铀矿开采金钼集团

『壹』 四川降扎铀矿床深部扩大

张立军¹李宝新²陈田华²

（1．四川省核工业地质局，四川成都610061;2．四川省核工业地质调查院，四川成都610061）

[摘要]在系统整理、分析研究若尔盖铀矿田前人资料基础上，借鉴深部流体成矿理论，深入研究了矿床基本特征，分析了矿床成因，总结了控矿因素，建立了成矿模式和针对性强的探盲找盲的主要判据，深化了成矿的认识，并运用到深部扩大和远景段探索，发现了深部富矿，取得了找矿突破，扩大了区内铀矿勘查的找矿前景，为若尔盖铀矿田开辟了第二找矿空间，对加快该区的整装勘查，建立大型规模的铀资源勘查开发基地具有重要的意义。

[关键词]降扎铀矿床；成矿模式；主要判据；深部扩大

1矿床概况

若尔盖铀矿田呈东西向展布于四川省北西部，向东延入甘肃省迭部县，是我国最大的碳硅泥岩型铀矿田。矿化具有规模大、品位富、矿化集中、伴生元素多、综合利用价值高等特点。目前已落实5个大、中、小型铀矿床，尚有7个远景段未开展工程揭露控制，具有良好的扩大前景。已列入中核集团铀矿开发基地规划，也列入国家级铀矿整装勘查基地计划。

降扎铀矿床是若尔盖铀矿田的骨干矿床，位于矿田西段，由中长沟、天赞沟、垭口和向阳东沟4个地段组成。

中长沟地段是若尔盖铀矿田发现最早、目前唯一尚在开采的矿段，于1960年由四川省地质局阿坝队发现，由405地质队进行勘探，1970年提交勘探报告。随后，天赞沟矿段、垭口矿段相继被发现，并开展了普查、详查及勘探工作。但受认识和条件限制当时勘探工作主要局限在深300m以上，仅极少量钻孔探索了500m以深矿化，见矿差。

2003年以来，四川省核工业地质局在若尔盖铀矿田开展了新一轮铀矿地质工作，详细整理和分析研究了前人勘查成果和资料，借鉴深部流体成矿理论，对成矿条件、成矿规律和成矿模式有了新的认识，并投入了约1.7×10⁴ m的钻探工作量进行查证和深部探索。在降扎矿床中长沟矿段的深部发现了厚、富盲矿体，在天赞沟矿段取得了新认识，在向阳东沟远景段深部见到富、厚盲矿体，落实了新的矿段，为若尔盖铀矿田开辟了第二找矿空间，取得了找矿新突破，为若尔盖矿田下一步找矿扩大工作指明了方向。

2矿田地质背景

若尔盖铀矿田位于秦祁昆成矿域秦岭－大别山铀成矿省南秦岭铀成矿带上（图1）^[1]。大地构造位置属东昆仑－南秦岭褶皱系、南秦岭华力西－印支褶皱带、降扎地背斜、白龙江复背斜。地背斜南侧以玛沁－略阳深断裂与松潘－甘孜褶皱系的阿尼马卿地背斜毗邻。

图1 秦岭－大别山铀成矿省构造区划略图

1—前长城系；2—长城－青白口系；3—新生界；4—古生界、早中生代褶皱区；5—断裂；6—华力西－印支期俯冲断裂；7—加里东期俯冲断裂；8—晋宁期板块结合带；9—铀成矿带；10—若尔盖铀矿田。A—南秦岭铀成矿带；B—北秦岭铀成矿带；C—龙首山铀成矿带。构造单元名称：Ⅰ—祁连北秦岭褶皱系：Ⅰ₁—走廊过渡带，Ⅰ₂—北祁连加里东褶皱带，Ⅰ₃—中祁连隆起，Ⅰ₄—南祁连加里东褶皱带，Ⅰ₅—北秦岭加里东褶皱带；Ⅱ—东昆仑－南秦岭褶皱系：Ⅱ₁—武当山隆起，Ⅱ₂—大巴山加里东褶皱带，Ⅱ₃—礼县－柞水华力西前陆褶皱带，Ⅱ₄—南秦岭华力西－印支褶皱带；①～为断裂带编号

2.1地层

区内出露下志留统羊肠沟组下段

、羊肠沟组上段

、塔尔组下段

、塔尔组上段

和第四系（Q）。羊肠沟组上段主要岩性为含炭粉砂质板岩、灰岩夹硅质岩、炭质灰岩、含炭硅质灰岩、含炭硅质板岩，近东西向呈带状展布，倾向北东，倾角63°～83°。向东变薄，趋于尖灭，向西局部膨大，延伸至团拉垅，与上、下地层呈整合接触，为区内主要含矿层，铀矿化赋存于含炭硅质灰岩及硅质岩中。矿化含炭硅质灰岩特点是疏松多孔，具海绵状构造和脱炭现象。较大的似层状或透镜状矿体多产于硅质灰岩断裂构造中。在与含炭硅质灰岩交界的破碎硅质岩中，一般矿化较好。

2.2岩浆岩

区内岩浆岩类型有英安玢岩、闪长玢岩、煌斑岩岩脉，顺层或切层贯入，脉宽0.6～9.7m，延伸小于50m，铀含量达0.0010%～0.0150%，局部有铀矿化。未见对矿体的破坏作用。

2.3构造

矿床位于白依背斜倾伏端的北翼，构造活动频繁，断裂发育，以北西西向为主，北东向次之。北西西向走向断裂带与北东向断裂组成菱形格状构造格架，结点北西侧往往控制着铀矿床的定位，而走向断裂带则控制着铀矿体的产出（图2）。

图2 降扎铀矿床区域构造示意图

1—下震旦统；2—寒武系太阳顶组；3—奥陶系苏里木塘组；4—下志留统；5—中上志留统；6—上白垩统；7—实测逆掩断层；8—实测逆断层；9—实测正断层；10—角度不整合；11—平行不整合；12—地质界线；13—铀矿床（段、点）位置；14—降扎铀矿床位置。F₁：温泉－益哇大断裂；F₂₁：塞尔龙－白云断裂；F₂₂：团拉垅－加隆断裂；F₁₃：贡巴－割瓦隆断裂；F₁₄：垭口－毕冈断裂；F₁₅：罗军－普通断裂

2.3.1北西西向断裂带

北西西向断裂带出现在白龙江复背斜的中心部位，较大程度上控制了岩浆活动。印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动中均表现出较大的活动特征。在区内最为发育，数量多、规模大、分布广。从拉尔玛梁向东经占哇至益哇，有大小断层200余条，组成3个基本平行的北西西向的走向断裂带，从南到北依次为温泉－益哇断裂带、塞尔隆－白云断裂带、团拉拢－加隆断裂带。铀矿化沿后两条断裂带间的密集、平行的次级走向断裂展布。一般走向为北西340°，倾向北东，断层产状与岩层产状基本一致，倾角由地表至深部逐渐变陡，一般为70°～85°，断面舒缓波状，断裂带宽0.25～12m，沿断裂岩石破碎呈透镜状、角砾状，局部见糜棱岩化作用。以压扭为主，兼具张扭性，过渡带更为发育，主要矿体均受该组断层控制，断层分支复合部位有富厚矿体的产出。其中硅灰岩带顶底板的F₁、F₂断裂控制了整个含矿岩系，使整个含矿岩系成为一个大的断裂带，延深至2686m标高以下仍未尖灭；F₄、F₅和F₇断层位于含矿岩层中，形成层间断裂带，主要矿体就分布在其形成的断裂带及所夹持的含硅质灰岩中，是主要的控矿构造。

2.3.2北东向断裂带

北东向断裂带分布较广。数量及规模仅次于北西西向断裂带，呈北东－南西向北东东至南西西向舒缓波状延伸。断层规模，长600～4000m，最长15000m，短者不足50m，倾向300°～340°，少数反倾向，倾角60°～80°，个别20°～60°，断层性质为左旋压扭，少数右旋扭动，后期为张扭至平移，多错断地层及北西西向断裂带。北东向断裂在矿田内组合成7个断裂带，以6～8km的等间距平行排列，且多为隐伏断层，规模小，其经过北西西向断层和岩层均被切断，但矿体并未切断。

3矿床特征和控矿因素

3.1矿床特征

3.1.1矿体围岩和夹石

含矿岩层、围岩和夹石基本上属同一种岩性，主要为灰岩，极限抗压强度260～1100kg/cm²,RQD值为51.6%，岩石中等完整，工程地质条件良好；在断层附近为炭质板岩，性软易碎，遇水软化，易片帮冒顶，极限抗压强度9～20kg/cm², RQD 值为24.2%，工程地质稳定性极差。矿体（特别是低品位的）与围岩、夹石界线不清楚，呈过渡关系，肉眼难以区分，但可用仪器根据伽马强度区分矿石与围岩及夹石的界线。

矿石中伴生有益组分锌、镍含量均高于围岩，钒在矿石和围岩中的含量相近；矿石与围岩的主要化学成分基本一致。矿石和围岩的主要成分以钙为主，且二者相当；矿石和围岩成分中均含有硅质，但矿石中的硅质含量减少；矿石中K₂O 含量小于围岩中K₂O 含量，而矿石中Na₂O 含量明显增加；随着铀含量的增大，岩石中磷、硫含量也随着增大。综上特征，表明成矿过程中发生了去硅加磷、硫及碱交代作用。

3.1.2矿体特征

1）铀矿体赋存在下志留统羊肠沟组上段的硅灰岩体构造断裂中（硅灰岩体即以硅质灰岩为主体，其顶、底板有不等厚度的硅质岩，在硅质灰岩中夹有板岩、炭质板岩）。中长沟矿段圈定铀矿体35个（主矿体4个），走向分布长250m，中段高3600～3123m，垂深在500 m范围内；向阳东沟矿段圈定铀矿体16个（主矿体1个），已控制走向长100 m，中段高3627～2819m，垂深在808m范围内。主矿体走向长小于168m，倾向延伸大于500m，最大厚度23.51m，深部资源潜力较大。

2）矿化带展布总体与岩层产状一致，且与层间断裂构造基本吻合，矿体沿走向延伸数十至百余米，沿倾向延伸较稳定，可达数百米，矿体倾角68°～83°，最大见矿真厚度23.51m，大部分以盲矿产出，通过ZK0-8、ZK3-4、ZK27-6、ZK31-4等钻孔的施工，主矿体的见矿标高最深达到2900m。

3）矿体呈似层状、透镜状，多以定向排列的矿体群出现，有膨胀收缩、尖灭再现、分支复合等形态变化。产于完整灰岩或硅岩中的矿体一般较小，多呈一定方向排列的矿体群出现。矿化范围由地表向深部因含矿岩层的总厚度增加，矿化范围也在扩大。

4）铀的工业矿化与原始岩石的破碎——多孔构造关系密切。

3.1.3矿石类型

矿床内铀矿石自然类型为灰岩型，工业类型为富含碳酸盐的碱性铀矿石。

3.1.4矿石质量

3.1.4.1 矿物成分及其特征

降扎铀矿床的铀矿石绝大部分属碳酸盐类型。即使硅酸盐部分，也呈现不同程度的碳酸盐化。

由于铀矿化全是产于透水性能强、松脆的粉砂状炭质砂岩及灰岩或硅岩等断裂带内，所以矿石的结构构造较为复杂。一般多为细网脉状构造、角砾状构造；粉砂状结构、压碎结构、胶状结构等。

矿石主要矿物为沥青铀矿，伴（共）生矿物有闪锌矿、硫铁镍矿、针镍矿、辉镍矿、辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、白铁矿、褐铁矿、石英、方解石、重晶石、萤石等。铀的次生矿物：残余铀黑、钙铀云母、铜铀云母、含铀玻璃蛋白石等。

本矿床矿物共生组合基本上可分3种：

1）似块状黄铁矿－细颗粒硫铁镍矿－白铁矿组合^[3]。

2）结晶闪锌矿－黄铁矿－沥青铀矿－脉石矿物组合^[3]。

3）沥青铀矿－闪锌矿－镍矿物组合^[3]。

3.1.4.2石的结构和构造

含矿岩石主要为含炭硅质灰岩，主要矿物为方解石，次为石英、白云石、炭质（有机质）、黄铁矿等，矿石中金属矿物均呈细粒分散状、稀疏浸染状分布；矿石具微粒结构、镶嵌结构，呈角砾状构造和块状构造。由于含铀的次生矿物及其他次生矿物同时具鳞片结构、胶状、变胶状结构，具层状构造，因次生矿物充填而具皮壳构造，因淋失孔洞发育具海绵构造（空洞构造）。

3.1.4.3矿石的化学组分特征

（1）矿石化学成分

经岩石化学全分析，其主要成分为CaO、SiO₂，含矿岩性为含硅质的灰岩，FeO₂＞Fe₂O₃，表明矿石处于氧化－还原过渡带。

（2）主要有益组分的含量

铀矿石伴生元素有镍、铜、金、钼、锌、钒等，其中镍、锌、钒的含量较高，镍、锌已达到综合利用指标；钒在围岩和矿石中均有分布，含量相近。镍、锌含量随铀含量的增大而增大，镍、锌与U 密切共生，三者富集呈正相关。

（3）主要有害组分的含量

通过对矿石中有害组分的分析，矿石中P₂O₅、C_有机、S、As的含量对矿石选冶影响很小。

（4）矿石中Fe^2＋、Fe^3＋的含量

矿床位处高寒地带，矿床氧化带不甚发育，次生矿物亦较少见。一般以细小、分散状沿裂隙发育，且局限于矿体范围内。在地表致密岩石或脉石中，有时仍保留有氧化程度不高的黄铁矿等硫化物。

一中段以上一般全为氧化带。矿石为六价铀氧化矿石；一中段以下至三中段为不完全氧化带（氧化矿石残余铀黑与原生矿石沥青铀矿共存）。三中段以下为原生带，随深度的增加，原生矿石量逐渐增加。由于构造裂隙的影响，沿构造裂隙氧化带的深度，局部延至三中段以深。

通过取样分析可见，区内岩石中Fe^2＋的含量为0.303%, Fe^3＋的含量为0.296%, Fe²⁺/Fe^3＋为1.02，大致表明普查区的岩石地球化学环境为氧化－还原过渡环境。

3.1.5围岩蚀变

区内的围岩蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化、闪锌矿化、硫铁镍矿化、针镍矿化、辉镍矿化、黏土化和绢云母化，除绿泥石化、绢云母化外，均与矿化密切相关。

矿化富集部位及矿石具有脱炭、钙质淋失、角砾状构造等特征。地表铀矿化露头多见褐铁矿化及次生铀矿。

与矿化密切的围岩蚀变有碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、黏土化等。富集部位还表现出脱炭褪色、钙质淋失，具有角砾、碎裂、砂状构造等特征；地表铀矿化露头多见褐铁矿化及次生铀矿。

脱炭褪色是工业铀矿化的标志，在构造断裂带中发育。脱炭体大小悬殊，形状极不规则，呈脉状、树枝状、团块状，呈白色—浅灰色，形成质轻疏松状矿石，主要由石英组成，钙泥质胶结，以泥质为主，铀品位极高，与围岩为过渡关系。碎裂构造在铀矿石中较为常见。硅岩、灰岩等含矿岩石角砾棱角明显，被后期方解石脉体胶结，沿裂隙有炭质充填。

3.2控矿因素

3.2.1构造控制

1）温泉－益哇断裂为深大断裂，控制了区内志留纪沉积岩相、晚加里东期基性岩浆岩和铀矿田的展布，沿断裂带有中—酸性岩浆岩呈串珠状展布，出现镭氡温泉或氡温泉。

2）北东向断裂构造控制了矿床的定位。铀矿床多产于两组断裂交汇的锐角夹持带内。

3）硅灰岩体中的层间断裂决定了矿体的赋存部位，主要矿体产于硅灰岩体的层间断裂中，呈近东西向展布，产状与地层一致，受硅灰岩透镜体和断裂构造的控制。矿段内含硅质灰岩富含炭质，与炭质板岩互层，次级断裂带、牵引褶皱、节理裂隙及后生充填的石英脉和方解石发育。富铀矿体主要产于炭质含量高、节理裂隙、石英脉和方解石脉发育的硅灰岩层中。

3.2.2地层和岩性控制

工业铀矿体主要产于志留系硅灰岩内。矿（化）体顶板为硅岩、板岩组合，底板为硅岩、板岩或含炭硅质板岩组合（图3）。

图3 中长沟矿段地质简图l

1—第四系；2—下志留统塔尔组下段炭质板岩夹变砂岩白云岩；3—下志留统羊肠沟组上段（含矿层）硅质岩、含炭硅质灰岩夹炭质板岩、砂板岩；4—下志留统羊肠沟组下段板岩夹变砂岩；5—炭质硅岩；6—硅质岩；7—灰岩、含炭硅质灰岩；8—砂板岩；9—断层及编号；10—铀矿体及编号

工业铀矿体产于该有利的灰岩、硅（炭）质灰岩组合内，受硅灰岩岩性组合制约。

工业铀矿体的产出受地层和岩性控制的特征十分明显。

综上，本区为构造和岩性组合控矿。

3.3矿床成因

3.3.1成矿物质来源

前人铅同位素研究资料表明^[3]，矿石的铅同位素组成以具有较高的²⁰⁶ Pb值为特征，²⁰⁶ Pb值与铀含量之间一般呈正变关系。上、下盘砂质板岩中的铅含量较高且变化幅度大，但铅同位素组成的变化很小，²⁰⁶ Pb值为27.0%～28.7%，属一般的正常铅含量。志留系的硅灰岩透镜体²⁰⁶Pb值为38.1%～56.26%，显示出异常铅的特征。矿石中²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为64.5～655.8，反映出铅的形成具多阶段性。这表明成矿热液中的铀，是具有异常铅组分的地壳来源（成矿热液中是不含Pb的），主要是富铀的硅灰岩透镜体提供的。

从沥青铀矿²⁰⁶ Pb/²³⁸ U 及²³⁸ U/²⁰⁸ Pb 等时线年龄值（190、144、102、62.3～74.5、46.6～51.5、34.6～35.9、19～24、13.5～14.4Ma）分析，铀成矿作用时期跨度大、时间长，但铀的活化、富集阶段主要是燕山晚期和喜马拉雅期。

前人硫、碳同位素研究表明^[3]，硫、碳主要来自地幔或地壳深部，硫与铀呈正相关，具同源性，是在各构造期次的活动过程中，深部流体携带并叠加于含矿层中，显示矿床成矿元素深部来源特征。

区内下古生代地层中普遍含有较丰富的钼、镍、锌、铜、钒等与铀密切伴生的成矿元素，也反映确有深部热液来源的成矿特点。

3.3.2成矿热液来源

降扎铀矿床的热液来源既非典型的大气降水，也不是来源单一的岩浆水，而是具有典型的混合水特征。反映了深部流体与大气降水的混合特点。

矿石中石英和方解石中的包体碳同位素、氧同位素与地幔或地壳深部的碳同位素、氧同位素基本吻合或相近，反映出成矿热液系来自于地幔或地壳的深部流体。

区内富含氡的热泉活动强烈，温度高，说明深部流体与铀成矿作用密切相关。

降扎铀矿床的成矿物质来源于地壳或下古生代（志留系）地层；成矿热液来自于深部流体及与大气降水的混合、混染；在流体迁移过程中活化、萃取围岩中的铀，在适宜的次级构造破碎带和有利的灰岩、硅（炭）灰岩中沉淀、富集，并经过后期近地表改造作用，进一步富集成矿。

区内的铀矿体成矿深度大，长度短，富、厚矿位于矿体的中下部。铀矿化围岩蚀变很明显，明显区别于淋积成因的矿床。

综上所述，降扎铀矿床是多源多期多阶段复合叠加成因的矿床。

3.4成矿模式

综合现有该地区的成矿特征和研究成果，其铀成矿因素可概括为：

1）丰富的铀源，该区有近万米厚的富铀层位和富铀岩浆岩体是铀成矿的主要来源；深部流体提供丰富的铀、钼、镍等元素，部分可能直接来自幔源。

2）深部流体是主要成矿载体和成矿作用主体，富铀流体沿北东向导矿构造进入含矿层位。

3）含矿硅灰岩、硅质岩及其顺层构造有利于成矿流体的运移，在构造或岩性圈闭的地球化学环境下，促使铀的沉淀富集成矿。

4）多期构造岩浆活动，相伴的成矿流体伴随多期次运移、叠加、富集成矿。

3.5探盲找盲主要判据

1）硅灰岩体与断裂带的有利组合部位。

2）硅灰岩体的收缩、分支部位。

3）次级北东向断裂的上、下盘。

4）放射性水化学、伽马总量、伽马能谱、氡子体和汞蒸汽等物化探综合异常晕圈发育，多种异常叠合反映深部矿化好；在向阳东沟矿段的找矿过程中，利用氧子体测量、伽马能谱测量等方法圈定的异常与前人圈定的放射性水化异常布设了27号勘探线的异常查证钻孔（图4），在预测部位见到密集富矿体，取得良好的验证效果。

图4 向阳东沟矿段27号勘探线深部矿体位置推测与钻探结果对比

1—板、岩；2—砂岩；3—硅质岩；4—粉砂岩；5—含炭硅质灰岩；6—实测断裂及编号；7—钻孔及编号；8—铀矿体；9—铀矿化体；10—推测矿体位置

5）本区在一定高程上铀成矿。对矿田内各矿床成矿高程的统计分析显示，矿体距离北东向断裂越近，其成矿的高程越浅；相反越远，成矿的高程越深。根据目前勘查和开采资料，铀矿床产于一定的标高区间，其上界标高为3750m，其下界标高约为2650m（图5）^[4]。

图5 向阳东沟矿段27和31号勘探线剖面示意图

1—下志留统塔尔组上段；2—下志留统塔尔组下段；3—下志留统羊肠沟组上段；4—下志留统羊肠沟组下段；5—板岩；6—砂岩；7—硅质岩；8—含炭硅质灰岩；9—粉砂岩；10—铀矿体

4主要成果和创新点

4.1分析前人资料，深化成矿认识，建立成矿模式

应用新的铀成矿理论（深部流体成矿理论）对前人取得的地质资料进行了全面、系统、深入的消化、分析和综合研究，深化了成矿认识，对在该地区寻找铀矿，采取着力于下志留统硅灰岩，重点放在矿带西段和以落实新的铀矿中型资源地目标为原则，将北东向断裂上下盘、有利硅灰岩组合、硅灰岩体厚度变薄收缩部位、物化探综合异常分布区和已知见矿工程验证作为本区找矿突破的5条标准，在此基础上建立了区内炭硅泥岩型铀矿的成矿模式（图6），总结了成矿规律和找矿标志；并认为降扎铀矿床已知矿（段）控制深度大多数只达到300m以浅，且主要矿体多未圈闭。近期勘查工作证实，矿床深部成矿潜力较大，厚、富矿多位于中深部。为此，有必要开展深部（300m至1000m）的探深找盲和扩边工作。明确了若尔盖铀矿田的资源勘查潜力和下一步的找矿扩大方向。

4.2找矿扩大和资源开发相结合，制定了若尔盖铀矿区的勘查规划

2005年，根据国内外能源矿产的需求形势及中国核工业地质局下达的项目任务书（2005-52）要求，核工业西南放射性矿产地质管理办公室实施了“四川省铀矿资源基地勘查规划研究”项目，客观地分析了矿田铀资源潜力，阐明了铀资源扩大的主要方向。确定了探深扩边、扩大铀资源量的两个矿床，即降扎矿床和占哇矿床；筛选出具有找矿潜力的向阳沟、切路沟、那垅、莫龙沟、哈隆沟和哈扎山等7片铀成矿远景地段。初步推断和预测了矿田内主要矿床、远景地段的资源量。制定了主要是以降扎矿床中长沟地段为切入点，继而开展天赞沟、垭口地段的探深扩边，增加铀资源量；同时加强地表综合找矿，加强成矿规律研究，对筛选出的远景地段进行地表找矿和深部查证工作的勘查部署规划。

图6 若尔盖铀矿田铀成矿模式图

4.3依据新认识，实施“规划”，探索查证，地质找矿获得突破

在以上新认识的指导下，2006～2012年，四川省核工业地质调查院按照“规划”的安排部署，选择降扎铀矿床为突破口，在中长沟矿段（原510-1矿床）进行了深部揭露，在300 m以深连续见到富矿体，突破了过去矿田主要矿体集中在300m浅表部位的勘查局面，显著扩大了资源量，打开了深部扩大新局面。后相继对中长沟矿段外围向阳东沟、向阳西沟远景段进行了勘查验证，也在预期部位见到了工业铀矿体，取得了地质找矿的新突破，向阳东沟落实一个中型规模的矿产地。

5开发利用状况

1980年由原核工业部七九二矿正式投产开发，开始采掘中长沟矿段的铀资源，受政策影响于1992年关停。2005年以来，龙江铀业公司在该矿段进行采矿作业，该区的铀资源开发尚处于初始阶段。

6结束语

在深部流体成矿理论的指导下，系统整理、分析研究了若尔盖铀矿田资料，对成矿条件、控矿规律有了新认识，总结了成矿模式；依据新认识对降扎铀矿床中长沟矿段进行了深部扩大，对中长沟矿段外围的向阳东沟、向阳西沟远景段实施了深部探索，均见到富铀矿化，扩大了资源量，开辟了新矿段，落实一个中型规模的矿产地，取得了地质找矿的新突破，扩大了区内铀矿勘查的找矿前景，对加快该区的整装勘查，建立大型规模铀资源勘查开发基地具有重要的意义。

参考文献

[1]张立军，何发扬，贾西平，等．四川省若尔盖地区铀矿整装勘查区实施方案[R]．四川省核工业地质局，2012,16.

[2]刘建华，张庆亨，田文浩，等．四川省铀矿资源基地勘查规划研究报告[R]．核工业西南放射性矿产地质管理办公室，2005.

[3]李宏涛，敬国富，张立军，等．四川省若尔盖县降扎铀矿床中长沟地段详查地质报告[R]．四川省核工业地质调查院，2012.

[4]陈田华，田文浩，张立军，等．四川省若尔盖县降扎铀矿床向阳东沟地段普查地质报告[R]．四川省核工业地质调查院，2012.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]张立军，男，1980年生，硕士，四川省核工业地质局地矿处，高级工程师。长期在若尔盖铀矿田从事铀矿地质勘查和研究工作。

『贰』 江西居隆庵铀矿床

谢国发姚亦军李芳刘牛明

（江西省核工业地质局二六一大队，江西鹰潭335001）

[摘要]居隆庵铀矿床为相山矿田内的又一大型铀矿床，现已为相山铀资源大基地开发利用。它的发现、发展至今已经历半个多世纪，在各个找矿阶段过程中，不断总结其成矿规律，提升地质认识，不仅使该矿床规模逐步扩大，更为值得肯定的是该矿床成果为相山矿田下一步找矿启示意义重大。

[关键词]居隆庵铀矿床；居隆庵式赋矿规律；三面交汇

1发现和勘查过程

居隆庵铀矿床位于赣杭火山岩型铀成矿带西南段的相山铀矿田的西部（图1），为原三〇九队六分队于1957年进行1∶5万地面伽马普查时发现。1968年以前，原华东六〇八队二队在该区做过1∶1万和部分1∶2000地面伽马普查，发现有7、13、14号等3条矿带，并进行了少量的地表揭露工作，提交有7、13、14号矿带的揭露评价报告和书堂矿点地质总结报告。从1969年开始，江西省核工业地质局二六一大队继续在原工作基础上进行找矿勘查工作，经过近30年的努力，经历了不断探索、不断认识、不断实践、不断扩大找矿成果的循序渐进的发展过程，现已使居隆庵铀矿床发展成为大型铀矿床，并且矿床还有较大的发展前景。矿床的勘查历程大致可分为5个阶段。

第一阶段：普查揭露，就矿找矿，勘查地表矿体。

从1969年开始，江西省核工业地质局二六一大队接着在前人工作基础上，在居隆庵地区（菱形地块）进行了1∶2000地面伽马和爱曼测量，并进行了1∶2000地质填图和部分地段的普通物探工作，发现矿化裂隙和铀异常点带星罗棋布，先后共找到了22条矿带（图2），并进行了较充分的地表揭露，提交了揭露点报告。

从1972年开始对各个矿带进行深部揭露评价工作。工作初期，根据矿田成矿规律结合地表分布较多异常点带，首先选择F₅、F₆含矿裂隙带进行评价，寻找构造交叉部位的矿体，接着又对1、2、4、5、6、7、8、9、10、19、20号等共11条矿带进行了深部揭露评价，同时开展了地质构造填图和构造与矿化关系的科研工作，加深了对F₇和F₆成矿远景的认识，选择以7号和6号矿带为主进行了深部揭露工作，至1975年5月共投入钻探工作量2.34×10⁴ m，局部达到80m×80m或80m×160m的控制程度，肯定了7、5、6、8、13、14号等矿带具有一定远景，于1975年5月提交了《6124矿床基地报告》，成为了小型矿床。

图1 相山矿田地质略图

1—砂砾岩；2—碎斑熔岩、晶屑玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩、熔结凝灰岩、砂砾岩；4—砂砾岩、砂岩；5—变质岩；6—次斑状花岗岩；7、8—花岗岩；9—火山颈（推测）；10—断裂；11—矿床

第二阶段：研究断裂构造，勘查主断裂中矿体。

居隆庵菱形地块范围内异常点带众多，含矿裂隙构造遍布，但根据地表揭露资料对11个矿带进行深部评价，成果不尽人意，多是些小矿化裂隙和异常矿脉。为了尽快弄清含矿构造性质和矿化富集特点，我们一方面充分利用已有资料进行综合整理，分析研究；另一方面有重点有目的地进行野外调查，开展构造填图，收集准确素材，探求确切认识，以期指导找矿扩大。经过工作，依据所获得的资料编制了构造与矿化关系图及素描图等共40幅，加深了对近南北向构造的认识，确认了近南北向的F₇是规模较大的含矿构造破碎带或破裂带，其走向延伸长达2500m，倾向延伸也达500m以上，在F₇构造带中赋存的矿体长者达250m，但平行矿体甚少且短小。鉴于对F₇的认识，该矿床进入了主断裂控矿的工作阶段，主要是控制和勘查7号矿带，并将F₇旁侧的19、20、22、10号矿带归入7号矿带一并勘查，重点是F₇中的矿体（图3），在41～48线地段工程控制程度达到40m×50m，断裂中矿体基本圈定，于1981年6月提交了《6124矿床最终储量报告》，使7号带成为小型铀矿床。

第三阶段：综合分析，大胆实践，确认了深部隐伏矿组的帚状展布特征。

1981年提交《6124矿床最终储量报告》之后，继续进行了7号带的深部控制工作，并使矿床有了扩大，深部在F₇主断裂旁侧出现了群脉型矿体。这种从上到下的变化是如何造成的？沿走向又有何变化？带着这类问题，我们在1986年开始了深部含矿构造特征的研究。

图2 居隆庵地区构造示意图

1一华夏式断裂构造；2—含矿断裂构造；3—含矿裂隙

为此，我们在以往构造填图的基础上重新进行了地表调查和钻孔资料的分析研究。经过清理，在地表见F₇断裂最宽处为2.10m，一般不到1m，最窄处仅为0.1m；同时我们又将当时揭见F₇断裂的72个钻孔资料逐一进行了主断裂和次级裂隙构造特征的分类整理，得出了钻孔编录见F₇断裂的数据：钻孔见F₇的最大厚度为12.83m，平均厚度为6.26m，最窄处见厚仅0.1m。此外，我们还进行了钻孔见工业矿和矿化蚀变裂隙构造轴心夹角的统计整理，结果显示了从上到下出现系统的轴心夹角趋大的现象，表明了含矿构造由陡直趋于变缓的特征。利用这些资料编制了系统的对比图件和一些不同观点的各类零星图件。通过研究对比，基本确认了居隆庵矿床7号带含矿构造具有在纵向上向北撒开、向南收敛，垂向上向下撒开、向上收敛的帚状展布特点（图4）。根据这一认识，使矿床的找矿扩大取得了好的成果，而且还指导了工程的优化设计，提高了找矿效果，使7号带成为了中型铀矿床。

图3 居隆庵矿床41线剖面示意图

1—碎斑熔岩；2—断裂构造；3—矿体；4—钻孔

图4 主断裂与次级断裂、裂隙呈帚状形态展布示意图

1—碎斑熔岩；2—砂岩；3—流纹英安岩；4—矿体；5—断裂

第四阶段：深部探索，勘查断裂与组间界面复合部位的矿组。

一般地说，不同岩性界面通常在外动力作用下易产生构造形变，产生构造裂隙破碎带，是矿化的有利部位。相山打鼓顶组与鹅湖岭组之间的界面，在成矿期构造活动活跃的区段也是如此，这在相山其他矿床的勘查成果得到了证实。但居隆庵矿床深部的组间界面是如何展布的？在什么部位有矿化富集呢？围绕这个认识，我们首先对相山矿田西部已有的组间界面资料进行综合整理，分析判断，确认矿床深部存在组间界面，并且当时的钻机能够揭见。遂设计钻孔进行探索，揭见到深部的组间界面，但见矿情况不太好；进一步从成矿条件分析，组间界面要赋矿除了有利的空间条件外，更要有一个合适的矿液运移通道，而矿床中的F₇断裂具备这种条件。因此推测在F₇断裂通过组间界面的部位可能对成矿最为有利。根据这种认识，设计深孔探查这一部位，见到了较好的工业矿组（图5）。我们将这种断裂与组间界面交汇的有利部位，称为“断裂与组间界面复合部位”。运用这一认识，在矿床勘查中紧扣这一部位进行找矿，到1992年暂停工作，编制《居隆庵铀矿床7号带普查地质报告》时，居隆庵铀矿床成为相山矿田的又一个大型铀矿床。

图5 居隆庵矿床48线剖面示意图

1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—实测及推测地层界线；5—断裂构造；6—工业矿体

第五阶段：加强研究，深化认识，运用规律，扩大矿床。

从2006年开始，中国核工业地质局对居隆庵7 号矿带部署了详查工作，范围为44线至70线。项目名称为《居隆庵铀矿床44～70线详查》。在详查过程中，除了提高资源量类别外，还着重把控矿主断裂、组间界面、帚状展布特征、断裂与组间界面复合部位等控矿规律融合在一起整体进行综合研究，找出不同地段、不同条件下的矿化富集部位和富铀矿组，优化设计，不仅达到了详查设计要求，还使矿床规模有了扩大。

居隆庵铀矿床在普查阶段找到了F₇断裂与组间界面复合部位赋矿的规律，但所见的矿组基本上都是赋存在组间界面上的碎斑熔岩中，而流纹英安岩中见矿很少。根据相山矿田组间界面两侧都赋矿的规律，加强了流纹英安岩中赋矿的追控，设计深孔，在组间界面的流纹英安岩中见到了好的矿组（图6），使矿床有了扩大。

对于组间界面，除了在与主断裂交汇部位赋矿外，在研究中根据矿组呈帚状展布的特点，分析含矿构造向外撒开应偏离主断裂，并受组间界面影响，可能在有利部位，例如组间界面隆凹的形变部位赋矿。因而选择剖面进行控制，在离开断裂的组间界面部位见到了成群的富铀矿组（图7）。这种主要分布在组间界面处的矿组，除了主断裂提供了有利条件外，组间界面明显地对矿化富集起着重要作用。由于找到了受组间界面控制的矿组，使矿床又得以扩大，并且沿走、倾向还有发展前景，通过进一步的找矿勘查，矿床规模有望扩大为特大型。

2矿床基本特征

居隆庵铀矿床位于相山矿田西部，处于北东向芜头－小陂、邹家山－石洞断裂构造与北西向石城－书堂、河元背－石洞断裂构造所圈围组成的居隆庵菱形断块内（图1，图2），该断块面积约10km²。现已查明，居隆庵菱形断块是相山矿田中戴坊－邹家山－云际东西向基底断陷带中相对隆起的构造圈闭型断块，是伴随火山塌陷构造活动、断裂构造活动和次级裂隙构造特别发育的断块，是次火山岩沿基底界面和组间界面贯入的断块，它为含矿热液的迁移汇集成矿创造了有利条件。

图6 居隆庵矿床58线剖面示意图

1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—地层界线；7—断裂；8—工业矿体

图7 居隆庵矿床64线剖面示意图

1—碎斑熔岩；2—晶玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—地层界线；7—断裂；8—工业矿体

2.1地层、岩石

居隆庵铀矿床的地层、岩石由基底和盖层两部分组成。基底为中元古界变质岩；盖层为上侏罗统鹅湖岭组、打鼓顶组酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩，局部夹陆相碎屑沉积岩（图8）。矿床范围内，上侏罗统鹅湖岭组上段碎斑熔岩大面积出露地表，深部与下伏地层呈熔岩覆盖接触，该层厚度在菱形断块范围内变化较大，北部厚度在局部仅数十米，南部厚250～1000m不等，局部大于1000m。其他地层主要见干深部，地表偶见零星出露。

2.2地质构造

居隆庵菱形断块内发育一系列呈等间距（350～400m）分布的近南北向断裂、裂隙构造，还有北东向断裂以及近东西向塌陷构造。居隆庵铀矿床受其中的近南北向断裂F₇控制。

F₇断裂出露地表，全长2500 m，是居隆庵铀矿床的主干断裂，沿走、倾向均具尖灭再现或尖灭侧现特点，呈侧列式展布，走向345°～355°，倾向北东，倾角较陡为75°～85°，表现为张扭性质，具多期次继承性活动，并以构造破碎带产出为特点，一般不切穿鹅湖岭组上段碎斑熔岩。剖面上，F₇断裂破碎幅度不一，最大视厚度达15m，局部为几十厘米至几米，略呈膨胀收缩现象，破碎面弯曲，总体倾向北东，倾角上陡下缓，受区域构造活动和火山塌陷影响，在F₇断裂旁侧产生一系列次级断裂或裂隙构造，有的与主断裂平行，但大部分与主断裂具有一定的夹角，在倾向上组合呈现向浅部收敛、向深部撒开的帚状形态特征，其倾角表现为上陡下缓、西陡东缓（图4）。

图8 居隆庵矿床地层综合柱状图

居隆庵菱形断块内，在70线附近流纹英安岩顶板存在一规模较大、近东西向展布的急剧倒转变异形态（图9），南北流纹英安岩顶板高差达700m。北部顶板形态变形较强，存在高差达200m的隆起和高差20m的隆丘，两隆起之间为一近南北走向的凹槽，局部存在近东西走向的小型褶曲；南部顶板形变不强，局部发生褶曲，总体由南往北逐渐降低（图10）。这一近东西向变异形态，现初步认为是一塌陷构造，它是沿着相山北部石里坑－济河口－新建村－巴泉复背斜南翼塌陷，在底部形成向斜。它的形成表明有一次以上或多次较强近南北向挤压应力作用。这也是在居隆庵菱形断块内，甚至是相山西部产生一系列近南北向张性、张扭性断裂的原因。

2.3矿体地质

居隆庵铀矿床矿化主要受F₇断裂构造及火山岩层组间界面控制。矿体的分布随火山岩组间界面由南往北、自西向东缓角度倾伏。矿体规模以小型为主，沿走向一般长20m至数十米，倾向延深也只有二十几米至几十米，但也有少数规模较大的矿体。矿体的形态以较复杂的脉状、透镜状为主，少数为囊状。矿体（组）呈帚状展布。

图9 居隆庵地区流纹英安岩变异部位纵剖面立体图

1—碎斑熔岩；2—流纹英安岩；3—地质界线

矿体主要赋存于鹅湖岭组碎斑熔岩和打鼓顶组流纹英安岩中，特别是火山岩层组间界面附近、断裂破碎带扭曲、膨大部位和扭曲形态变异部位尤为富集，这些部位不仅矿化幅度大、矿体多，而且矿石铀品位相对较高。

矿床内的铀主要以铀矿物形式存在于矿石中。矿石结构构造一般为碎裂残留斑状结构或碎斑残留斑状结构、碎裂糜棱交代填隙结构，局部可见网状胶结结构、胶结角砾结构、团块交代填隙结构，块状构造。矿化蚀变主要为赤铁矿化、萤石化、绿泥石化和碳酸盐化等；一般较富矿石化学成分SiO₂含量较低，而CaO、P₂O₅及硫化物含量较高。矿石工业类型主要为富含碳酸盐、萤石、磷灰石的铀矿石，也有富含碳酸盐、硫化物的低硅酸盐铀矿石。

图10 居隆庵地区流纹英安岩顶板地质略图

1—顶板等高线标高；2—顶板褶皱变异；3—构造；4—界面上下见矿点

2.4矿床成因及主要控矿因素

居隆庵铀矿床主要受F₇断裂破碎带及火山岩层组间界面控制。矿体呈脉状、透镜状产出，成矿作用方式以多期热液充填或浸染为主，伴有交代作用，形成具有中心对称的近矿围岩蚀变带。矿石矿物成分中铀矿物以胶状沥青铀矿为主，伴生黄铁矿、辉钼矿及少量方铅矿、闪锌矿等金属矿物，脉石矿物主要有水云母、萤石、方解石、磷灰石等，矿石具碎裂残斑结构、碎裂糜棱交代填隙结构、网状胶结及胶结角砾结构、环带状、浸染状、网脉状等构造类型，围岩蚀变主要有水云母化、钠长石化、赤铁矿化、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化等。根据矿物共生组合常见中低温的标型矿物、矿石结构构造、围岩蚀变等特征，类比核工业北京地质研究院等单位对相山铀矿田西部相邻铀矿床的研究资料，认为其成矿时代有两个矿化时期，早期约为140Ma，晚期约为100Ma；萤石包裹体测温值上限为145℃，下限为136 ℃。综上所述，居隆庵铀矿床属火山岩型中低温热液铀矿床。

居隆庵铀矿床是继相山矿田西部邹家山万吨级铀矿床之后发现的又一大型铀矿床。在相山矿田这个大型破火山口机构大的成矿环境下，断裂构造及断裂与火山岩层组间界面复合是矿床铀矿化的主要控制因素，次火山岩的侵入及多种类多阶段热液蚀变也是铀矿化形成和富集的重要因素。

3主要成果和创新点

3.1主要成果

居隆庵铀矿床通过普查和详查取得了突出的成果，这不仅主要体现为铀矿资源量大幅度增加，使之成为相山矿田又一个大型矿床，而且在地质认识上既总结了本矿床的成矿规律，对相山西部的地质认识得到了提高，确立了“居隆庵式”赋矿模式，充实了“界面控矿”理论，找矿思路得到了释放，同时又对相山其他地区找矿具有十分重要的指导意义，并且已引领相连的李家岭矿床发展成为大型矿床，居隆庵二十一号带发展成为中型矿床，已使居隆庵菱形断块中相连的居隆庵矿床、李家岭矿床、二十一号带矿床组成了特大型的火山岩型铀矿床，并且进一步工作有望成为超大型矿床。

3.2创新点

3.2.1确立了“居隆庵式”赋矿模式

20世纪70年代在邹家山矿床4号带的勘查中，于变陡部位两侧取得了极好的找矿成果，至90年代初该矿床在原有基础上发展成为达万吨级的特大型矿床。这个变陡部位称之为“塌陷构造”，矿床是在塌陷构造与邹石断裂复合部位赋矿（图11），被称为“塌陷构造＋断裂”的邹家山式赋矿模式。这一矿化赋集规律固然是相山矿田西部重要的矿化赋集模式，但这一特定的赋矿空间在矿田范围内分布有限。按照这一模式，其后在相山矿田特别是在西部的找矿中取得的成效甚微，即使找到了“塌陷构造”和断裂也没有见到矿化富集，找不到工业矿体。

图11 邹家山矿床15～21线成矿部位对比

1—碎斑熔岩；2—蚀变碎斑熔岩；3—流纹英安岩；4—砂岩；5—片岩；6—矿体；7—断裂

20世纪80年代在居隆庵7号带的铀矿普查中发现了近南北向的F₇断裂与火山岩层组间界面复合部位存在矿化富集（图6，图7）。经过勘查，至90年代初编制普查报告时，铀矿资源量达到大型规模；从2006年至2009年对该矿床的44～70线区段进行了详查，又增加了铀矿资源量，扩大了矿床规模。通过勘查，深化了对矿化富集规律的认识，查明了断裂与平缓火山岩层组间界面复合部位赋矿的规律，从而确立了“居隆庵式”赋矿模式。“邹家山式”与“居隆庵式”的显著差别在于：“邹家山式”矿化富集在变陡部位塌陷褶曲的两侧，矿化富集与塌陷构造关系密切，并且基底有所搅动；而“居隆庵式”矿化富集在断裂与平缓组间界面复合部位，并且基底未搅动，矿化赋集明显与组间界面关系密切，矿体集中分布在组间界面S形凹兜的底部两侧（图12）。这一赋矿条件在相山西部找矿前景较好，我们运用“居隆庵式”矿化赋集规律指导了居隆庵菱形断块中李家岭矿床的勘查工作，使李家岭矿床已成为相山矿田的又一个大型矿床。

3.2.2充实了“界面控矿”理论

相山矿田在找矿勘查中总结了“三个界面”控矿的认识。这“三个界面”即是组间界面、基底界面、侵入界面。组间界面系指鹅湖岭组与打鼓顶组之间的平行不整合面，也包含了鹅湖岭组上段熔岩喷溢界面；基底界面系指打鼓顶组与基底之间的不整合面，也包含了打鼓顶组下段熔岩喷溢界面；侵入界面为次火山岩与围岩的接触界面，主要是第二火山旋回次火山岩与围岩的侵入接触界面。

图12 居隆庵铀矿床勘探基线剖面图

1—碎斑熔岩；2—晶屑玻屑凝灰岩；3—流纹英安岩；4—片岩；5—实测及推测地层界线；6—断裂构造；7—矿化富集区

一般说来大型矿床不论成因类型如何，其成矿都与界面相关，包括地层岩性界面、地质体界面、断裂构造界面、物理化学条件转换界面等。居隆庵矿床的组间界面一侧为碎斑熔岩，另一侧为流纹英安岩，中间夹薄层砂岩、晶玻屑凝灰岩，呈现脆柔←→脆的岩性组合条件；而基底界面一侧为脆性的流纹英安岩，另一侧为柔性的基底变质岩（含薄层砂岩），呈现脆柔的岩性组合条件。组间岩性界面在外动力作用下，易于在其两侧的脆性岩层中产生裂隙构造和破碎带，构成容矿空间和减压带，使大量成矿物质沉淀成矿；而基底界面通常是在脆性岩层一侧产生裂隙构造和破碎带，而柔性的基底变质岩在成矿活动中常起着阻隔屏蔽作用，使矿化出现明显的富集；并且由于上下层位岩石化学性质的差别，在成矿流体作用下易引起物理化学条件的急剧变化，在界面处使矿质沉淀成矿，使矿化出现明显的富集，常有特富矿体出现。

在居隆庵矿床，从1969年开始深部工作至1988年的20年中，一直都是勘查受矿床中F₇断裂控制的矿体，勘查垂深达到了500m，但获得的只是1000多吨的中型矿床；其后由于发现了组间界面控矿的规律，重点勘查受组间界面控制的矿组，勘查垂深达到800m，找矿成果显著提高，至1992年调整地质工作，矿床规模已成为大型。

在矿田中，由于塌陷构造作用的影响，常在一定部位出现打鼓顶组地层变异的现象，使组间界面与基底界面相近组成复合界面；当有断裂构造与之交汇复合时，形成了组间界面、基底界面、断裂界面交汇的“三面交汇”部位（图13）。这是相山矿田一些矿床中矿化最为富集的部位，常常赋存有厚富矿体或矿体群，矿体则赋存在碎斑熔岩或者流纹英安岩中。在这个部位，断裂通常起着成矿流体运移通道的作用，也会在一定部位赋存矿体；而与断裂交汇的组间界面和基底界面复合部位，由于地层岩性界面汇合、岩石物理化学性质显著差异、各类裂隙构造发育和上覆地层的屏蔽作用，成为矿化最为富集的部位。这个特殊的部位在邹家山矿床于变陡部位出现，在居隆庵矿床则分布于流纹英安岩厚度相对变薄的区段（图12）。认识这种“三面交汇”部位的矿化富集规律，对下一步找矿具有重要指导意义。

图13 居隆庵矿床“三面交汇”部位示意图

1—火山塌陷构造；2—基底界面；3—断裂；4—碎斑熔岩、晶屑玻屑凝灰岩；5—流纹英安岩、凝灰质砂岩；6—片岩；7—矿化富集部位

3.2.3揭示了相山西部断块运动规律

相山矿田西部发育着一系列的北东向大断裂，如贺山－王龙（F_Ⅰ）、芜头－小陂（F_Ⅱ）、邹家山－石洞（F_Ⅲ）、A水－南在（F_Ⅳ）等断裂，它们都贯穿相山火山盆地，为火山盆地的主干断裂。以往认为受这些北东向断裂构造控制的断块由于火山塌陷作用都是“向着火山活动中心呈阶梯状塌陷”。在以往的找矿勘查实践中，由于对塌陷构造形成机理认识不足，认为有阶梯状塌陷存在，故曾设想在邹家山矿床4号带火山塌陷构造东侧可找到第二个、第三个控矿的火山塌陷构造。而事实上邹家山矿床4号带的火山塌陷构造是上覆的巨厚岩层因重力作用沿背斜翼部发生滑动所造成，这种滑塌所形成的塌陷构造在背斜翼底部会产生向斜构造，使界面上抬，故往东组间界面的深度并不会越来越大，也不大可能在这个部位找到第二个、第三个控矿的火山塌陷构造。也正由于认为是“向着火山活动中心呈阶梯状塌陷”，故推测邹石断裂往东趋近于火山活动中心的区段基底特别深，不利于找矿勘查；而事实是由于邹家山塌陷构造在背斜翼底部出现了向斜构造，使该区域在孔深800多米就揭见了控矿的组间界面，不存在向着火山活动中心的阶梯状塌陷，因而在现有条件下可在该区寻找受组间界面控制的矿。

近些年在居隆庵矿床和矿田西部的勘查成果资料显示，相山西部的北东向主干断裂均表现为向西倾斜的正断层，上盘（西盘）断块相对下掉，下盘（东盘）断块相对上升，各个断层上盘（西盘）岩块是“向着红盆呈阶梯状下掉”（图14）。这一认识的意义非常重大，它不仅加深了对相山西部深部地质成矿条件的认识，开拓了相山西部深部找矿的思路，扩展了找矿空间，而且为相山矿田找矿取得新突破指明了方向。过去认为居隆庵以东基底界面一定很深，未敢开展工作；现在则认为与居隆庵成矿地质条件相似的断块在其东还有很多，具有找矿前景，可以开展工作，李家岭矿床的新突破就是例证。

图14 相山西部河元背—书堂坪剖面

1—粉砂岩、泥岩互层；2—碎斑熔岩；3—晶屑玻屑凝灰岩；4—流纹英安岩；5—砂岩、砂砾岩；6—片岩；7—实测及推测地层界线；8—断裂构造

4开发利用状况

相山铀矿田为我国铀资源大基地之一，中核抚州金安铀业有限公司在该区已运营数十年，矿山建设基本配套、采冶工艺较成熟、环保设施齐全，具备较好的开采条件。目前居隆庵菱形断块内的居隆庵矿床及其西邻的二十一号带矿床已纳入统一开采计划。中核乐安铀业有限责任公司于2013年开始施工采矿竖井，2014年施工采矿平巷并完成扩大试验。

5结束语

居隆庵菱形断块内的矿床现有居隆庵矿床、李家岭矿床、龙巴岭矿床、石洞矿床和二十一号带矿床，控制资源量接近超大型规模，应为相山矿田铀资源开发的重要基地；通过居隆庵矿床详查对该地区地质找矿认识得到很大的提升。

居隆庵菱形断块以西是寻找深部大型铀矿、多金属矿的重要地区；菱形断块以北地区工作程度非常低，深部至今还无一了解，应着力寻找隐伏的次花岗斑岩。

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]谢国发，男，1963年生，高级工程师，1984年毕业于华东地质学院，近年来先后主持中核地质、中央地质勘查基金、中核地质勘查基金、中国地质调查局等在相山铀资源大基地的铀矿勘查与调查评价的项目，取得了显著的找矿成果，并对该区深部找矿突破提出了很好的见解。

『叁』 哈萨克斯坦2020年开采铀矿1.95万吨，铀矿有怎样的用途

铀矿的主要用处就是提炼出金属元素铀了，而铀的主要作用是用于铀核反应堆。而铀核反应堆在很多的方面都用得到，就比如说核电站的核燃料就是铀，又比如说可以用到工业食品的保鲜方面，甚至可以用来制造成产其他的元素；在医疗方面铀的用处也是很大的，就比如说治疗癌症的放射治疗就需要铀，又比如说医学中常用造影诊断就要使用到铀。

除此之外哈萨克斯坦的铀矿开采成本也是全世界最低的，因此这种巨大的利益促使哈萨克斯坦的铀矿开采量呈现指数式增长，在97年的时候仅仅只有不到800吨的开采量，而到了2019年哈萨克斯坦的铀矿开采量为两万两千吨，2020哈萨克斯坦的铀矿开采量为1.95万吨，并且在最新的发言中哈萨克斯坦的能源部长表示会在2021年增加铀矿的开采量，争取达到2.25万吨。

『肆』 内蒙古纳岭沟铀矿床

苗爱生彭云彪胡立飞王贵

（核工业二〇八大队，内蒙古包头014010）

[摘要]纳岭沟砂岩型铀矿床是鄂尔多斯盆地皂火壕特大型砂岩铀矿床发现之后落实的第二个大型砂岩型铀矿床。矿床赋矿层位为中侏罗统直罗组下段，同样受古层间氧化带控制，但古氧化带垂向控矿作用更为明显，矿床特征、矿体特征、成矿规律及控矿因素与皂火壕铀矿床相类似。

[关键词]纳岭沟；大型；古层间氧化带；地浸砂岩型铀矿床

纳岭沟铀矿床位于内蒙古鄂尔多斯市北西约89km处，行政上隶属于内蒙古达拉特旗中和西镇管辖，矿区内国道、公路及便道横纵交错，交通便利。本区为丘陵区地貌，地形切割强烈。

1发现和勘查过程

纳岭沟铀矿床是核工业二〇八大队在2000年对鄂尔多斯盆地北部编图预测研究的基础上^[1]，以当时预测的层间氧化带前锋线为依据，以皂火壕铀矿床“古层间氧化带”成矿模式为指导，经过铀资源调查和区域评价工作发现的，经过预查、普查和详查等工作，现已落实为大型可地浸砂岩型铀矿床。

1.1调查评价

2001～2005年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《鄂尔多斯盆地北部地浸砂岩型铀资源调查评价》项目。选择位于区域层间氧化带前锋线的呼斯梁地区为靶区，以寻找第二个“皂火壕式”层间氧化带砂岩型铀矿床为目标，开展了铀资源调查评价工作。重新收集了部分煤田及水文地质等钻孔资料，进行了进一步的编图预测研究，进一步圈定了呼斯梁地区直罗组下段层间氧带前锋线。为了验证直罗组下段层间氧化带前锋线的含矿性，投入钻探工作量3500m（含中国地质调查局投入2000m），施工钻孔11个，发现两个工业矿孔，初步圈定了直罗组下段下亚段控制铀矿化的灰色砂岩“残留体”。

1.2区域评价

2006～2008年，在上述调查评价工作的基础上，为了快速评价呼斯梁地区铀资源潜力，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古鄂尔多斯市伊和乌素—呼斯梁地区1∶25万铀资源区域评价》项目，以“区域展开、适当追索”的总体技术思路，对呼斯梁地区铀成矿环境进行了总体评价，对中侏罗统直罗组下段下亚段灰色砂岩“残留体”的分布规律及其与铀矿化的空间产出位置进行控制与解剖，完成钻探工作量40500m，施工钻孔129个，新发现工业铀矿孔13个，落实了纳岭沟中型砂岩铀矿产地^[2]。

1.3预查

2009～2011年，核工业二〇八大队承担了《内蒙古鄂尔多斯市呼斯梁地区铀矿预查》项目。以“总体控制，局部解剖，分段预查，落实资源”的总体技术思路对呼斯梁地区开展了铀矿预查工作，对呼斯梁地区铀成矿环境进行总体评价，对灰色残留体东部边缘控矿性与矿体连续性进行解剖，以纳岭沟矿产地为重点勘查区，探索矿体沿走向与倾向的连续性，落实铀资源规模。在纳岭沟矿产地完成钻探工作量39500 m，施工钻孔85个，累计发现工业铀矿孔33个，纳岭沟展现出具有大型地浸砂岩型铀矿的前景^[3]。

1.4普查

2012年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床普查》项目，采用“矿带总体控制，分段普查，局部加密，提交实验段”的总体技术思路对纳岭沟铀矿床开展普查工作，在对矿床进行总体控制和分段普查的同时，系统总结研究矿体的产出特征、分布规律、控制因素，指导区域找矿，对主矿体的局部进行加密控制，基本查明其规模、形态、产出特征等，为开展现场地浸条件试验作准备。完成钻探工作量35000 m，新发现工业铀矿孔69个，按地浸砂岩型一般工业指标估算铀资源量达大型矿床规模^[4] 。

1.5详查

2013年，核工业二〇八大队地质勘查承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床详查》项目，采用“矿带总体控制，主矿体部分详查、分段普查”的总体技术路线对纳岭沟铀矿床N21—N88号勘探线开展详查地质工作，在对纳岭沟铀矿床矿带进行总体控制和主矿体部分详查的同时，进一步总结矿体的产出特征、局部隔水层的分布规律，研究铀成矿的控制因素，指导外围找矿。完成钻探工作量40000 m，新发现工业铀矿孔57个，矿床达到了大型规模，并对铀矿资源开发利用前景进行了预可行性研究^[5]。

2矿床基本特征

2.1构造特征

鄂尔多斯盆地是一个大型的克拉通盆地，总体以垂直升降运动为主要的构造运动形式^[6]。纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地北东部三级构造单元伊盟隆起的中部偏北区域（见本书《内蒙古皂火壕特大型铀矿床》一文图1），地表断裂构造极不发育，但在岩心编录中可见到较多的构造擦痕。

2.2地层特征

纳岭沟铀矿床揭露地层与皂火壕铀矿床基本相同^[7]，亦可分为上亚段（J₂z^1-2）与下亚段（J₂z^1-1）（图1），赋矿层位仍为中侏罗统直罗组下段下亚段。与皂火壕铀矿床不同之处在于虽按照“旋回对比、分级控制、等厚原则”的小层对比原则进行了划分，但上、下亚段之间没有稳定的隔水层，属同一个含矿砂体，厚度大，但在矿体上下存在局部隔水层（图2）。岩性主要由绿色、灰色中粒、粗粒砂岩构成，夹泥岩、粉砂岩薄层，结构疏松。矿床位于河道砂体中心部位，整体呈北西－南东向展布，由河道砂体中心向两侧逐渐变薄，平均厚124.1m，最大厚度大于160m，厚度变化小，稳定性较好。

图1 纳岭沟铀矿床地层综合柱状图

图2 纳岭沟铀矿床N12号勘探线剖面图

1—下白垩统；2—中侏罗统直罗组上段；3—中侏罗统直罗组下段上亚段；4—中侏罗统直罗组下段下亚段；5—古氧化带；6—还原带；7—泥粉质局部隔水层；8—钙质局部隔水层；9—工业铀矿体/铀矿化体；10—泥岩层/砾石层；11—钻孔及埋深；12—古层间氧化带前锋线；13—地层及岩性界线；14—地层缩略符号

另外，直罗组下段下亚段可进一步划分为两段：下部以砾质辫状河道沉积的砾岩、砂质砾岩为主，目前已在该层位中发现工业铀矿化；上部以砂质辫状河道沉积的绿色、灰色砂岩为主，在纳岭沟铀矿床分布广泛，呈泛连通状，是铀矿化的主要赋存层位，砂岩粒度较粗，多含细砾，灰色砂岩中多见炭屑、煤屑和黄铁矿。

直罗组下段上亚段以绿色、浅绿色和暗绿色砂岩为主，个别钻孔中下部可见到灰色砂岩，在矿床南部已在该层位发现工业铀矿化，砂岩中常见泥质夹层，在矿床范围内上亚段与下亚段沉积环境基本相同^[3,5]，均为辫状河沉积环境。

2.3水文地质特征

纳岭沟铀矿床含矿含水层在矿区内稳定分布，埋深大，赋存的地下水为承压水，地下水位埋深109.45～153.41 m，承压水头为169.55～252.46m，含矿含水层水位标高及承压水头具有从北向南逐渐增大的特征^[5]。

从水文地质孔抽水试验成果看，含矿含水层富水性变化不大，单井涌水量为83.64 （水位降深9.32m）～123.18m³/d（水位降深15.87m），单位涌水量为0.092～0.1032L/s· m，含矿含水层渗透系数为0.55～0.63m/d，导水系数为17.34～72.55m/d。综上所述，含矿含水层的富水性及渗透性较好，单孔涌水量较大，对地浸开采较有利^[5]。

2.4古层间氧化带发育特征

纳岭沟铀矿床古层间氧化带的发育特征与皂火壕铀矿床类似，不同之处在于纳岭沟铀矿床过渡带规模大，氧化前锋的垂向控矿作用明显，纵向上控矿作用不明显（图2,图3）。

平面上，完全氧化带发育于矿床北部（图3），发育距离在10.0～18.0km之间，总体呈近东西向带状展布，在矿床北东部呈舌状向南东凸出；氧化－还原过渡带发育规模较大，整体呈北东－南西向展布，沿地下水运移方向发育距离在7.0～25.0km之间，铀矿体均产于氧化－还原过渡带内，古层间氧化带前锋线亦呈北东－南西向展布；还原带位于矿床南东部，发育规模较小，矿床内延伸距离约15km。

图3 纳岭沟铀矿床直罗组下段下亚段岩石地球化学环境及矿体展布示意图

1—氧化带；2—氧化－还原过渡带；3—还原带；4—氧化带与过渡带分界线；5—古层间氧化带前锋线；6—勘探线及编号；7—工业铀矿孔；8—铀矿化孔；9—铀异常孔；10—无铀矿孔；11—工业铀矿体

垂向上，绿色古氧化砂岩一般为单层产出（图2），砂体整体呈“上绿下灰”的特征，纳岭沟铀矿床古氧化砂体厚度为0～101.50m，由北西向南东逐渐变薄直至尖灭；古氧化砂体底界埋深为283.20～627.00m，由北东向南西埋深逐渐加大；古氧化砂体底界标高为827.50～1144.00m，由北东向南西方向逐渐变低，与地层产状基本一致，可能与东部抬升有关，但变化较小。

2.5矿体特征

平面上，纳岭沟铀矿床矿体整体呈北东－南西向带状展布（图3），局部呈透镜状，主矿体长约5500m，宽200～1700m，面积约5.0km²，连续性较好，规模较大，形态复杂，矿体边部连续性稍差，形成“天窗”。主矿体平均厚度为3.58m（表1），变化较大，在平面上厚度变化无规律性，多为突变；平均品位为0.0771%，相对高品位区分布在N7—N28线中部和北部，呈近东西向带状展布，其他部位也有零星分布；平均平米铀量为6.11kg/m²，高值区亦无明显规律，呈点状分布。

表1 纳岭沟铀矿床矿体矿化特征统计

剖面上，主矿体、矿化体呈板状、似层状，产于远离顶、底板的绿色砂岩和灰色砂岩过渡部位的灰色砂岩中（图2）。主矿体顶板埋深为314.05～464.05m，底板埋深为321.25～464.95m（表2），埋深较大，除局部受地形影响外，整体由北东向南西底板埋深逐渐增大，变化具规律性且稳定。主矿体顶板标高为1034.92～1111.07m，底板标高为1034.02～1102.45m，顶、底板标高变化不大，产状平缓，整体由北东向南西缓倾斜。

表2 纳岭沟铀矿床矿体埋深及标高统计

2.6矿石特征

纳岭沟铀矿床矿石为砂岩类矿石，主要为疏松、较疏松的浅灰色、灰色长石砂岩和长石石英砂岩。以中粒、粗粒砂岩为主，矿石中碎屑含量高，占全岩总量的90%以上，碎屑成分以石英为主，其次为长石；黏土矿物主要以杂基形式存在，平均含量为10.3%。黏土矿物成分以蒙皂石、高岭石为主，伊利石和绿泥石次之。纳岭沟铀矿床铀的存在形式为两种：吸附态和铀矿物，以吸附铀为主，在电子显微镜下含矿碎屑岩中的黏土矿物普遍含铀。铀矿物主要为铀石、沥青铀矿（图4，图5）。

图4 石英（Q）、绿泥石（Chl）、黄铁矿（Py）共生的沥青铀矿（Pit）

图5 TiO₂颗粒，铀石（Coff）包裹的灰色内核为钛铁矿（Ilm）

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）纳岭沟铀矿床是在鄂尔多斯盆地北部发现皂火壕特大型砂岩铀矿床之后，落实的又一个大型可地浸砂岩型铀矿床，是我国在沉积盆地中铀矿找矿的又一个重大突破。按地浸砂岩型铀矿一般工业指标估算，矿床达到了大型规模，矿体产出较集中，其中主矿体近万吨[5]。

2）从2012年6月开始，中核集团地矿事业部部署核工业北京化冶研究院等单位开展地浸试验，选择较为经济的CO₂+O₂的浸出工艺，开展了纳岭沟铀矿床地浸开采现场条件试验，到2013年3月，浸出液铀浓度达到了74mg/L以上，平均42mg/L。2014年完成地浸开采的现场条件扩大试验，试验结果表明，纳岭沟铀矿床基本具备矿砂建设条件，CO₂+O₂浸出工艺试验取得圆满成功。

3）大致查明了矿床水文地质特征。含矿含水层稳定顶板为同组洪泛沉积的泥岩，平均厚20.4m；含矿含水层平均厚124.1 m，厚度大，对地浸开采不利，但矿体上部与下部存在局部隔水层，具一定规模，连续性较差。矿体上部局部隔水层以泥岩为主，下部局部隔水层以钙质砂岩为主。

4）基本查明了矿床古层间氧化带发育特征。古层间氧化带总体呈近南北向、北东－南西向展布，发育规模较大，古氧化距离为20～40km（不含剥蚀区），最大埋深达730m，一般在200～500m之间。古层间氧化带前锋线呈近东西向展布于矿床南部。

5）基本查明了矿体的空间展布形态、规模、厚度、品位及变化特征。主矿体形态简单，平面上呈北东－南西向带状展布，长约5500m，宽200～1700m，矿体相对稳定，连续性较好，平均厚度为3.58m，平均品位为0.0771%，平均平米铀量为6.11kg/m²；剖面上产于古层间氧化带下部，呈板状、似层状，产状平缓。

6）基本查明了矿石类型、物质组分、化学成分、铀存在形式等。矿石以中粒、中粗粒、粗粒砂岩为主，少见钙质砂岩矿石，偶见泥岩矿石。矿石工业类型以特征矿物含量低的含铀碎屑岩矿石为主；矿石矿物成分基本保持了围岩的主要成分；铀以吸附态为主，铀矿物以铀石为主，见少量的晶质铀矿、沥青铀矿、铀钍石、方钍石及次生铀矿物，多呈分散吸附态分布于泥质、有机质及黄铁矿周边。

3.2主要创新点

1）进一步完善了鄂尔多斯盆地北东部铀成矿模式。纳岭沟铀矿床铀成矿作用与皂火壕矿床基本相同，但又具有其特殊性。

首先，纳岭沟铀矿床处于伊盟隆起北部，河套断陷形成之后含矿砂体未出露地表，无含氧水的补给，不具备皂火壕铀矿床后期二次氧化作用铀的再富集阶段。

其次，矿床南部存在泊江海子断裂，该断裂形成于加里东期，燕山末期终止活动，为一多期继承性活动断裂。纳岭沟铀矿床的成矿时期为晚白垩世—始新世中期（测得成矿年龄为（84±1）Ma、（61.7±1.8）Ma、（56.0±5.2）Ma、（38.1±3.9）Ma，核工业北京地质研究院）。因此，该断裂既是下部还原气体上升的通道，也是盆地北缘地下水的局部排泄源，在盆地北部形成完整的地下水补－径－排系统，对层间氧化带发育及铀成矿具控制作用。

第三，据纳岭沟铀矿床3个水文孔水质分析结果，在抽水过程中目的层地下水pH 值在7.00～7.60之间，平均为7.37，呈中性—弱碱性；对矿层定深取样进行水质分析，地下水中pH 值在8.90～13.30之间，平均值为10.15，呈碱性，据此推测纳岭沟铀矿床含矿含水层地下水垂向上自上而下具酸性—中性—碱性的分带性。下部层位上升的还原性气体与蚀变云母析出的Fe^3＋在云母解理间形成球状黄铁矿，同时，在碱性环境下，部分石英熔融，在黄铁矿边缘形成铀矿物，即铀石。其分布直接受蚀变黄铁矿、黑云母控制。

因此，纳岭沟铀矿床的铀成矿作用可分为预富集阶段、古层间氧化作用的酸性成矿阶段、古层间氧化带碱性成矿阶段、后期还原改造保矿阶段。

2）建立了含矿目的层直罗组等时地层格架，重建了沉积体系域。矿床内直罗组下段下亚段以辫状河沉积为主，向下游依次过渡为辫状河分流河道及曲流河沉积。下亚段为低位体系域发育的辫状河沉积，早期沉积一套砂质砾岩，中晚期为一套多旋回叠加的厚大砂体。直罗组下段上亚段在矿床内为辫状河—辫状河三角洲沉积，与盆地北东部存在较大差异^[7]。

4开发利用状况

纳岭沟铀矿床（N21—N88线）地浸开采的预可行性研究已基本完成，采用“二氧化碳加氧气”的浸出工艺已获得成功，2014年已经基本具备大型铀矿山的建设条件。

5结束语

由于纳岭沟铀矿床直罗组下段砂体厚度大，而砂体中存在厚度较薄的泥岩隔挡层，对地浸工艺试验起到了关键性的作用，因此，加大对泥岩薄层分布规律、连续性等的研究，划分矿床铀资源分布状况，有助于合理规划开采单元。

纳岭沟铀矿床资源储量已达到大型铀矿床规模，且矿体的连续性较好，但在矿体边部和矿床外围控制程度较低，尤其在主矿体南部、北部砂砾岩中已发现多个工业铀矿孔，对矿体的展布规模还未控制，矿体还未封边，具有向多个方向延伸的可能。因此，随着勘查工作的继续及对矿体控制程度的提高，纳岭沟铀矿床有望发展为特大型可地浸砂岩型铀矿床，铀资源潜力巨大。

参考文献

[1]陈安平，彭云彪，等．内蒙古东胜地区砂岩型铀矿预测评价与成矿特征研究[R]．核工业二〇八大队，2004:126-157.

[2]陈安平，彭云彪，等．内蒙古东胜地区1∶25万铀矿资源区域评价报告[R]．核工业二〇八大队，2005:57-72.

[3]苗爱生，李西得，等．内蒙古鄂尔多斯市呼斯梁地区铀矿预查总结报告[R]．核工业二〇八大队，2012:68-84.

[4]苗爱生，王佩华，等．内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床（N88—N105号线）普查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2012:66-80.

[5]苗爱生，王佩华，等．内蒙古达拉特旗纳岭沟铀矿床（N21—N88号线）详查地质报告[R]．核工业二〇八大队，2013:46-10.

[6]张柯，等．鄂尔多斯盆地北部新构造运动及其与砂岩型铀矿化关系[C].2005:89-102.

[7]李思田，等．鄂尔多斯盆地东北部层序地层及沉积体系分析[R]. 1992:34-57.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]苗爱生，男，1967年生，博士，研究员级高级工程师。1993年参加工作，长期从事铀矿地质勘查，现任核工业二〇八大队地勘二处处长。承担的重大项目曾获国家科学技术进步二等奖，国防科学技术进步一等奖、二等奖，中国核工业集团公司铀矿找矿一等奖、二等奖，2007年度“全国十大地质找矿成果”，2013年度“全国十大地质找矿成果”。第十届中国青年科技奖和第十届中国青年地质科技奖金锤奖获得者。

『伍』 内蒙古塔木素特大型铀矿床

侯树仁彭云彪

（核工业二〇八大队，内蒙古包头014010）

[摘要]塔木素铀矿床的落实经过了编图预测研究、调查评价、区域评价、预查和普查等勘查阶段，历经10年发展成为特大型铀矿床，取得了巴音戈壁盆地铀矿找矿的重大突破。矿床赋矿层位为下白垩统巴音戈壁组上段，受扇三角洲前缘与层间氧化带的控制，矿体具有规模大、局部较富集的特点，属“同生沉积－层间氧化－热液叠加改造”复成因铀矿床。

[关键词]塔木素；特大型；复成因；铀矿床

塔木素铀矿床行政区划属内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善右旗管辖，位于塔木素苏木境内，交通便利。矿床为处于巴丹吉林沙漠的东部边缘地带，为内蒙古高原西部沙漠地貌景观，地形平坦。

1发现和勘查过程

巴音戈壁盆地铀矿地质工作始于1959年，主要工作集中分布于盆地东部（东经104°以东）。内蒙古三队、原二机部西北一八二大队五分队、核工业航测遥感中心和地矿部102队、901航测队在盆地东部开展了第一轮地面伽马和航空放射性测量工作。20世纪80年代，核工业二〇八大队、核工业西北地质局二一七大队、核工业西北地质局二一三大队、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心及北京铀矿地质研究院先后在盆地东部开展了地面伽马、伽马能谱、活性炭、钋法、航空放射性测量及放射性水化学测量等工作。在苏红图地区发现了3160、3098和3025等热液型铀矿化点，迈马乌苏地区发现了159、160、161砂岩型铀矿化点，恩格尔乌苏地区发现了T77-1等砂岩型铀矿化点，本巴图地区发现了604、5-101、5-382、5-453、5-460砂岩型铀矿化点，银根地区发现了601、602泥岩型铀矿化点。核工业西北地质局二一七大队在测老庙地区落实了1个小型泥岩型铀矿床。

盆地西部塔木素地区因位于巴丹吉林沙漠东部边缘，铀矿地质工作为空白。其铀成矿的铀源条件、目的层岩性岩相条件、后生蚀变条件、水动力条件、盆地开阔背景等方面均要优于盆地东部。基于上述条件的对比分析，2000年开始核工业二〇八大队对盆地宗乃山至沙拉扎山中央隆起以南进行了小比例尺铀成矿综合编图预测研究，历经10年的调查评价、区域评价、预查和普查等几个勘查阶段，发展成为塔木素特大型铀矿床。

1.1综合编图与研究

2000～2001年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古阿拉善右旗塔木素地区—阿拉善左旗银根地区1∶25万铀矿区调》项目，按照寻找层间氧化带型砂岩铀矿的找矿思路，对巴音戈壁盆地阿拉善右旗塔木素地区—阿拉善左旗银根地区开展综合编图与研究。通过编图研究，认为塔木素蚀源区宗乃山隆起花岗岩铀迁出明显，盆地巴音戈壁组上段砂体较为发育，泥—砂—泥结构良好，发育北东向延伸的长约70km的层间氧化带前锋线，并在层间氧化带前锋线附近存在3处伽马异常、大面积²¹⁰ Po偏高带、5个²¹⁰ Po异常点及较多铀水异常晕，为后期铀矿勘查的提供了很好的找矿线索。

1.2调查评价

2003年，核工业二〇八大队承担了中国地质调查局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地地浸砂岩型铀资源调查评价》项目（2003～2007年），找矿思路为层间氧化带砂岩型，共施工了29个钻孔，完成了11000m钻探工作量。2004年首次发现1个工业铀矿孔，2005年发现了3个工业铀矿孔，落实了塔木素铀矿产地。对找矿目的层沉积相重新进行了定位，认为巴音戈壁组上段为扇三角洲沉积体系，初步控制到3层对成矿有利的砂体，砂体单层厚度一般在15～30m之间，砂体延伸稳定，扇三角洲平原亚相和前缘亚相是铀成矿的主要空间场所。铀矿化受层间氧化作用明显，大致控制层间氧化带3条，长10～15km，铀矿带长3.2km，预示塔木素地区具良好的铀成矿前景。

1.3区域评价

2006～2007年，核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地塔木素—银根地区1∶25万铀资源区域评价》项目，完成钻探工作量13300m，施工了28个钻孔。发现有两种铀矿化类型，即砂岩型和泥岩型，由于矿化砂岩胶结较致密，密度较大，因此按常规开采的思路，泥岩和砂岩均按边界品位0.0300%、边界米百分值0.021 m%、最低工业品位0.0500%的一般工业指标估算铀资量，有工业铀矿孔5个、铀矿化孔11个，显示了好的找矿前景。巴音戈壁组上段层间氧化带前锋线的含矿性得到进一步扩大，矿带长度扩大到4.8km，矿带连续性较好，334？铀资源量达中型铀矿床规模。

1.4铀矿预查

2008～2009年核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区铀矿预查》项目，完成钻探工作量9500m，施工了20个钻孔，新发现工业铀矿孔 9个、铀矿化孔3个。进一步查清了巴音戈壁组上段发育红色和黄色两种层间氧化带，也是主要的岩石地球化学找矿标志，砂岩型铀矿化受两种层间氧化带前锋线控制明显。铀矿化主要以层间氧化带型成矿为主，少量同生沉积型。泥岩型铀矿化具有面积大、层位稳定的特点。铀矿带长度扩大到5.6km，宽100～400m，矿带连续性较好，334？铀资源量已达大型铀矿床规模。矿化砂岩中发现了硒铅矿、硒铜镍矿等硒矿物和方铅矿、闪锌矿等金属硫化物，它们常形成于中—低温物理化学条件，特别是已经发现的硒铅矿均形成于中—低温热液矿床^[1]，也就意味着铀矿形成可能经历了中—低温热液作用。

1.5铀矿普查

2010～2013年核工业二〇八大队承担了中国核工业地质局下达的《内蒙古阿拉善右旗塔木素铀矿床普查》项目，完成钻探工作量86800m，施工了129个钻孔，新发现工业铀矿孔95个，累计见112个工业铀矿孔、铀矿化孔19个。铀矿带总长约5.8km，宽约1.3km。向盆地中心厚度大、品位高的矿体逐渐增多，单工程矿段最大厚度为8.96m，品位最高为0.7075%。按常规砂岩型铀矿一般工业指标估算333铀资源量已达特大型规模。

2 矿床基本特征

2.1构造特征

浅层地震解译见有3条断裂，均呈北东向展布。F₁断裂倾向北西，表现为压性逆冲断层特点。F₂断裂距F₁断裂1～3.5km，倾向北西，表现为正断层特点。F₃断裂倾向南东，表现为正断层特点。3条断裂延伸均在40km以上。北东向断裂孕育于燕山早期，在燕山中、晚期达到鼎盛，喜马拉雅早期仍有一定的继承活动。早期表现为挤压特点，中期发生大规模的伸张走滑，后期构造性质反转，表现为斜压走滑性质^[2]。铀矿化主要集中分布于F₁和F₂断裂组成的夹持区域（图1）。

2.2地层特征

蚀源区由志留纪至三叠纪岩浆岩组成，二叠纪花岗岩分布最为广泛。沉积盖层由中下侏罗统、下白垩统巴音戈壁组下段和上段、上白垩统及第四系组成。下白垩统是盆地盖层的沉积主体，巴音戈壁组上段为含矿层位，厚度大于911m。矿床内巴音戈壁组上段出露地表，缺失上白垩统，第四系风成沙土沉积很薄。

巴音戈壁组上段可以分为上、中、下3个岩石地层结构，下部岩性以深灰色、灰色泥岩为主，为一区域性一级标志层。中部岩性以浅红色、紫红色、褐黄色、黄色、灰色砂岩、粉砂岩为主，夹薄层泥岩和泥灰岩，整体粒度较粗，砂岩厚度大，内部可识别出4个较为明显的湖泛事件。上部以灰色、深灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩为主，夹砂岩薄层，整体以细粒沉积物为特征，为一区域性一级标志层。各湖泛事件岩性主要为灰色、浅灰色泥岩、泥灰岩、泥质粉砂岩及粉砂岩，湖盆区湖泛事件形成灰色、深灰色泥岩，厚度大；湖盆边缘由于相变，湖泛事件时主要发育粉砂岩、细砂岩。根据区域性2个标志层以及4个湖泛面，将巴音戈壁组上段分为6个小层序组，即6个岩段（图2）。

2.3水文地质特征

矿床地下水主要受地质构造、地貌、岩性、气候和古地理等条件控制和影响。巴音戈壁组上段含水岩组为矿床内主要的含水层，上部有稳定的隔水层，平均厚度为428.20m，以粉砂岩和泥岩为主。含水层受岩相控制明显，北部厚度大，南部厚度逐渐变薄并尖灭，为含水层的边界，含水层平均厚127.90m，钻孔单位涌水量平均为0.295L/s·m。地下水水化学类型以Cl·SO₄-Na型为主，水文地球化学类型属氯型水，矿化度平均为26.05g/L。地下水埋深较深，但承压水头高，水文地质条件较为复杂。

图1 塔木素铀矿床断裂构造平面展布图

1—压扭性逆断层及编号；2—压扭性正断层及编号；3—勘探线编号及钻孔编号；4—工业铀矿孔；5—铀矿化孔；6—铀异常孔；7—无矿孔

图2 塔木素铀矿床巴音戈壁组上段综合柱状图

2.4层间氧化带发育特征

层间氧化带的发育程度受岩石渗透性控制，不同岩段不同砂体中，氧化带的厚度、埋深差异较大。氧化带多沿河道呈多层带状发育，早期主要发育红色氧化带，晚期发育黄色氧化带，红色氧化岩石部分进一步被氧化成黄色。总体上，层间氧化带在剖面上具有由北西向南东厚度由大变小、埋深由深变浅的特征（图3）。铀矿（化）体主要产于氧化砂岩与灰色砂岩或灰色泥岩相邻部位，部分产于还原带的灰色砂岩中。平面上层间氧化带前锋线多呈蛇曲状展布，氧化还原过渡带离蚀源区的距离大约12～14km，铀矿（化）体基本上分布于过渡带内（图4）。个别铀矿（化）体位于完全氧化带靠近过渡带位置，其矿化与氧化砂岩所夹的灰色细碎屑岩关系密切，矿化位于砂岩与泥岩的界面附近。

图3 塔木素铀矿床H32号线剖面图

1—地形线；2—巴音戈壁组上段岩段编号；3—岩段界线；4—岩性界线；5—深灰色、灰色泥岩；6—灰色砂体；7—氧化砂体；8—铀矿体；9—铀矿化体；10—钻孔、孔号、孔深（m）

图4 塔木素铀矿床巴音戈壁组上段第三岩段岩相及岩石地球化学图

1—辫状分流河道；2—分流间湾；3—水下分流河道＋河口坝；4—决口扇及决口河道；5—水下泥石流；6—前缘泥；7—滨浅湖；8—主流线；9—岩相界线；10—氧化带/还原带界线；11—勘探线编号及钻孔编号；12—工业铀矿孔；13—铀矿化孔；14—铀异常孔；15—无矿孔

2.5矿体特征

铀矿带总长约5.8km，最大宽度为1.3km。矿体形态呈层状、板状或透镜状，矿体层数多，共划分了52个矿体。333资源量≥100t的共有19个矿体、22个块段，≥200t的共有9个矿体（图5），≥500t的共有5个矿体。矿体产状平缓，一般3°～5°，扇三角洲前缘靠近前扇三角洲一带地层坡度较大，产状在10°左右。33号主要矿体长约2300m，宽50～750m（长宽均未封边）。

图5塔木素铀矿床主要矿体叠合图

1—工业铀矿孔；2—铀矿化孔；3—铀异常孔；4—勘探线编号及钻孔编号；5—13-1号矿体及范围；6—14-1号矿体及范围；7—28-1号矿体及范围；8—33-1号矿体及范围；9—37-1号矿体及范围

矿床平均厚1.54m，平均品位0.0997%。其他参数见表1、表2。

表1 单工程矿体埋深、厚度及品位特征一览表

表2 主要矿体厚度、品位特征一览表

2.6矿石特征

砂岩矿石物质成分见表3，泥岩矿石黏土矿物主要为伊利石，次为高岭石，泥灰岩矿石中碳酸盐主要为方解石。

表3 砂岩矿石与围岩主要物质成分统计

硅酸盐化学全分析含矿岩石中的烧失量、TFe₂O₃、FeO、CaO、P₂O₅、K₂O 含量略高于无矿岩石，SiO₂、Al₂P₃、MgO、Na₂O含量则低于无矿岩石（表4）。

表4 硅酸盐化学全分析（平均值）一览表

砂岩矿石多为块状构造，局部可见斜层理构造、砂状结构。大多为颗粒支撑类型，孔隙式胶结，部分基底式胶结。泥岩类矿石可见水平纹层理构造、泥状结构、炭质泥状结构等。

矿石主要蚀变有赤铁矿化/褐铁矿化/针铁矿化/黄钾铁矾化、碳酸盐化、石膏化、黄铁矿化、沥青化、绿泥石化和萤石化。黄色岩石为黄钾铁矾所致，碳酸盐矿物有方解石、白云石和铁白云石^[3]等成岩改造的产物，石膏呈顺层、穿层均匀分布在砂岩胶结物中。此外，矿石中还见到方铅矿、闪锌矿等铅、锌硫化物和硒矿物，硒矿物有硒铜镍矿、斜方硒铁矿、含硒黄铜矿、硒铅矿、硒铜蓝及未知的Se-Cu-Pb矿物。

矿石中铀的存在形式有两种，即独立铀矿物和吸附态。独立铀矿物主要为沥青铀矿，其次为铀石和含钛铀矿物^[4]。大部分独立铀矿物分布在黄铁矿和有机碳屑的边缘或中间，有时也分布在碎屑矿物石英和长石的裂隙或溶蚀的空洞中。吸附形式的铀吸附剂为黏土化长石、褐铁矿及杂基中黏土矿物（图6）。

图6 铀的存在形式

A—沥青铀矿分布在钠长石（Ab）空洞内，且与片状黄铁矿（Py）共生；B—钠长石（Ab）“溶蚀”空洞发育，黄铁矿（Py）和铀石发育在钠长石的空洞中；C—含钛铀矿物以颗粒形式与碱性长石（Kfs）、钠长石（Ab）共生，边缘黑色部分为砂岩孔隙，含钛铀矿物与含钛金属矿物或氧化钛交替生长；D—杂色不等粒长石砂岩放射性照相铀主要以吸附形式存在，吸附剂为黏土化长石、褐铁矿及杂基中黏土矿物。4U、6U、10U代表电子探针测量点号

3主要成果和创新点

3.1主要成果

1）在巴音戈壁盆地西部的大面积空白区发现了第一个特大型铀矿床，并且具有进一步扩大的前景。

2）大致查明了目的层沉积体系特征及后生蚀变发育特征。巴音戈壁组上段为扇三角洲沉积体系，早期发育红色层间氧化带，晚期发育黄色层间氧化带。扇三角洲前缘亚相水下分流河道砂岩及分流间湾泥岩和层间氧化－还原过渡带常联合控矿。

3）大致了解了矿床开采技术条件，对矿床开展了5个水文孔单孔抽水试验，巴音戈壁组上段含水岩组的单位涌水量为0.013～0.830L/s·m，水文地质条件较为复杂。地下水水化学类型以Cl·SO₄-Na型为主，矿化度6.76～45.30g/L，水质较差。岩体普遍较完整，岩体多为块状，致密坚硬，抗压强度高，抗风化能力强，岩体多属Ⅱ、Ⅲ类，稳定性中等—较好，工程地质条件属较简单类型。矿区地震烈度区划为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震活动较弱，发震次数少，震级小，发生大规模地震的可能性很小，矿区稳定性较好。

4）基本查明了矿床矿体特征，矿体呈多层产出，呈层状、板状或透镜状，产状近于水平，受扇三角洲前缘与层间氧化带的控制，矿体具有规模大、局部较富集的特点。

5）基本查明了砂岩矿石和泥岩矿石的物质成分，铀的存在形式有沥青铀矿、铀石、含钛铀矿等独立铀矿物和吸附态两种，并见方铅矿、闪锌矿等铅、锌硫化物和硒矿物等中—低温热液矿物组合。

3.2主要创新点

1）提出了塔木素铀矿床为热液参与的层间氧化作用铀成矿模式，即“同生沉积—层间氧化—热液叠加改造”复成因铀成矿模式。层间氧化作用贯穿了铀成矿的全过程，局部热流体的参与可能使铀进一步得到富集，也生成了一些新的矿物，同时后期油气的参与增强了地层的还原能力。该模式的建立对巴音戈壁盆地其他地区的找矿具有积极的借鉴意义。塔木素铀矿床铀成矿作用包括早期铀预富集和同生沉积型铀成矿、中期层间氧化作用铀成矿和晚期热流体叠加改造作用铀成矿3个阶段。

早期铀预富集和同生沉积型铀矿形成阶段：巴音戈壁组上段扇三角洲平原间湾沼化洼地及前缘湖沼洼地富含的有机碳、黄铁矿等还原性物质是铀成矿的必要物质条件。在沉积的同时砂体也逐渐接受来自于蚀源区的含氧含铀地下水的渗入，在氧化－还原界面（潜水氧化还原和层间氧化－还原界面）附近铀初始富集，形成铀异常晕（图7A）。巴音戈壁组上段在整个沉积过程中存在多期次的沉积间断，盆地间歇性的蒸发浓缩使水中铀不断聚集浓度加大，岩石中的植物碎片、炭屑、黄铁矿等同时对铀进行吸附，最终在细碎屑岩中形成同生沉积型铀异常或铀矿化。薄层泥灰岩的出现说明当时水体很浅，而沉积作用的时间相对较长，这样有利于铀进一步富集成矿，形成不同深度、不同规模的面状成矿带。当早期沉积物被晚期沉积物完全覆盖时，早期所形成的深部铀异常或铀矿化在地层压实过程中随着压榨水的不断排出，泥岩、粉砂岩再次对水中所含的铀进行吸附使铀不断聚集。随着物源的不断供给，这一沉积过程和铀富集过程不断重复进行。

中期层间氧化作用铀成矿阶段：巴音戈壁组上段沉积之后处于长期抬升剥蚀阶段，含氧含铀地下水沿层间砂体源源不断渗入，随着氧的不断消耗，铀在氧化－还原界面附近不断聚集，最终形成工业铀矿化或铀矿化体（图7B）。

晚期热流体叠加改造作用铀成矿阶段：早白垩世晚期即苏红图期热流体具备区域上的构造－岩浆活动条件，热流体活动在时间上与断层和区域构造活动相一致。此时期大量的岩浆喷发，使得整个盆地范围内的温度升高，成岩、成矿物质活动频繁。铀矿石中发现的硒铅矿、硒铜镍矿等硒矿物均形成于中—低温物理化学条件。方铅矿与闪锌矿等金属硫化物的出现也可能是中—低温热液作用形成的^[1]。石膏－黄铁矿S同位素温度测量获取的温度也属于低温热液范围^[4]。热流体改造可能使铀矿化进一步得到富集，同时来自于深部层位的还原剂如沥青增强了地层的还原能力。在此过程中层间渗入成矿作用一直在持续进行，这可以从早白垩世和新近纪两期成矿年龄得到验证。

图7 塔木素铀矿床铀成矿模式

1—砂质砾岩、含砾砂岩；2—砂岩；3—泥岩；4—灰色岩石；5—红色岩石；6—黄色岩石；7—地层界线；8—岩性岩相界线；9—黄铁矿、有机质等还原介质；10—铀异常晕；11—控制及推测矿体；12—层间氧化带前锋线；13—断层（逆断层和正断层）；14—基底岩石；15—含氧含铀水及运移方向；16—油气运移方向；17—中低温热液运移方向；18—巴音戈壁组下段；19—巴音戈壁组上段；20—第四系

取的温度也属于低温热液范围^[4]。热流体改造可能使铀矿化进一步得到富集，同时来自于深部层位的还原剂如沥青增强了地层的还原能力。在此过程中层间渗入成矿作用一直在持续进行，这可以从早白垩世和新近纪两期成矿年龄得到验证。

2）运用层序地层学原理建立了目的层等时层序地层格架，将巴音戈壁组上段从下到上划分了6个岩段^[4] ，第二至第五岩段为砂岩段，也是主要的含矿段，下部的第一岩段和上部的第六岩段为泥岩段，见有少量同生沉积型铀矿体。巴音戈壁组上段主要为扇三角洲沉积体系，铀矿化主要分布于前缘亚相的水下分流河道和分流间湾泥岩中，同时与层间氧化－还原过渡带关系密切。

4开发利用状况

矿床还处于普查阶段，目前对矿床仅仅进行了开采水文地质条件初步研究和矿石加工技术工艺的室内条件试验研究。

矿床水文地质条件较为复杂，工程地质条件属较简单类型，矿床稳定性较好。根据矿石加工技术实验结果，无论是砂岩矿样、泥岩矿样还是混合矿样，采用酸法搅拌浸出工艺实验，铀渣计浸出率均大于90%^[5]，矿石工业利用性能良好。

5结束语

矿床目前局部达到普查工程网度，矿体大多没有封边。矿体多集中在300～530m深度范围，垂向上矿体具有多层性，且厚度适宜，品位较好。向盆地中心矿体厚度有明显增大、品位明显增高的趋势，如盆地中心的ZK H 32-19号钻孔中的6层矿体品位均在0.1%以上，最高0.6770%，最大厚度6.53m。矿床资源潜力巨大。

塔木素西部为一大型斜坡带，长度达70km。由于地表沙化强烈未开展铀矿工作。蚀源区主要为志留纪至三叠纪花岗岩体，受印支期、燕山期等构造运动强烈影响，岩体内部及边缘断裂纵横交织，断裂带附近片理、片麻理颇为发育，岩体风化，对铀后期淋滤及迁移非常有利。矿床一带盆地宽度不超过30km，而西部地域开阔，形成了宽缓向斜。卫星图像显示巴音戈壁组上段由多个冲积扇组成，扇中和扇端往往是铀成矿的良好空间场所。湖盆中心的湖泊、沼泽、泉水及盐渍化主要受断裂构造控制，进而控制了地下水的径流和排泄。特别是目的层形成后地下水一直保持了原来的径流状态，利于形成一定规模的层间氧化带。因此西部具备形成层间氧化带型铀矿的条件，前景广阔。

前面所述铀矿化主要集中分布于地震解译的两条北东向断裂所夹持的区域。由于沉积岩特别是砂岩在钻进过程中结构构造极易破坏，即使存在构造在岩心中也很难观察到这些现象。这些构造是否存在？构造对铀成矿起什么作用？构造是否使上下地层存在一种水力联系？这是目前所面临的需要攻关的科技问题。

参考文献

[1]潘家永，等．内蒙古巴音戈壁盆地塔木素铀矿床矿石的物质组成初步研究[C]．东华理工大学，2007:1-68.

[2]王利民，等．内蒙古阿拉善右旗塔木素地区浅层地震勘探报告[R]．核工业航测遥感中心，2003:12-56.

[3]聂逢君，等．巴音戈壁盆地构造演化、沉积体系与铀成矿条件研究[C]．东华理工大学，2011:5-165.

[4]焦养泉，等．巴音戈壁盆地塔木素地区含铀岩系层序地层与沉积体系分析[C]．中国地质大学，2011:11-187.

[5]塔木素铀矿搅拌浸出试验报告[C]．核工业北京化工冶金研究院，2012:1-126.

我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例

[作者简介]侯树仁，男，1968年生，研究员级高级工程师。1992年开始在核工业二〇八大队从事铀矿地质勘查工作，2012年8月任中核集团地矿事业部重大项目总地质师。先后获国土资源科学技术奖一等奖、中核集团公司铀矿找矿二等奖、中核集团公司科技进步三等奖、中国核工业地质局铀矿地质成果一等奖、中国地质学会“中国青年地质科技奖银锤奖”。

『陆』 张富民的金堆城钼矿

金堆城钼矿的开采方案，是在苏联专家指导下按全面揭露矿体、一次形成大规模生产能力的原则开展设计的。从当时国家对钼金属的需求考虑，主管部门也把大规模开发金堆城钼矿列入发展规划之中。然而矿区东部受到高达400米的高山覆盖，使得露天开采的基建剥离量为7000万立方米以上，不仅投资很大、基建时间很长、经济效益也差，同时受当时国家财力和大型采剥设备没有来源的限制，这一方案实际上难以实施。张富民希望找出另一条既符合国情，又能多快好省地尽早开发矿山的新途径。为此，他深入研究了国外特大型露天矿开发的成功经验，并结合金堆城矿床的赋存条件，组织设计人员开展了多种规模、多种开采方法的方案比选，并与苏联专家组进行了反复的切磋探讨，最终提出了“由小到大、分期建设”的矿山开采方案，从而使矿山基建剥离量降低到原方案的几十分之一，使金堆城钼矿得以在短时间内首先完成小型采选厂的设计和建设，为以后二次扩建并最终形成大规模的采选联合企业奠定了基础。
90年代初，金堆城钼矿已发展成为我国最大的钼生产基地，年产钼精矿11200吨，硫精矿32万吨。实践证明，张富民担任第一任设计总负责人期间所确定的各项工程建设方案，是符合国情、切合实际的。金堆城钼矿所走的这条道路，是一条大型企业在复杂地形条件下多快好省进行建设的捷径。

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