1、第一章 概 况第一节 考察培训团的组成 在中国核工业集团公司、国务院外国专家局的大力支持下，由中国核工业地质局组团的“赴俄罗斯古河道型地浸砂岩铀矿床地质勘查技术”考察培训计划得以顺利执行，考察培训任务按计划于2002年7月15日至8月3日顺利完成。参加本次考察培训的人员来自中国核工业地质局及下属11个单位，人员名单见表11表11赴俄罗斯铀矿地质考察培训团人员名单序号姓名单位专业职务、职称1孙习康中国核工业地质局铀矿地质副局长、高工2洪振宇中国核工业地质局铀矿地质高工3李友良中国核工业地质局铀矿地质高工4权志高核工业203研究所铀矿地质研究员级高工5王志成核工业230研究所铀矿地质研究员级高工6
2、曲先良核工业240研究所铀矿地质所长、高工7邓先明核工业270研究所铀矿地质高工8陈友良核工业280研究所铀矿地质副所长、高工9王树忠核工业290研究所物探所长、高工10林双幸核工业216大队铀矿地质队长、研高11王洪岭核工业航测遥感中心地质高工12高景明核工业243大队物探高工13旷文战核工业208大队铀矿地质工程师14陈祖伊核工业北京地质研究院铀矿地质研高、翻译15朱吉才中国核工业地质局俄语翻译第二节 考察培训的目的 前苏联国家是世界上开展铀矿地质勘查工作历史最悠久。投入人力。物力最多、取得成果最为丰硕的主要国家之一，不仅发现和探明了世界上最多的铀资源量，已经探明的储量估计在250万吨铀，
3、保有的资源量可能在200万吨铀以上，而且在铀成矿理论研究、预测评价及找矿勘探技术方法的应用等方面取得了巨大的成绩。俄罗斯作为前苏联国家的主要继承者，拥有大批掌握先进的铀成矿理论、矿床评价和勘探方技术，并有着丰富经验的铀矿地质技术人员，发现和提交了一系列大型超大型火山热液型、外生后成砂岩型铀矿床，特别是近几年来作为俄罗斯主导类型的古河道型砂岩铀矿床其勘查和研究技术水平居世界领先地位，值得我们认真学习和借鉴。为了提高我局铀矿地质研究和勘查单位的技术水平，推进铀矿地质勘查技术进步，以促进我国地浸砂岩型铀矿勘查尽快取得重大突破，有针对性地组织了此次赴俄专项技术考察培训。第三节 考察培训日程和主要内容根
4、据我局铀矿地质勘查工作的实际需要和以往所掌握的俄罗斯从事铀矿地质科研、生产机构的总体情况 本次考察培训针对性地选择了涉及铀矿小、中比例尺预测、矿床评价与研究及矿床地质勘查不同领域的三个单位一莫斯科全俄矿物原料研究所、圣彼得堡全俄地质研究所和伊尔库茨克松林国营地质企业进行考察培训，它们在各自的工作领域取得了令人瞩目的成就，铀矿地质科研，生产实力雄厚，是具有很大影响 的铀矿地质研究机构和勘查生产单位。考察培训内容包括了铀矿地质勘查与研究的全部领域，培训单位选派了一流专家按照我方提出的培训内容和要求，分别从外生铀成矿理论、区域成矿预测、古河道型砂岩铀矿勘查、地浸地质工艺评价及典型外生后成砂岩铀矿床等
5、进行了系统的培训。考察培训采用以专家讲课为主；参观地质陈列馆和典型铀矿床钻孔岩矿心等为辅的形式，对我们全面了解和掌握俄罗斯先进的铀矿地质勘查理论、方法和技术提供一次良好的机会。此外；通过与俄罗斯从事铀矿地质研究和生产的有关部门接触，对俄罗斯当前铀矿勘查工作现状、找矿方向和发展战略等有了新的认识。考察培训的路线和日程安排如下： l7月 15 日：北京莫斯科； 27月16日7月22日： 莫斯科，全俄矿物原料研究所，专家讲课； 37月23日7月27日：圣彼得堡，全俄地质研究所，专家讲课； 47月28日：圣彼得堡伊尔库茨克； 57月29日8月2日：伊尔库茨克，松林国营地质企业，专家讲课；68月2日：伊
6、尔库茨克沈阳。考察培训的主要内容包括地浸砂岩型铀矿的预测、找矿、勘探和研究，矿床的地浸地质工艺评价，铀矿开采的环境保护等。包括以下内容： l地浸砂岩型铀矿成矿基础理论，主要包括层间氧化带和古河道构造中渗入铀成矿的现代理论基础；微生物在铀成矿作用中的作用，微生物在地浸开采和地浸矿山地下水复原中的作用； 2地质预测，包括铀矿小比例尺和中比例尺成矿预测，层间氧化带和古河道型铀矿床的预测与找矿判据，矿床定量预测方法等； 3勘查方论与技术，包括外生后成铀矿床钻孔岩心编录，矿床普查评价的综合物探方法，古河道型铀矿床的普查勘探方法和原则；钻孔井中物探研究地浸地质工艺研究等； 4铀矿山开采环境保护，包括传统开
7、采和地浸开采的污染及环境保护措施； 5典型地浸砂岩型铀矿床地质特征及勘查经过。 6参观俄罗斯维季姆矿田希阿格达矿床和蒙古哈拉特矿床的典型岩矿心。通过考察培训，使我们对俄罗斯铀资源概况、铀矿地质勘查、矿山开采现状和发展方向有了全面了解，不仅学到了俄罗斯先进的铀矿地质成矿理论，加深了对层间氧化带型铀矿特别是古河道型铀矿成矿地质基础理论的理解，而且对古河道型砂岩型铀矿的成矿地质特征、预测评价技术方法、工作思路、工作程序和找矿判据等有了更全面和准确的了解，并掌握了一些先进的技术方法，将对提高我国铀矿地质勘查的技术水平，推动北方地区特别是内蒙古二连、海拉尔等地区古河道型铀矿的勘查工作，促进这些地区找矿工
8、作的突破起到积极的借鉴作用。本次考察培训活动虽然时间不长，但内容多，涉及的专业面很广，但由于准备充分，培训计划安排得很妥当，俄方接待单位对培训工作非常重视，加上全体考察培训团人员团结协作，专心听课，认真记录，勤于思考，积极提问，及时消化吸收，收效显著，圆满完成了考察培训任务。第二章 俄罗斯铀矿地质勘查与开发现状第一节 俄罗斯铀矿勘查概况前苏联的铀矿地质勘查经历了以下几个阶段：19011944年，开采铀矿主要是为了提取镭。最早发现的铀矿床位于乌兹别克斯坦的费尔干地区；1901年发现了丘亚穆尤铀矿床，之后在20世纪2030年代又相继发现了几个矿床；19451960年，为了发展核武器成立了专业的铀矿
9、地质队伍，进行大规模的勘查工作，在乌克兰地盾克里沃克罗地区发现了五一、黄水铁铀型铀矿床，在北哈萨克斯坦发现了玛诺巴伊、伊希姆等热液型铀矿床，在伊犁盆地南缘科利德扎特含铀煤型矿床；在近里海地区发现了麦洛沃叶、托姆斯克等铀磷鱼骨型矿床，在乌兹别克斯坦中央卡兹库姆地区发现了砂岩型矿床；19611970年，随着军备竞赛进入高潮以及核电站开始商业运行，对铀资源的需求进一步增加，勘查工作在更大范围内展开，新的成矿区和大型、超大型矿床陆续被发现，如乌克兰地盾的米丘林钠交代型矿床，俄罗斯外贝加尔地区1962年发现的斯特列措夫火山热液型矿床，1961 年在阿尔丹地后发现的埃利康矿床：19701990年，在此期间
10、70年代的能源危机，导致核电快速发展，对铀的需求大幅增加，铀矿地质勘查进入最快的发展阶段，地浸铀矿开采技术的试验取得成功，在乌兹别克斯坦中央卡兹库姆地区和哈萨克斯坦开展的大规模勘查工作获得丰富的成果，探明了中央卡兹库姆、楚萨雷苏、锡尔达林等重要的铀成矿省，在俄罗斯外乌拉尔探明了达尔马托夫、多布罗沃利、塔波里斯等矿床，在西西北利亚地区探明了马林诺夫、贝斯特列。普里戈罗德、斯莫连斯克等矿床，在外贝加尔的维季姆地区探明了希阿格达、德日林季、鲁季奥诺夫。霍洛斯杜伊等矿床；1991年至今，前苏联解体后，由于国家经济状态一度恶化，政府体制进行改革，铀矿地质工作受到削弱，投资逐年减少，工作量大幅萎缩，人员流
11、失严重，铀矿地质勘查工作暂时处于萧条状态。目前俄罗斯的铀矿地质工作包括铀矿地质研究、勘查工作；主要由天然资源部承担。其中全俄地质研究所主要承担小、中比例尺成矿预测及成矿区划研究，矿物原料研究所主要承担中比例尺成矿预测、矿床成矿地质特征和地质工艺评价及矿四成矿规律研究，中央地质中心主要承担找矿勘探等生产任务。近几年来，俄罗斯经济虽有好转的迹象，但政府显然尚未顾得上加强基础性部门的工作，整个地质行业投资仍不见有所增长，反而呈现出投资与工作量不断缩减的态势。这种不景气的情况在研究机构和生产单位都存在，表现为工作量严重不足，科研生产陷于停顿状况，出现拖欠人员工资、提前退休及强迫休假等现象，很多技术人员
12、不得以陆续离开地质行业，造成从业人员大量减少。如全俄地质研究所1990年时有3000名工作人员，现在只有约500人，2002年至 7月份己下拨科研经费仅为2001年的10，只得安排每周上班3天；全俄矿物原料研究所工作人员从前几年的1000多人减少到现在300多人；而负责全俄铀矿地质勘查的中央地质中心的工作人员，则从1999年的13000人急剧减少到现在的约1600人。目前俄罗斯铀矿地质勘查的管理体制正处于变革期，中央地质中心下辖5个地质大队，即松林、白桦、青山、圆丘、涅瓦河等地质大队，总部约70人，设地质、财务生产和保障及法律人事等4个部门，由总经理及3个副总经理分管。中央地质中心通过合同管理
13、方式，安排勘查项目，拨付工作经费和分发设备。目前用于铀矿地质勘查的经费约70来源于天然资源部，约30的经费来自原子能部，资源储量仍然无偿提供矿冶部门开采；尚未建立商业转让机制。据介绍，苏联解体后，出于体制的变化和财政状况不佳，俄罗斯境内铀矿勘查钻探工作量由1989年的120万米，下降至1996年的3万米，并进一步下降至2000年的1.5万米，2001年的1.3万米，2002年的0.9万米。第二节 俄罗斯铀资源勘查、开发现状俄罗斯核电站和前苏联设计建造的国外核电站，每年的天然铀需求量为65008000t，未来几年内还要增加。俄罗斯的铀矿开采在世界上居第六位，而其产量只能满足实际内需的30。相反，
14、俄罗斯每年出口的天然铀总量却高于实际开采的5倍多。这主要是俄罗斯军用库存铀出口所致，也是自上世纪九十年代以来世界上天然铀供需缺口得以弥补的重要来源。总之，由于俄罗斯自己需求量及出口量主要源于本国的库存铀，在其库存铀面临耗尽之时勘探和开发压力日益显现。相对于世界主要产铀国加拿大、澳大利亚、纳米比亚、尼日尔、哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦来说，俄罗斯所开采和拟开采矿床的质量和规模要逊色得多，且基础设施亦不发达。俄罗斯己探明铀矿储量约为18万吨，列世界第七位。其他主要国家如澳大利亚为89万吨以上，哈萨克斯坦为68万吨，加拿大超过50万吨。俄罗斯已探明铀矿储量主要分布于I7个矿床 其中15个矿床位于斯特列措
15、夫地区，1个（达尔托夫矿床）位于外乌拉尔，1个（四阿格达矿床）位于维季姆地区。俄罗斯己探明的铀矿床，与加、澳、哈、乌等国相比，适于用传统方法开采采的高质量矿床少，而适于地浸开采的铀矿床目前还处于准备开发的阶段，且其规模也相对要小一些，含矿性也相对较差。俄罗斯目前在矿山开采的铀矿区只有一个，即外贝加尔地区的斯特列措夫矿区。该矿区内共发现了矿床20多个，探明资源量28.1万吨。为开发该矿区建立了前苏联最大的近阿尔贡矿山化学企业，经多年大规模的开采，近地表矿和部分富矿己采完。斯特列措夫地区的矿床从1968年开始开采，历经3多年，其储量己接近枯竭，其中最好的图鲁库伊矿床，其矿石品位高，实际上己采用露天
16、开采法采完。其它较富的矿床（斯特列措夫、十月和安泰）的储量也己大部分被耗尽。该地区矿床具有较高品位，勘探报告提交的平均品位为0.277，采出矿石平均品位为0.377，且近年来有提高的趋势，1998年采出矿石平均品位达0.419。由于对矿床采取“采富弃贫”的开采方式，但其生产成本仍然超过国外市场的价格，也超过国内的采购价，矿山开采寿命也显著缩短，己经小于15年，目前剩余不到15万吨保有储量多为深部矿石或一般品位的矿石，生产成本约为30美元kg。由此可见，虽然俄罗斯探明储量数量相当可观，但山于多数矿床品位低，开采成本高，俄方不少地质专家认为目前俄罗斯铀资源实际上已逐步面临危机边缘，需要政府给予大力
17、支持，首先是勘查资金的支持。俄罗斯铀成矿区除外贝加尔地区的斯特列措夫矿区（主要矿床包括斯特列措夫、鲁奇斯特、什龙杜古耶夫、杜鲁古耶夫、十月、远方、新年、周年、春天、安泰、额尔古纳、马尔多夫、小杜鲁古耶夫、热尔洛夫）外，其它主要后备远景区有阿尔丹地盾的埃利康、外贝加尔地区的维季姆、外乌拉尔和西西北利亚等四个地区（图 2l），远景资源量估计为 200万吨以上（表 21）。2001年IAEA红皮书报道，俄罗斯探明的可靠资源（RAR）为13.8万吨，其中40美元kgU类别为 6.3万吨，80美元KgU类别为13.8万吨；推断的估算附加资源（EAR）为3.65万吨，其中40美元kgU类别为1.72万吨，
18、80美元kgU类别为3.65万吨。在查明的远景成矿区中，1961年发现的产于阿尔丹地盾的埃利康矿床属于超大型钾交代型矿床，探明储量及预测资源量位居俄罗斯所有铀矿区之首，但因矿石品位低、主要铀矿物为钛铀矿和经济地理条件差，目前尚难利用。砂岩型铀矿床：俄罗斯境内主要发育产于古河道中的潜水氧化型或潜水层间氧化型矿床。主要分布于三个成矿远景区：外乌拉尔、西西北利亚和维季姆地区。目前，俄罗斯己着手对外乌拉尔地区达尔托夫矿床地侵矿山的建设，对维季姆地区西阿格达矿床也正在开展地浸开采的工业试验。第三章 地浸砂岩铀矿成矿作用的现代理论基础第一节 地浸砂岩铀矿床的一般特点铀是大离子亲石元素，其地球化学性质非常活
19、泼，在氧化条件下易被浸出 在还原条件下沉淀富集，因而铀矿床的工业类型种类繁多。顾名思义，地浸砂岩铀矿是产于沉积砂岩中可以被地浸开采的铀矿。由于前苏联时期在中亚地区发现的众多地浸砂岩型铀矿大部分属于外生铀矿床，俄罗斯地质学者称之为水成铀矿。水成铀矿是由地表和地下水循环作用为主要成矿作用而形成的铀矿床，通常产于渗入型自流水盆地（图31A，B）中，少数也可产于复成型自流水盆地（图31E）中。渗入型自流水盆地的特点是盆地地下水的补给区和排泄区有一定高程差（h），从而具备自流盆地的水动力学条件。渗入型自流盆地的排泄区可以是盆地高程较低的一侧（图1A），也可以是盆地内部高程低于周边的断层出露部位（图31B
20、），后者可以有不同的补给区，它们与排泄区的高程差也可不同（如h1和h2）。与渗入型水动力条件相对应的还有渗出型自流盆地（图31C，D），它们是山于盆地含水层之上沉积物的重力作用挤压含水层中地下水，并使之从盆地边部排泄的自流水盆地。渗出型自流盆地通常不能形成水成铀矿，但可形成Cu、Ph、Zn、Fe、重晶石、萤石等矿床。随着俄罗斯地质学者的进一步地质找矿和料研工作的进行，现已发现了多种类型的地浸砂岩铀矿，如产于大型盆地中的层间氧化带型地浸砂岩铀矿，产于基底之上。沉积建造之间和沉积建造之内的古河道型地浸砂岩铀矿，产于地堑盆地中的潜水氧化带型地浸砂岩铀矿，以及产于俄罗斯地台中与隆起构造有关的地浸砂岩型
21、铀矿等。这些砂岩铀矿大部分属于外生后成矿床。少量有热液活动的参与，甚至完全属于热液矿床，少量矿床中的部分矿体可能具有同生沉积成因。总之，地浸砂岩铀矿可以由多种地质成矿作用形成，但其主要成矿作用是水成作用。地浸砂岩铀矿的主要地质特征如下：（1） 主要赋存于个新生代。少量赋存于晚古生代沉积盖层内的松散、透水砂质岩石中；（2） 矿化与围岩主要为后生、叠置关系；（3） 成矿年代主要为主要为要为新生代，少数可始于白垩纪；（4） 矿化主要产于氧化还原过渡带，受氧化分带控制，氧化带可保留至今，也可因二次还原作用而消失或部分消失，但矿化仍被保留下来；（5） 矿体平面上呈条带状，剖面上主要呈卷状，少量呈板状。卷
22、状矿体反映了成矿地下水运动方向，也反映成矿物质在不断氧化沉积再氧化再沉积的向前滚动式发育过程；（6） 矿体多为盲矿，主要找矿手段是钻探，次要是物探方法；（7） 铀矿物主要为沥青铀矿和铀石，除铀以外，一般还有Se、La、Sc、Mo、V、REE等伴生元素。矿石矿物是细分散状，容易被酸或碱浸出；（8） 矿床主要由外生含氧水形成，发育于地下水动力活跃地区。第二节 影响砂岩铀矿成矿作用的主要地质因素铀的地球化学性质非常活泼，在氧化条件下易被浸出。在还原条件下沉淀富集。砂岩铀矿又形成于浅表环境中，因而，以铀无素的地球化学习性为依据，结合近地表环境中氧化还原作用的特点，分析在砂岩铀矿成矿作用各阶段中影响铀成
23、矿的主要地质因素，将有益于正确了解砂岩铀矿的地质特征，指导找矿工作的开展。一、铀源由于砂岩铀矿成矿作用的多样性，砂岩铀矿成矿作用过程中的铀的来源也是多种多样的。大致可以分为三类：1来源于沉积砂岩本身产于前陆盆地区域层间氧化带中的巨型层间氧化带型铀矿床（楚萨雷苏型），受区域层间氧化带控制，规模巨大，发育时间长，有些矿床的成矿作用从渐新世至今仍在继续。该类型铀矿床离蚀源区或补给区相对较远，最远可达数百公里，其铀的来源主要为游离于松散砂岩层中的铀离子。由于含氧水沿砂岩层的运移，活化并搬运砂岩层中的游离铀离子，在遭受还原后富集成矿。2来源于富铀地质体富铀地质体是容易理解的铀源，常见的有富铀褶皱基底的变
24、质岩类、花岗岩类、酸性火山岩类以及沉积盖层中的酸性火山岩、凝灰岩夹层，这些岩类的铀含量一般为nn1010-6，可提供丰富的铀源，这是砂岩型铀矿尤其是古河道型砂岩铀矿成矿的重要前提。3来源于铀易淋滤的地质体在一些产有砂岩铀矿的砂岩盆地的周边基底中，结晶岩石的铀含量不高；有的甚至低于克拉克值，这些地区的铀源让人产生困惑。实际上，虽然地质体中的铀含量不高，但其中的铀容易被活化淋滤，也可以成为良好的铀源体。导致铀易淋滤的原因可能有两种，一是铀源体中活性铀的比例较大，二是氧化作用较强。二、铀的淋滤蚀源区的母岩遭受风化剥蚀作用，母岩中含的铀受到氧化作用被淋滤出来，形成砂岩铀矿的铀源。使母岩中铀受到充分氧化
25、作用的前提是干旱的气候条件，此时地表岩石风化使其中的铀氧化成高价态溶解在水中，形成铀含量偏高的含氧地下水U3106gl），并渗入地下，为轴的迁移创造条件。同时，在干旱气候条件下形成的沉积物缺乏有机质或使其中的有机质氧化，以致近地表这些沉积物中不发生铀的吸 附或地下水中的铀被还原沉淀。三、铀的搬运通道铀的搬运通道为透水层和隔水层互层组成的富水疏松岩层。渗透性较好的砂岩层 是良好的透水层；与砂岩层互层产出的泥岩层是良好的隔水层。但在一些砂岩盆地中，火山岩层或基底的结晶岩石也起到了隔水层的作用。另外，断裂构造及其产生的裂隙网系也是铀的搬运通道，含铀含氧水在向下运移的过程中，与上升的还原性油气或还原型
26、热液相遇，也可沉淀成矿，并有热液成矿作用的叠加。四、铀的搬运动力主要是由地表及地下水循环系统完成对铀的搬运，因而，水动力条件是砂岩铀矿成矿不可缺少的条件之一。砂岩铀矿形成时，需要渗入的水动力机制。形成良好的地下水补一径一排体系。差异构造运动形成了剥蚀区与沉积盆地的高差，给水动力体系提供了能量；次造山运动使盆地砂岩层发生了适度的倾斜，有利于地下水在势能的驱使下，沿砂岩层向下迁移。当然，砂岩层的倾角过大或过小都不利于铀的搬运。五、铀的沉淀铀的沉淀作用主要发生在氧化还原过渡带中，在含铀含氧水沿砂岩层向下运移的过程中，山于砂岩的还原能力使含铀水中的氧不断被消耗，导致铀的还原沉淀。因此，主岩的还原能力是
27、铀成矿的重要条件之一，在潮湿性气候环境中形成的富含有机质、植物碎片和金属硫化物的砂岩是良好的矿化主岩。在砂岩层中厌氧细菌的生长和发育也加强了主岩的还原能力。另外，沿断裂上升的还原性油气或还原型热液以及含铁镁矿物的火山岩也能导致铀的还原沉淀。影响砂岩铀矿成矿作用的地质因素还有很多，不一一赘述。对砂岩铀矿成矿作用的研究和理解，应在铀的地球化学习性基础上，充分考虑和对比砂岩铀矿的有利成矿地质环境，区分不同类型砂岩地矿成矿作用之间的共性和个性，结合我国实际地质情况和铀成矿地质环境，从多方面多角度进行找矿实践，才有利于我国铀矿地质的可持续发展。 第三节 地浸砂岩铀矿床的氧化带分类及有关矿床的特点一、地浸
28、砂岩铀矿床的氧化带分类地浸砂岩铀矿床属外生后成铀矿床，主要由地下水的成矿作用形成。根据含氧地下水对岩石的蚀变作用，地浸砂岩铀矿床的氧化带大致分为四种。即：地表氧化带、潜水氧化带、层间氧化带和裂隙氧化带图32。 1地表氧化带 地表氧化带也可称地表面状氧化带，主要分布于地下潜水位以上的饱气带中，由下渗的大气降水对岩石进行氧化和蚀变而成。地表氧化带中的沉积物一股不含有机质；也不形成铀矿化。 2潜水氧化带 潜水氧化带又称为孔隙潜水氧化带，主要分布在地下潜水位以下至地下潜水位层的隔水底板之上。该带含氧地下水水交替强烈，岩石中长期充满孔隙潜水，地下水无承压性。当潜水在局部地段转入层间后，才具有弱承压性。潜
29、水氧化带一般不形成规模较大的工业铀矿床。含矿层在同生铀富集的基础上，经过后生叠加，也可形成中小型铀矿床。目前所发现的古河谷型铀矿床，绝大部分为潜水氧化带型铀矿床。3层间氧化带主要分布在层间承压水水层中。层间承压含水层的顶、底板都有一个稳定的隔水层，含氧地下承压水沿层间柱下渗透运移，在水交替迟缓带形成铀矿化（图32）。层间氧化带一般发育在大型自流水盆地，可以形成大型或超大型的砂岩铀矿床。由潜水转为层间水而形成的层间氧化带，仅发育在古河谷、地堑中，一般只能形成中、小型砂岩铀矿床。4.裂隙氧化带该带仅发育于基岩裂隙中。由于基岩裂隙发育，含氧地下水沿基岩裂隙往下渗透运移，并对基岩进行氧化，形成裂隙氧化
30、带（图32）。基岩裂隙氧化带可形成规模较小的铀矿化，但往往不具工业价值。二、不同类型氧化带中铀矿床的特点由潜水氧化带作用形成的铀矿床称潜水渗入型矿床，其最重要的工业类型是古河谷型铀矿床（以潜水氧化作用为主）。由层间氧化作用形成的铀矿床称层间氧化型铀矿床，即层间渗入型矿床。产于裂隙氧化带内的脉状铀矿化为裂隙渗入型矿化。具有重要工业价值的主要是潜水氧化带型和层间氧化带型铀矿床，尤以后者更具重要价值。下面将这两种类型的铀矿床特点综述如下：1古河道型铀矿床该类铀矿床的主要特点：（1） 矿床往往形成于中小型自流水盆地或地堑中。容矿构造洼地面积一般几十至几百平方公里，这就决定了古河谷型铀矿床的规模不如层问
31、氧化带型铀矿床那么巨大，它们多为中小型铀矿床。（2） 古河道型铀矿床的定位，一般距蚀源区较近，物源主要为盆地蚀源区基底岩石的风化剥蚀的产物。（3） 盆地被源区（即地下水的补给区）应分布有富铀地质建造，特别是富铀花岗岩体，花岗岩铀含量为516106，具备丰富的铀源条件。（4） 铀矿化主要分布于古河谷的支流河道（二、三级河谷中），可形成底部型、沉积建造间型和沉积建造内型古河道铀矿床。其中底部型最为重要，可形成较富大铀矿床。（5） 古河道型油矿化在剖面上具有二元结构，即下部含矿建造一般为富含有机质的灰色沉积物，上部为干旱气候条件下形成的红色不透水陆源碎屑建造，并常有时代较新（如第三纪、第四纪）的玄武
32、岩覆盖。（6） 古河道型铀矿的含矿建造形成于潮湿气候环境，而成矿期往往为干旱气候条件。成矿作用往往在沉积建造形成后，很快就形成。（7） 铀矿化赋存于氧化岩石与未氧化岩石界面上。氧化岩石中的铀含量常低于未氧化岩石中的铀含量，说明部分铀来源于已氧化的岩石。（8） 氧化作用主要是侧向的；沿河谷方向的氧化作用是从属的。当古河谷一侧岩石渗透性较好，另一侧较差（即存在相变）时，矿化往往沿河谷渗透性较差的一侧分布。（9） 矿体平面上一般呈透镜状、似层状和带状，剖面上则呈卷状、似卷状和各种复杂形状。在矿化的部位有Co、Ni、Cd、Pb、Zn等伴生元素富集。（10） 盆地具明显的地下水补给、径流、排泄条件；补给
33、区有含氧水的渗入，地下潜水层具有稳定的隔水底板。如果是古潜水氧化成因，则目前的含矿含水层可没有明显的补一径一排条件，含水层中地下水为滞留水。2层间氧化带型铀矿床（层间渗入型矿床）该类铀矿床的主要特点：（1） 铀矿床主要形成于大型自流水盆地中。容矿构造洼地面积可达几万平方公里，可形成大型或超大型铀矿床。（2） 盆地地下水动力条件具有明显分带，铀矿化形成于地下水交替迟缓带。层间承压水层具有稳定的隔水顶、底板。层间承压含水层中沉积物的渗透性能良好，铀矿化山含氧的地了水形成。（3） 铀矿化定位受水文地球化学障的控制，具明显的水文地球化学分带性。可划分为完全氧化带、弱氧化带、氧化还原过渡带和还原带、铀矿
34、化形成于氧化还原过渡带。（4） 具明显的矿物分带，与铀矿化伴生的微量元素有Mo、Re、Se、V、Ag、Au、Sc、Y、Zn、Ni、Co、REE等，也具明显的分布规律。（5） 铀矿化的形成与CH4、H2S、Fe3、有机质和油气作用关系密切。这些聚铀剂导致铀还原沉淀，富集成矿。（6） 铀矿化赋存于层间氧化带尖灭端，即氧化岩石与未氧化岩石的界面上。矿体剖面上呈卷状、层状、透镜状和平面上呈带状。第四节 微生物、有机质与后生铀成矿作用地浸砂岩铀床的含矿层位中不但含有大量有机质，其中微生物的种类也多种多样。有机质为微生物（各种细菌）的繁殖提供了丰富的养分，同时，微生物的发育又加剧了有机质的分解。地浸砂岩铀
35、矿床所赋存的含水砂岩层位中的这种有机质和细菌的相互关系，促使了微生物的大量繁殖。微生物在其生命过程中的一系列地球化学作用，改变了含水砂岩层的PH值和Eh值，首先在铀的迁移和沉淀过程中发挥了重要作用。全俄矿物原料研究所自二十世纪七十年代以来开展了有机质微生物在地下浸出铀方面的研究，取得了良好的效果。据悉其研究成果已取得俄罗斯国家专利。一、含水砂岩层中微生物细菌的主要种类微生物（细菌）可分为喜氧细菌和厌氧细菌两大类。喜氧细菌在氧化环境下生存、使许多成矿元素从无机态变为有机态，使复杂的地球化学作用变成简单化学作用。同时，还使许多元素和硫化物氧化，如使S2和S氧化为SO42，NH4氧化为NO3，从而促
36、进了水容性化学元素的迁移。厌氧细菌则相反，它们在还原环境下生存，把高价元素还原成低价元素，如把Fe3还原Fe2+，把 UO22+还原为UO2（沥青铀矿），从而促使了铀的沉淀。微生物不仅在地浸砂岩铀矿成矿作用中起了主要作用，还在铁矿、锰矿和石油等矿床成矿作用中发挥了主要作用。在含水砂岩层中微生物种类主要有：（1） 原生还原细菌。（2） 硫酸盐还原细菌：分解硫酸盐，产生H2S气体。（3） 生氢细菌：分解有机质，产生H2。（4） 生甲烷细菌：只在较低的Eh环境（350mv）下生存。在硫酸盐还原细菌和生氢细菌作用下，含水砂岩层中Eh值不断降低。当Eh降低至350mv时，生成甲烷的细菌开始作用于有机质，
37、并产生CH4。二、含水砂岩层中微生物的分布在含水砂岩层的氧化岩石中，微生物群落很少，许多情况下几乎没有微生物发育。在弱氧化岩石中有不同数量的微生物发育。在灰色的还原岩石中，微生物的种类和数量最多。含水砂岩层中微生物的分布如图33所示。从图33中可见： （1） 原生还原细菌：分布范围最广，几乎分布于合矿层的各个分带之中。（2） 硫酸盐还原细菌：分布范围较原生还原细菌小。（3） 生氢细菌：分分比硫酸盐还原细菌更小，主要发育氧化还原过渡部位。（4） 生甲烷细菌：分布范围最小，几乎只发育于氧化还原界面附近。不同的细菌种类与氧化还原分带性有关，即与矿化分带性有关。这些微生物作用促进了成矿元素的迁移与沉淀
38、。三、含水砂岩层中有机质分带伴随微生物（细菌）的分带，有机质也按其分解温度不同出现相应的分带性。全俄矿物原料研究所的研究者认为，有机质的分解是靠不同的细菌逐步完成的。即不同的细菌分解具有不同分解温度的有机质。离氧化还原界面最远的细菌，先将较高温度条件下才能分解的有机质，分解为较低温度条件下才能分解的有机质。随着接近氧化还原界面，细菌的种类不断变化，有机质的分解温度也逐步降低，直到氧化还原界面附近，有机质变化为分解温度最低的有机质。随着氧化带前锋线的推进，细菌和有机质分带也不断推进。这种微生物作用，始终随着层间氧化带的成矿作用对成矿元素的迁移和沉淀起着重要的作用。四、几点认识1凡是细菌发育的地方
39、，均有较丰富的有机质，有机质是细菌生存的物质（营养）基础。2矿化部位附近有机质的还原（分解）是靠细菌来完成的，而不可能靠氧来氧化，一定温度条件下分解的有机质与一定种类的细菌发育有关。3氧化带前锋的发育（推进）始终伴随着微生物和有机质分带的推进，与此同时所发生的成矿作用与这种微生物的作用密切有关。4铀成矿作用中有机质的作用不仅表现在其自身对铀的吸附和还原作用上，还表现在其营养细菌而产生的一系列微生物成矿作用上。5. 微生物的作用改变了含水岩层的PH、Eh值。在还原障上常见一些不是因为还原作用（价态变化），而是因为PH值变化导致的元素沉淀。细菌作用产生的还原气体则对铀的沉淀起了直接的还原作用。所以
40、，微生物在铀的迁移和沉淀中起了重要作用。6喜氧细菌使水容性元素迁移，厌氧细菌则促使它们沉淀。7根据钻孔中细菌的种类可对矿体的相对位置进行推断，即预测矿体。第五节 断裂构造在地浸砂岩铀矿成矿中的作用在内生铀矿床研究中，断裂构造是重要的控矿因素，困而一直是铀矿地质工作者关注的焦点之一。在地浸砂岩铀矿成矿作用研究中，大地构造背景、沉积相特征。水义地质条件、古气候条件和蚀源区的地球化学背景等常常是研究者最关心的问题，而断裂构造的作用往往被忽视。实际上，断裂构造在地浸砂岩铀成矿中，往往也起着至关重要的作用。现根据培训考察内容，将断裂构造在地浸砂岩铀成矿中的作用简要总结如下。一、控制古河谷构造底部型含矿古
41、河谷构造一般为侵蚀成因，并经常跟踪基底断裂中的构造。山于断裂活动的继承性，这种继承性活动往往影响到盖层，使盖层建造间和建造内的古河道也常常受到断裂构造控制。这就使得我们有可能借助断裂构造的分析手段，帮助确定古河道构造的存在及其延伸方向。特别是建造间或建造内的古河道构造，应用地球物理方法探测时效果往往较差，此时断裂构造分析方法就显得更加重要。外乌拉尔的达而马托夫矿床和西西伯利亚的马林诺夫矿床的古河道构造都奠基于断裂构造之上，前者河道从西南指向东北，受基底北东向断裂系的控制，而铀矿化产于二、三级的支流河道中；后者河道为北北西向，同样受基底断裂控制。蒙古哈拉特铀矿床，为建造间铀矿床，矿化赋存于K1上
42、部，通常被K2覆盖，含矿构造为砂和粘土层。矿化延伸长20Km，宽（500300）m，厚2m，品位0.01（其中有富矿体）。矿化体位于古河谷中，河谷位于隐伏断裂上方。因为盖层中岩石物性相差不大；地球物理方法较难识别出断裂，但从地貌、遥感图象和航测资料上还是可以识别出隐伏断裂的。二、导致内生成矿作用叠加地浸砂岩铀矿属外生后成铀矿床，但许多矿床，如顶点矿床、马林诺夫矿床，依马矿床上都不同程度地发育热液蚀变，表明它们有内生成矿作用的叠加，也有研究者认为它们本身就是热液矿床。这些热液蚀变的发育，与断裂构造有密切的关系。以下举例说明。顶点矿床：矿体产于火山塌陷构造及附近北西向古河谷中。矿区同时发育火山口内
43、柱状矿体和古河谷中的层状矿体。矿化层位发育高岭石化，其上、下层位均发育水云母化。火山口中矿体厚度大，品位高，成矿物质可能部分来自深部。马林诺夫矿床：前己述及，马林诺夫矿床的容矿古河道构造奠基于断裂构造之上。研究表明，矿床中富集两类元素 一类由下渗水作用形成，如 U、Ph、V等，另一类为沿断裂上升水形成，如Ni、Co、Cr、Cu、U、Se等。此外，矿区广泛发育绿泥石化，其中次生绿泥石也由上升水作用形成。三、形成还原的地球化学障断裂构进不仅能将深部不同性质的流体导人含矿层，形成流体障，沿断裂上升的热液还可产生还原成岩作用，提高岩石的还原性和还原容量；此外，一些还原性气体沿断裂上升，当遇到含铀含氧水
44、，可在断裂附近或上部形成成矿化。例如蒙古塞音山达矿区的那而斯矿床，其英金矿段的矿体就与断裂构造成的还原地球化学障密切有关。含矿层位杂色地台型建造；即上白垩统地赛音山达组和巴音沙拉英组。矿化位于下白垩统与上白垩统接触的上白垩统之中。含矿岩石位杂色陆源碎屑岩，含矿层上下为粘土质隔水层，矿化主要产于灰色含 硫化物的砂体（次生还原的灰色岩系）与黄绿色砂岩（漂白砂岩）接触界面附近。含矿层中还有许多蚀变岩石硅质胶结岩，胶结了碎屑岩孔隙，使矿体呈不规则状。从构造上看，矿体均位于向斜近结核部部位，此处恰恰是断裂最发育之处。矿化的形成可能与地表来的含铀含氧水沿断裂上升的还原物质相遇而聚集沉淀有关。另一实例是蒙古
45、乔伊尔矿区的乌利宗京矿床，该矿床虽为典型的地表氧化带褐煤型矿床，但矿化产出有三个部位：近断裂带、近地表烟状褐煤、褐煤与粉砂岩或砂岩接触部位。近断裂带矿化可能与断裂形成的还原作用有关。四、形成区域或局部排泄区地浸砂岩铀矿床产于渗入型自流盆地中，断裂构造常构成这类盆地的排泄源，有时它们也发育于径流区中，形成局部排泄带。五、构造保护条件或破坏矿化的连续性古河道型矿床形成后，可产生裂谷式断陷，并沿断陷发育磨拉石建造或玄武岩覆盖，构成有利的保矿条件。后生断裂也可以破坏先成矿体，造成矿化不连续。第四章 古河道型砂岩铀矿床地质预测工作方法和预测标志第一节 古河道型砂岩铀矿的地质预测工作方法前苏联解体以后，原
46、有的大型层间氧化带型砂岩铀矿床己划归中亚诸国，而在俄罗斯则不复存在。为了满足核燃料的不断需求，俄罗斯也面临寻找新的核燃料基地的任务。经分析研究在原苏联三大类型水成铀矿床的基础上，最终确定在现俄罗斯境内发育在地台上的穹状隆起之上的古河道型砂岩铀矿成为找矿的主要目标。本次考察培训以古河道型铀矿为主要内容。俄罗斯古河道型砂岩铀矿床的预测工作主要分为三个阶段，即：地质预测阶段（相当于1100万或更小比例尺预测和120万中比例尺预测）、找矿评价阶段（相当于15万11万大比例尺预测）。找矿评价阶段之后，进入矿床勘探阶段。需要强调的是每个阶段都有要研究解决的任务和相应的研究课题，但要注意各阶段彼此之间的联系
47、，这种联系应该是一个不断深化与完善的过程。对中国目前的找矿工作来讲前两个阶段尤为重要（仅介绍前两个阶段的主要工作）。一、地质预测工作阶段该阶段的主要任务是划分出可能发育含有古河道的区域，主要进行如下工作：1资料搜集阶段该阶段应成立有多名地质、物探、水文等专业人员组成的预测工作组，根据预测区的成矿特点和预测需要，全面搜集石油、煤炭、水文、地质等所有部门以往的地质资料，尤其是全部钻孔资料和区域物探资料，主要包括重力、地震和电磁法测量资料等。2研究和编图阶段在搜集资料的基础上进行古构造、建造、古气候和古水文等地质研究，目的是查明成矿作用的区域地质条件，划分冲湖积古平原和可能的成矿地段。尤其要强调的是，在陆相冲洪积平原沉积物中己发现的铀矿床、矿点和异常都是最直接的找矿线索。期间要编制一系列必要的基础图件和辅助性图件，进而在此基础上论证出古河道发育的主要标志、划分出古河道可能发育的类别和地段。所要编制的主要图件有（这些图件在随后的工作中需要不断补充修改）：（1） 实际材料图 要将所搜集的各部门资料反映在该图上，以便对该区以往工作程度
