新疆扎吉斯坦铀矿床

氡在土壤中运移的讨论~

自由氡在土壤和岩石层中运移是一个非常复杂的过程。在距地表深几米地方，上述扩散、对流作用可以得到与实测相一致的结果。地下的长距离(10m以上)迁移至今仍然难以解释。几百米埋深的铀矿床通过地面测氡可以发现。在石油勘查，天然地震监测中，深度超过千米，在地面仍能探测到氡及其子体的异常。
在本章开始部分，列出了氡在地下长距离迁移的10种论述，对氡的迁移都有一定作用。本节简要介绍一些有关论述，第七章还要详细论证。
1982年瑞典兰德大学K.Kristiansson博士等提出“地气测量”(Geogas prospecting)方法。他们首先就是研究氡的迁移机制。根据扩散理论，氡的半衰期只有3.825d，在正常孔隙度的干土壤中，每天只能迁移1m左右。显然难以解释在100～300m深的铀矿上方观测到的氡异常，不可能是通过迁移到达地表，一定还有更快的迁移机制或者还有其他新的理论。1979年Fleischer 和 Mogro Campero 提出的对流理论，也无法解释。R.W.Klusman1993年出版《资源勘查的土壤气体及有关方法》中，将“地气”列入微粒(particulate)测量方法，称之为地球内部颗粒迁移。同年王学求解释地气金异常时，认为超微细的亚微米至纳米级的颗粒或离子态被吸附在气流表面，而被气体运移至地表。1996年，童纯菡在四川省模范村铜金矿五号异常带进行地气采样(124d)，用原子力显微镜(美NanoscopeⅢAFM系统)，观察采样器上收集的金属和非金属呈微粒状，大小为20～5nm(纳米)，为纳米级颗粒，呈岛状或层状。
纳米颗粒性能特殊，比表面积大，具有类气体特性，扩散能力极强，可以在水中、气体中和固体中迁移，可以很快迁移几百米甚至更远。在成岩成矿以及各种地质活动中均有大量纳米级微粒物质产生。
20世纪80年代初有人用地表土壤中铀的裂变径迹方法在砂岩地区和花岗岩地区寻找隐伏铀矿，异常显著；证明铀的微粒大都从断裂带向上迁移，但在矿体正上方也有明显的铀高值异常(邱元德等，1986)。
2001年测得新疆扎吉斯坦砂岩铀矿040勘探线“地气”测量剖面(见图6-1-4)。铀异常突出。

图6-1-4 040勘探线地气测量

(据李怀渊，2000)
以上的实际资料说明，氡由地下深部(百米乃至千米以上)迁移至地表，应当说是一个物理过程。
1)地表观测到的氡异常，不只是氡迁移形成的，而是铀系(或钍系)核素的迁移在地表形成的异常。在长距离迁移过程中，直到地表形成包括氡在内的异常，都是反应铀系核素衰变的累积结果。
但地表铀系异常的放射性平衡，可能是由于地表环境原因受到破坏。地下异常往往是稳定的。从油田自然γ测井资料反映油田放射性深部异常，可以得到证实(见图7-1-1)。
2)由于是纳米级微粒，活动性极强，在向地表迁移过程中，不受地下含水层和岩石层的影响，疏松层或裂隙发育运移更快。
3)地球热流是纳米颗粒迅速迁移的能量和动力。地球每年发射的热量平均为9.88×1021J/a，平均地热流密度为61.5mW/m2。粗略地讲由地下10km直至地面呈线性降温(2～3℃/100m)，直至上空对流层顶(12km)都是线性降温。形成由里向外的热能梯度。
4)地质学研究证明，大气中物质主要来自地壳，地球壳层的所有元素大气中都能找到，而且大气中各元素含量与地壳中各元素含量成正相关关系，说明地球向大气排放的不只是气体，而且有地球内部颗粒物的迁移。同样包括铀、钍系列颗粒物的迁移，是岩石圈和大气圈之间物质循环的一种形式。

我国目前已探明火山岩型铀矿床有50个左右，其铀储量占我国铀矿总储量的24%左右，是我国主要铀矿床工业类型之一。
我国火山岩分布十分广泛，几乎遍及全国各省。然而火山岩型铀矿床的产出，与一定的构造和火山岩有关，因而我国火山岩型铀矿床主要集中于我国东南沿海北东向火山岩带内（图4-1），其次是辽宁—内蒙古—新疆东西向构造带，河南、四川、云南等省内有零星分布。
火山岩型铀矿床产出的火山岩系和成矿时代，各地区有所不同。四川及云南等地火山岩型铀矿床主要产于震旦系和前震旦系变质火山岩中。青海、新疆、内蒙古等地则产于古生代火山岩中，其余地区则产于中新生代火山岩中（表4-1），侏罗纪的火山岩是主要产铀的岩石。成矿年龄由285～74Ma，以141～74Ma为主要成矿时期（表4-2）。

表4-1　中国部分火山岩型铀矿床含矿层位对比表

据福建地矿局321队资料编。

图4-1　中国火山岩及火山岩型铀矿床分布示意图

（据曹圣恩）
1—新生代火山岩；2—中生代火山岩散布区；3—中生代火山岩；4—晚古生代火山岩；5—早古生代火山岩；6—震旦纪火山岩；7—区域性大断裂带；8—火山岩型铀矿床

表4-2　我国火山岩型铀矿床成矿年龄表

注：表中带误差值者为206Pb/204Pb-238U/204Pb等时线年龄，其余为单个样品年龄（据成都地质学院三系三室）。

刘俊平　康勇　任满船　王毛毛　邱余波　郝以泽

（核工业二一六大队，新疆　乌鲁木齐　830011）

[摘要]扎吉斯坦铀矿床是伊犁盆地南缘发现并提交的第二个可地浸砂岩型铀矿床，规模为中型。矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带东部构造活动区与西部构造稳定区的过渡部位，属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。本文对矿床发现史、基本特征、主要成果创新及开发利用现状进行了论述和分析。总体上，该矿床赋矿层位单一，矿体连续稳定，埋藏浅，矿床正在用地浸法开采。矿床的部分矿体位于地下水水位之上，在36～58线通过人工干预含矿含水层地下水水位，地浸采铀试验获得了成功，为疏干矿床开拓了新的地浸采区。

[关键词]扎吉斯坦；地浸砂岩型铀矿床；层间氧化带

扎吉斯坦铀矿床位于伊犁盆地南缘中西段，往北西距乌库尔其矿床4km，东南和蒙其古尔矿床相连，是继库捷尔太铀矿床后在伊犁盆地南缘发现的第二个可地浸砂岩型铀矿床，和蒙其古尔矿床、乌库尔其矿床一起构成伊犁盆地南缘铀矿田东部成矿集中区。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖，距县城35km，矿区内交通便利。

1　发现和勘查过程

该矿床发现和勘查过程大致可分为两个阶段：一是煤岩型铀矿的地质勘查阶段；二是以可地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段。

1.1　煤岩型铀矿勘查阶段

20世纪50～60年代，原二机部519大队在伊犁盆地南缘通过1∶10000～1∶2000的爱曼测量方法，在扎吉斯坦河上游河谷两岸含煤系烧结岩中发现放射性异常。1957年始，经6年勘查，在扎吉斯坦矿区圈定了4个煤岩型铀矿体（第十、八煤层），于1965年3月正式提交了扎吉斯坦煤岩型铀矿床的勘探报告。

在进行煤岩型矿床勘探过程中，有超过150个钻孔揭穿了中下侏罗统水西沟群第Ⅴ旋回砂岩层，并在煤岩型矿床北部发现了砂岩中的铀矿化，由于岩石疏松、水文地质条件复杂，当时还没有地浸开采技术，仅用稀疏工程（局部工程间距400m×200m）做了控制，未提交相关地质报告，勘查队伍于1965年撤离，提交的煤岩型铀矿床未转入矿山开发。

1.2　以可地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段

1990年，中国核工业总公司地质局和核工业西北地勘局在新疆组织召开“新疆铀矿地质工作论证会”，确定伊犁盆地为寻找地浸砂岩型铀矿的突破口，按照“解剖、探索、扩大、落实”工作方针，1991年开始，针对砂岩型铀矿的成矿预测、勘查、地浸试验工作在本区陆续展开^[1～3]。

1991～1995年，核工业航测遥感中心在盆地中开展了1∶20万航空放射性、磁性测量，在本区发现航放异常点；核工业二一六大队在盆地南缘运用地面γ能谱、活性炭及水系沉积物测量等方法，对盆地南缘中西段（涵盖本区）进行了铀矿综合区调，综合整理分析了前人钻孔资料及科研成果，对盆地南缘进行了成矿远景评价，划出了扎吉斯坦砂岩型铀成矿远景区。与此同时，核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究，认为盆地南缘铀源条件、砂体结构及物质成分、后生淋滤改造对成矿十分有利^[4]。

1996～1998年，核工业二一六大队在扎吉斯坦地区16～70线开展铀矿普查工作，投入钻探工作量24292m，估算砂岩型铀矿资源量达到中型规模。

2002～2003年，核工业二一六大队在扎吉斯坦铀矿床7～16线开展勘探，投入钻探工作量18336.4m，估算砂岩型铀资源量级别为331+332+333，概算伴生矿产铼1.27t、镓53.08t。

2013年，核工业二一六大队在扎吉斯坦铀矿床18～70线开展勘探，投入钻探工作量16856m，铀资源量级别提高到以331为主。

2　矿床基本特征

2.1　地层特征

扎吉斯坦地区的直接基底为石炭、二叠系酸性—中酸性火山岩、火山碎屑岩、中基性火山熔岩夹灰岩、钙质碎屑岩建造。盖层由中下侏罗统水西沟群（J_1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、白垩系（K）红色碎屑岩建造和第四系（Q）冲洪积松散堆积物组成。缺失中上三叠统小泉沟群（T_2-3xq）。

铀矿赋存于中下侏罗统水西沟群，超覆不整合于石炭系、二叠系基底之上。为一套陆相含煤碎屑岩沉积，区域上可见13层煤，以第五、八、十煤最为稳定，自下而上可划分为8个沉积旋回：

第Ⅰ—Ⅳ旋回（第五煤顶板以下到水西沟群底），厚75～115m。以粒度较粗的灰、浅灰、灰黄色砾岩、砂砾岩及砂岩为主，泥岩和薄煤层次之且不稳定。砂体所占比例大、相变快。砂（砾）岩分选性差，成熟度低，底部为底砾岩。

第Ⅴ旋回（第五煤层顶板与第八煤层之间），可进一步划分为V₁、

、

、V₃4个亚旋回。厚55～1 30m。由浅灰色、灰色、深灰色、灰黄色、浅红色含砾粗砂岩、中—细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层不等厚互层构成。胶结松散，泥质胶结为主，富含有机质和炭屑。其中以

亚旋回砂体最稳定且较厚，为主要含矿层。

第Ⅵ旋回（第八煤层与第十煤层之间），厚20～45m。为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、煤层为主，局部地段（如05605孔）夹有厚度较大的砂岩透镜体。

第Ⅶ—Ⅷ旋回（第十煤层以上到水西沟群顶部），厚50～146m。为灰、灰白、黄绿、紫红及杂色中细粒砂岩、中粗粒砂岩、粉砂岩和泥岩夹透镜状薄煤层。

各旋回划分与地层对应关系如下：第Ⅰ—Ⅳ旋回对应下侏罗统八道湾组（J₁b），第V₁—

亚旋回对应三工河组（J₁s），第

—Ⅶ旋回对应中侏罗统西山窑组（J₂x），第Ⅷ旋回对应中侏罗统头屯河组（J₂t）。

2.2　构造特征

扎吉斯坦铀矿区位于伊犁盆地南缘斜坡带东部构造活动区与西部构造稳定区的过渡部位（图1）。

图1 伊犁盆地南缘铀矿田各矿床分布不意图

1—盆地边界；2—八煤出露线；3—正断层；4—逆断层；5—性质不明断层；6—隐伏断层；7—铀矿床及编号

矿区东西长约8km，南北宽约5km，面积约40km²，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）。

以扎吉斯坦河断裂（F₃）为界，东西两侧单元的构造和水文地质具有较大差异。

西构造单元：中新生代地层由南往北呈稳定平缓单斜带，白垩系相对较薄，第四系厚度较大，褶皱及断裂构造不发育。含矿含水层倾向北东向，倾角约6°～8°，埋深浅，缺失Ⅴ₃亚旋回；含矿含水层层间水水位埋深大，水头低，为弱承压区。扎吉斯坦矿床主体位于西构造单元。

东构造单元：中生代地层与古生代地层在南部山前地带呈断层接触，产状直立、甚至倒转，向盆地内水西沟群呈向北东倾的单斜产出，倾角迅速变缓至3°～9°。含矿建造埋深大于西构造单元。蒙其古尔矿床位于东构造单位。

F₃断裂为压扭性平移逆断层，走向约60°，倾向北西，倾角约70°～85°，北西盘相对上升，南东盘相对下降。该断层造成了东西两个构造单元地层及矿体的明显错动，水平断距在300～450m之间。初步判断该断层具有隔水性质，发育期为喜马拉雅中期。该断裂对蒙其古尔矿床的叠加富集具有决定性的意义^[5,6]。

图2 伊犁盆地南缘扎吉斯坦地段构造略图

1—白垩系；2—中下侏罗统水西沟群；3—中石炭统东图津河组；4—地层不整合线；5—煤层及烧结岩；6—逆断层

2.3　水文地质特征

2.3.1　地下水补给条件

察布查尔山北坡古生界蚀源区及砂体露头区是矿区侏罗系水西沟群含水层组地下水的补给区，补给形式主要有地表水补给、大气降水补给、第四系潜水和基岩裂隙水补给。矿区侏罗系向北东单斜缓倾，倾角3°～8°，与第四系呈微角度不整合接触，侏罗系含水层组开启部位与潜水含水层底部直接接触，为潜水补给提供了入渗通道。古生界基岩裂隙水通过从山前入渗第四系潜水并随之补给侏罗系含水层组，是侏罗系含水层组地下水的又一补给来源。

2.3.2　地下水径流条件

矿床东边界为F₃阻水断裂，地下水流向在355°～27°之间（图3）；水位埋深在134.58～233.71m之间（表1），水头高度小于50m，说明该地段具弱承压性，渗透系数在0.10～0.57m/d之间，水力坡度0.044，地下水流速0.0044～0.025m/d。其中，20～36号线地段、56号线地段的矿体均属承压区范围，40～44号线矿体的大部分、48号线矿体处于非承压区。

2.3.3　地下水排泄条件

据遥感解译（陈建昌等，1995），扎吉斯坦村以北约1km处存在一近东西向的隐伏断裂，其两侧出露有地下泉水，且水中H₂S含量较高，该隐伏断裂带构成了矿区地下水的局部排泄源^[7]。

图3 扎吉斯坦铀矿床西部地段水动力场分析

1—地下水水位标高等值线及数值（m）;2—含矿含水层顶板标高等值线及数值（m）;3—承压区与非承压区分界线；4—铀矿体；5—地下水流向；6—勘探线及编号（20～36号线地段、56号线地段的矿体均属承压区范围，40～44号线矿体的大部分、48号线矿体处于非承压区）

表1 扎吉斯坦矿床含矿含水层水文地质参数

2.3.4　地下水水化学特征

地下水类型为HCO₃·SO₄-Na·Ca、SO₄·HCO₃-Na·Ca、SO₄·HCO₃·Cl-Ca· Na及Cl·HCO₃-Ca·Na型（表2），水温11～15℃，pH 值为6.10～8.01，矿化度为0.56～1.16g/L，属中酸性、弱碱性低矿化度淡水，水中Eh值为－228～＋283mV；水中U:7.00×10^-7～2.93×10^-4 g/L,R n为21.13～837.49Bq/L。

表2 扎吉斯坦铀矿床含矿含水层水化学参数

续表

2.4　层间氧化作用及铀矿体

2.4.1　空间分布特征

扎吉斯坦铀矿床矿化类型有砂岩型、泥岩型和煤岩型3类，砂岩型铀矿化在规模上占绝对优势。砂岩型铀矿化的产出层位可分为V₁、

、

亚旋回3层，

含矿砂体为工业铀矿化的主要赋矿层位。矿体的空间分布与层间氧化带前锋线紧密相关，层间氧化带前锋线和铀矿体呈“港湾”状弯曲形态，由于

砂体中部泥质夹层阻隔的作用，在矿区中部层间氧化带被分割为上、下两层，下层

沿倾向延伸远，宽2000～2500m，前锋线位于上层

前锋线以北500～1600m范围，上层宽800～1200m，上、下分层均控制较好的工业铀矿化，因此在矿区南、北形成两条工业铀矿带，在工业矿体的边缘（偶尔在内部）分布着表外矿体（图4）^[8～10]。

图4 扎吉斯坦铀矿床第Ⅴ旋回矿体平面分布图

1—勘探线及钻孔；2—

工业铀矿体；3—V₁或

工业铀矿体；4—表外铀矿体；5—

层间氧化带前锋线；6—

b层间氧化带前锋线；7—逆断层；8—地层界线/煤层

2.4.2　层间氧化带分带特征

扎吉斯坦矿床具备层间氧化带砂岩型铀矿床的一般特征，按地球化学性质和铀矿化赋存空间可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带。其中氧化带又可分为强氧化亚带、中等氧化亚带和弱氧化亚带；过渡带可分出褪色亚带（酸化前锋）和铀矿石亚带；据铀品级可进一步分出富矿石亚带、一般矿石亚带、贫矿石亚带、含铀间隙水亚带^[11]。各亚带特征见表3。

表3 层间氧化带分带及其物质成分特征

层间氧化带各亚带岩石的常量元素、有机质、铀及其伴生元素显示一定的变化规律：Fe₂O₃从氧化带至原生岩石带逐渐降低，过渡带的高含量还原剂使水中部分铁离子还原沉淀，FeO含量在过渡带最高^[11]。二价铁在氧化带含量为0.07%，还原带为0.35%，过渡带最高，为0.62%。三价铁在氧化带含量为0.97%，还原带为0.65%，过渡带最低，为0.51 %。有机碳、硫化物含量从氧化带至原生岩石带逐渐增高，在过渡带含量最高，变化系数最大，表现出富集且分布不均匀的特点；还原带略有降低，相对来说，它们在氧化带的含量最低且变化系数最小；过渡带有机碳含量为氧化带的8.2倍、还原带的1.4倍，过渡带硫化物含量为氧化带的3.4倍、还原带的1.2倍（图5）。

2.4.3　矿体特征

受勘查范围和当时对铀矿化特征认识不足的影响，扎吉斯坦矿床范围的划定未考虑基本构造单元因素，矿床勘查和提交范围超过扎吉斯坦河断裂（F₃）进入蒙其古尔矿床范围。以扎吉斯坦河断裂为界，断裂以北扎吉斯坦矿床主矿体长度约3500m，宽50～300m，矿体埋深在170.35～308m之间，标高在1028～1130m之间。矿体埋深总体表现为南浅北深、西浅东深。矿体产状与含矿砂体一致倾向北，倾角2°～9°。

矿体形态为卷状、板状和少量透镜体状。典型的卷状矿体主要分布在16号线附近，卷头长一般50～100m，厚5.0～11.2m，翼部长50～200m，厚1.9～3.9m；板状矿体主要分布在12号线、0号线和扎南的大部分地段，矿体厚度一般为1.0～4.0m，在剖面上延伸长150～450m；透镜状矿体分布在N7线，平面上呈“孤岛状”产出，多为单孔产出，长度一般小于100m，厚2.7～5.5m，矿体尖灭较快（图6）。

图5 层间氧化带各分带铀及伴生元素含量变化关系

图6 扎吉斯坦矿床地段典型矿体形态

矿体厚度变化范围为0.90～14.75m，平均为5.13m，变化系数为56.11%；单工程品位变化范围为0.0106%～0.3272%，平均为0.0379%，变化系数为114.64%；单工程平米铀量一般为1.00～37.73kg/m²，平均为4.00kg/m²，变化系数112.02%。

2.5　矿石特征

矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石中矿物以石英为主，占矿物总量的69.1%，黏土矿物占20.4%，钾长石占9.7%，其他成分有钠长石、碳酸盐、赤铁矿、黄铁矿等，平均含量均小于0.5%。黏土矿物有高岭石、绿泥石、伊利石及伊蒙混合物，以高岭石为主，占黏土总量的53.6%；其次为伊利石，占23.2%；伊蒙混层占14.2%绿泥石占8.8%，不含蒙脱石。

重砂分析表明，矿石中含有锐钛矿、钛铁矿、磁黄铁矿、锆石、尖晶石、石榴子石褐帘石等微量的重矿物。除矿物成分外，矿石中还含有少量有机物质，主要为炭化植物碎屑，其次是由植物碎屑分解形成的腐殖质、腐殖酸及H₂S、CH₄等气体。矿石中有机碳的平均含量为0.35%。

矿石中的铀主要以独立铀矿物、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。铀矿物主要以沥青铀矿形式存在，沥青铀矿在样品中占80%以上。有少量钛铀矿、类钛铀矿、铀石。

2.6　伴生矿产

伴生元素分析结果表明：矿石中伴生元素主要有Se、Mo、Re、Ge、Ga、V 等，其总体变化趋势从氧化带到过渡带含量升高，但富集部位又有差异。Mo和V 矿化或异常产出于还原带靠近铀矿石带一侧；Re分布在铀矿石带内，与铀矿化空间位置基本一致；Se矿化产于层间氧化带前锋线内侧，靠近弱氧化带；Ga矿化则分布范围很宽，整个铀矿石带均有分布（图7）。

图7 01614钻孔剖面上U与Se、Mo、Re、Ga相关性曲线

1—黄色含砾粗砂岩；2—灰色含砾粗砂岩；3—黄色中细砂岩；4—灰色中细砂岩；5—U元素；6—Se元素；7—Mo元素；8—Re元素；9—Ga元素

2.7　成矿年龄及成矿期次

核工业二一六大队与南京大学合作开展了矿石物质成分研究和成矿年龄研究，测定砂岩铀矿成矿年龄为（11.7±0.3）Ma（全岩U-Pb年龄，分选富集后样品铀含量达2.71%）。

核工业二〇三研究所对取自扎吉斯坦矿床的富矿石开展了全岩铀－铅法等时线年龄测定，结果是8Ma。

与此同时，核工业北京地质研究院秦明宽对取自库捷尔太和扎吉斯坦矿床的矿石测定了全岩铀－铅年龄，铀成矿年龄从158Ma（相当于J₃）至0.7Ma之间，共有6组年龄，其中156Ma为泥岩蚀变年龄（潜水氧化年龄）；66Ma、30～51Ma和25～15Ma为砂岩蚀变年龄；矿石年龄集中于12～2Ma（上新世）和2～0.7Ma（再造增富阶段）。

上述3个单位所做结果基本一致，均为上新世。扎吉斯坦地段层间氧化带呈多阶段发育，矿化则随之经过多次改造并逐渐富集。

3　主要成果和创新点

3.1　主要成果

1）基本查明了矿床铀矿化特征、矿石物质成分及主要控矿因素；详细查明了矿床地球物理特征、矿体铀镭及镭氡平衡破坏规律。探明的地浸砂岩型铀矿资源储量达到中型规模。

2）基本查明了扎吉斯坦河断裂（F₃）以西构造及地层特征，对扎吉斯坦河断裂（F₃）空间分布、形成时间和活动形式有了较清晰的认识。初次对扎吉斯坦河断裂以东（蒙其古尔地区）成矿地质条件做了有益的探索，为蒙其古尔地区找矿勘查提供了线索。

3）通过水文地质孔抽（注）水试验及前人资料整理研究，查清了矿床的水文地质构造及

含矿含水层的结构、分布、规模、埋深。获取了

含矿含水层的水文地质、水文地球化学参数，为地浸开采可行性评价提供了重要依据。

3.2　主要创新点

3.2.1　成矿理论的深化创新

作为伊犁盆地南缘第二个发现和勘查的矿床，项目组在库捷尔太砂岩型铀矿床控矿因素和成因分析的基础上，初步认识到伊犁盆地南缘砂岩铀矿床成矿要素之中主控因素和次要因素的区别。针对扎吉斯坦矿床提出了更为简化的矿床控制因素和成因，认为：

1）岩相、岩性是根本因素。扎吉斯坦铀矿床含矿砂体为扇三角洲平原－前缘过渡相水上、水下分流河道沉积物，具有较理想的砂体结构构造、物理机械性质和还原剂含量成矿地质条件，是砂岩型铀成矿的有利相区。岩性上，含矿主岩岩屑砂岩和长石岩屑砂岩的碎屑物质主要来源于蚀源区中酸性火山岩、火山碎屑岩和花岗岩，具有较高铀背景值。

2）层间氧化带是成矿的主导因素。层间氧化带在原生还原砂体中发育时，不仅使岩石发生不同程度的氧化蚀变，同时导致岩石的地球化学环境（pH 值、Eh值）发生一系列改变，并在氧化带前缘形成氧化－还原地球化学障，铀在强烈蚀变的岩石中活化，通过迁移，在地球化学障上沉淀、富集。铀矿体的产出严格受层间氧化带控制，矿体产于氧化－还原过渡带。

3）黄铁矿、有机质等物质是铀沉淀的重要因素。伴随着层间氧化带的发育和黄铁矿的氧化，形成的H₂SO₄离解的H＋能降低环境介质的pH 值，有利于铀的沉淀。对铀有还原作用的浅变质植物碎屑在微生物参与下通过一系列分解反应，产生H₂S、CH₄等烃类气体，导致有机质周围的Eh值急剧下降，并能使介质由碱性向中性转变，最终使水溶液中的U⁶＋还原沉淀。

4）断层对铀成矿具分割控制作用。虽然由于扎吉斯坦河断层（F₃）东盘的研究和勘查程度较低，项目组对断层东盘蒙其古尔地区的成矿条件认识不足，但项目组已认识到扎河断层发育的时间早于主成矿期，在断层东、西两盘形成各自的水动条件及层间氧化带，因而导致断层两盘层间氧化带与铀矿体发育的规模、形态、位置截然不同。

5）现代继承性水系对成矿有积极意义。矿区山前发育的扎吉斯坦河为常年性河流，现代平均流量可达33000m³/d，河床第四纪以来一直在矿区20～0号线地段摆动，对矿区地下水的补给、层间氧化带的充分发育和铀矿化叠加富集有积极作用。

3.2.2　勘查工作方法的创新

首次应用“一种用于铀还原沉淀成矿测定的氧化－还原电位测井仪”专利授权技术，成功预测了层间氧化带变化趋势，为铀矿体的定位提供了依据，可以准确预测、缩小靶区、定位铀矿体产出空间部位，提高了找矿效率。

3.2.3　地浸开采方式的创新

扎吉斯坦地区普查过程中已发现20～70勘探线之间地下水水位埋深大，含矿含水层地下水处于非承压状态，无法采用正常的地浸开采工艺。

新疆中核天山铀业有限公司于2000年正式开始扎吉斯坦矿床的地浸开采工艺试验，矿山开采试验阶段对铀矿产资源的充分利用做了大量研究工作，尤为突出的是在矿床36～58线通过人工干预含矿含水层地下水水位，改变地下水承压性质方面做了大量的科研和试验工作，通过人工抬高及控制地下水位开采处于地下水非承压区的铀矿体，最终在矿床疏干地段地浸采铀试验获得成功。

4　开发利用状况

1995年，核工业新疆矿冶局和核工业第六研究所在扎南N0勘探线地段进行了现场条件试验和室内溶浸试验（哈萨克斯坦沃尔科夫地质企业参与了室内溶浸试验）。结果表明，用酸法浸出，铀的浸出率、浸出液铀浓度、单孔注液量及抽液量均较理想。

2000～2003年，中核天山铀业有限公司又在16勘探线地段进行地浸可行性试验及工业试验并取得成功。

自2002年至今，已在矿床16～7线开拓9个采区。

5　结束语

扎吉斯坦矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带上探获的第二个勘查的地浸砂岩型铀矿床，规模为中型。通过首个矿床库捷尔太矿床的勘查和研究，我国砂岩型铀矿地质工作者对地浸砂岩型铀矿理论已有初步了解和认识，扎吉斯坦矿床的勘查既是砂岩型铀矿理论的成功应用，又是理论认识深化的过程。在矿床勘查过程中，项目组已注意到简化控矿因素和区分各成矿要素的主次关系。通过与库捷尔太矿床的对比研究，两矿床的共性和差异已得到初步揭示，砂岩型铀矿理论得到进一步总结和深化，这对伊犁盆地铀矿找矿勘查推进作用是很大的。

随着扎吉斯坦矿床16～70号勘探线间地浸试验的成功，2013年扎吉斯坦矿床18～70线勘探启动。通过勘探，矿体在58～70线扩大并有向西北延伸的趋势，结合扎吉斯坦矿床西北方向的乌库尔其矿床及外围的勘查成果认为，扎吉斯坦矿床和乌库尔其矿床之间的阔斯加尔地区具有一定的成矿潜力。

参考文献

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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]刘俊平，男，1970年出生，高级工程师。1993年毕业于华东地质学院（现为东华理工大学）地质系铀矿勘查专业，2013年以来任核工业二一六大队一分队队长，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。获国防科学技术二等奖1项、三等奖1项，“全国十大地质找矿成果”1项，中核集团公司科技进步二等奖1 项，中国地质调查成果二等奖1项。

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绥江县18468644522： 中国产铀的地方 - ？
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