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层间氧化带砂岩型铀矿根据国际原子能机构（IAEA）报道,至2001年全世界现己探明的铀资源量中砂岩型铀矿位于各铀矿类型的第二位,占世界探明资源量的1/4强,仅次于在澳、加两国占统治地位的不整合面型铀矿(王正邦,2002;陈祖伊,2003),而其矿床数量占世界探明矿床数量的42.9%,分布范围最广泛(周维勋等,2000),占世界超大型铀矿床(储量大于5万吨)总数的1/3。砂岩型铀矿根据成因和矿化特征主要分成晚期成岩表生后生渗入叠加型砂岩型铀矿、表生后生渗入型砂岩型铀矿、表生后生渗出渗入型砂岩型铀矿、后生热水叠造型砂岩型铀矿（王正邦,2002）。层间氧化带砂岩型铀矿属于飙升后生渗入型砂岩型铀矿，具有埋藏浅、适宜地浸开采、分布较普遍和矿床规模大等最具开发价值。目前，砂岩型铀矿床,特别是可地浸层间氧化带砂岩型铀矿床在世界铀资源中的地位举足轻重,己成为世界铀矿找矿和开发的主攻类型之一。一、国内外研究现状1.1国外研究现状二十世纪五十年代以来，前苏联、美国等层间氧化带砂岩型铀矿勘查取得了巨大的成功，有关研究也各具特色，形成了“层间氧化带”和“卷状”砂岩型铀矿成矿理论两大流派。成因类型上分为“整合型”和“卷型”两大类，形成著名的“卷型”砂岩铀成矿理论。在产铀盆地分析、成矿地质、地球化学环境、成矿物质来源、成矿作用机制、找矿判据等研究领域都取得了重要的研究成果，发表了大量的专著和论文。代表性成果有:H.H.Adler和B.J.Sharp(1967)对卷型铀矿床的地质构造背景、含铀建造沉积环境和成因作了全面总结;R.L.Rackley(1976)对砂岩型铀矿的成因作了深入探讨;E.N.Harshman和S.S.Adams(1981)研究了美国陆相砂岩中卷型铀矿床的地质一地球化学模式和识别判据。W.RKeefer(1970)对温得河盆地(WindRiverBasin)构造背景的研究;J.W.King和S.R.Austin(1965,1966)对怀俄明盆地气山(GasHills)卷型铀矿床的总结;R.E.Melin(1964,1969)对谢利盆地(ShirleyBasin)铀矿床的成因研究;D.H.Earhle等(1961)对得克萨斯州东南部海岸平原铀矿床的形成及与油田断裂带中含硫化氢碳氢化合物之间关系进行了探讨;L.Jenson(1958)对砂岩型铀矿床成因与硫同位素的研究;K.R.Ludwig(1978,1979)关于铀矿化年龄的研究;M.F.Kashirtseva（1964）对砂岩型铀矿床中矿物与地球化学分带的研究；W.F.Galloway(1979,1984)对南得克萨斯砂岩型铀矿沉积环境和水文地质条件的研究；P.E.Hart,R.O.Duda和M.T.Einaudi(1978)及J.Gaschaig(1980)利用计算机对铀矿勘探专家系统的研究;E.N.Harshman与S.S.Adams(1981)对砂岩型铀矿识别判据体系的研究和总结。前苏联铀矿地质学家在长期的找矿实践中建立了经典的“层间氧化带砂岩型铀矿”系统理论，提出了层间氧化带砂岩型铀矿大地构造背景著名的“次造山带”概念，在层间氧化带砂岩型铀矿成矿条件、成矿规律、找矿判据、地球化学分带、勘探技术、地浸工艺等方面的研究深入且卓有成效，成果斐然。代表性的论著有:H.Henbmah(1965)主编的《外生后成铀矿床》，全面总结了这一阶段矿床勘探与研究中的成果，建立了外生后成铀矿床成矿模式和铀矿预测、普查勘探方法及准则;H,H.彼特罗夫等(陈祖伊等译，1996)对哈萨克斯坦外生铀矿床的成矿区域背景、矿化分类和特征、找矿历史和经验教训进行了详细总结和介绍;P.1'1.戈利得什金等〔乌兹别克斯坦〕(狄永强等译，1996)对中亚自流盆地的砂岩型铀矿和伴生矿产的成矿作用进行了系统总结;X,K.里莫卡夫等〔乌兹别克斯坦)(狄永强等译，1997)也对本国世界著名的乌奇库杜克型铀矿床的成矿区域背景、矿化特征、成矿作用及开发评价进行了全面总结介绍;A.И.别列里曼(1980)的《水成铀矿床》和M.Ф.马克西莫娃等(1993)的《层间渗入成矿作用》从不同侧面分析总结了层间氧化带砂岩型铀矿的成矿机理和矿化特征;M.B.舒米林等(1985)等所著的《地浸铀矿床的勘探》、《溶浸采矿的地质工艺研究》等系统总结了层间氧化带砂岩型铀矿的勘查、评价的程序、方法、内容和采矿工艺流程。但是至今还有一些问题值得进一步研究，如成矿系统的古水文地质、粘土矿物特征、矿石及伴生矿物的同位素测年、低温地球化学作用等等。1.2国内研究现状我国于二十世纪八十年代开始关注可地浸砂岩型铀矿，与此同时配合生产在产铀盆地评价、成矿环境与条件、矿石物质成分、成矿作用、勘探方法以及地浸工艺等方面开展了大量的研究，十多年来，在产铀盆地评价、成矿环境与条件、矿石物质成分、成矿作用、勘探方法等方面取得了大量的研究成果:叠合成矿模式：东胜砂岩型铀矿形成具有非常复杂的成矿过程，经历了构造的多期次“动静”耦合、潜水氧化与层间氧化成矿作用的叠加、油气热流体的复合改造等地质成矿作用。据此，李子颖等提出东胜砂岩型铀矿的“叠合成矿模式”，即成矿铀源、流体和作用均具有多元叠合特征。（1）预富集阶段直罗组辫状河含铀灰色砂体有利于铀的预富集，形成富铀地层，为后期氧化还原成矿作用奠定了铀源基础。（2）古潜水氧化作用阶段主要发生在中、晚侏罗世，含氧含铀水沿地层中砂体垂向向下渗透，发生古潜水氧化作用，并在含矿层中形成一定量的铀富集和矿化。（3）古层间氧化作用是形成鄂尔多斯盆地北部铀矿化的主成矿作用。主要发生在晚侏罗世早白垩世早期，形成“古层间氧化带砂岩型铀矿床”。（4）研究区油气的还原作用是多期次的，在成矿期油气参与了成矿作用；成矿作用后期直到现在，对含矿层产生二次还原作用，导致古氧化带砂岩变为灰绿色砂岩，并对早期形成的古矿具有保矿作用。（5）大约在20～8Ma时期发生了较强烈的热改造作用，形成铀石、硒化物、硫化物和一些高温矿物，以及P、Se、Si、Ti、REE等元素的叠加富集，使该铀矿床具有自己独特的特征。构造活动带成矿模式：按砂岩型铀矿的传统理论观点，构造活动带内难以成矿。“十一五”期间，核地研院郭庆银等以鄂尔多斯盆地西缘宁东地区为主要研究区，创新性地建立了宁东断褶带铀成矿模式（宁东式），较好地解决了大型沉积盆地边缘构造带砂岩型铀矿成矿远景和找矿方向问题。该成矿模式的要点包括：（1）宁东地区的铀矿化产于褶断带这一独特地质背景之下，与其他地区的不同之处是在遭受了强烈的构造变形之后才发生铀成矿作用，所以构造变形的强度、目标层的砂体特征、地下水的渗入改造以及蚀源区岩石的含铀性均对铀矿化的形成具有控制作用；（2）目标层沉积时期为辫状河环境，砂体连通性较好，空间展布稳定，厚度适中，且具有良好的泥砂泥岩性组合；（3）砂体主要为中粗粒长石石英砂岩，原生色为浅灰色和灰色，富含炭屑等有机质，还原能力强；（4）铀成矿年龄为59～52Ma、21.9Ma和6.8～6.2Ma，多期成矿特点明显；（5）铀源条件良好；（6）地层产状较缓（15°～20°），层间氧化带发育，氧化分带明显，是成矿关键条件；（7）在褶断带东部前缘的背斜缓倾的东翼因为有边缘排泄断层的存在，地下水补径排规模稍大，地下水渗入改造作用较强，为铀矿化的主要产出部位。断块成矿理论：（刘德长、叶发旺等，2010）对鄂尔多斯盆地和塔里木盆地北缘的铀矿床含矿化集中区，开展了遥感技术及其延伸研究，依据矿床的基本地质特征和我国大地构造的特殊性，提出了我国克拉通盆地砂岩型铀矿“断块成矿”的新理论。该成矿理论与国外的层间氧化带型铀成矿理论同，其主要强调了构造，特别是断隆构造、贯穿性断裂构造和油气、热流体等深部物质在铀成矿中的重要作用。认为该类型砂岩铀矿的形成不同于层间氧化带类型铀矿，不是单纯的浅部成矿作用，而是浅部与深部成矿作用的复合。断块成矿理论是中国破碎和活化克拉通特殊大地构造背景上合乎逻辑的产物。断块成矿理论的核心是断隆成矿观点。具体内容包括：（1）断隆成矿的观点；（2）构造地球化学障的控矿模式；（3）与油气和热流体等深部物质作用有关的矿床成因类型；（4）双向思维的找矿判据。油气成矿：我国北方大部分产铀盆地为含油气煤盆地，油、气等深部还原流体的后期扩散、运移现象较普遍，油气与铀成矿关系在新世纪以来逐渐成为国内铀矿地质界研究的前缘性热点问题之一，一大批专家学者从地质、地球化学及成矿模拟试验等不同角度开展了相应的研究工作，并取得系列重要进展：（1）油气还原作用在某一特定矿区或矿床具多期多阶段性，断裂构造是深部油气运移的主要通道，油气还原作用是红杂色碎屑岩建造铀成矿的必要条件，油气等还原性流体的次生还原作用不仅仅增加了含矿主岩的还原能力，而且可为表生后生改造成矿准备一定的矿源。（2）流体包裹体证据显示，我国绝大多数砂岩型铀矿床富铀或矿化岩石中均有相对多的油气富集，铀矿化与油气有成因关系。（3）对灰色建造而言，成矿期的油气还原作用可直接带入部分铀源而参与成矿，成矿期后的油气还原作用则有利于矿体的保存。（4）建立了一系列与油气作用有关的铀成矿模式，如巴什布拉克铀成矿模式、东胜叠合铀成矿模式、钱家店“双混合铀成矿模式”、店头式油气改造铀成矿模式等。（5）成矿模拟实验证实，地沥青具有从水中摄取铀的能力，油浸砂岩还原铀主要靠，油气还原可导致氧化砂岩的褪色蚀变。生物铀成矿理论：按有机物形态分为三大类，即固态有机质、气态有机质和微生物。研究表明，国内外大多数砂岩型铀矿床的形成，都在不同程度上与微生物、有机质的地球化学行为有联系，如我国伊犁盆地、吐哈盆地和鄂尔多斯盆地的一系列铀矿床。国内生物铀成矿作用的主要研究成果有：（1）有机质对成矿环境的Eh、pH值具有明显的影响作用，固态有机质的分解产物有机酸对U和其他金属元素具有活化迁移作用，铀矿石带中的有机质一方面可为U的还原沉淀提供物质场所同时能吸附地下水溶液中分散的U，U的沉淀富集程度与有机质的类型有关。（2）容矿层中有机质在含氧环境下分解的产物利于铀在水中的溶解和迁移而在缺氧条件下分解的产物构成铀沉淀的还原和吸附地球化学障在铀的成矿过程中发挥重要的作用。（3）煤成烃是铀的有效还原剂对铀的还原沉淀富集成矿可能起重要的作用。（4）暗色含煤碎屑岩建造含矿砂体中往往有多种形态的有机质，但与铀的活化迁移、沉淀富集关系最为密切的可能是腐殖酸（黄腐酸）。（5）微生物吸附铀的可能机制为：微生物能改变介质微环境的pH状态从而导致矿物沉淀；细胞壁是吸附铀的主要器官；铀的微生物吸附与微生物的活力、代谢功能无关，即活体或死体微生物吸附铀的能力无明显差异，有些情况下死体微生物甚至能吸附比活体微生物更多的铀。二、学术团队李子颖，核工业北京地质研究院院长，博士生导师，国际矿床成因协会副主席。长期从事铀矿成矿理论、勘查技术和资源预测评价工作，获得国防科学技术奖一等奖2次、二等奖4次、三等奖3次，3项成果获全国十大地质科技成果进展，，荣获人事部“新世纪百千万人才工程”国家级人选，国资委、中央统战部授予“中央企业优秀归国留学人员”荣誉称号，享受“国务院政府特殊津贴”。2011年获得我国地质科学最高荣誉——李四光地质科学奖。在国内外期刊上用中文、英文和德文发表论文和出版著作及撰写学术成果报告等121篇部。李子颖教授创新发展砂岩型铀矿成矿理论、建立预测技术方法、推动砂岩型铀矿资源找矿工作；创新性地建立了我国潜水一层间氧化带型砂岩铀矿和鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的氧化还原作用一油气一热流体改造的“叠合成矿模式”,对指导我国的砂岩型铀矿成矿预测和找矿具有重要意义；在我国南方铀矿成矿规律研究过程中，认为华南热液铀矿床是在统一的中新生代地幌柱构造作用及其影响下形成的，提出热点铀成矿作用新的理论，从理论上阐明了南方热液型铀矿深部(2-3公里)和外围新区均有较大的找矿潜力和成矿前景，对热液型铀矿新一轮找矿具有重要的理论意义和实用价值。三、参考文献[1]HallSM,MihalaskyMJ,TureckKR,etal.Geneticandgradeandton