中国北方砂岩型铀矿成矿地质背景与构造沉积演化研究新进展

项目研究概况

2015到2019年，科技部推动了973计划的基础研究。这些研究主要聚焦于我国北方的巨型砂岩铀成矿带，尤其是陆相盆地的沉积环境和成矿过程。经过长时间的研究，我们揭示了北方曾大规模形成砂岩铀矿。众多铀矿床和产地遍布我国北方多个中新生代盆地。此外，中亚地区的研究成果对我国的成矿研究贡献了关键的理论支撑。

1993年，中亚地区，苏联学者们提出了“潜水渗透型”与“层间渗透型”的成矿理论；到了2015年，澳大利亚的研究者提到，油气等有机物质对费罗姆矿床砂岩型铀矿的形成产生了重要影响。这些研究为我国北方成矿研究提供了新的思考方向。

成矿区域特征

全球砂岩铀矿资源主要分布在两个大型成矿带、古老克拉通及其周边地带。在我国，已知的砂岩铀矿主要分布在北方的年轻陆相沉积盆地中。这些矿床的形成遵循特定的时空规律，散布在各个盆地中相对固定的矿层里。

在实际研究中，众多研究者对众多盆地进行了详尽的考察和分析。他们确定了这些矿床区域的大致范围和特性。以一个盆地为例，经过长期的勘探，他们发现该盆地内特定矿层中的铀矿分布较为集中。这一发现与理论中关于成矿的时间和空间规律相一致。

成矿控制要素

许多研究者认为，砂岩铀矿的生成与沉积环境及氧化还原状况有紧密联系。所谓的“红-黑岩系”的形成与全球砂岩铀矿的分布几乎一致，这样的地质条件被认为对铀矿的形成极为有利。

研究显示，在若干盆地内，“红-黑岩系”的分布与铀矿的产出位置紧密相连。由此可见，这种地质条件对砂岩铀矿的形成有着明显的作用。通过对比不同区域的岩石特点和铀矿分布情况，我们可以更加深入地了解成矿的主要影响因素。

成矿原因分析

在北方系列盆地内，砂岩铀矿呈带状分布。研究指出，这种分布并非单纯因为周边造山带富含铀的花岗岩经过淋滤作用而富集。实际上，更可能是地层内富含铀的碎屑物质在经过二次富集后形成的。

在研究松辽盆地的钱家店铀矿床时，我们注意到其形成时间大约在4000万年前，这个时期与盆地油气藏的形成时期高度一致。由此可以推断，地层中的物质与成矿现象之间有着紧密的联系，很可能是因为富含铀的碎屑物质在经历了二次富集的过程。

蚀变矿物分析

在表生环境下形成的砂岩铀矿，因为成矿温度相对较低，其形成过程中会产生多种蚀变矿物。这些矿物的生成和分布特征，对于研究成矿机制和开展矿产资源勘探至关重要。

各个盆地中的蚀变矿物种类和分布各有不同。以某个特定盆地为例，一种蚀变矿物在铀矿体周边较为密集，这一现象有助于我们推断铀矿的地点和分布情况。对这些蚀变矿物的研究，能让我们更透彻地了解成矿过程中的物理和化学变化。

成矿模型建立

构建矿床模型需针对各类盆地，关注构造地层时代及邻近岩浆活动带的分布，并以代表性的铀矿床作为研究对象。在此过程中，必须研究水文地质条件及矿石形态，形成一套繁复的成矿模型。近年来，工程勘探新揭露的铀矿资源，尤其在北方地区，显示出巨大的成矿潜力，这些都为模型的建立提供了更多依据。

在实施具体措施时，必须对各种类型的盆地进行细致的地质勘探和数值研究，这是建立成矿模式的前提。通过深入研究典型的铀矿床，我们可以更准确地把握成矿的各个阶段和关键要素，进而形成一个更符合实际情况的成矿模式。

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