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『壹』 新疆彩虹銅礦

彩虹銅多金屬礦區隸屬吐魯番地區托克遜縣所轄，面積9.25km²。2002年新疆地礦局物化探大隊在銅華山－彩華山地區開展1∶5萬化探普查，圈定了單元素和綜合異常，劃分了成礦遠景區，並發現了忠寶鎢礦、彩虹銅多金屬礦及天彩金礦，顯示了該區良好的成礦前景。同年在彩華溝硫銅礦礦區一帶開展了地質、物探普查工作，在礦化帶內圈定TEM異常多處，對其中的Ⅱ－4號礦體的9～15線間異常進行了鑽探驗證，見塊狀含銅黃鐵礦礦體，在對HS－8異常進行檢查時發現了忠寶鎢礦及彩虹銅多金屬礦。

一、礦床地質背景

(一)礦區地層

礦區內出露地層主要為下泥盆統阿爾彼什麥布拉克組(D₁a)及第四系沖洪積物(圖3－3－1)。下泥盆統阿爾彼什麥布拉克組(D₁a)是礦區的主要地層，主要為一套淺變質的海相碎屑岩、碳酸鹽岩及酸性火山岩。地層岩性為深灰色絹雲母石英片岩、絹雲母黑雲母石英片岩、褐色大理岩及絹英岩化霏細岩。該層中的絹英岩化霏細岩是彩虹銅多金屬礦床的主要賦礦岩石。

礦區內主要斷裂有13條，小的長僅百米，較大的有上千米。斷裂按性質可分為壓扭性、張扭性斷裂及平移斷裂和性質不明斷裂。按斷裂的走向可分為近EW向、近NE和NW、NNW向、NEE向，礦區內岩漿岩主要為華力西早期形成的淺肉紅色二雲母斜長花崗岩以及花崗細晶岩脈、輝綠岩及閃長岩脈，另外還有大量的石英脈分布。圍岩蝕變作用最主要的有絹英岩化、綠泥石化及硅化。

圖3－3－1 彩虹銅礦床平面地質草圖

(二)控礦因素

彩虹銅多金屬礦區以銅礦為主，伴生有金、銀、鉛、鋅等，其特點是礦體多，規模小，礦體呈層狀、似層狀分布於下泥盆統阿爾彼什麥布拉克組的中亞組地層中，其主要岩性為絹雲母黑雲母石英片岩、絹雲母綠泥石石英片岩、絹雲母石英片岩、黑雲母石英片岩。賦礦岩性為絹英岩化霏細岩，其頂底板圍岩為絹雲母黑雲母石英片岩，礦體產狀與地層基本一致。銅礦化地段形成明顯的Cu、Pb、Zn、Au、W、Ni、Co、As、Sb、Mo等元素異常。礦床有上貧下富、從東向西富集的特點。礦體具有西部埋藏深、東部埋藏淺的特點。礦床具有多期成礦作用。

礦床受控於一套淺變質的鈣鹼性酸性火山岩層中，成礦環境為淺海相沉積。礦體呈層狀、似層狀，產狀與地層基本一致，且有較大的延深。

(三)礦床成因

該礦床的近礦圍岩蝕變主要表現為由中心向兩側依次出現絹英岩化—黃銅礦化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、硅化—綠泥石化、絹雲母化—高嶺土化。礦石中的主要礦物為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝銅礦、斑銅礦、重晶石、方解石、孔雀石及褐鐵礦、黃鉀鐵礬等。礦床的蝕變作用組合及礦物組合顯示，礦床由早期成礦的中溫環境向晚期低溫環境成礦的轉變過程。因此，礦床的成礦溫度應在100～300℃。

彩華溝銅礦床中黃鐵礦、黃銅礦單礦物分析結果表明，除有主要元素S、Cu外，亦有Co、Ni、As、Se、Te、Ga、Ir等元素。根據塗光熾研究的結果，Co、Ni比值是反映礦床物質來源的依據之一，他認為火山成因或岩漿成因的礦床Co/Ni比值大於1。本礦床單礦物樣品中Co/Ni比值大部分大於1。根據彩華溝銅礦床礦石中黃鐵礦穩定同位素測定結果，黃鐵礦中的δ³⁴S變化范圍在－1.86%～4.18%之間，接近隕石硫，表明黃鐵礦中的硫來自與隕石硫相當的地殼深部溶漿。因此類比彩華溝銅礦床，彩虹銅多金屬礦床的成礦物質也來源於火山噴發噴溢期或後期火山熱液活動時期的深部成礦物質。

礦體的形態呈層狀、似層狀或透鏡狀，產狀與圍岩一致，並且在礦區存在大量灰岩，且礦體產於霏細岩中，因此礦床形成於海相火山環境中。

上述事實說明該礦床是火山噴發－沉積改造型的火山岩型含銅黃鐵礦礦床。其形成的大致過程是:海底火山噴發的氣液攜帶成礦物質(Fe、Cu、Pb、Zn、S)在海底噴溢過程中沉積形成稠密塊狀層狀礦體，在火山活動過程的後期有一部分氣液在上升途中交代充填火山岩及碎屑岩，形成細脈—條帶浸染狀礦化。因此，在礦床中常出現上部為火山噴發－沉積成因的整合的層狀黃鐵礦型礦體，下部過渡為火山－熱液成因的細脈或條帶狀礦體。在後期地層的變質過程中，礦體與圍岩再經受變質變形改造，礦體可能受變質熱液或火山熱液作用使礦質進一步富集。

(四)礦床規模

2004～2005年，新疆地礦局物化探大隊在彩虹銅多金屬礦一帶開展銅礦普查，圈出銅礦體12個，鉛鋅礦體2個。求得333銅資源量3012t，其他銅資源量9638t;334鉛資源量5665t，鋅資源量1950t。取得了較好的找礦效果。2006～2007年，新疆地礦局物化探大隊又在彩虹銅多金屬礦一帶開展銅礦普查，主要採用了激電測量、TEM測量、重力測量、地質填圖、探槽工程及鑽探工程手段，對銅礦化蝕變帶按100m×80m的網度進行了系統的勘查工作，較好地控制了礦體的形態和產狀。

經計算該礦床前期已獲得銅工業礦體資源量(333+334)12040t。其中可供目前利用的333級別原生銅礦石量682617t、銅金屬量4875t、鉛鋅資源量3479t。銅鉛鋅礦合計15519t。

二、區域地質、地球物理地球化學特徵

(一)區域地質

礦區所屬大地構造為塔里木板塊薩阿爾明－庫米什古生代溝弧帶東部庫米什背斜東段南翼，北為哈爾克－巴侖台早古生代溝弧帶，南為塔里木板塊塔里木北緣活動帶南天山晚古生代陸緣盆地。構造上為復式向斜，西段的構造向南倒轉，沖斷裂發育，形成了向塔里木盆地方向一系列的推覆構造，區域地層具韌性剪切特徵。

區域上出露地層主要為元古宇星星峽組，中下志留統烏勇布拉克組、阿哈布拉克群，下泥盆統阿爾彼什麥布拉克組、中泥盆統阿拉塔格組，下石炭統雅滿蘇組、桑樹園子組，中新生代地層集中分布於庫米什坳陷內。

(二)區域重力場特徵

重力布格異常圖上(圖3－3－2)，礦區南北部均有近東西向的重力梯級帶分布。北部梯級帶東西向延伸，呈南高北低變化，布格異常梯度值可達每千米2×10^－5m/s²。該梯級帶對應吐哈盆地南緣，反映了吐哈盆地基底的沉降特徵。南部梯級帶僅見西南角，大致北西西—南東東向，布格異常等值線呈南高北低變化，梯度值大於每千米1.5×10^－5m/s²，向東延出測區。該梯級帶對應辛格爾斷裂，斷裂南為元古宇地層分布區，即庫魯克塔格隆起帶，北側為博斯騰湖凹陷，梯級帶反映出兩側的基底差異。

重力高的出現與地表廣泛出露一套中、基性火山岩建造和元古宙變質岩帶均具有較高的密度有關;重力低值帶分布與廣泛分布厚度很大的中新生代覆蓋以及大量的酸性侵入岩有關。礦區即位於該重力低值帶上，局部重力異常分布眾多，而且其走向與構造線方向多不一致，說明這一帶岩漿侵入活動頻繁。例如，銅華山附近局部重力高的出現，即反映了這里基性—超基性岩的侵入和分布，有利於形成與岩漿活動有關的內生礦床。

圖3－3－2 重力布格異常圖

(三)區域航磁特徵

航磁資料表明，磁場大致有兩類(圖3－3－3)。即礦區北部和西南部為高磁帶，礦區內為低負磁場區。北部的高磁區與重力高值區相對應，高磁局部異常最大強度達400nT，局部異常的延伸與構造走向基本一致，反映了地層磁性的不均勻，屬典型的火山岩區磁場特徵。西南部位范圍很大的磁異常分布面積約1000km²，呈橢圓形，北西向延長，強度可達700nT，對應重力低值區和梯級帶上。地表出露大片花崗岩，並有矽卡岩化，銅、鉬異常及鉍、釷礦物重砂異常沿花崗岩分布。花崗岩體上出現較強的磁異常，可能為岩體侵入時攜帶大量金屬礦物，形成內生金屬礦床所致。

圖3－3－3 航磁ΔT(nT)等值線圖

礦區位於低負磁場區，具沉積或淺變質岩區的磁場特徵。在低負磁區內仍有一些強度不大的磁力局部異常出現，皆由岩漿岩引起。礦區北部的正負相伴的局部磁異常與閃長岩有關。

在本磁場區內，微弱的局部磁異常都應予以重視，對尋找與岩漿熱液或交代作用有關的金屬礦床都具有「礦致異常」的意義。

(四)區域化探

1∶20萬區域化探成果顯示，沿區域構造線方向有富集成群成帶的Au、Cu、W地球化學異常分布。異常位於庫米什斷裂南側，沿忠寶鎢礦及Hy－53、59號異常帶分布。異常帶受NWW向庫米什斷裂控制，呈帶狀展布。異常帶斷續長約100km，寬約15～20km，帶內異常分布密集，包括7個組合異常。在彩虹銅多金屬礦以東至Hy－53、59號異常一帶，Au、Cu、W異常套合較好，是尋找金礦、銅礦和鎢礦的有利地段。

三、物化探方法技術運用

(一)激電中梯測量

礦區開展的1∶10000激電測量共圈定出17個激電異常，主要礦化蝕變帶上均有較好的激電異常反映(圖3－3－4)。礦區南北兩側岩石的極化率背景普遍較低，一般在4%以下，北部略高於南部。強度較大的分布於礦區的中部，以5%的等值線所圈出的異常區長2000m，寬500～600m。其中以η_S－5異常的規模最大，其連續性好，與地表圈定的礦化體對應關系密切。根據異常的分布特徵可以分為2個走向分別為EW向和NEE向的異常，向東合二為一。其中η_S－5－1異常分布於3～11線的800點附近，異常東西走向長800m，寬100m，視極化率6%～7.1%，視電阻率在300～600Ω·m之間(圖3－3－5)，屬於高極化、中高阻異常，與Ⅳ和Ⅴ號蝕變帶對應。ZK301孔驗證，在113.64～116.18m和169.03～169.98m，分別見鉛鋅礦化和銅礦化體;其中鉛含量1.5%，鋅的含量2.22%，銅的含量0.28～1.65%。η_S－5－2異常總體呈北東東向，分布在0～9線之間的600～700點，長約500m，寬近100m，η_S峰值最大可達7%。東段異常強度大、梯度陡，反映的極化體可能向西側伏。

圖3－3－4 彩虹銅礦激電中梯η_S(%)異常平面圖

激電中梯反映礦區的視電阻率在100～1000Ω·m之間。礦區南部的大理岩視電阻率普遍在300Ω·m以下(圖3－3－5)。Ⅳ和Ⅴ號蝕變帶上低阻異常不明顯，表現為高極化、高阻特徵。對應η_S－5－2異常卻有明顯的低阻反映，視電阻率在600～300Ω·m之間。該低阻異常形體規則，寬度向西逐漸增大，並反映出低阻體具有向西側伏的特點。激電異常組合特徵為高極化、低阻。

礦區激電異常的上述特點說明區內兩條不同走向的蝕變帶具有不同的特點。北部蝕變可能為近地表氧化帶。由於該帶地表蝕變，已成為早期礦區勘探的重點。對南部高極化、低阻異常的研究認為，激電異常與銅礦化蝕變帶有著良好的對應關系，而且反映了礦化蝕變帶的基本形態。

圖3－3－5 彩虹銅礦激電中梯ρ_S(Ω·m)異常平面圖

(二)電磁測深成果

2005年開展的瞬變電磁測量為礦區的勘探起到了非常重要的作用，根據TEM異常發現了深部有延深較大的銅多金屬礦體。第2道的dB_z/dt異常僅對北部的高極化異常一帶反映明顯(圖3－3－6上圖)。由此說明η_S－5－1異常所反映的是近地表(深度約80m)的礦化蝕變特徵。對應南部高極化、低阻異常，早期道的TEM測深異常(EM1)主要出現在700點附近，分布在9～0勘探線之間，反映良導地質體的寬度在40～80m不等。勘探初期布設的鑽孔主要分布在該異常的東段邊緣，並不在異常的中心。鑽探結果雖然見到了礦(化)體，但礦體主要為浸染狀、星點狀，礦體規模小、品位低，驗證結果與TEM異常的特徵相吻合。

TEM測深第6道反映的深度約為240m，dB_z/dt異常有較大的變化，揭示了礦區南部大理岩依然是本區瞬變電磁響應最強的岩石。在此強異常帶北部7～0線之間，出現局部的TEM異常EM1(圖3－3－6下圖)，其中心位置在3～1線之間，異常形態規則，EM1異常中心相對於第2道反映的異常中心向南偏移。這些異常特徵說明了EM1異常為深部礦(化)體的反映。EM1異常與激電中梯η_S－5－1異常相符。

利用平均場法求取的各道的強度系數，在本區具有很好的應用效果。圖3－3－7為3勘探線TEM測深反演的斷面成果。斷面上以720點為界，北部岩石瞬變響應很弱，為不含礦的絹雲母石英片岩的反映。位於400～680點之間，形態規則的異常則是含礦(化)體的反映。斷面上異常呈「耳」狀分布，中心深度約為300m，南傾，最大延深達到600m，推斷的礦化范圍超過200m。該瞬變電磁異常的存在，成為2006年、2007年進一步勘探的重點。目前鑽探控制礦體的特徵與物探方法的解釋結果相一致，充分說明物探方法對評價隱伏礦床的有效性。

(三)地球化學異常

彩虹銅多金屬礦床位於1∶5萬水系沉積物HS－13號綜合異常中，異常面積約4.1km²。主要元素為Cu、Pb、Zn，並有Sb、As、W、Mo、Co、Ni相套合(圖3－3－8)，局部出現Au元素單點異常。Cu元素異常面積僅1.38km²，異常極大值為275.6×10^－6，異常襯值1.95;As元素異常極大值為258.3×10^－6，異常襯值為3.61。從單元素分類判別結果看，Cu、As元素致礦系數分別為0.93、1.3。

圖3－3－6 彩虹銅礦TEM測深2、6道dB_z/dt異常平面圖

圖3－3－7 彩虹銅礦3勘探線TEM測深斷面圖

圖3－3－8 彩虹礦區化探異常剖析圖(圖中元素含量單位為10^－6)

通過對地表及ZK002鑽孔含礦蝕變帶Ag、Cu、Zn、Pb、Mo、Au、As、Bi、Sb等元素的「R」型聚類分析，9種元素可分為Au、Bi、Ag、Pb，Cu、Zn以及As、Sb、Mo三個不同的組合。三組元素的組合及相關性反映了成礦過程中元素各組地球化學性質的一致性及化學元素在不同地質體及成礦過程中的分配。其中Au、Bi、Ag、Pb元素的相關系數在0.95以上，反映其成礦過程是在同一物理化學體系下完成的，在礦床評價過程中具有指示意義。

通過礦區的地質、物化探工作，取得了豐富的找礦信息。尤其是各方法之間成果的相互對比，排除了一些非礦異常，優選出有利的礦致異常，並通過成果的綜合研究建立了地質－地球物理－地球化學找礦模式。該模式的應用將對後續的礦山勘探工作起到重要的指導作用。

對本區的找礦標志總結歸納如下:

1.地質標志

下泥盆統阿爾彼什麥布拉克組中亞組(D₁a^b)的絹英岩化霏細岩是地表重要找礦標志。

地表礦化帶中的孔雀石化、褐鐵礦化及黃鉀鐵礬等是直接的找礦標志。

近礦圍岩蝕變標志主要為綠泥石化、硅化、絹英岩化。

礦化為黃鐵礦化、黃銅礦化及鉛鋅礦化。

2.地球化學標志

與Cu元素相關的Au、Pb、Zn、W、Sb、Mo、Ni、Co等元素的異常在礦區內套合好，強度高，密切相伴且有明顯的濃集中心，是尋找銅礦床的指示元素。因此上述元素組合異常帶是尋找銅礦體的有利地段，是尋找此類礦床的直接標志。

3.地球物理標志

高極化、高阻異常組合反映淺表氧化蝕變帶，而具有高極化、低阻(300～600Ω·m)的激電異常往往是原生含礦地質體的反映。TEM晚期道存在強度較大的瞬變電磁響應異常是最為有利的地球物理標志，是發現此類隱伏礦床最有效的手段之一。

四、驗證結果

根據礦區各方法的勘探成果，2006～2008年在礦區1、3、5等勘探線進行了重點勘查，發現了深部有多層的銅多金屬礦體;將勘探深度由以往的200m提高到600m，擴大了礦區的資源量。目前礦區可供利用的333級別原生銅礦石量達到682617t，極大地提高了礦床的經濟價值。

(本節供稿人:徐敏山高保明)

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『肆』 新疆東昆侖維寶鉛鋅礦

維寶鉛鋅礦地處新疆昆侖山東段祁漫塔格地區，屬新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌縣管轄，位於若羌縣東南330km。

2002年4月，中國地質調查局西南項目辦向新疆地質調查院下達了「新疆昆侖山東段布喀達坂峰—依吞布拉克1∶20萬區域化探」項目，它是青藏高原東緣國土資源綜合調查項目的組成部分。2002年完成了13668km²區域化探采樣。對樣品分析資料進行整理後，發現了祁漫塔格鉛鋅地球化學異常帶。2003年開展野外異常檢證，8月對以銅、鉛、鋅元素為主的Hs－19號異常進行踏勘檢查。由於銅、鉛、鋅三元素高含量采樣點上游水系不太長，僅1km左右，加密采樣意義不大，故選擇岩石出露較好的東邊山脊布置地化剖面測量。同時在整個匯水域內有基岩出露的地方進行追索，在水系西邊山脊上發現了少量孔雀石化，進而又發現了少量鉛、鋅礦化的線索，在半山腰找到了品位較高的具有層控特徵的鉛、鋅礦露頭。在露頭處布置探槽工程(就是後來的08勘探線)並沿走向進行追蹤，當時就發現礦脈延續超過800m，最初發現的礦體露頭位於礦體的東部(經過評價也是礦體品位較富的地段)。該礦被物化探大隊命名為「維寶鉛鋅礦」。

一、礦床地質背景

(一)大地構造單元位置

礦區所處的大地構造位置屬塔里木－華北板塊中的柴達木微板塊之祁漫塔格古生代復合溝弧帶中東段，南為庫木庫里新生代盆地，北鄰柴達木新生代盆地。

(二)地層

區域內出露主要地層為中元古界長城系小廟岩組(Chx)石英片岩、薊縣系冰溝群狼牙山組(Jxl)帶狀大理岩和白雲岩、中生界上三疊統鄂拉山組(T₃e)中酸性、中基性火山岩等。區內中酸性侵入岩發育，晉寧期—燕山期均有，以印支期花崗閃長岩－二長花崗岩－斑狀二長花崗岩為主(圖4－2－1)。

圖4－2－1 維寶鉛鋅礦區域地質礦產圖

維寶鉛鋅礦主要產於薊縣系狼牙山組(Jxl)條帶狀大理岩(後期蝕變為綠簾石、透輝石矽卡岩)和粉—細砂岩互層、大理岩化灰岩層內。該套地層呈北西－南東向分布，岩石整體屬千枚岩相－低綠片岩相產物。岩石類型為中淺變質的碳酸鹽岩、碎屑岩為主夾部分細碎屑岩、片岩的岩石組合。岩性主要有條帶狀大理岩、白雲岩、白雲質灰岩夾少量板岩等。其中碳酸鹽岩類普遍發生矽卡岩化，其次為角岩化、硅化，節理、劈理構造發育。

(三)控礦因素

1)中元古代薊縣系狼牙山組為主要含礦地層。分布在該地層內的灰黑色大理岩化灰岩(或大理岩)之間的透輝石(綠簾石)矽卡岩是主要含礦層位。

2)礦體受後期構造作用(主要為北西—南東向逆斷層)影響，礦體大多呈雁行式排列，其中局部發育有少量的近南北向的斷裂，對礦體有一定的破壞作用。

3)礦體的貧富程度受構造影響較大，在擠壓揉皺作用較發育的地段，一般Pb、Zn含量較高。

4)後期局部出露的小岩脈對礦體具有一定的破壞作用。

(四)礦床規模與礦體產狀

據維寶鉛鋅礦東段已施工的探槽及鑽孔資料，該段地表Cu、Pb、Zn礦化蝕變帶寬在100～200m，在其東部為北西西—南東東走向，向西逐漸轉為近東西向。礦體產狀與圍岩基本一致，形態為似層狀、透鏡狀。礦(化)體主要產於條帶狀粉砂岩、泥岩、大理岩互層中。後期氣(熱)液沿岩石薄層層理面或裂隙面處發生交代作用而形成矽卡岩。賦礦岩石主要為條帶狀綠簾石(透輝石)矽卡岩。另在大理岩中也見有少量礦化。圍岩礦化蝕變主要有矽卡岩化。礦化主要為黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化等。

通過槽探工程式控制制，初步確定維寶鉛鋅礦東段地表共有礦體21條，其中工業礦體14條，低品位礦體7條，鉛鋅金屬量主要集中在2號及5號脈，鉛、鋅儲量約35萬t，占總儲量的一半。礦體特徵如下。

L₂礦體位於北部，呈脈狀，北西—南東向展布，通過3條探槽及7個鑽孔控制，地表長度在600m左右，寬4.2～10.16m，平均寬7.83m。該礦體深部延深大於285m，平均厚度20.33m，最大厚度達88m。地表礦體Pb品位為0.42%～12.26%，平均品位1.94%;Zn品位為0.53%～5.34%，平均品位1.87%。深部Pb品位為0.41%～4.61%，平均品位1.75%;Zn品位為0.52%～5.22%，平均品位1.13%。

L₅礦體位於礦區的中部，呈帶狀分布，由5條探槽及7個鑽孔控制，地表長約1000m，寬為2.60～37.13m，平均寬19.13m。深部控制斜深在370m以上，平均厚度23.64m。地表Pb品位為0.44%～3.71%，平均品位1.32%;Zn品位為0.56%～3.53%，平均品位1.7%。深部Pb品位為0.42%～10.02%，平均品位1.51%;Zn品位為0.61%～10.75%，平均品位1.9%。該礦體在深部有局部變富的趨勢。

另外，L₇號礦體在113.55～123.55m見銅鉛鋅礦體，Pb+Zn平均品位為5.78%，Cu2.22%。其中厚約1.15m的岩芯Pb+Zn品位達16.75%，Cu6.99%。

(五)礦床類型

礦石類型主要為細脈浸染型。礦石構造包括:浸染狀、塊狀、條帶狀、角礫狀及網脈狀。礦石結構有中細粒自形，半自形粒狀結構、斑狀結構、交代結構、膠狀結構、交代殘余結構。礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂、磁黃鐵礦、黝銅礦、白鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、孔雀石;脈石礦物主要為石英、斜長石、綠簾石、綠泥石、透輝石、白雲母、方解石、黑雲母、透閃石、角閃石、鐵鈣榴石等。

圍岩蝕變和礦化主要為矽卡岩化、黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、孔雀石化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹雲母化、硅化等。

(六)礦體分布規律

1)礦(化)體主要產出於中元古界薊縣系冰溝群狼牙山組(Jxl)地層中。岩性主要有條帶狀大理岩、粉砂岩、泥質粉砂岩、白雲質灰岩夾少量板岩。後期氣(熱)液沿上述岩石的薄層層理或岩石的細小裂隙順層交代而形成透輝石(綠簾石)矽卡岩。含礦岩性大部分具有條帶狀構造，屬中—淺變質岩系。岩層產狀受後期改造而甚為復雜，地層中廣泛見有後期侵入的輝綠(玢)岩脈、基性岩脈等。

2)當含礦矽卡岩受構造作用較強時，含礦矽卡岩碎裂岩化作用較強，Pb、Zn平均品位一般相對較高。

3)當含礦矽卡岩中石榴子石含量較高時，一般Zn含量大於Pb含量。

4)當隨著含礦矽卡岩內石英含量增高時，方鉛礦、閃鋅礦自形程度有增高的趨勢。

5)隨著深度的增加(在300m以下)，方鉛礦、閃鋅礦自形程度有增高的趨勢。同時，矽卡岩條帶狀構造越來越不明顯;且岩石受後期構造擠壓作用，局部碎裂岩化較強，岩層產狀幾乎近於直立;受後期熱液活動影響，岩石見有一定程度的鉀化現象。

6)當含礦矽卡岩附近有輝綠岩侵入時，銅礦化有加強的趨勢，但其規模有限。

(七)礦物生成順序及礦物世代

通過對礦石光薄片鏡下鑒定，大致得出維寶鉛鋅礦床的礦物生成的順序及其世代。

1)早期形成了透輝石—鈣鋁榴石綠簾石矽卡岩，主要礦物組合為鈣鋁榴石+透輝石+綠簾石+黃鐵礦。

2)成礦期可分為4個階段:第1階段形成透閃石+鈣鐵榴石+硅灰石+方解石+鈉長石+石英+閃鋅礦+方鉛礦，為主成礦期。第2階段形成綠泥石+石英+方解石+重晶石+黃銅礦。第3階段形成純凈方解石脈，屬熱液成礦期後的產物，不含任何金屬礦物;第4階段為表生作用階段，形成了氧化礦物組合:銅藍+白鉛礦+褐鐵礦。

(八)礦床成因的初步探討

維寶鉛鋅礦產於薊縣系狼牙山組大理岩夾鈣質粉砂岩段的矽卡岩帶中，屬層控矽卡岩型鉛鋅礦床。其主要證據如下。

1)礦體及其圍岩原岩為粉砂岩、細凝灰岩，屬遠離火山機構的沉積產物。粉砂岩具有從下部的粗粒粉砂質向中部的細粒粉砂質再到頂部變化為泥質，具明顯的韻律，韻律厚度以1～8mm為主，礦體具有明顯的層控特徵。

2)矽卡岩化形成於原岩成岩後的靜壓力環境。除原岩粉砂被壓扁外，沒有觀察到其他形變，即形變十分微弱，因而使得原岩韻律和粒序層得以較好保留。

3)含礦熱液在靜壓環境下順層交代，較粗粒部分交代較徹底，泥質部分交代不徹底，殘余原岩成分較多。這是因為較粗粒部分的岩石孔隙較泥質發育，有利於含礦熱液的流動和交代。

4)矽卡岩礦物以及金屬礦物粒度均較小，同花崗岩類接觸交代矽卡岩顆粒粗大完全不同，矽卡岩礦物粒度一般小於1mm，金屬礦物(黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等)一般均在1.5mm以下。

5)成礦階段多期次。

a.富含Ag、Sb、Cu、Pb等元素的中—古元古界基底給沉積中的狼牙山組提供了富含Pb和Zn的硫化物。

b.晉寧期—加里東期碰撞造山運動使部分金屬元素發生了物理遷移和化學變化，發生了破碎變形、重結晶等現象，使得地層中的Pb、Zn等成礦元素在有利的部位多期次活化轉移，進一步富集。

c.在印支期造山運動過程中，受該期岩漿岩和構造的影響，Pb、Zn等成礦元素得到了更進一步的遷移和富集，形成總體以層紋狀為主，局部為緻密塊狀的鉛鋅礦，從而形成具明顯後期熱液改造特徵的鉛鋅礦床。

二、地球化學特徵

(一)區域地球化學特徵

通過1∶20萬區域地球化學掃面，發現了祁漫塔格鉛鋅地球化學高背景帶。

祁漫塔格鉛鋅地球化學高背景帶位於測區中東部(圖4－2－2)，呈長100km，東部寬50km、西部寬5～10km的三角形。總體走向為北西，西邊被第四系覆蓋，東邊延入青海省，區內面積約2500km²。Pb、Zn高值區高度重疊，是測區Pb、Zn富集程度最高的地區;加上該帶同時富集Ag、Cd、W、Sn、Mo、Bi、U、Th等成礦元素，因此該帶是測區富集成礦元素最多，元素組合最復雜的地區。同時也是測區Pb、Zn、Ag、Cd、W、Sn、Mo、Bi、Cu富集系數最高的地區。Pb最高值為799×10^－6，大於200×10^－6有8處;Zn最高值為610.3×10^－6，大於300×10^－6有5處。這表明該區具有尋找大型多金屬礦的巨大潛力。

圖4－2－2 祁漫塔格鉛鋅地球化學異常圖

在祁漫塔格鉛鋅地球化學高背景帶上，出露地層有新太古界—古元古界白沙河組(Ar₃Pt₁b)，中元古界長城系(Ch)、薊縣系(Jx)。是一套深度變質—淺變質的變質岩系，以片麻岩、混合岩、片岩、大理岩為主。大面積出露的是三疊系喀勒拉組(T₃kl)，岩性為中酸性熔岩、凝灰岩。

(二)區域地球化學異常特徵

在祁漫塔格地球化學高背景帶內，共圈出地球化學綜合異常19處。Pb用30×10^－6圈出異常面積700km²;Zn用80×10^－6圈出異常面積230km²。根據對所發現的化探異常的研究，分類排隊，評序篩選，選擇可能為礦致異常的HS－16、HS－19、HS－22、HS－23等11處異常進行了檢查評價，在HS－19號異常發現了維寶鉛鋅礦，在HS－22號異常發現了蟠龍峰鐵多金屬礦，在HS－23號異常發現了攀岩峰鐵礦。

該區域地球化學異常帶內出露地層有:上更新統(Qp₃)風成砂;上三疊統鄂拉山組(T₃e)的中酸性熔岩、凝灰岩、凝灰熔岩、流紋岩;中元古界薊縣系狼牙山組(Jxl)的條帶狀大理岩、白雲岩、白雲質灰岩夾少量板岩;上三疊統景忍單元的斑狀二長花崗岩;上三疊統四干旦單元(Tγδ)中細粒花崗閃長岩。

維寶區域化探異常以Pb、Zn為主，伴有Au、Ag、As、Sb、Cd、W、Sn、Mo、Bi及大量鐵族元素異常;各元素異常重合較好(見圖4－2－3)。異常面積約144km²。主要元素的地球化學參數見表4－2－1。

表4－2－1 Hs－19號異常(維寶鉛鋅礦)地球化學參數表

注:Au、Ag含量單位為10^－9，其他含量單位均為10^－6。《新疆昆侖山東段布喀達阪峰—依吞布拉克1∶20萬區域化探》報告中對測區內元素異常進行了統一編號。表中Cu7表示第7號Cu異常，Pb18表示第18號Pb異常，依此類推。這些單元素異常組合成Hs－19號異常(維寶鉛鋅礦)。

圖4 － 2 － 3 維寶鉛鋅礦1∶ 20 萬化探異常剖析圖地質圖圖例見圖4 － 2 － 2

由表4－2－1及圖4－2－3可以看出，Cu、Pb、Zn具有三個濃度分帶，且最高值點位重疊，最高值依次為93.1×10^－6、291.9×10^－6、359.7×10^－6。Ag的最高值為1673×10^－6，具有三級濃度分帶，僅最高含量點與Pb有所偏差。Ag異常的面積為最大，達82.36km²;Pb異常面積為58.53km²，Cu、Zn異常面積為38km²及35.5km²。其正異常元素組合為Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Cu等親硫元素組合，強度較高，其中尤以Pb、Zn、Ag、Cd異常最為完整，出現了內中外三級濃度帶。As、Sb等前緣元素雖不及主成礦元素及伴生元素完整，但也較發育。親鐵元素往往形成負異常。上述元素的分布特徵，表明該礦已出露於地表，但剝蝕程度不深，還有較大延深。各元素高含量點分布基本一致，指示出該區具有良好的找礦前景。

三、化探方法技術運用

(一)工作方法

區域化探采樣介質為水系沉積物，密度為1點/4km²，粒級為－10～+80目，分析了39種元素或氧化物。通過系統的數據整理，在研究區發現了大量的地球化學異常區帶。在異常查證階段，採用地質路線追索、地化剖面測量、地質填圖、槽探揭露。後來又開展了1∶5萬化探普查工作。在對維寶鉛鋅礦四年的普查評價期間，通過槽探、鑽探，對礦體進行了初步控制。

(二)工作成果

1.區域化探異常的初步檢查

通過地化剖面對異常濃集中心進行了初步的控制，發現了主要礦體。其中Ⅱ號地化剖面上的40～52號樣點區間採集的4個樣，控制寬為120m;Pb含量均為1000×10^－6、Ag均為3200×10^－9;Cu最高含量為1169.5×10^－6，次為509×10^－6;Zn最高含量為27056×10^－6，次為22677×10^－6、9503×10^－6、7091×10^－6;Bi最高為149.3×10^－6，次為113.6×10^－6，對應岩性為含銅鉛鋅礦(化)的凝灰砂岩、凝灰質粉砂岩。

2.1∶5萬化探普查

根據2003年項目取得的初步成果，2004年5月新疆維吾爾自治區地質勘查專項資金項目管理辦公室決定在維寶鉛鋅礦周圍開展1∶5萬化探普查，由新疆地礦局物化探大隊實施。

1∶5萬化探普查是在維寶鉛鋅礦所在異常編號為Hs－17異常范圍內進行的。獲得的異常地球化學參數列於表4－2－2，異常剖析圖見圖4－2－4。

表4－2－2 Hs－17號異常1∶5萬地球化學普查參數表

注:Ag含量單位為10^－9，其他含量單位均為10^－6。表中Cu12、Pb17等的含義同表4－2－1中的解釋。

由表4－2－2和圖4－2－4可以看出，1∶5萬維寶化探異常主要以Cu、Pb、Zn、Ag為主成礦元素，並伴生W、Sn、Mo、Sb等元素異常。Cu、Pb、Zn、Ag元素異常具有三級濃度分帶，最高值依

次為163.4×10^－6、415.3×10^－6、762.6×10^－6、2040×10^－9。

3.1∶1萬岩石地球化學剖面測量

礦區所做1∶1萬岩石地球化學剖面測量成果顯示，區內主要成礦元素Pb、Zn、Cu等主要在狼牙山組(Jxl)地層內富集，其中Pb最大值大於1000×10^－6、Zn最大值為1403.7×10^－6、Cu最大值為179.23×10^－6、Ag最大值大於2000×10^－6、Sn最大值大於30×10^－6，對應岩性主要為透輝石綠簾石矽卡岩，其次在該組地層中的片岩、千枚岩亦具有相對較高的含量值。礦區採集的岩礦石樣中各元素在各地層岩性段中的含量列於表4－2－3～表4－2－6。

圖4－2－4 維寶鉛鋅礦1∶5萬化探異常剖析圖金含量單位10^－9，其餘為10^－6;地質圖例同圖4－2－1

表4－2－3 維寶礦區岩礦石樣銅元素特徵參數統計表

注:銅含量單位10^－6。

表4－2－4 維寶礦區岩礦石樣Pb元素特徵參數統計表

續表

注:鉛含量單位10^－6。

表4－2－5 維寶礦區岩礦石樣Zn元素特徵參數統計表

注:鋅含量單位為10^－6。

表4－2－6 維寶礦區岩礦石樣Ag元素特徵參數統計表

注:銀含量單位10^－9。

從以上各表可以看出，礦區狼牙山組(Jxl)矽卡岩中各元素含量均相對較高。狼牙山組沉積基底的白沙河組(Ar₃Pt₁b)地層內的片麻岩，亦具有相對較高的含量，含礦性好。特別是Cu、Ag具有較高的背景含量，該組岩石極有可能為維寶礦床各成礦元素的富集成礦提供了充足的物質來源。同時在礦體底板中各元素的含量明顯高於頂板。

四、驗證結果

1)通過普查工作，控制鉛鋅礦化帶長度在3000m左右，礦化蝕變帶寬為100～200m。經過礦區所施工的42條探槽(完成土石方8000m³)和15個鑽孔(總進尺4750m)驗證，初步圈定鉛鋅礦體21條，其中工業礦體14條，低品位礦體7條。鉛+鋅333級資源量為22.47萬t，鉛+鋅3341級資源量為38.96萬t，累計求得鉛+鋅資源量為61.43萬t。

2)求得伴生銅資源量1.7萬t，伴生銀資源量420t。

3)在維寶鉛鋅礦中部分礦體具有局部伴生稀散元素Cd、Ga、Se等，這為以後該礦床的綜合利用及野外地質找礦工作提供了新的思路和方向。

(本節供稿人:李愛民潘維良)

『伍』 鈣長石 Anorthite

圖4-45 鈣長石光性方位

Ca[Al₂Si₂O₈]

三斜晶系

N_g=1.585～1.590

N_m=1.579～1.584

N_p=1.572～1.577

N_g-N_p=0.011～0.013

(-)2V=77°～79° r＞v

化學組成 Ab 分子不超過 10%，即 Ab₁₀An₉₀-Ab₀An₁₀₀。幾乎全由An分子組成。成分中可含極少量Or分子。

結晶特點 板狀或沿c軸延長的短柱狀。集合體為半自形—他形粒狀。{010}、{001}解理完全，夾角 86°，{110}不完全。

光性特徵 薄片中無色。正低突起，鈣長石玻璃折射率為1.565～1.575。最高幹涉色可達一級黃白到一級黃。(010)∧N_p′45°以上，甚至達70°，{001}解理面上消光角為-32°～-43°，{010}解理面上消光角為-37°～39°。光軸面近於平行(100)。常見聚片雙晶，主要為鈉長石律和肖鈉長石律，雙晶帶寬(照片210)。全為負光性。

鑒別特徵 鈣長石與其他斜長石比較，折射率較大，雙折射率最大，即干涉色可達一級黃—黃白，(010)∧N_p′最大。

產狀及其他 鈣長石產於鎂鐵質、超鎂鐵質火成岩，如某些斜長岩、橄欖岩、輝長岩等岩石中，但少見。也可產於矽卡岩等變質岩中，伴生礦物有透輝石、鈣鋁榴石、硅灰石、黃長石及較少出現的鈣硅酸鹽礦物。有時在一些爐渣中出現。在非球粒隕石中也能見到。高級變質岩地區的石榴二輝麻粒岩中的石榴子石周圍出現蠕蟲狀和球粒狀的細小紫蘇輝石、斜長石組成的後成合晶，這些細小的斜長石的An在90%左右，為鈣長石-倍長石的成分。上述現象在某些接觸變質岩地區也能見到。

『陸』 鈉鈣玻璃和玻璃的區別

他們的主要區別在於組成、性能、外觀、密度、耐冷熱不同。
1、
組成不同：
鈉鈣玻璃組成主要是硅、鈉、鈣；硼硅玻璃組成主要是硅、硼。
2、
性能不同：
一般鈉鈣玻璃的很多性能不如硼硅玻璃，硼硅玻璃料性短，成型較困難，產品上或多或少會有一些成型缺陷，比如說冷紋、料印、剪刀印等。
3、
外觀不同：
如果是供料、壓製成型地不會有冷紋，一圈一圈的，如果是其他的成形方法是不一定的。
4、
密度不同：
一般硼硅玻璃的密度比鈉鈣玻璃小，可以用浮力測密度來比較。
5、
耐冷熱不同：
硼硅玻璃耐冷熱沖擊比鈉鈣玻璃（鋼化的除外）好，硼硅玻璃冷熱沖擊一般都在100度到200度左右，
鈉鈣玻璃（鋼化的除外）一般在80度左右，也就是說冬天往鈉鈣玻璃（鋼化的除外）容器裡面倒開水，會裂，然而硼硅玻璃不會。
拓展資料：
鈉鈣玻璃：
1、含義：鈉鈣玻璃，硅酸鹽玻璃之一。主要由二氧化硅、氧化鈣和氧化鈉等組成。如常用的平板玻璃、瓶、罐、燈泡等。
2、生產方式：氧化鈉增加玻璃的熱膨脹系數，降低玻璃的熱穩定性、化學穩定性和力學強度，所以比例不能引入過多，一般不超過18%。一般在生產玻璃時以純鹼方式引入氧化鈉。
3、產品特點：氧化鈣在玻璃中的主要作用是增加玻璃的化學穩定性和力學強度，但含量較高時，能使玻璃的結晶傾向增大，而且使玻璃發脆。一般玻璃中氧化鈣的含量不超過12.5%。通常通過方解石、石灰石、白堊、沉澱碳酸鈣等原料引入。

『柒』 新疆洪海溝鈾礦床

羅星剛¹師志龍²康勇¹邱餘波¹王新華¹李家金¹

（1．核工業二一六大隊，新疆烏魯木齊 830011;2．中核集團地礦事業部，北京100013）

[摘要]洪海溝鈾礦床是繼庫捷爾太、扎吉斯坦、烏庫爾其和蒙其古爾鈾礦床後核工業二一六大隊在伊犁盆地南緣發現的第五個砂岩型鈾礦床，是「十二五」期間在伊犁盆地南緣的重要找礦勘查成果。中侏羅統西山窯組上段為主要賦礦層，中侏羅統頭屯河組找礦工作取得較大進展，第十二煤層鈾資源量達大型。為伊犁盆地南緣下一步找礦工作提供了新的線索。

[關鍵詞]洪海溝鈾礦床；中侏羅統；鈾礦化特徵

洪海溝鈾礦床位於新疆維吾爾自治區伊犁哈薩克自治州察布查爾錫伯自治縣，距伊寧市60km，區內各鄉鎮之間均有簡易公路相通，各村莊及各牧業點之間均有便道可通行汽車，交通較方便。

1發現和勘查過程

1.1探索查證工作

1991～1995年，核工業二一六大隊在洪海溝—烏庫爾其地段進行了為期5年的普查工作，在洪海溝地區侏羅系發現有較好的層間氧化帶線索，為洪海溝鈾礦床後期的勘探工作奠定了基礎。但考慮到項目總體安排及鑽孔施工深度的問題，未能對洪海溝地區進行進一步控制^[1]。

1.2鈾礦預查工作

2005～2007年，首先通過整理前人的資料，對其進行重新認識，對已有的鑽孔資料進行深入分析研究，調整以Ⅰ—Ⅱ旋迴為重點的工作部署為Ⅰ—Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ旋迴並重，並對中上三疊統小泉溝群進行適當探索。後期工作重點調整為工作程度低、成礦前景好的Ⅶ旋迴，對其他旋迴進行補充工作。通過鑽探查證，在洪海溝地段Ⅶ旋迴初步控制了長約3.2km、寬100～250m的鈾礦帶，首次在Ⅷ旋迴發現了富含有機質的原生灰色砂體、層間氧化帶及工業鈾礦化，為伊犁盆地南緣擴大找礦遠景提供了新的層位。完成鑽探工作量32923m，施工鑽孔79個，發現工業鈾礦孔13個、礦化孔26個，鈾資源量達中型規模^[2]。

1.3鈾礦普查工作

2008～2012年，為大致查明礦床的地質特徵，提交鈾資源量，落實可供詳查的礦產地，按照「探索、擴大和控制」的原則，對洪海溝地區進行普查工作。大致查明了頭屯河組、西山窯組地層層序、岩相、岩性、岩石結構構造；大致查明了含礦砂體結構、埋深、產狀、規模與分布。大致查明了賦存於中侏羅統的鈾礦體，在伊犁盆地南緣又落實了一個中型礦床，是伊犁盆地找礦的一個重大進展。其中砂岩型資源量可達中型規模，煤岩型資源量可達大型規模^[3]。為下一步詳查工作奠定了基礎，並為伊犁盆地南緣的鈾找礦開拓了新的層位。

2礦床基本特徵

2.1地層特徵

礦區內中新生代蓋層不整合覆蓋於石炭系或二疊系中酸性火山岩、火山碎屑岩之上，中新生代蓋層沉積較齊全，自下而上由中上三疊統小泉溝群（T_2-3xq）、中下侏羅統水西溝群（J_1-2sh）陸相含煤碎屑岩建造、中侏羅統頭屯河組（J₂t）河流相沉積、新近系（N）和第四系（Q）沖洪積物組成。鈾礦化分別賦存於八道灣組（Ⅱ旋迴）、西山窯組下段（Ⅴ旋迴）、西山窯組上段（Ⅶ₁、Ⅶ₂旋迴）及頭屯河組下段（Ⅷ₁旋迴）4個層位的層間砂體中（圖1）。

八道灣組（J₁b）：對應於水西溝群Ⅰ—Ⅳ旋迴，厚度約124m。下部為灰色、灰白色礫岩；中部以灰色含礫粗砂岩、粗砂岩及少量砂礫岩為主，砂體較厚；上部為灰色、灰白色中粗砂岩、細砂岩、粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩，頂部為第五煤層，煤層厚1.80～3.50m，相對穩定，為區域標志層。鈾礦化產於中下部的砂岩中。

西山窯組（J₂x）：對應於水西溝群

亞旋迴—Ⅶ旋迴，可分為上、中、下3段。下段（J₂x¹）：地層厚35～45m。該段下部主要為灰色和灰白色粗粒砂岩、中細粒砂岩夾泥質岩，砂體中發育工業鈾礦體；上部泥岩和第八煤層發育穩定，為區域標志層。中段（J₂x²）：地層厚13.80～26.60m，岩性以煤層夾粉砂岩、泥岩和薄層的中粗粒砂岩為主，頂部的第十煤層發育穩定，為區域標志層。上段（J₂x³）：通過對洪海溝地區西山窯組上段砂體厚度、砂體厚度與地層厚度比值、煤層厚度與地層厚度比值的統計，並進行綜合分析，認為中侏羅統西山窯組上段形成時的古地理格局，中部為沿北西－南東向展布的三角洲平原分流河道，河道兩邊南部為沼澤、北部為分流間灣，分流河道中砂體厚度和砂地比都較周圍厚大的河道砂體小的地方為河心泥灘。地層厚40～60m，底部為第十煤層，頂部為第十二煤層（M₁₂），南部地層被剝蝕，往北地層發育較為完整，岩性主要為灰色砂礫岩、含礫粗砂岩、粗砂岩、粉砂岩和泥岩，含多層煤，以M₁₂最為發育，總體上呈下粗上細的正韻律結構。在鑽孔揭露的范圍內，西山窯組上段地層在平面上的岩性變化較為明顯，岩相展布總體上表現為南東的78～102線至北西方向的k01線砂體較為發育，而該套砂體兩側西南方向、北東方向的煤層比較發育。發育砂岩型和煤岩型工業鈾礦化。

圖1 洪海溝地區中—新生界地層綜合柱狀圖

頭屯河組（J₂t）：通過對洪海溝地區西山窯組上段砂體厚度、砂體厚度與地層厚度比值、煤層厚度與地層厚度比值的統計，並進行綜合分析，認為中侏羅統頭屯河組形成時的古地理格局，中部為東西向的曲流河道，河道兩側為河漫灘，河漫灘外側為洪泛平原。地層厚度一般在80m左右，岩性主要為灰色含礫粗砂岩，以灰色、紅色為主的雜色泥岩、粉砂岩，夾不穩定的紅色粗砂岩，局部含薄層煤，總體上呈下粗上細的正韻律結構。產出砂岩型和煤岩型工業鈾礦化。

2.2構造特徵

洪海溝鈾礦床位於伊犁盆地南緣斜坡帶西部構造相對穩定區，屬於次級構造單元洪海溝西部凹陷，礦區總體呈傾向北偏西的單斜產出，傾角一般5°～13°。局部發育一些小的撓曲，使岩層傾角在小范圍內（100～300m）變陡，傾角變為16°～23° （圖2）。

圖2 洪海溝鈾礦床單斜地層產出剖面示意圖

1—第四系；2—新近系；3—中侏羅統頭屯河組；4—中侏羅統西山窯組上段；5—中侏羅統西山窯組中段；6—中侏羅統西山窯組下段；7—洪積物；8—泥岩；9—砂岩；10—煤層；11—層間氧化帶；12—鑽孔；13—砂礫岩

2.3水文地質特徵

2.3.1地下水補－徑－排體系

礦床內第四系、新近系覆蓋分布廣泛，厚度較大。礦床東側發育一條南北向沖溝（洪海溝），屬常年性地表徑流，洪峰期流量最大可達13×10⁴ m³/d。地下水主要接受洪海溝地表水及第四系潛水的入滲補給。礦區北部金泉鄉、六十七團發育的一條隱伏斷裂是盆地淺層地下水以及侏羅系地下水的主要排泄區。

主要含礦含水層J₂x³的補給窗口位於110勘探線以東，其補給窗口的面積約為1.39×10⁶ m²，地下水接受地表水及第四系潛水的入滲補給。134至110勘探線區域范圍內，補給窗口以泥岩、粉砂岩、細砂岩等為主，缺失透水砂岩，水動力窗口開啟程度較差，地下水幾乎得不到補給。134勘探線以西補給窗口雖然發育透水性砂，但只接受第四系潛水的入滲補給，補給量相對較小（圖3）。

圖3 洪海溝鈾礦床西山窯組上段含礦含水層地下水補給、徑流示意圖

1—普查工作區范圍；2—地表水；3—層間氧化帶前鋒線；4—勘探線及編號；5—煤10頂板等高線；6—地下水流向；7—J₂x³ 含礦含水層地下水補給窗口；8—J₂｜x³ 含礦含水層開啟程度差的補給區域

受地層傾向及補給源的影響，礦床地下水的流向總體呈北西向，62勘探線以東及142勘探線以西地下水流向近似正北。水力坡度為0.02～0.15，地下水流速0.01～0.17m/d，導水系數5.05～12.02m²/d，地下水水位埋深在52.75～120.94m之間。

2.3.2水文地球化學特徵

從盆地南緣補給區到盆地內部，入滲補給水中的 H CO₃參與形成絡合離子UO₂

和

，沿層間氧化帶發育的方向地下水水質類型逐漸轉變為HCO₃· SO₄型、SO₄·HCO₃型、SO₄·Cl型；礦化度逐漸增高、溶解氧降低、還原性氣體含量增高；地下水由弱鹼水逐漸轉變為中性淡水；Eh急劇下降（圖4；表1）。

圖4 洪海溝鈾礦床地下水水化學

1一礫岩；2—煤層；3—河流；4—水文孔及編號；5—勘探線及編號；6—普查工作區范圍；7—已勘探區；8—HCO₃型水；9—HCO₃·S0₄型水；10—SO₄·HCO₃型水；11—SO₄·Cl型水

表1 洪海溝鈾礦床水文地球化學參數

2.3.3地浸開采水文地質條件

礦床補－徑－排體系完整，含礦含水層厚度適中，頂底板隔水層較為穩定，各含礦含水層頂底板隔水層的平均厚度為7.56～24.29m。需要指出的是西山窯組上段含水層J₂x¹和J₂x²之間的隔水層在72～102勘探線之間有較大面積的缺失，隔水層缺失地段兩個含礦含水層可視為同一含水層（圖5）。主含礦含水層西山窯組上段滲透系數為0.31～0.47m/d，導水系數為5.05～12.02m²/d，儲水系數為0.17～2.44×10^-4。水文地質孔礦體有效厚度比為0.13～0.36，總體上具有較好的地浸礦/砂比值條件。礦床內地下水水位埋深為109.95～120.94m，承壓水頭高度為365.55～484.65m。含礦含水層地下水礦化度一般在0.19～1.34g/L之間；水溫13～17℃。另外，地下水pH 值為一般為7.20～8.88，接近於中性，該條件的地下水具有氧化－還原電位很容易被改變等特點。

圖5 洪海溝西山窯組上段含礦含水層隔水層頂板等厚圖

1—勘探線及編號；2—鑽孔；3—厚度等值線及值（m）;4—埋深高程等值線及值（m）;5—隔水層缺失區域；6—厚度大於16m;7—厚度介於13m和16m之間；8—厚度介於10m和13m之間；9—厚度介於7m和10m之間；10—厚度介於4m和7m之間；11—厚度介於1m和4m之間；12—厚度小於lm

2.4層間氧化帶及鈾礦化特徵

洪海溝鈾礦床發育多層層間氧化帶，總體上氧化帶呈倒疊瓦狀由南向北發育，Ⅴ、Ⅷ旋迴層間氧化帶呈蛇曲狀近東西向展布，Ⅶ旋迴層間氧化帶呈舌狀向北西向延伸。其中Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ旋迴層間氧化帶發育規模大，已發現了工業鈾礦化。各層位礦體受控於相應含礦砂體中層間氧化帶分帶。在平面上，礦體形態各異，各層礦體隨各自氧化帶前鋒線位置賦存，僅在K20～K28線之間礦體相互疊置，礦體發育於層間氧化帶兩側50～300m范圍內，富大礦體主要集中於氧化帶兩側50m范圍內。總體上，4個層位的工業鈾礦體中以西山窯組上段上部鈾礦體最為穩定連續，鈾礦體平面展布面積最大（圖6）。礦體寬38～615m，長200～3500m，規模較大。

圖6 洪海溝鈾礦床鈾礦帶平面展布形態

1—Ⅷ₁旋迴層間氧化帶前鋒線；2—Ⅶ₂旋迴層間氧化帶前鋒線；3—Ⅶ₁旋迴層間氧化帶前鋒線；4—Ⅴ旋迴層間氧化帶前鋒線；5—Ⅱ旋迴層間氧化帶前鋒線；6—Ⅰ旋迴層間氧化帶前鋒線；7—Ⅷ₁旋迴鈾礦帶；8— Ⅶ₂旋迴鈾礦帶；9—Ⅶ_l旋迴鈾礦帶；10—Ⅴ旋迴鈾礦帶；11—Ⅱ旋迴鈾礦帶

層間氧化帶地球化學分帶的岩石顏色、特徵鐵礦物、有機物含量、蝕變特徵與伊犁盆地南緣其他礦床類似。層間氧化帶各亞帶之間的地球化學環境呈漸變過渡關系，各亞帶岩石常量元素、有機質、鈾及其伴生元素顯示一定的變化規律（表2）：

1）Fe₂O₃從氧化帶到原生岩石帶逐漸降低，FeO 則逐漸升高，呈相互消長關系，Fe₂O₃/FeO 比值在氧化帶中最大，在過渡帶中最小，其他常量元素變化不大；有機物和硫化物在氧化帶含量最低，在過渡帶最高（表3）。

2）鈾在氧化帶含量最低，平均為8.00×10^-6，隨氧化程度減弱，鈾含量不斷增高，鈾礦石帶含量急劇上升達最高值，超過100×10^-6，到原生岩石帶鈾含量降為16.01×10^-6，明顯小於氧化帶。說明在層間氧化帶發育過程中，砂體中的鈾元素明顯發生了活化遷移並富集成礦。

表2 層間氧化帶各地球化學分帶中氧化物含量統計

表3 層間氧化帶各地球化學分帶中U與C_有、S_全及價態鐵含量統計

剖面上，鈾礦體形態呈典型的卷狀，部分呈板狀。礦體在氧化帶上下翼均有發育，呈長翼短頭的特點，礦體多賦存於砂體厚度急劇減薄、泥質夾層增多、砂岩粒度由粗突然變細等部位（圖7），這種砂體變化是由微相環境變化所引起，這些變異部位往往也是原始有機質及黏土含量增高的部位。主礦體西山窯組上段礦帶呈港灣狀展布，並呈舌狀突出向北西方向延伸。礦體傾角大體與地層一致，總體上由南向北緩傾斜，礦體標高由南向北逐漸增大，礦體埋深由南向北逐漸加大（表4）。

洪海溝鈾礦床礦體厚度變化總體表現為靠近層間氧化帶前鋒線附近厚度大，向翼部礦體厚度減小，平均品位及平米鈾量一般在層間氧化帶前鋒線突變部位或層間氧化帶前鋒線附近變大，翼部礦體相對較小（表5）。高平米鈾量礦體主要分布於層間氧化帶前鋒線附近，與層間氧化帶前鋒線展布形態及河流相砂體發育方向相吻合。

圖7 洪海溝鈾礦床K28號勘探線剖面圖

1一第四系；2—新近系；3—中侏羅統頭屯河組；4—中侏羅統西山窯組上段；5—鬆散堆積物；6—砂岩；7—泥岩；8—煤層及編號；9—不整合界線；10—鑽孔編號、位置及孔深（m）;11—層間氧化帶；12—鈾礦體

表4 洪海溝鈾礦床礦體產出特徵統計

表5 洪海溝鈾礦床礦體厚度、品位、平米鈾量統計

2.5礦石物質成分及鈾存在形式

礦石的自然類型為層間氧化帶型長石岩屑砂岩鈾礦，礦石在其礦物組成上與圍岩並無明顯差別，均為硅酸鹽礦物集合體。

礦石礦物中石英佔礦物總量的37.5%～46.6%，岩屑佔19.2%～37.4%，長石佔15.2%～28.7%，雲母佔1.5%～3.5%，黃鐵礦佔1.2%～2.6%，重礦物佔0.8%～0.9%（主要為磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石和金紅石等），炭屑佔3.8%。礦石中出現較多瀝青質微脈（2.1%～3.2%），沿砂屑周邊和微裂隙充填。

利用顯微鏡、掃描電鏡、電子探針等方法研究了洪海溝鈾礦床礦石中鈾的存在形式。在所研究的不同礦化層位的7個鈾礦石樣品中，大部分呈分散吸附狀態形式存在於岩石填隙物、礦物表面、微裂隙中；在鋯石、磷灰石等副礦物中含極微量類質同象鈾；見少量瀝青鈾礦，可能與選送樣品中沒有富礦石有關（圖8至圖11）。

2.6含鈾煤岩型礦體特徵

在礦床內第八—十三煤層均不同程度見有煤岩型工業鈾礦化，其中第十二煤層頂板工業鈾礦化分布面積大、連續性較好，其他煤層礦化較分散，沒有形成規模。

鈾礦體主要集中於南部的134線及中部的k線一帶，向西北延伸至158線。多發育於頭屯河組下段砂體底部的煤層或泥岩上部，礦體上部與頭屯河組下段粗砂岩、含礫粗砂岩相鄰，下部為煤層或泥岩、炭質泥岩。在平面上沿南部的134線、東部7882孔向礦床西北匯聚，呈港灣狀展布，具有厚度小、品位高、米百分數大的特點。走向上長4.5km，傾向寬延伸在0.1～2.3km（圖12）。發育寬度最大地段為134號勘探線；品位最高的地段在134線南部，最高品位可達0.5720%，米百分數為0.502%。全區礦體平均厚1.02m,平均品位為0.099%，平均米百分數為0.101%，埋深為203.0～654.85m，總體上由南向北埋深加大（表6）。

圖8 鈾石的U元素X射線像

圖9 電子探針背散射像，對應鈾吸附富集區為一碳屑

圖10 顯微狀瀝青鈾礦

圖11 粗砂岩中瀝青鈾礦

表6 洪海溝鈾礦床含鈾煤岩型礦體厚度、品位、米百分數統計

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）大致查明了洪海溝地區地層結構、構造特徵。大致查明了層間氧化帶和鈾礦體的空間分布特徵，控制了4條工業鈾礦帶。大致查明了礦床地球物理特徵、礦體鈾鐳及鐳氡平衡破壞規律。共圈定砂岩型鈾資源量達中型規模，煤岩型及其相鄰泥岩型資源量達大型規模。首次在伊犁盆地南緣發現並控制規模較大的Ⅷ旋迴工業鈾礦體。

圖12 洪海溝鈾礦床第十二煤層礦帶平面圖

1—工業孔；2—礦化孔；3—無礦孔；4—煤岩型鈾礦體；5—庫捷爾太鈾礦床

2）基本查明洪海溝鈾礦床中侏羅統河流相及氧化帶發育特徵，砂體呈近南北向展布，在砂體厚度變化、粒度變化以及砂體前方出現非滲透性岩層部位有利於鈾礦體的富集，控制了層間氧化帶前鋒線的空間位置和鈾礦體的產出特徵。洪海溝鈾礦床砂體厚度在2.00～34.6m之間，其中，厚度在8.00～25.00m之間最有利於成礦，砂體厚度小於8.00m對鈾成礦不利。層間氧化帶前鋒線基本呈近東西向展布，其形態受河流相砂體的展布特徵控制，層間氧化帶呈蛇曲狀、港灣狀向北延伸。

3）大致查明了礦床的水文地質構造及各含礦含水層的分布、結構、規模及埋深，通過水文地質孔抽水試驗及水化學取樣，初步查明了主要含礦含水層的滲透系數為0.31～0.47m/d、承壓水頭高度為356.55～484.65m等水文地質參數及水文地球化學參數，為地浸條件評價提供了依據。

4）基本查明了礦體特徵，礦體穩定、連續性好，各層位礦體受控於相應含礦砂體中層間氧化帶分帶。剖面上，鈾礦體形態呈典型的卷狀，部分呈板狀，產狀平緩。

5）洪海溝鈾礦床為典型層間氧化帶砂岩型鈾礦床，可將成礦作用過程劃分為含礦岩系沉積含礦建造階段、表生後期改造成礦階段、礦後構造運動疊加再富集階段。

含礦建造階段：早—中侏羅世，受燕山運動影響，在溫濕氣候條件下沉積了一套陸相暗色含煤碎屑岩建造，各含礦旋迴均有厚大、穩定、結構疏鬆的砂體，從而為層間氧化帶的形成提供了場所，為含鈾含氧水運移提供了通道，為礦床形成提供了容礦空間，同時也為鈾成礦提供了物源。

表生後期改造成礦階段：受晚燕山運動影響，晚侏羅世盆地南緣整體抬升，含礦建造褶皺出露地表，上白堊統—古近系不整合於中下侏羅統之上。進入喜馬拉雅期，上侏羅統—古近系受古天山準平原化和整體沉降作用影響，加之氣候炎熱乾燥，形成一套紅色—雜色鈣質碎屑岩建造。盆地開始萎縮。同時蓋層遭受改造作用，發生褶曲、斷裂。盆地周邊隆起使其與盆地蓋層產生落差，使含水層中的水有了泄流的條件，為層間氧化帶的發育創造了條件，形成了鈾礦的最初富集。

礦後構造運動疊加再富集階段：喜馬拉雅期次造山運動及多期脈動式整體抬升形成了現代層間氧化帶的分布格局，控制了礦床的規模。在上新世—全新世，新構造運動進一步發展，盆地抬升，蝕源區與盆地蓋層落差明顯加大，古生代地層構成的察布查爾山隆起構成了補給區的水文地質體，在盆地中心的東西向隱伏大斷裂構成了盆地區域排泄源。此時盆地內形成了完整的補－徑－排層間承壓水動力系統。從而在盆地南緣形成層間氧化帶現代分布格局。隨著層間氧化帶的發展，在富含有機質的過渡帶形成了鈾的大量富集。

總體上洪海溝地區後生改造作用（層間氧化作用）與伊犁盆地南緣3期主要的構造活動密切相關，隆升剝蝕之後沉降接受沉積，形成的層間氧化帶與地層中砂體厚度密切相關。3期構造活動正好對應於伊犁盆地的主要成礦作用也說明了這一點。

3.2主要創新點

1）隨著伊犁盆地南緣鈾礦田勘查和研究程度的提高，有關扎吉斯坦河斷裂和洪海溝斷裂分別控制兩大「成礦集中區」的認識在洪海溝礦床找礦勘查實踐中得以應用。洪海溝鈾礦床與庫捷爾太鈾礦床分別位於洪海溝斷裂以西和以東，斷裂兩側水文地質條件、層間氧化帶發育和鈾遷移、富集條件有所差別。

2）利用以二維地震為主的物化探方法在查明洪海溝斷裂空間分布後，應用於礦床勘查過程中的地下水水動力體系分析和鈾礦成礦模式的建立，最終獲得找礦勘查的成功。礦床找礦勘查過程中應用「鬆散砂岩取心鑽具」國防授權專利技術，成功解決了500 m以深鑽孔采岩心難題。

3）用沉積相的研究成果指導找礦，效果明顯。砂岩型鈾礦的形成嚴格地受沉積相帶、沉積砂體的控制，成礦普遍具有層控性和相控性，沉積砂體是鈾礦容存的場所，是鈾賦存的層位（含礦層或容礦層），它的岩性－岩相發育、分布和變化關繫到鈾成礦作用的發生和發展，從而對鈾的富集起著明顯的控製作用。洪海溝地區主要含礦層位西山窯組上段地層為河流相沉積，河道砂體展布方向控制鈾礦體在平面上的展布方向。含氧含鈾的地表水或地下水，從東南方向的構造高點，沿著滲透性良好的河道砂體向下滲流，繞過砂體發育較差的河心泥灘，沿著砂體發育厚大的河道繼續向下滲流，在氧化－還原過渡帶含氧含鈾礦物逐漸沉澱下來，形成沿河道砂體方向展布的鈾礦體。砂岩型鈾礦的載體、砂體的分布控制了鈾礦體的分布，砂體的厚度及穩定性決定了層間氧化帶發育的規模及鈾礦體的空間分布（圖13）。

圖13 沉積相與鈾成礦關系示意圖

1—河道砂體；2—河漫灘；3—河漫沼澤；4—含鈾含氧地下水滲流方向；5—M₁₀頂板等高線（m）;6—鈾礦體

4結束語

洪海溝鈾礦床為典型的層間氧化帶型砂岩型鈾礦化，礦化產出層位多。主礦體賦礦層位為西山窯組上段，次為頭屯河組下段，並在第十二煤層中也發現了初具規模的鈾礦體。洪海溝鈾礦床目前為一個中型鈾礦床，通過詳查階段的工作，其資源量有增大的可能，爭取在詳查階段結束後提交一個大型鈾礦床。

在洪海溝鈾礦床第十二煤層中有較大的含鈾煤型資源量，但地浸工藝只是針對砂岩型鈾礦，對含鈾煤型鈾礦的開采暫時還沒有切實可行的方法。

參考文獻

[1]王保群，王成，等．新疆伊犁盆地洪海溝—烏庫爾齊地區鈾礦普查地質報告[R]．核工業二一六大隊，1995.

[2]師志龍，王新華，等．新疆察布查爾縣扎吉斯坦—洪海溝地段鈾礦預查地質報告[R]．核工業二一六大隊，2007.

[3]羅星剛，李家金，等．新疆察布查爾縣洪海溝地區鈾礦普查地質報告[R]．核工業二一六大隊．2008～2012.

我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]羅星剛，男，1983年出生，工程師。2006年畢業於成都理工大學地球科學學院資源勘查專業，獲學士學位。2010年以來任核工業二一六大隊項目負責人，一直從事鈾礦地質勘查及科研工作。

『捌』 新疆特產都有哪些

1、庫爾勒香梨。

新疆維吾爾自治區特產，中國國家地理標志產品。 庫爾勒香梨因具有色澤悅目、味甜爽滑、香氣濃郁、皮薄肉細、酥脆爽口、汁多渣少、落地即碎、入口即化、耐久貯藏、營養豐富等特點，被譽為「梨中珍品」、「果中王子」。

2、哈密瓜。新疆特產，中國國家地理標志產品。哈密瓜主產於吐哈盆地，它形態各異，風味獨特，瓜肉肥厚，清脆爽口。哈密瓜營養豐富，含糖量最高達21%。

3、阿克蘇核桃。

新疆維吾爾自治區阿克蘇地區特產，中國國家地理標志產品。素有「中國核桃之鄉」的美譽，其中，溫宿縣是全疆核桃種植第一大縣。

4、新疆大棗。

指生長於中國新疆的棗子。多為扁倒卵形，果皮紫褐或紫黑色。而大棗，又名紅棗、干棗、棗子，起源於中國，在中國已有八千多年的種植歷史，自古以來就被列為「五果」（栗、桃、李、杏、棗）之一。

5、吐魯番葡萄。

國家質量技術監督檢驗檢疫總局2003年第62號公告的國家地理標志產品。吐魯番在新疆中部的低窪盆地上，被稱為「火洲」。

『玖』 新疆蒙其古爾特大型鈾礦床

張占峰王果蔣宏任滿船文戰久康勇李彥龍

（核工業二一六大隊，新疆烏魯木齊830011）

[摘要]蒙其古爾鈾礦床是「十一五」期間伊犁盆地南緣鈾礦找礦勘查的重要成果，礦床的發現和勘查經歷了預測評價、鑽探查證、成礦規律深化和再認識、礦體控制和資源量擴大等階段，是成礦理論完善和找礦勘查實踐相互促進、共同深化的典型範例。一系列的勘查和科研工作仍在進行中，控制和預測資源量有望達到超大型規模。該礦床資源儲量規模大，具備較好的地浸開采條件，「十二五」期間已經列為大型地浸鈾礦山的重點建設項目。

[關鍵詞]蒙其古爾；特大型鈾礦床；鈾礦勘查；地浸

蒙其古爾特大型鈾礦床位於新疆察布查爾縣境內，是繼庫捷爾太、扎吉斯坦和烏庫爾其鈾礦床後在伊犁盆地南緣落實的第四個可地浸砂岩型鈾礦床。

1發現和勘查過程

蒙其古爾鈾礦床最早發現於20世紀50年代中後期，60年代至90年代勘查停滯。2000年至2013年，核工業二一六大隊在蒙其古爾地區開展了系統的鈾礦找礦勘查，先後有大調查和地勘費項目在蒙其古爾地區發現工業鈾礦化；隨後以「攻深追控、多層同步、分段勘查」的總體工作思路開展了普查和詳查工作，目前礦床已達到特大型規模。

1.1煤岩型鈾礦勘查

20世紀50年代中後期至60年代中期，原二機部519大隊在伊犁盆地南緣開展了1∶2000愛曼詳測，首次發現了蒙其古爾地區煤岩型鈾礦化，1963年完成礦床（510礦床）詳勘工作，累計投入鑽探工作量88079m，同時開展了伽馬測井、地球物理測井、槽探、岩礦心放射性編錄及抽水試驗。大部分鑽孔分布於礦區南部控盆F₁斷裂的兩側且只揭露到第八煤層底板，僅少數鑽孔揭穿了西山窯組。在煤岩型鈾礦勘查過程中，於1958年在西山窯組下段發現了砂岩型鈾礦化信息，但未進一步工作。1964年，提交了最終儲量報告，煤岩型鈾資源量達到大型規模。

1.2砂岩型鈾礦勘查

1.2.1成礦預測與鑽探查證

20世紀80年代末期，伊犁盆地作為尋找北方中新生代盆地中大型可地浸砂岩型鈾礦床的突破口，開展了大量的「產學研」相結合的鈾礦勘查工作，對蒙其古爾地區砂岩型鈾礦成礦地質條件和成礦遠景做了分析和研究。原519大隊已在蒙其古爾地區西山窯組下段砂體中發現的砂岩型鈾礦化信息，對該地區的後期地浸砂岩型鈾礦找礦工作起到了很重要的作用。

2000～2002年，以伊犁盆地中西段遠景調查（國土資源大調查項目）為支撐，核工業二一六大隊在蒙其古爾地區開展了砂岩型鈾礦找礦勘查，其中ZK A5612、ZKA560和ZK202在蒙其古爾地區揭露到三工河組（J₁s）及西山窯組下段（J₂x¹）工業鈾礦化。與此同時，扎吉斯坦鈾礦床第Ⅴ旋迴16～7號線勘探項目在蒙其古爾地區布置了3個鑽孔，其中ZK4101、ZK2701孔發現了西山窯組上段（J₂x³）工業鈾礦化，初步揭示了蒙其古爾特大型鈾礦床多層位產出的特點^[1,2]。

1.2.2礦床勘查和成礦理論深化

2003～2004年，核工業二一六大隊承擔中國核工業地質局下達的項目，在伊犁盆地南緣中西段開展鈾礦預查工作，對蒙其古爾地區三工河組（J₁s）和西山窯組（J₂x）鈾礦化進行了系統探索，初步推測出3條工業鈾礦帶，估算鈾資源量達到小型規模。

2005～2007年，中國核工業地質局在蒙其古爾礦床P0～P55線部署普查工作。按照「探索、擴大和控制」的原則，以137°勘探線方向、400m×（400～200）m的基本間距部署工程。開設7條勘探線，投入鑽探工作量30950m，施工鑽孔51個，開展了地浸水文地質條件評價和礦體放射性平衡破壞規律研究，估算資源量接近大型鈾礦床規模^[3]。

2008～2012年，按照「控制和落實」的原則，分別在PO～P31線和P35～P55線兩個地段開展詳查，以137°勘探線方向、200m×（200～100）m的基本工程間距布置鑽孔204個，累計投入鑽探工作量133763m，進一步查明了礦床地浸條件和礦體放射性特徵，累計控制資源量接近特大型鈾礦床規模^[4,5] 。

2011年以來，以核工業天山鈾業公司為投資主體，在P0～P55線間分區塊陸續開展了勘探，已累計投入鑽探工作量59870m，施工鑽孔126個。

P0～P55線詳查結束後，控制礦體數增加到6個，資源量較普查增長一倍。成果的取得得益於對蒙其古爾礦床地質特徵和成礦規律的深入研究，尤其是認識到層間地下水側向氧化作用形成「雙礦帶」和「溢流」作用形成三工河組上段工業鈾礦體的成礦規律，指導了礦床的快速擴大。同時，P0～P55線詳查研究成果和認識應用到P0線以西普查和P55線以東探索工作中也取得較好的效果。

1.2.3深部勘查和外圍擴大

2006～2007年，伊犁盆地鞏留凹陷鈾資源評價項目率先在蒙其古爾礦床P55線以東的郎卡地區開展鑽探查證工作，在800m深度揭露到三工河組工業鈾礦化，通過分析認為揭露的鈾礦體極有可能是蒙其古爾礦床鈾礦體向東的延續，緊緊抓住「深部富礦、多層成礦、變形構造」等關鍵因素，工業鈾礦帶長度由此擴大到2.8km^[6]。以此為依據，2008年在郎卡地區實施了錸礦預查（新疆維吾爾自治區資源補償費地質勘查項目），投入鑽探工作量2141m，新增了部分鈾資源量^[7]。

2009～2012年，以勘查項目為支撐，核工業二一六大隊在蒙其古爾礦床P0～P55線外圍陸續投入鑽探工作量5300餘米，資源量進一步得到落實和擴大。

2013年，在蒙其古爾礦床P0線以西開展鈾礦普查，以137°勘探線方向、400m×200m的基本工程間距部署13條勘探線，投入鑽探工作量15280m，施工鑽孔37個，估算資源量（333+334₁）達小型鈾礦床規模，證實PO線以西鈾礦體與P0～P55線鈾礦體是連續產出的。與此同時，以伊犁盆地蘇東布拉克地區鈾礦預查項目為支撐，以郎卡地區找礦成果為依據，繼續向東探索鈾成礦條件和潛力，陸續施工了L2004、L2014和L4014，發現西山窯組下段工業鈾礦化，礦帶規模再次由郎卡地區東擴2km。

2礦床基本特徵

2.1地層

中新生代蓋層不整合覆蓋於石炭系或二疊系中酸性火山岩、火山碎屑岩之上，缺失三疊系和上侏羅統。自下而上依次由中下侏羅統水西溝群（J_1-2sh）陸相含煤碎屑岩沉積、中侏羅統頭屯河組（J₂t）河流相沉積、白堊系（K）和古近系（E）紅色碎屑岩建造和第四系（Q）沖洪積物組成，鈾礦化賦存於潮濕氣候條件下形成的中下侏羅統水西溝群含煤碎屑沉積建造中，其中主含礦層位為三工河組和西山窯組，具有泥—砂—泥（煤）互層沉積特徵。以沉積韻律特徵為依據，將水西溝群自下而上劃分為第Ⅰ—Ⅶ沉積旋迴（圖1）。

三工河組（J₁s）：對應於水西溝群V₁亞旋迴—

亞旋迴，主體為扇三角洲平原—沖積扇、辮狀河沉積體系。垂向上由兩個正韻律層組成，正韻律層自下而上由含礫粗砂岩、中細砂岩向粉砂岩、泥岩過渡。根據其發育特點，將三工河組分為上、下兩段，上段（J₁s²）厚9～25m，下段（J₁s¹）厚6.8～21.6m，局部地段兩者合為一體。總體上砂體廣泛發育，連通性較好。

西山窯組（J₂x）：對應於水西溝群

亞旋迴—Ⅶ旋迴，根據其沉積特點，分為上、中、下3段。下段（J₂x¹）厚50～75m，由下粗上細的兩個正韻律沉積組合構成，主體為扇三角洲平原沉積體系，砂體多數地段由2～3個主砂體組成，總體發育且連續性好；中段（J₂x²）厚12.60～56.60m，主體為沖積扇—辮狀河沉積，層間砂體總體不發育；上段（J₂x³）厚20.60～116.00m，為辮狀河三角洲平原沉積體系，發育兩層主砂體，砂體穩定性相對較差，僅在下層砂體中發現工業鈾礦化。

2.2構造

蒙其古爾礦床位於伊犁盆地南緣斜坡帶東段構造相對活動區內，屬於次級構造單元扎吉斯坦向斜東南翼的組成部分，該向斜整體上呈東、西、南三面翹起，向北東方向敞開的屜狀向斜構造形態，向斜的軸部位於扎吉斯坦河河谷地段，傾向45°～48°，傾角6°～8°（圖2）。

鑒於地層、構造和水文地質特徵的差異，以F₃斷裂為界，將扎吉斯坦向斜劃分為東西兩個構造單元。西構造單元產出扎吉斯坦礦床，東構造單元產出蒙其古爾礦床。其中東構造單元盆緣中生代地層與古生代地層多呈斷層接觸，含礦建造埋深大於西構造單元。礦床總體上夾持於F₃斷裂和控盆F₁斷裂之間，礦區范圍內，中生代地層呈向北東傾的單斜產出，產狀相對平緩，傾角3°～9°，平均為6°。受盆緣逆沖作用，礦區東南邊緣中生代地層翹起，直立甚至倒轉，局部古生代地層逆沖於中生代地層之上。

圖1 蒙其古爾地區地層綜合柱狀圖

圖2 蒙其古爾地區地質簡圖

1—古近系；2—白堊系；3—侏羅系；4—石炭系－二疊系；5—煤岩；6—燒結岩；7—泥岩；8—砂岩；9—地質界線；10—斷裂及編號；11—推測斷層；12—水系；13—補給區地表水流向；14—徑流區地下水流向

2.3水文地質特徵

（1）地下水補徑排體系

中下侏羅統水西溝群碎屑岩類孔隙裂隙水構成礦床的主要成礦地下水。由南部蝕源區補水、礦區徑流、盆內排泄構成完整的地下水補徑排體系，具體的排泄區或局部排泄源位置尚未能完全查清。

礦床地下水主要來源於西南部扎吉斯坦河上游的入滲水，補給區侏羅系露頭面積752000m²，補給海拔1320～1450m。河水流量在補給區平均損失68976m³/d，屬於開啟型水動力窗口。F₁斷裂在P0～P47線間構造破碎形成水動力窗，水西溝群出露地表面積360000m²，補給海拔1322～1552m，蒙其古爾溝等河水入滲量約289m³/d。

礦區內地下水徑流范圍位於F₁和F₃兩條阻水斷裂之間，主要流向為47°，侏羅紀地層呈3°～9°向北東方向緩傾，水力坡度為0.02～0.20，地下水流速為0.01～0.11m/d，導水系數0.47～42.78m²/d，水位埋深一般在－50.28～110.26m之間。

（2）水文地球化學特徵

從盆地南緣補給區到盆地內部，入滲補給水中的H CO₃參與絡合離子

和

的形成過程，沿層間氧化帶發育方向地下水水質類型逐漸轉變為SO₄· HCO₃、SO₄·HCO₃·Cl和SO₄·Cl型（圖3）；礦化度逐漸增高，溶解氧降低，Eh急劇下降，還原性氣體含量增高，地下水由弱鹼性逐漸轉變為弱酸性和中性（表1）。

圖3 蒙其古爾鈾礦床P0～P55線地下水水化學

1—斷層；2—河流；3—泉及編號；4—水文孔及編號；5—水井及編號；6—地下水流向；7—水化學類型；8—水化學類型分界線

表1 蒙其古爾鈾礦床P0～P55線水文地球化學分帶參數

（3）地浸開采水文地質條件

礦床補徑排體系完整，含礦含水層厚度適中，各含礦含水層頂、底板隔水層厚3.57～18.22m，總體較為穩定。三工河組含水層J₁s¹ 和J₁s² 之間的隔水層在27～55線南段存在普遍缺失現象，缺失面積較大；主含礦含水層三工河組和西山窯組下段滲透系數分別為0.32～1.28m/d和0.21～0.68m/d，滲透性能較好；礦床內地下水水位埋深淺，為5.89～110.26m，承壓水頭高度為195.14～548.10m；礦體賦存地段地下水礦化度低，總體呈中性，氧化還原電位均大於0。礦床水文地質條件總體適於地浸開采^[4～5]。

2.4層間氧化帶及鈾礦體

蒙其古爾地區共發育4層規模較大的層間氧化帶和砂岩型工業鈾礦體，分別賦存於三工河組下段、三工河組上段、西山窯組下段和西山窯組上段砂體中。在復雜的地下水「雙通道的補水」和「層間溢流」補徑排體系作用下，礦床范圍內各含礦含水層不僅發育一個層間氧化帶和鈾礦體，而且在平面上，各層間氧化帶前鋒線呈蛇曲狀或港灣狀展布，互有交叉和疊置，有的分為南、北兩段，有的分為東、西兩段。受層間氧化帶發育形態控制，礦體形態各異，各層位礦體平面上互相疊置，空間關系較復雜。三工河組下段、三工河組上段和西山窯組下段均發育南、北兩個礦帶，西山窯組上段礦帶分為東、西兩個礦帶（圖4）。

圖4 蒙其古爾地區砂岩型鈾礦綜合成果

1—第四系；2—二疊系烏郎組；3—燒結岩；4—煤層及編號；5—不整合界面；6—整合或侵入接觸界線；7—河流；8—逆斷層、性質不明斷層、推測斷層及平移斷層；9—三工河組下段層間氧化帶前鋒線及鈾礦帶；10—三工河組上段層間氧化帶前鋒線及鈾礦帶；11—西山窯組下段層間氧化帶前鋒線及鈾礦帶；12—西山窯組上段層間氧化帶前鋒線及鈾礦帶；13—已預查、普查、詳查、勘探區

工業鈾礦體平面上產出在層間氧化帶前鋒線前後50～800m范圍內，一般在300m范圍以內。三工河組下段鈾礦體形態為卷形產出特徵，工業鈾礦體主要由卷頭部分構成，多呈長頭短翼形態產出，翼部礦體不太發育；三工河組上段北礦帶在含礦流體溢流作用下形成了品位高、厚度大的富大礦體，同時，礦體形態復雜，剖面上總體呈環形的卷狀產出；西山窯組下段工業礦體有少量短頭長翼的卷狀形態，大部分地段缺失卷頭，翼部礦體的增多導致礦體面積增大；西山窯組上段發育大規模鈾礦化而工業鈾礦體少，礦體多為板狀和透鏡狀，分布較零亂。

層間氧化帶和鈾礦帶總體長度大於10km，勘查程度不一，其中P0～P55線已完成詳查工作，其他地段工作程度未及普查。PO～P55線范圍內，工業礦體長700～2800m，寬25～680m；礦體走向總體為北東向，傾角4°～8°，平均為6°；礦體埋深288.45～666.55m，西淺東深。表現為中部平緩，西部和東部產狀略陡的產出特徵（表2）。

表2 蒙其古爾鈾礦床P0～P55線礦體產出特徵統計

垂直於層間地下水徑流方向的剖面上，層間氧化帶和鈾礦體在F₁、F₂和F₃斷裂夾持區內呈疊瓦狀排列，礦體垂向上產出位置距離層間氧化－還原界面在10m以內，大多數情況下不大於3m。層間含氧含鈾水的側向氧化－還原作用形成三工河組、西山窯組相反方向發育的兩個卷形礦體或環形卷狀礦體（圖5）。

工業礦體平均厚4.2m，平均品位0.0833%，平均平米鈾量為7.04kg/m²，最大平米鈾量可達82.59kg/m²。三工河組工業鈾礦體平均品位大於0.1%，平均厚度大於4m，富大礦體的空間分布與層間氧化帶前鋒線趨於吻合，前鋒線附近礦體品位高（＞0.2%）、厚度大（＞6m），向氧化帶一側逐漸降低，向原生岩石帶一側快速減小；西山窯組工業卷狀鈾礦體較少，部分礦體與層間氧化帶前鋒線的依存關系不很明顯，富大礦體呈團塊狀分布，礦體品位、厚度由中心向四周逐漸降低（表3）。

表3 蒙其古爾鈾礦床P0～P55線工業鈾礦體厚度、品位、平米鈾量統計

2.5礦石物質成分及鈾存在形式

利用顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、化學分析等方法開展了礦石物質成分及鈾存在形式研究。

礦石自然類型為疏鬆砂岩型鈾礦，是在低溫條件下形成的，礦石在其礦物組成上與圍岩無明顯差別，均為硅酸鹽礦物集合體。礦石中礦物以石英、岩屑和長石為主；含少量雲母、黃鐵礦及重礦物（磁鐵礦、鈦鐵礦）。黏土礦物主要有高嶺石、伊利石、伊矇混層、蒙脫石及綠泥石。

取自不同礦化層位的27個鈾礦石樣品中，有17個樣品中鈾以鈾礦物、分散吸附和類質同象混入物形式3種形態產出；有10個樣品中鈾呈分散吸附和少量類質同象形式存在。

圖5 蒙其古爾—扎吉斯坦礦床縱剖面

1—基底岩石；2—泥岩；3—煤層；4—氧化帶前鋒線；5—礦體；6—斷裂及編號

質同象混入物形式3種形態產出；有10個樣品中鈾呈分散吸附和少量類質同象形式存在。

鈾礦物主要產出於品位較高的礦石中，在大部分的貧礦石中也可發現鈾礦物，但含量要小得多。絕大部分樣品中的鈾礦物主要為顯微狀瀝青鈾礦（含少量再生鈾黑？），其次為水硅鈾礦和鈦鈾礦。鈾含量達2%的灰黑色含層狀炭屑粗砂岩樣品中，瀝青鈾礦呈葡萄狀分布於蜂窩狀炭屑胞腔內（圖6～圖9）^[4～5]。

圖6 高品位礦石樣品中富含炭塊、炭屑和絲炭岩心

圖7 同一樣品具蜂窩狀胞腔結構，炭屑微區外貌光片，單偏光

圖8 炭屑胞腔充填大量球粒狀瀝青鈾礦，掃描電鏡明場像

圖9 單個胞腔中大量葡萄狀瀝青鈾礦，掃描電鏡明場像

2.6礦體放射性平衡特徵

P0～P55線間共施工物探參數孔14個，深入研究了礦體鐳氡放射性平衡特徵，計算修正值系數介於0.72～0.89之間，表明礦體總體偏鈾。

共採集鈾鐳放射性平衡系數樣品1758件，統計結果表明，礦層鈾鐳平衡系數無顯著差異，介於0.90～1.10之間，表明各礦層鈾鐳處於平衡狀態^[4～5]。

2.7成礦年齡

取自不同賦礦層位、礦體不同部位（以卷頭和接近卷頭部位為主）的16個高品位礦石樣品的瀝青鈾礦表觀鈾成礦年齡分布於0.25～153Ma之間，²⁰⁶Pb/²³⁸U表觀年齡集中分布於4.1～11.5Ma之間，為蒙其古爾鈾礦床的主成礦期。選擇5個樣品進行了鈾系不平衡年齡測試，其中有3個樣品的鈾系不平衡年齡介於0.32～0.40Ma之間，對應的放射性活度比均明顯處於放射性不平衡狀態，表明瀝青鈾礦生成的時間較短，礦石年齡較小的樣品佔有一定的比例，礦床仍處於不斷富集和成長階段。

加拿大Manitoba大學Fayek教授測試了蒙其古爾鈾礦床3個礦石樣品中鈾礦物的鉛化學年齡，並由此推算了鈾礦物年齡，結果基本相同^[4～5]。

2.8共、伴生礦產

Se、Mo、Re元素的富集與層間氧化作用有關，與鈾礦體在空間上擬合性較好。以組合取樣方式對鈾礦石及其圍岩開展了伴生元素Se、Mo、Re、V、Ga、Ge含量測試。分析結果表明：Mo、V、Ga、Ge僅個別樣品含量達到綜合利用指標；Se含量變化較大，難以圈連礦體；Re元素達到綜合利用指標，且具有一定的成礦規模，可在地浸開采鈾的過程中綜合開發利用。

礦床范圍內煤炭資源豐富，估算資源量較為可觀。

3主要成果和創新點

3.1主要成果

1）蒙其古爾特大型鈾礦床取得重大突破是中核集團建設「鈾礦大基地」指導思想在伊犁盆地得以落實的體現。從2000年中國地質調查局大調查項目在蒙其古爾地區取得找礦突破開始，中央財政地勘費和中核集團相繼投入超過20×10⁴ m鑽探工作量，隨著蒙其古爾礦床的持續勘查，控制資源量不斷增加，礦床資源/儲量（333及以上類型）已達到特大型規模。

2）分地段、分區塊總體查明了蒙其古爾地區水文地質構造特徵及地下水補徑排機制，基本查明了礦床P0～P55線各含礦含水層的分布、結構、規模及埋深特徵；通過水文地質孔抽水試驗，查明了各含礦含水層的滲透系數、涌水量、承壓水頭高度、地下水pH 值、Eh值、礦化度等水文地質參數及水文地球化學參數。

3）重點在P0～P55線范圍開展了詳細的礦體放射性平衡破壞規律研究，確定了鈾鐳平衡系數和鐳氡平衡系數，為資源量估算過程中γ測井解釋結果的修正提供了可靠的依據。

4）從礦體空間構形和變異性、礦石質量、水工環條件等方面，開展了大量地浸條件分析評價工作。認為礦體產狀平緩，具有厚度大、平米鈾量高的特性，為優良資源；礦石及圍岩的物質成分適合地浸，礦石中的鈾容易浸出；隔水層分布基本穩定，含礦含水層的承壓性和滲透性高、水位埋深淺、涌水量較大，礦化度低，地浸條件好。

3.2主要創新點

（1）探采一體化勘查開發工作方法的創新

在伊犁盆地系統使用分階段、分區塊開展礦床勘查和外圍探索相結合的探礦模式，地礦深度聯合，開發及時跟進，探采一體化取得了良好的效果。

2007年蒙其古爾礦床P0～P55線普查結束時，已開始著手安排P0～P55線外圍勘查和礦山地浸試驗事宜。目前已完成P0～P31線和P35～P55線詳查，正在開展P0線以西普查和P55線以東評價及預查工作。

地浸開采試驗始於2009年並於當年取得較好的試驗結果，2013年完成了礦山「一期」工程建設。隨著P0～P55線詳查、P0線以西普查和P55線以東評價及預查工作不斷取得新成果，礦山「二期」和「三期」工程建設已列入日程安排。

（2）勘查技術手段的創新

在蒙其古爾鈾礦床勘查過程中運用車載式井中電磁流量儀和車載式井中水位儀技術，降低了水文地質孔施工成本，簡化了抽水試驗工作程序，排除了人為干擾因素，取得了更為精確的批量水文地質參數，真實反演了地下水流場，建立了「雙通道」和「溢流」成礦作用的地下水補徑排機制，為蒙其古爾鈾礦床成因研究和成礦模式建立提供了水文地質依據。

（3）成礦理論的深化創新

蒙其古爾鈾礦床的發現不僅是鈾礦找礦勘查成果的重大突破，其成礦模式也豐富了砂岩型鈾礦成礦理論，為進一步在中新生代盆地構造活動區找礦提供了一個「動中找靜」的典型實例。

該礦床無論從成礦條件、礦體特徵還是成礦模式上，均有別於伊犁盆地南緣其他礦床：蒙其古爾地區褶皺、斷裂發育的構造產出特徵成因於新構造運動以來多期次構造活動，較為強烈的構造運動為層間氧化作用提供勢能的同時，控礦斷裂產出部位及性質決定了地下水補徑排、層間氧化帶和鈾礦化發育方式和空間位置。地下水的雙補水通道和徑流模式決定了鈾的遷移路徑和有利的沉澱富集部位，構成了以「雙礦帶」和「溢流」成礦為特徵的「蒙其古爾式」成礦模式（圖10）。

（4）地浸開采工藝的創新

蒙其古爾鈾礦床P0～P31線詳查時已注意到富大鈾礦體形成於高反差的地球化學障附近，一系列的地球化學元素發生化學反應的同時形成了局部高鈣含量的礦石。針對這一礦床地質特徵，地浸試驗最終採用CO₂+O₂浸出工藝，浸出效果較好。

蒙其古爾礦床和層位礦體空間上呈疊瓦狀排列，目前正在開展單孔多層注浸開采工藝試驗，該方法能夠大幅度降低地浸開采過程中鑽探施工的成本。

4開發利用狀況

510地浸試驗隊於2009年6月成立，當年開始在蒙其古爾鈾礦床P0線開展地浸條件試驗。2010年4月，在條件試驗取得良好浸出效果的基礎上，進一步開展蒙其古爾礦床擴大試驗項目研究工作。現場地浸試驗採用CO₂+O₂浸出工藝。試驗取得了采冶關鍵技術的突破，獲得了成熟可靠的開采工藝。

按照新疆鈾礦冶大基地建設規劃，蒙其古爾地浸采鈾工程計劃按3期進行建設，其中，「一期」工程於2011年啟動，2014年試生產，2015年達產；「二期」工程於2014年啟動，2016年試生產，2017年達產；「三期」工程於2017年啟動，2019年試生產。

圖10 「蒙其古爾式」層間氧化帶砂岩型鈾礦成礦模式

1—火山岩；2—層間砂體；3—泥質隔水層；4—整合及不整合地質界線；5—層間氧化帶及鈾礦體；6—地下水流向

5結束語

蒙其古爾地區砂岩型鈾礦找礦勘查實踐過程充分體現了鈾礦找礦工作的反復性和長期性。勘查成果的重大突破得益於對成礦規律認識的提高，尤其是詳查階段成礦模式的建立對資源量持續擴大至關重要。加強生產過程中的科研工作，完善成礦理論並指導勘查是成果擴大的有力保障。

蒙其古爾礦床勘查過程中引入了淺層地震、音頻大地電磁測深物探方法，解決了控礦構造、地下水動力場研究中的部分問題，為礦床成因分析提供了支撐。同時，蒙其古爾鈾礦床地下水動力機制復雜，未能採用有效方法查明成礦流體補徑排機制，尤其是三工河組上段「溢流」成礦模式缺乏數據的支持，只停留在理論推測階段，需要在找礦技術和方法方面進一步加以創新。

蒙其古爾礦床夾持於F₁和F₃兩大斷裂之間，只是蒙其古爾構造單元內鈾礦帶的一部分，該鈾礦帶西起烏庫爾其，東至郎卡，礦帶長度超過10km，現已探明的烏庫爾其—扎吉斯坦—蒙其古爾3個地段，本質上是同屬一個特大型鈾礦床^[1] 。構造單元內相同的構造、沉積特徵和相似的水動力體系預示著該構造單元內蘊藏著很大的成礦潛力，有待進一步勘查和研究。

參考文獻

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[2]李彥龍，魏周政，等．新疆察布查爾縣加格斯泰地區鈾礦評價報告[R]．烏魯木齊：核工業二一六大隊，2002.

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[5]張占峰，蔣宏，等．新疆察布查爾縣蒙其古爾鈾礦床P35～P55線詳查地質[R]．烏魯木齊：核工業二一六大隊，2007.

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[7]張占峰，周劍，等．新疆察布查爾縣郎卡地區錸礦預查[R]．烏魯木齊：核工業二一六大隊，2008.

我國鈾礦勘查的重大進展和突破進-—入新世紀以來新發現和探明的鈾礦床實例

[作者簡介]張占峰，男，1970年出生，研究員級高級工程師。1991年畢業於華東地質學院地質系鈾礦勘查專業，2010年畢業於成都理工大學核自院核技術與應用專業，獲碩士學位。2012年以來任核工業二一六大隊副總工程師、地質科技處處長。長期從事鈾礦地質勘查及科研工作，2007年獲國家科技進步一等獎，2009年獲「全國十大找礦成果獎」、國防科技進步獎、中核集團公司找礦成果獎等。