康 勇 張大緒 王 冰

(核工業(yè)二一六大隊)

新疆伊犁盆地尼勒克凹陷鈾成礦潛力

康 勇 張大緒 王 冰

(核工業(yè)二一六大隊)

尼勒克斷陷是在石炭紀(jì)和二疊紀(jì)裂谷變形基底上的裂陷盆地，早期的控盆構(gòu)造活動使得盆地斷陷成形并沉積了巨厚的侏羅系砂巖，提供了有利的鈾儲層。闡述了尼勒克盆地侏羅系地層發(fā)育特征，結(jié)合大地構(gòu)造背景分析了早期控盆構(gòu)造及新構(gòu)造活動對鈾成礦的影響；從水補-徑-排特征、地下水水文地球化學(xué)特征、構(gòu)造特征等幾個方面分析了尼勒克凹陷鈾成礦的有利因素。分析認(rèn)為尼勒克凹陷內(nèi)吉林臺—烏拉斯臺地區(qū)，侏羅系地層厚度大、分布范圍寬廣，地下水補-徑-排體系完整，鈾源充足，是鈾成礦的有利地區(qū)。

尼勒克凹陷 鈾儲層 水文地球化學(xué)特征 構(gòu)造特征 成礦潛力

新疆伊犁盆地為一內(nèi)陸坳陷盆地，盆地內(nèi)侏羅系期沉積了1套厚度巨大的沖積和湖泊成因的碎屑巖沉積體，為鈾成礦提供了良好的儲存空間。到目前為止，盆地南緣發(fā)現(xiàn)并提交了庫捷爾太、烏庫爾其、扎基斯坦、蒙其古爾等鈾礦床。而在盆地北緣，由于其構(gòu)造活動相對較劇烈，成礦條件和鈾礦化的發(fā)育規(guī)模都遠不及盆地南緣。但通過航空伽瑪測量、地面物探、地質(zhì)勘探等工作，在盆地北緣仍陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了新城子、卡占奇、皮里青、南臺子、外比里克奇、汗松樹圖等鈾礦化異常點帶，其中汗松樹圖鈾礦化異常點正位于研究區(qū)內(nèi)的烏拉斯臺地區(qū)。研究區(qū)盡管構(gòu)造活動強烈，但仍存在像烏拉斯臺這樣的相對穩(wěn)定區(qū)，從構(gòu)造活動、鈾存儲空間、水動力條件等方面看，該地區(qū)具備了有利的成礦條件。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

尼勒克斷陷是在石炭紀(jì)和二疊紀(jì)裂谷變形基底上的裂陷盆地，充填了侏羅紀(jì)碎屑巖與含煤巖系的河流湖泊相堆積，物源來自南北兩側(cè)，尤其南側(cè)阿吾拉勒山已隆起，是其主要蝕源山地，山前發(fā)育扇裙堆積，厚度巨大[1]。由西向東，可劃分為蘇布臺斜坡帶，加林郭勒洼陷、也列莫頓次凸和烏拉斯臺洼陷等4個次構(gòu)造單元。

蘇布臺斜坡帶是以南東傾為主的斜坡帶，重、磁資料顯示斜坡帶被多條斷層進一步分割；加林郭勒洼陷全部被新生界覆蓋，洼陷整體呈NEE向，新構(gòu)造運動表現(xiàn)為強烈的填平補齊作用，新生界埋深可能大于400 m；也列莫頓次凸上石炭系呈NE向廣泛出露，古生界埋深一般小于500 m。烏拉斯臺洼陷為評價區(qū)范圍最大的次級構(gòu)造單元，呈近EW向帶狀展布，是以侏羅系為主的中新生代洼陷，洼陷東部巖層連續(xù)褶皺，強烈變形，侏羅系高角度產(chǎn)出為其特征，最大傾角超過75°，一般為40°～50°；烏拉斯臺西側(cè)的中、下侏羅統(tǒng)厚度達751 m，以砂巖和礫巖沉積為主，顯示辮狀河及辮狀河三角洲沉積?？v向上常見許多河道砂壩透鏡體相互疊置成巨厚砂體，多顯示下細上粗的粒度變化[2]。烏拉斯臺洼陷西部，吉林臺—烏拉斯臺地段為一軸向近EW的復(fù)式向斜，侏羅系分布范圍較寬，構(gòu)造相對簡單，產(chǎn)狀較平緩，以6°～15°為主，有利于層間氧化帶的發(fā)育和鈾的遷移和富集。

2 構(gòu)造運動對鈾成礦的影響

2.1 大地構(gòu)造背景

伊犁盆地在大地構(gòu)造上歸屬于天山造山帶中的伊犁—中天山微地塊，是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的1個造山帶中相對穩(wěn)定地塊上的山間盆地。伊犁盆地的結(jié)構(gòu)特點區(qū)域上嚴(yán)格受4組斷裂控制[1]。

(1)伊犁盆地北側(cè)科古琴山—博羅霍洛NWW向構(gòu)造帶。先期是張性正斷層，后期主體變?yōu)镹E—SW向的高角度疊瓦逆沖斷裂帶，其南緣邊界直接控制了伊犁盆地的北界。

(2)伊犁盆地南緣哈爾克—那拉提NEE向構(gòu)造帶，也具有先期是張性正斷層，后期擠壓逆沖的特征。

(3)近EW向斷裂帶主要分布于伊寧凹陷內(nèi)部和阿吾勒拉山北側(cè)，鞏乃斯凹陷南緣一帶，大部分是張性正斷層，部分后期表現(xiàn)了高角度逆沖，該組斷裂控制了伊犁盆地中次級斷塊的升降。

(4)NE和NW向X型剪切斷裂系，其中NW向斷裂比較發(fā)育，最突出的是盆地中部雅馬渡—白石墩和阿吾勒拉山西端的賽—莫斷裂，另1組是NE向的斜切盆地與北側(cè)山地的白尼斷裂帶，正是該2組斷裂至少從侏羅紀(jì)控制和影響了盆地內(nèi)的各次級構(gòu)造單元和中新生代的沉積充填。

2.2 尼勒克盆地地質(zhì)構(gòu)造

尼勒克盆地主要受2條斷裂控制，即北部邊界的科—博帶南緣斷裂和南部邊界的尼勒克斷層?？啤暇墧嗔咽?條晚古生代已經(jīng)形成并在中新生代多期活動的深大斷裂，是天山最重要的構(gòu)造帶之一[3]，該斷裂帶總體走向為106°，北傾，是由多條斷層組成的活動斷裂帶，早期是張性階梯狀正斷層，后期主體是NE—SW向的高角度疊瓦逆沖斷層[4]。研究表明，喀什河斷裂帶自晚古生代就已開始活動，具有長期發(fā)育的歷史，在新生代仍有多次活動并以垂直運動為主，新構(gòu)造活動使得喀什河北岸尼勒克縣城以西的蘇布臺至阿爾桑薩依之間的地表發(fā)生了強烈的變形，并殘留了大量的破壞形跡。據(jù)史料記載，1812年3月8日新疆尼勒克東曾發(fā)生8級地震，由地震造成斷層陡坎，多為正斷層、走滑斷層，逆斷層很少[5]。由于盆地內(nèi)構(gòu)造活動強烈，使得侏羅系地層已發(fā)生強烈褶皺變形，呈高角度，頻繁的構(gòu)造活動也使得尼勒克盆地穩(wěn)定的鈾成礦時期較短。

2.3 構(gòu)造運動對鈾成礦的影響

構(gòu)造活動是鈾成礦的動力[6]，盆地南緣找礦工作研究結(jié)果也表明每期構(gòu)造活動的間歇期，都伴有鈾成礦活動。尼勒克盆地的構(gòu)造總體表現(xiàn)為先張后壓扭，新構(gòu)造運動又表現(xiàn)為平移走滑，總體來講，尼勒克盆地構(gòu)造運動對鈾成礦的影響主要有：

(1)早期的控盆構(gòu)造活動使得盆地斷陷成形并沉積了巨厚的侏羅系砂巖，提供有利的鈾儲層。

(2)侏羅紀(jì)初期盆地南部阿吾勒拉山呈斷塊隆起，盆地南北邊界構(gòu)造繼承了侏羅紀(jì)初擴展斷陷正斷層，發(fā)生反轉(zhuǎn)向盆地內(nèi)高角度逆沖擠壓，使侏羅系巖層發(fā)生強烈褶皺變形[1]，初步建立了尼勒克盆地補-徑-排體系。

(3)根據(jù)盆地新構(gòu)造活動特征及其產(chǎn)生的地層接觸關(guān)系將伊犁盆地新構(gòu)造運動分為始新世晚期—漸新世起始活動階段，中新世盆地南緣隆升、北緣差異沉降階段，上新世末—更新世擠壓隆升與沉降階段，中更新世至今差異升降運動階段等4個階段[7]。新構(gòu)造活動使得尼勒克盆地的早期斷層得以活化，為地下水的補給和排泄提供了有利的通道。

(4)中新世以來盆地的構(gòu)造演化正是層間滲入作用發(fā)育的主要時期，夏毓亮等研究表明，伊犁盆地南緣砂巖型鈾礦的成礦年齡主要集中在12 Ma，5～6.7 Ma，1～2 Ma[8]，表明每一次新的構(gòu)造活化作用對前期成礦作用均會造成不同程度的破壞，同時會形成新的鈾礦化。尼勒克盆地由于其構(gòu)造運動的強度太大，成礦作用持續(xù)時間較短，對規(guī)?；櫝傻V十分不利。對比分析尼勒克盆地構(gòu)造區(qū)分現(xiàn)狀，尼勒克縣城以東的吉林臺—烏拉斯臺地段為一軸向近EW的復(fù)式向斜，侏羅系分布范圍較寬，構(gòu)造相對簡單，產(chǎn)狀較平緩，傾角以6°～15°為主，并且發(fā)育有汗松樹圖鈾礦化點，表明該地區(qū)受新構(gòu)造活動的影響較小，且具備了良好的鈾成礦條件。

3 水文地質(zhì)特征

尼勒克縣紅光牧場侏羅系古流向指向南[9]，表明在侏羅系地層沉積初期，其補給區(qū)主要為北部的蝕源區(qū)。然而在多期次構(gòu)造活動的作用下，現(xiàn)代地下水水流的方向與古水流的方向大不相同?，F(xiàn)今的尼勒克已經(jīng)發(fā)育成為山間凹陷盆地，北側(cè)為博洛霍落山，南側(cè)為阿吾拉勒山，地下水的補給源主要為南北兩側(cè)的山區(qū)基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水，其次在喀什河流域的上游(紅十月公社以東地區(qū))，主要表現(xiàn)為河水補給地下水，該地區(qū)水文地質(zhì)特征見圖1。

圖1 尼勒克凹陷水文地質(zhì)特征

烏拉斯臺洼陷主要為地下水的徑流區(qū)，尼勒克縣周邊地區(qū)地下水水位埋深較淺，為0.41～ 6.22 m，水量豐富。排泄區(qū)主要位于喀什河中下游的沼澤地帶及其附近的隱伏斷裂帶。因此從現(xiàn)代地下水的水動力特征看，尼勒克凹陷具備了較完整的補-徑-排體系，對鈾成礦十分有利。

4 鈾水文地球化學(xué)特征

伊犁盆地北緣的蝕源區(qū)具備較豐富的鈾源，各種地質(zhì)體鈾和釷的平均含量均較高，鈾浸出率為8.33%～91.51%，且盆地侏羅系本身也含有較高的鈾，含量見表1。此外，各地質(zhì)體的釷鈾比值為0.83～12.71，明顯偏高，表明從蝕源區(qū)到鈾成礦區(qū)普遍存在鈾元素被活化遷移的現(xiàn)象。

表1 伊犁盆地北緣巖石鈾釷鉀含量

尼勒克凹陷地下水水中鈾含量自然本底值為5.6×10-6g/L，該區(qū)發(fā)育有1個水鈾異常點及2個水鈾偏高區(qū)，見圖2。

圖2 尼勒克凹陷鈾—氡異常點平面

由圖2可知，130#鈾異常點位于汗松樹圖鈾礦化點西北部，出露于第三系地層中，地下水中鈾含量為26.0×10-6g/L，分析認(rèn)為該泉點水中鈾含量偏高，可能是由石炭系地層中的含鈾裂隙水以及侏羅系含水層中的含鈾水沿斷裂上升，長期會聚、累積所致。水鈾偏高區(qū)分別位于也列莫頓和尼勒克縣東部，地下水中鈾含量一般為(9.1～12.0)×10-6g/L。也列莫頓鈾偏高場主要出露于石炭系地層中，分析認(rèn)為該地區(qū)水中鈾含量偏高主要是由于山區(qū)基巖裂隙水溶濾了古生代地層中的鈾元素，經(jīng)過長期匯集、積累而形成的。尼勒克縣東部鈾偏高場主要出露于第四系和第三系地層中，從成因的角度可將該偏高場大體上分為2部分，一部分位于130#泉西部，該地區(qū)出露石炭系地層、侏羅系地層和第三系地層，鈾含量偏高主要由于古生代地層中的高含鈾基巖裂隙水排泄于第三系地層中，長期匯集、積累所致，同時可能還與沿斷裂帶上升的侏羅系地層的含鈾水有關(guān)；另一部分位于尼勒克縣東部地，該地區(qū)礦化度較高，水井中的鈾含量偏高主要由蒸發(fā)濃縮形成。大面積的鈾水異常片說明尼勒克凹陷具備充足的鈾源，這為鈾成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，釷鈾比值為0.83～12.71，也說明鈾元素處于不斷的被活化、遷移過程中。

5 結(jié) 論

(1)早期的控盆構(gòu)造活動使得盆地斷陷成形并沉積了巨厚的侏羅系砂巖，提供了有利的鈾儲層，初步建立了尼勒克盆地補-徑-排體系。

(2)新構(gòu)造活動決定了盆地內(nèi)各地塊的地形、地貌特征，同時也控制和改變了早期的地下水補-徑-排體系，為地下水的補給和排泄提供了有利的通道。

(3)尼勒克地區(qū)降水量豐富，補給充足，地下水具備較完整的補-徑-排體系，喀什河上游尼勒克縣城以東侏羅系地層發(fā)育完整、厚度大、分布廣，有利于形成層間氧化帶和鈾礦化。烏拉斯臺地段侏羅系地層相對保存較完好，水動力系統(tǒng)也相對較穩(wěn)定，具備鈾成礦條件。

(4)大面積的鈾水異常片說明尼勒克凹陷具備充足的鈾源，釷鈾比值為0.83～12.71，表明鈾元素活化和遷移跡象明顯，該類條件下只要存在相對封閉的水動力系統(tǒng)，鈾元素便有可能富集成礦。

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Hydrogeological Conditios of Uranium Mineralization in Nileke Depression in Yili Basin,Xinjing

Kang Yong Zhang Daxu Wang Bing

(Gelogic party No.216,China National Nuclear Corporation)

Nileke fault depression is the crack basion that is formed on the deformation basement of Carboniferous and Permian rift valley,the early basin-controlling tectonic activities make the downfaulted basin form and deposit the thick of the Jurassic sandstone, the favorable uranium reservoir is provided. The development characteristics of Nileke basin in Jurassic formation is analyzed,the influence of the early basin-controlling tectonic and new tectonic activities and the new uranium mineralization is analyzed based on the tectonic background. Nileke sunken uranium mineralization favorable factors are discussed from the perspective of the filling water-runoff-drainage characteristics, groundwater hydrogeochemical characteristics, tectonic characteristics. The analysis results show that, the Jurassic strata thickness of Jilintai-Wulasitai area in Nileke sunken is large, the range of distribution is wide, the filling water-runoff-drainage system is complete, the uranium source is adequate, therefore, the area is favorable for uranium mineralization.

Nileke sunken, Uranium reservoir, Hydrogeochemical characteristics, Tectonic characteristics, Metallogenic potential

2014-11-17)

康 勇(1981—)，男，工程師，830011 新疆烏魯木齊北京南路467號。