宁夏磁窑堡铀矿床
李保侠
（核工业二〇三研究所，陕西 咸阳 712000）
[摘要]典型层间氧化带砂岩型铀矿产出于次造山带构造背景且具有缓倾斜坡带的中新生代盆地。惠安堡地区大地构造背景处于鄂尔多斯盆地西缘褶断带马家滩断褶带。地浸砂岩型铀矿的一般评价准则认为断褶带不利于后生铀成矿作用，但近几年的找矿探索证明断褶带后生铀成矿既有典型层间氧化带砂岩型铀矿的一些特点，也有自己的特殊性。鄂尔多斯盆地西缘推覆构造带中的反冲带多见东倾的反冲断层，最东部反冲断层的上、下盘是铀矿化集中的地方。正是这些反冲断层使找矿目的层上升，接近地表与含氧含铀地下水发生水力联系，地下水得以对目的层进行更深入、更彻底的改造，形成层间氧化和铀矿化。
[关键词]鄂尔多斯盆地西缘；逆冲断褶带式；层间氧化带砂岩型铀矿
1 发现和勘查过程
惠安堡铀矿床位于宁夏回族自治区吴忠市盐池县惠安堡镇东北30km，行政隶属盐池县冯记沟乡。矿区附近有太－中－银、包－兰、宝－中铁路及211、307国道及太中银、青银高速公路。省县级盐兴公路、大马公路及村镇公路穿越矿区，交通方便。
矿床为2005年核工业二〇三研究所在实施《鄂尔多斯盆地西南缘1∶25万砂岩型铀资源区域评价》项目过程中所发现。2005～2011年先后开展了2年综合区调、3年1∶25万区域评价和2年铀矿预查，共投入钻探工作量73639m、钻孔174个，其中矿区60274m、钻孔137个。矿床达地浸砂岩型铀矿中型规模。矿区外围矿产有石油和煤炭，是宁东能源化工基地的重要组成部分。
2 矿床基本特征
鄂尔多斯盆地基底为前震旦纪和古生代变质岩系和花岗岩；盆地盖层为三叠系、侏罗系、下白垩统志丹群（六盘山群）、古—新近系和第四系。中下侏罗统为一套湖沼相、河流相为主的含煤碎屑岩建造，厚度数百米，是煤炭和砂岩型铀矿赋矿层位，白垩系志丹群亦为砂、泥岩型铀矿的赋矿层位。
鄂尔多斯盆地次级构造单元西缘褶断带是一条南北向展布的长约600km的巨型构造带，具有非常明显的分段性。依据构造属性从北到南依次划分为桌子山段、横山堡段、马家滩段、沙井子段和六盘山段。
马家滩段北起牛首山断裂，南至海原－甜水堡断裂，长约110km，由规模较大、南北走向的青铜峡－固原断裂、韦州－安国断裂、青龙山－平凉断裂、惠安堡－沙井子断裂和马儿庄断裂等5条主干逆冲断裂分隔开的罗山、韦州、石沟驿、烟墩山等4个冲断席组成，具有典型的逆冲推覆构造特征，断面均向西倾斜，向东逆冲。4个冲断席再向东分别为前缘带（推覆前缘带＋反冲带）和前缘外带（盆地本部）[1～3]。
天环向斜轴线大致在布伦庙—姬塬—泾川一线，古生代表现为西倾斜坡，晚三叠世才开始出现拗陷，沉积中心在灵武—石沟驿—平凉一带。侏罗纪、早白垩世拗陷断续发展，沉降中心逐渐向西向北偏移，天环向斜东翼平缓、西翼陡峭。
惠安堡矿床位于鄂尔多斯盆地西缘褶断带马家滩段马家滩断褶带和天环坳陷过渡部位，由金家渠和冯记沟两个地段组成。
2.1 地层
矿区地层主要有中—下侏罗统延安组（J1-2y），中侏罗统直罗组（J2z）、安定组（J2a），下白垩统志丹群（K1zh）、古近系（E）和第四系（Q）。
中—下侏罗统延安组为一套陆相碎屑岩含煤建造，砂岩中发育碳屑及黄铁矿。下段为浅灰、灰色、浅黄色砂岩夹深灰、灰黑色粉砂岩、炭质泥岩和多层煤；中段为深灰色粉砂岩、泥岩与煤互层；上段为浅灰、灰色、褐黄色砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层。上、下段为辫状河沉积组合，中段为浅湖三角洲相沉积组合。延安组为惠安堡铀矿床含矿层位之一。
中侏罗统直罗组分上、下两个岩性段，与下伏延安组呈假整合接触，多围绕几个背斜核部在延安组外侧不对称展布。直罗组下段为辫状河沉积，岩性为灰色、浅灰色、黄色、浅黄色中粗砂岩，多为厚层状、块状，局部见板状层理，含碳化植物碎屑及黄铁矿，地层泥—砂—泥结构发育完善。上段为一套曲流河沉积，岩性为灰色、灰绿色、杂红色泥岩、粉砂岩夹细砂岩，岩石分选好，磨圆中等，厚度不稳定，渗透性较差。中侏罗统直罗组为惠安堡铀矿床主要含矿层。
中侏罗统安定组以杂色（棕红、褐灰、褐紫、灰绿、黄褐色）泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，夹中、粗长石砂岩，局部含砾，厚0～370m。与下伏直罗组整合接触。为一套干旱气候条件下的三角洲、河流及滨湖相红色建造。
古近系岩性以紫红色黏土、粉砂及砂砾石构成，局部有泥灰岩及石膏，厚度一般40m左右。
2.2 构造
马家滩断褶带西起老盐池和烟墩山断层，东至马柳断层，由烟墩山冲断席和前缘带组成，南北长近110km，呈北宽（30km）、南窄（5km）的楔形体。受构造运动影响，地层褶曲比较发育，以核部走向北北西的复向斜、复背斜为主，自西向东有烟墩山向斜、沈家庄－杨庄背斜、叶庄子－小沙湾子向斜、积家井－甜水堡背斜、海子湖－贺家窑向斜、周家沟－于家梁背斜、尖儿庄背斜、长梁山－马家滩向斜、鸳鸯湖－冯记沟背斜（表1）[1～3]。
表1 马家滩断褶带惠安堡地区褶皱一览表
冯记沟背斜总长60km。北段呈北北西向延伸，马家滩以南转为近南北向，褶皱的枢纽形成了两个穹窿构造，一个位于石槽村以北，另一个位于马家滩以北4km处，由延长群、延安组及直罗组组成核部地层，两翼地层为延安组、直罗组和安定组[1～3]。
尖儿庄背斜长22km，轴向呈北北西向延伸，轴面微向西倾，西翼倾角15°～250，东翼倾角5°～25°，南端略翘起，西翼受杜窑沟断层切割，东翼受李新庄断层和金家渠断层的影响而不完整，断距达数百米，由延长群、延安组构成核部，两翼依次为延安组、直罗组和安定组[1～3]。
区内断裂构造发育，多为逆断层，少量为横断层。断层走向以北西、北北西为主，倾向南西、北东几近各半，倾角50°～70°。
李新庄断层可能是区域上的马儿庄（摆宴井）断裂，它和马柳断层之间构成前缘带。
金家渠断层（F3）走向近南北，倾向东，倾角50°～60°，长约15km，中间被古城台、马儿庄横断层切割。从南到北倾角变大，断距逐渐变小变大又变中，21号剖面断距最小达210m，向北A8号剖面断距最大达2000m，再向北4号剖面断距达760m。
马柳断层是西缘褶断带和天环坳陷（前缘外带）的分界断裂，它在区域上称车道－阿色浪断裂。
2.3 矿带特征
2.3.1 矿带空间分布、规模、形态
金家渠地段围绕尖儿庄背斜和金家渠断层分布有Ⅰ号铀矿带、Ⅱ号铀矿带和Ⅲ号铀矿带。Ⅰ号矿带断续长5.4km、走向近南北。Ⅱ号矿带断续长10km，走向北东－南西。Ⅲ号矿带断续长2.4km，走向北西—东南—南北[1,2] 。
冯记沟背斜东翼直罗组下段矿带长1.0km，走向近南北；背斜西翼矿带长0.3km，走向北东－南西。背斜东翼直罗组上段4个长0.4km的铀矿带走向近南北[1,2]。
目前发现的铀矿化（体）以板状矿体为主，次为卷状，卷状主要发育在直罗组中，板状、透镜状矿体在各含矿层中均有发育（图1，图2）[1,2]。
图1 惠安堡矿床金家渠地段13号勘探线地质剖面图
1—第四系；2—直罗组上段；3—直罗组下段；4—延安组；5—砂岩；6—泥岩；7—地质界线；8—钻孔及其编号；9—氧化带前锋线；10—伽马曲线；11—铀矿体；12—铀矿化
图2 惠安堡矿床冯记沟地段133号勘探线地质剖面图
1—第四系；2—直罗组上段；3一直罗组下段；4—延安组；5—砂岩；6—泥岩；7—地质界线；8—钻孔及其编号；9—氧化带前锋线；10—伽马曲线；11—铀矿体；12—铀矿化
2.3.2 矿体品位、厚度及埋深
矿体厚度变化范围1.00～6.20m，平均为3.66m，变异系数为0.50，属于中等程度变化。平米铀量变化范围1.01～3.49kg/m2，平均1.84kg/m2，变异系数为0.45。总体来看，平米铀量变化不大、较稳定。品位变化范围0.0120～0.0385%，平均0.0230%，变异系数0.36，品位变化稳定，属品位较低矿石[1]。
矿体埋深300～400m，个别超过500m（ZKF133-5）[1] 。
2.4 矿石特征
2.4.1 铀矿化类型
铀矿化类型按含矿主岩可分为砂岩型和煤岩型；依据成因可分为层间氧化带型和潜水氧化带两种类型。铀矿化主要产于中下侏罗统直罗组和延安组，受发育于该层位的层间氧化带控制，铀矿化赋存于层间氧化带前锋线及其两翼，铀矿化类型主要为层间氧化带砂岩型，部分铀矿化受潜水氧化带控制。
2.4.2 矿石类型、结构构造
矿石类型可分为砂岩型和煤岩型两种。
砂岩型矿石是惠安堡矿床主要的铀矿石类型，含矿岩性主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩，粒度从粗砂岩至细砂岩均有。依据砂岩型矿石的地球化学性质（或颜色）可分为灰色砂岩型矿石和黄色、红色砂岩型矿石两种类型。
煤岩型矿石主要产于延安组煤系地层之中，铀矿化一般分布在顶板为砂岩的煤层中，属潜水氧化带型铀矿化，煤质主要为褐煤。
矿石结构构造可分为疏松、较疏松砂岩、钙质砂岩和非钙质致密砂岩矿石。
2.4.3 矿石矿物成分
矿床赋矿岩石主要为砂岩，以长石砂岩为主，少量岩屑长石砂岩。碎屑以石英、长石和岩屑为主，其次为黑云母、白云母、绿泥石，少量碳屑和重矿物。少量自生矿物（黄铁矿和黏土矿物）。
2.4.4 矿石化学成分及伴生矿产
矿石主要为灰色砂岩矿石，极少量泥岩矿石。直罗组下段疏松—较疏松砂岩型铀矿石中，硅铝质组分（SiO2+Al2O3）为80.56%～90.40%，呈高硅酸型铀矿石，其他成分所占份额较少。少量钙质砂岩铀矿石，其中硅铝质组分（SiO2+ Al2O3）为61.36%～65.99%，碱质组分（CaO +M gO）为11.82%～12.96%，烧失量达成13.4%，矿物组成为碳酸盐类矿物，呈胶结物形式存在，同时含少量黄铁矿。
直罗组上段伴生元素归类分析和伴生素分类统计结果表明，除Se外，V、Mo、Re、Sc、Ga、Ge均未达到综合利用指标（表2）。
表2 惠安堡地区直罗组下段后生蚀变带伴生元素特征 （wB/10-6）
2.4.5 铀赋存状态及铀、镭平衡情况
（1）铀的存在形式
通过放射性α径迹照相可知铀赋存形式主要以吸附状为主，有少量铀矿物。
铀主要由Fe-Ti氧化物和黄铁矿吸附，少量云母、黏土质等吸附。Fe-Ti氧化物多为含铀的白钛石化碎屑。铀矿物主要为沥青铀矿、铀石。
（2）铀、镭平衡情况
对矿区85块直罗组矿石样品进行了铀－镭平衡分析，绝大多数偏铀，占70.6%，平衡占20.0%，偏镭占9.4%。统计发现，铀－镭平衡系数与铀的品位具有负相关性，铀的品位越高，铀－镭平衡系数越低，表明品位较高矿石正在遭受地下水的改造发生富集。单个样品铀－镭平衡系数（Kp）变化较大（0.30～1.73）。
2.4.6 后生蚀变
后生蚀变以赤铁矿化、褐铁矿化氧化蚀变为主，表现为层间氧化带和潜水氧化带。局部后生还原蚀变表现为黄铁矿化和油、气还原作用。
断褶带型砂岩型铀矿后生蚀变层间氧化带分带性不是非常明显，但仍然可以粗略地分为氧化带、过渡带（矿石带）、铀晕带和原生带4个带。不同分带在岩石的颜色、自生矿物组合、有机质含量和伴生元素等方面具有一些差异[,45]。
2.4.7 成矿年龄
10个矿石样矿物同位素年龄测定成矿年龄均属于新生代。北部磁窑堡地区U-208 Pb表观年龄为59.2Ma、21.9Ma，属于古近纪古新世和新近纪中新世早期；南部惠安堡地区U-208Pb表观年龄为6.2Ma、6.8Ma，属于新近纪中新世晚期。
3 主要成果和创新点
3.1 进一步明确了金家渠、冯记沟地段背斜形态、地层产状及断裂构造特征
金家渠断层（F3）的识别和研究使我们对金家渠地段构造、地层和层间氧化带等展布格局有了新的认识。F3不单是一条断层，而是束状断裂组合。由于F3反冲和平移作用使得尖儿庄背斜东翼部分地段延安组、直罗组叠置出现，后期含铀含氧地下水沿着尖儿庄背斜轴部及东翼侧向运移在直罗组下段、延安组形成3套氧化带和铀矿化。
3.2 进一步明确了金家渠、冯记沟地段层间氧化带、铀矿带展布特征
惠安堡地区围绕较大背斜的轴部及东、西两翼，直罗组上、下段发育大规模层间氧化现象，延安组发育规模适中的层间氧化现象。氧化砂岩大多为浅黄色、淡黄色、褐黄色，局部为浅红色，以褐铁矿化为主，次为赤铁矿化。金家渠地段尖儿庄背斜东翼F3上盘直罗组下段Ⅰ号层间氧化带长5.4km，走向近南北，向东发育；F3下盘直罗组下段Ⅱ号层间氧化带长10km，走向北东－南西，向东发育；延安组Ⅲ号层间氧化带长2.4km，走向北西—东南—南北，向东发育；尖儿庄背斜南端西翼氧化带长1.4km，向西发育。冯记沟地段冯记沟背斜东翼直罗组下段氧化带长5km，走向近南北，向东发育；直罗组上段氧化带长1.4km，走向近南北，向东发育；背斜西翼直罗组下段氧化带长3km，走向近南北，向西发育。
金家渠地段Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号层间氧化带分别控制了Ⅰ号铀矿带、Ⅱ号铀矿带和Ⅲ号铀矿带。冯记沟地段背斜东、西翼直罗组上、下段铀矿带同样受层间氧化带控制。
3.3 总结了断褶带砂岩型铀成矿特点、控矿因素和成矿模式
断褶带后生铀成矿既有典型层间氧化带砂岩型铀矿的一些特点，如主要受层间氧化带控制、前锋成矿、氧化带存在宏观、微观及微量元素分带性等，但也有自己的特殊性，如构造起主要作用、双向氧化和成矿等。断褶带砂岩型铀成矿具有砂体厚度较大，地下水近源、短途、双向径流、形成多个复杂局部水动力系统，沿背斜东、西两翼发育的层间氧化作用具有期次多、双向发育、层数多、氧化深度大、倾向延伸较短、纵横方向厚度变化较大、连续性较差、水解蚀变作用弱等特点；铀矿化具有期次多、品位较低、厚度较小、矿化分散、层数较多、深度较大、翼部成矿较强、前锋成矿较弱、矿化纵横连续较差、矿后改造较强等特征。
复背斜是控制层间氧化带和铀矿化的主要和直接因素，断裂作用对铀成矿有促进作用；铀矿化明显受背斜东、西两翼双向发育的层间氧化带控制。复背斜和断裂构造背景下多个相对独立的地下水动力系统对铀成矿有重要控制作用。
另外铀矿化与炭质及黄铁矿等还原物质关系密切，油气还原、热液改造参与了铀成矿。
惠安堡地区铀矿化特征及空间分布特点表明，该区铀矿化是独具特色的、受断褶带构造背景控制的局部性层间氧化带砂岩型铀矿。形成经历了早中侏罗世沉积预富集阶段→晚侏罗世西缘褶断带构造格局形成与潜水氧化铀矿化富集阶段→晚白垩世—渐新世层间氧化主成矿阶段→成矿停止→中新世层间氧化次成矿阶段→上新世局部油气、热液改造等6个阶段成矿演化过程。
3.4 为在构造活动区寻找砂岩型铀矿提供了一个范例
典型层间氧化带砂岩型铀矿产出于次造山带构造背景且具有缓倾斜坡带的中新生代盆地。惠安堡地区大地构造背景处于鄂尔多斯盆地西缘褶断带马家滩断褶带。经典的水成铀矿理论和评价准则认为断褶带不利于后生铀成矿作用。几年来，我们以“构造活动区寻找相对和缓构造部位”为指导，不断丰富砂岩铀矿成矿理论，落实了地浸砂岩型中型规模铀矿床，探索证明断褶带后生铀成矿既有典型层间氧化带砂岩型铀矿的一些特点，也有自己的特殊性。
惠安堡地区沉积和构造发展演化显示，该区虽处于西缘褶断带构造活动区，经历了多期次构造运动和改造，形成复背斜和复向斜，构造格局相对复杂，致使本区缺少区域性的构造斜坡带。但是，从构造演化和构造作用方式上分析，该区南北向展布的褶断带构造格局主要形成于第Ⅲ幕燕山运动（J3）阶段，而之后的第Ⅳ、Ⅴ幕燕山运动、喜马拉雅运动在区内均以差异抬升运动为主，再未发生强烈的构造水平挤压变形，处于构造相对和缓的稳定期。含矿层侏罗系的展布主要受控于宽缓褶皱和断裂构造，存在相对稳定单斜构造区。同时，第Ⅳ、Ⅴ幕燕山运动以来的多次抬升、剥蚀作用使侏罗系在背斜核部出露于地表，为大气降水、含氧含铀地下水向含矿层（砂体）内下渗、淋滤改造提供了有利的条件，含铀含氧水顺着含水层发生双侧向氧化作用，形成层间氧化带。
逆冲推覆构造带的前缘带是铀成矿有利区，前缘带发育一系列东倾的叠瓦状反冲断层，最东部反冲断层的上、下盘附近是铀矿化集中的地方。前缘带后期多以差异抬升运动为主，多处于相对稳定的垂直抬升、下降状态，前缘带更是处于强变形后的松弛状态，地下水得以对目的层进行更深入、更彻底的改造。正是这些叠瓦状分布于逆冲推覆体前缘带的最东部的反冲断层（F1、F3）使目的层逆冲上升，接近地表与地下水发生水力联系，形成层间氧化和铀矿化。
3.5 扩大了找矿区域和层位
早期认为铀成矿作用仅发生在背斜东翼直罗组下段。几年来，我们在背斜西翼及直罗组上段和延安组找到了工业矿带。
4 开发利用状况
该矿床目前尚未进行矿床开采的工艺试验及专门的工业利用可行性评价。从该矿床目前所查明的地质信息来看，矿床总体上品位偏低、埋深较大、厚度较薄，开发利用前景一般。
参考文献
[1]核工业二〇三研究所．鄂尔多斯盆地西南缘断褶带铀矿控矿因素及找矿方向研究[R]. 2010.
[2]中山大学．鄂尔多斯盆地西部中、新生代构造演化及其与砂岩型铀矿化关系[R].2007.
[3]郭庆银．鄂尔多斯盆地西缘中新生代构造演化与铀成矿作用[J]．铀矿地质，2010,26（3）:137-143.
[4]李保侠．鄂尔多斯盆地西缘惠安堡地区铀成矿特点[J]．铀矿地质，2010,26（4）:201-207．
[5]黄净白．试论我国古层间氧化带砂岩型铀矿床成矿特点、成矿模式及找矿前景[J]．铀矿地质，2007,23（1）:7-16.
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]李保侠，男，1962年生，研究员级高级工程师，1983年毕业于桂林冶金地质学院，长期从事铀矿地质勘查和科研工作，主持、参加的项目荣获多项国家、部、局级奖励，公开发表论文、译文多篇。
从以上岩体构造和矿床构造展布及其组合特征可以看出，它们与成矿关系极为密切。岩体东部主要形成的4组东西向复杂构造带（雷打山、大帽峰、石土岭和阿吉婆），5组群近 东西向辉绿岩脉，一条北东向断陷带（黄陂石英断裂带与马屎山硅化断裂带夹持区），8组晚 北北东向成矿带（附图）。尤其是晚北北东向的构造应力场控制导矿作用，凡是晚北北东向 构造与其他构造（包括晚期小岩体、辉绿岩体）交接复合部位（岩体内外接触带）及其本身（局部）就有铀矿化，形成矿床（体）、矿化点、异常等（附图）。
从附图看，黄陂石英断裂带、新桥—下庄石英断裂带和102—石角围硅化断裂带是控制 矿田的主导构造。因此，铀矿床主要集中在矿田的东北部约70 km2范围内。其中北部有 660、662、664、666 4个矿床相毗邻；矿田中部有▓下矿区和202矿区东西相望；矿田的南部 有676、678矿床与北部矿区相对；矿田是晚北北东向太平庵硅化断裂带、帽峰岩体南端与石 土岭东西带交接复合部位的674矿床；矿田南西部的668矿床；黄陂石英断裂带下盘、龟尾 山石英断裂带与大帽峰东西带交接复合部位，有竹筒尖矿床及6620矿点等。
在垂向上，矿田中矿体分布的最高标高是660矿床，为792 m，而最低标高是672矿 床，为-155 m，矿田内矿化垂幅达947 m。据黎福波（2003）在希望（660）矿床南西段铀 成矿前景研讨会发言稿中介绍660矿床86Sr号带的11号坑的标高为97 m，目前开采总深 度已达500 m，因此实际成矿深度大于1000 m。随着今后工作深度的增长，其矿化的垂 向分布还会有所变化。
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。
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离虹联佳： 没有宁东矿区一说.宁东镇这边有横城矿区,包括红石湾和任家庄,鸳鸯湖矿区包括清水营、梅花井、石槽村、红柳、麦垛山 ,马家滩矿区包括双马、金凤、金家渠,灵武矿区包括羊场湾、灵新、枣泉矿.磁窑堡已经没了,已经和灵新矿合并了.
榕江县13420067154： 同志们 - ---谁知道羊一矿具体在哪?-----万分感谢!!! - ？
离虹联佳： 宁夏灵州有限责任公司羊场湾一矿:灵武市灵武磁窑堡
榕江县13420067154： 谁能介绍下中国二氧化铀矿的分布? - ？
离虹联佳： 我感觉由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着.另外铀矿的品质也不是很高,所以一般品质铀矿(二氧化铀)是和沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)铀石和铀黑等都是混合物的,所以没有单一的...
榕江县13420067154： 放射性元素在地球上哪里可以找到?比如哪个国家的哪个山脉,或者哪个 ？
离虹联佳： 比如铀矿中国的铀矿:我国共探明大小铀矿床(田)200多个,主要分布在江西、广东、湖南、广西,以及新疆、辽宁、云南、河北、内蒙 古、浙江、甘肃等省(区).矿床以中小型为主,其中主要的铀矿床有:相山铀矿田、郴县铀矿床、下庄铀矿田、产子坪铀矿 田、青龙铀矿田、腾冲铀矿床、桃山铀矿床、小丘源铀矿床、黄村铀矿床、连山关铀矿床、蓝田铀矿床、若尔盖铀矿床、芨 岭铀矿床、伊犁铀矿床、白杨河铀矿床.已经建成和新建的厂矿有:衡阳铀矿、郴州铀矿、大浦街铀矿、上饶铀矿、抚州铀 矿、乐安铀矿、翁源铀矿、衢州铀矿、澜河铀矿、仁化铀矿、本溪铀矿、蓝田铀矿、伊犁铀矿等
榕江县13420067154： 核能的应用,以及未来的用途 - ？
离虹联佳： 核能发电利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式.它与火力发电极其相似.只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能.除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的...
榕江县13420067154： 银川市宁东镇在那里?？
离虹联佳： 在银川向南40公里处,是宁夏灵武磁窑堡煤矿区,现在是宁东集团宁东镇.现在除了采煤还有神化集团投资的稀烃项目及四川的佳美丰华工集团,总投资超过1200亿.
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榕江县13420067154： 神华宁煤洪石湾煤矿的地理位置 - ？
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离虹联佳： 我国能源矿产资源比较丰富,但资源结构不理想,煤炭资源比重偏大, 石油、天然气... 铀矿 我国共探明大小铀矿床有200多个,这些铀矿主要分布在江西、广东、 湖南、广...
榕江县13420067154： 宁夏宁东镇是以前的那里?？
离虹联佳： 其实就是磁窑堡咯,那里现在可是相当嚣张的咯,宁东重化工基地额!~
