文章编号：１００７－９６７Ｘ（２０２１）０１－０５－０４
李 凡１，２
（１．西安石油大学，陕西西安７１００６５；２．陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西西安７１００６５）
摘 要：以大量的国内外文献调研为基础，联系基础地质知识，对关于我国各盆地砂岩型铀矿的勘探开发现状等内容进行了系统梳理分析和总结。明确了我国各种类型砂岩型铀矿的成因
类型；详细总结了当前我国的砂岩型铀矿在各个盆地的勘探及开发状况，认识当前我国在
铀矿勘探开发工作中所面临的问题，并结合我国当前砂岩型铀矿工作中存在的问题及不
足提出了几点合理化建议。
关键词：砂岩型铀矿；勘探；开发
中图分类号：Ｐ６１９．１４ 文献标识码：Ａ
０ 引 言
核能是当前世界新兴能源的主流能源之一，铀作为核反应堆所必须的资源，其勘探开发越来越被世界各国所重视。通过查文献，研究当前我国砂岩型铀矿的最新勘探开发进程，认识我国各盆地的砂岩型铀矿勘探开发工作的新方法、新理论，对我国的砂岩型铀矿勘探开发起到指导作用。
１ 砂岩型铀矿
铀矿由于其所在矿床的岩性不同，被分为各种类型，赋存于砂岩中且具有经济开采价值的铀矿被称为砂岩型铀矿，其主要是外生地质作用成因，广泛分布于世界各大沉积盆地中。世界上砂岩型铀矿资源量最丰富的为位于哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国的含矿带，北方的各大沉积盆地是我国砂岩型铀矿的主要分布区。由于其具有矿石品位好，含矿地层渗透性好，矿石埋深较浅，适宜用地浸法来进行开采，是当今世界上开采程度最高的铀矿类型，也是当前各个国家铀矿勘探开发的重点。
２ 我国砂岩型铀矿勘探开发现状
２．１ 我国砂岩型铀矿资源分布
如图１所示，我国的砂岩型铀矿主要分布于北方的各大沉积盆地，北方各大沉积盆地的铀矿资源量可占全国总量的８８％，近些年的勘探开发工作也主要集中在北方的沉积盆地中。砂岩型铀矿所处地层层位
整体较新，大多为侏罗系和白垩系地层。
根据最新的铀矿资源潜力评价成果可知，将我国划分为４个铀成矿域，１１个成矿省和４９个成矿区（带）（图１）。我国北方砂岩型铀矿常与油煤同生，在勘探油气与煤的过程中常会发现砂岩型铀矿。鄂尔多斯盆地、松辽盆地、二连盆地、柴达木盆地均是我国主要的砂岩型铀矿分布区，同时也是油气煤等资源的主要产区。我国最大的砂岩型铀矿努和廷铀矿位于二连盆地的白垩系赛汉组地层中。
２．２ 我国砂岩型铀矿勘探现状
我国的砂岩型铀矿勘探工作在进入新世纪以来取得了较多的成果，主要集中在北方大型含铀盆地的勘探工作中，发现了几个较大的砂岩型铀矿。我国的以北方盆地为勘探工作重点这一策略，从理论角度上讲其原因主要有以下几点：首先，大型沉积盆地由于沉积体系发育完善，有完整的冲积扇－河流－三角洲沉积体系，对砂岩型铀矿从运移到富集均有良好的物质基础，巨厚的砂体是铀矿富集的良好条件［２］；其次，从水文地质角度分析，大型盆地地下水系统良好，对砂岩型铀矿来讲，有利于层间含铀含氧水的运移，从而形成良好的层间氧化带，有利于铀的沉淀富集。而小型盆地的地下水运移往往不畅，矿化规模小，不利于大规模矿体的形成。沿着这一大方向，２０世纪以来，我国的砂岩性型铀矿勘探的成果主要集中在北方的各大盆地中。选取几个具有代表性的盆地，对其中的砂岩型铀矿勘探开发现状进行分析。
第３７卷第１期２０２１年２月
有 矿 冶
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Ｖｏｌ．３７．№１
Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０２１
收稿日期：２０２０－０８－１２
作者简介：李 凡（１９８６—），男，硕士研究生，主要从事油气地质相关工作。
图１ 我国砂岩型铀矿成矿区分布图（据王飞飞，等［１］）
２．２．１ 鄂尔多斯盆地
鄂尔多斯盆地是位于华北地台西缘发育于中生代的大型克拉通盆地，盆地内沉积体系完整，河流、三角洲等沉积体系砂体大量发育。鄂尔多斯盆地的铀矿由于主要产于东胜地区，因此也常称为东胜式砂岩铀矿，该铀矿的铀主要富集在侏罗系中下统直罗组的连续分布的辫状河沉积砂体中，其厚度一般为３０～
４０ｍ。古层间氧化带控制该类型铀矿的形成，产于不同砂体的过渡部位，砂体平面上不规则连续分布，剖面上的呈近水平状产出，可见板状与卷状，以卷状为主［３］，铀石与吸附态是铀矿石的主要存在形式。该地区铀矿是典型的砂岩性铀矿成矿模式，其成矿阶段为预富集－古层间氧化作用－后期还原改造－后期氧化改造等四个阶段［４］。除了北部的东胜地区外，近年来在盆地西南缘的双龙、镇原、彭阳等地区对于砂岩型铀矿的勘探取得了一定进展。在对双龙地区勘探工作中发现，构造作用造成地表地下水参与成矿过程，是成矿热液与有机质横向上运移的持续动力［５］。在对彭阳地区的研究表明，该地区彭阳地区的砂岩型铀矿砂体，总体上为一套风成沉积体系下形成的砂岩 砾岩，该套砂砾岩形成于沙漠沉积环境中［６］，与常见的砂岩型铀矿沉积环境存在明显差别。油气流体在成矿过程中常起到了促进作用，在对镇原地区的砂岩型铀矿的勘探工作证实了该地区铀矿的形成与沿构造裂隙逃逸的还原性油气流体有紧密的联系［７］。
２．２．２ 二连盆地
二连盆地总面积１０１０００ｋｍ２，地处内蒙古中部，以二连浩特市为中心，其发育于内蒙古—大兴安岭海西褶皱基底之上，成盆时间为中生代。２０世纪９０年代核工业２０８大队在乌兰察布坳陷的白垩系地层中发现努和廷、苏崩铀矿，前者随着技术的进步和不懈努力，已建设成我国最大的超大型地浸砂岩型铀矿。在该盆地的砂岩型铀矿勘探工作中，刘持恒研究二连盆地的赛汉组上段的沉积相特征发现古地貌坡折带是沉积环境发生变化的界线，河道亚相内的沉积微相相变部位是砂岩型铀矿发育的有利部
位，尤其是地貌坡折带对铀矿体的富集具有重大意义［８］。在对新发现的恩格日音铀矿床的研究中发现，该铀矿可分为低品位含铀碎屑岩型和泥岩型，吸附态由主要存在于杂基中，是该铀矿最主要的铀赋存形式，其他的形式还有沥青铀矿和铀石［９］。２．２．３ 松辽盆地
松辽盆地是我国的一大产油气盆地，盆地内的铀矿主要产于天山一兴蒙造山系松辽地块内。该地区的铀矿床的发现与油气的勘探有着紧密的联系，在２０世纪９０年代的石油勘探过程中，发现了产铀层位为上白垩统姚家组砂体的钱家店铀矿，砂体类型主要为水平层状分布的板状与透镜状，主要以沥青铀矿形式及吸附在有机物和粘土等形式存在。该
６有 矿 冶 第３７卷
铀矿床的形成得益于良好的岩相条件，河流相和三角洲相有利于铀发生强烈的原生沉积预富集。目的层由于受该地区的强烈构造活动的影响，形成大量的构造裂缝，是含铀含氧水运移的有利通道，有助于成矿作用进行，形成砂岩型铀矿床。松辽盆地钱家店砂岩型铀矿与该盆地的油气藏之间有密切的联系，虽然两者在成藏模式之间差异较大。铀矿可以促进地层中的有机质向烃类的转化，而生成的油气又可成为砂岩型铀矿的还原剂和矿保剂；一般情况下，沉积盆地浅部更有利于铀矿成矿作用的进行，沉积盆地深部更有利于油气藏的形成［１０］。宋柏荣研究表明，钱家店铀矿中铀的赋存状态为铀矿物和吸附铀，铀矿物以沥青铀矿和铀石为主，另外还发现含钛铀矿物等，沥青铀矿常与胶状黄铁矿共生，以团块状分散分布于砂岩胶结物中；铀石存在砂岩粒间胶结物中或泥岩黄铁矿晶间及裂隙中［１１］。
２．２．４ 柴达木盆地
柴达木盆地北部为阿尔金山、北东为祁连山、南部为昆仑山，其形成时期为中－新生代，唯一压扭性陆相沉积盆地，盆地内柴北缘地区的冷湖地区、花土沟地区在近年来的砂岩型铀矿勘探中取得了一定的进展，冷湖地区砂岩型铀矿中铀矿物主要以沥青铀矿为主，总体粒径介于１～３μｍ，呈不规则粒状、星点状、＂串珠状、线状＂等形态赋存于黄铁矿边缘、裂隙部位或黄铁矿与方解石的接触部位。廉康通过对柴北缘干柴沟砂岩成因进行过研究，分析认为上干柴沟组是砂岩型铀矿有利目的层，层间渗入氧化与油气渗出还原蚀变界面附近是重点矿部位［１２］。冯伟通过研究认为柴达木北缘砂岩型铀矿探矿方向应该以层间氧化带型为主［１３］。
２．３ 我国砂岩型铀矿开发现状
我国的铀矿开采早期以硬岩开采为主，南方是我国主要的天然铀产区。自从新世纪以来，北方的砂岩型铀矿成为我国的铀矿主产区，现已在建成多个万吨至十万ｔ级铀资源基地。
砂岩型铀矿资源量相比于其他类型铀矿资源量丰富。按照对于砂岩铀矿床的规模标准来看，大型铀矿床为储量大于万吨，中型为３０００ｔ到１００００ｔ，特大型为２００００ｔ以上，超大规模为５００００ｔ以上。我国最大的砂岩型铀矿努和廷铀矿属于超大型铀矿［１４］。蒙其古尔铀矿床、皂火壕铀矿床、大营铀矿床、塔木素铀矿床等属于特大型规模铀矿［１５］。大型铀矿包括十红滩铀矿床、岭沟
铀矿床、钱家店铀矿床和巴赛齐铀矿床。虽然已经确定以上铀矿拥有巨大
的铀矿资源储量，但是从技术条件，经济因素等方面
综合考虑来看，不同的铀矿的开发程度不尽相同。根据矿山建设的程度来看，可以将其分为四种，第一种包括蒙其古尔矿床和钱家店矿床，该类矿床已经具备矿山建设技术经济条件；第二种为鄂尔多斯盆地的纳岭沟矿床、二连盆地的巴彦乌拉矿床，该矿山基本具备矿山建设技术经济条件；第三种是鄂尔多斯盆地的皂火壕矿床、吐哈盆地的十红滩矿床、二连盆地的努和廷矿床，该种矿床大部分采冶试验程度低、暂不具备矿山建设技术经济条件；第四种为鄂尔多斯盆地的大营铀矿床、巴音戈壁盆地的塔木素铀矿床，其勘查和研究程度较低、目前基本不具备矿山建设技术经济条件。
经过了多年的努力，我国目前的砂岩型铀矿的开发工作已取得了较大的成效。内蒙古作为我国砂岩型铀矿分布的集中地区，也是目前我国现代化地浸砂岩型铀矿项目建设的主要基地，包括巴彦乌拉、努和廷、大营、纳岭沟等多个大型铀矿床在内的多个砂岩型铀矿均位于省内。从２０世纪９０年代开始便对二连盆地巴彦乌拉等多个矿床进行了小规模的现场地浸采铀条件实验研究。随着对内蒙古中西部铀矿资源开发工作的进一步进行，加快推进了对巴彦乌拉铀矿床酸法地浸采铀条件的扩大实验。对纳岭沟则采用ＣＯ
２＋Ｏ２
地浸采铀试验。经过了一系列实验，得到了矿床开发的相关技术参数，为后期的工业开发打下了基础，现已形成了一个工业项目即巴彦乌拉铀矿床地浸采铀工程；一个扩大实验项目即纳岭沟扩大矿床地浸采铀实验；一个合作项目即大营铀矿开采合作项目。现已建成的巴彦乌拉地浸铀矿生产基地，采用酸法采铀，具有其特有的优势，实现了高渗透极贫铀矿的经济开采。此外钱家店铀矿
采用ＣＯ
２＋Ｏ２
中性地浸法，已于２０１０年建成了我国第一座中性地浸采铀矿山。
３ 策略与建议
根据我国的核能发展规划来看，我国国内生产的铀矿远不能满足需求，预计全球对于铀矿石的需求将出现巨大缺口，天然铀的价格将出现新一轮的增长。
我国现在铀矿资源相比于哈萨克斯坦等天然铀生产大国，产量低，因此，我国要提高天然铀产量，应采取多项措施，加大开发力度，不断增加我国的天然铀产量。
我国目前主要采取地浸法对砂岩型铀矿进行开
７
第１期 李 凡：中国砂岩型铀矿勘探开发现状调研
采，由于技术上的不足，对提高砂岩铀矿铀的产量带来阻碍，影响我国的铀矿开发进程，差别主要体现在地浸规模较小，钻井工艺较落后，地浸理论基础不健全。为促进我国砂岩型铀矿的开发进度，提升地浸工艺是必不可少的。
在含油气盆地中，由于地质条件的特殊性，铀矿的生成与油气之间有着紧密的联系，因此在含油气盆地中进行砂岩型铀矿勘探时应该多运用两者之间的联系来进行铀矿的勘探工作，处理好与油气勘探的关系，应做到共同勘探，联合开发，节约成本。
４ 总 结
（１）中国砂岩型铀矿资源主要分布于北方的含油气盆地中，占到全国资源量的极大部分，是我国当前砂岩型铀矿资源勘探开发的重点区域；
（２）我国的开发技术较落后，砂岩型铀矿山的工业化程度较低，加紧现代化铀矿山建设是我国当前铀矿开发工作的重点。综合各方面因素考虑，我国的鄂尔多斯盆地、松辽盆地在砂岩型铀矿的勘探开发方面更具潜力；
（３）针对我国目前的铀矿勘探开采形式来看，我国应加强铀矿勘探工作，在开发方面不断创新，掌握新理论新方法。
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