[科普中国]-层间氧化带型砂岩铀矿床

识别特征

层间氧化带型的砂岩型铀矿具有三个特点：

①所有矿体均在含水层中；

②矿体发育在砂岩的颜色从黄色向灰色转化的边界面上（即氧化－还原界面，或称蚀变舌的边界，相当于层间氧化带的前锋线）；

③在沙体中，许多矿体为卷状。1

成矿条件通常被接受的说法认为砂岩型铀矿床具有成岩—外生的低温起源。地下水化学作用及其迁移使铀从矿源岩石中滤出，并且将其搬运到一个通常由还原介质提供的化学界面的附近，铀在此沉淀下来。控制这些铀矿化作用的过程和就位的实质性参数为沉积环境、主岩岩石学特征、渗透性、吸附/还原介质、足量的溶液、铀源，以及一个显而易见的干旱到半干旱的气候条件。

(1)区域构造条件：要有稳定的大地构造背景和适当的构造升降作用。稳定的大地构造背景导致沉积盆地形成宽阔的斜坡带，这不仅有利于形成冲积相和海陆交互相地层，也有利于形成局部和区域的层间氧化带。在成矿之前或成矿期，沉积盆地可以有多期次的、小幅度的整体抬升和沉降，但幅度不能太大，一般幅度500～1500m，属次造山带范畴。

(2)盆地的结构：最好的组合是有双层结构，即盆地基底为富铀地质体，盆地盖层具多个泥-砂-泥地层结构，既要有良好的赋矿岩层———可渗透的多孔介质(砂、砾岩)，同时要有良好的顶底板隔水层，这样可以形成相对封闭的成矿环境，有利于层间氧化带的形成(右图)。如果存在某种因素导致相邻的两个透水层沟通，这时就可形成越流，越流可以形成环型的矿体。如乌兹别克斯坦的乌鲁斯矿床和肯太克久别矿床，就是由于上覆河道切穿下伏泥岩与海相砂岩沟通导致了越流成矿。

(3)铀源条件：要有充足的铀源供给。铀存在两种来源，一种为蚀源区风化母岩中的铀，另一种为含水层中的铀。

(4)古气候条件：储矿载体沉积期古气候条件为潮湿、半潮湿气候;成矿期的古气候条件为干旱—半干旱气候。地表景观为沙漠或半沙漠，最好不出现腐殖层，避免耗氧。

(5)岩性、岩相条件：沙体要有足够的规模，陆相的河道沙体、海相的滨-浅海沙体对于砂岩型铀矿的富集最为有利，在沉积相变处往往可以形成富矿带。但当砂体中泥质含量较高时不利于成矿。

(6)水文地质、水文地球化学条件：盆-山之间具有较畅通的地下水渗流动力学系统，使铀元素能在地下水作用下活化、迁移和富集。要求隔水层具有稳定性和一定的厚度，含矿层为承压含水层。一般情况下含水层埋深不超过800m，埋深过大时含氧水难以渗入，或在渗入过程中氧消耗殆尽。

(7)岩石地球化学条件：岩石原生地球化学类型主要根据颜色、有机碳、Fe2+、Fe3+划分出黑色岩石、灰色岩石、绿色岩石、白色岩石和红色岩石等五种类型。

黑色岩石：Fe2+>>Fe3+，Fe2++Fe3+>1.5%，黄铁矿含量>0.05%，有机碳含量>0.3%。自生矿物种类有大量黄铁矿、磷酸盐和海绿石。含氧水进入黑色岩石容易形成对比度清楚的还原障及地球化学分带，由于还原剂充分，往往能形成大而富的铀矿床。

灰色岩石：Fe2+>Fe3+，Fe2++Fe3+>0.5%，黄铁矿痕量，有机碳含量为0.05%～0.3%。自生矿物有黄铁矿、磷酸盐和海绿石。灰色岩石有较强的还原能力，能够形成还原障和矿床。

绿色岩石：Fe2+≈Fe3+，Fe2++Fe3+=0.5%，黄铁矿痕量或无，有机碳含量约为0.05%。自生矿物中一般无黄铁矿，但海绿石较多。绿色岩石的还原能量弱。白色岩石(无铁层)：Fe2+≈Fe3+，Fe2++Fe3+