山东省中新生代盆地砂岩型铀矿成矿条件及找矿方向

找砂岩型铀矿床，中国地质调查局对滕县盆地开展了铀矿地质调查与选区，在铀源条件较好的地区 投入了钻探工作量在对盆地成矿地质条件进行分析的基础上，提出了山东省中新生代盆地铀矿成

矿的有利层位和远景区、段，为该区寻找砂岩型铀矿床提供了科学依据 关键词：山东省；中新生代盆地;砂岩型铀矿；成矿条件；找矿方向中图分类号:P619.14文献标识码：A文章编号:1004-5716（2019）04-0123-04砂岩型铀矿是目前世界上重要的铀矿产岀类型之 一,也是铀资源总量中占据优势的铀矿矿种，世界著

侏罗纪、白垩纪、古近纪、新近纪4个成盆阶段6个世代 盆地它们同受以沂沐断裂为主的NNE向左行扭断

名的中亚铀成矿带为砂岩型铀矿成矿带;铀矿资源作 裂或其派生断裂的控制，在间息性运动过程中发生多 旋回沉积作用％通过初步归纳总结，笔者认为山东省

为重要的核能源，已经成为国民经济能源结构中的重 要组成部分叫自20世纪50年代开始,美国等国家开

中新生代盆地具有以下有利的砂岩型铀矿成矿条件：始致力于砂岩型铀矿的研究及勘探。到了 80年代，由 于国际铀价低迷.铀矿开发遭受重创。我国对砂岩型

（1） 铀源条件：砂岩型铀矿一般是位于型地

壳，区域上一般位于古老基底的发育区之上，这些古老 基底出露区往往发育有富铀岩层和富铀岩体，以往研 究表明可地浸砂岩型铀矿的铀源主要来自两方面，一 是蚀源区活性铀含量高的中酸性火成岩类，二是已经

铀矿的研究起始于90年代.虽然起步较晚，但由于国际 铀矿价格回暖和对国外先进勘查及开采技术的引进和 发展，为中国砂岩型铀矿的研究工作带来了新的机

遇，至2015年，砂岩型铀矿在我国铀矿探明储量总量 中的比例已由2000年的15%上升到现在的40%以上。 中国的砂岩型铀矿大多分布在北方的中、新生代沉积

发生铀预富集的沉积砂体叫铀矿化多产于邻近基底

的中、新生代盆地」山东省侵入岩发育,且在盆地周边 的隆起区广泛出露，以往化探资料显示这些隆起区古 老的花岗岩系及变质岩系中铀及伴生元素异常明显，

盆地里.且这些盆地多为煤一铀沉积建造、油气一铀沉 *积建造或煤一油一铀沉积建造。中、新生代地层在山 东省盆地中广泛分布，并在盆地中沉积了巨厚的粗粒

这些岩体大多结构松散，裂隙发育，易于风化、淋滤向 盆地提供大量铀源:碎屑物及含煤岩系，是可能富集砂岩型铀矿的主要含

（2） 容矿层位:侏罗系、白垩系、中新世一早更新世

是中亚及我国铀矿资源的主要容矿层位叫而山东省

矿层位。通过简要介绍山东省中新生代盆地的成矿有 利条件，侧重对典型盆地铀成矿条件进行初步归纳.旨

境内发育的38处中新生代盆地，其成盆期即为侏罗纪、 白垩纪、古近纪、新近纪4个时期' 侏罗纪和白垩纪地

在为正确判断山东省铀资源潜力及确定今后山东省铀

矿找矿方针和勘查战略提供一些有益的提示、 1山东省中新生代盆地砂岩型铀矿成矿条件层在山东省各地层分区中均比较发育，为含煤碎屑岩

建造、陆源碎屑岩建造及基性一酸性火山岩建造;古近 纪、新近纪地层在山东省广泛分布,并沉积了巨厚的粗

山东省境内发育有中新生代盆地38处，分布于华 北平原、鲁西、鲁东三区，分区界线为沂沐断裂带内的

粒碎屑物及含煤岩系；上述地层是可能富集砂岩型铀

安丘一莒县断裂（图1）,以其地层结构、发育历史分为

矿的主要含矿层位*收稿日期:2018-12-07修回日期:2018-12-14作者简介:薛成（1985-）,男（汉族），山东泰安人，丁程师，现从事地质勘查T作124西部探矿工程2019年第4期362矽/3537 \\ ,281一级单元界线二级单元界线三级单元界线18 j280km28 :中生代盆地及编号图1山东省中新生代盆地分布图1 .邹平盆地;2.临胸盆地；3.肥城盆地;4.莱芜盆地;5.鲁村盆地;6.南麻盆地;7.大汶口盆地；&汶东盆地;9.蒙阴盆地;10.汶上宁阳盆地；11.泗水盆地；12.平邑盆地；13.金乡鱼台盆地；14.滕州盆地：15.成武盆地；16.单东盆地；17.陶庄盆 地；18.韩庄盆地；19.昌邑盆地;20.寒亭盆地;21.马站盆地；22.苏村盆地；23.鄰城盆地；24.龙口盆地；25.臧家庄盆地; 26.俚岛盆地;27.桃树盆地；2&胶莱盆地;29.中楼盆地；30.安丘莒县盆地；31.莒南盆地；32.临沐盆地；33.灵山岛盆地; 34.德州莘县盆地;35.济阳盆地；36.沾化盆地；37.昌乐盆地；3&东明盆地(3) 岩相古地理条件:砂岩型铀矿化的岩相古地理

主要是河流相、浅湖相、滨湖三角洲相和滨海三角洲

质条件较好，形成多组含水层，有利于氧化作用的进

行；含矿层位砂岩砾岩层疏松,有机质含量较高，有利

相，重要矿化多数产于河流相中叫山东省中新生代沉 积地层主要为河流相、浅湖相、山麓洪积相泥岩、砂岩、

于铀矿化的发育。(6)古气候条件：山东省古气候在早侏罗世处于潮

湿温带、中晚侏罗世处于干旱一半干旱亚热带、早白垩

砾岩沉积,砂体间的连通和渗透性均较好,成层性也较

好，是形成砂岩型铀矿有利的沉积体系。世处于潮湿温带一半干旱亚热带、晚白垩世处于干旱

(4) 构造条件:砂岩型铀矿床受地层、岩性岩相及

各种沉积构造的控制，但同样也受断裂构造的控制， 山东省中新生代断裂均显示多期次间歇性活动特征，

亚热带、古近纪处于半干旱一干旱亚热带、新近纪处于 暖温带一干旱亚热带，这种交替气候有利于后生铀矿

床的形成。岩石在旱季强烈机械风化，形成松散层，有

并伴有短期反方向运动，导致各区盆地发育均遵循多 利于地表水的淋滤，而且植被发育较差.粘土矿物较 少，水中的铀免于分散,加上地下水位较低，氧化作用

期性规律,这些构造活动穿切部位控制着后期流体的 改造(还原或氧化)，有利于铀矿富集山东省铀及其

和水的淋滤作用加强，大量铀转入地下水中，并能以较 稳定的铀化合物形式进行迁移和渗入地下更深的砂

伴生元素异常分布情况也显示了这一特征。同时，山东省中新生代不同时期的地层之间常呈 平行不整合接触,这些不整合面或代表下伏岩层经历 过长期的风化剥蚀，能够提供充足的铀源;或是构造薄 弱面,利于后期形成构造破碎带，因而能提供后期含铀

层。同时,蒸发作用使水中铀含量不断提高。这样高 铀含量的水溶液，进入富含还原剂和吸附剂的岩层，经 过较长时间的持续作用，就可能形成一定规模的后生 铀矿床。地下水运移的良好通道，因此.在这些不整合面附近 可能赋存铀矿化。2山东省铀矿工作进展和存在问题山东省铀矿资源在20世纪50〜80年代的地质调

(5) 水文地质条件:山东省鲁西及鲁东盆地水文地

查和矿产勘查过程中部署过相应的放射性资源普查评

2019年第4期西部探矿工程125价（顺便普查）丁作,发现了许多放射性异常及铀矿化 线索，其中铀矿化比较好的为莱西市塔埠头和五莲县

大珠子稀土矿中伴生的铀社矿化。1979-1980年，核 工业部山东375队沂水县境内发现059铀矿点,矿石品 位达到工业要求.为沉积型铀矿化化自2014年起，为

了寻找砂岩型铀矿床，中国地质调查局对滕县盆地开

展了铀矿地质调查与选区，在铀源条件较好的地区投 入了钻探丁.作量。山东省铀、牡、鋼等放射性元素多为稀土金属的伴 生组合，主要分布在燕山期中偏碱性侵入岩区,矿体受

成矿前断裂构造控制，呈岩脉产出.厚度不大,但延深

及长度较大鲁西地区有多处燕山期中偏碱性侵入岩

体，如平邑县铜石中偏碱性杂岩体，苍山县龙宝山岩体 等,航空放射性测量都有强度不等的异常出现其放 射性异常与微山县鄱山地区的侵入体在岩性条件、侵

入体时代、地质构造条件、异常特征等方面有许多类似 之处，由于在找矿方面工作程度较低，尚未发现具有工

业开发价值的矿床，上述地区是寻找铀矿床的重要远 景地区。3典型盆地铀成矿条件及找矿方向铀源是形成铀矿床的重要控制因素之一。山东省 中新生代盆地边缘侵入岩发育，出露广泛，同时.化探 资料显示盆地边缘的隆起区古老的变质岩系及花岗岩

系中铀及伴生元素异常明显\"这些岩体经过长期的风

化剥蚀作用，可以作为铀元素的主要来源，同时，盆地 周边造山带岩体构造裂隙和风化裂隙发育，有利于含 氧大气降水的渗入和对岩体中铀的淋滤，现将以往工

作发现的铀源条件较好的盆地及其找矿方向分述如

下。3.1滕州盆地滕州盆地基底岩系为新太古代变质英云闪长质岩

石（主要岩性为黑云斜氏片麻岩及角闪黑云斜长片麻

岩）。与放射性异常关系密切的岩体为中生代燕山早 期侵入岩-祁山岩体。主要岩性有正长岩类、碱性花 岗岩及各种脉岩。正长岩体与黑云斜长片麻岩等新太

古代变质岩呈不规则状的枝杈状接触.接触处多发生 程度不同的碱性交代作用,形成蚀变岩和交代岩，有时

伴之发生锭（Nb）、社（Th）及稀土金属（TR）矿化，形成 富铀烧绿石、社石和独居石等矿物矿石的主要有益

组分为轻稀土元素，主要包括Ce、I.a、Nd、Pr、Sm以及

Eu、Er、Gdlu、Y等10种;其它金属元素有Tu、U、Mo、

Pb等，鄱山稀土矿床为富钵族稀土矿床，稀土组分中

以肺含量为最高（占稀土总量的48.58%〜53.45%）；其

次为镰1（占 24.42%〜41.47%）、钱（占 7.17%〜16.13%）、

错（占3.17%〜6.67%）；矿石中有益组分除稀土外，尚含 有少量铀、社及锭等,铀主要赋存在富铀烧绿石中鄱山稀土矿床位于蜂城凸起南西部，其作为蚀源 区不仅可为北侧的枣庄凹陷中、新生代沉积提供了物

质来源，而且在盆地发展演化过程中可长期持续提供 含氧富铀地下水补给。因此，枣庄凹陷与峰城凸起过 渡部位可能产生铀的富集作用，是盆地内寻找砂岩型

铀矿资源的有利部位。3.2胶莱盆地东部胶莱盆地东部出露基底地层主要为古元古代荆山

群野头组，主要岩性为黑云变粒岩、大理岩、斜长角闪 岩等。侵入岩主要为新元古代玲珑期花岗岩、伟晶花 岗岩、石英脉以及燕山期辉绿岩脉放射性异常出现

在莱西市塔埠头地区的伟晶花岗岩中。矿石的主要有

益组分为轻稀土元素，稀土氧化物总量平均品位为

1.483%〜2.470%。此外矿石中还伴生有可综合利用元

素：U平均含量为0.0121% ； Th为0.374% ； NbQ；为

0.0886%； TaO为 0.008%；ZrQ 为 2.384%。莱西市塔埠头位于莱阳凹陷与荆山凸起相接触地

带，其作为蚀源区不仅可为莱阳凹陷中、新生代沉积提

供了物质来源，而且在盆地发展演化过程中可长期持 续提供含氧富铀地下水补给。因此.莱阳凹陷与荆山

凸起过渡部位可能产生铀的富集作用，是盆地内寻找 砂岩型铀矿资源的有利部位（图2）：3.3中楼盆地五莲大珠子稀土矿床的矿化岩石有花岗伟晶岩质

碎裂岩、花岗质眼球状糜棱岩、黑云斜长片麻岩、黑云

片岩、长英质碎裂岩、碎裂状钾长（斜长）伟晶岩等10余 种，以前4种为主。这几种矿化岩石都具有较高的放射 性强度 矿石中主要含稀土矿物为独居石（占81.5%）, 其次为错石（占10.59%）和金红石（占7.91%） o独居石

为不规则粒状,粒径0.05〜0.25mm,最大0.75mm ；含稀 土总量为 47.01%, ThO2 为 11.91%,U 为 0.142%、放射性异常分布于中楼盆地东北部五莲山凸起上 的古元古代粉子山群祝家奋组中，与区域变质作用和 区域性伟晶岩化作用有关。稀土矿化主体存在于花岗 质伟晶岩中，具有较高的放射性强度.由于后期的动力

变质作用.均形成了碎裂岩及糜棱岩因此.中楼盆地 东北部与五莲山凸起过渡部位是盆地内寻找砂岩型铀 矿资源的有利部位‘126西部探矿丁程2019年第4期图2鄱山稀土矿区域地质略图山东省的希土旷地质样征及找皿最莎航1.第四系;2.古近系；3.二叠系;4.石炭系;5.奥陶系;6.寒武系；7.中粒花岗闪长岩;&中细粒二长花岗岩;9.细粒含霓辉石石英正长岩；10.实测及推测地质界线；11.推测不整合地质界线；12.实测及推测断层; 13.隐伏地质体代号；14.«山矿区范围除上述盆地外，山东省内的肥城盆地、莱芜盆地、 鲁村盆地、南麻盆地、蒙阴盆地和平邑盆地亦具有较好

展铀矿勘查具有较好的指导意义:的铀成矿条件。4结论参考文献：[1]

m松林.北方砂岩型铀矿成矿分析及我国铀消费量预测模 型研究[D].吉.林大学,2015.(1) 山东省境内发育的38处中新生代盆地,盆地基

底及周边蚀源区多由新太古代侵入岩、新元古代变质 岩、燕山期侵入岩及混合岩、古元古代沉积岩等组成.

[2] 陈路路，聂逢君,严兆彬，等.中国北方砂岩型铀矿中铀的储

集空间类型探讨[J].沉积与特提斯地质，2013,33(4):80- 85.其基底及周边岩石含铀丰度高,盖层中也见有众多异

常点、矿化点，铀源条件好,也是很好的找矿线索；盆地 内部沉积了巨厚的粗粒碎屑物及含煤岩系，为砂岩型 铀矿富集提供了较好的含矿层位。[3] 孔庆友，张天祯,于学峰,等.山东矿床[M].济南：山东科学技

术出版社,2006:437-438.[4] 宋奠南.山东中新生代盆地基本特征及演化过程卩].山东地

质,2001,17(5):5-10.(2) 根据山东省以往地质工作中发现的放射性异

常及铀矿化线索,分析认为枣庄凹陷与峰城凸起过渡

[5] 夏毓亮，林锦荣,刘汉彬，等.中国北方主要产铀盆地砂岩型

铀矿成矿年代学研究[J].铀矿地质.2003,19(3):129-136.部位、莱阳凹陷与荆山凸起过渡部位、中楼盆地东北部 与五莲山凸起过渡部位、肥城盆地北部可能产生铀的 富集作用，是较好的寻找砂岩型铀矿的有利地区。⑹陈戴生，李胜祥，蔡煜琦.我国中新生代盆地砂岩型铀矿研

究现状及发展方向的探讨[J].沉积学报，2003,21(1):113- 117.(3) 前人在以往地质勘查工作中对山东省铀及其

伴生元素进行了初步的评价，在山东省中新生代盆地 中发现了许多放射性异常及铀矿化线索，对进一步开[7]马汉峰，罗毅，李子颖,等.沉积特征对砂岩型铀成矿类型的

制约——以松辽盆地南部姚家组为例[J].世界核地质科学， 2010,27(1):6-10.