中国北方盆地大规模铀成矿作用：地层篇

学术综述

作者：

程银行1 2 金若时1 2 Michel CUNEY3 V.A. PETROV4 苗培森1 2

作者单位：

1. 中国地质调查局天津地质调查中心(华北地质科技创新中心)2. 中国地质调查局铀矿地质重点实验室3. 法国洛林大学资源学院4. 俄罗斯科学院矿床地质、岩石学、矿物学和地球化学研究所

摘要：

“红黑”耦合沉积建造是中国北方中—新生代盆地（简称北方盆地）砂岩型铀矿的重要控矿要素之一，在勘查实践中得到了广泛证实和应用，指导发现找矿靶区和矿产地300余处，在成矿理论方面取得重要进展。本文系统总结了北方产铀盆地的60万余米铀矿岩芯钻探成果，通过典型矿床赋矿层沉积学、地球化学等对比研究，系统分析了北方盆地侏罗系、白垩系、新近系等赋矿层形成的沉积环境、物质组成等，进一步明确了制约成矿流体运移、铀矿物沉淀的赋矿层条件。结果显示：①北方盆地自侏罗纪以来，发育了Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期（Bathonian-Oxfordian）、Ⅱ早白垩世早期（Valanginian）、Ⅲ早白垩世晚期（Aptian）、Ⅳ晚白垩世早期（Cenomanian）、Ⅴ晚白垩世晚期—早古近纪（Campanian-Thanetian）、Ⅵ早新近纪（Aquitanian-Burdigalian）和Ⅶ晚新近纪（ZancleanPiacenzian）7期红层，与下伏富还原性组分的黑色层构成了典型的对偶沉积建造，为北方盆地大规模成矿奠定了赋矿层基础。②地球化学指标显示：红层中Fe²⁺/Fe³⁺比值介于0.29～1.47（n=78），黑层Fe²⁺/Fe³⁺比值介于0.57～53.96（n=223），赋矿层Fe²⁺/Fe³⁺比值介于1.00～26.45（n=52）。赋矿层、黑层Fe²⁺/Fe³⁺比值一般大于1，以发育黄铁矿、炭屑、油斑为特征，为相对较还原的环境。红层Fe²⁺/Fe³⁺比值一般小于1，以发育钙质结核为特征，为相对较强氧化的环境。③总有机碳含量显示红层为0～0.16%（n=107），含矿层为0.01%～2.65%（n=137），黑层为0.01%～2.66%（n=339），含矿层总有机碳含量略低于黑层，与铀矿的富集沉淀有密切关系。④砂岩型铀矿体呈“板状”或“楔状”产出于黑层顶部的灰色、灰绿色砂岩和细砂岩，甚至泥岩，红层为含氧含铀流体的运移通道，黑层为含氧含铀流体的富集沉淀的化学屏障。因此，北方盆地红层和黑层对偶沉积、旋回充填是大规模铀成矿必要的地层条件，这些认识打破常规思维，“红黑”旋回叠加导致了北方盆地多层成矿的现象，矿体一般呈板状就位于红层和黑层的过渡带，这对深入理解砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等工作和勘查工作部署具有重要实践意义。

关键词：

北方中—新生代盆地砂岩型铀矿大规模成矿沉积环境赋矿层

刊期：

2024，7（98）

所属栏目：

综述

基金资助：

国家重点研发计划项目(2023YFC2906700,2018YFC0604200),国家自然科学基金重点支持项目(92162212),自然资源部青年人才项目(自然资科技函[2022]129号),国家重点基础研究发展计划（973计划）(2015CB453000),国际地球科学计划(IGCP675),中国地质调查局地质调查工程、项目(0108,DD20230027,DD20221678,DD20190813等)

分类号：

P619.14

DOI：

10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023299

页数：

页码：

1953-1976

来源期刊

地质学报

Acta Geologica Sinica