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『壹』 新疆彩虹铜矿

彩虹铜多金属矿区隶属吐鲁番地区托克逊县所辖，面积9.25km²。2002年新疆地矿局物化探大队在铜华山－彩华山地区开展1∶5万化探普查，圈定了单元素和综合异常，划分了成矿远景区，并发现了忠宝钨矿、彩虹铜多金属矿及天彩金矿，显示了该区良好的成矿前景。同年在彩华沟硫铜矿矿区一带开展了地质、物探普查工作，在矿化带内圈定TEM异常多处，对其中的Ⅱ－4号矿体的9～15线间异常进行了钻探验证，见块状含铜黄铁矿矿体，在对HS－8异常进行检查时发现了忠宝钨矿及彩虹铜多金属矿。

一、矿床地质背景

(一)矿区地层

矿区内出露地层主要为下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组(D₁a)及第四系冲洪积物(图3－3－1)。下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组(D₁a)是矿区的主要地层，主要为一套浅变质的海相碎屑岩、碳酸盐岩及酸性火山岩。地层岩性为深灰色绢云母石英片岩、绢云母黑云母石英片岩、褐色大理岩及绢英岩化霏细岩。该层中的绢英岩化霏细岩是彩虹铜多金属矿床的主要赋矿岩石。

矿区内主要断裂有13条，小的长仅百米，较大的有上千米。断裂按性质可分为压扭性、张扭性断裂及平移断裂和性质不明断裂。按断裂的走向可分为近EW向、近NE和NW、NNW向、NEE向，矿区内岩浆岩主要为华力西早期形成的浅肉红色二云母斜长花岗岩以及花岗细晶岩脉、辉绿岩及闪长岩脉，另外还有大量的石英脉分布。围岩蚀变作用最主要的有绢英岩化、绿泥石化及硅化。

图3－3－1 彩虹铜矿床平面地质草图

(二)控矿因素

彩虹铜多金属矿区以铜矿为主，伴生有金、银、铅、锌等，其特点是矿体多，规模小，矿体呈层状、似层状分布于下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组的中亚组地层中，其主要岩性为绢云母黑云母石英片岩、绢云母绿泥石石英片岩、绢云母石英片岩、黑云母石英片岩。赋矿岩性为绢英岩化霏细岩，其顶底板围岩为绢云母黑云母石英片岩，矿体产状与地层基本一致。铜矿化地段形成明显的Cu、Pb、Zn、Au、W、Ni、Co、As、Sb、Mo等元素异常。矿床有上贫下富、从东向西富集的特点。矿体具有西部埋藏深、东部埋藏浅的特点。矿床具有多期成矿作用。

矿床受控于一套浅变质的钙碱性酸性火山岩层中，成矿环境为浅海相沉积。矿体呈层状、似层状，产状与地层基本一致，且有较大的延深。

(三)矿床成因

该矿床的近矿围岩蚀变主要表现为由中心向两侧依次出现绢英岩化—黄铜矿化、黄铁矿化、铅锌矿化、硅化—绿泥石化、绢云母化—高岭土化。矿石中的主要矿物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、斑铜矿、重晶石、方解石、孔雀石及褐铁矿、黄钾铁矾等。矿床的蚀变作用组合及矿物组合显示，矿床由早期成矿的中温环境向晚期低温环境成矿的转变过程。因此，矿床的成矿温度应在100～300℃。

彩华沟铜矿床中黄铁矿、黄铜矿单矿物分析结果表明，除有主要元素S、Cu外，亦有Co、Ni、As、Se、Te、Ga、Ir等元素。根据涂光炽研究的结果，Co、Ni比值是反映矿床物质来源的依据之一，他认为火山成因或岩浆成因的矿床Co/Ni比值大于1。本矿床单矿物样品中Co/Ni比值大部分大于1。根据彩华沟铜矿床矿石中黄铁矿稳定同位素测定结果，黄铁矿中的δ³⁴S变化范围在－1.86%～4.18%之间，接近陨石硫，表明黄铁矿中的硫来自与陨石硫相当的地壳深部溶浆。因此类比彩华沟铜矿床，彩虹铜多金属矿床的成矿物质也来源于火山喷发喷溢期或后期火山热液活动时期的深部成矿物质。

矿体的形态呈层状、似层状或透镜状，产状与围岩一致，并且在矿区存在大量灰岩，且矿体产于霏细岩中，因此矿床形成于海相火山环境中。

上述事实说明该矿床是火山喷发－沉积改造型的火山岩型含铜黄铁矿矿床。其形成的大致过程是:海底火山喷发的气液携带成矿物质(Fe、Cu、Pb、Zn、S)在海底喷溢过程中沉积形成稠密块状层状矿体，在火山活动过程的后期有一部分气液在上升途中交代充填火山岩及碎屑岩，形成细脉—条带浸染状矿化。因此，在矿床中常出现上部为火山喷发－沉积成因的整合的层状黄铁矿型矿体，下部过渡为火山－热液成因的细脉或条带状矿体。在后期地层的变质过程中，矿体与围岩再经受变质变形改造，矿体可能受变质热液或火山热液作用使矿质进一步富集。

(四)矿床规模

2004～2005年，新疆地矿局物化探大队在彩虹铜多金属矿一带开展铜矿普查，圈出铜矿体12个，铅锌矿体2个。求得333铜资源量3012t，其他铜资源量9638t;334铅资源量5665t，锌资源量1950t。取得了较好的找矿效果。2006～2007年，新疆地矿局物化探大队又在彩虹铜多金属矿一带开展铜矿普查，主要采用了激电测量、TEM测量、重力测量、地质填图、探槽工程及钻探工程手段，对铜矿化蚀变带按100m×80m的网度进行了系统的勘查工作，较好地控制了矿体的形态和产状。

经计算该矿床前期已获得铜工业矿体资源量(333+334)12040t。其中可供目前利用的333级别原生铜矿石量682617t、铜金属量4875t、铅锌资源量3479t。铜铅锌矿合计15519t。

二、区域地质、地球物理地球化学特征

(一)区域地质

矿区所属大地构造为塔里木板块萨阿尔明－库米什古生代沟弧带东部库米什背斜东段南翼，北为哈尔克－巴仑台早古生代沟弧带，南为塔里木板块塔里木北缘活动带南天山晚古生代陆缘盆地。构造上为复式向斜，西段的构造向南倒转，冲断裂发育，形成了向塔里木盆地方向一系列的推覆构造，区域地层具韧性剪切特征。

区域上出露地层主要为元古宇星星峡组，中下志留统乌勇布拉克组、阿哈布拉克群，下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组、中泥盆统阿拉塔格组，下石炭统雅满苏组、桑树园子组，中新生代地层集中分布于库米什坳陷内。

(二)区域重力场特征

重力布格异常图上(图3－3－2)，矿区南北部均有近东西向的重力梯级带分布。北部梯级带东西向延伸，呈南高北低变化，布格异常梯度值可达每千米2×10^－5m/s²。该梯级带对应吐哈盆地南缘，反映了吐哈盆地基底的沉降特征。南部梯级带仅见西南角，大致北西西—南东东向，布格异常等值线呈南高北低变化，梯度值大于每千米1.5×10^－5m/s²，向东延出测区。该梯级带对应辛格尔断裂，断裂南为元古宇地层分布区，即库鲁克塔格隆起带，北侧为博斯腾湖凹陷，梯级带反映出两侧的基底差异。

重力高的出现与地表广泛出露一套中、基性火山岩建造和元古宙变质岩带均具有较高的密度有关;重力低值带分布与广泛分布厚度很大的中新生代覆盖以及大量的酸性侵入岩有关。矿区即位于该重力低值带上，局部重力异常分布众多，而且其走向与构造线方向多不一致，说明这一带岩浆侵入活动频繁。例如，铜华山附近局部重力高的出现，即反映了这里基性—超基性岩的侵入和分布，有利于形成与岩浆活动有关的内生矿床。

图3－3－2 重力布格异常图

(三)区域航磁特征

航磁资料表明，磁场大致有两类(图3－3－3)。即矿区北部和西南部为高磁带，矿区内为低负磁场区。北部的高磁区与重力高值区相对应，高磁局部异常最大强度达400nT，局部异常的延伸与构造走向基本一致，反映了地层磁性的不均匀，属典型的火山岩区磁场特征。西南部位范围很大的磁异常分布面积约1000km²，呈椭圆形，北西向延长，强度可达700nT，对应重力低值区和梯级带上。地表出露大片花岗岩，并有矽卡岩化，铜、钼异常及铋、钍矿物重砂异常沿花岗岩分布。花岗岩体上出现较强的磁异常，可能为岩体侵入时携带大量金属矿物，形成内生金属矿床所致。

图3－3－3 航磁ΔT(nT)等值线图

矿区位于低负磁场区，具沉积或浅变质岩区的磁场特征。在低负磁区内仍有一些强度不大的磁力局部异常出现，皆由岩浆岩引起。矿区北部的正负相伴的局部磁异常与闪长岩有关。

在本磁场区内，微弱的局部磁异常都应予以重视，对寻找与岩浆热液或交代作用有关的金属矿床都具有“矿致异常”的意义。

(四)区域化探

1∶20万区域化探成果显示，沿区域构造线方向有富集成群成带的Au、Cu、W地球化学异常分布。异常位于库米什断裂南侧，沿忠宝钨矿及Hy－53、59号异常带分布。异常带受NWW向库米什断裂控制，呈带状展布。异常带断续长约100km，宽约15～20km，带内异常分布密集，包括7个组合异常。在彩虹铜多金属矿以东至Hy－53、59号异常一带，Au、Cu、W异常套合较好，是寻找金矿、铜矿和钨矿的有利地段。

三、物化探方法技术运用

(一)激电中梯测量

矿区开展的1∶10000激电测量共圈定出17个激电异常，主要矿化蚀变带上均有较好的激电异常反映(图3－3－4)。矿区南北两侧岩石的极化率背景普遍较低，一般在4%以下，北部略高于南部。强度较大的分布于矿区的中部，以5%的等值线所圈出的异常区长2000m，宽500～600m。其中以η_S－5异常的规模最大，其连续性好，与地表圈定的矿化体对应关系密切。根据异常的分布特征可以分为2个走向分别为EW向和NEE向的异常，向东合二为一。其中η_S－5－1异常分布于3～11线的800点附近，异常东西走向长800m，宽100m，视极化率6%～7.1%，视电阻率在300～600Ω·m之间(图3－3－5)，属于高极化、中高阻异常，与Ⅳ和Ⅴ号蚀变带对应。ZK301孔验证，在113.64～116.18m和169.03～169.98m，分别见铅锌矿化和铜矿化体;其中铅含量1.5%，锌的含量2.22%，铜的含量0.28～1.65%。η_S－5－2异常总体呈北东东向，分布在0～9线之间的600～700点，长约500m，宽近100m，η_S峰值最大可达7%。东段异常强度大、梯度陡，反映的极化体可能向西侧伏。

图3－3－4 彩虹铜矿激电中梯η_S(%)异常平面图

激电中梯反映矿区的视电阻率在100～1000Ω·m之间。矿区南部的大理岩视电阻率普遍在300Ω·m以下(图3－3－5)。Ⅳ和Ⅴ号蚀变带上低阻异常不明显，表现为高极化、高阻特征。对应η_S－5－2异常却有明显的低阻反映，视电阻率在600～300Ω·m之间。该低阻异常形体规则，宽度向西逐渐增大，并反映出低阻体具有向西侧伏的特点。激电异常组合特征为高极化、低阻。

矿区激电异常的上述特点说明区内两条不同走向的蚀变带具有不同的特点。北部蚀变可能为近地表氧化带。由于该带地表蚀变，已成为早期矿区勘探的重点。对南部高极化、低阻异常的研究认为，激电异常与铜矿化蚀变带有着良好的对应关系，而且反映了矿化蚀变带的基本形态。

图3－3－5 彩虹铜矿激电中梯ρ_S(Ω·m)异常平面图

(二)电磁测深成果

2005年开展的瞬变电磁测量为矿区的勘探起到了非常重要的作用，根据TEM异常发现了深部有延深较大的铜多金属矿体。第2道的dB_z/dt异常仅对北部的高极化异常一带反映明显(图3－3－6上图)。由此说明η_S－5－1异常所反映的是近地表(深度约80m)的矿化蚀变特征。对应南部高极化、低阻异常，早期道的TEM测深异常(EM1)主要出现在700点附近，分布在9～0勘探线之间，反映良导地质体的宽度在40～80m不等。勘探初期布设的钻孔主要分布在该异常的东段边缘，并不在异常的中心。钻探结果虽然见到了矿(化)体，但矿体主要为浸染状、星点状，矿体规模小、品位低，验证结果与TEM异常的特征相吻合。

TEM测深第6道反映的深度约为240m，dB_z/dt异常有较大的变化，揭示了矿区南部大理岩依然是本区瞬变电磁响应最强的岩石。在此强异常带北部7～0线之间，出现局部的TEM异常EM1(图3－3－6下图)，其中心位置在3～1线之间，异常形态规则，EM1异常中心相对于第2道反映的异常中心向南偏移。这些异常特征说明了EM1异常为深部矿(化)体的反映。EM1异常与激电中梯η_S－5－1异常相符。

利用平均场法求取的各道的强度系数，在本区具有很好的应用效果。图3－3－7为3勘探线TEM测深反演的断面成果。断面上以720点为界，北部岩石瞬变响应很弱，为不含矿的绢云母石英片岩的反映。位于400～680点之间，形态规则的异常则是含矿(化)体的反映。断面上异常呈“耳”状分布，中心深度约为300m，南倾，最大延深达到600m，推断的矿化范围超过200m。该瞬变电磁异常的存在，成为2006年、2007年进一步勘探的重点。目前钻探控制矿体的特征与物探方法的解释结果相一致，充分说明物探方法对评价隐伏矿床的有效性。

(三)地球化学异常

彩虹铜多金属矿床位于1∶5万水系沉积物HS－13号综合异常中，异常面积约4.1km²。主要元素为Cu、Pb、Zn，并有Sb、As、W、Mo、Co、Ni相套合(图3－3－8)，局部出现Au元素单点异常。Cu元素异常面积仅1.38km²，异常极大值为275.6×10^－6，异常衬值1.95;As元素异常极大值为258.3×10^－6，异常衬值为3.61。从单元素分类判别结果看，Cu、As元素致矿系数分别为0.93、1.3。

图3－3－6 彩虹铜矿TEM测深2、6道dB_z/dt异常平面图

图3－3－7 彩虹铜矿3勘探线TEM测深断面图

图3－3－8 彩虹矿区化探异常剖析图(图中元素含量单位为10^－6)

通过对地表及ZK002钻孔含矿蚀变带Ag、Cu、Zn、Pb、Mo、Au、As、Bi、Sb等元素的“R”型聚类分析，9种元素可分为Au、Bi、Ag、Pb，Cu、Zn以及As、Sb、Mo三个不同的组合。三组元素的组合及相关性反映了成矿过程中元素各组地球化学性质的一致性及化学元素在不同地质体及成矿过程中的分配。其中Au、Bi、Ag、Pb元素的相关系数在0.95以上，反映其成矿过程是在同一物理化学体系下完成的，在矿床评价过程中具有指示意义。

通过矿区的地质、物化探工作，取得了丰富的找矿信息。尤其是各方法之间成果的相互对比，排除了一些非矿异常，优选出有利的矿致异常，并通过成果的综合研究建立了地质－地球物理－地球化学找矿模式。该模式的应用将对后续的矿山勘探工作起到重要的指导作用。

对本区的找矿标志总结归纳如下:

1.地质标志

下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组中亚组(D₁a^b)的绢英岩化霏细岩是地表重要找矿标志。

地表矿化带中的孔雀石化、褐铁矿化及黄钾铁矾等是直接的找矿标志。

近矿围岩蚀变标志主要为绿泥石化、硅化、绢英岩化。

矿化为黄铁矿化、黄铜矿化及铅锌矿化。

2.地球化学标志

与Cu元素相关的Au、Pb、Zn、W、Sb、Mo、Ni、Co等元素的异常在矿区内套合好，强度高，密切相伴且有明显的浓集中心，是寻找铜矿床的指示元素。因此上述元素组合异常带是寻找铜矿体的有利地段，是寻找此类矿床的直接标志。

3.地球物理标志

高极化、高阻异常组合反映浅表氧化蚀变带，而具有高极化、低阻(300～600Ω·m)的激电异常往往是原生含矿地质体的反映。TEM晚期道存在强度较大的瞬变电磁响应异常是最为有利的地球物理标志，是发现此类隐伏矿床最有效的手段之一。

四、验证结果

根据矿区各方法的勘探成果，2006～2008年在矿区1、3、5等勘探线进行了重点勘查，发现了深部有多层的铜多金属矿体;将勘探深度由以往的200m提高到600m，扩大了矿区的资源量。目前矿区可供利用的333级别原生铜矿石量达到682617t，极大地提高了矿床的经济价值。

(本节供稿人:徐敏山高保明)

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『肆』 新疆东昆仑维宝铅锌矿

维宝铅锌矿地处新疆昆仑山东段祁漫塔格地区，属新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县管辖，位于若羌县东南330km。

2002年4月，中国地质调查局西南项目办向新疆地质调查院下达了“新疆昆仑山东段布喀达坂峰—依吞布拉克1∶20万区域化探”项目，它是青藏高原东缘国土资源综合调查项目的组成部分。2002年完成了13668km²区域化探采样。对样品分析资料进行整理后，发现了祁漫塔格铅锌地球化学异常带。2003年开展野外异常检证，8月对以铜、铅、锌元素为主的Hs－19号异常进行踏勘检查。由于铜、铅、锌三元素高含量采样点上游水系不太长，仅1km左右，加密采样意义不大，故选择岩石出露较好的东边山脊布置地化剖面测量。同时在整个汇水域内有基岩出露的地方进行追索，在水系西边山脊上发现了少量孔雀石化，进而又发现了少量铅、锌矿化的线索，在半山腰找到了品位较高的具有层控特征的铅、锌矿露头。在露头处布置探槽工程(就是后来的08勘探线)并沿走向进行追踪，当时就发现矿脉延续超过800m，最初发现的矿体露头位于矿体的东部(经过评价也是矿体品位较富的地段)。该矿被物化探大队命名为“维宝铅锌矿”。

一、矿床地质背景

(一)大地构造单元位置

矿区所处的大地构造位置属塔里木－华北板块中的柴达木微板块之祁漫塔格古生代复合沟弧带中东段，南为库木库里新生代盆地，北邻柴达木新生代盆地。

(二)地层

区域内出露主要地层为中元古界长城系小庙岩组(Chx)石英片岩、蓟县系冰沟群狼牙山组(Jxl)带状大理岩和白云岩、中生界上三叠统鄂拉山组(T₃e)中酸性、中基性火山岩等。区内中酸性侵入岩发育，晋宁期—燕山期均有，以印支期花岗闪长岩－二长花岗岩－斑状二长花岗岩为主(图4－2－1)。

图4－2－1 维宝铅锌矿区域地质矿产图

维宝铅锌矿主要产于蓟县系狼牙山组(Jxl)条带状大理岩(后期蚀变为绿帘石、透辉石矽卡岩)和粉—细砂岩互层、大理岩化灰岩层内。该套地层呈北西－南东向分布，岩石整体属千枚岩相－低绿片岩相产物。岩石类型为中浅变质的碳酸盐岩、碎屑岩为主夹部分细碎屑岩、片岩的岩石组合。岩性主要有条带状大理岩、白云岩、白云质灰岩夹少量板岩等。其中碳酸盐岩类普遍发生矽卡岩化，其次为角岩化、硅化，节理、劈理构造发育。

(三)控矿因素

1)中元古代蓟县系狼牙山组为主要含矿地层。分布在该地层内的灰黑色大理岩化灰岩(或大理岩)之间的透辉石(绿帘石)矽卡岩是主要含矿层位。

2)矿体受后期构造作用(主要为北西—南东向逆断层)影响，矿体大多呈雁行式排列，其中局部发育有少量的近南北向的断裂，对矿体有一定的破坏作用。

3)矿体的贫富程度受构造影响较大，在挤压揉皱作用较发育的地段，一般Pb、Zn含量较高。

4)后期局部出露的小岩脉对矿体具有一定的破坏作用。

(四)矿床规模与矿体产状

据维宝铅锌矿东段已施工的探槽及钻孔资料，该段地表Cu、Pb、Zn矿化蚀变带宽在100～200m，在其东部为北西西—南东东走向，向西逐渐转为近东西向。矿体产状与围岩基本一致，形态为似层状、透镜状。矿(化)体主要产于条带状粉砂岩、泥岩、大理岩互层中。后期气(热)液沿岩石薄层层理面或裂隙面处发生交代作用而形成矽卡岩。赋矿岩石主要为条带状绿帘石(透辉石)矽卡岩。另在大理岩中也见有少量矿化。围岩矿化蚀变主要有矽卡岩化。矿化主要为黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化等。

通过槽探工程控制，初步确定维宝铅锌矿东段地表共有矿体21条，其中工业矿体14条，低品位矿体7条，铅锌金属量主要集中在2号及5号脉，铅、锌储量约35万t，占总储量的一半。矿体特征如下。

L₂矿体位于北部，呈脉状，北西—南东向展布，通过3条探槽及7个钻孔控制，地表长度在600m左右，宽4.2～10.16m，平均宽7.83m。该矿体深部延深大于285m，平均厚度20.33m，最大厚度达88m。地表矿体Pb品位为0.42%～12.26%，平均品位1.94%;Zn品位为0.53%～5.34%，平均品位1.87%。深部Pb品位为0.41%～4.61%，平均品位1.75%;Zn品位为0.52%～5.22%，平均品位1.13%。

L₅矿体位于矿区的中部，呈带状分布，由5条探槽及7个钻孔控制，地表长约1000m，宽为2.60～37.13m，平均宽19.13m。深部控制斜深在370m以上，平均厚度23.64m。地表Pb品位为0.44%～3.71%，平均品位1.32%;Zn品位为0.56%～3.53%，平均品位1.7%。深部Pb品位为0.42%～10.02%，平均品位1.51%;Zn品位为0.61%～10.75%，平均品位1.9%。该矿体在深部有局部变富的趋势。

另外，L₇号矿体在113.55～123.55m见铜铅锌矿体，Pb+Zn平均品位为5.78%，Cu2.22%。其中厚约1.15m的岩芯Pb+Zn品位达16.75%，Cu6.99%。

(五)矿床类型

矿石类型主要为细脉浸染型。矿石构造包括:浸染状、块状、条带状、角砾状及网脉状。矿石结构有中细粒自形，半自形粒状结构、斑状结构、交代结构、胶状结构、交代残余结构。矿石矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、黝铜矿、白铁矿、磁铁矿、褐铁矿、孔雀石;脉石矿物主要为石英、斜长石、绿帘石、绿泥石、透辉石、白云母、方解石、黑云母、透闪石、角闪石、铁钙榴石等。

围岩蚀变和矿化主要为矽卡岩化、黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、孔雀石化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、硅化等。

(六)矿体分布规律

1)矿(化)体主要产出于中元古界蓟县系冰沟群狼牙山组(Jxl)地层中。岩性主要有条带状大理岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、白云质灰岩夹少量板岩。后期气(热)液沿上述岩石的薄层层理或岩石的细小裂隙顺层交代而形成透辉石(绿帘石)矽卡岩。含矿岩性大部分具有条带状构造，属中—浅变质岩系。岩层产状受后期改造而甚为复杂，地层中广泛见有后期侵入的辉绿(玢)岩脉、基性岩脉等。

2)当含矿矽卡岩受构造作用较强时，含矿矽卡岩碎裂岩化作用较强，Pb、Zn平均品位一般相对较高。

3)当含矿矽卡岩中石榴子石含量较高时，一般Zn含量大于Pb含量。

4)当随着含矿矽卡岩内石英含量增高时，方铅矿、闪锌矿自形程度有增高的趋势。

5)随着深度的增加(在300m以下)，方铅矿、闪锌矿自形程度有增高的趋势。同时，矽卡岩条带状构造越来越不明显;且岩石受后期构造挤压作用，局部碎裂岩化较强，岩层产状几乎近于直立;受后期热液活动影响，岩石见有一定程度的钾化现象。

6)当含矿矽卡岩附近有辉绿岩侵入时，铜矿化有加强的趋势，但其规模有限。

(七)矿物生成顺序及矿物世代

通过对矿石光薄片镜下鉴定，大致得出维宝铅锌矿床的矿物生成的顺序及其世代。

1)早期形成了透辉石—钙铝榴石绿帘石矽卡岩，主要矿物组合为钙铝榴石+透辉石+绿帘石+黄铁矿。

2)成矿期可分为4个阶段:第1阶段形成透闪石+钙铁榴石+硅灰石+方解石+钠长石+石英+闪锌矿+方铅矿，为主成矿期。第2阶段形成绿泥石+石英+方解石+重晶石+黄铜矿。第3阶段形成纯净方解石脉，属热液成矿期后的产物，不含任何金属矿物;第4阶段为表生作用阶段，形成了氧化矿物组合:铜蓝+白铅矿+褐铁矿。

(八)矿床成因的初步探讨

维宝铅锌矿产于蓟县系狼牙山组大理岩夹钙质粉砂岩段的矽卡岩带中，属层控矽卡岩型铅锌矿床。其主要证据如下。

1)矿体及其围岩原岩为粉砂岩、细凝灰岩，属远离火山机构的沉积产物。粉砂岩具有从下部的粗粒粉砂质向中部的细粒粉砂质再到顶部变化为泥质，具明显的韵律，韵律厚度以1～8mm为主，矿体具有明显的层控特征。

2)矽卡岩化形成于原岩成岩后的静压力环境。除原岩粉砂被压扁外，没有观察到其他形变，即形变十分微弱，因而使得原岩韵律和粒序层得以较好保留。

3)含矿热液在静压环境下顺层交代，较粗粒部分交代较彻底，泥质部分交代不彻底，残余原岩成分较多。这是因为较粗粒部分的岩石孔隙较泥质发育，有利于含矿热液的流动和交代。

4)矽卡岩矿物以及金属矿物粒度均较小，同花岗岩类接触交代矽卡岩颗粒粗大完全不同，矽卡岩矿物粒度一般小于1mm，金属矿物(黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等)一般均在1.5mm以下。

5)成矿阶段多期次。

a.富含Ag、Sb、Cu、Pb等元素的中—古元古界基底给沉积中的狼牙山组提供了富含Pb和Zn的硫化物。

b.晋宁期—加里东期碰撞造山运动使部分金属元素发生了物理迁移和化学变化，发生了破碎变形、重结晶等现象，使得地层中的Pb、Zn等成矿元素在有利的部位多期次活化转移，进一步富集。

c.在印支期造山运动过程中，受该期岩浆岩和构造的影响，Pb、Zn等成矿元素得到了更进一步的迁移和富集，形成总体以层纹状为主，局部为致密块状的铅锌矿，从而形成具明显后期热液改造特征的铅锌矿床。

二、地球化学特征

(一)区域地球化学特征

通过1∶20万区域地球化学扫面，发现了祁漫塔格铅锌地球化学高背景带。

祁漫塔格铅锌地球化学高背景带位于测区中东部(图4－2－2)，呈长100km，东部宽50km、西部宽5～10km的三角形。总体走向为北西，西边被第四系覆盖，东边延入青海省，区内面积约2500km²。Pb、Zn高值区高度重叠，是测区Pb、Zn富集程度最高的地区;加上该带同时富集Ag、Cd、W、Sn、Mo、Bi、U、Th等成矿元素，因此该带是测区富集成矿元素最多，元素组合最复杂的地区。同时也是测区Pb、Zn、Ag、Cd、W、Sn、Mo、Bi、Cu富集系数最高的地区。Pb最高值为799×10^－6，大于200×10^－6有8处;Zn最高值为610.3×10^－6，大于300×10^－6有5处。这表明该区具有寻找大型多金属矿的巨大潜力。

图4－2－2 祁漫塔格铅锌地球化学异常图

在祁漫塔格铅锌地球化学高背景带上，出露地层有新太古界—古元古界白沙河组(Ar₃Pt₁b)，中元古界长城系(Ch)、蓟县系(Jx)。是一套深度变质—浅变质的变质岩系，以片麻岩、混合岩、片岩、大理岩为主。大面积出露的是三叠系喀勒拉组(T₃kl)，岩性为中酸性熔岩、凝灰岩。

(二)区域地球化学异常特征

在祁漫塔格地球化学高背景带内，共圈出地球化学综合异常19处。Pb用30×10^－6圈出异常面积700km²;Zn用80×10^－6圈出异常面积230km²。根据对所发现的化探异常的研究，分类排队，评序筛选，选择可能为矿致异常的HS－16、HS－19、HS－22、HS－23等11处异常进行了检查评价，在HS－19号异常发现了维宝铅锌矿，在HS－22号异常发现了蟠龙峰铁多金属矿，在HS－23号异常发现了攀岩峰铁矿。

该区域地球化学异常带内出露地层有:上更新统(Qp₃)风成砂;上三叠统鄂拉山组(T₃e)的中酸性熔岩、凝灰岩、凝灰熔岩、流纹岩;中元古界蓟县系狼牙山组(Jxl)的条带状大理岩、白云岩、白云质灰岩夹少量板岩;上三叠统景忍单元的斑状二长花岗岩;上三叠统四干旦单元(Tγδ)中细粒花岗闪长岩。

维宝区域化探异常以Pb、Zn为主，伴有Au、Ag、As、Sb、Cd、W、Sn、Mo、Bi及大量铁族元素异常;各元素异常重合较好(见图4－2－3)。异常面积约144km²。主要元素的地球化学参数见表4－2－1。

表4－2－1 Hs－19号异常(维宝铅锌矿)地球化学参数表

注:Au、Ag含量单位为10^－9，其他含量单位均为10^－6。《新疆昆仑山东段布喀达阪峰—依吞布拉克1∶20万区域化探》报告中对测区内元素异常进行了统一编号。表中Cu7表示第7号Cu异常，Pb18表示第18号Pb异常，依此类推。这些单元素异常组合成Hs－19号异常(维宝铅锌矿)。

图4 － 2 － 3 维宝铅锌矿1∶ 20 万化探异常剖析图地质图图例见图4 － 2 － 2

由表4－2－1及图4－2－3可以看出，Cu、Pb、Zn具有三个浓度分带，且最高值点位重叠，最高值依次为93.1×10^－6、291.9×10^－6、359.7×10^－6。Ag的最高值为1673×10^－6，具有三级浓度分带，仅最高含量点与Pb有所偏差。Ag异常的面积为最大，达82.36km²;Pb异常面积为58.53km²，Cu、Zn异常面积为38km²及35.5km²。其正异常元素组合为Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Cu等亲硫元素组合，强度较高，其中尤以Pb、Zn、Ag、Cd异常最为完整，出现了内中外三级浓度带。As、Sb等前缘元素虽不及主成矿元素及伴生元素完整，但也较发育。亲铁元素往往形成负异常。上述元素的分布特征，表明该矿已出露于地表，但剥蚀程度不深，还有较大延深。各元素高含量点分布基本一致，指示出该区具有良好的找矿前景。

三、化探方法技术运用

(一)工作方法

区域化探采样介质为水系沉积物，密度为1点/4km²，粒级为－10～+80目，分析了39种元素或氧化物。通过系统的数据整理，在研究区发现了大量的地球化学异常区带。在异常查证阶段，采用地质路线追索、地化剖面测量、地质填图、槽探揭露。后来又开展了1∶5万化探普查工作。在对维宝铅锌矿四年的普查评价期间，通过槽探、钻探，对矿体进行了初步控制。

(二)工作成果

1.区域化探异常的初步检查

通过地化剖面对异常浓集中心进行了初步的控制，发现了主要矿体。其中Ⅱ号地化剖面上的40～52号样点区间采集的4个样，控制宽为120m;Pb含量均为1000×10^－6、Ag均为3200×10^－9;Cu最高含量为1169.5×10^－6，次为509×10^－6;Zn最高含量为27056×10^－6，次为22677×10^－6、9503×10^－6、7091×10^－6;Bi最高为149.3×10^－6，次为113.6×10^－6，对应岩性为含铜铅锌矿(化)的凝灰砂岩、凝灰质粉砂岩。

2.1∶5万化探普查

根据2003年项目取得的初步成果，2004年5月新疆维吾尔自治区地质勘查专项资金项目管理办公室决定在维宝铅锌矿周围开展1∶5万化探普查，由新疆地矿局物化探大队实施。

1∶5万化探普查是在维宝铅锌矿所在异常编号为Hs－17异常范围内进行的。获得的异常地球化学参数列于表4－2－2，异常剖析图见图4－2－4。

表4－2－2 Hs－17号异常1∶5万地球化学普查参数表

注:Ag含量单位为10^－9，其他含量单位均为10^－6。表中Cu12、Pb17等的含义同表4－2－1中的解释。

由表4－2－2和图4－2－4可以看出，1∶5万维宝化探异常主要以Cu、Pb、Zn、Ag为主成矿元素，并伴生W、Sn、Mo、Sb等元素异常。Cu、Pb、Zn、Ag元素异常具有三级浓度分带，最高值依

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

3.1∶1万岩石地球化学剖面测量

矿区所做1∶1万岩石地球化学剖面测量成果显示，区内主要成矿元素Pb、Zn、Cu等主要在狼牙山组(Jxl)地层内富集，其中Pb最大值大于1000×10^－6、Zn最大值为1403.7×10^－6、Cu最大值为179.23×10^－6、Ag最大值大于2000×10^－6、Sn最大值大于30×10^－6，对应岩性主要为透辉石绿帘石矽卡岩，其次在该组地层中的片岩、千枚岩亦具有相对较高的含量值。矿区采集的岩矿石样中各元素在各地层岩性段中的含量列于表4－2－3～表4－2－6。

图4－2－4 维宝铅锌矿1∶5万化探异常剖析图金含量单位10^－9，其余为10^－6;地质图例同图4－2－1

表4－2－3 维宝矿区岩矿石样铜元素特征参数统计表

注:铜含量单位10^－6。

表4－2－4 维宝矿区岩矿石样Pb元素特征参数统计表

续表

注:铅含量单位10^－6。

表4－2－5 维宝矿区岩矿石样Zn元素特征参数统计表

注:锌含量单位为10^－6。

表4－2－6 维宝矿区岩矿石样Ag元素特征参数统计表

注:银含量单位10^－9。

从以上各表可以看出，矿区狼牙山组(Jxl)矽卡岩中各元素含量均相对较高。狼牙山组沉积基底的白沙河组(Ar₃Pt₁b)地层内的片麻岩，亦具有相对较高的含量，含矿性好。特别是Cu、Ag具有较高的背景含量，该组岩石极有可能为维宝矿床各成矿元素的富集成矿提供了充足的物质来源。同时在矿体底板中各元素的含量明显高于顶板。

四、验证结果

1)通过普查工作，控制铅锌矿化带长度在3000m左右，矿化蚀变带宽为100～200m。经过矿区所施工的42条探槽(完成土石方8000m³)和15个钻孔(总进尺4750m)验证，初步圈定铅锌矿体21条，其中工业矿体14条，低品位矿体7条。铅+锌333级资源量为22.47万t，铅+锌3341级资源量为38.96万t，累计求得铅+锌资源量为61.43万t。

2)求得伴生铜资源量1.7万t，伴生银资源量420t。

3)在维宝铅锌矿中部分矿体具有局部伴生稀散元素Cd、Ga、Se等，这为以后该矿床的综合利用及野外地质找矿工作提供了新的思路和方向。

(本节供稿人:李爱民潘维良)

『伍』 钙长石 Anorthite

图4-45 钙长石光性方位

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

化学组成 Ab 分子不超过 10%，即 Ab₁₀An₉₀-Ab₀An₁₀₀。几乎全由An分子组成。成分中可含极少量Or分子。

结晶特点 板状或沿c轴延长的短柱状。集合体为半自形—他形粒状。{010}、{001}解理完全，夹角 86°，{110}不完全。

光性特征 薄片中无色。正低突起，钙长石玻璃折射率为1.565～1.575。最高干涉色可达一级黄白到一级黄。(010)∧N_p′45°以上，甚至达70°，{001}解理面上消光角为-32°～-43°，{010}解理面上消光角为-37°～39°。光轴面近于平行(100)。常见聚片双晶，主要为钠长石律和肖钠长石律，双晶带宽(照片210)。全为负光性。

鉴别特征 钙长石与其他斜长石比较，折射率较大，双折射率最大，即干涉色可达一级黄—黄白，(010)∧N_p′最大。

产状及其他 钙长石产于镁铁质、超镁铁质火成岩，如某些斜长岩、橄榄岩、辉长岩等岩石中，但少见。也可产于矽卡岩等变质岩中，伴生矿物有透辉石、钙铝榴石、硅灰石、黄长石及较少出现的钙硅酸盐矿物。有时在一些炉渣中出现。在非球粒陨石中也能见到。高级变质岩地区的石榴二辉麻粒岩中的石榴子石周围出现蠕虫状和球粒状的细小紫苏辉石、斜长石组成的后成合晶，这些细小的斜长石的An在90%左右，为钙长石-倍长石的成分。上述现象在某些接触变质岩地区也能见到。

『陆』 钠钙玻璃和玻璃的区别

他们的主要区别在于组成、性能、外观、密度、耐冷热不同。
1、
组成不同：
钠钙玻璃组成主要是硅、钠、钙；硼硅玻璃组成主要是硅、硼。
2、
性能不同：
一般钠钙玻璃的很多性能不如硼硅玻璃，硼硅玻璃料性短，成型较困难，产品上或多或少会有一些成型缺陷，比如说冷纹、料印、剪刀印等。
3、
外观不同：
如果是供料、压制成型地不会有冷纹，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钠钙玻璃小，可以用浮力测密度来比较。
5、
耐冷热不同：
硼硅玻璃耐冷热冲击比钠钙玻璃（钢化的除外）好，硼硅玻璃冷热冲击一般都在100度到200度左右，
钠钙玻璃（钢化的除外）一般在80度左右，也就是说冬天往钠钙玻璃（钢化的除外）容器里面倒开水，会裂，然而硼硅玻璃不会。
拓展资料：
钠钙玻璃：
1、含义：钠钙玻璃，硅酸盐玻璃之一。主要由二氧化硅、氧化钙和氧化钠等组成。如常用的平板玻璃、瓶、罐、灯泡等。
2、生产方式：氧化钠增加玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的热稳定性、化学稳定性和力学强度，所以比例不能引入过多，一般不超过18%。一般在生产玻璃时以纯碱方式引入氧化钠。
3、产品特点：氧化钙在玻璃中的主要作用是增加玻璃的化学稳定性和力学强度，但含量较高时，能使玻璃的结晶倾向增大，而且使玻璃发脆。一般玻璃中氧化钙的含量不超过12.5%。通常通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等原料引入。

『柒』 新疆洪海沟铀矿床

罗星刚¹师志龙²康勇¹邱余波¹王新华¹李家金¹

（1．核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐 830011;2．中核集团地矿事业部，北京100013）

[摘要]洪海沟铀矿床是继库捷尔太、扎吉斯坦、乌库尔其和蒙其古尔铀矿床后核工业二一六大队在伊犁盆地南缘发现的第五个砂岩型铀矿床，是“十二五”期间在伊犁盆地南缘的重要找矿勘查成果。中侏罗统西山窑组上段为主要赋矿层，中侏罗统头屯河组找矿工作取得较大进展，第十二煤层铀资源量达大型。为伊犁盆地南缘下一步找矿工作提供了新的线索。

[关键词]洪海沟铀矿床；中侏罗统；铀矿化特征

洪海沟铀矿床位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州察布查尔锡伯自治县，距伊宁市60km，区内各乡镇之间均有简易公路相通，各村庄及各牧业点之间均有便道可通行汽车，交通较方便。

1发现和勘查过程

1.1探索查证工作

1991～1995年，核工业二一六大队在洪海沟—乌库尔其地段进行了为期5年的普查工作，在洪海沟地区侏罗系发现有较好的层间氧化带线索，为洪海沟铀矿床后期的勘探工作奠定了基础。但考虑到项目总体安排及钻孔施工深度的问题，未能对洪海沟地区进行进一步控制^[1]。

1.2铀矿预查工作

2005～2007年，首先通过整理前人的资料，对其进行重新认识，对已有的钻孔资料进行深入分析研究，调整以Ⅰ—Ⅱ旋回为重点的工作部署为Ⅰ—Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ旋回并重，并对中上三叠统小泉沟群进行适当探索。后期工作重点调整为工作程度低、成矿前景好的Ⅶ旋回，对其他旋回进行补充工作。通过钻探查证，在洪海沟地段Ⅶ旋回初步控制了长约3.2km、宽100～250m的铀矿带，首次在Ⅷ旋回发现了富含有机质的原生灰色砂体、层间氧化带及工业铀矿化，为伊犁盆地南缘扩大找矿远景提供了新的层位。完成钻探工作量32923m，施工钻孔79个，发现工业铀矿孔13个、矿化孔26个，铀资源量达中型规模^[2]。

1.3铀矿普查工作

2008～2012年，为大致查明矿床的地质特征，提交铀资源量，落实可供详查的矿产地，按照“探索、扩大和控制”的原则，对洪海沟地区进行普查工作。大致查明了头屯河组、西山窑组地层层序、岩相、岩性、岩石结构构造；大致查明了含矿砂体结构、埋深、产状、规模与分布。大致查明了赋存于中侏罗统的铀矿体，在伊犁盆地南缘又落实了一个中型矿床，是伊犁盆地找矿的一个重大进展。其中砂岩型资源量可达中型规模，煤岩型资源量可达大型规模^[3]。为下一步详查工作奠定了基础，并为伊犁盆地南缘的铀找矿开拓了新的层位。

2矿床基本特征

2.1地层特征

矿区内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，中新生代盖层沉积较齐全，自下而上由中上三叠统小泉沟群（T_2-3xq）、中下侏罗统水西沟群（J_1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组（J₂t）河流相沉积、新近系（N）和第四系（Q）冲洪积物组成。铀矿化分别赋存于八道湾组（Ⅱ旋回）、西山窑组下段（Ⅴ旋回）、西山窑组上段（Ⅶ₁、Ⅶ₂旋回）及头屯河组下段（Ⅷ₁旋回）4个层位的层间砂体中（图1）。

八道湾组（J₁b）：对应于水西沟群Ⅰ—Ⅳ旋回，厚度约124m。下部为灰色、灰白色砾岩；中部以灰色含砾粗砂岩、粗砂岩及少量砂砾岩为主，砂体较厚；上部为灰色、灰白色中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，顶部为第五煤层，煤层厚1.80～3.50m，相对稳定，为区域标志层。铀矿化产于中下部的砂岩中。

西山窑组（J₂x）：对应于水西沟群

亚旋回—Ⅶ旋回，可分为上、中、下3段。下段（J₂x¹）：地层厚35～45m。该段下部主要为灰色和灰白色粗粒砂岩、中细粒砂岩夹泥质岩，砂体中发育工业铀矿体；上部泥岩和第八煤层发育稳定，为区域标志层。中段（J₂x²）：地层厚13.80～26.60m，岩性以煤层夹粉砂岩、泥岩和薄层的中粗粒砂岩为主，顶部的第十煤层发育稳定，为区域标志层。上段（J₂x³）：通过对洪海沟地区西山窑组上段砂体厚度、砂体厚度与地层厚度比值、煤层厚度与地层厚度比值的统计，并进行综合分析，认为中侏罗统西山窑组上段形成时的古地理格局，中部为沿北西－南东向展布的三角洲平原分流河道，河道两边南部为沼泽、北部为分流间湾，分流河道中砂体厚度和砂地比都较周围厚大的河道砂体小的地方为河心泥滩。地层厚40～60m，底部为第十煤层，顶部为第十二煤层（M₁₂），南部地层被剥蚀，往北地层发育较为完整，岩性主要为灰色砂砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩、粉砂岩和泥岩，含多层煤，以M₁₂最为发育，总体上呈下粗上细的正韵律结构。在钻孔揭露的范围内，西山窑组上段地层在平面上的岩性变化较为明显，岩相展布总体上表现为南东的78～102线至北西方向的k01线砂体较为发育，而该套砂体两侧西南方向、北东方向的煤层比较发育。发育砂岩型和煤岩型工业铀矿化。

图1 洪海沟地区中—新生界地层综合柱状图

头屯河组（J₂t）：通过对洪海沟地区西山窑组上段砂体厚度、砂体厚度与地层厚度比值、煤层厚度与地层厚度比值的统计，并进行综合分析，认为中侏罗统头屯河组形成时的古地理格局，中部为东西向的曲流河道，河道两侧为河漫滩，河漫滩外侧为洪泛平原。地层厚度一般在80m左右，岩性主要为灰色含砾粗砂岩，以灰色、红色为主的杂色泥岩、粉砂岩，夹不稳定的红色粗砂岩，局部含薄层煤，总体上呈下粗上细的正韵律结构。产出砂岩型和煤岩型工业铀矿化。

2.2构造特征

洪海沟铀矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带西部构造相对稳定区，属于次级构造单元洪海沟西部凹陷，矿区总体呈倾向北偏西的单斜产出，倾角一般5°～13°。局部发育一些小的挠曲，使岩层倾角在小范围内（100～300m）变陡，倾角变为16°～23° （图2）。

图2 洪海沟铀矿床单斜地层产出剖面示意图

1—第四系；2—新近系；3—中侏罗统头屯河组；4—中侏罗统西山窑组上段；5—中侏罗统西山窑组中段；6—中侏罗统西山窑组下段；7—洪积物；8—泥岩；9—砂岩；10—煤层；11—层间氧化带；12—钻孔；13—砂砾岩

2.3水文地质特征

2.3.1地下水补－径－排体系

矿床内第四系、新近系覆盖分布广泛，厚度较大。矿床东侧发育一条南北向冲沟（洪海沟），属常年性地表径流，洪峰期流量最大可达13×10⁴ m³/d。地下水主要接受洪海沟地表水及第四系潜水的入渗补给。矿区北部金泉乡、六十七团发育的一条隐伏断裂是盆地浅层地下水以及侏罗系地下水的主要排泄区。

主要含矿含水层J₂x³的补给窗口位于110勘探线以东，其补给窗口的面积约为1.39×10⁶ m²，地下水接受地表水及第四系潜水的入渗补给。134至110勘探线区域范围内，补给窗口以泥岩、粉砂岩、细砂岩等为主，缺失透水砂岩，水动力窗口开启程度较差，地下水几乎得不到补给。134勘探线以西补给窗口虽然发育透水性砂，但只接受第四系潜水的入渗补给，补给量相对较小（图3）。

图3 洪海沟铀矿床西山窑组上段含矿含水层地下水补给、径流示意图

1—普查工作区范围；2—地表水；3—层间氧化带前锋线；4—勘探线及编号；5—煤10顶板等高线；6—地下水流向；7—J₂x³ 含矿含水层地下水补给窗口；8—J₂｜x³ 含矿含水层开启程度差的补给区域

受地层倾向及补给源的影响，矿床地下水的流向总体呈北西向，62勘探线以东及142勘探线以西地下水流向近似正北。水力坡度为0.02～0.15，地下水流速0.01～0.17m/d，导水系数5.05～12.02m²/d，地下水水位埋深在52.75～120.94m之间。

2.3.2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 CO₃参与形成络合离子UO₂

和

，沿层间氧化带发育的方向地下水水质类型逐渐转变为HCO₃· SO₄型、SO₄·HCO₃型、SO₄·Cl型；矿化度逐渐增高、溶解氧降低、还原性气体含量增高；地下水由弱碱水逐渐转变为中性淡水；Eh急剧下降（图4；表1）。

图4 洪海沟铀矿床地下水水化学

1一砾岩；2—煤层；3—河流；4—水文孔及编号；5—勘探线及编号；6—普查工作区范围；7—已勘探区；8—HCO₃型水；9—HCO₃·S0₄型水；10—SO₄·HCO₃型水；11—SO₄·Cl型水

表1 洪海沟铀矿床水文地球化学参数

2.3.3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，顶底板隔水层较为稳定，各含矿含水层顶底板隔水层的平均厚度为7.56～24.29m。需要指出的是西山窑组上段含水层J₂x¹和J₂x²之间的隔水层在72～102勘探线之间有较大面积的缺失，隔水层缺失地段两个含矿含水层可视为同一含水层（图5）。主含矿含水层西山窑组上段渗透系数为0.31～0.47m/d，导水系数为5.05～12.02m²/d，储水系数为0.17～2.44×10^-4。水文地质孔矿体有效厚度比为0.13～0.36，总体上具有较好的地浸矿/砂比值条件。矿床内地下水水位埋深为109.95～120.94m，承压水头高度为365.55～484.65m。含矿含水层地下水矿化度一般在0.19～1.34g/L之间；水温13～17℃。另外，地下水pH 值为一般为7.20～8.88，接近于中性，该条件的地下水具有氧化－还原电位很容易被改变等特点。

图5 洪海沟西山窑组上段含矿含水层隔水层顶板等厚图

1—勘探线及编号；2—钻孔；3—厚度等值线及值（m）;4—埋深高程等值线及值（m）;5—隔水层缺失区域；6—厚度大于16m;7—厚度介于13m和16m之间；8—厚度介于10m和13m之间；9—厚度介于7m和10m之间；10—厚度介于4m和7m之间；11—厚度介于1m和4m之间；12—厚度小于lm

2.4层间氧化带及铀矿化特征

洪海沟铀矿床发育多层层间氧化带，总体上氧化带呈倒叠瓦状由南向北发育，Ⅴ、Ⅷ旋回层间氧化带呈蛇曲状近东西向展布，Ⅶ旋回层间氧化带呈舌状向北西向延伸。其中Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ旋回层间氧化带发育规模大，已发现了工业铀矿化。各层位矿体受控于相应含矿砂体中层间氧化带分带。在平面上，矿体形态各异，各层矿体随各自氧化带前锋线位置赋存，仅在K20～K28线之间矿体相互叠置，矿体发育于层间氧化带两侧50～300m范围内，富大矿体主要集中于氧化带两侧50m范围内。总体上，4个层位的工业铀矿体中以西山窑组上段上部铀矿体最为稳定连续，铀矿体平面展布面积最大（图6）。矿体宽38～615m，长200～3500m，规模较大。

图6 洪海沟铀矿床铀矿带平面展布形态

1—Ⅷ₁旋回层间氧化带前锋线；2—Ⅶ₂旋回层间氧化带前锋线；3—Ⅶ₁旋回层间氧化带前锋线；4—Ⅴ旋回层间氧化带前锋线；5—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线；6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线；7—Ⅷ₁旋回铀矿带；8— Ⅶ₂旋回铀矿带；9—Ⅶ_l旋回铀矿带；10—Ⅴ旋回铀矿带；11—Ⅱ旋回铀矿带

层间氧化带地球化学分带的岩石颜色、特征铁矿物、有机物含量、蚀变特征与伊犁盆地南缘其他矿床类似。层间氧化带各亚带之间的地球化学环境呈渐变过渡关系，各亚带岩石常量元素、有机质、铀及其伴生元素显示一定的变化规律（表2）：

1）Fe₂O₃从氧化带到原生岩石带逐渐降低，FeO 则逐渐升高，呈相互消长关系，Fe₂O₃/FeO 比值在氧化带中最大，在过渡带中最小，其他常量元素变化不大；有机物和硫化物在氧化带含量最低，在过渡带最高（表3）。

2）铀在氧化带含量最低，平均为8.00×10^-6，随氧化程度减弱，铀含量不断增高，铀矿石带含量急剧上升达最高值，超过100×10^-6，到原生岩石带铀含量降为16.01×10^-6，明显小于氧化带。说明在层间氧化带发育过程中，砂体中的铀元素明显发生了活化迁移并富集成矿。

表2 层间氧化带各地球化学分带中氧化物含量统计

表3 层间氧化带各地球化学分带中U与C_有、S_全及价态铁含量统计

剖面上，铀矿体形态呈典型的卷状，部分呈板状。矿体在氧化带上下翼均有发育，呈长翼短头的特点，矿体多赋存于砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等部位（图7），这种砂体变化是由微相环境变化所引起，这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。主矿体西山窑组上段矿带呈港湾状展布，并呈舌状突出向北西方向延伸。矿体倾角大体与地层一致，总体上由南向北缓倾斜，矿体标高由南向北逐渐增大，矿体埋深由南向北逐渐加大（表4）。

洪海沟铀矿床矿体厚度变化总体表现为靠近层间氧化带前锋线附近厚度大，向翼部矿体厚度减小，平均品位及平米铀量一般在层间氧化带前锋线突变部位或层间氧化带前锋线附近变大，翼部矿体相对较小（表5）。高平米铀量矿体主要分布于层间氧化带前锋线附近，与层间氧化带前锋线展布形态及河流相砂体发育方向相吻合。

图7 洪海沟铀矿床K28号勘探线剖面图

1一第四系；2—新近系；3—中侏罗统头屯河组；4—中侏罗统西山窑组上段；5—松散堆积物；6—砂岩；7—泥岩；8—煤层及编号；9—不整合界线；10—钻孔编号、位置及孔深（m）;11—层间氧化带；12—铀矿体

表4 洪海沟铀矿床矿体产出特征统计

表5 洪海沟铀矿床矿体厚度、品位、平米铀量统计

2.5矿石物质成分及铀存在形式

矿石的自然类型为层间氧化带型长石岩屑砂岩铀矿，矿石在其矿物组成上与围岩并无明显差别，均为硅酸盐矿物集合体。

矿石矿物中石英占矿物总量的37.5%～46.6%，岩屑占19.2%～37.4%，长石占15.2%～28.7%，云母占1.5%～3.5%，黄铁矿占1.2%～2.6%，重矿物占0.8%～0.9%（主要为磁铁矿、钛铁矿、锆石和金红石等），炭屑占3.8%。矿石中出现较多沥青质微脉（2.1%～3.2%），沿砂屑周边和微裂隙充填。

利用显微镜、扫描电镜、电子探针等方法研究了洪海沟铀矿床矿石中铀的存在形式。在所研究的不同矿化层位的7个铀矿石样品中，大部分呈分散吸附状态形式存在于岩石填隙物、矿物表面、微裂隙中；在锆石、磷灰石等副矿物中含极微量类质同象铀；见少量沥青铀矿，可能与选送样品中没有富矿石有关（图8至图11）。

2.6含铀煤岩型矿体特征

在矿床内第八—十三煤层均不同程度见有煤岩型工业铀矿化，其中第十二煤层顶板工业铀矿化分布面积大、连续性较好，其他煤层矿化较分散，没有形成规模。

铀矿体主要集中于南部的134线及中部的k线一带，向西北延伸至158线。多发育于头屯河组下段砂体底部的煤层或泥岩上部，矿体上部与头屯河组下段粗砂岩、含砾粗砂岩相邻，下部为煤层或泥岩、炭质泥岩。在平面上沿南部的134线、东部7882孔向矿床西北汇聚，呈港湾状展布，具有厚度小、品位高、米百分数大的特点。走向上长4.5km，倾向宽延伸在0.1～2.3km（图12）。发育宽度最大地段为134号勘探线；品位最高的地段在134线南部，最高品位可达0.5720%，米百分数为0.502%。全区矿体平均厚1.02m,平均品位为0.099%，平均米百分数为0.101%，埋深为203.0～654.85m，总体上由南向北埋深加大（表6）。

图8 铀石的U元素X射线像

图9 电子探针背散射像，对应铀吸附富集区为一碳屑

图10 显微状沥青铀矿

图11 粗砂岩中沥青铀矿

表6 洪海沟铀矿床含铀煤岩型矿体厚度、品位、米百分数统计

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）大致查明了洪海沟地区地层结构、构造特征。大致查明了层间氧化带和铀矿体的空间分布特征，控制了4条工业铀矿带。大致查明了矿床地球物理特征、矿体铀镭及镭氡平衡破坏规律。共圈定砂岩型铀资源量达中型规模，煤岩型及其相邻泥岩型资源量达大型规模。首次在伊犁盆地南缘发现并控制规模较大的Ⅷ旋回工业铀矿体。

图12 洪海沟铀矿床第十二煤层矿带平面图

1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—煤岩型铀矿体；5—库捷尔太铀矿床

2）基本查明洪海沟铀矿床中侏罗统河流相及氧化带发育特征，砂体呈近南北向展布，在砂体厚度变化、粒度变化以及砂体前方出现非渗透性岩层部位有利于铀矿体的富集，控制了层间氧化带前锋线的空间位置和铀矿体的产出特征。洪海沟铀矿床砂体厚度在2.00～34.6m之间，其中，厚度在8.00～25.00m之间最有利于成矿，砂体厚度小于8.00m对铀成矿不利。层间氧化带前锋线基本呈近东西向展布，其形态受河流相砂体的展布特征控制，层间氧化带呈蛇曲状、港湾状向北延伸。

3）大致查明了矿床的水文地质构造及各含矿含水层的分布、结构、规模及埋深，通过水文地质孔抽水试验及水化学取样，初步查明了主要含矿含水层的渗透系数为0.31～0.47m/d、承压水头高度为356.55～484.65m等水文地质参数及水文地球化学参数，为地浸条件评价提供了依据。

4）基本查明了矿体特征，矿体稳定、连续性好，各层位矿体受控于相应含矿砂体中层间氧化带分带。剖面上，铀矿体形态呈典型的卷状，部分呈板状，产状平缓。

5）洪海沟铀矿床为典型层间氧化带砂岩型铀矿床，可将成矿作用过程划分为含矿岩系沉积含矿建造阶段、表生后期改造成矿阶段、矿后构造运动叠加再富集阶段。

含矿建造阶段：早—中侏罗世，受燕山运动影响，在温湿气候条件下沉积了一套陆相暗色含煤碎屑岩建造，各含矿旋回均有厚大、稳定、结构疏松的砂体，从而为层间氧化带的形成提供了场所，为含铀含氧水运移提供了通道，为矿床形成提供了容矿空间，同时也为铀成矿提供了物源。

表生后期改造成矿阶段：受晚燕山运动影响，晚侏罗世盆地南缘整体抬升，含矿建造褶皱出露地表，上白垩统—古近系不整合于中下侏罗统之上。进入喜马拉雅期，上侏罗统—古近系受古天山准平原化和整体沉降作用影响，加之气候炎热干燥，形成一套红色—杂色钙质碎屑岩建造。盆地开始萎缩。同时盖层遭受改造作用，发生褶曲、断裂。盆地周边隆起使其与盆地盖层产生落差，使含水层中的水有了泄流的条件，为层间氧化带的发育创造了条件，形成了铀矿的最初富集。

矿后构造运动叠加再富集阶段：喜马拉雅期次造山运动及多期脉动式整体抬升形成了现代层间氧化带的分布格局，控制了矿床的规模。在上新世—全新世，新构造运动进一步发展，盆地抬升，蚀源区与盆地盖层落差明显加大，古生代地层构成的察布查尔山隆起构成了补给区的水文地质体，在盆地中心的东西向隐伏大断裂构成了盆地区域排泄源。此时盆地内形成了完整的补－径－排层间承压水动力系统。从而在盆地南缘形成层间氧化带现代分布格局。随着层间氧化带的发展，在富含有机质的过渡带形成了铀的大量富集。

总体上洪海沟地区后生改造作用（层间氧化作用）与伊犁盆地南缘3期主要的构造活动密切相关，隆升剥蚀之后沉降接受沉积，形成的层间氧化带与地层中砂体厚度密切相关。3期构造活动正好对应于伊犁盆地的主要成矿作用也说明了这一点。

3.2主要创新点

1）随着伊犁盆地南缘铀矿田勘查和研究程度的提高，有关扎吉斯坦河断裂和洪海沟断裂分别控制两大“成矿集中区”的认识在洪海沟矿床找矿勘查实践中得以应用。洪海沟铀矿床与库捷尔太铀矿床分别位于洪海沟断裂以西和以东，断裂两侧水文地质条件、层间氧化带发育和铀迁移、富集条件有所差别。

2）利用以二维地震为主的物化探方法在查明洪海沟断裂空间分布后，应用于矿床勘查过程中的地下水水动力体系分析和铀矿成矿模式的建立，最终获得找矿勘查的成功。矿床找矿勘查过程中应用“松散砂岩取心钻具”国防授权专利技术，成功解决了500 m以深钻孔采岩心难题。

3）用沉积相的研究成果指导找矿，效果明显。砂岩型铀矿的形成严格地受沉积相带、沉积砂体的控制，成矿普遍具有层控性和相控性，沉积砂体是铀矿容存的场所，是铀赋存的层位（含矿层或容矿层），它的岩性－岩相发育、分布和变化关系到铀成矿作用的发生和发展，从而对铀的富集起着明显的控制作用。洪海沟地区主要含矿层位西山窑组上段地层为河流相沉积，河道砂体展布方向控制铀矿体在平面上的展布方向。含氧含铀的地表水或地下水，从东南方向的构造高点，沿着渗透性良好的河道砂体向下渗流，绕过砂体发育较差的河心泥滩，沿着砂体发育厚大的河道继续向下渗流，在氧化－还原过渡带含氧含铀矿物逐渐沉淀下来，形成沿河道砂体方向展布的铀矿体。砂岩型铀矿的载体、砂体的分布控制了铀矿体的分布，砂体的厚度及稳定性决定了层间氧化带发育的规模及铀矿体的空间分布（图13）。

图13 沉积相与铀成矿关系示意图

1—河道砂体；2—河漫滩；3—河漫沼泽；4—含铀含氧地下水渗流方向；5—M₁₀顶板等高线（m）;6—铀矿体

4结束语

洪海沟铀矿床为典型的层间氧化带型砂岩型铀矿化，矿化产出层位多。主矿体赋矿层位为西山窑组上段，次为头屯河组下段，并在第十二煤层中也发现了初具规模的铀矿体。洪海沟铀矿床目前为一个中型铀矿床，通过详查阶段的工作，其资源量有增大的可能，争取在详查阶段结束后提交一个大型铀矿床。

在洪海沟铀矿床第十二煤层中有较大的含铀煤型资源量，但地浸工艺只是针对砂岩型铀矿，对含铀煤型铀矿的开采暂时还没有切实可行的方法。

参考文献

[1]王保群，王成，等．新疆伊犁盆地洪海沟—乌库尔齐地区铀矿普查地质报告[R]．核工业二一六大队，1995.

[2]师志龙，王新华，等．新疆察布查尔县扎吉斯坦—洪海沟地段铀矿预查地质报告[R]．核工业二一六大队，2007.

[3]罗星刚，李家金，等．新疆察布查尔县洪海沟地区铀矿普查地质报告[R]．核工业二一六大队．2008～2012.

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]罗星刚，男，1983年出生，工程师。2006年毕业于成都理工大学地球科学学院资源勘查专业，获学士学位。2010年以来任核工业二一六大队项目负责人，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。

『捌』 新疆特产都有哪些

1、库尔勒香梨。

新疆维吾尔自治区特产，中国国家地理标志产品。 库尔勒香梨因具有色泽悦目、味甜爽滑、香气浓郁、皮薄肉细、酥脆爽口、汁多渣少、落地即碎、入口即化、耐久贮藏、营养丰富等特点，被誉为“梨中珍品”、“果中王子”。

2、哈密瓜。新疆特产，中国国家地理标志产品。哈密瓜主产于吐哈盆地，它形态各异，风味独特，瓜肉肥厚，清脆爽口。哈密瓜营养丰富，含糖量最高达21%。

3、阿克苏核桃。

新疆维吾尔自治区阿克苏地区特产，中国国家地理标志产品。素有“中国核桃之乡”的美誉，其中，温宿县是全疆核桃种植第一大县。

4、新疆大枣。

指生长于中国新疆的枣子。多为扁倒卵形，果皮紫褐或紫黑色。而大枣，又名红枣、干枣、枣子，起源于中国，在中国已有八千多年的种植历史，自古以来就被列为“五果”（栗、桃、李、杏、枣）之一。

5、吐鲁番葡萄。

国家质量技术监督检验检疫总局2003年第62号公告的国家地理标志产品。吐鲁番在新疆中部的低洼盆地上，被称为“火洲”。

『玖』 新疆蒙其古尔特大型铀矿床

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（J_1-2sh）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.

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[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。