西藏邬郁盆地砂岩型铀矿可地浸条件研究

李宝新， 尹 敢， 荣建峰， 李盛俊

(1.四川省核工业地质调查院，四川 成都 610061；2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，

云南 昆明 650051；3.中广核铀业发展有限公司，北京 100029)



西藏邬郁盆地砂岩型铀矿可地浸条件研究

李宝新1， 尹 敢2， 荣建峰3， 李盛俊1

(1.四川省核工业地质调查院，四川 成都 610061；2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，

云南 昆明 650051；3.中广核铀业发展有限公司，北京 100029)

邬郁盆地是西藏自治区最新发现的产铀盆地，深入研究该铀矿的可地浸条件对指明本区后期的找矿类型方向等勘查工作具有重要的指导意义。在阐述邬郁盆地区域地质背景和砂岩型铀矿特征的基础上，对矿体地质特征和水文地质特征进行了分析。通过与砂岩型铀矿床地浸评价参数进行对比研究，认为该地区砂岩型铀矿的可地浸条件较差。研究区东部嘎扎村组中段砂体基本不具备可地浸砂岩型铀矿条件；研究区中西部宗当村组下段砂体具备一定的可地浸条件，但还需要后期工作进行验证和研究。

邬郁盆地；砂岩型铀矿；地浸评价参数；可地浸条件

李宝新，尹敢，荣建峰，等.2016.西藏邬郁盆地砂岩型铀矿可地浸条件研究[J].东华理工大学学报：自然科学版，39(3)：239-244.

Li Bao-xin, Yin Gan,Rong Jian-feng,et al.2016.In-situ leaching conditions of sandstone type uranium deposits in Wuyu basin,Tibet[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(3)：239-244.

邬郁盆地位于西藏自治区南木林县，盆地呈北东向展布，长约30 km，宽4～12 km，面积约270 km2，是冈底斯成矿带含油、煤的新生代火山沉积断陷盆地(黄泽光等，1998；王津义等，1999；朱迎堂等，2006；蔡青龙等，2015)。自2006年开始，四川省核工业地质调查院在该区做了大量的工作，取得了丰富的地质成果。目前已经发现的砂岩型铀矿工业铀矿体①②李宝新, 李盛俊.2013.西藏自治区南木林县邬郁地区铜铀矿产远景调查成果报告[R].成都:四川省核工业地质调查院. 刘建华 李盛俊. 2010.西藏冈底斯—拉萨地区新生代盆地铀资源预查报告[R].成都:四川省核工业地质调查院.，是西藏自治区最新的产铀盆地。但因工作分散、基础地质工作薄弱，使其总体研究程度不足，对砂岩型铀矿的可地浸条件研究程度较低，给后期开采技术条件研究造成一定影响。明确该地区的铀矿可地浸条件，可对指明找矿类型和找矿方向提供可靠的依据。

1 盆地形成的区域地质背景

邬郁盆地大地构造上处于冈底斯中—新生代火山岩浆弧③西藏自治区地质调查院. 2002.1∶25万日喀则市幅区域地质调查报告[R].。晚白垩世至始新世印度板块和欧亚板块强烈碰撞，在邬郁地区发生了大规模的火山作用和深成岩浆活动，形成成熟陆缘山弧和成熟岩浆岛弧花岗岩建造。渐新世至中新世，火山活动基本停息，岩浆活动仅发生在弧背断隆前缘断裂北部并形成规模不大的地壳重熔花岗岩，而在前缘断裂南部形成山间盆地含煤含油页岩复陆屑建造，与此同时形成塔玛—由古韧脆性剪切带。上新世时期，碰撞作用加剧，南北向断裂应力松弛，在原有古火山机构基础上形成陆缘碎屑岩和火山碎屑岩建造，该建造为邬郁地区砂岩型铀矿的含矿建造。第四纪以来，邬郁盆地经历了整体抬升和构造掀斜(图1)。

图1 邬郁盆地砂岩型铀矿地质略图Fig.1 Sketch geologic map of Wuyu basin sandstone-hosted uranium deposit

2 砂岩型铀矿基本特征

邬郁盆地内已经发现砂岩型铀矿中型矿产地一处，铀矿点2个，均分布在邬郁盆地北缘①②，矿体赋存于盆地东部冲积扇砂体和辫状河砂体中。

盆地盖层上新统(N2)嘎扎村组和宗当村组是该盆地砂岩型铀矿的找矿目的层。具有“凝灰岩—砂砾岩—凝灰岩”和“泥岩—砂砾岩—泥岩”的岩性组合特征。

2.1 嘎扎村组地质特征

2.1.1 砂体特征

嘎扎村组由三个岩性段组成：下段为凝灰岩和火山熔岩；中段为冲积扇相砂砾岩；上段为凝灰岩、集块岩，主要含矿砂体为该组的中段。该层砂体厚度为128～237 m，平均厚度158 m。砂体发育稳定，规模较大。砂体总体呈北东—南西向展布，埋深由北西向南东逐渐变深，沉积物源主要来自北西方向。砂体岩性以凝灰质砾岩、凝灰质砂砾岩为主，局部见有少量的粗砂岩透镜体，胶结较致密—致密，局部见铁质胶结和钙质胶结，致密。透水性均较差。砂体中一般不存在泥质、粉砂质夹层。

含矿主岩在粒度结构上为砾质类岩石。砾石含量大于30%。胶结物、填隙物多为凝灰质粗砂和粘土矿物，胶结程度多为较致密—致密。分选性较差。碎屑呈棱角状，基本为原地沉积产物。

2.1.2 矿体特征

该层位的工业铀矿体主要分布在盆地北缘的东部(图2)，共揭露3层铀矿体，矿体呈板状、似层状，长200～500 m，斜深100～600 m，厚0.44～4.05 m，倾角33°～40°，倾向165°，矿体平均品位0.053 9%～0.107 0%。为砂岩型铀矿石。

图2 邬郁盆地151线勘探线剖面图Fig.2 NO.151 exploration line in Wuyu basin1.第四纪冲洪积物； 2.嘎扎村组上段；3.嘎扎村组中段；4.嘎扎村组下段；5.中新世麦松岩体；6.凝灰质砂岩；7.凝灰岩； 8.凝灰质砾岩；9.沉凝灰岩； 10.断层；11.不整合界线；12.产状；13.矿化体；14工业矿体；15.平均品位(%)/平均厚度(m)矿体号；16.解释品位(%)/真厚度(m)

2.2 宗当村组地质特征

2.2.1 砂体特征

宗当村组在盆地东部和西部岩相变化较大，东部为冲积扇相和辫状河相砂砾岩，西部主要为辫状河相和湖湘砂岩和泥岩。厚度为26～53 m，平均厚度为42.6 m，变化系数为25%。砂体发育稳定，总体呈北东—南西向展布，埋深由北西向南东逐渐变深，沉积物源主要来自北西方向。砂体岩性以凝灰质粗砂岩和凝灰质中砂岩互层为主，局部见有细砂岩和泥岩的薄层透镜体，泥质孔隙式胶结，胶结较疏松—较致密，透水性中等。

含矿主岩在粒度结构上以粗粒、中粒为主，含少量的砾质类岩石。胶结物、填隙物多为凝灰质砾岩和粘土矿物，胶结程度多为较疏松—较致密，分选性中等。

2.2.2 矿体特征

矿体主要发育在宗当村组下段砂体底部与凝灰岩的接触部位，分布于盆地北缘，在中部由于存在2条北西向断层，受断层穿切影响，矿体不连续。

矿体呈板状、似层状，厚度3.3～7.3 m，倾向165°，倾角26°～40°，向深部倾角逐渐变缓。品位0.013 3%～0.043 3%(图3)。

2.3 矿体厚度与含矿砂体厚度之间的关系

矿体与含矿砂体的厚度关系，用矿体的厚度与含矿砂体厚度比值来衡量，即有效厚度比。该比值越高，说明铀的沉淀富集程度越高。一般来说，有效厚度比大于0.1适于地浸，国内外一般大于0.2。根据研究区一些完整揭穿目的砂体工业孔的矿体厚度和砂体厚度统计(表1)，邬郁地区矿体与砂体有效厚度比值极其不稳定，且有效厚度比均小于0.1。

表1 邬郁地区矿体与砂体厚度比统计表

图3 邬郁盆地128勘探线剖面图Fig.3 No.128 exploration line in Wuyu basin1.宗当村组下段；2.嘎扎村组；3.第四纪冲洪积物；4.凝灰岩；5.凝灰质砾岩；6.凝灰质砂岩； 7.钻孔位置及编号；8.解释品位(%)/真厚度(m)；9.平均品位(%)/平均厚度(m)矿体号；10工业矿体；11.矿化体

2.4 矿石特征

邬郁地区铀矿石为块状构造，以砾状结构为主，固结程度较高，矿石渗透性较差。矿石的湿密度为2.1～2.4 g/cm3。

矿石自然类型为砂岩型铀矿石；工业类型为富硅酸盐型铀矿石。

矿石化学成分：SiO2平均含量约占68.98%，Al2O3平均含量为15.63%，K2O平均含量4.05%，Fe2O3，MgO，P2O5，TiO2，MnO在各样品中含量均低于1%。表明矿石属于高硅酸盐型。

铀以独立铀(含铀)矿物、类质同相、吸附状态的形式存在，其中的独立铀矿物主要有铀石和沥青铀矿。

2.5 水文地质特征

研究区含矿含水层固结程度高，渗透性较差，特别是盆地东部的N2g2含矿含水层，其中的地下水基本是裂隙含水，矿层和围岩的渗透性无差别。含矿含水层中地下水的矿化度1.137～2.96 g/L，水温30 ℃左右，东部高于30 ℃，西部稍低；pH值平均8.82，属弱碱性，会增加地浸的耗酸量。含矿含水层的厚度较大，地下水位埋深也较大。东部嘎扎村组中段水位埋深为218～229.21 m，西部宗当村组下段为318 m。

3 地浸条件分析

根据孙圭等《苏联砂岩铀矿床地浸技术考察报告》、《苏联地浸砂岩型铀矿床》④⑤孙圭. 1990.苏联地浸砂岩型铀矿床[R]. 核工业西北地质局.孙圭. 1990.苏联砂岩铀矿床地浸技术考察报告[R]. 核工业西北地质局.，地浸的影响的因素很多，单一的因素难以衡量地浸的可能性和经济效益，必须全面分析其地质因素和水文地质因素等进行综合评价。孙圭等总结的地浸评价参数与邬郁盆地铀矿的有关参数对比列于表2。表 2 中所列地浸条件的共25 条，其中有符号“△”的属4 项决定性因素(涂怀奎，2005)，分述如下：

3.1 岩石矿物组分

适于地浸条件的岩石矿物组分，应是以硅酸盐矿物为主，有机碳含量少，碳酸盐含量小于3%。研究区目的层砂体以硅酸盐矿物为主，碳酸盐含量均较少(根据岩矿分析结果，碳酸盐含量均小于3%)，有机碳含量也相对较少，属于有利于地浸的岩石矿物组分。

3.2 主要铀矿物类型和铀的存在形式

适于地浸条件的铀矿物为次生铀矿、沥青铀矿和铀黑，铀的赋存状态以次生吸附为主。研究区的铀矿物主要以独立铀(含铀)矿物、类质同相、吸附状态的形式存在(李盛俊等，2015)，其中的独立铀矿物主要为铀石和沥青铀矿⑥王凤岗. 2011.邬郁盆地铀矿石特征研究及柱浸工艺试验[R].北京:核工业北京地质研究院.。因此，研究区的铀矿物类型和铀的存在形式基本符合可以地浸的条件，但是其中的铀石对地浸存在一定的不利影响。

表2 砂岩型铀矿床可地浸评价参数表

3.3 矿体产状及埋藏深度

适于地浸条件的是矿体产状平缓，一般小于15°，埋藏深度不大于400 m。该条件是地浸评价因素的决定性因素。研究区矿体的埋藏深度虽然符合地浸要求，但是产状较大，一般为30°～40°，倾角太大，不利于地浸。

3.4 矿层与围岩的渗透系数

适于地浸的条件是围岩渗透系数小于0.1 m/d，矿层渗透系数大于1 m/d，渗透系数较均匀。研究区由于未进行水文地质实验钻孔的施工，未能开展水文抽水实验，故未得到关于渗透系数的具体数据。但是同我国主要可地浸砂岩型铀矿-伊犁盆地砂岩型铀矿(王保群，1997；陈戴生等，2012；童航寿，2014a,2014b)对比，研究区含矿含水层的砂体固结程度较高，其透水性普遍较差。例如，盆地东部的嘎扎村组中段含矿砂体固结致密，其中所含地下水主要是裂隙含水；研究区中西部的宗当村组下段含矿砂体固结中等，渗透性中等，只具有一定的渗透性。该条件是可地浸水文地质条件的决定性因素，因此东部嘎扎村组砂体不具备可地浸的渗透条件，西部宗当村组砂体基本具备可地浸的渗透条件，应进一步做具体工作进行分析、验证。

4 结论

西藏南木林县邬郁盆地砂岩型铀矿是四川省核工业地质调查院经过多年的选区、勘查工作发现的，填补了西藏铀矿的空白。但是由于受勘查条件和认识水平的限制，对其可地浸性一直存在较大的争议。

该盆地砂岩中的铀矿化特征与典型的砂岩型铀矿具有较大的差别，矿体呈板状、似层状，不发育层间氧化带，以热液蚀变为主，仅在局部见有淋积氧化带。作者通过对其可地浸性条件进行研究，认为其可地浸条件较差。其中，研究区东部嘎扎村组中段砂体基本不具备可地浸砂岩型铀矿条件；研究区中西部宗当村组下段砂体具备一定的可地浸条件，但还需要进一步做后期工作进行验证和研究。

鉴于研究区铀矿的可地浸条件不够优越，今后该地区的铀矿找矿方向应以硬岩型铀矿为主攻方向，矿体的圈定和划分也应以硬岩铀矿类型划分，外围找矿应以火山岩型铀矿为主攻方向。

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In-situ Leaching Conditions of Sandstone Type Uranium Deposits in Wuyu Basin,Tibet

LI Bao-xin1, YIN Gan2, RONG Jian-feng3, LI Sheng-jun1

(1.Sichuan Institute of Nuclear Geology,Chengdu，SC 610061, China;2.China Nonferrous Metals Industry Survey and Design Institute in Kunming, Kungming, YN 650051, China;3.CGNPC Uranium Industry Development Co.,LTD,Beijing 100029, China)

Wuyu basin is the latest discovered uranium-existing basin in Tibet. In-depth study of uranium occurrence has important guiding significance for the type of prospecting and range of reconnaissance in following exploration in this area. Based on expounding of the regional geological background and characteristics of sandstone type uranium deposit in Wuyu Basin, the geological and hydrogeological characteristics of ore-body are analyzed.By comparing with the in-situ leaching evaluation parameters of sandstone type uranium deposit, the in-situ leaching conditions of sandstone type uranium deposits in this area are considered to be poor.The Middle Section sand body of the Gazhacun formation in the eastern part of the study area doesn’t have in-situ leaching Conditions. The Lower Section sand body of the Zongdangcun formation in the center-west part of the study area has certain in-situ leaching conditions. But it still need to be validated and researched in follow-on work.

Wuyu basin; sandstone type uranium deposit; in-situ leaching parameters；in-situ leaching conditions

2015-11-12

中国地质调查局大调查项目(1212011220776)；中央地质勘查基金项目(2013541004)

李宝新(1973—)，男，高级工程师，主要从事铀矿地质研究工作。E-mail：376432449@qq.com

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.03.006

P619.14

A

1674-3504(2016)03-0239-06