段以辫状河沉积为主，向下游依次过渡为辫状河分流河道及曲流河沉积。下亚段为低位体系域发育的辫状河沉积，早期沉积一套砂质砾岩，中晚期为一套多旋回叠加的厚大砂体。直罗组下段上亚段在矿床内为辫状河—辫状河三角洲沉积，与盆地北东部存在较大差异[7]。4　开发利用状况纳岭沟铀矿床（N21—N88线）地浸开采的预可行性研究已基本完成，采用“二氧化碳加氧气”的浸出工艺已获得成功，2014年已经基本具备大型铀矿山的建设条件。5　结束语由于纳岭沟铀矿床直罗组下段砂体厚度大，而砂体中存在厚度较薄的泥岩隔挡层，对地浸工艺试验起到了关键性的作用，因此，加大对泥岩薄层分布规律、连续性等的研究，划分矿床铀资源分布状况，有助于合理规划开采单元。纳岭沟铀矿床资源储量已达到大型铀矿床规模，且矿体的连续性较好，但在矿体边部和矿床外围控制程度较低，尤其在主矿体南部、北部砂砾岩中已发现多个工业铀矿孔，对矿体的展布规模还未控制，矿体还未封边，具有向多个方向延伸的可能。因此，随着勘查工作的继续及对矿体控制程度的提高，纳岭沟铀矿床有望发展为特大型可地浸砂岩型铀矿床，铀资源潜力巨大。参考文献[1]陈安平，彭云彪，等．内蒙古东胜地区砂岩型铀矿预测评价与成矿特征研究[R]．核工业二〇八大队，2004:126-157.[2]陈安平，彭云彪，等．内蒙古东胜地区1∶25万铀矿资源区域评价报告[R]．核工业二〇八大队，2005:57-72.[3]苗爱生，李西得，等．内蒙古鄂尔多斯市呼斯梁地区铀矿预查总结报告[R]．核工业二〇八大队，2012:68-84.[4]苗爱生，王佩华，等．内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床（N88—N105号线）普查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2012:66-80.[5]苗爱生，王佩华，等．内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床（N21—N88号线）详查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2013:46-10.[6]张柯，等．鄂尔多斯盆地北部新构造运动及其与砂岩型铀矿化关系[C].2005:89-102.[7]李思田，等．鄂尔多斯盆地东北部层序地层及沉积体系分析[R]. 1992:34-57.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]苗爱生，男，1967年生，博士，研究员级高级工程师。1993年参加工作，长期从事铀矿地质勘查，现任核工业二〇八大队地勘二处处长。承担的重大项目曾获国家科学技术进步二等奖，国防科学技术进步一等奖、二等奖，中国核工业集团公司铀矿找矿一等奖、二等奖，2007年度“全国十大地质找矿成果”，2013年度“全国十大地质找矿成果”。第十届中国青年科技奖和第十届中国青年地质科技奖金锤奖获得者。

张占峰　王果　蒋宏　任满船　文战久　康勇　李彦龙（核工业二一六大队，新疆　乌鲁木齐　830011）[摘要]蒙其古尔铀矿床是“十一五”期间伊犁盆地南缘铀矿找矿勘查的重要成果，矿床的发现和勘查经历了预测评价、钻探查证、成矿规律深化和再认识、矿体控制和资源量扩大等阶段，是成矿理论完善和找矿勘查实践相互促进、共同深化的典型范例。一系列的勘查和科研工作仍在进行中，控制和预测资源量有望达到超大型规模。该矿床资源储量规模大，具备较好的地浸开采条件，“十二五”期间已经列为大型地浸铀矿山的重点建设项目。[关键词]蒙其古尔；特大型铀矿床；铀矿勘查；地浸蒙其古尔特大型铀矿床位于新疆察布查尔县境内，是继库捷尔太、扎吉斯坦和乌库尔其铀矿床后在伊犁盆地南缘落实的第四个可地浸砂岩型铀矿床。1　发现和勘查过程蒙其古尔铀矿床最早发现于20世纪50年代中后期，60年代至90年代勘查停滞。2000年至2013年，核工业二一六大队在蒙其古尔地区开展了系统的铀矿找矿勘查，先后有大调查和地勘费项目在蒙其古尔地区发现工业铀矿化；随后以“攻深追控、多层同步、分段勘查”的总体工作思路开展了普查和详查工作，目前矿床已达到特大型规模。1.1　煤岩型铀矿勘查20世纪50年代中后期至60年代中期，原二机部519大队在伊犁盆地南缘开展了1∶2000爱曼详测，首次发现了蒙其古尔地区煤岩型铀矿化，1963年完成矿床（510矿床）详勘工作，累计投入钻探工作量88079m，同时开展了伽马测井、地球物理测井、槽探、岩矿心放射性编录及抽水试验。大部分钻孔分布于矿区南部控盆F1断裂的两侧且只揭露到第八煤层底板，仅少数钻孔揭穿了西山窑组。在煤岩型铀矿勘查过程中，于1958年在西山窑组下段发现了砂岩型铀矿化信息，但未进一步工作。1964年，提交了最终储量报告，煤岩型铀资源量达到大型规模。1.2　砂岩型铀矿勘查1.2.1　成矿预测与钻探查证20世纪80年代末期，伊犁盆地作为寻找北方中新生代盆地中大型可地浸砂岩型铀矿床的突破口，开展了大量的“产学研”相结合的铀矿勘查工作，对蒙其古尔地区砂岩型铀矿成矿地质条件和成矿远景做了分析和研究。原519大队已在蒙其古尔地区西山窑组下段砂体中发现的砂岩型铀矿化信息，对该地区的后期地浸砂岩型铀矿找矿工作起到了很重要的作用。2000～2002年，以伊犁盆地中西段远景调查（国土资源大调查项目）为支撑，核工业二一六大队在蒙其古尔地区开展了砂岩型铀矿找矿勘查，其中ZK A5612、ZKA560和ZK202在蒙其古尔地区揭露到三工河组（J1s）及西山窑组下段（J2x1）工业铀矿化。与此同时，扎吉斯坦铀矿床第Ⅴ旋回16～7号线勘探项目在蒙其古尔地区布置了3个钻孔，其中ZK4101、ZK2701孔发现了西山窑组上段（J2x3）工业铀矿化，初步揭示了蒙其古尔特大型铀矿床多层位产出的特点[1,2]。1.2.2　矿床勘查和成矿理论深化2003～2004年，核工业二一六大队承担中国核工业地质局下达的项目，在伊犁盆地南缘中西段开展铀矿预查工作，对蒙其古尔地区三工河组（J1s）和西山窑组（J2x）铀矿化进行了系统探索，初步推测出3条工业铀矿带，估算铀资源量达到小型规模。2005～2007年，中国核工业地质局在蒙其古尔矿床P0～P55线部署普查工作。按照“探索、扩大和控制”的原则，以137°勘探线方向、400m×（400～200）m的基本间距部署工程。开设7条勘探线，投入钻探工作量30950m，施工钻孔51个，开展了地浸水文地质条件评价和矿体放射性平衡破坏规律研究，估算资源量接近大型铀矿床规模[3]。2008～2012年，按照“控制和落实”的原则，分别在PO～P31线和P35～P55线两个地段开展详查，以137°勘探线方向、200m×（200～100）m的基本工程间距布置钻孔204个，累计投入钻探工作量133763m，进一步查明了矿床地浸条件和矿体放射性特征，累计控制资源量接近特大型铀矿床规模[4,5] 。2011年以来，以核工业天山铀业公司为投资主体，在P0～P55线间分区块陆续开展了勘探，已累计投入钻探工作量59870m，施工钻孔126个。P0～P55线详查结束后，控制矿体数增加到6个，资源量较普查增长一倍。成果的取得得益于对蒙其古尔矿床地质特征和成矿规律的深入研究，尤其是认识到层间地下水侧向氧化作用形成“双矿带”和“溢流”作用形成三工河组上段工业铀矿体的成矿规律，指导了矿床的快速扩大。同时，P0～P55线详查研究成果和认识应用到P0线以西普查和P55线以东探索工作中也取得较好的效果。1.2.3　深部勘查和外围扩大2006～2007年，伊犁盆地巩留凹陷铀资源评价项目率先在蒙其古尔矿床P55线以东的郎卡地区开展钻探查证工作，在800m深度揭露到三工河组工业铀矿化，通过分析认为揭露的铀矿体极有可能是蒙其古尔矿床铀矿体向东的延续，紧紧抓住“深部富矿、多层成矿、变形构造”等关键因素，工业铀矿带长度由此扩大到2.8km[6]。以此为依据，2008年在郎卡地区实施了铼矿预查（新疆维吾尔自治区资源补偿费地质勘查项目），投入钻探工作量2141m，新增了部分铀资源量[7]。2009～2012年，以勘查项目为支撑，核工业二一六大队在蒙其古尔矿床P0～P55线外围陆续投入钻探工作量5300余米，资源量进一步得到落实和扩大。2013年，在蒙其古尔矿床P0线以西开展铀矿普查，以137°勘探线方向、400m×200m的基本工程间距部署13条勘探线，投入钻探工作量15280m，施工钻孔37个，估算资源量（333+3341）达小型铀矿床规模，证实PO线以西铀矿体与P0～P55线铀矿体是连续产出的。与此同时，以伊犁盆地苏东布拉克地区铀矿预查项目为支撑，以郎卡地区找矿成果为依据，继续向东探索铀成矿条件和潜力，陆续施工了L2004、L2014和L4014，发现西山窑组下段工业铀矿化，矿带规模再次由郎卡地区东扩2km。2　矿床基本特征2.1　地层中新生代盖层不整合覆盖于石炭系或二叠系中酸性火山岩、火山碎屑岩之上，缺失三叠系和上侏罗统。自下而上依次由中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）陆相含煤碎屑岩沉积、中侏罗统头屯河组（J2t）河流相沉积、白垩系（K）和古近系（E）红色碎屑岩建造和第四系（Q）冲洪积物组成，铀矿化赋存于潮湿气候条件下形成的中下侏罗统水西沟群含煤碎屑沉积建造中，其中主含矿层位为三工河组和西山窑组，具有泥—砂—泥（煤）互层沉积特征。以沉积韵律特征为依据，将水西沟群自下而上划分为第Ⅰ—Ⅶ沉积旋回（图1）。三工河组（J1s）：对应于水西沟群V1亚旋回— 亚旋回，主体为扇三角洲平原—冲积扇、辫状河沉积体系。垂向上由两个正韵律层组成，正韵律层自下而上由含砾粗砂岩、中细砂岩向粉砂岩、泥岩过渡。根据其发育特点，将三工河组分为上、下两段，上段（J1s2）厚9～25m，下段（J1s1）厚6.8～21.6m，局部地段两者合为一体。总体上砂体广泛发育，连通性较好。西山窑组（J2x）：对应于水西沟群 亚旋回—Ⅶ旋回，根据其沉积特点，分为上、中、下3段。下段（J2x1）厚50～75m，由下粗上细的两个正韵律沉积组合构成，主体为扇三角洲平原沉积体系，砂体多数地段由2～3个主砂体组成，总体发育且连续性好；中段（J2x2）厚12.60～56.60m，主体为冲积扇—辫状河沉积，层间砂体总体不发育；上段（J2x3）厚20.60～116.00m，为辫状河三角洲平原沉积体系，发育两层主砂体，砂体稳定性相对较差，仅在下层砂体中发现工业铀矿化。2.2　构造蒙其古尔矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带东段构造相对活动区内，属于次级构造单元扎吉斯坦向斜东南翼的组成部分，该向斜整体上呈东、西、南三面翘起，向北东方向敞开的屉状向斜构造形态，向斜的轴部位于扎吉斯坦河河谷地段，倾向45°～48°，倾角6°～8°（图2）。鉴于地层、构造和水文地质特征的差异，以F3断裂为界，将扎吉斯坦向斜划分为东西两个构造单元。西构造单元产出扎吉斯坦矿床，东构造单元产出蒙其古尔矿床。其中东构造单元盆缘中生代地层与古生代地层多呈断层接触，含矿建造埋深大于西构造单元。矿床总体上夹持于F3断裂和控盆F1断裂之间，矿区范围内，中生代地层呈向北东倾的单斜产出，产状相对平缓，倾角3°～9°，平均为6°。受盆缘逆冲作用，矿区东南边缘中生代地层翘起，直立甚至倒转，局部古生代地层逆冲于中生代地层之上。图1 蒙其古尔地区地层综合柱状图图2 蒙其古尔地区地质简图1—古近系；2—白垩系；3—侏罗系；4—石炭系－二叠系；5—煤岩；6—烧结岩；7—泥岩；8—砂岩；9—地质界线；10—断裂及编号；11—推测断层；12—水系；13—补给区地表水流向；14—径流区地下水流向2.3　水文地质特征（1）地下水补径排体系中下侏罗统水西沟群碎屑岩类孔隙裂隙水构成矿床的主要成矿地下水。由南部蚀源区补水、矿区径流、盆内排泄构成完整的地下水补径排体系，具体的排泄区或局部排泄源位置尚未能完全查清。矿床地下水主要来源于西南部扎吉斯坦河上游的入渗水，补给区侏罗系露头面积752000m2，补给海拔1320～1450m。河水流量在补给区平均损失68976m3/d，属于开启型水动力窗口。F1断裂在P0～P47线间构造破碎形成水动力窗，水西沟群出露地表面积360000m2，补给海拔1322～1552m，蒙其古尔沟等河水入渗量约289m3/d。矿区内地下水径流范围位于F1和F3两条阻水断裂之间，主要流向为47°，侏罗纪地层呈3°～9°向北东方向缓倾，水力坡度为0.02～0.20，地下水流速为0.01～0.11m/d，导水系数0.47～42.78m2/d，水位埋深一般在－50.28～110.26m之间。（2）水文地球化学特征从盆地南缘补给区到盆地内部，入渗补给水中的H CO3参与络合离子 和 的形成过程，沿层间氧化带发育方向地下水水质类型逐渐转变为SO4· HCO3、SO4·HCO3·Cl和SO4·Cl型（图3）；矿化度逐渐增高，溶解氧降低，Eh急剧下降，还原性气体含量增高，地下水由弱碱性逐渐转变为弱酸性和中性（表1）。图3 蒙其古尔铀矿床P0～P55线地下水水化学1—断层；2—河流；3—泉及编号；4—水文孔及编号；5—水井及编号；6—地下水流向；7—水化学类型；8—水化学类型分界线表1 蒙其古尔铀矿床P0～P55线水文地球化学分带参数（3）地浸开采水文地质条件矿床补径排体系完整，含矿含水层厚度适中，各含矿含水层顶、底板隔水层厚3.57～18.22m，总体较为稳定。三工河组含水层J1s1 和J1s2 之间的隔水层在27～55线南段存在普遍缺失现象，缺失面积较大；主含矿含水层三工河组和西山窑组下段渗透系数分别为0.32～1.28m/d和0.21～0.68m/d，渗透性能较好；矿床内地下水水位埋深浅，为5.89～110.26m，承压水头高度为195.14～548.10m；矿体赋存地段地下水矿化度低，总体呈中性，氧化还原电位均大于0。矿床水文地质条件总体适于地浸开采[4～5]。2.4　层间氧化带及铀矿体蒙其古尔地区共发育4层规模较大的层间氧化带和砂岩型工业铀矿体，分别赋存于三工河组下段、三工河组上段、西山窑组下段和西山窑组上段砂体中。在复杂的地下水“双通道的补水”和“层间溢流”补径排体系作用下，矿床范围内各含矿含水层不仅发育一个层间氧化带和铀矿体，而且在平面上，各层间氧化带前锋线呈蛇曲状或港湾状展布，互有交叉和叠置，有的分为南、北两段，有的分为东、西两段。受层间氧化带发育形态控制，矿体形态各异，各层位矿体平面上互相叠置，空间关系较复杂。三工河组下段、三工河组上段和西山窑组下段均发育南、北两个矿带，西山窑组上段矿带分为东、西两个矿带（图4）。图4 蒙其古尔地区砂岩型铀矿综合成果1—第四系；2—二叠系乌郎组；3—烧结岩；4—煤层及编号；5—不整合界面；6—整合或侵入接触界线；7—河流；8—逆断层、性质不明断层、推测断层及平移断层；9—三工河组下段层间氧化带前锋线及铀矿带；10—三工河组上段层间氧化带前锋线及铀矿带；11—西山窑组下段层间氧化带前锋线及铀矿带；12—西山窑组上段层间氧化带前锋线及铀矿带；13—已预查、普查、详查、勘探区工业铀矿体平面上产出在层间氧化带前锋线前后50～800m范围内，一般在300m范围以内。三工河组下段铀矿体形态为卷形产出特征，工业铀矿体主要由卷头部分构成，多呈长头短翼形态产出，翼部矿体不太发育；三工河组上段北矿带在含矿流体溢流作用下形成了品位高、厚度大的富大矿体，同时，矿体形态复杂，剖面上总体呈环形的卷状产出；西山窑组下段工业矿体有少量短头长翼的卷状形态，大部分地段缺失卷头，翼部矿体的增多导致矿体面积增大；西山窑组上段发育大规模铀矿化而工业铀矿体少，矿体多为板状和透镜状，分布较零乱。层间氧化带和铀矿带总体长度大于10km，勘查程度不一，其中P0～P55线已完成详查工作，其他地段工作程度未及普查。PO～P55线范围内，工业矿体长700～2800m，宽25～680m；矿体走向总体为北东向，倾角4°～8°，平均为6°；矿体埋深288.45～666.55m，西浅东深。表现为中部平缓，西部和东部产状略陡的产出特征（表2）。表2 蒙其古尔铀矿床P0～P55线矿体产出特征统计垂直于层间地下水径流方向的剖面上，层间氧化带和铀矿体在F1、F2和F3断裂夹持区内呈叠瓦状排列，矿体垂向上产出位置距离层间氧化－还原界面在10m以内，大多数情况下不大于3m。层间含氧含铀水的侧向氧化－还原作用形成三工河组、西山窑组相反方向发育的两个卷形矿体或环形卷状矿体（图5）。工业矿体平均厚4.2m，平均品位0.0833%，平均平米铀量为7.04kg/m2，最大平米铀量可达82.59kg/m2。三工河组工业铀矿体平均品位大于0.1%，平均厚度大于4m，富大矿体的空间分布与层间氧化带前锋线趋于吻合，前锋线附近矿体品位高（＞0.2%）、厚度大（＞6m），向氧化带一侧逐渐降低，向原生岩石带一侧快速减小；西山窑组工业卷状铀矿体较少，部分矿体与层间氧化带前锋线的依存关系不很明显，富大矿体呈团块状分布，矿体品位、厚度由中心向四周逐渐降低（表3）。表3 蒙其古尔铀矿床P0～P55线工业铀矿体厚度、品位、平米铀量统计2.5　矿石物质成分及铀存在形式利用显微镜、扫描电镜、电子探针、化学分析等方法开展了矿石物质成分及铀存在形式研究。矿石自然类型为疏松砂岩型铀矿，是在低温条件下形成的，矿石在其矿物组成上与围岩无明显差别，均为硅酸盐矿物集合体。矿石中矿物以石英、岩屑和长石为主；含少量云母、黄铁矿及重矿物（磁铁矿、钛铁矿）。黏土矿物主要有高岭石、伊利石、伊蒙混层、蒙脱石及绿泥石。取自不同矿化层位的27个铀矿石样品中，有17个样品中铀以铀矿物、分散吸附和类质同象混入物形式3种形态产出；有10个样品中铀呈分散吸附和少量类质同象形式存在。图5 蒙其古尔—扎吉斯坦矿床纵剖面1—基底岩石；2—泥岩；3—煤层；4—氧化带前锋线；5—矿体；6—断裂及编号质同象混入物形式3种形态产出；有10个样品中铀呈分散吸附和少量类质同象形式存在。铀矿物主要产出于品位较高的矿石中，在大部分的贫矿石中也可发现铀矿物，但含量要小得多。绝大部分样品中的铀矿物主要为显微状沥青铀矿（含少量再生铀黑？），其次为水硅铀矿和钛铀矿。铀含量达2%的灰黑色含层状炭屑粗砂岩样品中，沥青铀矿呈葡萄状分布于蜂窝状炭屑胞腔内（图6～图9）[4～5]。图6 高品位矿石样品中富含炭块、炭屑和丝炭岩心图7 同一样品具蜂窝状胞腔结构，炭屑微区外貌光片，单偏光图8 炭屑胞腔充填大量球粒状沥青铀矿，扫描电镜明场像图9 单个胞腔中大量葡萄状沥青铀矿，扫描电镜明场像2.6　矿体放射性平衡特征P0～P55线间共施工物探参数孔14个，深入研究了矿体镭氡放射性平衡特征，计算修正值系数介于0.72～0.89之间，表明矿体总体偏铀。共采集铀镭放射性平衡系数样品1758件，统计结果表明，矿层铀镭平衡系数无显著差异，介于0.90～1.10之间，表明各矿层铀镭处于平衡状态[4～5]。2.7　成矿年龄取自不同赋矿层位、矿体不同部位（以卷头和接近卷头部位为主）的16个高品位矿石样品的沥青铀矿表观铀成矿年龄分布于0.25～153Ma之间，206Pb/238U表观年龄集中分布于4.1～11.5Ma之间，为蒙其古尔铀矿床的主成矿期。选择5个样品进行了铀系不平衡年龄测试，其中有3个样品的铀系不平衡年龄介于0.32～0.40Ma之间，对应的放射性活度比均明显处于放射性不平衡状态，表明沥青铀矿生成的时间较短，矿石年龄较小的样品占有一定的比例，矿床仍处于不断富集和成长阶段。加拿大Manitoba大学Fayek教授测试了蒙其古尔铀矿床3个矿石样品中铀矿物的铅化学年龄，并由此推算了铀矿物年龄，结果基本相同[4～5]。2.8　共、伴生矿产Se、Mo、Re元素的富集与层间氧化作用有关，与铀矿体在空间上拟合性较好。以组合取样方式对铀矿石及其围岩开展了伴生元素Se、Mo、Re、V、Ga、Ge含量测试。分析结果表明：Mo、V、Ga、Ge仅个别样品含量达到综合利用指标；Se含量变化较大，难以圈连矿体；Re元素达到综合利用指标，且具有一定的成矿规模，可在地浸开采铀的过程中综合开发利用。矿床范围内煤炭资源丰富，估算资源量较为可观。3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）蒙其古尔特大型铀矿床取得重大突破是中核集团建设“铀矿大基地”指导思想在伊犁盆地得以落实的体现。从2000年中国地质调查局大调查项目在蒙其古尔地区取得找矿突破开始，中央财政地勘费和中核集团相继投入超过20×104 m钻探工作量，随着蒙其古尔矿床的持续勘查，控制资源量不断增加，矿床资源/储量（333及以上类型）已达到特大型规模。2）分地段、分区块总体查明了蒙其古尔地区水文地质构造特征及地下水补径排机制，基本查明了矿床P0～P55线各含矿含水层的分布、结构、规模及埋深特征；通过水文地质孔抽水试验，查明了各含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水pH 值、Eh值、矿化度等水文地质参数及水文地球化学参数。3）重点在P0～P55线范围开展了详细的矿体放射性平衡破坏规律研究，确定了铀镭平衡系数和镭氡平衡系数，为资源量估算过程中γ测井解释结果的修正提供了可靠的依据。4）从矿体空间构形和变异性、矿石质量、水工环条件等方面，开展了大量地浸条件分析评价工作。认为矿体产状平缓，具有厚度大、平米铀量高的特性，为优良资源；矿石及围岩的物质成分适合地浸，矿石中的铀容易浸出；隔水层分布基本稳定，含矿含水层的承压性和渗透性高、水位埋深浅、涌水量较大，矿化度低，地浸条件好。3.2　主要创新点（1）探采一体化勘查开发工作方法的创新在伊犁盆地系统使用分阶段、分区块开展矿床勘查和外围探索相结合的探矿模式，地矿深度联合，开发及时跟进，探采一体化取得了良好的效果。2007年蒙其古尔矿床P0～P55线普查结束时，已开始着手安排P0～P55线外围勘查和矿山地浸试验事宜。目前已完成P0～P31线和P35～P55线详查，正在开展P0线以西普查和P55线以东评价及预查工作。地浸开采试验始于2009年并于当年取得较好的试验结果，2013年完成了矿山“一期”工程建设。随着P0～P55线详查、P0线以西普查和P55线以东评价及预查工作不断取得新成果，矿山“二期”和“三期”工程建设已列入日程安排。（2）勘查技术手段的创新在蒙其古尔铀矿床勘查过程中运用车载式井中电磁流量仪和车载式井中水位仪技术，降低了水文地质孔施工成本，简化了抽水试验工作程序，排除了人为干扰因素，取得了更为精确的批量水文地质参数，真实反演了地下水流场，建立了“双通道”和“溢流”成矿作用的地下水补径排机制，为蒙其古尔铀矿床成因研究和成矿模式建立提供了水文地质依据。（3）成矿理论的深化创新蒙其古尔铀矿床的发现不仅是铀矿找矿勘查成果的重大突破，其成矿模式也丰富了砂岩型铀矿成矿理论，为进一步在中新生代盆地构造活动区找矿提供了一个“动中找静”的典型实例。该矿床无论从成矿条件、矿体特征还是成矿模式上，均有别于伊犁盆地南缘其他矿床：蒙其古尔地区褶皱、断裂发育的构造产出特征成因于新构造运动以来多期次构造活动，较为强烈的构造运动为层间氧化作用提供势能的同时，控矿断裂产出部位及性质决定了地下水补径排、层间氧化带和铀矿化发育方式和空间位置。地下水的双补水通道和径流模式决定了铀的迁移路径和有利的沉淀富集部位，构成了以“双矿带”和“溢流”成矿为特征的“蒙其古尔式”成矿模式（图10）。（4）地浸开采工艺的创新蒙其古尔铀矿床P0～P31线详查时已注意到富大铀矿体形成于高反差的地球化学障附近，一系列的地球化学元素发生化学反应的同时形成了局部高钙含量的矿石。针对这一矿床地质特征，地浸试验最终采用CO2+O2浸出工艺，浸出效果较好。蒙其古尔矿床和层位矿体空间上呈叠瓦状排列，目前正在开展单孔多层注浸开采工艺试验，该方法能够大幅度降低地浸开采过程中钻探施工的成本。4　开发利用状况510地浸试验队于2009年6月成立，当年开始在蒙其古尔铀矿床P0线开展地浸条件试验。2010年4月，在条件试验取得良好浸出效果的基础上，进一步开展蒙其古尔矿床扩大试验项目研究工作。现场地浸试验采用CO2+O2浸出工艺。试验取得了采冶关键技术的突破，获得了成熟可靠的开采工艺。按照新疆铀矿冶大基地建设规划，蒙其古尔地浸采铀工程计划按3期进行建设，其中，“一期”工程于2011年启动，2014年试生产，2015年达产；“二期”工程于2014年启动，2016年试生产，2017年达产；“三期”工程于2017年启动，2019年试生产。图10 “蒙其古尔式”层间氧化带砂岩型铀矿成矿模式1—火山岩；2—层间砂体；3—泥质隔水层；4—整合及不整合地质界线；5—层间氧化带及铀矿体；6—地下水流向5　结束语蒙其古尔地区砂岩型铀矿找矿勘查实践过程充分体现了铀矿找矿工作的反复性和长期性。勘查成果的重大突破得益于对成矿规律认识的提高，尤其是详查阶段成矿模式的建立对资源量持续扩大至关重要。加强生产过程中的科研工作，完善成矿理论并指导勘查是成果扩大的有力保障。蒙其古尔矿床勘查过程中引入了浅层地震、音频大地电磁测深物探方法，解决了控矿构造、地下水动力场研究中的部分问题，为矿床成因分析提供了支撑。同时，蒙其古尔铀矿床地下水动力机制复杂，未能采用有效方法查明成矿流体补径排机制，尤其是三工河组上段“溢流”成矿模式缺乏数据的支持，只停留在理论推测阶段，需要在找矿技术和方法方面进一步加以创新。蒙其古尔矿床夹持于F1和F3两大断裂之间，只是蒙其古尔构造单元内铀矿带的一部分，该铀矿带西起乌库尔其，东至郎卡，矿带长度超过10km，现已探明的乌库尔其—扎吉斯坦—蒙其古尔3个地段，本质上是同属一个特大型铀矿床[1] 。构造单元内相同的构造、沉积特征和相似的水动力体系预示着该构造单元内蕴藏着很大的成矿潜力，有待进一步勘查和研究。参考文献[1]张金带．进入新世纪以来铀矿地质工作的探索与实践[M]．北京：中国原子能出版社，2013:1-28.[2]李彦龙，魏周政，等．新疆察布查尔县加格斯泰地区铀矿评价报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2002.[3]刘陶勇，李彦龙，等．新疆察布查尔县蒙其古尔地区P0～P55铀矿普查报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2008.[4]张占峰，蒋宏，等．新疆察布查尔县蒙其古尔铀矿床PO～P31线详查地质报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2009.[5]张占峰，蒋宏，等．新疆察布查尔县蒙其古尔铀矿床P35～P55线详查地质[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2007.[6]张占峰，司基宏，等．新疆伊犁盆地巩留凹陷1∶25万铀资源区域评价报告[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2007.[7]张占峰，周剑，等．新疆察布查尔县郎卡地区铼矿预查[R]．乌鲁木齐：核工业二一六大队，2008.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]张占峰，男，1970年出生，研究员级高级工程师。1991年毕业于华东地质学院地质系铀矿勘查专业，2010年毕业于成都理工大学核自院核技术与应用专业，获硕士学位。2012年以来任核工业二一六大队副总工程师、地质科技处处长。长期从事铀矿地质勘查及科研工作，2007年获国家科技进步一等奖，2009年获“全国十大找矿成果奖”、国防科技进步奖、中核集团公司找矿成果奖等。

中国铀业是中核集团公司的二级单位。中核集团是经国务院批准组建、中央直接管理的国有重要骨干企业，是国家核科技工业的主体、核能发展与核电建设的中坚、核技术应用的骨干，拥有完整的核科技工业体系，中国铀业有限公司是中核集团的专业化公司，直接管理运营30余家企事业单位以及海外公司，涵盖天然铀勘探、开发、科研、生产、储运等业务。

唐湘生1　邵飞1　邹茂卿1　胡茂梅1汪喻2　付湘1　毛玉锋1　金和海1（1．核工业二七〇研究所，江西　南昌　330200;2．中核抚州金安铀业有限公司，江西　抚州　344301）[摘要]横涧矿床位于相山铀矿田北部，自1964年开采以来，一直是中核抚州金安铀业有限公司的主产矿区之一，至2004年已面临资源枯竭的局面。前人在20世纪60年代分不同地段先后进行了系统勘查，分别提交了横涧（611）、石马山（612）和岗上英（613）3个地段的3个储量报告，矿床达大型规模。2004年实施了危机矿山接替资源勘查工作，利用新理论、新技术、新方法在矿床深部和近外围找矿，新增铀资源量达到中型规模，为矿山及时提供了可继续开发的接替资源。[关键词]深部找矿；新进展；横涧铀矿床；相山铀矿田1　发现和勘查过程1.1　矿床发现和落实阶段横涧铀矿床的地质找矿工作始于1957年。1957年8月核工业三〇九队第四普查队在航空伽马普查时发现903号航空异常，同年进行了地面普查、1∶2000伽马、爱曼详查及揭露，发现了4条矿化带；1958年2月核工业三〇九队十七队（1959年改为华东六〇八队一队，现江西省核工业地质局二六一大队）进入该区，开展了1∶2000地质填图、伽马、爱曼详查、槽（坑）探揭露等工作，圈定了勘查靶区，紧接着进行系统钻探揭露，先后共投入9.3×104 m钻探工作量，勘查垂幅基本在300m以内，工作程度达详查以上，分别于1963年7月、1965年6月和1967年3月提交了横涧（611）、石马山（612）和岗上英（613）3个地段的最终储量报告[1～3]，矿床达到大型规模，矿床铀平均品位从西部横涧地段向东至石马山地段逐渐增高，西部横涧地段铀平均品位为0.178%，岗上英地段为0.210%，石马山地段为0.355%。20世纪70年初期，在岗上英21线以东到71A 线区段进行了补充勘探。总体上横涧矿床勘查工作具有浅部控制程度较高、深部控制程度较低，矿化密集段勘探程度高、矿体之间以及矿床近外围勘探程度低的特点。如横涧地段投入约5×104 m钻探工作量，共施工钻孔300余个，平均孔深仅约170m。20世纪70年代中期以后直至21世纪初，该区除矿山在开采过程中因实际需要投入少量的坑内钻进行探矿以外，未投入钻探工作量进行深部及外围找矿工作，但在开采过程中资源量有较多增加。1.2　综合研究阶段1970～1972年由原核工业二六六队、二六一队、二六二队、七二一矿及北京第三研究所组成联合科研队，在1∶1万构造填图基础上，通过研究提出相山北部包括横涧矿床在内的控矿花岗质小岩体为次火山岩体，认为横涧—岗上英地区控矿的花岗斑岩体具有由西向东南深部侧伏的展布规律[4]。1978～1980年核工业北京第三研究所与二六一队联合对相山矿田地质特征与成矿规律进行了系统研究，提出相山盆地是火山塌陷盆地，铀矿化受火山构造和区域断裂构造联合控制，岗上英矿床南部北东东向展布的弧形火山塌陷构造两侧是相山北部有利成矿远景地段[5]。1989～1991年核工业二七〇研究所开展了“遥感地质在相山—东乡地区找矿中的应用”研究，认为横涧矿区是线形与环形构造交汇区，同时也是相山铀矿田控制富铀矿产出的区域线形构造带的北段，是铀矿化产出的有利部位[6]。1993～1997年核工业二七〇研究所与二六一队、二六六队在开展“相山火山岩型富大铀矿找矿模式及攻深方法技术研究”过程中，对相山矿田的富大铀矿成矿进行了预测，结果表明，工作区所在的横涧、岗上英、石马山地区及其南部孕育着3个大型成矿单元，预测资源量近万吨，除去已经探明的资源量外，尚有潜在铀资源量数千吨[7]。以往研究成果和认识为相山地区开展的新一轮找矿工作奠定了基础，为横涧矿床深部及外围找矿提供了理论依据。1.3　深部找矿新进展2003年中国核工业地质局组织核工业二七〇研究所对相山矿田包括横涧矿区在内的在产矿区深部及近外围进行了铀资源潜力预测研究，同时向国土资源部提出“江西省乐安县山南铀矿接替资源勘查”立项建议；2004年，核工业二七〇研究所和中核抚州金安铀业有限公司联合，向国土资源部提交立项申请书，同年10月通过立项论证，列为全国首批9个危机矿山接替资源勘查试点项目之一，项目勘查周期为2005～2008年[8]。该项目勘查找矿技术思路是，首先以前人资料和矿山开采资料为基础，开展“探采对比与矿体空间分布规律研究”，同时开展“综合物化探方法深部找矿有效性试验”专题研究。首先在不同地段确定主要控矿因素，厘定控矿要素特征，针对性地采用物化探方法测量，与已知深部的富铀地段进行对比，在矿区深部和外围进行了找矿预测，圈定找矿靶区和有利地段[9]，随后开展深部钻探和坑探揭露。项目采取矿山企业、地勘单位、高校和科研院所联合攻关形式，项目承担单位为中核抚州金安铀业有限公司，勘查单位为核工业二七〇研究所，完成钻探工作量27000m、坑探2000m。探矿工程的施工，在充分利用前人的勘查、研究成果及矿山开采资料基础上，通过对矿区内岩体展布形态、隐伏岩体上覆围岩、岩体内部及内外接触带的构造破碎蚀变岩带和含矿裂隙（带）等主要控矿地质因素的综合研究，优选了岗上英地段17线以东至71A线区段为重点进行深部钻探揭露，取得了较好的找矿效果。在岗上英17线以东区段的－43m以深，新发现了一条富铀矿带，带内新揭露83个矿体，其中有17个富矿体，在岗上英地段的21线－163m以深的深部揭露到产于花岗斑岩岩墙内的破碎蚀变带中厚度达13.60m、平均品位0.886%的富厚铀矿体。该矿带的矿体群主要富集在花岗斑岩体内部近东西向的破碎蚀变岩带以及岩体顶部内外接触带中，其中岗上英和石马山地段交汇部位受北东向断裂的影响，深部花岗斑岩走向由近东西向转为北东向，两组不同方向的控矿构造裂隙交汇部位岩石破碎并伴有强烈的矿化蚀变，矿体走向亦转为北东向（图1），多期次矿化蚀变的叠加，使得该部位矿体品位较富，规模相对较大。图1 岗上英—石马山地段矿体平面展布示意图1—矿体；2—勘探线及编号；3—721-3号矿井此次勘查共施工钻孔55个，发现工业矿孔29个、矿化孔17个，共揭露工业矿段137段、总视厚度为295m，其中，单矿段最大视厚度为16.20m（品位0.260%），最高品位为2.034%（视厚度0.8m）。新增资源量95%赋存在岗上英17线至71A线－43m以深的深部，47%为品位大于0.3%的富矿体，产在花岗斑岩中的资源量约为83%[9]。本次勘查新发现的矿体尽管大部分赋存于花岗斑岩中，前人及此次勘查均在花岗斑岩侵入体上方的火山岩岩性界面附近发现了较好的铀矿化。2007～2012年核工业二七〇研究所在矿床南侧外围荷上地段进行了勘查找矿工作[10,11]，以区域北东向断裂构造和花岗斑岩上方火山岩组间界面为主要勘查部位，落实了一条近北东向展布的荷上矿带，表明该部位具较大找矿潜力。2　矿床基本特征2.1　地质特征矿区内发育的地层主要有相山火山盆地基底震旦系变质岩以及组成盆地盖层以上侏罗统打鼓顶组流纹英安岩和鹅湖岭组碎斑熔岩为主的中酸性—酸性火山岩系。基底地层主要出露在西部横涧地段，呈推覆体形式直接出露地表，在矿床深部则呈隐伏状态（图2）。盖层地层总体走向为北东向或北东东向，向南东方向的盆地内部缓倾斜，倾角一般在20°～40°间。图2 横涧矿区地质略图1—上侏罗统鹅湖岭组上段碎斑熔岩；2—上侏罗统打鼓顶组上段流纹英安岩；3—上侏罗统打鼓顶组下段砂岩、砂砾岩；4—震旦系片岩；5—花岗斑岩；6—平移断层；7—推覆构造；8—地表出露矿体矿区内广泛发育有燕山晚期的次火山岩——花岗斑岩，其在矿区西部横涧地段直接出露地表，向西陡倾，在南部走向逐渐变为近东西向，总体向南倾，深部隐伏，倾角变缓，一直向东延伸至石马山地段，在岗上英与石马山交汇地段岩体走向变为北东向，花岗斑岩体总体呈∽形展布。隐伏花岗斑岩体主要侵入于打鼓顶组砂岩中或基底震旦系片岩中，其形态复杂，总体呈上宽下窄的蘑菇状、漏斗状岩墙、火焰状和囊状或舌状。区内横涧—岗上英地段发育呈弧形展布的逆掩断层；岗上英—石马山地段发育一组北东向断裂带，该断裂带为邹家山－石洞断裂北东延伸段；矿区还发育沿火山岩层间界面发育近东西向的火山塌陷构造。上述构造均为矿区的主控矿构造，控制了矿化的产出，矿体则赋存在主控构造旁侧的密集裂隙带中。2.2　矿体基本特征横涧矿床到目前为止发现有近千条矿体，总体上具有矿体数量多、规模小、形态复杂的特点，属典型的热液群脉型铀矿床。本次勘查发现的矿体，走向长度平均48m，大于100m的只有8个；矿体倾向长度平均58m，大于100m的只有9个；矿体平均厚度1.87m，单工程最大真厚度12.06m；矿体平均品位0.225%，最高品位1.589%，品位变化系数为145%。矿床西部横涧区段的铀矿体（群）主要富集在－3m以浅标高，而岗上英地段的铀矿体主要富集在－43～－243m深度范围内，具有从西部横涧向岗上英东部地段逐渐加深的规律，同时从西部横涧区段向东部岗上英、石马山地段矿体品位有变富的规律。西部横涧地段矿体群主要赋存在沿多组逆掩断层侵入的弧形花岗斑岩墙接触带附近（图3），主矿带位于横涧地段中部岩墙与粉砂岩的内外接触带，矿体沿走向分布与岩墙基本一致，倾向大部分相反，矿化幅度宽，连续性好，平均品位0.178%。图3 横涧矿床矿体与花岗斑岩体关系示意图1—流纹英安岩；2—砂岩、砂砾岩；3—片岩；4—推覆体；5—花岗斑岩；6—地质界线；7—矿体岗上英地段矿体主要产在花岗斑岩体顶部膨大部位、7字形拐弯部位等产状变异地段（图4）；流纹英安岩中的矿体往往产在岩体上方，与岩体走向一致。矿体平均品位为0.229%。石马山地段的铀矿体主要赋存于北东向石马山断裂附近的碎斑熔岩边缘相密集裂隙带中，其次为流纹英安岩中，其中10号矿体为主矿体，位于北东和北西走向的两组较大的含矿裂隙交汇部位，由多条矿脉组成，沿走向长43m，沿倾向延伸80m。该地段矿体平均品位0.355%。矿区内热液活动强烈，多期次蚀变发育且相互叠加。矿前期蚀变具面式蚀变特点，为自变质作用产物，主要有水云母化、绿泥石化、钠长石化等，各种岩性中均发育，但以花岗斑岩最为强烈；叠加于矿前期蚀变之上的成矿期蚀变分早、晚两阶段，早阶段以赤铁矿化为主，形成铀－赤铁矿型矿石，晚阶段以萤石化、绿泥石化、水云母化、黄铁矿化为主，形成铀－萤石、水云母型及铀－绿泥石型矿石，往往与早阶段红化矿石叠加，形成富矿石。图4 岗上英地段17号勘探线剖面示意图1—鹅湖岭组上段碎斑熔岩；2—打鼓顶组上段流纹英安岩；3—打鼓顶组下段砂岩；4—震旦系片岩；5—花岗斑岩；6—整合、不整合地质界线；7—钻孔；8—矿体3　主要成果和创新点3.1　新增了中型以上规模可接替铀资源，在矿床东部－43m　以深新发现了一条矿带，拓展了矿区深部找矿空间通过山南铀矿接替资源勘查的实施，在矿区深部新增了铀资源量，为矿山提供了可接替的铀资源，延长了矿山服务年限，稳定了队伍。通过勘查岗上英19线以东区段的－43m以深，新发现了一条铀矿带，带内新揭露矿体83个，矿体群主要富集在花岗斑岩体内部近东西向的破碎蚀变岩带以及岩体顶部内外接触带中，其中有数十个富矿体，构成近北西西向富矿带。带内矿体多，矿体群总体以北西西—近东西走向为主，往北东陡倾，且自西向东具有往南东方向深部侧伏的规律；到71A线以东区段，矿带转为北东向至近南北向，富铀矿化主要富集在北东向隐伏花岗斑岩体顶部内接触带以及岩体上方火山岩岩性界面附近的裂隙带中，矿体群总体倾向南东，且具有由北东向南西方向深部侧伏的规律，岗上英至石马山区段以及岗上英南部具有进一步找矿的潜力。3.2　总结了矿区铀成矿规律，建立了矿区铀成矿模式和勘查找矿模式通过对矿区成矿要素、成矿作用、成矿规律以及控矿因素、矿体群空间富集规律的研究，提出了横涧矿区是以花岗斑岩为标志的古火山通道的新认识。横涧矿区发育小型古火山机构，平面上呈不规则弧形展布，向北开口。火山机构类型是以花岗斑岩为标志的火山通道，推测为喷发－溢流中心。该火山机构剥蚀较深，后期充填的潜火山岩在横涧地段被剥露出来，在地貌上，中部为环状山脊组成的正地形，山势较陡，四周较低。横涧火山机构为打鼓顶组和鹅湖岭组2个火山旋回的产物，以溢流为主，经历了爆发→喷溢→爆发→喷溢的演化过程，岩浆由酸性→中性→酸性演化；喷溢之后花岗斑岩呈环状沿火口边缘侵入到早期的火山岩系中，形成高位侵入体，火山通道被花岗斑岩充填，产状陡倾，倾角70°～80°，最后花岗斑岩沿薄弱层、环状断裂浅成—超浅成侵入，形成了完整的由喷出到侵入的火山活动旋回。矿田西部北东向邹－石断裂带与北部盆缘基底东西向逆断层带、横涧古火山机构和弧形火山塌陷构造联合控制了铀矿床的定位，充填火山通道的花岗斑岩体内外接触带、岩体内部破碎蚀变岩带以及岩体上方火山岩系界面附近的密集裂隙带控制了矿体群产出。总结了区内由晚侏罗世打鼓顶组沉积期→打鼓顶组喷发期→鹅湖岭组喷发期→早白垩世早期潜火山岩侵位（早期成矿期）→早白垩世晚期—晚白垩世早期成矿热液主活动期（主要成矿期）→成矿后隆升剥蚀改造期等6个阶段组成的铀成矿模式。认为区内成矿流体主要来源于燕山晚期火山岩浆期后热液系统，火山岩浆期后热液与围岩相互作用促进了火山岩浆期后成矿流体的演化，成矿流体沿区域北东向和东西向断裂向浅部运移，在岩体内部及其内外接触带以及岩体上方火山岩岩性界面附近的构造破碎带或裂隙密集带发生铀的沉淀和富集。横涧矿区具有“盲岩体、盲构造、盲矿体”的“三盲”成矿特点。通过在岗上英东部地段开展的综合物化探方法深部找矿有效性试验，建立了以210 Po、土壤热释光、全谱伽马能谱、固体径迹测量等地面放射性测量与混合源音频大地电磁法和激电测深等普通物探方法测量相结合的有效“攻深找盲”综合物化探技术方法组合，对矿田内类似成矿条件地区深部勘查找矿具有实际推广应用价值。建立了矿区内“综合研究——形成找矿思路，确定找矿目标类型；成矿要素调查——厘定关键成矿地质要素，确定勘查区段；综合物化探方法测量——确定勘查靶区，圈定矿体赋存部位；钻掘工程手段——揭露矿体，总结规律”的勘查找矿模式，对在类似成矿环境和条件的火山岩地区铀矿勘查找矿工作具有重要参考价值。4　开发利用状况4.1　矿石技术加工性能前人对本区的矿石进行了浸出试验，结果表明具有较高的浸出率，且矿山在几十年的开采过程中也证实具有较好的经济性。在新一轮的找矿工作中对矿石样也进行了实验室浸出试验，在矿区的岗上英东部地段深部采集了5个花岗斑岩矿石样品进行实验室浸出试验，试验结果平均浸出率为95.96%。4.2　开发利用情况横涧矿区是个开采50年的老矿区。本次勘查新增的中型规模铀资源绝大部分在岗上英地段－43～－243m深度范围之内，在原采矿权深度（－83m）范围之下，也在矿井设计开采深度（－83m）之下，基于此，矿山利用本次勘查成果，岗上英地段由原设计开采深度－83m延伸至－243m中段。目前－43～－83m中段的大部分矿体已被矿山开采利用或正在开采，－123m中段的矿体已列入矿山近期开采计划中，且矿山的开采和水冶生产证实采冶经济效益较好，更深部矿体正列入下一步开采计划。5　结束语横涧矿区具有优越的铀成矿地质条件，原地勘单位累计探明资源（包括横涧地段、岗上英地段、石马山地段）已达大型矿床规模，加上矿山数十年开采过程中历年新增资源量及近十年来开展的矿区深部及近外围找矿所新获的资源量，矿区累计资源量近万吨。区内矿化垂幅大于500 m，且控矿规律明显，综合分析认为，区内岗上英东部到石马山区段的深部、岗上英南部以及横涧南部的深部均具有扩大找矿的前景。参考文献[1]核工业华东六〇八大队第一队．610矿床611 地段最终储量报告[R]. 1963.[2]核工业华东六〇八大队第一队．610矿床612地段最终储量报告[R].1965.[3]核工业华东六〇八大队第一队．610矿床613地段最终储量报告[R]. 1967.[4]核工业二六六队等．相山地区1∶1万构造填图[R]. 1972.[5]王传文，陈肇博，万国良，等．相山塌陷式火山盆地（破火山口）和相山铀矿田的地质发展史、成矿规律和远景预测[R]．北京铀矿地质研究所．1980.[6]万森如，许彪，曾广海，等．遥感地质在相山—东乡地区找矿中的应用[R]．核工业二七〇研究所．1991.[7]蒋兴泉，邱爱金，陈名佐，等．相山火山岩型富大铀矿找矿模式及攻深方法技术研究[R]．核工业二七〇研究所，核工业二六一队，核工业二六六队．1995.[8]唐湘生，邵飞，邹茂卿，等．江西省乐安县山南铀矿接替资源勘查报告[R]．核工业二七〇研究所，中核抚州金安铀业有限公司．2009.[9]邵飞，唐湘生，喻建发，等．江西省乐安县相山铀矿田横涧矿区接替资源勘查与资源潜力预测研究[R]．核工业二七〇研究所，中核抚州金安铀业有限公司．2009.[10]唐湘生，毛玉锋，付湘，等．江西省乐安县相山矿田荷上地区铀矿普查地质报告[R]．核工业二七〇研究所．2011.[11]毛玉锋，付湘，刘毅，等．江西省乐安县荷上铀矿床详查地质报告[R]．核工业二七〇研究所．2013．我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]唐湘生，男，1968年生，研究员级高级工程师，1990年7月毕业于中国地质大学（武汉）地质学专业，一直从事铀矿地质勘查及技术管理工作。江西省乐安县山南铀矿接替资源勘查项目负责人，2012年10月起任核工业二七〇研究所总工程师。先后参加、主持和负责完成铀矿地质及科研项目20余项，获部级科技进步二等奖2项、三等奖3项。

康世虎　彭云彪　旷文战　杨建新　黄镪俯（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　014010）[摘要]努和廷超大型铀矿床是在20世纪90年代初按照区域层间氧化带型砂岩铀矿找矿思路，采用“大间距、大剖面”钻探勘查手段发现的。至1996年经过对矿床地浸水文地质条件评价，认为不具备地浸开采条件，勘查工作停滞。2006年勘查思路由寻找“区域层间氧化带砂岩型”转变为“沉积－成岩型”，开采思路由“地浸开采”转变为“常规开采”，对矿床进一步开展普查和详查，落实为我国第一个超大型铀矿床。矿床赋存于上白垩统二连组中，矿体埋深浅，延伸稳定，且伴生元素钪（Sc）、硒（Se）等达到综合利用价值，属沉积－成岩型铀矿床。[关键词]努和廷；超大型铀矿床；最大湖泛面；沉积－成岩型努和廷铀矿床是我国第一个超大型铀矿床。矿床位于二连浩特市区西南约30km处，行政区划隶属于二连浩特市额仁淖尔苏木管辖，其东部有G208国道和集二铁路线，交通便利；矿床内地势平坦，属高原低山丘陵戈壁草地的地貌景观。1　发现和勘查过程根据努和廷铀矿床不同勘查阶段的找矿与开采思路的转变，将其发现过程分为就点找矿阶段、区域层间氧化带型砂岩型铀矿找矿与评价阶段和沉积－成岩型铀矿勘查与评价阶段。1.1　就点找矿阶段二连盆地的铀矿找矿工作开始于20世纪50年代，至20世纪80年代末，在乌兰察布坳陷主要开展了地面和航空放射性测量及就点找矿的铀矿勘查工作。1981～1984年，核工业二〇八大队在额仁淖尔—赛汉高毕地区开展了铀矿区调与普查，发现了217铀矿点，矿化点和各类异常点200余个、异常晕700余片。1982～1984年，核工业航测遥感中心开展了全区1∶10万～1∶20万航放及磁力测量，了解了区域放射性物理场特征，发现十余处沉积型航放异常点。1987～1991年，核工业二〇八大队在额仁淖尔—赛汉高毕地区开展了汽车能谱测量，发现了一条长约150.00km、宽约25.00km的γ、U、Th、钋法和活性炭吸附氡测量异常晕复合区。该阶段主要通过伽马测量、地面放射性测量发现的铀异常进行地表追索，先后发现了查干小型铀矿床和136、137、217、812等众多的铀矿化异常点、带，为后期铀矿找矿积累了宝贵的地质资料和丰富的找矿经验。1.2　区域层间氧化带砂岩型铀矿找矿阶段20世纪90年代初，由于地浸砂岩型铀矿具有埋藏浅、规模大、经济易采的特点，并随着苏联、美国等国家地浸开采技术的日渐成熟，层间氧化带砂岩型铀矿成为世界各国的重点找矿类型。1989年中国核工业地质局在核工业二〇八大队组织召开了由原核工业西北地勘局、原核工业东北地勘局、核工业北京地质研究院等单位地质专家参加的二连盆地铀矿找矿论证会，会议确定今后在二连盆地以寻找砂岩型铀矿为主，主攻层间氧化带型铀矿，并在次年由核工业二〇八大队主持编制了《内蒙古二连盆地铀矿找矿及原地浸出采铀试验五年规划》。1990年，核工业二〇八大队按照寻找区域层间氧化带型砂岩铀矿的找矿思路开展工作，采用大间距、大剖面钻探方法在铀异常晕复合区内施工了7个钻孔，其中5个为工业矿孔，发现了努和廷铀矿床，认为该矿床为层间氧化带型砂岩铀矿床[1]，经1991～1996年进一步勘查并按地浸砂岩型一般工业指标圈定了矿体，铀资源规模达到了大型。几年间在努和廷铀矿床共施工完成钻孔225个，其中专门水文地质孔13个（组），共完成钻探工作量26000m。1992～1993年核工业二〇八大队与核工业二〇三研究、乌兹别克红色丘陵地质联合体专家合作开展地浸试验选段工作，经过一系列室内试验和现场条件试验，认识到努和廷铀矿床为不适宜地浸的水文地质区，地浸开采存在很多不利因素，用地浸法采铀尚不成熟。由于该矿床地浸开采试验不成功，加之受当时地勘投入急剧下降等因素影响，按当时经济技术指标努和廷铀矿床只能作为“呆矿”处理，所以在1997～2005年勘查工作中断达近十年之久。在此期间，二连盆地的综合研究并没有停滞，其中，对努和廷铀矿床成因没有形成一个统一的认识，核工业科研和生产单位相继提出了包括：“双向物源、双向汇水、双向成矿”、“古潜水氧化、后层间氧化、双成因成矿”、“沉积－成岩、油气作用与表生改造”[2]、“同生沉积后生改造”、“层间氧化带型”、“潜水－层间氧化带加油气还原地球化学垒成矿”、“就油找矿”、“古河道－冲洪积扇（群）找矿”等观点，但均不能很好解释努和廷铀矿床的成因。1.3　沉积－成岩型铀矿勘查与评价阶段2006年，核工业二〇八大队再次对该矿床的成因进行深入分析，认为努和廷铀矿床中的铀矿体主要赋存在上白垩统二连组泥岩、粉砂岩等泥质岩类中，其矿床成因显然不同于砂岩型铀矿，创新性地提出了努和廷铀矿床主要受湖泛事件控制的观点，认为其应为“沉积－成岩型”铀矿床，勘查思路应由寻找“区域层间氧化带砂岩型”转变为寻找“沉积－成岩型”；另外，由于努和廷矿床具有埋藏浅、矿体稳定连续的特点，开采思路由“地浸开采”转变为“常规开采”，对努和廷开展了详查工作和新一轮的评价工作。2006～2009年，中国核工业地质局下达了《内蒙古二连浩特市努和廷铀矿床详查》项目，按Ⅰ类勘查类型完成了努和廷矿床的详查工作，完成钻探工作量35500m，按边界品位0.0300%、边界米百分值0.021m%、最低工业品位0.0500%的铀矿一般工业指标，铀资源储量超过了大型铀矿床最低标准的10倍以上，成为我国第一个超大型铀矿床[3]。2　矿床基本特征2.1　构造特征努和廷铀矿床位于二连盆地乌兰察布坳陷北西部的额仁淖尔凹陷内，额仁淖尔凹陷为一呈北东向展布的东断西超的箕状凹陷，西北部为巴音宝力格隆起，东接阿尔善凸起。额仁淖尔凹陷下白垩统的构造总体呈现为一北东向展布的箕状凹陷，北东部较宽，南西部较窄，面积约1800km2。中国石油勘探开发科学院常承录、王大器等（1990）对发育在额仁淖尔凹陷下白垩统中的构造特征进行了系统研究，将该凹陷进一步分成3个次级构造单元（图1），即淖东洼陷带、中央断裂构造带和淖西断阶带，3个次级构造单元分别以北东向赛乌素断裂、包尔断裂及淖西断裂为界。努和廷铀矿床位于中央断裂构造带中段的鞍部地段。图1 乌兰察布坳陷额仁淖尔凹陷下白垩统构造分区图（据常承录等，1990，有修改）1—蚀源区边界；2—断裂；3—铀矿床；4—油气井位置2.2　地层特征努和廷铀矿床基底及蚀源区主要由二叠纪酸性花岗岩组成，零星出露新元古代变质岩；盖层主要由下白垩统、上白垩统、古近系、新近系和第四系组成（图2）。赋矿层位为上白垩统的二连组。额仁淖尔凹陷是二连组的主要沉积中心，因凹陷东部随后抬升，二连组被部分剥蚀，西部地层保留较好，厚50～120m。该组的岩石地层结构可分为上、下两段（图3）。图2 乌兰察布坳陷额仁淖尔地区地质及矿产分布图1—第四系；2—上新统宝格达乌拉组；3—渐新统呼尔井组；4—始新统伊尔丁曼哈组；5—始新统阿山头组；6—始新统巴彦乌兰组；7—古新统脑木根组；8—上白垩统二连组；9—上侏罗统查干诺尔组；10—新元古界艾勒格庙群；11—燕山期花岗岩；12—华力西期花岗岩；13—地质界线；14—勘探线及编号；15—工业矿孔及孔号；16—矿化孔及孔号；17—异常孔及孔号；18—无矿孔及孔号；19—萤石矿点；20—油田位置图3 努和廷铀矿床上白垩统二连组地层结构柱状图（据焦养泉，2009，有修改）下段的下部为砖红色、黄色含砾中粗砂岩、中细砂岩夹含砾粉砂岩、泥岩等；上部为灰色、灰绿色中细砂岩、粉砂岩、泥岩，结构、成分成熟度较高。自下而上构成两个正韵律组合。该段主要为低位体系域（LST）接受的辫状河沉积。上段的下部为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩，夹少量灰色细砂岩；中部为深灰色泥岩夹灰白色泥灰岩；上部为砂质、泥质膏盐层及泥质砂岩。该亚层构成2～3个下细上粗的反韵律组合。铀矿化产在上部砂岩、膏盐与下部泥岩、粉砂岩接触部位的泥岩、粉砂岩中。该段主要为湖泊扩展体系域（EST）和高位体系域（H ST）接受的湖泊和辫状河三角洲沉积。二连组上段为主要赋矿层位，二连组湖泊扩展—高位体系域中主要沉积体系类型为辫状河沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系[4]（图4）。辫状河沉积体系主要分布在凹陷的边缘部位，呈朵状向凹陷中央延伸；在辫状河三角洲沉积体系中主要识别出了三角洲平原和三角洲前缘两种成因相组合，辫状河三角洲平原分布在苏崩矿床的北西缘、额仁淖尔北西部、努和廷矿床及章古音的南东部有大面积发育，三角洲平原多呈舌状或指状展布；在辫状河三角洲平原与滨浅湖之间发育大面积的三角洲前缘，呈带状和指状展布；湖泊沉积体系中主要识别出滨浅湖和半深湖—深湖两种成因相组合，滨浅湖分布面积较大，包围在半深湖—深湖的周围；半深湖—深湖分布比较局限，主要分布在苏崩、努和廷和章古音一带，往往呈串珠状北东向展布。图4 额仁淖尔地区二连组EST—HST沉积体系分布图（据焦养泉等，2009，有修改）1—花岗岩；2—主干辫状河道；3—辫状河三角洲前缘；4—辫状河三角洲平原；5—滨浅湖；6—半深湖—深湖；7—勘探线及编号、钻孔位置；8—水道主流线；9—剥蚀区边界；10—铀矿床2.3　水文地质特征努和廷铀矿床由下白垩统赛汉组、上白垩统二连组、新近系、第四系4个含水岩组组成。其中，二连组含水岩组又分为上、下两个含水层，上部含水层位于主矿体之上，主要分布在矿体周边，对矿床开采直接产生影响，下部含水层与主矿层无直接水力联系；此外，矿床洼地中存在第四系松散岩类孔隙水，也对矿床开采产生影响。矿床东部水化学类型为Cl·HCO3·SO4-Na型，西部为Cl·SO4-Na型；pH 值7.4～8.1，水温8～10℃；氧化还原电位（Eh值）为－78.0～＋404.4mV，属氧化－还原过渡环境。矿床地下水中铀含量一般为（1.04～12.40）×10-5g/L，氡浓度为25.0～507.0Bq/L；氡浓度大于100.0Bq/L的分布范围呈南北展布，与矿体基本吻合。2.4　矿体特征努和廷铀矿床矿体主要产在上白垩统二连组中，根据矿体产出层位、矿化连续性和空间对应关系，共划分出9个矿层（体），规模较大的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿体。其中，Ⅰ号主矿体规模巨大（占92%以上），长8.50km，宽1.00～3.50km，总面积约15km2。矿体形态简单，剖面上呈薄板状（图5），平面上呈近南北向延伸的“金鱼”形态（图6）。主体部分集中分布在E200—E368勘探线与纵319—纵535线之间。图5 努和廷铀矿床E320号勘探线地质剖面图1—新近系；2—古近系；3—上白垩统二连组；4—下白垩统赛汉组上段；5—泥岩、粉砂岩；6—砂岩、砾岩；7—地层不整合界线；8—地层平行不整合界线；9—铀矿体及编号；10—石膏；11—钻孔位置、编号及钻孔深度矿体顶板埋深小于101m，埋深浅、产状平缓，倾角1°～2°。其中，Ⅰ号矿体顶板埋深8.28～100.85m，平均49.55m（表1），且由北西向南东埋深逐渐变大，主要是现代地貌具南东高、北西低的特点造成；矿体顶板标高893.83～924.29m，具有周边高、中间低的特点，基本反映了湖泊扩张时期或主成矿时期的古地貌特点。图6 努和廷铀矿床Ⅰ号矿体水平投影图1—工业铀矿体；2—矿化体；3—勘探线及编号；4—工业矿孔及孔号；5—矿化孔及孔号；6—异常孔及孔号；7—无矿孔及孔号表1 努和廷铀矿床主要矿体埋深、厚度及品位特征一览表努和廷铀矿床矿体厚0.52～7.67m，平均厚1.49m。其中，Ⅰ号矿体厚0.43～7.67m，均值1.51m。矿体厚度总体具有北厚南薄的特点，并以0.43～2.00m厚度分布为主。努和廷铀矿床矿体品位0.0301%～0.3143%，平均品位0.0703%。其中，Ⅰ号矿体品位0.0304%～0.3143%，平均品位0.0772%。品位分布均匀，无明显的高品位富集区。2.5　矿石特征矿石工业类型主要为富含黏土矿物的铀矿石，次为富含碳酸盐的铀矿石。矿石自然类型主要有4种，包括泥岩型、粉砂岩型、砂岩型、泥质（粉砂质）石膏岩型，少量泥灰岩型和砂砾岩型。矿石结构主要有充填结构、交代残余结构和包含结构；构造包括层状构造、水平纹层理构造、裂隙构造和浸染状构造[5]。矿石中铀有两种存在形式：吸附状态和铀矿物，以吸附态为主。其中，吸附状态铀呈分散吸附态分布于泥质、有机质及黄铁矿中；铀矿物以沥青铀矿单矿物形式为主，少量为铀石。2.6　伴生元素含量对努和廷铀矿床分析测试了钒（V）、钼（Mo）、硒（Se）、铼（Re）、钪（Sc）、镉（Cd）、锶（Sr）等7种元素[6]，其中，钪（Sc）、硒（Se）等元素含量可达到综合利用指标；铼（Re）、钼（Mo）、镉（Cd）、锶（Sr）等元素含量接近综合利用指标；并且与铀矿体吻合性较好，其产出部位、形态及产状均与铀矿体一致，硒（Se）矿体厚度与铀矿体厚度大致相当，而钪（Sc）、铼（Re）、镉（Cd）平均矿体厚度均大于铀矿体厚度。对努和廷矿床共（伴）生元素资源量进行了概略估算（表2），品位大于8×10-6的钪矿体资源量达232.96t，为大型钪矿床；品位大于100×10-6的硒矿体资源量达3609.55t，为大型硒矿床；品位大于1×10-6的铼矿体资源量达30t，为中型铼矿床；品位大于10×10-6的镉矿体资源量达29.63t，为小型镉矿床。表2 努和廷矿床共（伴）生元素不同品位资源量估算（据刘武生，2012）3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）落实了我国第一个超大型铀矿床，是我国铀矿找矿史上的重大突破。矿床铀资源规模巨大，分布稳定、集中，单个主矿体铀资源储量也达到超大型规模。2）大致查明了矿石共（伴）生元素组合。其中，钪（Sc）、硒（Se）等元素含量可达到综合利用指标；铼（Re）、钼（Mo）、镉（Cd）、锶（Sr）等元素含量接近综合利用指标；钪（Sc）、硒（Se）、铼（Re）、镉（Cd）等元素与铀矿体吻合性较好，其产出部位、形态及产状均与Ⅰ号铀矿体一致。在采铀的同时，综合开发共（伴）生元素资源，必然会带来可观的经济效益。3）运用层序地层学原理优化了二连组的地层单位。二连组为一个三级层序，依据初始湖泛面和最大湖泛面，将二连组划分出低位体系域（LST）、湖泊扩展体系域（EST）和高位体系域（HST）。认为湖泊扩展—高位体系域（EST—HST）与铀成矿关系密切，为该区及二连盆地类似地区进一步找矿指明了方向。4）基本查明了努和廷铀矿床矿体特征，铀矿体赋存在上白垩统二连组灰色、深灰色泥岩、粉砂岩和细砂岩中，矿体呈平缓板状，具有形态简单、连续性好、埋深浅、易开采的特点，其中主矿体占矿床总资源量的90.6%。5）基本查明了矿石特征和铀存在形式，矿石类型主要为富含黏土矿物的铀矿石，次为富含碳酸盐的铀矿石，存在形式为吸附态和沥青铀矿。3.2　主要创新点1）建立了“沉积－成岩型”努和廷矿床新的铀成矿模式，提出了“湖泛事件控制了铀矿床的形成”、“富有机质和黄铁矿暗色泥岩控制了铀矿的分布空间”等新认识。努和廷矿床发育至少3次大的湖泛事件，每次湖泛事件的湖泊淤浅阶段均形成一层铀矿体，初始湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了Ⅲ号铀矿体（图7A），中间湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了中部的Ⅱ号铀矿体（图7B），最大湖泛事件的湖泊淤浅阶段沉积了Ⅰ号铀矿体（图7C）。从早至晚，各次湖泛面积逐渐变大，从而导致从下至上矿体规模依次扩大，二连组顶部的膏岩层和古近系泥岩覆盖于矿床上部，形成了很好的保矿条件（图7D）。该成因模式的提出丰富了铀成矿理论，为我国在中新生代沉积盆地中的铀矿找矿工作提供了新的方向，拓展了新的找矿领域，对我国铀矿找矿有巨大的推动作用，对今后寻找该类型铀矿具有重要的指导意义。2）建立了“沉积－成岩型”铀矿勘查方法模式，获得了“努和廷式同沉积型铀矿床勘查方法”国防发明专利及物探测井技术“测井电缆防绞缠自动控制装置”和钻探工艺“双环式阶梯齿形复合片钻头”两项实用新型专利，为项目顺利实施、扩大找矿成果、提高找矿效率起到了关键作用。图7 努和廷铀矿床铀成矿模式1—新近系；2—古近系；3—上白垩统二连组；4—下白垩统赛汉组上段；5—湖泊沉积灰色泥岩；6—三角洲沉积灰色砂岩、粉砂岩；7—新近系红色泥岩；8—辫状河沉积灰色砂岩；9—辫状河沉积红色砂质砾岩、砂岩；10—石膏；11—岩性岩相界线；12—地层正常连续沉积界线；13—地层角度不整合界线；14—初始湖泛面；15—最大湖泛面；16—低水位体系域；17—湖泊扩张体系域；18—高水位体系域；19—铀矿体4　开发利用状况努和廷矿床为超大型的铀矿床，主矿体规模大，埋深较浅，且产状平缓，形态简单，延伸稳定，无后期断裂构造破坏，水文地质条件属简单类型，工程地质条件及环境地质条件属中等类型，目前该矿床正在处于常规开采的室内试验阶段。5　结束语努和廷铀矿床是在裂后热沉降和有利的矿源区背景下，受湖泛事件的控制形成的。在努和廷矿床西部发现了二连组道尔苏矿产地，在矿床北部、东部和南部章古音等地段存在大面积二连组湖泊发育区，湖相泥岩厚度稳定，湖泛事件特征明显，并在章古音地段发现了工业铀成矿线索，所以在努和廷矿床外围仍具有较好的成矿潜力。额仁淖尔地区现已施工的钻孔以揭穿上白垩统二连组为主，对下白垩统赛汉组以及腾格尔组成矿条件研究甚少，在有利铀源条件下赛汉组和腾格尔组是否存在“努和廷式”或者其他类型的铀矿应加强研究。努和廷矿床钪（Sc）、硒（Se）、铼（Re）、镉（Cd）等共（伴）生元素具有综合利用价值，对努和廷矿床进行常规开采条件试验研究的同时，应考虑综合开发共（伴）生元素资源。参考文献[1]赵世勤，田儒，等．额仁淖尔凹陷层间氧化带型砂岩铀矿成矿远景[R]．核工业北京地质研究院，1994:10-68.[2]张如良．努和廷铀矿床地质特征及其油气水与铀成矿作用探讨[J]．铀矿地质，1994,10（5）:257-267.[3]旷文战，等．内蒙古二连浩特市努和廷详查报告[R]．核工业二〇八大队，2010:1-189.[4]焦养泉，等，二连盆地额仁淖尔凹陷泥岩型铀矿形成发育的沉积学背景研究[R]．中国地质大学（武汉），2009:1-209.[5]聂逢君．内蒙古二连盆地努和廷泥岩型铀矿微观特征与成矿机理研究[R]．东华理工大学，2009:1-189.[6]刘武生，等．二连基地铀矿资源扩大与评价技术研究[R]．核工业北京地质研究院，2012:1-179.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]康世虎，男，1977年生，高级工程师，现为核工业二〇八大队地勘一处副处长、项目负责人。2001年毕业于华东地质学院资源勘查专业，2010年取得中国地质大学（武汉）地质工程硕士学位。一直从事沉积盆地铀矿勘查工作。获中核集团铀矿找矿一等奖2项、二等奖1项，国防科学技术二等奖1项，获中国地质学会“十大找矿成果奖”2 项，2013年获“第十四届青年地质科技”银锤奖。2012年获中核集团“十大杰出青年”称号。

姜必广　陈旭（湖南省核工业地质局三〇六大队，湖南　衡阳　421000）[摘要]三江口铀矿床位于湖南省汝城县三江口瑶族镇，处于鹿井铀矿田南部，由湖南省核工业地质局三〇六大队发现并勘查。通过收集大量地面地质调查研究、工程揭露、物化探测量、化学分析和岩矿鉴试等资料，系统总结了工作区地层、岩浆岩、构造、围岩蚀变以及放射性地球物理场等特征。梳理了区内构造系统，重新归并和延扩了F101、F101-1、F23、F205等主成矿构造带；进一步总结了区内成矿构造的形态、规模、产状及空间展布和活动期次等特征；大致查明铀矿化特征，区内围岩蚀变和热液脉体的种类、期次、规模、分布规律及与铀矿化的关系；初步查明矿区矿石物质成分和铀的存在形式。[关键词]湖南三江口；铀矿床；地质特征；资源潜力矿区位于诸广山岩体南部。诸广山岩体处于赣粤湘褶皱区，为万洋山－诸广山走滑岩浆带的重要组成部分[1]。受九峰－大余东西向隆起带、万洋－诸广南北向隆起带和万洋山北东向隆起带的三重控制。北西面为武功诸广地幔斜坡带，而岩体中心铀成矿的主要部位则为幔坡过渡带[1～2]。这种褶皱区、隆起叠加区、斜坡带三位一体的区域构造格局，对岩体的形成与演化、构造的发生和发展极为有利，为相伴产生的铀活化转移与富集成矿提供了得天独厚的条件。1　发现和勘查过程三江口铀矿床是在原中南地勘局、华南地质局等多家地质勘查大队地质前辈们工作成果基础之上，被逐步发现并查明的。从发现三江口铀矿床地表线索，到圈定该铀矿床，先后施工数千立方米槽探和数十个钻孔，最终将该地区的九龙江地段提交为可供详查的普查报告[3]。1.1　本地区的铀矿地质勘查工作三江口地区1958年即有核工业原三〇九队和七〇三航测队在此进行过铀矿地质调查，1960年以来，核工业三〇二大队、三〇四大队先后进行过矿点检查和初步揭露评价工作。20世纪年代后期，核工业三〇二大队在该区工作的队伍撤回鹿井矿田。20世纪80年代后期，核工业七〇三航测队又在该区进行了1∶5万航空伽马能谱测量。1988～1989年，华南地质局二九六大队在工作区南部城口—长江一带进行了1∶5万铀矿区域地质调查。1998～1995年，湖南省核工业地质局三〇六大队在该区及周边进行了铀矿初查和区调。1991年湖南省核工业地质局三〇六大队在该区开展了1∶1万铀矿普查工作，提交了《湖南省鹿井矿田西南部上禾村—浒松地段铀矿初查总结报告》。1992年湖南省核工业地质局三〇六大队在九龙江地段实施了1∶2000铀矿详测工作，提交了《湖南省汝城县九龙江铀矿点普查评价报告》。1994年湖南省核工业地质局三〇六大队科研分队对该区进行了调查研究，提交了《湖南省汝城县“三九”地区铀成矿地质条件研究及远景评价》报告。1994～1996年，湖南省核工业地质局三〇六大队对该区开展了1∶5万铀矿区调。2007年湖南省核工业地质局三〇六大队在九龙江地段和木洞地段开展普查工作，完成1∶1万地质简测和伽马总量测量9.52km2，钻探工作量705m，槽探1825m3，铀、镭分析138项。伽马总量测量圈定异常点41个（部分为老异常点）、异常带15条。2010～2012年湖南省核工业地质局三〇六大队在九龙江地段开展普查工作，完成1∶5000地质修测16.00km2，钻探工作量18016m，槽探800m3，铀、镭、钍分析277项，其他分析115项，并提交了《湖南省汝城县三江口铀矿床普查地质报告》。1.2　发现和勘查过程分析1.2.1　成矿地质背景分析三江口铀矿床位于“三九”矿田毗邻鹿井矿田，与其同处我国华南铀成矿省南岭地区。南岭是我国著名的纬向构造带之一，基底由加里东运动形成[4]，主要为花岗岩体，其上覆岩层被侵蚀后，花岗岩得以出露形成山峦，如骑田岭、香花岭等。山体走向或呈北东—南西后，如萌渚岭、都庞岭、越城岭；或呈正东西向，如大庾岭；宏观而言，南岭地区为东西走向山地。三江口铀矿床与鹿井矿田在区域上具有类似的地质成矿地质条件和地质环境。从宏观地域来看，南岭地区铀成矿具不连续性，但具有广泛分布的特征[5～6] 。在数十年的地质工作中，我国在该地区发现了众多的铀矿田、铀矿床，且地表铀异常点带分布十分广泛。1.2.2　循序渐进的勘查工作20世纪50年代，地质工作仅仅根据地表异常进行探索性调查揭露，而到了80年代后期，随着大比例尺（1∶5万）航空伽马能谱测量工作的开展，地质找矿重点地段逐渐明朗起来。鹿井矿田外围重点地段的铀矿初预查、区调、科研工作逐一展开，结合各种物化探工作综合成果，具备良好铀矿化异常的三江口地区就这样被划分为重点远景区，直至三江口铀矿床的发现。这一过程历时多年，说明铀矿田外围的铀矿床发现和勘查周期长、难度大，因为各项工作要按部就班，要遵循地质找矿特点和规律进行。这期间需要各时期的地质工作者充分运用该时期发展起来的先进物化探技术，然后运用各种勘查手段去逐步发现、排查、探索、验证铀异常、铀矿化点带，直到发现并控制铀矿床。这一铀矿找矿过程体现了地质找矿是一个循序渐进的过程[7]。2　矿床基本特征三江口铀矿床位于九峰岩体的北部，黄竹垄断裂带东南侧、塘湾断裂东侧。有上堡断裂、热水断裂从北东方向延伸至南西方向通过本区，三江口铀矿床定位于工作区中近EW向的九龙江断裂和NE向黄洞口断裂的夹持区及邻近地段（图1）。图1 湖南省汝城县“三九”矿田地质略图1—第四系；2—石炭系上统；3、4—石炭系大塘阶中上段；5—石炭系大塘阶下段；6—石炭系岩关阶；7、8—泥盆系锡矿山组；9—泥盆系棋桥组；10—泥盆系跳马涧组；11—寒武系中组；12—寒武系下组；13—震旦系上组；14—震旦系下组；15—木溪头单元；16—中棚单元；17—高奢单元；18—东岭单元；19—鱼王单元；20—益将单元；21—细粒花岗岩；22—伟晶岩细晶岩；23—地质界线；24—接触（气化）式热力变质带；25—实测及推测断层；26—铀矿床；27—工作区范围2.1　岩浆岩区内出露均为九峰岩体（三江口超单元）的花岗岩。九龙江地段地处东岭单元（J2D）岩体中，且有晚期中棚单元（J3ZP）岩体产出，为工作区主富铀岩体。在这两期岩体超动接触界面附近铀矿化有富集的趋势，认为不同期次岩体间的接触界面对铀成矿有一定的控制作用。岩体的自变质作用主要有碱交代，表现为钾钠长石化和单一钠长石化；后者主要见于中棚单元，主要为白云母交代黑云母或交代长石和石英，交代黑云母后有氧化铁析出。区内花岗岩大致经历了3次碱交代（白云母化）作用：第一次为155Ma左右，第二次为130Ma左右，第三次为115Ma左右[8]，相当于晚侏罗世木洞超单元，三江口超单元的高奢、中棚、木溪头3个单元岩体晚阶段的自变质作用，每一次碱交代（白云母化）作用均伴有铀元素的迁出。铀矿床含矿主岩岩性为燕山期灰白色中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩，铀矿带内岩性主要为碎裂花岗岩、花岗碎裂岩、碎裂岩、构造角砾岩等。2.2　构造矿区位于诸广－万洋复式岩体的中南端，区域热水断裂带的南部，城口矿田菱形格状构造的北部。本区内断裂构造发育，形态多样，构造成分复杂，除上述区域性大断裂外，区内一般断裂构造按其走向可分为NNE、NE、近EW、NW 向4组，主要断裂有热水断裂（F103）、木洞断裂、F101断裂、黄洞口断裂等。区内次级NE、NNE向断裂，尤其在九龙江不同级别的三角断块中的次级断裂是有利的含矿断裂[8]。三江口矿区主要断裂构造特征见表1。2.3　围岩蚀变铀矿带中的赤铁矿化（钾长石化）、紫（黑）色萤石化、水（绢）云母化、绿泥石化、微粒（胶状）黄铁矿化较发育，然而晚期硅化与上述某种或多种蚀变共生却是最重要的蚀变找矿标志，此外多类型蚀变叠加也较有利于矿化富集。蚀变的强弱与矿化的强弱常具正相关[9]，蚀变规模越大，矿化规模一般也相应较大。2.4　物化探异常三江口矿区有90%以上的异常点带集中于东岭单元（J2D）中，发现并圈定的15条异常带中有13条产于东岭单元，这都反映了东岭单元岩体是铀成矿的有利围岩。此外伽马总量场晕的长轴方向主要为北东向，与区内主要的构造形迹基本一致。从前人其他放射性物探成果来看，本区的伽马能谱和放射性水化学晕，具有场晕规模大、场值高、分布集中、方向性明显、各种场晕重合性好等特点。这些场晕多沿接触带展布，受构造和接触带控制。表1 三江口矿区主要断裂构造特征一览表2.5　矿体地质2.5.1　矿体特征本次普查工作圈定工业矿体39个，矿体主要呈脉状产出在 F101、F23F205、F101-1等含矿断裂构造中。F101号带组32个矿段平均厚1.92m，单工程最厚7.23m（ZK07-01），最薄0.44m（ZK08-02）;12个矿体平均厚1.71m，矿体最厚3.40m（F101-1－Ⅱ－1号矿体），最薄0.55m（F101－Ⅱ－1号矿体）。厚度变化系数66.77%，矿体厚度沿走向和倾向变化较为稳定，相对而言，靠近九龙江断裂的北段较厚，南段稍薄，反映了不同断裂交汇部位附近对矿化较为有利。F23号带4个矿段平均厚2.58m，单工程最厚4.66m（ZK39-01），最薄0.75m（ZK3101）;3个矿体平均厚2.84m，矿体最厚3.65m（F23－Ⅱ－1号矿体），最薄1.27m（F23－Ⅲ－1号矿体）。厚度变化系数67.21%，矿体厚度沿走向和倾向变化较为稳定。F205号带10个矿段平均厚1.21m，单工程最厚2.87m（ZK79-05），最薄0.72m（ZK79-03）;6个矿体平均厚1.14m，矿体最厚1.47m（F205－Ⅲ－1号矿体），最薄0.85m（F205－Ⅰ－1号矿体）。厚度变化系数47.53%，矿体厚度沿走向和倾向变化较为稳定。F31号带2个矿段平均厚1.00m,F31－Ⅰ－1号矿体平均厚1.02m;F3-2号带1个矿段厚0.80m,F3-2－Ⅰ－1号矿体平均厚0.80m。本区矿化具有上酸下碱、上氧化下还原特征，矿体垂直分带规律[10]和侧伏规律明显，从九龙江地段矿体见矿标高示意图中展示出矿体具明显的侧伏特征（图2），其侧伏规律是自北往南矿体埋深变深，侧伏角约为300，一般为20°～35°之间。上部矿石为铀－玉髓－微晶石英型，中部矿石为铀－萤石型，深部矿石为铀－方解石－黄铁矿型。图2 九龙江地段矿体见矿标高示意图1—矿体露头出露线及勘探线编号；2—坑道及编号；3—探槽及编号；4—构造及编号；5—工业矿孔及编号；6—2.5.2　矿石特征及加工技术性能本区铀矿石主要为赤铁矿化花岗碎裂岩型、微晶石英脉型、构造角砾岩型。原生铀矿物主要为沥青铀矿，多以吸附形式存在于花岗碎裂岩中。次生铀矿见有黄绿色透明片状钙铀云母、铜铀云母等，常见于花岗碎裂岩溶蚀空洞中。矿石共生组合比较简单，主要金属矿物为赤铁矿、黄铁矿，脉石矿物以石英细脉为主，少量玉髓、方解石。三江口铀矿床的发现过程中因经费预算未作专门的矿石加工技术性能测试，但鹿井矿田毗邻“三九”地区，二者的花岗岩型铀矿具有相同成矿地质背景条件和矿石类型，且加工选冶各技术指标相似。通过收集相关资料，在对比研究基础上对三江口铀矿床矿石加工性能进行评价。三江口铀矿床矿石遭受断裂构造不同程度的破碎。于矿石中发育有含矿热液脉体及伴随的蚀变现象，节理裂隙也较为发育，常见脉体充填胶结。在各主含矿断裂构造及其附近出现的东岭单元、中棚单元花岗岩，岩石完整致密，围岩牢固。各矿体均赋存在最低侵蚀基准面以上，埋深一般为50～400m。矿石和围岩体重差异不大，分别为2.63g/cm3和2.65g/cm3。岩石硬度一般为5～6级，局部地段因硅化可达8～9级。松散系数为1.48～1.50。安息角为40°～450。为研究铀矿石的工艺性能及其经济技术指标，核工业二三〇所于1979年3月在牛尾岭矿床中的KD13-3、KD13-15、KD14-1-1、KD14-2-7等处，用刻槽取样法，采取水冶试验样一个，重164.5kg，铀含量为0.114%。矿石岩性主要为硅化、赤铁矿化碎裂花岗岩及花岗碎裂岩，铀以细粒或微细粒分布以及呈细脉状和发丝状沿裂隙分布的沥青铀矿为主。铀与黄铁矿化、硅化、紫黑色萤石化、微晶石英脉关系密切，与三江口铀矿床铀矿石类型类似。铀浸出试验采用酸法搅拌浸出探索试验。为了解影响铀浸出的主要因素，选定硫酸用量6%（占矿重）、二氧化锰用量0.5%（占矿重），浸出温度50℃，浸出时间3h，粒度0.5mm，矿重100g，液固比1∶1进行搅拌浸出。制浆一次，用pH =1.5的稀硫酸液，搅拌10min，水洗一次，用液固比1∶1的热水直接在漏斗上洗涤。试验结果为：铀浸出率96.33%，尾渣铀含量0.0042%，浸出液剩余酸度10g/L。3　主要成果和创新点3.1　普查主要成果通过湖南省核工业地质局三〇六大队多年地质工作，在三江口矿区九龙江地段施工48个钻探，其中，工业矿孔30个，矿化孔6个，异常孔11个，无矿孔1个，见矿率98%（图3），工业矿段累计视厚度102.58m，矿化段累计视厚度52.93m。三江口铀矿床的特点是矿体数目较多、主矿体规模较大，沿走向延伸较好。铀矿体标高一般在－200～300m，垂幅超过500m，埋深一般在100～500m，走向长30～150m，倾向延伸20～150m。平均厚度为1.66m，厚度变化系数69.68%；矿化较均匀，平均品位0.142%，品位变化系数147.04%。铀矿体主要呈脉状、透镜状、网脉状赋存在近SN 向F101、F101-1、F23, NE向F205等含矿断裂构造中。3.2　铀矿普查创新点1）加强了综合研究。根据区域成矿规律和已有矿床、矿点、矿化点的详细研究，确定成矿远景区和进一步开展地质工作的找矿靶区，从区域展开部署，达到面中求点的目的。三江口地区从20世纪50年代开始铀矿地质工作，探矿工作是几上几下，时间跨度大，很多工程技术人员已经更换了新人，但是过去数十年该地区“只见星星，不见月亮”，找矿没有实质性的突破。我们对前期的大量资料进行了整理，包括各种图件、化验分析报告、岩矿鉴定报告、物化探成果等，通过已有资料的分析研究对于矿区的矿床和成矿地质体有了较为深入的认识，形成一个空间概念。同时，通过可能符合客观实际的分析研究，推断矿体可能的赋存位置，来指导下一步工程部署。图3 三江口铀矿床地质概况示意图1—中棚单元细粒（含斑）黑云母二长花岗岩；2—东岭单元中—粗粒似斑状黑云母二长花岗岩；3—细粒花岗岩脉；4—实测及推测地质界线；5—断裂构造编号及产状；6—探槽及编号；7—工业矿孔及编号；8—矿化孔及编号；9—异常孔及编号；10—无矿孔及编号；11—勘探线及编号2）重视弱异常。磁法找铁矿、激电找多金属矿、化探找贵金属矿都经历了从重视找强异常到注意弱异常的类似历史[11]。在异常筛选中，在该区以往重视强异常和大异常，结果在强异常、“高大全”异常找不到矿，地面也施工了大量的槽探、井探和硐探工程，但找矿效果甚微。本轮工作中我们通过对该区强、大异常区边部的弱异常和小异常进行分析、研究后进行探索验证，终于实现了找矿突破。4　开发利用状况三江口铀矿床目前还只完成部分地段的普查工作，矿体均未封边，有待进一步开展详查工作。主要矿石类型为硅酸盐型，矿石物质成分较简单，矿石中铀可分别采用酸法浸取，根据同类矿床矿石选冶加工工艺试验，铀浸取率高，耗酸量低，尾渣铀含量低，水冶成本低。5　结束语5.1　有待解决的问题通过前期综合研究分析认为，三江口铀矿床铀资源潜力较大，其主要含矿构造南部延伸段尤其是深部含矿潜力较大。目前三江口铀矿床仅在九龙江地段进行了普查工作，此外在三江口矿区南部的石壁窝—木洞地段，其地表铀矿化较九龙江地段更好，其铀矿普查前景更值得期待。另外，九龙江地段与石壁窝—木洞地段在相同的成矿地质背景影响下，受相同的成矿断裂构造带控制，二者的成矿机理、矿体分布特征、控矿含矿规律是否具有相似性都需要进一步开展科学研究。5.2　勘查开发前景前已叙及，三江口铀矿床地处“三九”地区，毗邻鹿井矿田、城口矿田等著名矿田。矿山建设条件良好，矿石品位富，易采、易选、耗酸量低，具有很好的技术加工性能。如能投资开发利用将会获得较好的经济效益和社会效益。参考文献[1]田应龙，李智龙，全国珍，等．湖南省铀成矿规律及矿产预测[R]．湖南省核工业地质局三〇六大队，2009:452-460.[2]季克俭．热液矿床研究的重要新进展[J]．湖南地质，1991,10（2）:115-118.[3]姜必广，陈旭，等．湖南省汝城县三江口铀矿区普查报告[R]．湖南省核工业地质局三〇六大队，2013:42-59.[4]黄国龙，尹征平，凌洪飞，等．粤北地区302矿床沥青铀矿的形成时代、地球化学特征及其成因研究[J]．矿床地质，2010,29（2）:356-357.[5]梅水泉，姜必广，等．湖南省汝城县“三九”地区铀成矿地质条件研究及远景评价[R]．湖南省核工业地质局三〇六大队，1994:37-46.[6]梅水泉．诸广山中段“三九”地区铀矿化特征及成矿机理探讨[J]．铀矿地质，1997, 13（2）:83-88．[7]韩吟文，马振东．地球化学[M]．北京：地质出版社，2003:196-197.[8]梅水泉，周倩，等．湖南省汝城县三江口地区铀矿化地质特征及找矿前景研究[R]．湖南省核工业地质局三〇六大队，2011:41-43.[9]张展适，等．诸广－下庄铀矿集区成矿过程中水－岩作用的地质地球化学特征[J]．地球化学，2005,34（5）:483-493.[10]金景福，倪师军，胡瑞忠．302 铀矿床热液脉的垂直分带及其成因探讨[J]．矿床地质，1992,11（3）:252-258.[11]刘鹤峰，马友谊，等．创新思维与找矿实践[M]．北京：地质出版社，2006:3-25.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]姜必广，男，1968年生，硕士，高级工程师，现任湖南省核工业地质局三〇六大队总工程师。1991年毕业于中国地质大学（武汉）地质系岩石学矿物学专业，一直从事地质勘查工作，先后任地勘项目技术员、专业负责、技术负责、项目负责、地矿公司经理、大队总工程师。

张立军1　李宝新2　陈田华2（1．四川省核工业地质局，四川　成都　610061;2．四川省核工业地质调查院，四川　成都　610061）[摘要]在系统整理、分析研究若尔盖铀矿田前人资料基础上，借鉴深部流体成矿理论，深入研究了矿床基本特征，分析了矿床成因，总结了控矿因素，建立了成矿模式和针对性强的探盲找盲的主要判据，深化了成矿的认识，并运用到深部扩大和远景段探索，发现了深部富矿，取得了找矿突破，扩大了区内铀矿勘查的找矿前景，为若尔盖铀矿田开辟了第二找矿空间，对加快该区的整装勘查，建立大型规模的铀资源勘查开发基地具有重要的意义。[关键词]降扎铀矿床；成矿模式；主要判据；深部扩大1　矿床概况若尔盖铀矿田呈东西向展布于四川省北西部，向东延入甘肃省迭部县，是我国最大的碳硅泥岩型铀矿田。矿化具有规模大、品位富、矿化集中、伴生元素多、综合利用价值高等特点。目前已落实5个大、中、小型铀矿床，尚有7个远景段未开展工程揭露控制，具有良好的扩大前景。已列入中核集团铀矿开发基地规划，也列入国家级铀矿整装勘查基地计划。降扎铀矿床是若尔盖铀矿田的骨干矿床，位于矿田西段，由中长沟、天赞沟、垭口和向阳东沟4个地段组成。中长沟地段是若尔盖铀矿田发现最早、目前唯一尚在开采的矿段，于1960年由四川省地质局阿坝队发现，由405地质队进行勘探，1970年提交勘探报告。随后，天赞沟矿段、垭口矿段相继被发现，并开展了普查、详查及勘探工作。但受认识和条件限制当时勘探工作主要局限在深300m以上，仅极少量钻孔探索了500m以深矿化，见矿差。2003年以来，四川省核工业地质局在若尔盖铀矿田开展了新一轮铀矿地质工作，详细整理和分析研究了前人勘查成果和资料，借鉴深部流体成矿理论，对成矿条件、成矿规律和成矿模式有了新的认识，并投入了约1.7×104 m的钻探工作量进行查证和深部探索。在降扎矿床中长沟矿段的深部发现了厚、富盲矿体，在天赞沟矿段取得了新认识，在向阳东沟远景段深部见到富、厚盲矿体，落实了新的矿段，为若尔盖铀矿田开辟了第二找矿空间，取得了找矿新突破，为若尔盖矿田下一步找矿扩大工作指明了方向。2　矿田地质背景若尔盖铀矿田位于秦祁昆成矿域秦岭－大别山铀成矿省南秦岭铀成矿带上（图1）[1]。大地构造位置属东昆仑－南秦岭褶皱系、南秦岭华力西－印支褶皱带、降扎地背斜、白龙江复背斜。地背斜南侧以玛沁－略阳深断裂与松潘－甘孜褶皱系的阿尼马卿地背斜毗邻。图1 秦岭－大别山铀成矿省构造区划略图1—前长城系；2—长城－青白口系；3—新生界；4—古生界、早中生代褶皱区；5—断裂；6—华力西－印支期俯冲断裂；7—加里东期俯冲断裂；8—晋宁期板块结合带；9—铀成矿带；10—若尔盖铀矿田。A—南秦岭铀成矿带；B—北秦岭铀成矿带；C—龙首山铀成矿带。构造单元名称：Ⅰ—祁连北秦岭褶皱系：Ⅰ1—走廊过渡带，Ⅰ2—北祁连加里东褶皱带，Ⅰ3—中祁连隆起，Ⅰ4—南祁连加里东褶皱带，Ⅰ5—北秦岭加里东褶皱带；Ⅱ—东昆仑－南秦岭褶皱系：Ⅱ1—武当山隆起，Ⅱ2—大巴山加里东褶皱带，Ⅱ3—礼县－柞水华力西前陆褶皱带，Ⅱ4—南秦岭华力西－印支褶皱带；①～为断裂带编号2.1　地层区内出露下志留统羊肠沟组下段 、羊肠沟组上段 、塔尔组下段 、塔尔组上段 和第四系（Q）。羊肠沟组上段主要岩性为含炭粉砂质板岩、灰岩夹硅质岩、炭质灰岩、含炭硅质灰岩、含炭硅质板岩，近东西向呈带状展布，倾向北东，倾角63°～83°。向东变薄，趋于尖灭，向西局部膨大，延伸至团拉垅，与上、下地层呈整合接触，为区内主要含矿层，铀矿化赋存于含炭硅质灰岩及硅质岩中。矿化含炭硅质灰岩特点是疏松多孔，具海绵状构造和脱炭现象。较大的似层状或透镜状矿体多产于硅质灰岩断裂构造中。在与含炭硅质灰岩交界的破碎硅质岩中，一般矿化较好。2.2　岩浆岩区内岩浆岩类型有英安玢岩、闪长玢岩、煌斑岩岩脉，顺层或切层贯入，脉宽0.6～9.7m，延伸小于50m，铀含量达0.0010%～0.0150%，局部有铀矿化。未见对矿体的破坏作用。2.3　构造矿床位于白依背斜倾伏端的北翼，构造活动频繁，断裂发育，以北西西向为主，北东向次之。北西西向走向断裂带与北东向断裂组成菱形格状构造格架，结点北西侧往往控制着铀矿床的定位，而走向断裂带则控制着铀矿体的产出（图2）。图2 降扎铀矿床区域构造示意图1—下震旦统；2—寒武系太阳顶组；3—奥陶系苏里木塘组；4—下志留统；5—中上志留统；6—上白垩统；7—实测逆掩断层；8—实测逆断层；9—实测正断层；10—角度不整合；11—平行不整合；12—地质界线；13—铀矿床（段、点）位置；14—降扎铀矿床位置。F1：温泉－益哇大断裂；F21：塞尔龙－白云断裂；F22：团拉垅－加隆断裂；F13：贡巴－割瓦隆断裂；F14：垭口－毕冈断裂；F15：罗军－普通断裂2.3.1　北西西向断裂带北西西向断裂带出现在白龙江复背斜的中心部位，较大程度上控制了岩浆活动。印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动中均表现出较大的活动特征。在区内最为发育，数量多、规模大、分布广。从拉尔玛梁向东经占哇至益哇，有大小断层200余条，组成3个基本平行的北西西向的走向断裂带，从南到北依次为温泉－益哇断裂带、塞尔隆－白云断裂带、团拉拢－加隆断裂带。铀矿化沿后两条断裂带间的密集、平行的次级走向断裂展布。一般走向为北西340°，倾向北东，断层产状与岩层产状基本一致，倾角由地表至深部逐渐变陡，一般为70°～85°，断面舒缓波状，断裂带宽0.25～12m，沿断裂岩石破碎呈透镜状、角砾状，局部见糜棱岩化作用。以压扭为主，兼具张扭性，过渡带更为发育，主要矿体均受该组断层控制，断层分支复合部位有富厚矿体的产出。其中硅灰岩带顶底板的F1、F2断裂控制了整个含矿岩系，使整个含矿岩系成为一个大的断裂带，延深至2686m标高以下仍未尖灭；F4、F5和F7断层位于含矿岩层中，形成层间断裂带，主要矿体就分布在其形成的断裂带及所夹持的含硅质灰岩中，是主要的控矿构造。2.3.2　北东向断裂带北东向断裂带分布较广。数量及规模仅次于北西西向断裂带，呈北东－南西向北东东至南西西向舒缓波状延伸。断层规模，长600～4000m，最长15000m，短者不足50m，倾向300°～340°，少数反倾向，倾角60°～80°，个别20°～60°，断层性质为左旋压扭，少数右旋扭动，后期为张扭至平移，多错断地层及北西西向断裂带。北东向断裂在矿田内组合成7个断裂带，以6～8km的等间距平行排列，且多为隐伏断层，规模小，其经过北西西向断层和岩层均被切断，但矿体并未切断。3　矿床特征和控矿因素3.1　矿床特征3.1.1　矿体围岩和夹石含矿岩层、围岩和夹石基本上属同一种岩性，主要为灰岩，极限抗压强度260～1100kg/cm2,RQD值为51.6%，岩石中等完整，工程地质条件良好；在断层附近为炭质板岩，性软易碎，遇水软化，易片帮冒顶，极限抗压强度9～20kg/cm2, RQD 值为24.2%，工程地质稳定性极差。矿体（特别是低品位的）与围岩、夹石界线不清楚，呈过渡关系，肉眼难以区分，但可用仪器根据伽马强度区分矿石与围岩及夹石的界线。矿石中伴生有益组分锌、镍含量均高于围岩，钒在矿石和围岩中的含量相近；矿石与围岩的主要化学成分基本一致。矿石和围岩的主要成分以钙为主，且二者相当；矿石和围岩成分中均含有硅质，但矿石中的硅质含量减少；矿石中K2O 含量小于围岩中K2O 含量，而矿石中Na2O 含量明显增加；随着铀含量的增大，岩石中磷、硫含量也随着增大。综上特征，表明成矿过程中发生了去硅加磷、硫及碱交代作用。3.1.2　矿体特征1）铀矿体赋存在下志留统羊肠沟组上段的硅灰岩体构造断裂中（硅灰岩体即以硅质灰岩为主体，其顶、底板有不等厚度的硅质岩，在硅质灰岩中夹有板岩、炭质板岩）。中长沟矿段圈定铀矿体35个（主矿体4个），走向分布长250m，中段高3600～3123m，垂深在500 m范围内；向阳东沟矿段圈定铀矿体16个（主矿体1个），已控制走向长100 m，中段高3627～2819m，垂深在808m范围内。主矿体走向长小于168m，倾向延伸大于500m，最大厚度23.51m，深部资源潜力较大。2）矿化带展布总体与岩层产状一致，且与层间断裂构造基本吻合，矿体沿走向延伸数十至百余米，沿倾向延伸较稳定，可达数百米，矿体倾角68°～83°，最大见矿真厚度23.51m，大部分以盲矿产出，通过ZK0-8、ZK3-4、ZK27-6、ZK31-4等钻孔的施工，主矿体的见矿标高最深达到2900m。3）矿体呈似层状、透镜状，多以定向排列的矿体群出现，有膨胀收缩、尖灭再现、分支复合等形态变化。产于完整灰岩或硅岩中的矿体一般较小，多呈一定方向排列的矿体群出现。矿化范围由地表向深部因含矿岩层的总厚度增加，矿化范围也在扩大。4）铀的工业矿化与原始岩石的破碎——多孔构造关系密切。3.1.3　矿石类型矿床内铀矿石自然类型为灰岩型，工业类型为富含碳酸盐的碱性铀矿石。3.1.4　矿石质量3.1.4.1 矿物成分及其特征降扎铀矿床的铀矿石绝大部分属碳酸盐类型。即使硅酸盐部分，也呈现不同程度的碳酸盐化。由于铀矿化全是产于透水性能强、松脆的粉砂状炭质砂岩及灰岩或硅岩等断裂带内，所以矿石的结构构造较为复杂。一般多为细网脉状构造、角砾状构造；粉砂状结构、压碎结构、胶状结构等。矿石主要矿物为沥青铀矿，伴（共）生矿物有闪锌矿、硫铁镍矿、针镍矿、辉镍矿、辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、白铁矿、褐铁矿、石英、方解石、重晶石、萤石等。铀的次生矿物：残余铀黑、钙铀云母、铜铀云母、含铀玻璃蛋白石等。本矿床矿物共生组合基本上可分3种：1）似块状黄铁矿－细颗粒硫铁镍矿－白铁矿组合[3]。2）结晶闪锌矿－黄铁矿－沥青铀矿－脉石矿物组合[3]。3）沥青铀矿－闪锌矿－镍矿物组合[3]。3.1.4.2　石的结构和构造含矿岩石主要为含炭硅质灰岩，主要矿物为方解石，次为石英、白云石、炭质（有机质）、黄铁矿等，矿石中金属矿物均呈细粒分散状、稀疏浸染状分布；矿石具微粒结构、镶嵌结构，呈角砾状构造和块状构造。由于含铀的次生矿物及其他次生矿物同时具鳞片结构、胶状、变胶状结构，具层状构造，因次生矿物充填而具皮壳构造，因淋失孔洞发育具海绵构造（空洞构造）。3.1.4.3　矿石的化学组分特征（1）矿石化学成分经岩石化学全分析，其主要成分为CaO、SiO2，含矿岩性为含硅质的灰岩，FeO2＞Fe2O3，表明矿石处于氧化－还原过渡带。（2）主要有益组分的含量铀矿石伴生元素有镍、铜、金、钼、锌、钒等，其中镍、锌、钒的含量较高，镍、锌已达到综合利用指标；钒在围岩和矿石中均有分布，含量相近。镍、锌含量随铀含量的增大而增大，镍、锌与U 密切共生，三者富集呈正相关。（3）主要有害组分的含量通过对矿石中有害组分的分析，矿石中P2O5、C有机、S、As的含量对矿石选冶影响很小。（4）矿石中Fe2＋、Fe3＋的含量矿床位处高寒地带，矿床氧化带不甚发育，次生矿物亦较少见。一般以细小、分散状沿裂隙发育，且局限于矿体范围内。在地表致密岩石或脉石中，有时仍保留有氧化程度不高的黄铁矿等硫化物。一中段以上一般全为氧化带。矿石为六价铀氧化矿石；一中段以下至三中段为不完全氧化带（氧化矿石残余铀黑与原生矿石沥青铀矿共存）。三中段以下为原生带，随深度的增加，原生矿石量逐渐增加。由于构造裂隙的影响，沿构造裂隙氧化带的深度，局部延至三中段以深。通过取样分析可见，区内岩石中Fe2＋的含量为0.303%, Fe3＋的含量为0.296%, Fe2+/Fe3＋为1.02，大致表明普查区的岩石地球化学环境为氧化－还原过渡环境。3.1.5　围岩蚀变区内的围岩蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化、闪锌矿化、硫铁镍矿化、针镍矿化、辉镍矿化、黏土化和绢云母化，除绿泥石化、绢云母化外，均与矿化密切相关。矿化富集部位及矿石具有脱炭、钙质淋失、角砾状构造等特征。地表铀矿化露头多见褐铁矿化及次生铀矿。与矿化密切的围岩蚀变有碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、黏土化等。富集部位还表现出脱炭褪色、钙质淋失，具有角砾、碎裂、砂状构造等特征；地表铀矿化露头多见褐铁矿化及次生铀矿。脱炭褪色是工业铀矿化的标志，在构造断裂带中发育。脱炭体大小悬殊，形状极不规则，呈脉状、树枝状、团块状，呈白色—浅灰色，形成质轻疏松状矿石，主要由石英组成，钙泥质胶结，以泥质为主，铀品位极高，与围岩为过渡关系。碎裂构造在铀矿石中较为常见。硅岩、灰岩等含矿岩石角砾棱角明显，被后期方解石脉体胶结，沿裂隙有炭质充填。3.2　控矿因素3.2.1　构造控制1）温泉－益哇断裂为深大断裂，控制了区内志留纪沉积岩相、晚加里东期基性岩浆岩和铀矿田的展布，沿断裂带有中—酸性岩浆岩呈串珠状展布，出现镭氡温泉或氡温泉。2）北东向断裂构造控制了矿床的定位。铀矿床多产于两组断裂交汇的锐角夹持带内。3）硅灰岩体中的层间断裂决定了矿体的赋存部位，主要矿体产于硅灰岩体的层间断裂中，呈近东西向展布，产状与地层一致，受硅灰岩透镜体和断裂构造的控制。矿段内含硅质灰岩富含炭质，与炭质板岩互层，次级断裂带、牵引褶皱、节理裂隙及后生充填的石英脉和方解石发育。富铀矿体主要产于炭质含量高、节理裂隙、石英脉和方解石脉发育的硅灰岩层中。3.2.2　地层和岩性控制工业铀矿体主要产于志留系硅灰岩内。矿（化）体顶板为硅岩、板岩组合，底板为硅岩、板岩或含炭硅质板岩组合（图3）。图3 中长沟矿段地质简图l1—第四系；2—下志留统塔尔组下段炭质板岩夹变砂岩白云岩；3—下志留统羊肠沟组上段（含矿层）硅质岩、含炭硅质灰岩夹炭质板岩、砂板岩；4—下志留统羊肠沟组下段板岩夹变砂岩；5—炭质硅岩；6—硅质岩；7—灰岩、含炭硅质灰岩；8—砂板岩；9—断层及编号；10—铀矿体及编号工业铀矿体产于该有利的灰岩、硅（炭）质灰岩组合内，受硅灰岩岩性组合制约。工业铀矿体的产出受地层和岩性控制的特征十分明显。综上，本区为构造和岩性组合控矿。3.3　矿床成因3.3.1　成矿物质来源前人铅同位素研究资料表明[3]，矿石的铅同位素组成以具有较高的206 Pb值为特征，206 Pb值与铀含量之间一般呈正变关系。上、下盘砂质板岩中的铅含量较高且变化幅度大，但铅同位素组成的变化很小，206 Pb值为27.0%～28.7%，属一般的正常铅含量。志留系的硅灰岩透镜体206Pb值为38.1%～56.26%，显示出异常铅的特征。矿石中206Pb/204Pb比值为64.5～655.8，反映出铅的形成具多阶段性。这表明成矿热液中的铀，是具有异常铅组分的地壳来源（成矿热液中是不含Pb的），主要是富铀的硅灰岩透镜体提供的。从沥青铀矿206 Pb/238 U 及238 U/208 Pb 等时线年龄值（190、144、102、62.3～74.5、46.6～51.5、34.6～35.9、19～24、13.5～14.4Ma）分析，铀成矿作用时期跨度大、时间长，但铀的活化、富集阶段主要是燕山晚期和喜马拉雅期。前人硫、碳同位素研究表明[3]，硫、碳主要来自地幔或地壳深部，硫与铀呈正相关，具同源性，是在各构造期次的活动过程中，深部流体携带并叠加于含矿层中，显示矿床成矿元素深部来源特征。区内下古生代地层中普遍含有较丰富的钼、镍、锌、铜、钒等与铀密切伴生的成矿元素，也反映确有深部热液来源的成矿特点。3.3.2　成矿热液来源降扎铀矿床的热液来源既非典型的大气降水，也不是来源单一的岩浆水，而是具有典型的混合水特征。反映了深部流体与大气降水的混合特点。矿石中石英和方解石中的包体碳同位素、氧同位素与地幔或地壳深部的碳同位素、氧同位素基本吻合或相近，反映出成矿热液系来自于地幔或地壳的深部流体。区内富含氡的热泉活动强烈，温度高，说明深部流体与铀成矿作用密切相关。降扎铀矿床的成矿物质来源于地壳或下古生代（志留系）地层；成矿热液来自于深部流体及与大气降水的混合、混染；在流体迁移过程中活化、萃取围岩中的铀，在适宜的次级构造破碎带和有利的灰岩、硅（炭）灰岩中沉淀、富集，并经过后期近地表改造作用，进一步富集成矿。区内的铀矿体成矿深度大，长度短，富、厚矿位于矿体的中下部。铀矿化围岩蚀变很明显，明显区别于淋积成因的矿床。综上所述，降扎铀矿床是多源多期多阶段复合叠加成因的矿床。3.4　成矿模式综合现有该地区的成矿特征和研究成果，其铀成矿因素可概括为：1）丰富的铀源，该区有近万米厚的富铀层位和富铀岩浆岩体是铀成矿的主要来源；深部流体提供丰富的铀、钼、镍等元素，部分可能直接来自幔源。2）深部流体是主要成矿载体和成矿作用主体，富铀流体沿北东向导矿构造进入含矿层位。3）含矿硅灰岩、硅质岩及其顺层构造有利于成矿流体的运移，在构造或岩性圈闭的地球化学环境下，促使铀的沉淀富集成矿。4）多期构造岩浆活动，相伴的成矿流体伴随多期次运移、叠加、富集成矿。3.5　探盲找盲主要判据1）硅灰岩体与断裂带的有利组合部位。2）硅灰岩体的收缩、分支部位。3）次级北东向断裂的上、下盘。4）放射性水化学、伽马总量、伽马能谱、氡子体和汞蒸汽等物化探综合异常晕圈发育，多种异常叠合反映深部矿化好；在向阳东沟矿段的找矿过程中，利用氧子体测量、伽马能谱测量等方法圈定的异常与前人圈定的放射性水化异常布设了27号勘探线的异常查证钻孔（图4），在预测部位见到密集富矿体，取得良好的验证效果。图4 向阳东沟矿段27号勘探线深部矿体位置推测与钻探结果对比1—板、岩；2—砂岩；3—硅质岩；4—粉砂岩；5—含炭硅质灰岩；6—实测断裂及编号；7—钻孔及编号；8—铀矿体；9—铀矿化体；10—推测矿体位置5）本区在一定高程上铀成矿。对矿田内各矿床成矿高程的统计分析显示，矿体距离北东向断裂越近，其成矿的高程越浅；相反越远，成矿的高程越深。根据目前勘查和开采资料，铀矿床产于一定的标高区间，其上界标高为3750m，其下界标高约为2650m（图5）[4]。图5 向阳东沟矿段27和31号勘探线剖面示意图1—下志留统塔尔组上段；2—下志留统塔尔组下段；3—下志留统羊肠沟组上段；4—下志留统羊肠沟组下段；5—板岩；6—砂岩；7—硅质岩；8—含炭硅质灰岩；9—粉砂岩；10—铀矿体4　主要成果和创新点4.1　分析前人资料，深化成矿认识，建立成矿模式应用新的铀成矿理论（深部流体成矿理论）对前人取得的地质资料进行了全面、系统、深入的消化、分析和综合研究，深化了成矿认识，对在该地区寻找铀矿，采取着力于下志留统硅灰岩，重点放在矿带西段和以落实新的铀矿中型资源地目标为原则，将北东向断裂上下盘、有利硅灰岩组合、硅灰岩体厚度变薄收缩部位、物化探综合异常分布区和已知见矿工程验证作为本区找矿突破的5条标准，在此基础上建立了区内炭硅泥岩型铀矿的成矿模式（图6），总结了成矿规律和找矿标志；并认为降扎铀矿床已知矿（段）控制深度大多数只达到300m以浅，且主要矿体多未圈闭。近期勘查工作证实，矿床深部成矿潜力较大，厚、富矿多位于中深部。为此，有必要开展深部（300m至1000m）的探深找盲和扩边工作。明确了若尔盖铀矿田的资源勘查潜力和下一步的找矿扩大方向。4.2　找矿扩大和资源开发相结合，制定了若尔盖铀矿区的勘查规划2005年，根据国内外能源矿产的需求形势及中国核工业地质局下达的项目任务书（2005-52）要求，核工业西南放射性矿产地质管理办公室实施了“四川省铀矿资源基地勘查规划研究”项目，客观地分析了矿田铀资源潜力，阐明了铀资源扩大的主要方向。确定了探深扩边、扩大铀资源量的两个矿床，即降扎矿床和占哇矿床；筛选出具有找矿潜力的向阳沟、切路沟、那垅、莫龙沟、哈隆沟和哈扎山等7片铀成矿远景地段。初步推断和预测了矿田内主要矿床、远景地段的资源量。制定了主要是以降扎矿床中长沟地段为切入点，继而开展天赞沟、垭口地段的探深扩边，增加铀资源量；同时加强地表综合找矿，加强成矿规律研究，对筛选出的远景地段进行地表找矿和深部查证工作的勘查部署规划。图6 若尔盖铀矿田铀成矿模式图4.3　依据新认识，实施“规划”，探索查证，地质找矿获得突破在以上新认识的指导下，2006～2012年，四川省核工业地质调查院按照“规划”的安排部署，选择降扎铀矿床为突破口，在中长沟矿段（原510-1矿床）进行了深部揭露，在300 m以深连续见到富矿体，突破了过去矿田主要矿体集中在300m浅表部位的勘查局面，显著扩大了资源量，打开了深部扩大新局面。后相继对中长沟矿段外围向阳东沟、向阳西沟远景段进行了勘查验证，也在预期部位见到了工业铀矿体，取得了地质找矿的新突破，向阳东沟落实一个中型规模的矿产地。5　开发利用状况1980年由原核工业部七九二矿正式投产开发，开始采掘中长沟矿段的铀资源，受政策影响于1992年关停。2005年以来，龙江铀业公司在该矿段进行采矿作业，该区的铀资源开发尚处于初始阶段。6　结束语在深部流体成矿理论的指导下，系统整理、分析研究了若尔盖铀矿田资料，对成矿条件、控矿规律有了新认识，总结了成矿模式；依据新认识对降扎铀矿床中长沟矿段进行了深部扩大，对中长沟矿段外围的向阳东沟、向阳西沟远景段实施了深部探索，均见到富铀矿化，扩大了资源量，开辟了新矿段，落实一个中型规模的矿产地，取得了地质找矿的新突破，扩大了区内铀矿勘查的找矿前景，对加快该区的整装勘查，建立大型规模铀资源勘查开发基地具有重要的意义。参考文献[1]张立军，何发扬，贾西平，等．四川省若尔盖地区铀矿整装勘查区实施方案[R]．四川省核工业地质局，2012,16.[2]刘建华，张庆亨，田文浩，等．四川省铀矿资源基地勘查规划研究报告[R]．核工业西南放射性矿产地质管理办公室，2005.[3]李宏涛，敬国富，张立军，等．四川省若尔盖县降扎铀矿床中长沟地段详查地质报告[R]．四川省核工业地质调查院，2012.[4]陈田华，田文浩，张立军，等．四川省若尔盖县降扎铀矿床向阳东沟地段普查地质报告[R]．四川省核工业地质调查院，2012.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]张立军，男，1980年生，硕士，四川省核工业地质局地矿处，高级工程师。长期在若尔盖铀矿田从事铀矿地质勘查和研究工作。

谢国发　姚亦军　李芳　刘牛明（江西省核工业地质局二六一大队，江西　鹰潭　335001）[摘要]居隆庵铀矿床为相山矿田内的又一大型铀矿床，现已为相山铀资源大基地开发利用。它的发现、发展至今已经历半个多世纪，在各个找矿阶段过程中，不断总结其成矿规律，提升地质认识，不仅使该矿床规模逐步扩大，更为值得肯定的是该矿床成果为相山矿田下一步找矿启示意义重大。[关键词]居隆庵铀矿床；居隆庵式赋矿规律；三面交汇1　发现和勘查过程居隆庵铀矿床位于赣杭火山岩型铀成矿带西南段的相山铀矿田的西部（图1），为原三〇九队六分队于1957年进行1∶5万地面伽马普查时发现。1968年以前，原华东六〇八队二队在该区做过1∶1万和部分1∶2000地面伽马普查，发现有7、13、14号等3条矿带，并进行了少量的地表揭露工作，提交有7、13、14号矿带的揭露评价报告和书堂矿点地质总结报告。从1969年开始，江西省核工业地质局二六一大队继续在原工作基础上进行找矿勘查工作，经过近30年的努力，经历了不断探索、不断认识、不断实践、不断扩大找矿成果的循序渐进的发展过程，现已使居隆庵铀矿床发展成为大型铀矿床，并且矿床还有较大的发展前景。矿床的勘查历程大致可分为5个阶段。第一阶段：普查揭露，就矿找矿，勘查地表矿体。从1969年开始，江西省核工业地质局二六一大队接着在前人工作基础上，在居隆庵地区（菱形地块）进行了1∶2000地面伽马和爱曼测量，并进行了1∶2000地质填图和部分地段的普通物探工作，发现矿化裂隙和铀异常点带星罗棋布，先后共找到了22条矿带（图2），并进行了较充分的地表揭露，提交了揭露点报告。从1972年开始对各个矿带进行深部揭露评价工作。工作初期，根据矿田成矿规律结合地表分布较多异常点带，首先选择F5、F6含矿裂隙带进行评价，寻找构造交叉部位的矿体，接着又对1、2、4、5、6、7、8、9、10、19、20号等共11条矿带进行了深部揭露评价，同时开展了地质构造填图和构造与矿化关系的科研工作，加深了对F7和F6成矿远景的认识，选择以7号和6号矿带为主进行了深部揭露工作，至1975年5月共投入钻探工作量2.34×104 m，局部达到80m×80m或80m×160m的控制程度，肯定了7、5、6、8、13、14号等矿带具有一定远景，于1975年5月提交了《6124矿床基地报告》，成为了小型矿床。图1 相山矿田地质略图1—砂砾岩；2—碎斑熔岩、晶屑玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩、熔结凝灰岩、砂砾岩；4—砂砾岩、砂岩；5—变质岩；6—次斑状花岗岩；7、8—花岗岩；9—火山颈（推测）；10—断裂；11—矿床第二阶段：研究断裂构造，勘查主断裂中矿体。居隆庵菱形地块范围内异常点带众多，含矿裂隙构造遍布，但根据地表揭露资料对11个矿带进行深部评价，成果不尽人意，多是些小矿化裂隙和异常矿脉。为了尽快弄清含矿构造性质和矿化富集特点，我们一方面充分利用已有资料进行综合整理，分析研究；另一方面有重点有目的地进行野外调查，开展构造填图，收集准确素材，探求确切认识，以期指导找矿扩大。经过工作，依据所获得的资料编制了构造与矿化关系图及素描图等共40幅，加深了对近南北向构造的认识，确认了近南北向的F7是规模较大的含矿构造破碎带或破裂带，其走向延伸长达2500m，倾向延伸也达500m以上，在F7构造带中赋存的矿体长者达250m，但平行矿体甚少且短小。鉴于对F7的认识，该矿床进入了主断裂控矿的工作阶段，主要是控制和勘查7号矿带，并将F7旁侧的19、20、22、10号矿带归入7号矿带一并勘查，重点是F7中的矿体（图3），在41～48线地段工程控制程度达到40m×50m，断裂中矿体基本圈定，于1981年6月提交了《6124矿床最终储量报告》，使7号带成为小型铀矿床。第三阶段：综合分析，大胆实践，确认了深部隐伏矿组的帚状展布特征。1981年提交《6124矿床最终储量报告》之后，继续进行了7号带的深部控制工作，并使矿床有了扩大，深部在F7主断裂旁侧出现了群脉型矿体。这种从上到下的变化是如何造成的？沿走向又有何变化？带着这类问题，我们在1986年开始了深部含矿构造特征的研究。图2 居隆庵地区构造示意图1一华夏式断裂构造；2—含矿断裂构造；3—含矿裂隙为此，我们在以往构造填图的基础上重新进行了地表调查和钻孔资料的分析研究。经过清理，在地表见F7断裂最宽处为2.10m，一般不到1m，最窄处仅为0.1m；同时我们又将当时揭见F7断裂的72个钻孔资料逐一进行了主断裂和次级裂隙构造特征的分类整理，得出了钻孔编录见F7断裂的数据：钻孔见F7的最大厚度为12.83m，平均厚度为6.26m，最窄处见厚仅0.1m。此外，我们还进行了钻孔见工业矿和矿化蚀变裂隙构造轴心夹角的统计整理，结果显示了从上到下出现系统的轴心夹角趋大的现象，表明了含矿构造由陡直趋于变缓的特征。利用这些资料编制了系统的对比图件和一些不同观点的各类零星图件。通过研究对比，基本确认了居隆庵矿床7号带含矿构造具有在纵向上向北撒开、向南收敛，垂向上向下撒开、向上收敛的帚状展布特点（图4）。根据这一认识，使矿床的找矿扩大取得了好的成果，而且还指导了工程的优化设计，提高了找矿效果，使7号带成为了中型铀矿床。图3 居隆庵矿床41线剖面示意图1—碎斑熔岩；2—断裂构造；3—矿体；4—钻孔图4 主断裂与次级断裂、裂隙呈帚状形态展布示意图1—碎斑熔岩；2—砂岩；3—流纹英安岩；4—矿体；5—断裂第四阶段：深部探索，勘查断裂与组间界面复合部位的矿组。一般地说，不同岩性界面通常在外动力作用下易产生构造形变，产生构造裂隙破碎带，是矿化的有利部位。相山打鼓顶组与鹅湖岭组之间的界面，在成矿期构造活动活跃的区段也是如此，这在相山其他矿床的勘查成果得到了证实。但居隆庵矿床深部的组间界面是如何展布的？在什么部位有矿化富集呢？围绕这个认识，我们首先对相山矿田西部已有的组间界面资料进行综合整理，分析判断，确认矿床深部存在组间界面，并且当时的钻机能够揭见。遂设计钻孔进行探索，揭见到深部的组间界面，但见矿情况不太好；进一步从成矿条件分析，组间界面要赋矿除了有利的空间条件外，更要有一个合适的矿液运移通道，而矿床中的F7断裂具备这种条件。因此推测在F7断裂通过组间界面的部位可能对成矿最为有利。根据这种认识，设计深孔探查这一部位，见到了较好的工业矿组（图5）。我们将这种断裂与组间界面交汇的有利部位，称为“断裂与组间界面复合部位”。运用这一认识，在矿床勘查中紧扣这一部位进行找矿，到1992年暂停工作，编制《居隆庵铀矿床7号带普查地质报告》时，居隆庵铀矿床成为相山矿田的又一个大型铀矿床。图5 居隆庵矿床48线剖面示意图1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—实测及推测地层界线；5—断裂构造；6—工业矿体第五阶段：加强研究，深化认识，运用规律，扩大矿床。从2006年开始，中国核工业地质局对居隆庵7 号矿带部署了详查工作，范围为44线至70线。项目名称为《居隆庵铀矿床44～70线详查》。在详查过程中，除了提高资源量类别外，还着重把控矿主断裂、组间界面、帚状展布特征、断裂与组间界面复合部位等控矿规律融合在一起整体进行综合研究，找出不同地段、不同条件下的矿化富集部位和富铀矿组，优化设计，不仅达到了详查设计要求，还使矿床规模有了扩大。居隆庵铀矿床在普查阶段找到了F7断裂与组间界面复合部位赋矿的规律，但所见的矿组基本上都是赋存在组间界面上的碎斑熔岩中，而流纹英安岩中见矿很少。根据相山矿田组间界面两侧都赋矿的规律，加强了流纹英安岩中赋矿的追控，设计深孔，在组间界面的流纹英安岩中见到了好的矿组（图6），使矿床有了扩大。对于组间界面，除了在与主断裂交汇部位赋矿外，在研究中根据矿组呈帚状展布的特点，分析含矿构造向外撒开应偏离主断裂，并受组间界面影响，可能在有利部位，例如组间界面隆凹的形变部位赋矿。因而选择剖面进行控制，在离开断裂的组间界面部位见到了成群的富铀矿组（图7）。这种主要分布在组间界面处的矿组，除了主断裂提供了有利条件外，组间界面明显地对矿化富集起着重要作用。由于找到了受组间界面控制的矿组，使矿床又得以扩大，并且沿走、倾向还有发展前景，通过进一步的找矿勘查，矿床规模有望扩大为特大型。2　矿床基本特征居隆庵铀矿床位于相山矿田西部，处于北东向芜头－小陂、邹家山－石洞断裂构造与北西向石城－书堂、河元背－石洞断裂构造所圈围组成的居隆庵菱形断块内（图1，图2），该断块面积约10km2。现已查明，居隆庵菱形断块是相山矿田中戴坊－邹家山－云际东西向基底断陷带中相对隆起的构造圈闭型断块，是伴随火山塌陷构造活动、断裂构造活动和次级裂隙构造特别发育的断块，是次火山岩沿基底界面和组间界面贯入的断块，它为含矿热液的迁移汇集成矿创造了有利条件。图6 居隆庵矿床58线剖面示意图1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—地层界线；7—断裂；8—工业矿体图7 居隆庵矿床64线剖面示意图1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—地层界线；7—断裂；8—工业矿体2.1　地层、岩石居隆庵铀矿床的地层、岩石由基底和盖层两部分组成。基底为中元古界变质岩；盖层为上侏罗统鹅湖岭组、打鼓顶组酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩，局部夹陆相碎屑沉积岩（图8）。矿床范围内，上侏罗统鹅湖岭组上段碎斑熔岩大面积出露地表，深部与下伏地层呈熔岩覆盖接触，该层厚度在菱形断块范围内变化较大，北部厚度在局部仅数十米，南部厚250～1000m不等，局部大于1000m。其他地层主要见干深部，地表偶见零星出露。2.2　地质构造居隆庵菱形断块内发育一系列呈等间距（350～400m）分布的近南北向断裂、裂隙构造，还有北东向断裂以及近东西向塌陷构造。居隆庵铀矿床受其中的近南北向断裂F7控制。F7断裂出露地表，全长2500 m，是居隆庵铀矿床的主干断裂，沿走、倾向均具尖灭再现或尖灭侧现特点，呈侧列式展布，走向345°～355°，倾向北东，倾角较陡为75°～85°，表现为张扭性质，具多期次继承性活动，并以构造破碎带产出为特点，一般不切穿鹅湖岭组上段碎斑熔岩。剖面上，F7断裂破碎幅度不一，最大视厚度达15m，局部为几十厘米至几米，略呈膨胀收缩现象，破碎面弯曲，总体倾向北东，倾角上陡下缓，受区域构造活动和火山塌陷影响，在F7断裂旁侧产生一系列次级断裂或裂隙构造，有的与主断裂平行，但大部分与主断裂具有一定的夹角，在倾向上组合呈现向浅部收敛、向深部撒开的帚状形态特征，其倾角表现为上陡下缓、西陡东缓（图4）。图8 居隆庵矿床地层综合柱状图居隆庵菱形断块内，在70线附近流纹英安岩顶板存在一规模较大、近东西向展布的急剧倒转变异形态（图9），南北流纹英安岩顶板高差达700m。北部顶板形态变形较强，存在高差达200m的隆起和高差20m的隆丘，两隆起之间为一近南北走向的凹槽，局部存在近东西走向的小型褶曲；南部顶板形变不强，局部发生褶曲，总体由南往北逐渐降低（图10）。这一近东西向变异形态，现初步认为是一塌陷构造，它是沿着相山北部石里坑－济河口－新建村－巴泉复背斜南翼塌陷，在底部形成向斜。它的形成表明有一次以上或多次较强近南北向挤压应力作用。这也是在居隆庵菱形断块内，甚至是相山西部产生一系列近南北向张性、张扭性断裂的原因。2.3　矿体地质居隆庵铀矿床矿化主要受F7断裂构造及火山岩层组间界面控制。矿体的分布随火山岩组间界面由南往北、自西向东缓角度倾伏。矿体规模以小型为主，沿走向一般长20m至数十米，倾向延深也只有二十几米至几十米，但也有少数规模较大的矿体。矿体的形态以较复杂的脉状、透镜状为主，少数为囊状。矿体（组）呈帚状展布。图9 居隆庵地区流纹英安岩变异部位纵剖面立体图1—碎斑熔岩；2—流纹英安岩；3—地质界线矿体主要赋存于鹅湖岭组碎斑熔岩和打鼓顶组流纹英安岩中，特别是火山岩层组间界面附近、断裂破碎带扭曲、膨大部位和扭曲形态变异部位尤为富集，这些部位不仅矿化幅度大、矿体多，而且矿石铀品位相对较高。矿床内的铀主要以铀矿物形式存在于矿石中。矿石结构构造一般为碎裂残留斑状结构或碎斑残留斑状结构、碎裂糜棱交代填隙结构，局部可见网状胶结结构、胶结角砾结构、团块交代填隙结构，块状构造。矿化蚀变主要为赤铁矿化、萤石化、绿泥石化和碳酸盐化等；一般较富矿石化学成分SiO2含量较低，而CaO、P2O5及硫化物含量较高。矿石工业类型主要为富含碳酸盐、萤石、磷灰石的铀矿石，也有富含碳酸盐、硫化物的低硅酸盐铀矿石。图10 居隆庵地区流纹英安岩顶板地质略图1—顶板等高线标高；2—顶板褶皱变异；3—构造；4—界面上下见矿点2.4　矿床成因及主要控矿因素居隆庵铀矿床主要受F7断裂破碎带及火山岩层组间界面控制。矿体呈脉状、透镜状产出，成矿作用方式以多期热液充填或浸染为主，伴有交代作用，形成具有中心对称的近矿围岩蚀变带。矿石矿物成分中铀矿物以胶状沥青铀矿为主，伴生黄铁矿、辉钼矿及少量方铅矿、闪锌矿等金属矿物，脉石矿物主要有水云母、萤石、方解石、磷灰石等，矿石具碎裂残斑结构、碎裂糜棱交代填隙结构、网状胶结及胶结角砾结构、环带状、浸染状、网脉状等构造类型，围岩蚀变主要有水云母化、钠长石化、赤铁矿化、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化等。根据矿物共生组合常见中低温的标型矿物、矿石结构构造、围岩蚀变等特征，类比核工业北京地质研究院等单位对相山铀矿田西部相邻铀矿床的研究资料，认为其成矿时代有两个矿化时期，早期约为140Ma，晚期约为100Ma；萤石包裹体测温值上限为145℃，下限为136 ℃。综上所述，居隆庵铀矿床属火山岩型中低温热液铀矿床。居隆庵铀矿床是继相山矿田西部邹家山万吨级铀矿床之后发现的又一大型铀矿床。在相山矿田这个大型破火山口机构大的成矿环境下，断裂构造及断裂与火山岩层组间界面复合是矿床铀矿化的主要控制因素，次火山岩的侵入及多种类多阶段热液蚀变也是铀矿化形成和富集的重要因素。3　主要成果和创新点3.1　主要成果居隆庵铀矿床通过普查和详查取得了突出的成果，这不仅主要体现为铀矿资源量大幅度增加，使之成为相山矿田又一个大型矿床，而且在地质认识上既总结了本矿床的成矿规律，对相山西部的地质认识得到了提高，确立了“居隆庵式”赋矿模式，充实了“界面控矿”理论，找矿思路得到了释放，同时又对相山其他地区找矿具有十分重要的指导意义，并且已引领相连的李家岭矿床发展成为大型矿床，居隆庵二十一号带发展成为中型矿床，已使居隆庵菱形断块中相连的居隆庵矿床、李家岭矿床、二十一号带矿床组成了特大型的火山岩型铀矿床，并且进一步工作有望成为超大型矿床。3.2　创新点3.2.1　确立了“居隆庵式”赋矿模式20世纪70年代在邹家山矿床4号带的勘查中，于变陡部位两侧取得了极好的找矿成果，至90年代初该矿床在原有基础上发展成为达万吨级的特大型矿床。这个变陡部位称之为“塌陷构造”，矿床是在塌陷构造与邹石断裂复合部位赋矿（图11），被称为“塌陷构造＋断裂”的邹家山式赋矿模式。这一矿化赋集规律固然是相山矿田西部重要的矿化赋集模式，但这一特定的赋矿空间在矿田范围内分布有限。按照这一模式，其后在相山矿田特别是在西部的找矿中取得的成效甚微，即使找到了“塌陷构造”和断裂也没有见到矿化富集，找不到工业矿体。图11 邹家山矿床15～21线成矿部位对比1—碎斑熔岩；2—蚀变碎斑熔岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—矿体；7—断裂20世纪80年代在居隆庵7号带的铀矿普查中发现了近南北向的F7断裂与火山岩层组间界面复合部位存在矿化富集（图6，图7）。经过勘查，至90年代初编制普查报告时，铀矿资源量达到大型规模；从2006年至2009年对该矿床的44～70线区段进行了详查，又增加了铀矿资源量，扩大了矿床规模。通过勘查，深化了对矿化富集规律的认识，查明了断裂与平缓火山岩层组间界面复合部位赋矿的规律，从而确立了“居隆庵式”赋矿模式。“邹家山式”与“居隆庵式”的显著差别在于：“邹家山式”矿化富集在变陡部位塌陷褶曲的两侧，矿化富集与塌陷构造关系密切，并且基底有所搅动；而“居隆庵式”矿化富集在断裂与平缓组间界面复合部位，并且基底未搅动，矿化赋集明显与组间界面关系密切，矿体集中分布在组间界面S形凹兜的底部两侧（图12）。这一赋矿条件在相山西部找矿前景较好，我们运用“居隆庵式”矿化赋集规律指导了居隆庵菱形断块中李家岭矿床的勘查工作，使李家岭矿床已成为相山矿田的又一个大型矿床。3.2.2　充实了“界面控矿”理论相山矿田在找矿勘查中总结了“三个界面”控矿的认识。这“三个界面”即是组间界面、基底界面、侵入界面。组间界面系指鹅湖岭组与打鼓顶组之间的平行不整合面，也包含了鹅湖岭组上段熔岩喷溢界面；基底界面系指打鼓顶组与基底之间的不整合面，也包含了打鼓顶组下段熔岩喷溢界面；侵入界面为次火山岩与围岩的接触界面，主要是第二火山旋回次火山岩与围岩的侵入接触界面。图12 居隆庵铀矿床勘探基线剖面图1—碎斑熔岩；2—晶屑玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—片岩；5—实测及推测地层界线；6—断裂构造；7—矿化富集区一般说来大型矿床不论成因类型如何，其成矿都与界面相关，包括地层岩性界面、地质体界面、断裂构造界面、物理化学条件转换界面等。居隆庵矿床的组间界面一侧为碎斑熔岩，另一侧为流纹英安岩，中间夹薄层砂岩、晶玻屑凝灰岩，呈现脆柔←→脆的岩性组合条件；而基底界面一侧为脆性的流纹英安岩，另一侧为柔性的基底变质岩（含薄层砂岩），呈现脆柔的岩性组合条件。组间岩性界面在外动力作用下，易于在其两侧的脆性岩层中产生裂隙构造和破碎带，构成容矿空间和减压带，使大量成矿物质沉淀成矿；而基底界面通常是在脆性岩层一侧产生裂隙构造和破碎带，而柔性的基底变质岩在成矿活动中常起着阻隔屏蔽作用，使矿化出现明显的富集；并且由于上下层位岩石化学性质的差别，在成矿流体作用下易引起物理化学条件的急剧变化，在界面处使矿质沉淀成矿，使矿化出现明显的富集，常有特富矿体出现。在居隆庵矿床，从1969年开始深部工作至1988年的20年中，一直都是勘查受矿床中F7断裂控制的矿体，勘查垂深达到了500m，但获得的只是1000多吨的中型矿床；其后由于发现了组间界面控矿的规律，重点勘查受组间界面控制的矿组，勘查垂深达到800m，找矿成果显著提高，至1992年调整地质工作，矿床规模已成为大型。在矿田中，由于塌陷构造作用的影响，常在一定部位出现打鼓顶组地层变异的现象，使组间界面与基底界面相近组成复合界面；当有断裂构造与之交汇复合时，形成了组间界面、基底界面、断裂界面交汇的“三面交汇”部位（图13）。这是相山矿田一些矿床中矿化最为富集的部位，常常赋存有厚富矿体或矿体群，矿体则赋存在碎斑熔岩或者流纹英安岩中。在这个部位，断裂通常起着成矿流体运移通道的作用，也会在一定部位赋存矿体；而与断裂交汇的组间界面和基底界面复合部位，由于地层岩性界面汇合、岩石物理化学性质显著差异、各类裂隙构造发育和上覆地层的屏蔽作用，成为矿化最为富集的部位。这个特殊的部位在邹家山矿床于变陡部位出现，在居隆庵矿床则分布于流纹英安岩厚度相对变薄的区段（图12）。认识这种“三面交汇”部位的矿化富集规律，对下一步找矿具有重要指导意义。图13 居隆庵矿床“三面交汇”部位示意图1—火山塌陷构造；2—基底界面；3—断裂；4—碎斑熔岩、晶屑玻屑凝灰岩；5—流纹英安岩、凝灰质砂岩；6—片岩；7—矿化富集部位3.2.3　揭示了相山西部断块运动规律相山矿田西部发育着一系列的北东向大断裂，如贺山－王龙（FⅠ）、芜头－小陂（FⅡ）、邹家山－石洞（FⅢ）、A水－南在（FⅣ）等断裂，它们都贯穿相山火山盆地，为火山盆地的主干断裂。以往认为受这些北东向断裂构造控制的断块由于火山塌陷作用都是“向着火山活动中心呈阶梯状塌陷”。在以往的找矿勘查实践中，由于对塌陷构造形成机理认识不足，认为有阶梯状塌陷存在，故曾设想在邹家山矿床4号带火山塌陷构造东侧可找到第二个、第三个控矿的火山塌陷构造。而事实上邹家山矿床4号带的火山塌陷构造是上覆的巨厚岩层因重力作用沿背斜翼部发生滑动所造成，这种滑塌所形成的塌陷构造在背斜翼底部会产生向斜构造，使界面上抬，故往东组间界面的深度并不会越来越大，也不大可能在这个部位找到第二个、第三个控矿的火山塌陷构造。也正由于认为是“向着火山活动中心呈阶梯状塌陷”，故推测邹石断裂往东趋近于火山活动中心的区段基底特别深，不利于找矿勘查；而事实是由于邹家山塌陷构造在背斜翼底部出现了向斜构造，使该区域在孔深800多米就揭见了控矿的组间界面，不存在向着火山活动中心的阶梯状塌陷，因而在现有条件下可在该区寻找受组间界面控制的矿。近些年在居隆庵矿床和矿田西部的勘查成果资料显示，相山西部的北东向主干断裂均表现为向西倾斜的正断层，上盘（西盘）断块相对下掉，下盘（东盘）断块相对上升，各个断层上盘（西盘）岩块是“向着红盆呈阶梯状下掉”（图14）。这一认识的意义非常重大，它不仅加深了对相山西部深部地质成矿条件的认识，开拓了相山西部深部找矿的思路，扩展了找矿空间，而且为相山矿田找矿取得新突破指明了方向。过去认为居隆庵以东基底界面一定很深，未敢开展工作；现在则认为与居隆庵成矿地质条件相似的断块在其东还有很多，具有找矿前景，可以开展工作，李家岭矿床的新突破就是例证。图14 相山西部河元背—书堂坪剖面1—粉砂岩、泥岩互层；2—碎斑熔岩；3—晶屑玻屑凝灰岩；4—流纹英安岩；5—砂岩、砂砾岩；6—片岩；7—实测及推测地层界线；8—断裂构造4　开发利用状况相山铀矿田为我国铀资源大基地之一，中核抚州金安铀业有限公司在该区已运营数十年，矿山建设基本配套、采冶工艺较成熟、环保设施齐全，具备较好的开采条件。目前居隆庵菱形断块内的居隆庵矿床及其西邻的二十一号带矿床已纳入统一开采计划。中核乐安铀业有限责任公司于2013年开始施工采矿竖井，2014年施工采矿平巷并完成扩大试验。5　结束语居隆庵菱形断块内的矿床现有居隆庵矿床、李家岭矿床、龙巴岭矿床、石洞矿床和二十一号带矿床，控制资源量接近超大型规模，应为相山矿田铀资源开发的重要基地；通过居隆庵矿床详查对该地区地质找矿认识得到很大的提升。居隆庵菱形断块以西是寻找深部大型铀矿、多金属矿的重要地区；菱形断块以北地区工作程度非常低，深部至今还无一了解，应着力寻找隐伏的次花岗斑岩。我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]谢国发，男，1963年生，高级工程师，1984年毕业于华东地质学院，近年来先后主持中核地质、中央地质勘查基金、中核地质勘查基金、中国地质调查局等在相山铀资源大基地的铀矿勘查与调查评价的项目，取得了显著的找矿成果，并对该区深部找矿突破提出了很好的见解。

王永君　彭云彪　高龙（核工业二〇八大队，内蒙古　包头　014010）[摘要]磁窑堡铀矿床的发现经历了综合编图与研究、铀资源调查评价、区域评价、预查和普查等几个工作阶段。矿床的含矿层为中侏罗统直罗组下段，矿体呈南北向展布，长7km，宽100～400 m，形态简单，受层间氧化带控制，构造控矿作用明显，属层间氧化带型砂岩铀矿床。[关键词]磁窑堡；层间氧化带；砂岩型铀矿床磁窑堡铀矿床位于宁夏回族自治区灵武市境内，呈南北向展布，控制矿带面积9km2。矿床位于国家高速G20与国道G301的交汇处，交通方便。为沙漠丘陵地貌景观。1　发现和勘查过程磁窑堡铀矿床是2002年核工业二〇八大队在开展鄂尔多斯盆地北部磁窑堡地区铀成矿条件研究及编图工作基础上，以其圈定的延安组和直罗组层间氧化带前锋线为依据，以可地浸砂岩型铀矿为主要找矿类型，经历了铀资源调查评价、区域评价、预查和普查等几个工作阶段发现的。1.1　综合编图与研究在2002年，鉴于鄂尔多斯盆地北部皂火壕铀矿床的发现，为了进一步扩大鄂尔多斯盆地铀矿找矿成果，盆地西缘的中侏罗统直罗组和中侏罗统延安组又具有埋藏较浅的特点，于是核工业二〇八大队通过系统收集盆地西缘基础地质资料和钻孔资料，承担了中国核工业地质局下达的《鄂尔多斯盆地北部磁窑堡地区铀成矿条件研究及编图》项目[1]，进一步确定了磁窑堡地区找矿目标层为中侏罗统延安组和直罗组，并且分别在延安组下段、中上段砂体和直罗组下岩段砂体内圈定了层间氧化带前锋线，预测了磁窑堡－碎石井直罗组Ⅰ类成矿远景区。1.2　调查评价2003～2005年，由中国地质调查局下达、中国核工业地质局组织实施，核工业二〇八大队承担，开展了《鄂尔多斯盆地北部地浸砂岩型铀资源调查评价》项目[2]，按照“总体评价区域铀成矿环境，重点地段钻探查证”的技术思路，主要对磁窑堡地段实施了查证工作，投入钻探工作量2300m，施工钻孔5个，发现3个工业铀矿孔。在磁窑堡—清水营—冯记沟一带直罗组下段进一步圈定了一条规模巨大的层间氧化带，其长度在80km以上，宽度一般为3km，进一步确定了中侏罗统直罗组为盆地西缘磁窑堡地区的主要找矿目的层，划分出了磁窑堡Ⅰ类铀成矿远景区。1.3　区域评价2005～2006年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《鄂尔多斯盆地北部银东地区1∶25万铀矿资源区域评价》项目[3] ，提出鄂尔多斯盆地西缘逆冲带具备了形成层间氧化带砂岩型铀矿床的基础地质条件，找矿层位主要为中侏罗统直罗组（J2z），中侏罗统延安组（J2y）和上三叠统延长组（T3y）为次要找矿目的层，并对重点地段进行钻探查证。确立技术路线为“区域展开，适当追索和重点突破”，对清水营、磁窑堡、碎石井、马家滩等地段直罗组层间氧化带前锋线进行控制，兼顾对延安组、延长组层间氧化带的探索。两年共施工钻孔34个，投入钻探工作量11300m，落实了磁窑堡和冯记沟铀矿产地。1.4　预查2007～2008年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《鄂尔多斯盆地北部银东地区铀矿预查》项目[4]，遵循“区域展开，适当追索和重点突破”的技术思路，对清水营—马家滩一带直罗组层间氧化带前锋线进行了进一步的控制，兼顾对延安组、延长组层间氧化带的探索。两年共投入钻探工作量15300m，钻孔32个，重点控制磁窑堡地段直罗组层间氧化带前锋线，对有利铀成矿部位进行适当解剖，初步落实了磁窑堡中型砂岩铀矿床。1.5　普查2010～2012年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《宁夏灵武市银东地区铀矿普查》项目[5]，投入钻探工作量19000 m，施工钻孔39个，大致查明了矿体的形态、产状、空间展布等特征，进一步落实了磁窑堡中型砂岩铀矿床，研究、总结了矿床的铀成矿规律、控矿因素，提出了磁窑堡铀矿床主要是短轴背斜控矿，建立了磁窑堡矿床铀成矿模式。2　矿床的基本特征2.1　构造特征磁窑堡铀矿床处于鄂尔多斯盆地西缘褶皱冲断带马家滩—甜水堡段的马家滩断褶带内，地质构造复杂（图1）。银东地区受燕山运动的影响，中生界发育有大量的褶曲和断裂构造。断裂、褶曲相伴生，规模较大，构造线总体方向为北北西向[6]。马柳断裂：是马家滩煤矿区的东部边界断层，为一条一级主干逆断层带，走向北北西，逆断层西倾，倾角50°～70°，断距＞1000m，区内延展15km。该构造位于磁窑堡铀矿床东侧，为磁窑堡铀矿床主要的控矿断裂构造，是成矿流体——含铀含氧地下水的局部排泄通道。图1 磁窑堡铀矿床构造纲要图（据《宁夏地质志》，1990）1—下白垩统；2—上侏罗统；3—中侏罗统；4—上三叠统；5—中三叠统；6—地层平行不整合界线；7—地层角度不整合界线；8—背斜；9—向斜；10—冲断裂及次级断裂；11—磁窑堡铀矿床；12—地名鸳鸯湖－冯记沟背斜：为矿床的主要控矿褶皱构造，北部呈南北向，往南转为北北西向，长约60km。背斜西翼陡、东翼缓，铀矿化一般位于褶皱构造的东翼（图2）。磁窑堡铀矿床周边的褶皱构造一般长10～20km，宽者仅5km，大部分向北倾伏。背斜西翼常被断裂破坏而不完整，出露窄，倾角陡；向斜构造反之。褶皱均由中生界组成。向斜轴部多为上侏罗统安定组和下白垩统志丹群，背斜核部则多为中侏罗统直罗组或上三叠统延长组。图2 磁窑堡铀矿床目标层砂体、层间氧化带及矿体展布平面图1—中侏罗统直罗组；2—中侏罗统延安组；3—工业铀矿孔；4—矿化孔；5—异常孔；6—无矿孔；7—勘探线及编号；8—背斜；9—推测断层；10—层间氧化带前锋线；11—地层平行不整合线；12—铀矿体；13—直罗组下段辫状河砂体厚度等值线（m）2.2　地层特征磁窑堡铀矿床沉积盖层由中、新生界构成，三叠系、侏罗系、白垩系为沉积主体。其中，中侏罗统直罗组可分为下段和上段（J2z2），下段（J2z1），属辫状河沉积（图3，图4），为矿床赋矿层位。图3 磁窑堡铀矿床直罗组层序划分柱状图（据郭庆银，2006，有修改）1—含砾粗砂岩；2—粗砂岩；3—中砂岩；4—细砂岩；5—粉砂岩；6—泥质砂岩；7—炭质泥岩；8—泥岩；9—上升半旋回；10—下降半旋回图4 磁窑堡铀矿床铀矿体剖面形态示意图1—中侏罗统直罗组上段；2—中侏罗统直罗组下段上亚段；3—中侏罗统直罗组下段下亚段；4—中侏罗统延安组；5—砂岩；6—泥岩、粉砂岩；7—地层及岩性界线；8—平行不整合界线；9—剖面方位；10—钻孔编号；11—层间氧化带；12—铀矿体磁窑堡铀矿床直罗组下段岩性以中砂岩、中粗砂岩为主，从下向上构成3～5个不完整的正韵律层。顶积层泥岩、粉砂岩不发育，但在钻井岩心中可以见到。砂体厚度一般在40～60m之间。砂体分布有以下特征：砂体厚度北部薄而往南部逐渐增厚，北部厚度一般为20～40m，南部厚度一般为60～80m。等值线走向大致为东西向，从北向南，砂体薄厚相间。砂体厚度较薄的区域多位于河道的两侧，而砂体厚度大的区域为河道位置。2.3　水文地质特征中侏罗统直罗组下段砂体为含矿含水层，其厚度从北向南逐渐增大。矿床西侧背斜核部含矿含水层出露地表，向东含水层顶板埋深逐渐加大，东侧揭露最大含水层顶板埋深532.0m，倾角大约为6°～7°。含矿含水层顶、底板结构稳定，单孔涌水量为182.40m3/d，单位涌水量为0.054L/s·m，含矿含水层渗透系数为0.17m/d。含矿含水层单孔涌水量较大，富水性较好，渗透性较好。2.4　层间氧化带发育特征磁窑堡铀矿床直罗组下段辫状河道砂体发育层间氧化带，受矿床西部逆冲带断裂褶皱和东部现代分水岭的影响，层间氧化带展布特征较为复杂，总体由西向东发育，层间氧化作用沿背斜核部向东西两翼、由背斜北端向南端发育，氧化带前锋线总体上呈蛇曲状南北向延伸，且南端呈长钩状突出。背斜东翼层间氧化带发育完全，大致控制氧化带前锋线南北长约15km。层间氧化带沿走向呈不规则蛇曲状且延伸距离长，沿倾向延伸距离短（图2）。磁窑堡铀矿床属于典型层间氧化带控矿，氧化带可划分为完全氧化带、过渡带和还原带，铀矿体在空间上分布于氧化－还原过渡带内。2.5　矿体特征磁窑堡铀矿床铀矿体在平面上由南而北不规则延伸（图2）。矿体在矿床北部厚度小，南部厚度较大。矿体在剖面上形态以板状为主，少数为卷状（图4）。铀矿体分布于直罗组下段砂体中，一般分布于40m厚砂体的中部和下部，矿体赋存于黄色砂岩的顶、底部和氧化带前锋线附近。矿体底面标高有向南抬升、向北下降的趋势。矿体埋深北深南浅。主矿体底面标高平均为965.41m，呈北低南高的形态。主矿体埋深平均为406.24m（表1）。表1 磁窑堡铀矿床主矿体埋深、标高特征矿体品位变化无明显的规律性，总体表现为层间氧化带前锋线附近品位较高。矿体平米铀量较高的部位往往对应于矿体厚度较大的部位，高平米铀量地段多分布于层间氧化带前锋线附近（表2）。表2 磁窑堡铀矿床主矿体厚度、品位、平米铀量变化特征2.6　矿石特征磁窑堡铀矿床铀矿石以中粒、中粗粒、粗粒砂岩为主。矿石工业类型以特征矿物含量低的含铀碎屑岩矿石为主；矿石矿物成分基本保持了围岩的主要成分；铀矿物以沥青铀矿为主，见少量的铀石及次生铀矿物，铀多呈分散吸附态分布于杂基和胶结物中（图5）。3　主要成果和创新点3.1　主要成果1）在鄂尔多斯盆地西缘逆冲褶皱带上落实了磁窑堡砂岩铀矿床，按可地浸砂岩型铀矿一般工业指标，铀资源量达到了中型规模。2）大致查明了目标层岩性岩相特征和氧化带发育特征，中侏罗统直罗组下段为磁窑堡铀矿床主要含矿层位，其目标层砂体为辫状河沉积，中粗粒长石砂岩为含矿主岩；控制层间氧化带前锋线南北长约15km，东西宽3km，铀矿带沿走向发育长度约7km，宽100～400m。图5 含铀矿物和吸附铀矿物（据方锡珩，2006）3）大致查明了矿床水文地质特征，直罗组划分出一个含水层，含矿含水层（直罗组下段）以粗碎屑岩为主，渗透性好，涌水量大。4）大致查明了矿体及矿石特征，矿体呈饼状、月牙状，矿体分布较为分散；矿石以中粒、中粗粒、粗粒砂岩为主；铀矿物以沥青铀矿为主，见少量的铀石及次生铀矿物，铀多呈分散吸附态分布于杂基和胶结物中。3.2　主要创新点1）建立了磁窑堡铀矿床的成矿模式。磁窑堡铀矿床成矿模式是多阶段多期次的，主要分为3个阶段（图6）。图6 磁窑堡铀矿床成矿模式图（据郭庆银，2010，有修改）1—下白垩统；2—上侏罗统安定组；3—中侏罗统直罗组；4—中侏罗统延安组；5—三叠系；6—石炭－二叠系；7—下古生界；8—前寒武系（变质岩）；9—海西期富铀花岗岩；10—地表铀运移方向；11—剥蚀淋滤过程中铀运移方向；12—地层边界；13—逆冲断层；14—剥蚀构造形态；15—角度不整合面；16—砂砾岩；17—含炭粗砂岩；18—泥岩；19—煤层；20—铀矿体（卷状、透镜状）侏罗纪——早期地层预富集与后期地层褶皱与剥蚀阶段：由于剥蚀搬运，将蚀源区银川古隆起的酸性岩浆岩等物质搬运至区内以辫状河流的形式沉积，形成直罗组下段砂岩。此过程发生于中侏罗世初期。燕山运动使银川和六盘山地区强烈隆起，向东逆冲并伴随着褶皱构造的产生，这时银东地区的南北向构造基本定型。之后，由于剥蚀搬运作用将地势夷平，使得局部砂体呈天窗出露，为以后的铀富集创造了条件。白垩纪——早白垩世的沉积覆盖及晚白垩世的剥蚀氧化阶段：侏罗纪燕山运动的强烈逆冲和褶皱作用，造成白垩系以角度不整合广泛覆盖于下伏地层之上。晚白垩世成为银东地区重要的层间氧化带发育时期。由蚀源区和大气降水补给的含氧含铀水，沿背斜核部的剥露区下渗，在渗流过程中不断溶解围岩中的成矿物质并形成层间氧化带，层间水的渗流除补给条件外，还要具备排泄条件。一般认为南北向的隐伏断裂是局部排泄源，而鄂尔多斯盆地和黄河是不同时期的区域性排泄区。新生代——主要的铀成矿阶段：在银川断陷和贺兰山隆起带形成之前，为新一期重要的铀成矿作用过程，古新世、始新世和中新世是重要的铀成矿时期，此阶段，前期形成的层间氧化带和矿化进一步发育，并叠加了新的成矿作用。结合铀成矿年龄分析，银东地区铀成矿分为3期：59.2～51Ma,21.9Ma和6.8～6.2Ma，可见磁窑堡铀矿床的铀成矿年龄较新，主要集中于古近纪古新世与始新世期间，其次为中新世的早期及晚期。2）磁窑堡铀矿床是在逆冲带、挤压带上寻找到的砂岩型铀矿，突破了以往逆冲带、挤压带上难以形成砂岩铀矿的认识。4　开发利用状况磁窑堡铀矿床尚未进行地浸开采的技术经济条件评价。5　结束语在磁窑堡铀矿床外围，发育直罗组工业铀矿化，延安组也具有有利的铀成矿环境，具有广阔的成矿空间，应加强磁窑堡铀矿床外围的铀矿找矿工作。磁窑堡地区短轴背斜和导水断裂组合中，断裂构造在铀成矿过程中起什么样的作用、是否为铀成矿地下水排泄通道等问题还需更深入的研究，铀成矿模式还需进一步完善。参考文献[1]旷文战，任全，等．鄂尔多斯盆地北部磁窑堡地区铀成矿条件研究及编图[R]．核工业二〇八大队，2002:5-35.[2]杨建新，康世虎，等．鄂尔多斯盆地北部地浸砂岩型铀资源调查评价[R]．核工业二〇八大队，2005:12-189.[3]刘忠厚，王永君，等．鄂尔多斯盆地北部银东地区1∶25万铀矿资源区域评价[R]．核工业二〇八大队，2006:11-121.[4]刘忠厚，王永君，等．鄂尔多斯盆地北部银东地区铀矿预查[R]．核工业二〇八大队，2008:13-111.[5]王永君，高龙，等．宁夏灵武市银东地区铀矿普查[R]．核工业二〇八大队，2012:12-108. [6]郭庆银．鄂尔多斯盆地西缘构造演化与砂岩型铀矿成矿作用[D]．中国核工业地质局，2010:13-24,168.我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]王永君，男，1974年11月生，硕士，高级工程师。1997年参加工作，长期从事铀矿地质勘查工作，任项目负责人。获部级科技进步奖及国防科技进步奖各1项。

根据国土资源部《关于开展地质勘查行业调查工作的通知》，中国核工业地质局编写了铀矿地质勘查调查报告。一、中国核工业地质局铀矿勘查队伍情况（一）人员基本情况截至2006年底，核地质系统共有职工5699人。其中在职职工为3149人。核地勘队伍在职人员3149人，铀矿地质勘查专业技术人员为1821人，其中地质专业492人，物探专业321人，分析测试141人，水文地质135人，钻探、测量等其他专业732人。现有45岁及以上的职工为927人，35～45岁职工为1460人，35岁以下的职工为762人。现有大学本科以上学历人数为1003人，其中博士42人，硕士97人，大学864人；大专及以下人数为2146人，其中高中及以下的人数为1286人。（二）中国核工业地质局技术水平地质科研生产能力。“十五”以来，在国防科工委、中核集团公司的大力支持下，铀矿地质勘查科研生产能力得到逐步提高，特别是经过两期地勘装备更新改造，核工业地勘队伍已具备了每年完成25万米钻探施工及相应地质工作的能力。地球物理、地球化学及遥感地质勘查方法基本配套齐全，其能力与25万米/年钻探生产能力基本适应；岩（矿）分析、化验及工艺试验能力，基本满足资源储量估算、技术经济评价所需的参数采集、分析的要求。地质勘查行业管理与行业发展研究（三）中国核工业地质局地勘单位资质情况地质勘查行业管理与行业发展研究二、中国核工业地质局经济发展状况（一）中国核工业地质局基本情况截至2006年，中国核工业地质局系统职工总人数为5869人。其中：在职职工3319人，离退休人员为2550人。在职职工中，地质勘查人员0.51万人；工程勘察与施工人员189人；矿业开发人员15人；其他人员0.14万人。在地质勘查人员中，技术人员有1567人。截至2006年，局系统实现总收入6.55亿元。其中：地质勘查业收入3.78亿元，工程勘查施工业收入0.49亿元，其他收入2.28亿元。在地勘业收入中，中央财政拨款的地质勘探费3.44亿元，地质专项拨款0.33亿元。2006年局系统总支出6.22亿元，其中地质找矿支出2.83亿元。截至2006年，局系统总资产9.17亿元。其中：生产性资产原值4.04亿元，地质勘查专用仪器设备原值2.09亿元。总负债4.34亿元。（二）从事公益性地质工作情况根据《国务院办公厅关于印发地质勘查队伍管理体制改革方案的通知》（国办发〔1999〕037号）“……中央和省一级保留一部分承担基础性、公益性、战略性地质勘查任务的骨干力量，将其余地质勘查单位逐步改组成按市场规则运行和管理的经济实体……”的要求，国防科工委、国土资源部联合制定了《核地质勘查队伍管理体制改革实施方案》（科工改字〔1999〕225号），明确了“……保留一支精干的核地质勘查队伍，承担国家放射性矿产资源的战略性勘查任务，满足国家对铀资源的需求；绝大多数核地勘单位实行属地化管理，并逐步实行企业化经营”的目的。并要求将中国核工业总公司地质总局改建为中国核工业地质局，组建核工业地质调查院，实行一个机构两块牌子。核工业地质调查院以核工业北京地质研究院为核工业地质局业务支撑单位，承担国家放射性矿产地质勘查的规划、立项、组织实施等工作。以6个地区性核地质研究所为主体，组建6个核工业地质调查分院，承担覆盖全国的放射性矿产地质勘查任务。核工业航测遥感中心及三个地质大队作为铀矿勘查的专业勘查队伍，承担重点地区的放射性矿产地质勘查任务。因此，中国核工业地质局是承担国家放射性矿产资源勘查的公益地勘队伍，主要从事国家铀矿勘查等公益性地质工作。在确保铀矿地质勘查任务的前提下，部分地勘单位利用一定的生产时间，从事国家急、缺的煤、金、多金属等矿产资源的勘查，承担国家危机铀矿矿山资源补充的勘查工作。（三）矿业开发基本情况二○八大队以自身优势，大力发展矿业，先后进行金矿，石灰石矿等金属和非金属矿的开发，该队于20世纪90年代开始投资建设图古日格黄金选冶厂，使黄金产量达到200公斤/年，成为大队支柱性经营项目，现在二○八大队有一个黄金选冶厂，三个黄金堆浸厂，年产黄金300公斤以上。二四三大队与有关公司联合开发内蒙赤峰红山子铀钼矿，总投资1400万元，其中二四三大队投资686万元，占49%股份。该矿已建成日处理100吨矿石的钼选厂，2006年7月开始试生产。（四）工程勘察施工情况我局仅有二七○和二八○所近年来开展工程勘察工作，二七○所具有工程勘察甲级资质，该项目年产值已达千万元以上，收入700万元左右，二八○所具有工程勘察乙级资质，年产值逐年增长，收入突破200万元，该项目已成为研究所支柱经营项目。我局二○八大队，二○三研究所开展工程施工工作。二○八队虽然借用华东建设集团公司资质，承揽路桥工程项目，既增加经营收入，又锻炼了队伍，培养了人才，更重要的是熟悉了解市场规则，为将来打起中国核工业地质牌子奠定基础，二○ 八队近年承接的工程项目愈来愈大，2006年工程收入可达5000万元以上。二○三所自从取得地基与基础工程专业二级施工资质以来，2005年实现工程收入500多万元，2006年已签订的项目合同超过1000多万，目前项目正紧张实施，力争今年有好的成绩，并为今后资质升级作各项准备。（五）其他产业基本情况各单位依托地质勘查技术优势，积极面向市场，开展地质技术、延伸技术及相关技术服务。二○八大队专门成立地质技术开发公司，积极争取市场地质项目，主要开展地质勘查、钻探、测绘、综合测井等技术服务，2006年计划收入1500万元，利润300万元，该队将其努力培育成新的经济增长点。二一六大队主要发挥技术优势，在确保完成铀矿找矿任务的前提下，积极面向矿业开发的大好市场，近年承揽多项钻探施工任务，年收入500万元左右。二四三大队也承揽大量市场钻探施工项目，年收入300多万元，还积极与国土资源部门合作，开展矿产勘查项目合作。二○三所在技术服务方面开展样品分析测试，环境影响评价，石油开发技术应用，地质灾害治理工程勘查、施工、危险性评估等，其中样品分析收入近年保持在100万元以上，环境影响评价项目收入在150万元，有望达到300万元，石油开发技术应用正积极推进，目前已完成和签定合同项目费用近400万元，研究所为其进一步发展投资购买了仪器设备，力争使技术服务产业年产值达到1000万元。二七○、二九○所对外主要开展地质勘查，遥感技术应用，环境评价等技术服务，年收入在300万～400万元。航测遥感中心主要开展航空物探，地面物探，遥感，测绘，环境监测等技术服务，年产值1000万元，收入700万～800万元。二八○所主要开展地质灾害治理工程的勘查、施工，危险性评估，成立了工程勘察院，在西南地区的灾害治理工程方面赢得了良好的声誉，使该院年收入近200万元，利润25万元。二四○所主要开展放射性环境评价，2004年、2005年收入保持在60万～70万元，2006年收入将达到200万元，该项目也是该所主要经营项目。三、中国核工业地质局地质勘查单位各项优惠政策落实情况（1）“十一五”铀矿地质勘查工作根据国防科工委制定的《核工业“十一五”发展规划》在工作安排资金落实上，基本得到落实，地质工作费用逐年增加，但与规划要求提交的铀矿资源储量目标，相应安排的工作量，特别是配套的工作费用有一定的差距；铀矿地质勘查工作费用标准偏低。（2）地勘费基数10%转增国家资本、财政转产贴息政策基本落实。（3）下岗职工再就业、离退休职工养老金保障政策没有落实。（4）中国核工业地质局地勘单位国有划拨土地匮乏，普遍存在科研生产用地紧张，严重不足，特别是属地化过程中，大量土地资产被划转地方，不仅地勘单位经济发展难以实现，职工生活生存也存在问题。因此不存在土地使用权处置问题。（5）中国核工业地质局地勘单位基本建设投资严重不足，“九五”、“十五”除安排了仪器设备的更新改造外，没有其他基本建设投入渠道。基本建设预算内投资补助政策没有落实。（6）住房改革支出政策基本不落实。（7）增加工资政策已落实。（8）医疗、养老等政策没有落实。（9）地方出台优惠政策由于资金的问题而没有落实，职工收入，特别是离退休职工与属地化单位、地方企事业单位差距在加大。四、核地质铀矿勘查“十一五”改革发展的设想认真贯彻国防科技工业“十一五”发展改革的精神，按照“转型升级”的战略总要求，建立适应社会主义市场经济和满足国防建设要求的新的核地质铀矿勘查工作体制，全面提升铀矿勘查的能力与水平，根据“寓军于民，小核心，大协作”的调整方针，逐步形成专业分工合理、协调配套有效、竞争有序规范的地质科研生产组织格局和结构层次，实现专业化生产、规模化发展。（一）建立新的铀矿勘查工作体制充分发挥核工业北京地质研究院的业务支撑作用，整合地质局（机关）与地研院管理及专业技术力量，实现中国核工业地质局对全国铀矿勘查的高效组织管理。主要包括勘查规划的制定，项目立项、设计和组织实施，生产、安全、质量的监督管理，地质勘查和科研成果及资源储量成果的审查提交，标本和地质档案资料的管理和开发应用，空间数据库的管理和开发应用，技术标准体系的建立、完善和贯彻实施，探矿权的申请和管理，等等。积极利用社会地勘力量，尤其是属地化管理的核地勘单位，按照招标竞争、项目联结、合同管理等市场机制，完成部分地质勘查工作。（二）全面提升铀矿勘查的能力与水平确立中国核工业地质局所属地勘队伍在中国铀矿地质勘查和完成铀资源储量战略任务中的主导作用，提升其在铀矿勘查中的中坚能力和水平。建设一支精干的铀矿地质勘查专业队伍。全面提高中国核工业地质局铀矿勘查的专业水平和能力，掌握铀矿勘查各专业的关键技术。提高核地勘队伍的找矿装备能力，完善铀矿勘查各专业能力发挥的配套设施等保障条件。中国核工业地质局地勘队伍保留50万米/年钻探能力，且配置相应的各专业需要的先进、适用的仪器设备，更新完善相应的配套设施；整体水平上处于国内地矿行业中的一流水平。（三）中国核工业地质局铀矿勘查队伍职责及专业调整核工业二○八、二一六、二四三地质大队继续作为铀矿勘查的专业队伍，侧重于利用钻探施工手段进行区域铀资源潜力评价和铀矿床地质勘查。核工业航测遥感中心由过去单一的航空测量，增加地面物化探任务，承担全国范围内航空及地面物化探测量工作，同时作为核地质勘查技术中心，承担放射性标准计量及档案、地质标本管理工作。六个地区性研究所由过去以区域性地质研究为主，逐步改造成为地质科研与勘查生产紧密结合的地质调查所，承担铀矿远景评价、区域调查评价和普查等地质生产任务；同时，在二○三研究所建设北方可地浸砂岩型铀矿分析测试中心和北方地浸地质工艺试验研究技术中心，在核工业二三○所建设南方硬岩型铀矿分析测试中心。核工业北京地质研究院建设全国铀矿分析测试中心，服务于应用基础研究和重大勘查、科研项目的技术攻关及基层难以解决的地质疑难问题等。五、对策及建议（一）明确中国核工业地质局为国家公益性地质调查队伍解决中国核工业地质局在地勘行业的地位和定位，切实保证国家赋予中国核工业地质局承担国家放射性矿产资源的战略性勘查职责和任务的完成。（二）加强对铀矿资源储量和成果档案资料的统一管理按照现行法规、文件规定及国家领导人讲话精神和要求，鉴于铀矿资源军工保密等特殊性，为保证其安全、完整和有效使用，铀矿资源储量和成果档案资料应实行统一管理，由中国核工业地质局代国家管理。（核工业地质局地勘处）

【制作流程】1、首先把铀矿石打粉，获得粉碎的铀矿石。2、将粉碎的铀矿石放入洗矿场内。ps：洗矿场加上水即可使用。洗好后会得到纯净的粉碎铀矿石。3、将纯净的铀矿石放入热能离心机内。ps：这步消耗时间略长，请耐心等待。4、在上一步的同时，我们可以将铁板放出金属成型机内，使用挤压模式，即可获得燃料棒。

燃料棒由燃料芯块和包壳制成。芯块是铀的氧化物，一般用的是二氧化铀，其中铀235的富集度大概在4%左右。包壳一般是锆合金。燃料棒的熔点大概在1200多度，这次日本燃料棒损毁的确是因为燃料棒裸露后没有冷却，自身的衰变热使燃料棒达到或者超过了熔点，就溶化了。

有两种方法获得燃料棒：①直接打开机器，左上角有领取燃料棒，点击领取即可②洛克王国燃料棒是宠物进行火系熔炉进化需要的道具，在维修站打败火箭龙，有几率可以获得燃料棒的作用：可以进行火系熔炉进化的宠物有火神、音速犬、炫目鸡、火焰猿、烈火飞龙。他们都需要用到燃料棒。

我的世界燃料棒铀弄枯竭有3个步骤：1、挖地在地下64层以下的地下找铀矿。2、用镐敲掉后掉出一团绿色的东西。3、把它放到压缩机里，压成铀锭。

1、首先打开世界游戏。2、然后铀燃料棒放一个核反应堆，扯上电线，扯到一个存电箱里。3、最后做几个铀原件，做几个冷冻原件和耐热板，以防铀原件过热、能量过大而爆炸。

铀燃料棒是银白色的。燃料棒由燃料芯块和包壳制成。芯块是铀的氧化物，一般用的是二氧化铀，其中铀235的富集度大概在4%左右。包壳一般是锆合金，熔点大概在1200多度。

你看控制台里燃料棒变绿了就可以拿出来丢钚分离机里了。如果没变色不用管他

有可能引起不适和病变，放射性物质超过一定标准就一定会造成危害。直接影响消费者特别是儿童、老人和孕妇的身体健康，使人体免疫系统受损害，并诱发类似白血病的慢性放射病。 它会对人体有辐射，辐射体直接照射人体后产生一种生物效果，会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。

现在的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的，不是利用核聚变发电的；核电站工作时，人工控制的链式反应能使能量缓慢释放并用来发电，核电站的核裂变是可控的核反应；故AsD错误，B正确；故选B．

刚刚统计了一下，到今年底我国大概有20台运行机组，26台在建机组。核电站是用低浓度的放射性物质（铀-235）在受控的的情况下发生裂变反应，产生热能加热一回路的水，然后一回路的水通过蒸发器将热量传递到二回路从而推动汽轮机做功，发电机产生电能。

快中子堆的核燃料内部是钚239 外部是铀238，利用钚的裂变放出能量，同时放出的快中子轰击u238会使铀变为钚239，实现增值，这样也可以说使用了铀238发电。法国的凤凰和超凤凰就是这种堆型

铀系的起始核素为 ,它的半衰期为4.468×109a(年)。其中UⅠ-Io为铀组核素,而Ra以下称为镭组核素。UI( )经过α衰变后变成UX1( ),是钍的同位素。UX1经过β衰变而变成UX2( ),是镤的同位素。UX2有两种衰变方式,大部分原子核经过β衰变而变成UⅡ( ),小部分(占0.15%)的原子核先放出γ射线变成UZ,UZ与UX2为一对同质异能素(即具有相同质量和相同电荷的原子核,而其半衰期有明显差异的同位素),UZ再经过β衰变而变成UⅡ。UⅡ的半衰期很长,UⅡ以后是一连串的α衰变。先衰变成Io( ),再衰变成Ra,Ra衰变成本系列中唯一的气体放射性核素Rn。Rn衰变成RaA( ),RaA有两种衰变方式,大部分(占99.97%)经α衰变变成RaB( ),极少部分(0.03%)经β衰变成砹( )。At的寿命很短(半衰期为2s),绝大部分(99.9%)以α衰变的方式衰变成RaC( )；0.1%的At经β衰变变为 。而 经过α衰变成RaC′( )。RaC的绝大部分是由RaB衰变而来的,RaC的绝大部分(99.96%)又经过β衰变而成RaC′( )。RaC′经α衰变变成RaD( ),极少部分RaC经α衰变成RaC″( ,RaC″经β衰变也变成RaD。RaA、RaB、RaC、RaC′及RaC″的寿命都很短,半衰期从1.64×10－4s(秒)～26.8min(分),称它们为Rn的短寿放射性子体。RaD经过β衰变成RaE( ),RaE经β衰变成RaF( ),RaF经α衰变成铅的稳定同位素RaG( )。而RaD、RaE、RaF的寿命比较长,半衰期从5d(天)～22.3a(年),称它们为Rn的长寿放射性子体。整个铀系列的衰变如图1-7所示。衰变常数和半衰期见表1-1。铀系列由20种放射性核素组成。α辐射体有12个,其中主要的有8个： 、 、 、 、 、 、 、 。β辐射体有11个,其中主要的有4个： 、 、 、 。γ辐射体有11个,其中主要的有2个： 、 。图1-7 铀系衰变图表1-1 铀系核素参数

放射性同位素的原子核，在自发地放射出某种粒子或r射线后变成另一种不同的核，这种现象就叫衰变．放射性物质的能量就会因这种自发射而逐渐减少．放射a衰变；放射β粒子的衰变为β衰变．衰变前的核为母体，衰变后的核为子体． （1）衰变定律—指数衰减规律 放射性物质的衰变速度有的很快，有的则很慢，它是放射性同位素的特征．对于一定的放射性物质，其衰变速度是恒定的．所有放射性同位素的衰变速度完全不能因外素加以改变．各种放射性同位素都有有自己特定的相对衰变速度，相对衰变速度即为衰变常数． 通过对大量原子核进行研究，发现所有的放射性物质其原子核数目随时间t的变化都遵守一种普遍的衰变规律．它表示单位时间内衰变核的数目与尚未衰变核的灵数目之比．一般关系式为： ue781λ= 式中　—dN/dt—在时间间隔dt内一个给定原子核由该核能态发生核跃迁的概率； N—物质在t时的尚未衰变原子数． 由此经验证明，代入数学推导的指数衰减定律，可得放射性衰变规律： N=Noe 式中　N—物质在t时尚未衰变的原子数： e—自然对数的底； N —原有的（当t=0时）物质原子数； —该物质的衰变常数． 式（1-5）表明了放射性物质的原子数随时间成指数规律减少．指数衰减规律在核辐射防护、放射性同位素的应用和生产等许多方面有着重要用途． （2）半衰期 表征放射性核素自发跃迁的另一个参数是半衰期T ．放射性的半衰期是指放射性物质的原子数因衰变而减少到原来一半所需的时间．根据半衰期是指放射性物质的原子数因衰变而减少到原来一半所需的时间，．根据半衰期定义和指数衰减规律式（1-5）可求出半衰期T 与衰变常数λ的关系． 当t= T 时，NT ，代入式（1-5）得；N /2=N ． 所以 =e 即 T = 可见T 与λ成反比关系，即放射性核素的半核素的半衰期越大，衰变常数就越小（放射性核素变越慢）；反之半衰期越短，衰变常数就越大．例如：铀238： =45×10 年， =4．383×10 S ；氡222： T =3．825日， =2．096×10 S ． （3）平均寿命 表征放射性素自发核跃迁的参数除T 、 外，还常用到平均寿命 。所谓平均寿命是指某种放射性核素平均生存时间。 与T 、 的关系表示为：（推导略） =1/ （1-1） = T /0．693 1．44 T （1-2） T =0．693 （1-3） 铯137和钴60都是射线探伤常用的 射线元。 Cs原子核质量数A=137（质子数Z=55，N=82）。 Co原子核质量数A=60（质子数Z=27，N=33）。过程是有92%的原子核放出具有0．51MeV的 粒子，跃迁至 Ba（钡）的激发能级，然后又放出具有0．66MeV的 射线粒子，跃迁至其基级，变成稳定的 Ba。在 Cs的 衰变过程中，伴随着 射线的产生，还有8%的原子核直接放出具有1．77MeV的 粒子，不放出 射线，而同样变成 Ba。 Co的半衰期T=5．3年。 Co在0．31MeV的 粒子衰变过程中放出具有1．77MeV能量和1．33MeV能量的 射线粒子，变成稳定的 Ni（Z=28，N=32） 射线X射线虽然产生机理不同，但同属电磁波，性质十分相似，不过 射线波长比一般X射线更短。 射线能量与波长关系仍然为式（1-3）指出那样： =hc/ ． 射线能量以兆电子伏特（MeV）来衡量。许多核衰变表明， 射线往往与 射线、 射线其他射线一起产生。

1门30mm的GAU-8型7管加特林式机炮，机炮安装的下俯角为2°。最大备弹量1350rds。整个机炮系统重约1.8吨。主要用于攻击地面上的装甲目标。射速4200rds/min(spm)，2100rds/min(spm)，散布5mil，备弹量750rds(最大1350rds)，供弹形式双端闭合无链供弹，传动装置液压马达(额定功率77马力，2台)，系统重量1828kg(4029lb)，炮管281kg(620lb)，发射机构54kg(120lb)，弹药937kg(2096lb，1350TP/HEI弹)，若使用API弹时则重量增加73kg(162lb)。供弹系统522kg(1150lb，含弹箱鼓轮)，炮架33kg(73lb)，炮管寿命147000rds(每根炮管21000rds)。 A—10攻击机采用了GAV—8／A型30mm七管加特林机关炮，配有1000发PGU－14／B型30mm贫铀弹（如图）。这种机关炮射速可达3900发／分，最大射程为1250米。在500米距离上，PGU－14／B贫铀弹可以击穿69mm厚钢板。穿甲燃烧弹(API)，为新型贫铀弹药，约占总炮弹数的47%。有两种型号，其炮弹、弹丸的重量分别为717/392g和948/430g，其长度均为290/140/173mm。弹丸壳体较轻，内装1个直径较小的、比重较大的贫铀穿甲芯，贫铀穿甲芯除了有很强的穿透力以外，还是一种自然的引火材料，可增强穿甲燃烧效应。这种炮弹的弹道最佳，在较远的距离上具有很大的动能，对坦克及装甲车等目标有很强的穿透力。实验表明，这种30mm口径的弹药比大多数20mm口径的弹药，在1800m距离上飞行时间减少了30%，相应地减小瞄准误差；在1220m斜射程上其在弹着点的动能为20mm口径弹药的14倍，在两倍射程上为4倍。加速时间0.55s(从零到额定射速时间)，连射长度为135发(2秒钟)，两次连射间隔l分钟，散布5密位(80%的命中数)，可靠性为150000发(MRBF)，预检修期25000发，寿命140000发(最小)。

关于贫铀穿甲弹的事美国现在还用不用贫铀穿甲弹？答案是：用，而且对于贫铀穿甲弹，美军不仅仅在坦克上使用，还在飞机、步兵战车、近防炮上大范围使用。M919 25mm穿甲弹，例如布雷德利M2步兵战车上的25mm机关炮就使用了M919穿甲弹，这就是一种小型化的尾翼稳定脱壳穿甲弹。其次，除了美国还有哪些国家用贫铀穿甲弹？目前公开声明装备了贫铀穿甲弹的国家有美国和英国、法国和日本，美国我们不用说了，英国也在大量的装备贫铀穿甲弹。在挑战者坦克上所配备的120mm口径L26A1 APFSDS穿甲弹就是一种贫铀穿甲弹。它用更小、更细的弹芯达到了比之前L23A1更强（≥15%）的穿甲能力。后期的L27A1穿甲弹采用了更长的贫铀弹芯，穿甲能力又比L23A1强了25%。至于法国，在用到各种奇葩材料的时候也是不甘落后的。OFL 120 F2穿甲弹也是一种贫铀穿甲弹。这种弹药可以在2000米距离上击穿640mm厚的匀质装甲。10式尾翼稳定脱壳穿甲弹，日本的10式尾翼稳定脱壳穿甲弹实际上也是一款贫铀穿甲弹。其实不仅仅是美国、英国、日本、法国拥有贫铀穿甲弹，在1980年代，苏联也研制了一系列的贫铀穿甲弹。例如3VBM10、3BM29、3BM30等等。只不过，苏联时期的贫铀穿甲弹得把“贫”去掉，它们是直接利用金属铀来制作穿甲弹的弹芯，为了防止辐射外泄，在金属铀棒之外又加了一层钢制外壳。为什么“贫铀” 这么多国家这种材料被这么多国家用作穿甲弹这里面有两个原因：第一、是贫铀的密度很大。穿甲弹需要一种廉价的质量密度相当高的金属作为弹芯。国际上将铀235含量低于0.711的金属铀称作贫化铀。最早制造浓缩铀的时候是用六氟化铀通过离心机进行浓缩，浓缩铀生产后的废料就是贫化的六氟化铀，其中的铀235同位素含量显著降低。当时处理贫化铀的方法是将这些提炼后的六氟化铀压缩成固态存放在钢瓶内。这得益于六氟化铀的三相点仅仅为64u02daC，且在略微高于一个大气压的条件下就能保持镜体状态。因此这些内部镀铝的钢瓶可以长期对六氟化铀晶体进行存储。每个钢瓶内可以存储12.7吨固态的六氟化铀晶体。以美国为例：在1993年-2005年之间在俄亥俄州朴次茅斯附近的六氟化铀存储场内存储了57822个六氟化铀罐。这些提炼浓缩铀的“矿渣”的利用往往就成了一个很重要的问题。在1970年代，北约发现自己的穿甲弹已经很难打穿苏联的新型坦克了。这时候就迫切的需要一种更强大的穿甲弹来替换掉之前的钢芯穿甲弹。经过多次试验就将眼光放到了金属铀上了。金属铀的密度为每立方厘米19.1克，是一种相当致密的金属。而且和大家所认知不同的是全球的铀产量是钨产量的三倍有余，当年全球铀矿的开采量达到了6万吨，而钨矿的开采量仅仅有1.7万吨。这时候虽然浓缩铀有天然的阿尔法放射性，但也成为了北约各国紧缺的一种穿甲弹材料。这时候你就对上了，为啥美国、英国、法国都有贫铀穿甲弹了。其实贫铀穿甲弹的出现就是一种“变废为宝”的方式。第二，得益于金属铀的特性，金属铀的熔点只有1132u02daC，熔化的铀在空气中可以被直接点燃。因此贫铀穿甲弹也是一种高效的穿甲燃烧弹。弹芯会在穿甲过程中形成飞溅的液体金属铀并被点燃。燃烧温度可达3000u02daC以上，足以引燃坦克装甲车内部的弹药和油料造成巨大的二次伤害。当然了，还有大家广为流传的铀的自锐性来源于贫铀穿甲弹在穿透装甲时的X射线高速摄影照片，当时很多人发现贫铀穿甲弹和钨合金穿甲弹在射入装甲的过程中，钨钢穿甲弹形成了蘑菇头，而贫铀穿甲弹则一直保持尖锐的特性。这件事得两说，所谓的自锐性并不能增加穿甲弹能力，它的“自锐”仅仅是尖端部分被熔化的一种暂时表现。相反钨钢由于熔点远高于贫铀因此只是被搓成了蘑菇头。但对于穿甲弹来说钝头的确会比尖头更具破坏力。还有一个类似于自锐性一样反智的事情，很多人的意识中贫铀穿甲弹很重。有的自媒体在说一枚120mm口径的贫铀弹重量达到40多公斤。这甚至比一枚一枚定装药穿甲弹全重都要夸张。其实贫铀穿甲弹的重量要比大家想象的轻很多。以美军的M829A2穿甲弹为例子：这枚穿甲弹全重为20.9公斤，内部有7.9千克的发射药，而弹托和弹芯加在一起仅仅只有9公斤重量，单独的弹芯仅重4.6公斤。这样做的目的就是让弹托和弹芯在炮管内能尽可能的获得最大的加速度。在560兆帕的最大膛室压力下，这枚穿甲弹可以获得1675米/秒的出膛速度。如果弹芯重量真的像很多自媒体说的一样有40多公斤，那么，出膛的速度也就只有568米/秒左右了。那速度比大多数的榴弹炮速度都低。例如M777轻型榴弹炮，它的炮口初速是828米/秒，用来打坦克都比40公斤重单芯的坦克炮要靠谱的多。既然贫铀穿甲弹这么好，为啥我们没有？第一，世界上抵制贫铀穿甲弹。在讨论贫铀穿甲弹的合法性，主要是对贫铀弹在战场上使用是否会带来健康风险进行抵制，这种事情从伊拉克战争之后就一直闹。在2007年和2008年联合国大会就将是否在战场上禁用贫铀弹做出讨论和投票，不出意外的是，美英法都投了反对票，俄罗斯投了弃权票，而我们诡异的缺席这两次会议，根本没去。更为诡异的是例如芬兰、古巴、日本、塞尔维亚、阿根廷和主要的北约成员国，他们认为使用贫铀弹药没有问题也投了反对票，所以在战场上不用贫铀弹的说法实际上只是大家美好的梦想，而非真实的情况。第二，谁说我们没有贫铀穿甲弹的？在上世纪80年代，我们的贫铀穿甲弹就已经研制成功了。只不过当时我们的铀产量才2000吨/年。这个东西对于我们来说价格是不划算的。我们有更便宜的选择，这就是钨合金单芯。全球铀矿的已知储量是540万吨，钨矿储量是330万吨。但金属矿的分布极其不均匀。我国钨矿的探明储量是190万吨。可以说钨是我国的特产。排名第二的是加拿大，其钨储量是29万吨。而且，含有钨的矿石有20多种，但真正有开采价值适合大规模开采的钨矿只有黑钨矿和白钨矿。这样一摊开，例如加拿大钨储量是排世界第二，但是只有很少的黑钨矿，就导致它的产量并不能排到世界第二。甚至在世界上钨矿储量报表中都看不到加拿大的身影。我国最近这些年一直维持着每年8万吨左右的钨产量，用这些东西搞点穿甲弹还是相当的经济实惠的。

铀238吸收快中子后可以形成镎239，再经过一次β衰变以后变成钚239，钚239和铀235一样能吸收慢中子裂变，是很好的核燃料。这称为增殖反应堆。 一般如果不是武器级铀的话铀235含量不会太高。

BC

中文名称：钚弹英文名称：plutonium bomb 基本定义：铀235和钚239都可以作为原子弹的装料，用钚239（239Pu）装料的叫做钚弹。一颗铀弹的装料大约为15～25kg，钚弹装料大约为5～10kg。 钚239是通过反应堆生产的。在反应堆内，铀238吸收一个中子，不发生裂变而变成铀239，铀239衰变成镎239，镎239衰变成钚239。由于钚与铀是不同的元素，因此虽然只有很少一部分铀转变成了钚，但钚与铀之间的分离，比起铀同位素间的分离来却要容易得多，因而可以比较方便地用化学方法提取纯钚。 铀弹比钚弹的技术要复杂得多，但是一般情况下，钚弹却比铀弹的威力大。因为钚弹没铀弹稳定，而且钚的毒性巨大，所以一般有能力的国家都不会做钚弹，但以前很多国家跨过核门槛都是用的钚（现在钚很不好搞了），一是技术简单，二是钚可以通过核反应人工合成，但铀都是要天然提纯。

在恒星内部，只有一种情况能够产生超铀元素，就是大质量恒星在演化至终极阶段发生的超新星爆发时。至今发现的18种超铀元素中，目前仅在自然界的氟碳铈镧矿中发现过微量的的钚244，在铀矿中发现微量的钚239和镎237，其它都是人工合成的。钚244的半衰期是8.3×10^7年，即8300万年；镎237的半衰期是2.14×10^6年，即200多万年，均远低于太阳系的年龄，它们只能是在地球形成后，在漫长的地质年代中，由铀矿石经过中子俘获，紧接着两次β衰变而成的：（238U → 239U → 239Np → 239Pu）。超新星爆发所能形成的元素，温度是关键。温度越高，能够形成的元素就越重。超新星爆发时，温度可达1000亿－1500亿度，能够形成的超铀元素种类应该是很多的，但由于超铀元素都是放射性元素，原子核极不稳定，很快就衰变为其它元素而失去它们曾经存在过的痕迹。U235的半衰期超过7亿年，U238的半衰期长达45亿年，所以在今天的地球上依然能够找到它们，其它的超铀元素都已经衰变得找不到了。

核 反 应 堆1. 核反应堆及其组成 核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能—热能转换的装置。核反应堆是核电厂的心脏，核裂变链式反应在其中进行。 1942年美国芝加哥大学建成了世界上第一座自持的链式反应装置，从此开辟了核能利用的新纪元。 反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。 堆芯中的燃料：反应堆的燃料，不是煤、石油，而是可裂变材料。自然界天然存在的易于裂变的材料只有U-235，它在天然铀中的含量仅有0.711％，另外两种同位素U-238和U-234各占99.238％和0.0058％，后两种均不易裂变。 另外，还有两种利用反应堆或加速器生产出来的裂变材料U-233和Pu-239。 用这些裂变材料制成金属、金属合金、氧化物、碳化物等形式作为反应堆的燃料。 燃料包壳：为了防止裂变产物逸出，一般燃料都需用包壳包起来，包壳材料有铝、锆合金和不锈钢等。 控制与保护系统中的控制棒和安全棒：为了控制链式反应的速率在一个预定的水平上，需用吸收中子的材料做成吸收棒，称之为控制棒和安全棒。控制棒用来补偿燃料消耗和调节反应速率；安全棒用来快速停止链式反应。吸收体材料一般是硼、碳化硼、镉、银铟镉等。 冷却系统中的冷却剂：为了将裂变的热导出来，反应堆必须有冷却剂，常用的冷却剂有轻水、重水、氦和液态金属钠等。 慢化系统中的慢化剂：由于慢速中子更易引起铀-235裂变，而中子裂变出来则是快速中子，所以有些反应堆中要放入能使中子速度减慢的材料，就叫慢化剂，一般慢化剂有水、重水、石墨等。 反射层：反射层设在活性区四周，它可以是重水、轻水、铍、石墨或其它材料。它能把活性区内逃出的中子反射回去，减少中子的泄漏量。 屏蔽系统：反应堆周围设屏蔽层，减弱中子及γ剂量。 辐射监测系统：该系统能监测并及早发现放射性泄漏情况。2. 反应堆的结构形式和分类 反应堆的结构形式是千姿百态的，它根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型结构形式的反应堆。 目前世界上有大小反应堆上千座，其分类也是多种多样。按能普分有由热能中子和快速中子引起裂变的热堆和快堆；按冷却剂分有轻水堆，即普通水堆（又分为压水堆和沸水堆）、重水堆、气冷堆和钠冷堆。按用途分有：（1）研究试验堆：是用来研究中子特性，利用中子对物理学、生物学、辐照防护学以及材料学等方面进行研究；（2）生产堆，主要是生产新的易裂变的材料铀-233、钚-239；（3）动力堆，利用核裂变所产生的热能广泛用于舰船的推进动力和核能发电。反应堆分类情况见下表。3. 研究实验反应堆 是指用作实验研究工具的反应堆，它不包括为研究发展特定堆型而建造的、本身就是研究对象的反应堆，如原型堆，零功率堆，各种模式堆等。研究实验堆的实验研究领域很广泛，包括堆物理，堆工程、生物、化学、物理、医学等，同时，还可生产各种放射性同位素和培训反应堆科学技术人员。研究实验堆种类很多，例如：游泳池式研究实验堆：在这种堆中水既作为慢化剂、反射层和冷却剂，又起主要屏蔽作用。因水池常做成游泳池状的长圆形而得其名。 罐式研究实验堆：由于较高的工作温度和较大的冷却剂流量只有在加压系统中才能实现，因此，必须采取加压罐式结构。 重水研究实验堆：重水的中子吸收截面小，允许采用天然铀燃料，它的特点是临界质量较大，中子通量密度较低。如果要减小临界质量和获得高中子通量密度，就用浓缩铀来代替天然铀。 此外，还有固体慢化剂研究实验堆、均匀型研究实验堆、快中子实验堆等。4. 生产堆 主要用于生产易裂变材料或其他材料，或用来进行工业规模辐照。生产堆包括产钚堆，产氚堆和产钚产氚两用堆、同位素生产堆及大规模辐照堆，如果不是特别指明，通常所说的生产堆是指产钚堆。 该堆结构简单，生产堆中的燃料元件既是燃料又是生产钚-239的原料。中子来源于用天然铀制作的元件中的U-235。U-235裂变中子产额为2—3个。除维持裂变反应所需的中子外，余下的中子被U-238吸收，即可转换成Pu-239，平均烧掉一个U-235原子可获得0.8个钚原子。也可以用生产堆生产热核燃料氚。用重水型生产堆生产氚要比用石墨生产堆产氚高7倍。5. 动力反应堆 世界上动力反应堆可分为潜艇动力堆和商用发电反应堆。核潜艇通常用压水堆做为其动力装置。商用规模的核电站用的反应堆主要有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆和快堆等。 压水堆：采用低浓（铀-235浓度约为3％）的二氧化铀作燃料，高压水作慢化剂和冷却剂。是目前世界上最为成熟的堆型。沸水堆：采用低浓（铀-235浓度约为3％）的二氧化铀作燃料，沸腾水作慢化剂和冷却剂。重水堆：重水作慢化剂，重水（或沸腾轻水）作冷却剂，可用天然铀作燃料，目前达到商用水平的只有加拿大开发的坎杜堆，我国正建一座重水堆核电站。石墨气冷堆：以石墨作慢化剂，二氧化碳作冷却剂，用天然铀燃料，最高运行温度为360℃，这种堆已有丰富的运行经验，到90年代初期已运行了650个堆年。快中子堆：采用钚或高浓铀作燃料，一般用液态金属钠作冷却剂。不用慢化剂。根据冷却剂的不同分为钠冷快堆和气冷快堆。 http://www.atominfo.com.cn/knowledge/know_hnzs_hfyd.aspx钚-239的生产 钚-239（239Pu)裂变速度快，临界质量小，有些核性能比铀-235（235U）好，是核武器重要的核装料。但是它的毒性大，生产成本高，要建造复杂的生产堆和后处理厂，才能实现工业化生产。它是通过反应堆中产生的慢中子轰击铀-238人工生产的。 中子来源于用于天然铀作成的元件中的铀-235。铀-235裂变中子产额为2-3个，这些中子经慢化后会再次引起铀-235裂变。维持这种裂变反应只需一个次级中子就够了，其余的除被慢化剂等吸收掉的外，即可使天然铀的铀-238转化为钚-239了。所以，生产堆中的核燃料元件，既是燃料，又是生产钚-239的原料。钚-239是从乏燃料元件中分离出来的。实际上，生产堆的作用，就是烧掉一部分天然铀中的铀-235来换取钚-239，平均烧掉一个铀-235原子，得到0.8个钚-239原子。 生产堆 主要用于生产易裂变材料或其他材料，或用来进行工业规模辐照。它包括产钚堆、产氚堆和产钚产氚两用堆、同位素生产堆及大规模辐照堆。如果不是特别指明，通常是指产钚堆。我国第一座生产堆建在酒泉原子能联合企业内，它是依靠我国自己的力量建设成功的，1966年底该堆投入稳定运行。http://www.costind.gov.cn/n435777/n435943/n435944/n436010/15570.htmlhttp://www.sxgjzx.net.cn/zkwlw/zkwlw/Article_Show.asp?ArticleID=2182

放射性衰变系列 钋和镭的发现,给仔细考察放射性矿物的工作以巨大的推动力.许多化学家都希望能从这类矿物中得到新的发现,新发现也确实接踵而来. 1899年,德比尔纳发现元素锕；1900年,多恩发现新惰性气体氡；克鲁克斯发现铀X；1901年,德马凯发现鑀(后证实是同位素钍230)；1902年,卢瑟福和索迪发现钍X……. 这许许多多的放射性物质,包括居里夫妇发现的钋和镭在内,总是与铀或钍一起存在于矿物之中,形影不离.这里不禁要问,它们与铀或钍之间究竟有什么关系呢? 要解决这个问题,首先要弄清楚放射性现象的本质是什么.事实上,在探索新放射性元素的同时,揭露放射性现象本质的工作也在相辅相成、紧张而有成效地开展着. 英国物理学家卢瑟福在1899年就发现,放射性物质放出的射线不是单一的,而可以分出带正电荷的α射线和带负电荷的β射线,前者穿透性较弱,后者穿透性较强.后来又分出一种穿透性很强的不带电荷的γ射线.如果让射线通过磁场或电场,那么这三种射线就分得一清二楚了：偏转角度很大的是β射线；偏向另一方、偏转角度较小的是α射线；不发生偏转的是γ射线. 1900年,多恩在镭制剂中发现惰性气体氡,这是一件非同寻常的事.根据这一事实,卢瑟福和索迪于1902年提出了一个大胆的假说.他们认为,放射性现象是一种元素的原子自发地转变为另一种元素的原子的结果,这个假说很快就得到了证实.1903年,索迪等做了一个实验：将氡焊封在细颈玻璃管内,然后用光谱法测量.他们观测到管内的氡不断消失,而氦则逐渐增加.原子衰变理论就这样建立起来了,它动摇了多少世纪以来作为经典化学基石的“原子不可分、化学元素不可变”的观念. 衰变理论指出了一种放射性元素的原子会衰变成另一种元素的原子,但如果进一步问,究竟衰变成了什么元素的原子呢?衰变理论并没有给出答案.十年以后建立了位移律,终于回答了这个问题. 在放射性物质的研究工作中,通常把发生衰变的物质称为母体,把衰变后生成的物质称为子体.1908年,索迪归纳了大量α衰变母体及其子体的化学性质,发现母体物质发生α衰变后,其化学价总是减少二价,例如六价的铀变成了四价的铀X,四价的钍变成了二价的介钍I,二价的镭变成了零价的惰性气体氡等等.于是,他总结出一条规则：某一元素作α衰变时,生成的子体是周期表中向左移两格的那个元素的原子.1913年,一些科学工作者又总结出另一条规则：某一元素作β衰变时,生成的子体是周期表中向右移一格的那个元素的原子.这两条规则合起来就是通常所说的位移律,它把衰变时放出的射线的性质和原子发生的变化有机地联系起来了. 在这段时间内,还发现某些不同的放射性物质,如鑀和钍、介钍I和镭等,它们的性质竟惊人地相似,如果偶尔把它们混在一起后,用化学方法就无法把它们分开.我们知道,不同的元素一般是可以用化学的方法分离的,不能用化学方法分离的一般是同一种元素.因此,势必得出如下结论：它们虽是不同的放射性物质,但属于同一种元素,于是提出了同位素的概念.所谓同位素就是化学性质相同的一类原子,它们的原子量不同,但原子序数相同,在周期表中占据同一个位置. 有了衰变理论、同位素概念和位移律,那许许多多已经发现的和进一步发现的放射性物质之间的关系,就比较容易搞清楚了.很快就建立起了铀和钍两个放射性衰变系列. 为了便于讨论,我们在这里先把原子核和射线方面的有关知识简要介绍一下.原子由原子核和绕核旋转的电子组成,原子核又由质子和中子组成.电子带1个负电荷,质于带1个正电荷,中子不带电荷.核电荷数(即质子数)在数值上等于元素的原子序数.质子的质量数为1,中子的质量数也为1,电子很轻很轻,其质量一般忽略不计.质子数和中子数之和就是原子核或原子的质量数.α射线又称α粒子,它是氦原子核,由两个质子和两个中子组成,质量数为4,带2个正电荷.β射线又称β粒子,它是电子,带1个负电荷.如果原子发生α衰变,那就是从原子核内放出一个α粒子,因此核电荷数(原子序数)减少2,质量数减少4；如果原子发生β衰变,放出一个电子,那就是相当于核内一个中子转变成了一个质子,因此核电荷数增加1,质量数不变. 放射性原子不但按一定的衰变方式进行衰变,而且衰变的速率也是一定的.某种放射性同位素衰变掉一半所需要的时间,称为该放射性同位素的半衰期.放射系中,始祖同位素的半衰期很长,铀-238的半衰期为45亿年,这与地球的年龄大致相同.钍-232的半衰期更长,达140亿年,正是由于这个缘故,才使它们得以在地球上留存. 不过,放射系中其它成员的半衰期要短得多.最长的不过几十万年；最短的还不到百万分之一秒.显然,它们是不可能在地球上单独存在的.但是,放射系中的每个成员都不但会衰变掉,而且同时也会由于上一个成员的衰变而得到补充,因此只要放射系的始祖元素存在,各中间成员也就决不会消失.这就象水库里的水不会枯竭一样：水库里的水不断流出去,同时又不断由上游的河水得到补充.当放射系中各中间成员衰变掉的量与生成的量相等时,即各成员之间的比值保持恒定不变时,我们就把这种状态称为放射性平衡. 铀和钍两个放射系已经满意地建立起来了,许多放射物质与铀、钍伴生,确实是不无道理的,原来它们都是始祖元素铀或钍的子孙后代.可是问题并没有完全解决,锕在铀矿中的存在一直是一个不够清楚的问题. 经初步测定,锕的半衰期为二、三十年.因此,它之所以能存在于自然界,必须依存于某一个长寿命的放射性同位素.另外,在含铀量不同的铀矿物中,锕量和铀量之间总有一个恒定的比值.由此看来,锕象是铀的后代. 但情况又不尽然.测量结果表明,作为铀的后代的镭,它与铀平衡时的放射性强度,远比锕(或锕的任一后代)与铀平衡时的放射性强度来得大.两者的比值约为97：3.因此锕不可能是铀的主链成员. 根据这一事实,1906年卢瑟福提出了如下的假说：锕及其后代(称为锕放射系)可能是铀放射系中某一成员的分支衰变产生的支系,即某一成员可能发生两种形式的衰变(α衰变和β衰变),百分之九十七变成了镭放射系(镭及其后代),百分之三变成了锕放射系.这既符合衰变理论,又能解释锕总以恒定的比值存在于铀矿中这一事实. 后面我们将看到,卢瑟福的这个假说是错误的.但是卢瑟福关于分支衰变的想法,却在法扬斯研究镭C的放射性时得到了光辉的证实. 1917年皮卡德提出,锕放射系与铀放射系可能根本无关,它的始祖是铀的另一个长寿命同位素,因此锕放射系总能在铀矿中发现,而且与铀放射系的放射性保持着某一恒定的比值.他认为支持这一假说的论据有两个： (1)按照盖革·努塔尔经验定律,放射性同位素的α射线能量和半衰期之间存在着一定的关系,在双对数固上表示成一些直线.铀放射系和钍放射系各分属一条直线,而锕放射系则为另一直线.如果锕放射系是铀放射系的分支,则代表锕放射系的直线应与代表铀放射系的直线相重合,或在一端与铀放射系的直线相交.事实上却是锕放射系与铀放射系为两条平行的直线. (2)铀的原子量为238.14(这里的原子量数值均为当时的测定值),镭的原子量为225.97,两者相差12.17.而根据位移律来计算,镭是由铀放出三个α粒子变来的,那么三个α粒子的质量总和仅为12.01.铀原子量所以显得较大,可能是由于其中存在一个质量数更大的同位素的缘故.皮卡德将这个假定的铀同位素称为锕铀(AcU). 卢瑟福和皮卡德假说之间的取舍,按理是可以通过锕放射系成员原子量的测定来决定的.可是由于锕放射系的放射性仅为铀放射系的3％,且各个成员的半衰期均很短,因此测定原子量困难很大.锕的前身镤发现以后,测定镤原子量应该是可能的,因为它在铀矿中的含量可以与镭相比拟.但是由于镤的性质怪癖,大量制取镤一直未能成功. 这个问题的解决应该归功于质谱分析新技术的采用.1927年,阿斯顿用质谱仪测定了普通铅矿中各种铅同位素含量的比值,得到的结果是铅206：铅207：铅208＝100：75：175.1929年,他又测定了某铀矿物中各种铅同位素含量的比值,得到的结果是铅206：铅207：铅208＝100：10.7：4.5,此比值与普通铅矿显著不同. 当时已经知道,铀放射系、钍放射系和锕放射系的最终衰变产物都是铅.铅206是铀放射系的最终衰变产物,所以这一铀矿物中铅206的含量特别多.另外此铀矿物中也含有钍,因此也应该有较多的钍放射系最终衰变产物铅208.但奇怪的是铅208反而比铅207少. 由此得出的结论只能是：铅207是由于铀矿中另一放射性起源生成的,它自然应该是锕放射系的最终衰变产物了.卢瑟福在阿斯顿的文章后面加了一条意见,指出锕放射系应该是独立的. 皮卡德的假说获得了证实.可是他的假说所依赖的根据是很不充分的.首先,铀并没有更重的天然同位素；其次,α射线的能量和半衰期之间的关系在当时也没有足够的精确度可以进行上述论证. 这一过程表明,科学研究中大胆地假设是十分重要的.有了比较充分的事实根据或理论根据,从而提出一些假说,这样当然会使假说最终被证实的可能性变大.但是如果根据蛛丝马迹提出一些假设,只要与当时所知道的事实没有矛盾,仍然应该说是可贵的,因为它为寻找真理开辟了可能走通的新途径.值得回忆的是,贝克勒耳也正是沿着波因凯的错误假说,而作出了放射性现象这一重大发现.当然,最后善于摈弃假说中的不合理部分,这更是科学工作者取得成功的关键一环. 知道了锕放射系的最终衰变产物是铅207,于是可以推得锕的原子量为227,而假定的锕铀的原子量应该为235(或239).1935年,登普斯特用火花离子源法对铀进行了质谱分析,发现了锕铀(铀235)的谱线.至此才最后确定了锕放射系的始祖同位素,肯定了其质量数为235.历时长达30年之久的锕放射系的起源问题终于找到了答案,这是放射系研究史中最为曲折的问题之一.由于这个放射系的始祖同位素是锕铀,所以通常把它叫乍锕铀放射系. 以后又发现了镎放射系,它是一个人工放射系,该放射系因为没有半衰期足够长的始祖同位素,所以已在地球上消失.值得指出的是,这个人工放射系中的一个成员——镎233,与铀235和钚239一样,是原子能工业中的一种重要的裂变物质.

⒈①Th-232俘获一个中子n之后变成Th-233,然后β衰变成镤Pa-233,再β衰变成U-233. ②U-238俘获一个中子n之后变成U-239,然后β衰变成镎Np-239,再β衰变成Pu-239. Th-232+n→Th-233→Pa-233→U-233(两次β衰变) U-238+n→U-239→Np-239→Pu-239(两次β衰变) ③两个反应并不是一定要高温高压,核反应和化学环境基本上无关,只要开始入射的中子的能量在Th-232和U-238的俘获能区就可以实现这样的转化. ⒉⑴α衰变理论上原子核的质量数必须大于4,但是实际上一般在62号元素之后才会有α衰变出现,这涉及到形变因子,说深了很复杂,简单些的讲,就是原子核内部库仑斥力够大,在某个机制的作用下出现2个质子2个中子抱成的“团”,然后形变分裂!当然,同样的理由,原子核可以发射除了α粒子(He原子核)之外的如C-12、O-16等,无一例外地都是偶偶核(因为这样的组合稳定),比如聚变反应的时候,聚变成He-4、C-12、O-16等都会释放能量,而若是聚变成He-3、Li-7等则需要吸收能量. ⑵β衰变,分3种：①β-衰变,发射电子,是原子核内中子衰变成质子的反应n→p+e+反中微子；②β+衰变,发射正电子,p→n+正电子+中微子ν；③轨道电子俘获,原子核直接俘获一个核外电子p+e→n+中微子. 发生α衰变和β+衰变的原子核的质子数比中子数大很多,是丰质子核素；β-衰变的都是中子数很多的,当然,这类核素有可能直接发射中子. 有一条β稳定线,设原子核中质子数是x,中子数是yx,即中子数与质子数的商是y,则对于1～20号元素y=1的核素都是稳定的,21～100号元素,可以近似地写成y=0.0075x+0.85,只要满足这一关系式,一般而言都是稳定的核素.在这条分界线下方的核,易发生α衰变和β+衰变；上方的核易发生β-衰变或直接发射中子. 关于β稳定线,还有一个经验方程,只是没有上边那个好算,但是其精确程度却很高：Z=A/[1.98+0.0155A^(2/3)],其中Z是原子序数,A是质量数. ⑶γ衰变通常伴随着α衰变或β衰变或三者同时进行.主要是原子核退激发的一种方式.α衰变或β衰变之后的原子核通常都处于激发态,退激发的时候释放γ光子.

铀238吸收快中子后可以形成镎239，再经过一次β衰变以后变成钚239，钚239和铀235一样能吸收慢中子裂变，是很好的核燃料。这称为增殖反应堆。一般如果不是武器级铀的话铀235含量不会太高。

芸苔素不但对草莓长茎有促进作用，而且对草莓的各个生长阶段的生长都有促进作用，都可以使用。例如对苗期、始花期、幼果期、果实膨大期使用芸苔素有促进生长、保花保花、显著提高座果率、果实生长快、大小均匀、着色好、增甜、早熟、增产等作用。

铀-238会先捕获中子成为铀-239，再透过β衰变成为镎-239。

用一个中子轰击铀-238，铀-238原子核俘获中子形成铀-239；β衰变将一个中子转变成质子，形成镎-239（半衰期为2.36日），这是人造钚-239的前几步，镎-239再一次β衰变则形成钚-239，这东东也是可以造原子弹的