松辽盆地大罗镇——向阳山林场地区铀成矿前景分析

第２４卷第３期　２００７年９月　世界核地质科学　Ｗｏｒｌｄ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ　Ｖｏ１．２４．Ｎｏ．３　Ｓｅｏｔ．２０ｏ７　

松辽盆地大罗镇一向阳山林场　

地区铀成矿前景分析　

刘长明，田万文　

（核工业２４０研究所，辽宁沈阳１１００３２）　

［摘要］在资料分析研究的基础上，从区内目的层地质特征出发，全面分析了本区的构造位置、　

铀源条件、目的层砂体特征、氧化及含铀性，详细探讨了本区可地浸砂岩型铀成矿条件，初步认定大　●　罗镇一向阳山林场地区有较好的层间氧化带型铀成矿前景，目的层为泉头组２、３段。　

［关键词］松辽盆地；大罗镇一向阳山林场；泉头组２、３段；铀成矿前景　

［中图分类号］Ｐ５９８；Ｐ６１９．１４　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１６７２—０６３６（２００７）０３—０１４７—０６　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｆｉｔｙ　ｏｆ　

Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ—Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ，Ｓｏｎｇｌｉａｏ　Ｂａｓｉｎ　

ＬＩＵ　Ｃｈａｎｇ—ｍｉｎｇ，ＴＩＡＮ　Ｗａｎ—ｗｅｎ　

（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｎｏ．２４０，ＣＮＮＣ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１００３２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｌｏｃａｔｉｏｎ，ｕｒａｎｉｕｍ　ｓｏｕｒｃｅｓ　

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｓａｎｄ　ｂｏｄｉｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｈｏｒｉｚｏｎ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｆｅｒｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ａｒｅ　

ａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｎ—ｓｉｔｕ　ｌｅａｃｈａｂｌｅ　ｓａｎｄｓｔｏｎｅ－ｔｙｐｅ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｔｈａｔ　Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ—Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ　ｈａｓ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙ　ｆｏｒ　ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｅｄ　

ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｙｐｅ　ｕｒａｎｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ，ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｈｏｒｉｚｏｎ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｍｅｍｂｅｒｓ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｏｕ　

Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｎｇｌｉａｏ　Ｂａｓｉｎ；Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ—Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ；ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｍｅｍｂｅｒｓ　ｏｆ　

Ｑｕａｎｔｏｕ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｕｒａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙ　

１　区域概述　

１．１构造位置　

本文所述区域位于松辽盆地东北隆起区　

庆安隆起带内，白垩系盖层呈ＮＥ走向，在其　

东部和南部为蚀源区。区内的线性构造，主　要呈ＮＷ及ＮＥ走向。　

１．２地层　

区内盆地盖层为上白垩统泉头组、青山　

口组、姚家组、嫩江组，第四系为松散沉积　

物。缺失上白垩统四方台组、明水组及古近　

系、新近系（图１）。　

【收稿日期］２００７—０３—２１；　［修回日期］２００７—０４—２５　【作者简介】刘长明（１９７２一），男，辽宁昌图人，工程师，主要从事铀矿找矿工作。　Ｅ—ｍｉｌ：ｃｈａｎｇｎｆｉｎｇ８６５８＠ｓｉｎａ．

ｃｏｍ　维普资讯 http://www.cqvip.com １４８　世界核地质科学　第２４卷　

图１　大罗镇一向阳山林场地区前第四系地质略图　

Ｆｉｇ．１　Ｓｋｅｔｃｈ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｍａｐ　ｏｆ　ｐｉｅ—Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ　ｏｆ　Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ－Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ　ｌ——嫩江组（未分）；２——姚家组；３——青山口组；４——泉头组４段；５——泉头组３段；　泉头组２段；７——下白垩　统；８一一古生界；９一上元古界；ｌｏ＿一燕山早期花岗岩；ｌｌ——海西晚期花岗岩；ｌ２——断裂及编号；ｌ３——泉３段氧化　带前锋线；ｌ４——泉２段氧化带前锋线；ｌ５——盆地边界；１６——地层界线；ｌ７——矿化点及编号；ｌ８——钻孔及编号　

泉头组（Ｋ２ｑ）可分为４段，本区缺失泉头　

组１段，泉２、３、４段齐全，岩性主要为棕　

红色泥岩、粉砂质泥岩和灰白色细砂岩，底　

部为砂砾岩，多具下粗上细正韵律。青山口　

组（Ｋ２ｑｎ）岩性主要为黑色、绿色泥岩及砂岩，　

含动、植物化石。姚家组（Ｋｚｙ）岩性以泥岩为　

主，夹砂岩。嫩江组（Ｋ　ｎ）岩性底部为黑灰色　

页岩，中部深灰色泥岩与灰白色细砂岩，顶　

部为泥质砂岩、细砂岩、中粗砂岩及含砾砂　

岩，总体以泥岩、砂质泥岩为主。　

基底岩性以海西期花岗岩为主，上元古　

界及古生界分布较少。　

根据前人工作成果，泉头组２、３段为大　

罗镇一向阳山林场地区的找矿目的层，因而　

是本文论述的主要层位。　

２　目的层地质特征　

２．１　目的层产状　

泉头组２、３段经抬升剥蚀及末期的差异　

升降作用，随小兴安岭一起上升不断掀斜，　

形成ＮＷ倾向的单斜，倾角５。～１０。。　

２．２泉头组２段地质特征　

２．２．１　岩性　

泉２段地层分布在古海伦隆起两侧，具　填平补齐式快速堆积、向隆起方向逐渐超覆　

的沉积特征，分上、下２层。泉２段下层为　

温湿气候条件下形成的灰色沉积建造，厚度　

大于２９０　ｍ，由灰色混杂砾岩、含泥粗砂岩、　

含泥含砾粗砂岩、含砾粗砂岩、钙质粗砂岩、　

粗砂岩及灰色泥岩等组成，发育厚大砂体且　

还原容量较大，砂体内碳屑含量相对较高，　

可见呈层产出黑色炭屑层（图２）或炭化植物茎　

块；泉２段上层由灰绿色含砾粗砂岩、粗砂　

图２　含炭屑层中粗砂岩　（ＺＫＱ７０－ｌ１０孑Ｌ，泉２段，１８０　ｍ）　Ｆｉｇ．２　Ｃｏａｒｓｅ　ｇｒａｉｎｅｄ　ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ　ｉｎ　ｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓ　

ｄｅｂｒｉｓ—ｂｅａｒｉｎｇ　ｌａｙｅｒ（ＺＫＱ　Ｎｏ．７０－１　１０．ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　

ｍｅｍｂｅｒ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｏｕ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，１８０　ｍ）

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岩、泥岩及灰色泥岩等组成，顶部见砖红色　

泥岩。　

２．２．２岩相　

泉２段时期，小兴安岭东南部抬升、掀　

斜，抬升幅度、速度过快，形成天增一铁力　

一带近物源扇三角洲沉积体系，发育扇三角　

洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相（图３）。　

一电阻率２０００　Ｑｍ　Ｕ　扭遒间　塑旦　河道间　

扇　

河口坝　｛；！　缘　亚　相　

＼　

水下分　流河道　

图３　大罗镇地区泉２段综合柱状图（ＺＫＱ７０—５０孔）　

Ｆｉｇ．３　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｍｅｍｂｅｒ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｏｕ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ　ａｒｅａ　

（ＺＫＱ　Ｎｏ．７０－５０１　

本区扇三角洲平原亚相位于大罗镇东部　

近盆缘一侧，以粗碎屑发育为特征，为混杂　

砾岩、砂砾岩夹灰色泥岩组成，并见泥石流　

沉积，发育扇上辫状河道微相砂体，单一砂　层具下粗上细正韵律。向阳山林场８６６１铀矿　

化点分布于该相带。　

２．２．３砂体特征　

平面上，泉２段砂体分布在扇三角洲平　

原亚相区，多由岩屑长石砂岩及长石岩屑砂　

岩组成，砂体厚３０－＞１５０　ｍ，主要分布在天　

增一大罗镇一向阳山林场地区，埋深小于５００　

ｍ。　剖面上（图４），泉２段砂体在近盆缘处埋　

深相对较浅、砂层相对厚大。复合砂体厚一　

般１６－６８　ｍ，主要由粗砂岩等组成，呈厚砂　

夹薄泥的地层结构，透水性好一中等，岩石　

固结程度低，较疏松；砂岩孑Ｌ隙式胶结为主，　

具下粗上细正韵律，见底冲刷，具板状交错　

层理，向ＮＷ方向随埋深加大砂层变薄，多　

呈砂、泥互层状，厚层砂体相对不发育。　

２．２．４砂体后生氧化　

泉２段砂体后生改造作用相对较强，表　

现为呈星点状产出的磁铁矿等，强烈褐铁矿　

化。可见多层氧化砂体；推测氧化一还原过渡　

带位于ＮＥ向东风林场一刘德福断裂（Ｆ　）附近　

（图１）。　

２．２．５砂体含铀性　

泉２段砂体铀质量分数为２．２　ｘｌ０　～　

ｌ１．８×ｌ０　，平均值为６．８×１０　；钍质量分数为　

４．１￣１０　－１９．４×１０　，平均值为９．３６ｘｌ０－６；ｗ（Ｔｈ）　

（Ｕ）为３．８４－０．７６。铀含量及钍铀比值变化　

大，存在铀的活化迁移与富集。　

海拔（ｍ）　

１００　

Ｏ　

团１回２回３回４圈５日６圈７口８回９团１０　１１　

图４　大罗镇一向阳山林场地区ＺＫＱ　０号地质剖面图　

Ｆｉｇ・４　Ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＺＫＱ　Ｎｏ。０　ｉｎ　Ｄａｌｕ０ｚｈｅｎ—Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ　ｌ——第四系；２——上白垩统泉头组４段；３——泉头组３段；４——泉头组２段；５——印支期花岗岩；６——泥岩　７——含泥粗砂岩；８——粗砂岩；９——砂砾岩；ｌ　

不整合界线；１ｌ——地层界线、岩性界线　维普资讯 http://www.cqvip.com １５０　世界核地质科学　第２４卷　

海拔（ｍ）　２５０　

２００　

１ｏ０　

田１回ｚ回３　Ｅ　４日５口６团　８　９圆１０　

图５　大罗镇一向阳山林场地区ＺＫＱ　－５０孔－ＺＫＱＴＯ－１１０孔地质剖面图　

Ｆｉｇ．５　Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ＺＫＱ　Ｎｏ．ｏ＿５０　ｔｏ　ＺＫＱ　Ｎｏ．７０－１１０　ｉｎ　Ｄａｌｕｏｚｈｅｎ－Ｘｉａｎｇｙａｎｇｓｈａｎ　

１——第四系；卜上白垩统泉头组３段；３——泉头组２段；４——泥岩；５——含砂泥岩；６＿一砂岩；７——不整合界线　

８——地层界线、岩性界线；９一推测断裂；１　矿化　

２．２．６有好的铀矿化显示　

大罗镇一向阳山林场地区见有向阳山　

８６６１地表铀矿化点（图５）。８６６１点铀矿化及　

异常位于ＮＥ向东风林场一刘德福断裂（Ｆ。）与　

ＮＷ向林青河断裂（Ｆ。ｏ）夹持的三角形抬升块体　

上，主要产于泉２段黄色、黄褐色、褐红色　

疏松的粗砂岩及黄色泥质砂岩中，其次是紫　

红色及灰色泥岩中，呈近ＥＷ向带状分布；　

异常强度一般为１０ｘｌ０　－４０ｘｌＯ　，最高值达　

５９１￣１０－６。取样分析铀质量分数最高值为７７５￣　

１０　，Ｗ（Ｕ）／ｗ（Ｔｈ）一般为０．５－２．５，最大值达　

７１．４３，存在铀的后生迁移与富集作用。相邻　

成岩度较高的粗砂岩中未有矿化这一现象，　

显示铀矿化形成与地下水改造作用有关。剖　

面上（图４），三角形抬升块体相对断裂两侧抬　

升２００－４００　ｍ，倾向ＮＷ，长期的风化剥蚀使　

铀矿化出露地表。可以认为，８６６１铀矿化属　

层间氧化残留型地表铀矿化。　

此外，大罗镇地区的ＺＫＱ０－５０孔中见泉　

头组２段铀（矿化）异常（图４）。ＺＫＱ０—５０孔铀　

（矿化）异常产于泉２段含砾粗砂岩、中粗砂　

岩及中砂岩。测井解释异常段埋深１ｏ６．５５～　

１０７．９５　ｍ，厚１．４　ｍ，定量　测井最高值为　

２４．４　ｎＣ／ｋｇ・ｈ。　

上述铀矿化具有相似的层位、构造位置、　

地质特征。　

２．３泉头组３段地质特征　２．３．１岩性　

泉３段地层分布在古海伦隆起两侧，由　

砖红色泥岩、砂质泥岩及灰绿色、浅灰色含　

砾粗砂岩、含泥粗砂岩、粗砂岩、中砂岩、　

细砂岩等组成，厚度大于４００　ｍ；为一套砂、