1. 伊犁河的自然资源
水资源
新疆境内的伊犁河流域形似向西开口的三角形，有3条自西向东逐渐收缩的山脉，北为天山北支婆罗科努及伊连哈比尔尕山段，南为天山南支哈尔克及那拉提等山段，中为山势较低的克特绵、伊什格里克等山段。北部和中部山段之间为伊犁河谷与喀什河谷，南部和中部山段之间为特克斯河谷与巩乃斯河谷。因向西开口，全流域处于迎风面，降水丰富，谷地年降水量约300毫米，山地年降水量500～1000毫米。集水区内山地面积占68%，是径流丰富的重要原因。由于降水丰富，山地能自然形成植被，低山缓坡还能经营旱地农业，河谷平原的农田与林带则需要补充灌溉，但耗水不多。
伊犁河流出国境的年径流量约130亿立方米。因流域范围处于天山最高峰地区，故降水多，流量丰富，落差也大，水能蕴藏量700多万千瓦，占新疆水能蕴藏总量21%，如全部开发，每年可得电能620亿度。开发条件好的水力地址有30多处，可装机300万千瓦，占新疆开发条件好的水力资源30%。 其他资源
由于降水丰富，山地能自然形成植被，低山缓坡还能经营旱地农业，河谷平原的农田与林带则需要补充灌溉，但耗水不多。伊犁河流出国境的年径流量约130亿立方米，水能蕴藏量700多万千瓦，占新疆水能蕴藏总量的21%，如果全部开发，每年可得电能620亿千瓦小时。伊犁河流域植被覆盖率为新疆最高的地区，平均覆盖度达到90%。低山带为优质春秋草场，中山带为茂密云杉林，高山带为优质夏季草场。流域内矿产资源丰富，已发现的有远景的矿产有20多种，分布于60多处。煤矿分布于伊宁、察布查尔、尼勒克、特克斯、昭苏等地，其中，侏罗系煤层分布广，储量大，质量好。铁矿主要集中于新源和昭苏，储量2000多万吨，大部分为工业储量。此外，昭苏的锰、尼勒克的铜、铅、特克斯的铜、伴生的钛矿和伊宁的钒矿、铝土、火粘土、石英砂、砂金及白云母等矿产在流域内分布广泛。
2. 新疆蒙其古尔特大型铀矿床
张占峰王果蒋宏任满船文战久康勇李彦龙
（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）
[摘要]蒙其古尔铀矿床是“十一五”期间伊犁盆地南缘铀矿找矿勘查的重要成果，矿床的发现和勘查经历了预测评价、钻探查证、成矿规律深化和再认识、矿体控制和资源量扩大等阶段，是成矿理论完善和找矿勘查实践相互促进、共同深化的典型范例。一系列的勘查和科研工作仍在进行中，控制和预测资源量有望达到超大型规模。该矿床资源储量规模大，具备较好的地浸开采条件，“十二五”期间已经列为大型地浸铀矿山的重点建设项目。
[关键词]蒙其古尔；特大型铀矿床；铀矿勘查；地浸
蒙其古尔特大型铀矿床位于新疆察布查尔县境内，是继库捷尔太、扎吉斯坦和乌库尔其铀矿床后在伊犁盆地南缘落实的第四个可地浸砂岩型铀矿床。
1发现和勘查过程
蒙其古尔铀矿床最早发现于20世纪50年代中后期，60年代至90年代勘查停滞。2000年至2013年，核工业二一六大队在蒙其古尔地区开展了系统的铀矿找矿勘查，先后有大调查和地勘费项目在蒙其古尔地区发现工业铀矿化；随后以“攻深追控、多层同步、分段勘查”的总体工作思路开展了普查和详查工作，目前矿床已达到特大型规模。
1.1煤岩型铀矿勘查
20世纪50年代中后期至60年代中期，原二机部519大队在伊犁盆地南缘开展了1∶2000爱曼详测，首次发现了蒙其古尔地区煤岩型铀矿化，1963年完成矿床（510矿床）详勘工作，累计投入钻探工作量88079m，同时开展了伽马测井、地球物理测井、槽探、岩矿心放射性编录及抽水试验。大部分钻孔分布于矿区南部控盆F1断裂的两侧且只揭露到第八煤层底板，仅少数钻孔揭穿了西山窑组。在煤岩型铀矿勘查过程中，于1958年在西山窑组下段发现了砂岩型铀矿化信息，但未进一步工作。1964年，提交了最终储量报告，煤岩型铀资源量达到大型规模。
1.2砂岩型铀矿勘查
1.2.1成矿预测与钻探查证
20世纪80年代末期，伊犁盆地作为寻找北方中新生代盆地中大型可地浸砂岩型铀矿床的突破口，开展了大量的“产学研”相结合的铀矿勘查工作，对蒙其古尔地区砂岩型铀矿成矿地质条件和成矿远景做了分析和研究。原519大队已在蒙其古尔地区西山窑组下段砂体中发现的砂岩型铀矿化信息，对该地区的后期地浸砂岩型铀矿找矿工作起到了很重要的作用。
2000～2002年，以伊犁盆地中西段远景调查（国土资源大调查项目）为支撑，核工业二一六大队在蒙其古尔地区开展了砂岩型铀矿找矿勘查，其中ZK A5612、ZKA560和ZK202在蒙其古尔地区揭露到三工河组（J1s）及西山窑组下段（J2x1）工业铀矿化。与此同时，扎吉斯坦铀矿床第Ⅴ旋回16～7号线勘探项目在蒙其古尔地区布置了3个钻孔，其中ZK4101、ZK2701孔发现了西山窑组上段（J2x3）工业铀矿化，初步揭示了蒙其古尔特大型铀矿床多层位产出的特点[1,2]。
1.2.2矿床勘查和成矿理论深化
2003～2004年，核工业二一六大队承担中国核工业地质局下达的项目，在伊犁盆地南缘中西段开展铀矿预查工作，对蒙其古尔地区三工河组（J1s）和西山窑组（J2x）铀矿化进行了系统探索，初步推测出3条工业铀矿带，估算铀资源量达到小型规模。
2005～2007年，中国核工业地质局在蒙其古尔矿床P0～P55线部署普查工作。按照“探索、扩大和控制”的原则，以137°勘探线方向、400m×（400～200）m的基本间距部署工程。开设7条勘探线，投入钻探工作量30950m，施工钻孔51个，开展了地浸水文地质条件评价和矿体放射性平衡破坏规律研究，估算资源量接近大型铀矿床规模[3]。
2008～2012年，按照“控制和落实”的原则，分别在PO～P31线和P35～P55线两个地段开展详查，以137°勘探线方向、200m×（200～100）m的基本工程间距布置钻孔204个，累计投入钻探工作量133763m，进一步查明了矿床地浸条件和矿体放射性特征，累计控制资源量接近特大型铀矿床规模[4,5] 。
2011年以来，以核工业天山铀业公司为投资主体，在P0～P55线间分区块陆续开展了勘探，已累计投入钻探工作量59870m，施工钻孔126个。
P0～P55线详查结束后，控制矿体数增加到6个，资源量较普查增长一倍。成果的取得得益于对蒙其古尔矿床地质特征和成矿规律的深入研究，尤其是认识到层间地下水侧向氧化作用形成“双矿带”和“溢流”作用形成三工河组上段工业铀矿体的成矿规律，指导了矿床的快速扩大。同时，P0～P55线详查研究成果和认识应用到P0线以西普查和P55线以东探索工作中也取得较好的效果。
1.2.3深部勘查和外围扩大
2006～2007年，伊犁盆地巩留凹陷铀资源评价项目率先在蒙其古尔矿床P55线以东的郎卡地区开展钻探查证工作，在800m深度揭露到三工河组工业铀矿化，通过分析认为揭露的铀矿体极有可能是蒙其古尔矿床铀矿体向东的延续，紧紧抓住“深部富矿、多层成矿、变形构造”等关键因素，工业铀矿带长度由此扩大到2.8km[6]。以此为依据，2008年在郎卡地区实施了铼矿预查（新疆维吾尔自治区资源补偿费地质勘查项目），投入钻探工作量2141m，新增了部分铀资源量[7]。
2009～2012年，以勘查项目为支撑，核工业二一六大队在蒙其古尔矿床P0～P55线外围陆续投入钻探工作量5300余米，资源量进一步得到落实和扩大。
2013年，在蒙其古尔矿床P0线以西开展铀矿普查，以137°勘探线方向、400m×200m的基本工程间距部署13条勘探线，投入钻探工作量15280m，施工钻孔37个，估算资源量（333+3341）达小型铀矿床规模，证实PO线以西铀矿体与P0～P55线铀矿体是连续产出的。与此同时，以伊犁盆地苏东布拉克地区铀矿预查项目为支撑，以郎卡地区找矿成果为依据，继续向东探索铀成矿条件和潜力，陆续施工了L2004、L2014和L4014，发现西山窑组下段工业铀矿化，矿带规模再次由郎卡地区东扩2km。
2矿床基本特征
2.1地层
中新生代盖层不整合覆盖于石炭系或二叠系中酸性火山岩、火山碎屑岩之上，缺失三叠系和上侏罗统。自下而上依次由中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）陆相含煤碎屑岩沉积、中侏罗统头屯河组（J2t）河流相沉积、白垩系（K）和古近系（E）红色碎屑岩建造和第四系（Q）冲洪积物组成，铀矿化赋存于潮湿气候条件下形成的中下侏罗统水西沟群含煤碎屑沉积建造中，其中主含矿层位为三工河组和西山窑组，具有泥—砂—泥（煤）互层沉积特征。以沉积韵律特征为依据，将水西沟群自下而上划分为第Ⅰ—Ⅶ沉积旋回（图1）。
三工河组（J1s）：对应于水西沟群V1亚旋回—
西山窑组（J2x）：对应于水西沟群
2.2构造
蒙其古尔矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带东段构造相对活动区内，属于次级构造单元扎吉斯坦向斜东南翼的组成部分，该向斜整体上呈东、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）。
鉴于地层、构造和水文地质特征的差异，以F3断裂为界，将扎吉斯坦向斜划分为东西两个构造单元。西构造单元产出扎吉斯坦矿床，东构造单元产出蒙其古尔矿床。其中东构造单元盆缘中生代地层与古生代地层多呈断层接触，含矿建造埋深大于西构造单元。矿床总体上夹持于F3断裂和控盆F1断裂之间，矿区范围内，中生代地层呈向北东倾的单斜产出，产状相对平缓，倾角3°～9°，平均为6°。受盆缘逆冲作用，矿区东南边缘中生代地层翘起，直立甚至倒转，局部古生代地层逆冲于中生代地层之上。
图1 蒙其古尔地区地层综合柱状图
图2 蒙其古尔地区地质简图
1—古近系；2—白垩系；3—侏罗系；4—石炭系－二叠系；5—煤岩；6—烧结岩；7—泥岩；8—砂岩；9—地质界线；10—断裂及编号；11—推测断层；12—水系；13—补给区地表水流向；14—径流区地下水流向
2.3水文地质特征
（1）地下水补径排体系
中下侏罗统水西沟群碎屑岩类孔隙裂隙水构成矿床的主要成矿地下水。由南部蚀源区补水、矿区径流、盆内排泄构成完整的地下水补径排体系，具体的排泄区或局部排泄源位置尚未能完全查清。
矿床地下水主要来源于西南部扎吉斯坦河上游的入渗水，补给区侏罗系露头面积752000m2，补给海拔1320～1450m。河水流量在补给区平均损失68976m3/d，属于开启型水动力窗口。F1断裂在P0～P47线间构造破碎形成水动力窗，水西沟群出露地表面积360000m2，补给海拔1322～1552m，蒙其古尔沟等河水入渗量约289m3/d。
矿区内地下水径流范围位于F1和F3两条阻水断裂之间，主要流向为47°，侏罗纪地层呈3°～9°向北东方向缓倾，水力坡度为0.02～0.20，地下水流速为0.01～0.11m/d，导水系数0.47～42.78m2/d，水位埋深一般在－50.28～110.26m之间。
（2）水文地球化学特征
从盆地南缘补给区到盆地内部，入渗补给水中的H CO3参与络合离子
图3 蒙其古尔铀矿床P0～P55线地下水水化学
1—断层；2—河流；3—泉及编号；4—水文孔及编号；5—水井及编号；6—地下水流向；7—水化学类型；8—水化学类型分界线
表1 蒙其古尔铀矿床P0～P55线水文地球化学分带参数
（3）地浸开采水文地质条件
矿床补径排体系完整，含矿含水层厚度适中，各含矿含水层顶、底板隔水层厚3.57～18.22m，总体较为稳定。三工河组含水层J1s1 和J1s2 之间的隔水层在27～55线南段存在普遍缺失现象，缺失面积较大；主含矿含水层三工河组和西山窑组下段渗透系数分别为0.32～1.28m/d和0.21～0.68m/d，渗透性能较好；矿床内地下水水位埋深浅，为5.89～110.26m，承压水头高度为195.14～548.10m；矿体赋存地段地下水矿化度低，总体呈中性，氧化还原电位均大于0。矿床水文地质条件总体适于地浸开采[4～5]。
2.4层间氧化带及铀矿体
蒙其古尔地区共发育4层规模较大的层间氧化带和砂岩型工业铀矿体，分别赋存于三工河组下段、三工河组上段、西山窑组下段和西山窑组上段砂体中。在复杂的地下水“双通道的补水”和“层间溢流”补径排体系作用下，矿床范围内各含矿含水层不仅发育一个层间氧化带和铀矿体，而且在平面上，各层间氧化带前锋线呈蛇曲状或港湾状展布，互有交叉和叠置，有的分为南、北两段，有的分为东、西两段。受层间氧化带发育形态控制，矿体形态各异，各层位矿体平面上互相叠置，空间关系较复杂。三工河组下段、三工河组上段和西山窑组下段均发育南、北两个矿带，西山窑组上段矿带分为东、西两个矿带（图4）。
图4 蒙其古尔地区砂岩型铀矿综合成果
1—第四系；2—二叠系乌郎组；3—烧结岩；4—煤层及编号；5—不整合界面；6—整合或侵入接触界线；7—河流；8—逆断层、性质不明断层、推测断层及平移断层；9—三工河组下段层间氧化带前锋线及铀矿带；10—三工河组上段层间氧化带前锋线及铀矿带；11—西山窑组下段层间氧化带前锋线及铀矿带；12—西山窑组上段层间氧化带前锋线及铀矿带；13—已预查、普查、详查、勘探区
工业铀矿体平面上产出在层间氧化带前锋线前后50～800m范围内，一般在300m范围以内。三工河组下段铀矿体形态为卷形产出特征，工业铀矿体主要由卷头部分构成，多呈长头短翼形态产出，翼部矿体不太发育；三工河组上段北矿带在含矿流体溢流作用下形成了品位高、厚度大的富大矿体，同时，矿体形态复杂，剖面上总体呈环形的卷状产出；西山窑组下段工业矿体有少量短头长翼的卷状形态，大部分地段缺失卷头，翼部矿体的增多导致矿体面积增大；西山窑组上段发育大规模铀矿化而工业铀矿体少，矿体多为板状和透镜状，分布较零乱。
层间氧化带和铀矿带总体长度大于10km，勘查程度不一，其中P0～P55线已完成详查工作，其他地段工作程度未及普查。PO～P55线范围内，工业矿体长700～2800m，宽25～680m；矿体走向总体为北东向，倾角4°～8°，平均为6°；矿体埋深288.45～666.55m，西浅东深。表现为中部平缓，西部和东部产状略陡的产出特征（表2）。
表2 蒙其古尔铀矿床P0～P55线矿体产出特征统计
垂直于层间地下水径流方向的剖面上，层间氧化带和铀矿体在F1、F2和F3断裂夹持区内呈叠瓦状排列，矿体垂向上产出位置距离层间氧化－还原界面在10m以内，大多数情况下不大于3m。层间含氧含铀水的侧向氧化－还原作用形成三工河组、西山窑组相反方向发育的两个卷形矿体或环形卷状矿体（图5）。
工业矿体平均厚4.2m，平均品位0.0833%，平均平米铀量为7.04kg/m2，最大平米铀量可达82.59kg/m2。三工河组工业铀矿体平均品位大于0.1%，平均厚度大于4m，富大矿体的空间分布与层间氧化带前锋线趋于吻合，前锋线附近矿体品位高（＞0.2%）、厚度大（＞6m），向氧化带一侧逐渐降低，向原生岩石带一侧快速减小；西山窑组工业卷状铀矿体较少，部分矿体与层间氧化带前锋线的依存关系不很明显，富大矿体呈团块状分布，矿体品位、厚度由中心向四周逐渐降低（表3）。
表3 蒙其古尔铀矿床P0～P55线工业铀矿体厚度、品位、平米铀量统计
2.5矿石物质成分及铀存在形式
利用显微镜、扫描电镜、电子探针、化学分析等方法开展了矿石物质成分及铀存在形式研究。
矿石自然类型为疏松砂岩型铀矿，是在低温条件下形成的，矿石在其矿物组成上与围岩无明显差别，均为硅酸盐矿物集合体。矿石中矿物以石英、岩屑和长石为主；含少量云母、黄铁矿及重矿物（磁铁矿、钛铁矿）。黏土矿物主要有高岭石、伊利石、伊蒙混层、蒙脱石及绿泥石。
取自不同矿化层位的27个铀矿石样品中，有17个样品中铀以铀矿物、分散吸附和类质同象混入物形式3种形态产出；有10个样品中铀呈分散吸附和少量类质同象形式存在。
图5 蒙其古尔—扎吉斯坦矿床纵剖面
1—基底岩石；2—泥岩；3—煤层；4—氧化带前锋线；5—矿体；6—断裂及编号
质同象混入物形式3种形态产出；有10个样品中铀呈分散吸附和少量类质同象形式存在。
铀矿物主要产出于品位较高的矿石中，在大部分的贫矿石中也可发现铀矿物，但含量要小得多。绝大部分样品中的铀矿物主要为显微状沥青铀矿（含少量再生铀黑？），其次为水硅铀矿和钛铀矿。铀含量达2%的灰黑色含层状炭屑粗砂岩样品中，沥青铀矿呈葡萄状分布于蜂窝状炭屑胞腔内（图6～图9）[4～5]。
图6 高品位矿石样品中富含炭块、炭屑和丝炭岩心
图7 同一样品具蜂窝状胞腔结构，炭屑微区外貌光片，单偏光
图8 炭屑胞腔充填大量球粒状沥青铀矿，扫描电镜明场像
图9 单个胞腔中大量葡萄状沥青铀矿，扫描电镜明场像
2.6矿体放射性平衡特征
P0～P55线间共施工物探参数孔14个，深入研究了矿体镭氡放射性平衡特征，计算修正值系数介于0.72～0.89之间，表明矿体总体偏铀。
共采集铀镭放射性平衡系数样品1758件，统计结果表明，矿层铀镭平衡系数无显着差异，介于0.90～1.10之间，表明各矿层铀镭处于平衡状态[4～5]。
2.7成矿年龄
取自不同赋矿层位、矿体不同部位（以卷头和接近卷头部位为主）的16个高品位矿石样品的沥青铀矿表观铀成矿年龄分布于0.25～153Ma之间，206Pb/238U表观年龄集中分布于4.1～11.5Ma之间，为蒙其古尔铀矿床的主成矿期。选择5个样品进行了铀系不平衡年龄测试，其中有3个样品的铀系不平衡年龄介于0.32～0.40Ma之间，对应的放射性活度比均明显处于放射性不平衡状态，表明沥青铀矿生成的时间较短，矿石年龄较小的样品占有一定的比例，矿床仍处于不断富集和成长阶段。
加拿大Manitoba大学Fayek教授测试了蒙其古尔铀矿床3个矿石样品中铀矿物的铅化学年龄，并由此推算了铀矿物年龄，结果基本相同[4～5]。
2.8共、伴生矿产
Se、Mo、Re元素的富集与层间氧化作用有关，与铀矿体在空间上拟合性较好。以组合取样方式对铀矿石及其围岩开展了伴生元素Se、Mo、Re、V、Ga、Ge含量测试。分析结果表明：Mo、V、Ga、Ge仅个别样品含量达到综合利用指标；Se含量变化较大，难以圈连矿体；Re元素达到综合利用指标，且具有一定的成矿规模，可在地浸开采铀的过程中综合开发利用。
矿床范围内煤炭资源丰富，估算资源量较为可观。
3主要成果和创新点
3.1主要成果
1）蒙其古尔特大型铀矿床取得重大突破是中核集团建设“铀矿大基地”指导思想在伊犁盆地得以落实的体现。从2000年中国地质调查局大调查项目在蒙其古尔地区取得找矿突破开始，中央财政地勘费和中核集团相继投入超过20×104 m钻探工作量，随着蒙其古尔矿床的持续勘查，控制资源量不断增加，矿床资源/储量（333及以上类型）已达到特大型规模。
2）分地段、分区块总体查明了蒙其古尔地区水文地质构造特征及地下水补径排机制，基本查明了矿床P0～P55线各含矿含水层的分布、结构、规模及埋深特征；通过水文地质孔抽水试验，查明了各含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水pH 值、Eh值、矿化度等水文地质参数及水文地球化学参数。
3）重点在P0～P55线范围开展了详细的矿体放射性平衡破坏规律研究，确定了铀镭平衡系数和镭氡平衡系数，为资源量估算过程中γ测井解释结果的修正提供了可靠的依据。
4）从矿体空间构形和变异性、矿石质量、水工环条件等方面，开展了大量地浸条件分析评价工作。认为矿体产状平缓，具有厚度大、平米铀量高的特性，为优良资源；矿石及围岩的物质成分适合地浸，矿石中的铀容易浸出；隔水层分布基本稳定，含矿含水层的承压性和渗透性高、水位埋深浅、涌水量较大，矿化度低，地浸条件好。
3.2主要创新点
（1）探采一体化勘查开发工作方法的创新
在伊犁盆地系统使用分阶段、分区块开展矿床勘查和外围探索相结合的探矿模式，地矿深度联合，开发及时跟进，探采一体化取得了良好的效果。
2007年蒙其古尔矿床P0～P55线普查结束时，已开始着手安排P0～P55线外围勘查和矿山地浸试验事宜。目前已完成P0～P31线和P35～P55线详查，正在开展P0线以西普查和P55线以东评价及预查工作。
地浸开采试验始于2009年并于当年取得较好的试验结果，2013年完成了矿山“一期”工程建设。随着P0～P55线详查、P0线以西普查和P55线以东评价及预查工作不断取得新成果，矿山“二期”和“三期”工程建设已列入日程安排。
（2）勘查技术手段的创新
在蒙其古尔铀矿床勘查过程中运用车载式井中电磁流量仪和车载式井中水位仪技术，降低了水文地质孔施工成本，简化了抽水试验工作程序，排除了人为干扰因素，取得了更为精确的批量水文地质参数，真实反演了地下水流场，建立了“双通道”和“溢流”成矿作用的地下水补径排机制，为蒙其古尔铀矿床成因研究和成矿模式建立提供了水文地质依据。
（3）成矿理论的深化创新
蒙其古尔铀矿床的发现不仅是铀矿找矿勘查成果的重大突破，其成矿模式也丰富了砂岩型铀矿成矿理论，为进一步在中新生代盆地构造活动区找矿提供了一个“动中找静”的典型实例。
该矿床无论从成矿条件、矿体特征还是成矿模式上，均有别于伊犁盆地南缘其他矿床：蒙其古尔地区褶皱、断裂发育的构造产出特征成因于新构造运动以来多期次构造活动，较为强烈的构造运动为层间氧化作用提供势能的同时，控矿断裂产出部位及性质决定了地下水补径排、层间氧化带和铀矿化发育方式和空间位置。地下水的双补水通道和径流模式决定了铀的迁移路径和有利的沉淀富集部位，构成了以“双矿带”和“溢流”成矿为特征的“蒙其古尔式”成矿模式（图10）。
（4）地浸开采工艺的创新
蒙其古尔铀矿床P0～P31线详查时已注意到富大铀矿体形成于高反差的地球化学障附近，一系列的地球化学元素发生化学反应的同时形成了局部高钙含量的矿石。针对这一矿床地质特征，地浸试验最终采用CO2+O2浸出工艺，浸出效果较好。
蒙其古尔矿床和层位矿体空间上呈叠瓦状排列，目前正在开展单孔多层注浸开采工艺试验，该方法能够大幅度降低地浸开采过程中钻探施工的成本。
4开发利用状况
510地浸试验队于2009年6月成立，当年开始在蒙其古尔铀矿床P0线开展地浸条件试验。2010年4月，在条件试验取得良好浸出效果的基础上，进一步开展蒙其古尔矿床扩大试验项目研究工作。现场地浸试验采用CO2+O2浸出工艺。试验取得了采冶关键技术的突破，获得了成熟可靠的开采工艺。
按照新疆铀矿冶大基地建设规划，蒙其古尔地浸采铀工程计划按3期进行建设，其中，“一期”工程于2011年启动，2014年试生产，2015年达产；“二期”工程于2014年启动，2016年试生产，2017年达产；“三期”工程于2017年启动，2019年试生产。
图10 “蒙其古尔式”层间氧化带砂岩型铀矿成矿模式
1—火山岩；2—层间砂体；3—泥质隔水层；4—整合及不整合地质界线；5—层间氧化带及铀矿体；6—地下水流向
5结束语
蒙其古尔地区砂岩型铀矿找矿勘查实践过程充分体现了铀矿找矿工作的反复性和长期性。勘查成果的重大突破得益于对成矿规律认识的提高，尤其是详查阶段成矿模式的建立对资源量持续扩大至关重要。加强生产过程中的科研工作，完善成矿理论并指导勘查是成果扩大的有力保障。
蒙其古尔矿床勘查过程中引入了浅层地震、音频大地电磁测深物探方法，解决了控矿构造、地下水动力场研究中的部分问题，为矿床成因分析提供了支撑。同时，蒙其古尔铀矿床地下水动力机制复杂，未能采用有效方法查明成矿流体补径排机制，尤其是三工河组上段“溢流”成矿模式缺乏数据的支持，只停留在理论推测阶段，需要在找矿技术和方法方面进一步加以创新。
蒙其古尔矿床夹持于F1和F3两大断裂之间，只是蒙其古尔构造单元内铀矿带的一部分，该铀矿带西起乌库尔其，东至郎卡，矿带长度超过10km，现已探明的乌库尔其—扎吉斯坦—蒙其古尔3个地段，本质上是同属一个特大型铀矿床[1] 。构造单元内相同的构造、沉积特征和相似的水动力体系预示着该构造单元内蕴藏着很大的成矿潜力，有待进一步勘查和研究。
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]张占峰，男，1970年出生，研究员级高级工程师。1991年毕业于华东地质学院地质系铀矿勘查专业，2010年毕业于成都理工大学核自院核技术与应用专业，获硕士学位。2012年以来任核工业二一六大队副总工程师、地质科技处处长。长期从事铀矿地质勘查及科研工作，2007年获国家科技进步一等奖，2009年获“全国十大找矿成果奖”、国防科技进步奖、中核集团公司找矿成果奖等。
3. 新疆乌库尔其铀矿床
王果张占峰王保群李细根王国荣李彦龙
（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）
[摘要]乌库尔其铀矿床是在原519大队概略评价基础上经过各阶段勘查工作提交的一个中型砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘在中下侏罗统西山窑组上段（第Ⅶ旋回）首个发现和探明的铀矿床。矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带乌库尔其微隆构造单元，属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。总体上，该矿床矿体分散且连续性差，品位偏低，现正进行现场地浸开采试验。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。
[关键词]伊犁盆地南缘；地浸砂岩型铀矿床；西山窑组上段；层间氧化带
乌库尔其矿床位于伊犁盆地南缘中西段，往东南距扎吉斯坦矿床4km，西距库捷尔太矿床14km，是继库捷尔太、扎吉斯坦矿床后在伊犁盆地南缘发现的第三个可地浸砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘铀矿田（以下统一简称为“伊南铀矿田”）首次在水西沟群西山窑组上段（第Ⅶ旋回）发现具有一定规模的工业铀矿[1,2]。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖，距县城直线距离约10km，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3个阶段：一是以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段，二是以地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段，三是以地浸试验为主的矿山补充勘查阶段。
1.1以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段
乌库尔其矿床铀矿地质工作始于20世纪50年代。1959～1960年，原二机部519大队在本区以大间距（4～2）km×（2～1）km）进行了概略评价，主要找矿类型为煤岩型铀矿，施工28个钻孔，钻探工作量7950.3m。部分钻孔揭露到中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）层间氧化带，为以后的砂岩铀成矿预测提供了基础资料。
1.2以地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段
1991～1994年，核工业二一六大队在盆地南缘中西段开展了放射性水化学区调、砂岩型铀矿地面综合区调、前人资料的系统整理及成矿远景预测评价。同期，核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究。圈定乌库尔其地区为具有良好层间氧化带砂岩型铀成矿潜力的Ⅰ类远景区[3]。
1993～1995年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体合作在乌库尔其区开展了砂岩型铀矿预查，勘查网度采用（2～4）km×（800～200）m，局部孔距达到100～50m，投入钻探17366.6m，施工钻孔46个，其中4个钻孔分别在第Ⅴ和Ⅶ旋回揭露到工业铀矿化，初步确定乌库尔其地段为砂岩型铀成矿远景区。该阶段地质技术工作基本由哈方工作组完成，包括钻探施工、地质编录、测井、技术总结等，中方仅安排少数技术人员学习配合。因此该阶段各类资料的分析整理不够深入系统。
1996～1998年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体开展技术合作，中方技术人员全程参与了各项地质工作。主要针对水西沟群西山窑组下段（Ⅴ2旋回）砂岩型铀矿进行了普查，钻探施工由哈方完成（1998年核工业二一二大队参与部分工程施工），投入钻探工作量34206.2m，在389～549线间施工剖面14条。以（800～400）m（线距）×（200～100）m（孔距）的工程间距，在第Ⅱ、Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅶ1、Ⅶ2、Ⅷ等层位均揭露到层间氧化带，在429～485线控制一条工业铀矿带，并首次在第Ⅶ旋回发现了工业铀矿体。累计资源量规模为小型矿床。期间该队与南京大学合作开展了矿石物质组分及层间流体作用科研项目研究[4,5]。
2000～2003年，核工业二一六大队以水西沟群西山窑组上段（Ⅶ旋回）为主要目的层，对本区开展了全面普查，钻探工程重点集中于397～485线之间，投入钻探工作量49051m。该阶段对含矿岩系水西沟群进行了层位系统划分，对第Ⅴ、Ⅶ旋回沉积相进行了深入分析，提出了乌库尔其微凸构造控矿的观点。2002年提交了357～373线（首采段）勘查报告，2003年分别提交了乌库尔其铀矿床第Ⅴ旋回和第Ⅶ旋回普查地质报告。累计提交铀资源量规模达到中型[6]。
2004～2005年，核工业二一六大队对本区开展了勘探工作，勘探范围为333～469线之间，东西长约7.5km，投入钻探工作量24596.87m，根据矿体复杂性和地质可靠程度确定为Ⅲ类勘查类型，基本工程间距为200m×（100～50）m，局部孔距达25m。在Ⅴ旋回和Ⅶ旋回提交铀资源量规模为中型，概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t、煤炭资源量38956×104 t。需要说明的是，受勘探周期和工作量的限制，以及该矿床铀矿体规模小、分散等特点，勘探阶段圈定资源量类型仅为332+333[7]，实际上相当于达到详查程度。
1.3矿山地浸试验过程中的补充勘查阶段
勘探工作结束以后，为满足建设矿山的需要，矿山企业在不同地段组织开展了两次补充勘探工作。
2007年，在413～429线间开展补充勘探工作，投入钻探工作量9497m，圈定了331+332铀资源量，除提高资源量级别和控制程度外，资源量的减少达41%。减少较大的原因有三：一是勘探阶段铀镭平衡系数为0.85、进行了修正，而补勘阶段随着样品数量的增加和取样代表性增强，铀镭平衡系数为1.04、不予修正，仅此资源量减少达13%；二是随着矿体控制程度提高（100m×（100～50）m），矿体外推距离减小，矿块面积减小，但相应资源量级别提高，此为资源量变化的正常现象；三是很多加密控制钻孔导致矿体断开，说明铀矿体本身规模较小，连续性差。
2012年，在341～469线的BK1和BK4区（不含413～429线）开展了补充勘探工作，投入钻探工作量为16674m，工程见矿率仅为14%，采用100m×（100～50）m工程间距控制331类资源量。圈定了331+332铀资源量，较勘探资源量减少达55%。究其原因有以下几点：第一，勘探阶段对Ⅶ旋回铀镭平衡、镭氡平衡均进行了修正，Ⅴ旋回镭氡平衡进行了修正，本次补勘资源量估算未做任何参数修正，因此勘探阶段部分工业孔变为矿化孔未参与资源量估算，Ⅶ旋回矿体品位下降30%, Ⅴ旋回矿体品位下降12%，造成BK 1区资源量减少13.10%, BK4区资源量减少36.51%；第二，第Ⅶ旋回工业矿带窄，加密控制后原来连续的矿带被断开，甚至只剩单工程控制；第三，补勘提交资源量类别有了较大的提高，矿体外推距离减小，使矿块面积有较大幅度减小，相应地资源量也有所减少（图1，图2）。但值得说明的是，通过补勘工作，铀矿带在平面的展布与勘探阶段推测的基本一致，说明勘探阶段推断的铀矿带展布合理，估算资源量也是可靠的。
图1 乌库尔其铀矿床BK1区Ⅴ2旋回矿体块段圈定对比
1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—层间氧化带前锋线；5—补勘阶段工业矿体；6—勘探阶段工业矿体
图2 乌库尔其铀矿床BK4区Ⅶ旋回铀矿体块段对比
1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—Ⅶ1层间氧化带前锋线；5—Ⅶ2层间氧化带前锋线；6一补勘阶段圈定工业矿块；7—勘探阶段圈定工业矿块
2012年以来，核工业二一六大队在乌库尔其矿床外围开展普查工作，在417线北部2km处揭露到Ⅴ1旋回工业铀矿体（灰色砂体，1.8kg/m2），在469线以东初步控制一条工业铀矿带。因此，矿床外围有望有新的发现。
2矿床基本特征
2.1地层
矿区中新生代地层直接覆盖在中—下石炭统中酸性火山岩、火山碎屑岩基底古风化壳之上，自下而上由中上三叠统小泉沟群（T2-3xq）浅湖相沉积、中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组（J2t）河流相沉积、新近系（N）和第四系（Q）冲洪积物组成（图3）。
铀矿化赋存于三工河组（J1s）和西山窑组（J2x），头屯河组（J2t）尚未发现铀矿化，八道湾组（J1b）和小泉沟群（T2-3xq）在矿区范围内少有钻孔揭露。据资料，小泉沟群在钻探揭露区域基本缺失。主要含矿层特征如下：
三工河组：对应于水西沟群V1亚旋回—
西山窑组：对应于水西沟群
Ⅶ旋回：可分为Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。岩性以灰色、灰白色中粗粒含砾砂岩、砂砾岩、中细粒砂岩与绿灰色、灰色粉砂岩、泥岩为主，形成较厚的砂泥互层结构。有两层主砂体，均赋存工业铀矿化。
2.2构造
乌库尔其铀矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带东侧，总体构造形态为一次级微隆起区，称乌库尔其微凸起。矿床东西长8km，南北宽5km，面积约40km2。凸起的轴部位于397线至445线间，宽约1.8km，轴部的走向及倾向略呈北北西向，倾角4°～6°，凸起的翼部分别向东西两侧倾斜，倾角3°～7°（图4）。晚渐新世至早中新世（24Ma），在不对称挤压作用下形成了本区微隆构造格局，造成沉积盖层发生掀斜，主含矿砂体开启并接受大气降水补给，在含铀含氧水的持续补给和氧化改造下形成层间氧化带及其控制的砂岩铀矿。
图3 乌库尔其矿床地层综合柱状图
图4 乌库尔其矿床东西向剖面略图
1—砂体；2—煤层；3—铀矿化部位；4—地层代号；5—煤层编号；6—钻孔；7—钻孔编号
2.3水文地质特征
2.3.1地下水补－径－排条件
盆地南缘察布查尔山蚀源区为含矿含水层地下水的补给区，补给形式主要有地表水、第四系潜水，其次为大气降水和基岩裂隙水。含矿含水层开启处距盆缘3～5km，层间水补给窗距层间氧化带前锋线（铀矿带）一般为4～8km。遥感及地震资料显示，矿区北1km处存在一近东西向的隐伏断裂为本区局部排泄源（陈建昌等，1995），伊犁河南侧的北东向隐伏断裂为南缘区域排泄区。
地下水流向在280°～35°之间；水位埋深在－15.48～110m之间，地下水具有强承压性，水头高度192.60～333.53m；渗透系数在0.22～0.58m/d之间；地下水流速0.006～0.0018m/d。
2.3.2地下水水化学特征
矿区承压水水化学特征在平面上具有明显的水化学成分分带性（图5）。具体表现为从东南向西北可分为4个带，与地下水流向基本一致，各水带参数特征见表1。
表1 乌库尔其铀矿床地下水化学成分分带性特征一览表
图5 乌库尔其铀矿床地下水水化学
2.3.3水文地球化学特征
蚀源区地表水溶解氧含量为12.60mg/L, Fe2+/Fe3＋为0.50,pH 值为8.16；基岩裂隙水溶解氧含量大于7.00mg/L,Fe2+/Fe3＋介于0.31～2.0之间，Eh值一般大于400mV, pH 值在7.0～8.0之间，补给区的地表水、地下水均具有的较强氧化性能。矿床地下水中溶解氧含量为0.1～4.3mg/L,H2S含量为0.01～0.04mg/L,Eh值为－231～185mV。表明地下水从蚀源区向矿区径流过程中，水中溶解氧被逐渐消耗，原生还原砂体被氧化，铀不断氧化迁移和再迁移、再富集。
2.4层间氧化作用及铀矿体
2.4.1空间分布特征
乌库尔其铀矿床主要为砂岩型，偶见零星泥岩型、煤岩型。砂岩型工业铀矿体分别赋存于Ⅴ1亚旋回、Ⅴ2亚旋回、Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。Ⅶ旋回矿带主要分布于矿床中、西部，Ⅴ旋回矿带主要分布在矿床东部。
层间氧化带发育规模、形态及含矿性差别较大，共发育6条层间氧化带，其中以西山窑组层间氧化带规模最大，并控制主要的工业铀矿体。在平面上各层位层间氧化尖灭线呈近东西走向的蛇曲状或港湾状展布延伸，并相互交错叠置（图6）。
铀矿带与层间氧化带发育紧密相关。平面上，铀矿（化）体一般产出于层间氧化带前锋线附近100～200m范围内，局部翼部矿体延伸较远。工业铀矿带主要分布于357～381、411～433、449～469线层间氧化带前锋线弯曲转折部位，分布不连续，而铀矿化体则分布范围较广，基本连续（图6）。
图6 乌库尔其铀矿床层间氧化带前锋线及铀矿（化）带平面展布示意图
1—Ⅴ1旋回工业铀矿化；2—Ⅴ2旋回工业铀矿化；3—Ⅶ1旋回工业铀矿化；4—Ⅶ2旋回工业铀矿化；5—铀矿化带；6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线；7—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线；8—Ⅴ1旋回层间氧化带前锋线；9—Ⅴ2旋回层间氧化带前锋线；10— Ⅶ1旋回层间氧化带前锋线；11—Ⅶ2旋回层间氧化带前锋线
2.4.2层间氧化带分带特征
该矿床遵循层间氧化带砂岩型铀矿的一般特征，根据岩石的颜色、铁物相特征及其他地球化学指标，可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带3个岩石地球化学分带。氧化带可进一步划分为强氧化带、中氧化带和弱氧化带，对铀矿带划分出前缘带。铀矿化分布于层间氧化带前锋线及上下翼尖灭部位，不同层位、地段铀矿化发育特征差别大。
层间氧化带各亚带岩石有机质、全硫、铀及其伴生元素显示一定的变化规律：Fe2O3与FeO 含量变化十分明显，Fe2O3从氧化带到原生岩石带逐渐降低，FeO 则逐渐升高，呈相互消长关系，而二者的总量基本保持不变。Fe2O3/FeO 比值在氧化带为2，在过渡带比值为1.16。该比值越大，反映氧化作用越强烈，越有利于铀的迁移；比值越小，对铀沉淀越有利。
有机物和硫化物是岩石中主要的还原性物质，强氧化带两者含量均最低，随氧化程度减弱含量不断增高，不同之处在于有机炭的最高值在过渡带为原生岩石带的2倍、氧化带的5～8倍，而硫化物在原生岩石带最高（表2）。有机质的变化特征可能反映了过渡带存在较为活跃的细菌活动。铀矿化富集程度与有机碳、全硫含量呈一定正相关，尤以有机碳更为明显，品位越高的矿石一般含有机质越丰富，导致其岩石色调越深。
表2 层间氧化带不同分带铀与有机碳、硫、价态铁含量统计
2.4.3铀矿体及铀矿石
2.4.3.1 规模、形态
Ⅴ旋回矿带主要位于矿床东部389～469线间，由Ⅴ1和Ⅴ2亚旋回矿体组成。主矿体Ⅴ2亚旋回矿带断续长约2.0km，宽50～250m；矿体倾向总体为北北西向，倾角2.3°～8.7°；矿体埋深305～515m，由南往北、由西往东矿体埋深逐渐增大。
Ⅶ旋回矿带主要位于矿床的中、西部333线与469线之间，由Ⅶ1、Ⅶ：亚旋回矿体组成。工业矿体主要分布于357～381线、413～437线、469线地段，延伸总长约4.8km，倾向发育宽度一般50～150m。矿体总体倾向北西，局部北北西，倾角2°～8°。矿体埋深170～380m。矿体连续性差、规模小，单工程控制矿体多。
矿体在剖面上以卷状、复杂卷状为主，其次为板状、似层状、透镜状。卷状矿体以短头短尾形态为主，各层位卷状矿体规模和形态差异较大。卷头矿体厚5～10m，宽一般25～100m；翼部矿体厚1～4m，宽50～150m。西山窑组上段卷状矿体主要分布于357～381线地段和413～433线地段，尤其是Ⅶ2矿体多为厚大的短头短尾形态。西山窑组下段及三工河组卷状矿体分布于441～469线间（图7，图8）。
2.4.3.2矿体品位、厚度
Ⅴ旋回矿体单工程厚0.75～7.1m，平均厚3.79m，变化系数为42.6%；单工程品位0.0109%～0.2011%，平均品位为0.0372%，变化系数为92.8%；单工程平米铀量为1.02～11 .34kg/m2，平均平米铀量为2.52kg/m2，变化系数为88.6%。卷头矿体平米铀量一般大于4.0kg/m2，翼部矿体平米铀量一般为1.50～3.00kg/m2。
图7 369号勘探线Ⅶ1与Ⅶ2亚旋回矿体形态剖面示意图
1—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号
图8 445号勘探线Ⅴ1与Ⅴ2亚旋回矿体形态剖面示意图
l—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号
Ⅶ旋回矿体单工程厚0.8～13.7m，平均厚4.58m，变化系数为63.4%；单工程品位0.0123%～0.2047%，平均品位为0.0364%，变化系数为89.3%；单工程平米铀量为1.0～12.35kg/m2，平均平米铀量为3.12kg/m2，变化系数为86.4%。
2.4.3.3矿石物质成分及铀存在形式
矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石组分按成因可分为两类：一类是碎屑物、有机质碎屑、黏土矿物及成岩期自生矿物，占矿石中矿物总数的98%～99%；另一类是成矿期生成的自生矿物，含量甚微，如黄铁矿、白铁矿及铀矿物。
矿石中矿物以石英、长石和岩屑为主。其中，石英占矿石总量的29%～34%，长石占5%～22%，岩屑占28%～34%。重矿物占0.5%～0.8%，以钛的氧化物及化合物类最常见，Ⅶ旋回矿石中重矿物含量明显高于其他层位。黏土矿物总量占5%～15%，主由高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石构成，Ⅶ旋回以伊利石为主，约占55%;Ⅴ旋回以高岭石为主，约占60%～90%。
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。铀矿物主要为沥青铀矿（含少量再生铀黑），其次为铀石。分散吸附状态的铀大多为纳米级的UO2+x分子或质点，少数为超显微水沥青铀矿质点，为沥青铀矿的雏形[6,7]。
2.4.3.4伴生矿产
乌库尔其矿床伴生元素研究工作程度较低。勘探阶段在421～461线对西山窑组下段基本以400m×200m进行了控制取样，钻孔内一般采用系统的组合取样（平均样长0.49m）方法进行了研究；西山窑组上段伴生元素的研究仅限于349～381线地段，在该地段8条勘探线20个钻孔中进行了较系统的取样。总体上，硒和铼达到伴生矿产综合利用指标，但对其赋存状态等未作任何研究。同时对矿区范围内煤炭资源进行了估算[7]。
3主要成果和创新点
3.1主要成果
1）发现并探明了一处中型地浸砂岩型铀矿床。首次在伊犁盆地南缘提交Ⅶ旋回砂岩型铀矿资源量。概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t，提交煤炭资源量38956×104t。
2）基本查明了地层结构、含矿砂体、层间氧化带及砂岩型铀矿体规模、空间展布形态等地质构造特征。
3）查清了矿床含矿含水层的分布、结构、规模及埋深，通过水文地质孔抽水试验，获取了含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水的pH 值、Eh值、矿化度等地浸水文地质参数及水文地球化学参数，为地浸评价提供了依据。
3.2创新点
该矿床是伊南矿田根据层间氧化带砂岩型铀成矿模式发现和探明的典型实例，对“伊犁式”层间氧化带砂岩型铀成矿理论进行了进一步深化和定型。伊犁盆地南缘铀矿勘查和研究成果“填补了我国铀矿勘查空白，极大地丰富和发展了我国金属矿产成矿理论”（获得2007年国家科技进步一等奖的成果鉴定结论）[8～10]，乌库尔其矿床的找矿实践为铀矿理论的创新作出了贡献。
1）通过该层间氧化带砂岩型铀矿床勘查实践，并在此基础上系统总结分析伊南铀矿田其他铀矿床的勘查研究，基本建立了我国中新生代陆相盆地“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀成矿和找矿模式，提出了“三层两面”的控矿观点和“五带式”层间氧化带的岩石矿物地球化学分带规律；提出了多期次成矿和新构造运动对层间氧化带及铀矿化发育影响和控制的观点[8,11]。
2）盆缘构造斜坡带背景下岩相岩性和地下水补－径－排的耦合奠定了成矿基础，决定了矿床的定位。提出了含矿砂体为三角洲平原相环境下分流河道沉积，砂体的厚度、粒度、渗透性较适中，这些条件为后来发育层间氧化带提供了基础。含矿建造形成后盆缘产生掀斜接受地下水补给，盆内产生东西向张扭性断层构成地下水排泄源，形成完整的补－径－排层间水水动力机制，为侏罗系发育层间氧化带及铀成矿创造了完善的条件[8,12]。
3）砂体突变导致层间氧化作用改变，产生氧化－还原过渡带而发生铀沉淀，决定矿体的产出部位，提出了沉积微相控矿的观点。砂体突变指砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等，这种砂体突变是由微相环境变化引起，如三角洲水上分流河道由窄变宽、由直变弯、由水上向水下逐渐过渡等都会产生砂体变薄、沉积物变细、泥质夹层增多等现象，这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。砂体的这种突变，往往造成层间地下水的流速减缓甚至流向发生改变，水－岩作用时间变长，层间氧化作用滞缓，更有利于铀从地下水中析出沉淀，因此常常在砂体变异部位发育较富的铀矿体。
4）通过微观研究，发现层间氧化带前锋线附近微生物成矿作用的现象，在氧化－还原过渡带发生的物理、化学、生物作用是导致铀富集成矿的直接因素，铀矿物主要产出于植物胞腔边缘，并发现成岩期和成矿期的黄铁矿有共生关系（图9至图12）。
图9 乌库尔其矿床矿石中的铀石（双键四方柱状）交代古真菌
图10 乌库尔其矿床矿石中碳屑的树木腔胞结构及腔胞中的黄铁矿、铀矿物，光片
图11 库捷尔太矿床八道弯组矿石中铀石沿植物细胞腔内壁分布（白色环带）
图12 乌库尔其矿床矿石中成矿期黄铁矿（中部亮白色）包裹成岩期草莓状黄铁矿（星点状白色），光片
4开发利用状况
乌库尔其铀矿床发现于1993年，2003年提交首采段并开展了地浸试验，2005年完成勘探并转入地浸开采试验。自该矿床投入开发建设以来，在多年的野外现场试验和生产过程中，矿体变化较大，资源量减少较为明显，地浸效果总体不理想，加之矿山设计方案未能及时调整，从而影响了矿山建设的进程。乌库尔其矿床并未正式投产，目前仍处于试验阶段。
5结束语
乌库尔其矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带发现和勘查的第三个砂岩型铀矿床，并首次在Ⅶ旋回发现了一定规模的工业铀矿体。自1959首次揭露到有利的砂岩层位和层间氧化带到1993～1995年预查、1996～2003年普查、2004～2005年勘探、2007年413～429线补充勘探、2008～2010年矿山施工了17个生产开拓钻孔、2011～2012年全区补勘，整个勘查和后续开发工作历程对今后勘查开发工作提供了借鉴：
1）应充分认识沉积盆地中砂岩型铀矿产出的复杂性和不稳定性。
2）勘查开发工作应循序渐进，各阶段对主要矿体的控制应到位，合理确定勘查类型，不应因开发的急需而采取跨阶段勘查。同时，在发育多层工业矿体的情况下，应分别针对不同矿体采取不同的勘查类型进行控制，统一的勘查类型会导致某些矿体的控制程度偏低。
3）加大勘查阶段经济技术评价工作，正确确定地浸工艺。在矿山自身经补充勘查发现矿体及资源量大幅度变化后，应及时、主动调整矿山建设方案。
4）最新资料显示，矿床北部2km处已经发现三工河组下段（第Ⅴ1旋回）层间氧化带及其控制的工业铀矿体，矿床东部阔斯加尔地区已经获取一定预测资源量，是今后勘查的方向，可能将为矿床开发提供后备资源。
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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]王果，男，1969年出生，研究员级高级工程师。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，2000年毕业于南京大学地球科学系矿物学岩石学矿床学专业，获硕士学位。2009年以来任核工业二一六大队总工程师。一直从事铀矿地质勘查及科研工作，获国家科技进步一等奖1项、国防科技进步二等奖2项、国土资源科学技术一等奖1项，2013年入选国家百千万人才工程。
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新汶矿业集团伊犁能源公司伊犁一号煤矿位于新疆伊犁哈萨克自治州察布查尔锡伯自治县琼博乐乡，矿井年生产能力1000万吨，总投资达25.86亿元，2009年8月21日，国家发改委以发改能源［2009］2183号文件下发《国家发改委关于新汶矿业集团（伊犁）能源开发有限责任公司伊犁一号矿井项目核准的批复》，是国家核准的新疆第一座千万吨现代化大型矿井。
伊犁一矿面积118.5平方公里，储量48亿吨，煤炭资源赋存条件优越。煤层厚度大，储量丰富，埋藏较浅，属中厚度和特厚度煤层，开采条件优越。
伊犁一矿是伊犁煤化工基地配套建设的第一座现代化矿井，位于该县县城以南30公里处。
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察布查尔县，昭苏，主焦煤、肥煤、1/3焦煤少
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伊犁石灰石资源丰富，巩留县、清水河、昭苏、察布查尔、伊宁、特克斯、尼勒克等县都有大量的资源，你可以和当地的部分了解咨询。
7. 新疆洪海沟铀矿床
罗星刚1师志龙2康勇1邱余波1王新华1李家金1
（1．核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐 830011;2．中核集团地矿事业部，北京100013）
[摘要]洪海沟铀矿床是继库捷尔太、扎吉斯坦、乌库尔其和蒙其古尔铀矿床后核工业二一六大队在伊犁盆地南缘发现的第五个砂岩型铀矿床，是“十二五”期间在伊犁盆地南缘的重要找矿勘查成果。中侏罗统西山窑组上段为主要赋矿层，中侏罗统头屯河组找矿工作取得较大进展，第十二煤层铀资源量达大型。为伊犁盆地南缘下一步找矿工作提供了新的线索。
[关键词]洪海沟铀矿床；中侏罗统；铀矿化特征
洪海沟铀矿床位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州察布查尔锡伯自治县，距伊宁市60km，区内各乡镇之间均有简易公路相通，各村庄及各牧业点之间均有便道可通行汽车，交通较方便。
1发现和勘查过程
1.1探索查证工作
1991～1995年，核工业二一六大队在洪海沟—乌库尔其地段进行了为期5年的普查工作，在洪海沟地区侏罗系发现有较好的层间氧化带线索，为洪海沟铀矿床后期的勘探工作奠定了基础。但考虑到项目总体安排及钻孔施工深度的问题，未能对洪海沟地区进行进一步控制[1]。
1.2铀矿预查工作
2005～2007年，首先通过整理前人的资料，对其进行重新认识，对已有的钻孔资料进行深入分析研究，调整以Ⅰ—Ⅱ旋回为重点的工作部署为Ⅰ—Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ旋回并重，并对中上三叠统小泉沟群进行适当探索。后期工作重点调整为工作程度低、成矿前景好的Ⅶ旋回，对其他旋回进行补充工作。通过钻探查证，在洪海沟地段Ⅶ旋回初步控制了长约3.2km、宽100～250m的铀矿带，首次在Ⅷ旋回发现了富含有机质的原生灰色砂体、层间氧化带及工业铀矿化，为伊犁盆地南缘扩大找矿远景提供了新的层位。完成钻探工作量32923m，施工钻孔79个，发现工业铀矿孔13个、矿化孔26个，铀资源量达中型规模[2]。
1.3铀矿普查工作
2008～2012年，为大致查明矿床的地质特征，提交铀资源量，落实可供详查的矿产地，按照“探索、扩大和控制”的原则，对洪海沟地区进行普查工作。大致查明了头屯河组、西山窑组地层层序、岩相、岩性、岩石结构构造；大致查明了含矿砂体结构、埋深、产状、规模与分布。大致查明了赋存于中侏罗统的铀矿体，在伊犁盆地南缘又落实了一个中型矿床，是伊犁盆地找矿的一个重大进展。其中砂岩型资源量可达中型规模，煤岩型资源量可达大型规模[3]。为下一步详查工作奠定了基础，并为伊犁盆地南缘的铀找矿开拓了新的层位。
2矿床基本特征
2.1地层特征
矿区内中新生代盖层不整合覆盖于石炭系或二叠系中酸性火山岩、火山碎屑岩之上，中新生代盖层沉积较齐全，自下而上由中上三叠统小泉沟群（T2-3xq）、中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组（J2t）河流相沉积、新近系（N）和第四系（Q）冲洪积物组成。铀矿化分别赋存于八道湾组（Ⅱ旋回）、西山窑组下段（Ⅴ旋回）、西山窑组上段（Ⅶ1、Ⅶ2旋回）及头屯河组下段（Ⅷ1旋回）4个层位的层间砂体中（图1）。
八道湾组（J1b）：对应于水西沟群Ⅰ—Ⅳ旋回，厚度约124m。下部为灰色、灰白色砾岩；中部以灰色含砾粗砂岩、粗砂岩及少量砂砾岩为主，砂体较厚；上部为灰色、灰白色中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，顶部为第五煤层，煤层厚1.80～3.50m，相对稳定，为区域标志层。铀矿化产于中下部的砂岩中。
西山窑组（J2x）：对应于水西沟群
图1 洪海沟地区中—新生界地层综合柱状图
头屯河组（J2t）：通过对洪海沟地区西山窑组上段砂体厚度、砂体厚度与地层厚度比值、煤层厚度与地层厚度比值的统计，并进行综合分析，认为中侏罗统头屯河组形成时的古地理格局，中部为东西向的曲流河道，河道两侧为河漫滩，河漫滩外侧为洪泛平原。地层厚度一般在80m左右，岩性主要为灰色含砾粗砂岩，以灰色、红色为主的杂色泥岩、粉砂岩，夹不稳定的红色粗砂岩，局部含薄层煤，总体上呈下粗上细的正韵律结构。产出砂岩型和煤岩型工业铀矿化。
2.2构造特征
洪海沟铀矿床位于伊犁盆地南缘斜坡带西部构造相对稳定区，属于次级构造单元洪海沟西部凹陷，矿区总体呈倾向北偏西的单斜产出，倾角一般5°～13°。局部发育一些小的挠曲，使岩层倾角在小范围内（100～300m）变陡，倾角变为16°～23° （图2）。
图2 洪海沟铀矿床单斜地层产出剖面示意图
1—第四系；2—新近系；3—中侏罗统头屯河组；4—中侏罗统西山窑组上段；5—中侏罗统西山窑组中段；6—中侏罗统西山窑组下段；7—洪积物；8—泥岩；9—砂岩；10—煤层；11—层间氧化带；12—钻孔；13—砂砾岩
2.3水文地质特征
2.3.1地下水补－径－排体系
矿床内第四系、新近系覆盖分布广泛，厚度较大。矿床东侧发育一条南北向冲沟（洪海沟），属常年性地表径流，洪峰期流量最大可达13×104 m3/d。地下水主要接受洪海沟地表水及第四系潜水的入渗补给。矿区北部金泉乡、六十七团发育的一条隐伏断裂是盆地浅层地下水以及侏罗系地下水的主要排泄区。
主要含矿含水层J2x3的补给窗口位于110勘探线以东，其补给窗口的面积约为1.39×106 m2，地下水接受地表水及第四系潜水的入渗补给。134至110勘探线区域范围内，补给窗口以泥岩、粉砂岩、细砂岩等为主，缺失透水砂岩，水动力窗口开启程度较差，地下水几乎得不到补给。134勘探线以西补给窗口虽然发育透水性砂，但只接受第四系潜水的入渗补给，补给量相对较小（图3）。
图3 洪海沟铀矿床西山窑组上段含矿含水层地下水补给、径流示意图
1—普查工作区范围；2—地表水；3—层间氧化带前锋线；4—勘探线及编号；5—煤10顶板等高线；6—地下水流向；7—J2x3 含矿含水层地下水补给窗口；8—J2｜x3 含矿含水层开启程度差的补给区域
受地层倾向及补给源的影响，矿床地下水的流向总体呈北西向，62勘探线以东及142勘探线以西地下水流向近似正北。水力坡度为0.02～0.15，地下水流速0.01～0.17m/d，导水系数5.05～12.02m2/d，地下水水位埋深在52.75～120.94m之间。
2.3.2水文地球化学特征
从盆地南缘补给区到盆地内部，入渗补给水中的 H CO3参与形成络合离子UO2
图4 洪海沟铀矿床地下水水化学
1一砾岩；2—煤层；3—河流；4—水文孔及编号；5—勘探线及编号；6—普查工作区范围；7—已勘探区；8—HCO3型水；9—HCO3·S04型水；10—SO4·HCO3型水；11—SO4·Cl型水
表1 洪海沟铀矿床水文地球化学参数
2.3.3地浸开采水文地质条件
矿床补－径－排体系完整，含矿含水层厚度适中，顶底板隔水层较为稳定，各含矿含水层顶底板隔水层的平均厚度为7.56～24.29m。需要指出的是西山窑组上段含水层J2x1和J2x2之间的隔水层在72～102勘探线之间有较大面积的缺失，隔水层缺失地段两个含矿含水层可视为同一含水层（图5）。主含矿含水层西山窑组上段渗透系数为0.31～0.47m/d，导水系数为5.05～12.02m2/d，储水系数为0.17～2.44×10-4。水文地质孔矿体有效厚度比为0.13～0.36，总体上具有较好的地浸矿/砂比值条件。矿床内地下水水位埋深为109.95～120.94m，承压水头高度为365.55～484.65m。含矿含水层地下水矿化度一般在0.19～1.34g/L之间；水温13～17℃。另外，地下水pH 值为一般为7.20～8.88，接近于中性，该条件的地下水具有氧化－还原电位很容易被改变等特点。
图5 洪海沟西山窑组上段含矿含水层隔水层顶板等厚图
1—勘探线及编号；2—钻孔；3—厚度等值线及值（m）;4—埋深高程等值线及值（m）;5—隔水层缺失区域；6—厚度大于16m;7—厚度介于13m和16m之间；8—厚度介于10m和13m之间；9—厚度介于7m和10m之间；10—厚度介于4m和7m之间；11—厚度介于1m和4m之间；12—厚度小于lm
2.4层间氧化带及铀矿化特征
洪海沟铀矿床发育多层层间氧化带，总体上氧化带呈倒叠瓦状由南向北发育，Ⅴ、Ⅷ旋回层间氧化带呈蛇曲状近东西向展布，Ⅶ旋回层间氧化带呈舌状向北西向延伸。其中Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ旋回层间氧化带发育规模大，已发现了工业铀矿化。各层位矿体受控于相应含矿砂体中层间氧化带分带。在平面上，矿体形态各异，各层矿体随各自氧化带前锋线位置赋存，仅在K20～K28线之间矿体相互叠置，矿体发育于层间氧化带两侧50～300m范围内，富大矿体主要集中于氧化带两侧50m范围内。总体上，4个层位的工业铀矿体中以西山窑组上段上部铀矿体最为稳定连续，铀矿体平面展布面积最大（图6）。矿体宽38～615m，长200～3500m，规模较大。
图6 洪海沟铀矿床铀矿带平面展布形态
1—Ⅷ1旋回层间氧化带前锋线；2—Ⅶ2旋回层间氧化带前锋线；3—Ⅶ1旋回层间氧化带前锋线；4—Ⅴ旋回层间氧化带前锋线；5—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线；6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线；7—Ⅷ1旋回铀矿带；8— Ⅶ2旋回铀矿带；9—Ⅶl旋回铀矿带；10—Ⅴ旋回铀矿带；11—Ⅱ旋回铀矿带
层间氧化带地球化学分带的岩石颜色、特征铁矿物、有机物含量、蚀变特征与伊犁盆地南缘其他矿床类似。层间氧化带各亚带之间的地球化学环境呈渐变过渡关系，各亚带岩石常量元素、有机质、铀及其伴生元素显示一定的变化规律（表2）：
1）Fe2O3从氧化带到原生岩石带逐渐降低，FeO 则逐渐升高，呈相互消长关系，Fe2O3/FeO 比值在氧化带中最大，在过渡带中最小，其他常量元素变化不大；有机物和硫化物在氧化带含量最低，在过渡带最高（表3）。
2）铀在氧化带含量最低，平均为8.00×10-6，随氧化程度减弱，铀含量不断增高，铀矿石带含量急剧上升达最高值，超过100×10-6，到原生岩石带铀含量降为16.01×10-6，明显小于氧化带。说明在层间氧化带发育过程中，砂体中的铀元素明显发生了活化迁移并富集成矿。
表2 层间氧化带各地球化学分带中氧化物含量统计
表3 层间氧化带各地球化学分带中U与C有、S全及价态铁含量统计
剖面上，铀矿体形态呈典型的卷状，部分呈板状。矿体在氧化带上下翼均有发育，呈长翼短头的特点，矿体多赋存于砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等部位（图7），这种砂体变化是由微相环境变化所引起，这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。主矿体西山窑组上段矿带呈港湾状展布，并呈舌状突出向北西方向延伸。矿体倾角大体与地层一致，总体上由南向北缓倾斜，矿体标高由南向北逐渐增大，矿体埋深由南向北逐渐加大（表4）。
洪海沟铀矿床矿体厚度变化总体表现为靠近层间氧化带前锋线附近厚度大，向翼部矿体厚度减小，平均品位及平米铀量一般在层间氧化带前锋线突变部位或层间氧化带前锋线附近变大，翼部矿体相对较小（表5）。高平米铀量矿体主要分布于层间氧化带前锋线附近，与层间氧化带前锋线展布形态及河流相砂体发育方向相吻合。
图7 洪海沟铀矿床K28号勘探线剖面图
1一第四系；2—新近系；3—中侏罗统头屯河组；4—中侏罗统西山窑组上段；5—松散堆积物；6—砂岩；7—泥岩；8—煤层及编号；9—不整合界线；10—钻孔编号、位置及孔深（m）;11—层间氧化带；12—铀矿体
表4 洪海沟铀矿床矿体产出特征统计
表5 洪海沟铀矿床矿体厚度、品位、平米铀量统计
2.5矿石物质成分及铀存在形式
矿石的自然类型为层间氧化带型长石岩屑砂岩铀矿，矿石在其矿物组成上与围岩并无明显差别，均为硅酸盐矿物集合体。
矿石矿物中石英占矿物总量的37.5%～46.6%，岩屑占19.2%～37.4%，长石占15.2%～28.7%，云母占1.5%～3.5%，黄铁矿占1.2%～2.6%，重矿物占0.8%～0.9%（主要为磁铁矿、钛铁矿、锆石和金红石等），炭屑占3.8%。矿石中出现较多沥青质微脉（2.1%～3.2%），沿砂屑周边和微裂隙充填。
利用显微镜、扫描电镜、电子探针等方法研究了洪海沟铀矿床矿石中铀的存在形式。在所研究的不同矿化层位的7个铀矿石样品中，大部分呈分散吸附状态形式存在于岩石填隙物、矿物表面、微裂隙中；在锆石、磷灰石等副矿物中含极微量类质同象铀；见少量沥青铀矿，可能与选送样品中没有富矿石有关（图8至图11）。
2.6含铀煤岩型矿体特征
在矿床内第八—十三煤层均不同程度见有煤岩型工业铀矿化，其中第十二煤层顶板工业铀矿化分布面积大、连续性较好，其他煤层矿化较分散，没有形成规模。
铀矿体主要集中于南部的134线及中部的k线一带，向西北延伸至158线。多发育于头屯河组下段砂体底部的煤层或泥岩上部，矿体上部与头屯河组下段粗砂岩、含砾粗砂岩相邻，下部为煤层或泥岩、炭质泥岩。在平面上沿南部的134线、东部7882孔向矿床西北汇聚，呈港湾状展布，具有厚度小、品位高、米百分数大的特点。走向上长4.5km，倾向宽延伸在0.1～2.3km（图12）。发育宽度最大地段为134号勘探线；品位最高的地段在134线南部，最高品位可达0.5720%，米百分数为0.502%。全区矿体平均厚1.02m,平均品位为0.099%，平均米百分数为0.101%，埋深为203.0～654.85m，总体上由南向北埋深加大（表6）。
图8 铀石的U元素X射线像
图9 电子探针背散射像，对应铀吸附富集区为一碳屑
图10 显微状沥青铀矿
图11 粗砂岩中沥青铀矿
表6 洪海沟铀矿床含铀煤岩型矿体厚度、品位、米百分数统计
3主要成果和创新点
3.1主要成果
1）大致查明了洪海沟地区地层结构、构造特征。大致查明了层间氧化带和铀矿体的空间分布特征，控制了4条工业铀矿带。大致查明了矿床地球物理特征、矿体铀镭及镭氡平衡破坏规律。共圈定砂岩型铀资源量达中型规模，煤岩型及其相邻泥岩型资源量达大型规模。首次在伊犁盆地南缘发现并控制规模较大的Ⅷ旋回工业铀矿体。
图12 洪海沟铀矿床第十二煤层矿带平面图
1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—煤岩型铀矿体；5—库捷尔太铀矿床
2）基本查明洪海沟铀矿床中侏罗统河流相及氧化带发育特征，砂体呈近南北向展布，在砂体厚度变化、粒度变化以及砂体前方出现非渗透性岩层部位有利于铀矿体的富集，控制了层间氧化带前锋线的空间位置和铀矿体的产出特征。洪海沟铀矿床砂体厚度在2.00～34.6m之间，其中，厚度在8.00～25.00m之间最有利于成矿，砂体厚度小于8.00m对铀成矿不利。层间氧化带前锋线基本呈近东西向展布，其形态受河流相砂体的展布特征控制，层间氧化带呈蛇曲状、港湾状向北延伸。
3）大致查明了矿床的水文地质构造及各含矿含水层的分布、结构、规模及埋深，通过水文地质孔抽水试验及水化学取样，初步查明了主要含矿含水层的渗透系数为0.31～0.47m/d、承压水头高度为356.55～484.65m等水文地质参数及水文地球化学参数，为地浸条件评价提供了依据。
4）基本查明了矿体特征，矿体稳定、连续性好，各层位矿体受控于相应含矿砂体中层间氧化带分带。剖面上，铀矿体形态呈典型的卷状，部分呈板状，产状平缓。
5）洪海沟铀矿床为典型层间氧化带砂岩型铀矿床，可将成矿作用过程划分为含矿岩系沉积含矿建造阶段、表生后期改造成矿阶段、矿后构造运动叠加再富集阶段。
含矿建造阶段：早—中侏罗世，受燕山运动影响，在温湿气候条件下沉积了一套陆相暗色含煤碎屑岩建造，各含矿旋回均有厚大、稳定、结构疏松的砂体，从而为层间氧化带的形成提供了场所，为含铀含氧水运移提供了通道，为矿床形成提供了容矿空间，同时也为铀成矿提供了物源。
表生后期改造成矿阶段：受晚燕山运动影响，晚侏罗世盆地南缘整体抬升，含矿建造褶皱出露地表，上白垩统—古近系不整合于中下侏罗统之上。进入喜马拉雅期，上侏罗统—古近系受古天山准平原化和整体沉降作用影响，加之气候炎热干燥，形成一套红色—杂色钙质碎屑岩建造。盆地开始萎缩。同时盖层遭受改造作用，发生褶曲、断裂。盆地周边隆起使其与盆地盖层产生落差，使含水层中的水有了泄流的条件，为层间氧化带的发育创造了条件，形成了铀矿的最初富集。
矿后构造运动叠加再富集阶段：喜马拉雅期次造山运动及多期脉动式整体抬升形成了现代层间氧化带的分布格局，控制了矿床的规模。在上新世—全新世，新构造运动进一步发展，盆地抬升，蚀源区与盆地盖层落差明显加大，古生代地层构成的察布查尔山隆起构成了补给区的水文地质体，在盆地中心的东西向隐伏大断裂构成了盆地区域排泄源。此时盆地内形成了完整的补－径－排层间承压水动力系统。从而在盆地南缘形成层间氧化带现代分布格局。随着层间氧化带的发展，在富含有机质的过渡带形成了铀的大量富集。
总体上洪海沟地区后生改造作用（层间氧化作用）与伊犁盆地南缘3期主要的构造活动密切相关，隆升剥蚀之后沉降接受沉积，形成的层间氧化带与地层中砂体厚度密切相关。3期构造活动正好对应于伊犁盆地的主要成矿作用也说明了这一点。
3.2主要创新点
1）随着伊犁盆地南缘铀矿田勘查和研究程度的提高，有关扎吉斯坦河断裂和洪海沟断裂分别控制两大“成矿集中区”的认识在洪海沟矿床找矿勘查实践中得以应用。洪海沟铀矿床与库捷尔太铀矿床分别位于洪海沟断裂以西和以东，断裂两侧水文地质条件、层间氧化带发育和铀迁移、富集条件有所差别。
2）利用以二维地震为主的物化探方法在查明洪海沟断裂空间分布后，应用于矿床勘查过程中的地下水水动力体系分析和铀矿成矿模式的建立，最终获得找矿勘查的成功。矿床找矿勘查过程中应用“松散砂岩取心钻具”国防授权专利技术，成功解决了500 m以深钻孔采岩心难题。
3）用沉积相的研究成果指导找矿，效果明显。砂岩型铀矿的形成严格地受沉积相带、沉积砂体的控制，成矿普遍具有层控性和相控性，沉积砂体是铀矿容存的场所，是铀赋存的层位（含矿层或容矿层），它的岩性－岩相发育、分布和变化关系到铀成矿作用的发生和发展，从而对铀的富集起着明显的控制作用。洪海沟地区主要含矿层位西山窑组上段地层为河流相沉积，河道砂体展布方向控制铀矿体在平面上的展布方向。含氧含铀的地表水或地下水，从东南方向的构造高点，沿着渗透性良好的河道砂体向下渗流，绕过砂体发育较差的河心泥滩，沿着砂体发育厚大的河道继续向下渗流，在氧化－还原过渡带含氧含铀矿物逐渐沉淀下来，形成沿河道砂体方向展布的铀矿体。砂岩型铀矿的载体、砂体的分布控制了铀矿体的分布，砂体的厚度及稳定性决定了层间氧化带发育的规模及铀矿体的空间分布（图13）。
图13 沉积相与铀成矿关系示意图
1—河道砂体；2—河漫滩；3—河漫沼泽；4—含铀含氧地下水渗流方向；5—M10顶板等高线（m）;6—铀矿体
4结束语
洪海沟铀矿床为典型的层间氧化带型砂岩型铀矿化，矿化产出层位多。主矿体赋矿层位为西山窑组上段，次为头屯河组下段，并在第十二煤层中也发现了初具规模的铀矿体。洪海沟铀矿床目前为一个中型铀矿床，通过详查阶段的工作，其资源量有增大的可能，争取在详查阶段结束后提交一个大型铀矿床。
在洪海沟铀矿床第十二煤层中有较大的含铀煤型资源量，但地浸工艺只是针对砂岩型铀矿，对含铀煤型铀矿的开采暂时还没有切实可行的方法。
参考文献
[1]王保群，王成，等．新疆伊犁盆地洪海沟—乌库尔齐地区铀矿普查地质报告[R]．核工业二一六大队，1995.
[2]师志龙，王新华，等．新疆察布查尔县扎吉斯坦—洪海沟地段铀矿预查地质报告[R]．核工业二一六大队，2007.
[3]罗星刚，李家金，等．新疆察布查尔县洪海沟地区铀矿普查地质报告[R]．核工业二一六大队．2008～2012.
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]罗星刚，男，1983年出生，工程师。2006年毕业于成都理工大学地球科学学院资源勘查专业，获学士学位。2010年以来任核工业二一六大队项目负责人，一直从事铀矿地质勘查及科研工作。