層控熱液礦床

1、層控熱液礦床一、概述：在自然界除上述與巖漿明顯有關(guān)的熱液礦床外，還有相當一部分與巖漿活動無直接關(guān) 系的熱液礦床，它們主要產(chǎn)在沉積巖地區(qū)，礦石建造與沉積巖類型和巖性有密切的相關(guān)性， 我們暫統(tǒng)稱其為層控熱液礦床。如卡林型金礦、密西西比河谷型（MVT）鉛鋅礦、噴流沉積型（SEDEX）鉛鋅礦、砂 頁巖型銅礦、砂巖型鈾礦、黑色碎屑巖型金礦和金、伯礦以及碳酸鹽巖中的汞銻礦床、水晶 礦床等。二、形成的條件及作用這類礦床主要產(chǎn)于地殼淺部和表層，包括造山帶的地熱異常和斷裂、裂谷帶內(nèi)的地熱 異常區(qū)。同時，地熱增溫率也是成礦所需熱能的一個經(jīng)常來源。構(gòu)造運動形成的各種斷裂、裂隙、孔隙空洞常是熱液運移的通道及礦石堆積的

2、場所。各種地層和巖性，既可是這類熱液礦床的礦石物質(zhì)來源（礦源層），又是礦石的堆積 地（儲礦層），熱液總是通過與巖石的相互作用（化學(xué)的、物理的）交代或充填的方式而 將有用組分聚集起來的。層控熱液礦床的形成溫度較低，一般在2 0 05 0。之間，過去一般將這類礦床歸 入低溫熱液礦床或遠溫熱液礦床。主要的金屬礦產(chǎn)有 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Hg、Sb、As、U、V、N i、Mo、Tl等。非金屬礦產(chǎn)有水晶、冰洲石、石棉、蛇紋石、重晶石等。層控熱液礦床的成礦作用有下列幾種：壓實熱液作用巖石在壓實過程中，巖層中的孔隙水受壓而被釋放出來。如原為海相沉積物 在成巖壓實過程中，可釋放出以鹵化物為主的熱鹵水

3、。在這些熱液的作用下，可形成后生的 金屬和非金屬礦床，如某些泥質(zhì)巖中的鉛鋅礦脈可能是這種成因造成的。下滲水環(huán)流熱液作用下滲水沿斷裂、裂隙帶循環(huán)過程，經(jīng)過加溫，能使圍巖中有用組分活 化轉(zhuǎn)移，并在有利的巖相巖性條件下，通過沉積作用或充填交代作用富集成礦，如卡林型金 礦、MVT型鉛鋅礦床、SEDEX型鉛鋅礦床等。熱泉堆積作用 一般發(fā)生在年輕和正在進行礦化作用的地區(qū)。熱泉水基本上是大氣降水，一 般含有較高的Hg、As、F等元素。側(cè)分泌作用 指成礦組分從附近圍巖中被析出。熱液可能是大氣降水、原生水，或結(jié)晶時的 釋放水。礦質(zhì)被熱液帶到附近地層巖石中沉淀富集成礦。近年研究表明，層控熱液礦床主要由下滲環(huán)流的地

4、下水、海水熱液等形成，主要產(chǎn)生 在大陸地區(qū)和海洋環(huán)境。在大陸邊緣及海洋的島嶼地區(qū)，也有下滲的海水與地下水相混合。 循環(huán)熱液作用在大型、超大型熱液礦床（如卡林型金礦、MVT型鉛鋅礦床、SEDEX 型鉛鋅礦床等）形成中起主要作用。三、層控熱液礦床的特點層控熱液礦床的特點如下：礦床受地層、巖性（巖相）控制 礦床常產(chǎn)于一定時代的地層層位中。礦體常集中在某些 巖性地段，主要的賦礦層位有：海相、湖相碳酸鹽巖，往往與白云質(zhì)碳酸鹽巖和礁相雜 巖有聯(lián)系；紅色碎屑巖系中的淺色帶及其接觸帶；黑色頁巖。礦體受構(gòu)造控制明顯巖層的層間構(gòu)造帶、褶皺、斷裂及裂隙對成礦有利。多為二向至三向延伸的礦體礦床在空間上沿一定層位呈帶狀

5、展布，呈凸鏡狀、囊狀或 脈狀。礦石成分簡單 礦石的礦物成分簡單，除礦石礦物較富集外，其他與圍巖成分相似。脈狀礦 體中礦物顆粒較粗大，并呈帶狀分布，有時晶體生長完好。圍巖蝕變較弱 主要有硅化、碳酸鹽化、粘土化、鈉長石化、重晶石化等。形成深度在淺部 一般小于1.5 km，壓力在（35）xlO7Pa以下，溫度在2 0 05 0T之間。四、層控熱液礦床的主要類型及特征（一）噴流沉積（SEDEX ）型鉛鋅礦床噴流沉積型鉛鋅礦床分布較廣，遍及世界各大洲。其主要特征如下成礦時代及構(gòu)造環(huán)境 成礦時代主要為中元古宙（17億14億年）和古生代早中期（4 .5億3億年），許多SEDEX型礦床是經(jīng)過變質(zhì)的。SEDEX

6、型礦床主要形成于拉張 的構(gòu)造環(huán)境具體構(gòu)造背景是受裂谷控制的克拉通內(nèi)或其邊緣的沉降盆地或拉張的斷裂坳陷 帶、地塹。容礦巖石 主要為細碎屑巖（頁巖、粉砂巖），以及部分碳酸鹽巖。這些容礦巖石有3個 特點：一是顆粒細，有大量的細粉砂級或粘土級的碎屑物質(zhì)；二是碳酸鹽、二氧化硅、黃鐵 礦（或磁黃鐵礦）和有機質(zhì)含量較高；三是具有板狀劈理和沿層理裂開的特征。另外，該類 礦床的容礦巖石中往往夾有細粒層凝灰?guī)r。礦床特征噴流沉積型礦床一般情況下由上、下兩部分構(gòu)成，即上有層狀礦體，下有脈狀 或網(wǎng)脈狀礦化（體）。礦床上部常由一個或多個層狀、似層狀或透鏡狀硫化物礦體組成，層 位穩(wěn)定。礦床受后期構(gòu)造強烈改造可使礦體與圍巖發(fā)

7、生同步褶皺變形。礦體厚度可達幾十米， 側(cè)向延伸可達2000m以上。這種層狀礦體往往有分相特征。礦石構(gòu)造在層狀礦體中，礦石具非常發(fā)育的沉積構(gòu)造：條帶狀構(gòu)造、紋層狀構(gòu)造、粒級層 理、韻律層和軟沉積滑動變形構(gòu)造。成巖期形成的梯狀脈（亦稱磚墻狀構(gòu)造）常見。礦石礦物組成礦床的礦石礦物以簡單硫化物為主，有黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛 礦和少量黃銅礦，有時可見白鐵礦和毒砂。礦化分帶具有明顯礦化分帶。同生斷層作為熱鹵水的主要通道和成礦物質(zhì)的補給帶。從 補給帶向上和向外，隨著物理化學(xué)條件的變化出現(xiàn)金屬分帶現(xiàn)象：從斷裂帶由內(nèi)向外呈現(xiàn)C u-Pb-Zn-Ba-Fe分帶；從深部至淺部呈Cu-Zn-Pb-Ba-Fe分

8、帶。 目前關(guān)于SEDEX型礦床的成礦模式主要有兩種：盆地壓實鹵水模式和海底熱液對流模 式。前者認為形成SEDEX型礦床的流體和金屬都是在盆地沉積物壓實過程中由于地 熱增溫等原因從厚層沉積巖堆中釋放出來的。由可膨脹粘土礦物向非可膨脹粘土礦物及云母 類礦物轉(zhuǎn)變并伴隨有大量金屬析出。這種轉(zhuǎn)變溫度在9 513 0C之間，顯然地熱增溫能 否達到這個溫度區(qū)間則十分重要。假設(shè)地溫梯度為3 5C/km，這就要求含礦巖以上的蓋 層有3 km厚。但實際上許多SEDEX型礦床這種蓋層的厚度均小于3 km。與盆地壓實鹵水模式不同，許多研究者認為SEDEX型礦床形成于海底熱液對流系 統(tǒng)中。所有SEDEX型礦床都以礦床所

9、在處海底發(fā)生特殊的塌陷作用為特征，這是由于地 殼上部強烈張應(yīng)力作用的結(jié)果。在張性應(yīng)變條件下使地殼形成了大量微裂隙，這顯著提高了 巖石的可滲透性，這就使相對低溫狀態(tài)下的流體能發(fā)生對流循環(huán)。通過對一些典型礦床的研 究，將對流系統(tǒng)的流體演化分為3個階段：早期低溫階段，流體同地殼礦物之間未達到平衡，亦未完全被還原，只有Fe.Ca.Mn 和部分Si被溶解。有少量Pb、Zn礦化。在中期階段，當對流系統(tǒng)下降，溫度增高為2 0 0 C時，流體同黃鐵礦達到了平衡并更富有 活力，此時因氧化條件太低銅不能明顯溶解。含鹽海水因與長石和粘土礦物的反應(yīng)而被改造， 由于Mg2+的加入形成了斜綠泥石，K+和H+被釋放出來。H

10、 +占據(jù)了礦物中Zn、P b的位置，賤金屬則以氯化物絡(luò)合物被溶液帶走，并在適當部位沉淀形成PbZn和黃鐵 礦礦石。在晚期階段，在理想的最佳條件下，直到對流核到達底部為止，流體的溫度將繼續(xù)升高（2 9 0。0,體積將繼續(xù)增大，這時Pb.Zn.H2S、甚至Cu的溶解度都提高了。在 這種情況下形成的Pb、Zn礦體規(guī)模大，并且向著地層層序的上部銅含量增高。（二）密西西比河谷型（MVT）鉛鋅礦床.本類礦床是世界鉛鋅礦中的最主要類型。美國密西西比河谷型鉛鋅礦床，簡稱MVT型鉛 鋅礦床，即是以廣泛分布于美國中部寒武紀至石炭紀碳酸鹽建造中的許多巨大的鉛鋅礦床而 得名MVT型礦床規(guī)模不等，金屬量（Pb+Zn）從

11、幾千噸到幾百萬噸，并且一般成群 成帶分布。MVT型鉛鋅礦床的主要特點如下：含礦建造 礦區(qū)范圍很大（礦化面積可達幾百平方千米），大多賦存于一些大型盆地（通常 在盆地的邊緣或盆地之間）的未變質(zhì)巖層內(nèi)，礦床主要賦存于厚的碳酸鹽巖（主要為白云巖） 建造中，尤其是白云巖及少部分與其共生的砂質(zhì)或泥質(zhì)巖，受一定的層位控制，具明顯 的層控特征。礦石大多以開放空隙充填方式形成，具后生成礦特征。除少數(shù)礦床產(chǎn)于前寒武 系外，主要賦存在除志留系以外的古生界至中生界的地層中。礦體與礦石特征 礦化最富的地段，是靠近沉積盆地的邊緣，鄰近穹窿狀隆起區(qū)、生物礁， 巖相變化的接觸帶，尤其是地層不整合面及其附近的不同成因的角礫帶、

12、斷裂裂隙帶等處。 礦體大多呈層狀、似層狀，部分呈脈狀。礦化穩(wěn)定，規(guī)模巨大。礦石成分簡單，金屬礦物主要是方鉛礦、閃鋅礦，其次是黃鐵礦、白鐵礦及少量黃銅礦。非金屬礦物主要有白云石、重晶石、螢石、方解石等，有時含菱鐵礦、鐵白云石及非晶質(zhì)二 氧化硅。礦石多具浸染狀、細脈狀構(gòu)造，有時有層紋狀和角礫狀構(gòu)造。礦石中Pb、Zn含量一般較 低（大多為低品位礦石），絕大多數(shù)的鋅高于鉛，同時含有Co、Ni、Cd、In、Ge、 Ga和Ag等件生元素成礦溶液成礦溫度較低，MVT礦床閃鋅礦、重晶石、方解石和螢石的流體包裹體均一 溫度一般為80220。，有時可接近300。成礦溶液為含鹽度高達w（Nacl） 15%30%、富

13、含有機質(zhì)的NaCaCl型鹵水，含少量CO2及H2S。其中閃 鋅礦包裹體成分有 Na+、K +、Ca2+、Mg2+、Cl、SO2 4、B4O2 一 7、HCO3等，總含鹽量為2 0 8 0 0 0 ppm。圍巖蝕變不明顯，只有白云巖化較普 遍。礦區(qū)范圍內(nèi)未遭受變質(zhì)作用，也無火成巖體出露，與巖漿作用沒有直接聯(lián)系。成礦物質(zhì)來源 硫化物的63 4S值為+ 8 0 8 %。+31 36%。，變化范圍較寬，可 能歸因于使海水硫酸鹽還原的細菌作用，這與其年代相近地層中的鹵水及該區(qū)石油瀝青的6 34S值相似，這說明硫來源于與蒸發(fā)巖或油田水有關(guān)的鹵水。MVT型鉛鋅礦床成因（1）成礦機理本類礦床成礦金屬的遷移形式

14、和沉淀機制，目前主要有三種觀點，即混合模式、還原模式和 共同遷移模式。混合模式 成礦以氯配合物和/或有機配合物形式遷移，和另一富還原態(tài)硫的流體混合而沉淀硫化物成礦。通過實驗證實，以氯配合物形式可以遷移一定數(shù)量的鉛和鋅，如在15 0。， pH=4 5 （低于中性值13），mCl=3的熱液可遷移1 x 10-6左右的鉛鋅。還原模式 含成礦金屬（以氯配合物和/或有機配合物和/或硫代硫酸鹽配合物形式存在） 的流體，在富含有機質(zhì)的成礦部位還原硫酸鹽，引起硫化物沉淀。硫酸鹽可以隨成礦流體一 起遷移而來，也可以是成礦部位的硫酸鹽被就地還原。共同遷移模式 成礦金屬以硫氫配合物（bisulfidecomplex

15、es）形式遷 移，在成礦部位，由于fO2升高，pH值降低，還原態(tài)硫濃度降低，造成硫化物沉淀。以 Zn（HS）02（aq）為例予以說明，Zn（HS） =ZnS + g 】對沉淀反應(yīng)-fO2升高，會導(dǎo)致H2S（aq ）被氧化，濃度降低，并有可能使之轉(zhuǎn)化成為強酸（如硫 酸），使pH值降低；pH值降低（不僅僅由fO2升高造成），則導(dǎo)致硫氫配合物失穩(wěn)； 還原態(tài)硫濃度降低（除受fO2影響外，也可由其他因素造成，如體系的開放性引起的H2 S散失），都促使反應(yīng)向右進行。（2）成礦流體的驅(qū)動力（成礦流體的流動模型）MVT礦床在一個地區(qū)往往成群成帶分布，并具有成因上的聯(lián)系，故成礦流體的驅(qū)動力須滿 足使成礦流體在到

16、達成礦部位時仍保持相當?shù)臏囟群退俣龋⑶夷芎蚆VT礦床的地質(zhì)和地 球化學(xué)特征一致。（三）金頂式鉛鋅礦床金頂式鉛鋅礦床位于中國云南省西部的蘭坪縣。礦床位于金沙江一紅河大斷裂與瀾滄 江大斷裂之間的蘭坪中新生代紅色碎屑巖盆地之中，礦床處于該盆地北部，次一級的沘江同 生斷裂之西側(cè)。金頂超大型陸相碎屑巖鉛鋅礦床位于一個新生代穹窿構(gòu)造之中，穹窿的中心頂部被剝 蝕。環(huán)繞這個穹窿由北向東分布著北廠、跑馬坪、架崖山、西坡南廠、白草坪、峰子山六個 礦段，其中北廠是主要礦段，該礦段金屬含量占全礦區(qū)8 5%以上。礦區(qū)的地層由兩套系統(tǒng)組成（原地和外來系統(tǒng)）：原地系統(tǒng)由下白堊統(tǒng)虎頭寺組（K1h）長石石英砂巖，古新統(tǒng)云龍組

17、（Ey，細分為E ya、Eyb、Eyc ）紅色砂巖、粉砂巖、角礫巖、含瀝青灰?guī)r角礫巖、石英砂巖等巖性 組成。Eya為干旱鹽湖相，含有厚大的石膏層。Eyb為滑塌角礫巖相和沖積扇相。Ey b和Eyc為粗粒碎屑巖，角礫巖、砂巖為容礦巖層，共厚1803 8 0 mEya和K 1h為礦體之底板地層，不含礦。外來系統(tǒng)由倒轉(zhuǎn)的中侏羅統(tǒng)和上三疊統(tǒng)組成，以逆掩斷塊覆蓋于原地系統(tǒng)之上，局部地段的 中侏羅統(tǒng)花開左組（J2h）被礦化。外來系統(tǒng)最厚可達6 0 0 m以上。礦體以層狀為主，還有似層狀、凸鏡狀、囊狀和脈狀。依容礦巖性的不同，礦石可以分為 角礫巖型礦石和砂巖型礦石。礦床的礦物分帶性明顯，礦區(qū)東部靠近沘江斷層，

18、為石膏、硬石膏、層狀天青石；向礦區(qū) 的中西部和淺部則為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦。很少有銅的硫化物。Zn：Pb值向西部和 淺部也逐漸增加。上含礦層Eyc礦段和峰子山礦段的礦石富含方鉛礦，含量高于東部。 金頂超大型陸相碎屑巖鉛鋅礦床的形成是基于：含礦盆地是一個含巨大厚層碎屑巖的盆地，它經(jīng)過長期的構(gòu)造演化，成礦期處于一個較為活動的構(gòu)造環(huán)境之中；盆地的性質(zhì)及環(huán)境表明它有充足的礦質(zhì)來源、鹵源、足夠的流體，還有必要的地溫、地熱 條件；沘江斷裂是一個長期活動的同生斷裂，是有利的導(dǎo)熱、導(dǎo)礦構(gòu)造；外來的滑覆體與含礦層及同生斷層構(gòu)成了一個很好的成礦圈閉條件；滑塌一沖積巖相及層間剝離帶是有利的儲礦構(gòu)造；熱鹵水與地下水

19、混合，以及有機質(zhì)、 膏鹽的還原作用，利于金屬硫化物的大規(guī)模沉淀富集等。（四）卡林型金礦床卡林型金礦這一名稱最早由美國人s.拉德克提出，指產(chǎn)于滲透性良好的角礫薄層碳質(zhì)粉砂質(zhì) 碳酸鹽巖中，呈微細浸染狀的金礦床。近年勘查工作表明，該類型金礦容礦巖石不僅局限在 碳酸鹽巖中，在硅質(zhì)巖、粉砂巖和凝灰?guī)r中也較發(fā)育。因此，將卡林型金礦床概括為：主要 產(chǎn)于沉積巖中的微細浸染型金礦床，又簡稱為微細浸染型金礦?？中徒鸬V床主要分布于美國和中國，在東南亞以及南美洲的秘魯可能也有分布。卡林型金礦床的特征卡林型金礦往往發(fā)育于地殼活動較為強烈的區(qū)域，如不同大地構(gòu)造單元的結(jié)合部位，穩(wěn)定大 陸邊緣的裂谷帶及造山帶。以發(fā)育一套巨

20、厚的大面積分布的細碎屑巖、碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖建 造為特征。成礦域內(nèi)具有強烈構(gòu)造活動，有一系列逆沖斷層和平移走滑斷層發(fā)育，金礦床形成時以強烈 的地殼拉張為特征。礦床受大型斷裂構(gòu)造控制顯著，也有受區(qū)域不整合面和假整合面控制， 成群成帶分布。礦床內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，可見少量巖脈，深部常有隱伏巖體。在成礦區(qū)域內(nèi)同成礦期的巖漿活 動較強烈。礦化分布明顯受構(gòu)造控制，礦化一般由受高角度斷層控制的強烈蝕變（通道）帶和其上部的 似層狀礦化組成。一般情況下，礦床中既有似層狀礦體，也有斷層控制的礦體。兩套差別較 大的巖性接觸面，層間虛脫和張裂部位是金礦體賦存的重要部位。在某些礦床中，礦化還受 到褶皺構(gòu)造控制。礦體呈似層狀

21、、透鏡狀和脈狀等。賦礦圍巖主要是碳酸鹽巖、含鈣的細碎巖、硅質(zhì)巖，少量為火山巖。圍巖一般為含有機質(zhì)碳、 黃鐵礦等還原物質(zhì)。賦礦圍巖時代廣泛，從寒武紀到三疊紀，少數(shù)礦床位于更年輕的沉積巖 中（如美國）。礦石具浸染狀、網(wǎng)脈狀及角礫狀等構(gòu)造，具有黃鐵礦、毒砂、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、 重晶石和石英等與成礦有關(guān)的中低溫礦物組合。金呈顯微一次顯微狀賦存于黃鐵礦、毒砂中 或被粘土礦物、有機質(zhì)等吸附，幾乎不見明金。圍巖蝕變是以硅化、碳酸鹽化，以及絹云母、蒙脫石、伊利石等為主的中低溫熱液蝕變。熱 液蝕變在空間上從遠到近，時間上從早到晚發(fā)育的順序為：去碳酸鹽化、硅化、泥化。高溫 矽卡巖化只存在于接近侵入巖的礦床

22、中。成礦元素以AuAsSbHg Tl（U ）組合為特征，金在礦石中的含量是未蝕 變巖石的1001000倍，伴生砷、銻。常見汞、鉈或銀等伴生元素組合，礦石中這一 元素組合含量一般是蝕變巖石的110倍或更高。硫同位素分布離散，范圍較寬，礦石硫同位素和圍巖組成基本一致；鉛同位素比較集中，位 于造山帶和上地殼演化線附近。卡林型金礦床的成因?qū)中徒鸬V床的成因認識，主要有：與巖漿有關(guān)（由于巖漿活動而產(chǎn)生的巖漿流體或由巖漿熱驅(qū)動外部流體循環(huán)）；變質(zhì)成因（區(qū)域變質(zhì)時釋放的流體成礦）；非巖漿成因（區(qū)域拉張時非巖漿流體的循環(huán)）；盆地流體成因；綜合成因等。（五）砂頁巖型銅礦床砂頁巖型銅礦是以砂巖、頁巖等沉積巖為容

23、礦巖石的層狀銅礦床。它是世界上銅礦的主要工 業(yè)類型之一，占世界銅儲量3 0%左右。礦床以其規(guī)模大、品位高、伴生組分豐富為特點，因而其經(jīng)濟價值巨大。著名的礦床如中 非銅礦帶、俄羅斯烏多坎及中歐、中亞的礦床。我國滇中、湖南等地亦有此類型礦床。砂頁巖型銅礦主要特征砂頁巖型銅礦床大多在近海盆地或內(nèi)陸盆地中形成，海相砂頁巖型銅礦床主要分布在各時代 造山區(qū)，礦床形成時的構(gòu)造背景為大陸內(nèi)的裂谷或裂塹環(huán)境。陸相砂頁巖型銅礦主要分布在 地臺區(qū)，礦床形成的構(gòu)造環(huán)境可能是前陸盆地、后陸盆地、山間槽等。礦床產(chǎn)于一定層位，或受一定層位的控制。含礦地層常常是該區(qū)地層柱中的一個特殊部分。 在這些地層中常常包括一些具特殊顏色

24、如紅、灰、黑色的沉積巖類型，統(tǒng)稱為雜色建造。容 礦沉積巖包括砂礫巖、砂巖、頁巖、泥巖、泥灰?guī)r、白云巖等。礦體呈層狀、似層狀展布，又常有較多的局部變化。銅礦石常呈層紋狀、浸染狀構(gòu)造等，但也常出現(xiàn)經(jīng)改造形成的細脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀、塊 狀等構(gòu)造。銅礦石礦物組合主要有黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黃鐵礦、自然銀，外圍有方鉛礦與閃鋅礦 組合。常出現(xiàn)較多草莓狀和膠狀黃鐵礦。有孔雀石、藍銅礦、赤銅礦等銅氧化物類。海相砂頁巖型銅礦床和陸相砂頁巖型銅礦床兩類。海相砂頁巖型礦床一般品位高，規(guī)模大， 陸相砂頁巖型銅礦床往往規(guī)模較小，品位低到較高。礦床成因世界大多數(shù)超大型砂頁巖型銅礦床都屬海相，如中非銅礦帶、俄羅斯烏多坎

25、、加拿大西南部 的貝爾特銅帶等，其成礦時代主要是元古宙和晚古生代。陸相砂頁巖型銅礦床主要形成于中 新生代內(nèi)陸碎屑盆地的紅色沉積巖系中，如我國滇中盆地、四川大銅廠盆地、湖南衡陽盆地 中的礦床。（六）砂巖型鈾礦床砂巖型鈾礦是以砂巖為主巖（儲層）的鈾礦床。目前，砂巖型鈾礦占世界總儲量的3 0%4 0%，它是當前世界鈾產(chǎn)品的重要來源之一。國外砂巖型鈾礦分布在美國、烏茲別克斯坦、 哈薩克斯坦、俄羅斯、蒙古、澳大利亞、阿根廷及非洲的一些國家。鈾礦床一般品位大于或 等于0.01%的金屬鈾量，隨著地浸采鈾技術(shù)的發(fā)展，相當可觀的貧礦石（0. 02%0 .0 5%）可以得到充分利用，砂巖型鈾礦在鈾資源中的地位日顯

26、重要，我國從2 0世紀9 0 年代起把鈾礦勘查工作轉(zhuǎn)移到主攻地浸砂巖型鈾礦上來。我國學(xué)者根據(jù)礦床形成的主成礦作用與成礦環(huán)境，將砂巖型鈾礦分以下5種類型：沉積成巖型；潛水氧化類型（基底古河道砂巖型鈾礦基本上屬此亞類）；層間氧化類型；古熱水改造型；熱液脈型。其中，潛水氧化類型和層間氧化類型是可地浸砂巖型鈾礦的主要類型。這兩個類型的鈾礦也 是當前世界許多國家重點勘查的目標類型。層間氧化帶砂巖型鈾礦層間氧化帶砂巖型鈾礦容礦主砂巖的形成多處于盆地的熱沉降演化階段，而成礦時產(chǎn)鈾盆地 多處于一種弱擠壓的構(gòu)造體制下 “次造山”環(huán)境。層間氧化帶砂巖型鈾礦成礦時處于干 旱一半干旱氣候條件下。產(chǎn)出層間氧化帶砂巖型鈾

27、礦化的沉積建造多為原生灰色或灰黑色含煤建造，局部為雜色建造 容礦主砂巖中有機質(zhì)含量一般較低。常賦存在距蝕源區(qū)相對較遠（一般達幾十千米）的濱海 三角洲相砂體、扇三角洲大相中的濱湖三角洲砂體中，少量在扇前辮狀河砂體、辮狀河流相 砂體中。礦體在平面上構(gòu)成連續(xù)或不連續(xù)的蛇曲狀礦帶，礦帶的走向大致上垂直于地下水的流向。由 于河道砂體的滲透性一般優(yōu)于周圍巖石，所以卷狀礦帶的走向也常與河道（和河道砂體）的 走向垂直。剖面上，層間氧化帶砂巖型礦體多呈卷狀、似卷狀（又稱“C”形體），有時亦呈 板狀，卷的凸面指向地下水流方向。還有Se、Mo、Re、Ag、Zn、Sr、Ba、C o、Pb、As等元素以殼層形式相伴在鈾

28、C”形體的鄰側(cè)。礦石中常見的鈾礦物為瀝青鈾 礦、鈾石、鈦鈾礦等，還含有黃鐵礦、少量菱鐵礦、白鐵礦、赤鐵礦、方解石、白云石等。 礦體附近常見有綠泥石化、高嶺石化及蒙脫石化等。層間氧化帶砂巖型鈾礦成礦作用發(fā)生于夾于不透水泥質(zhì)巖之間的透水砂巖中，其承壓含氧含 鈾水沿原生砂巖向砂巖傾向下方滲入，通過灰色巖層時，常發(fā)育有層間氧化，產(chǎn)生氫氧化鐵， 使灰色巖層逐漸演變?yōu)辄S色或黃灰色，巖石在平面上和剖面上均呈舌狀且沿層間水運動方向 延伸。該過程伴隨沉積或成巖初始富集于砂巖中的鈾活化遷移，當水中氧耗盡時（還原條件下）， 鈾從地下水中重新沉淀并富集成礦，在含水層中的層間氧化帶尖滅區(qū)形成卷狀、似卷狀礦體。 俄羅斯學(xué)

29、者稱此過程為層間滲入作用。成礦期礦物硫、氫、氧同位素測試，證明成礦流體來源于大氣降水，成礦溫度為常溫或7 0 iior范圍（吐哈盆地南緣十紅灘礦床）。蝕源區(qū)的富鈾巖石是礦床生成的主要鈾源。 層間氧化帶砂巖型鈾礦成礦作用通常是發(fā)生在主巖沉積成巖并被不透水泥質(zhì)巖上覆，且?guī)r系 發(fā)生掀斜，主砂巖局部裸露地表之后。這一過程可以在主巖沉積成巖之后很長一段時間才發(fā) 生層間氧化，“時差”相對較長，可達幾十個百萬年。潛水氧化型鈾礦這類鈾礦床主要是在含礦巖系沉積之后，由于后生潛水氧化作用而形成的。它們形成在河流 大相的河道亞相砂巖中，常稱作古河道砂巖型鈾礦。這類鈾礦床的容礦主巖建造形成于弱擠壓構(gòu)造動力學(xué)體制，成礦

30、作用緊隨主巖成巖作用之后， 亦發(fā)生在弱擠壓的構(gòu)造體制下，其間（時間較短）并不發(fā)生構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換。而成礦作用之 后卻常有一個弱的伸展構(gòu)造作用期。盡管這個弱伸展期不是成礦所必需的，但它是古河谷中 鈾礦化得以保存的重要條件。古河道砂巖型鈾礦成礦期的古氣候與層間氧化帶砂巖型相似，多是半干旱一干旱的古氣候環(huán) 境。但是個別鈾礦容礦主巖形成后并未發(fā)生過古氣候從半潮濕向干旱一半干旱的轉(zhuǎn)變。古河道砂巖型鈾礦的含礦建造均為灰色建造至灰黑色建造，富含有機質(zhì)，常常即是含煤巖系， 容礦主砂巖中有機質(zhì)的含量明顯高于層間氧化帶砂巖型鈾礦的主巖。古河道砂巖型鈾礦主要分布在距蝕源區(qū)很近的河道上游及分支河道中，礦體與蝕源區(qū)的距

31、離只有幾千米至十幾千米，最遠的不超過4 0 km。礦體在平面上多呈與古河道一致的帶狀。 剖面上礦體形態(tài)較復(fù)雜，常呈透鏡狀、似層狀、堆狀或似卷狀，但卷的凸面常常不是指向古 河道的下游，而常指向河道中心。古河谷砂巖型鈾礦的成礦作用以潛水氧化為主。導(dǎo)致容礦主砂巖氧化并在游離氧耗盡時鈾被 還原（或吸附）成礦的是與大氣相通的潛水，某些情況下潛水氧化成礦作用之上疊加層間氧 化成礦作用。蝕源區(qū)的富鈾巖石是礦床生成的主要鈾源。古河道砂巖型鈾礦一般具有近源成礦的特點， 基底及蝕源區(qū)巖石多有以下特征：多為富鈾的火成巖（花崗巖、中酸性火山巖）、富鈾的沉積巖等；鈾源巖石中活性鈾的比例高；基底風化殼較發(fā)育。此外，與層間氧化砂巖型鈾