砂岩型铀矿
中国砂岩型铀矿勘探开发现状调研
文章编号：１００７－９６７Ｘ（２０２１）０１－０５－０４
中国砂岩型铀矿勘探开发现状调研
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。通过查找文献，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
砂岩型铀矿编录细则
砂岩型铀矿编录细则（仅供参考）
编录必备：地质锤、编录刀、放大镜、钢卷尺、直尺、量角器、10％HCL溶液、编录夹、钻孔原始地质编录表、2H铅笔、彩色铅笔、γ＋β编录仪、数码照相机编录前：检查钻机小班记录表，简易水文记录表，岩心箱编号，回次牌，岩心摆放顺序，大于10cm的岩心编号，拍岩心照片。地质、水文编录：
1.泥：微细粒土状＜0.004mm，手触有粘性、粘手；且无砂粒感。
2.粉砂：细砂粒状＜0.06～＞0.004mm,手摸有砂感；无明显砂粒，多发育有细砂纹、波纹及水
平砂纹层。3.细砂：细砂粒状＜0.25～＞0.06mm,手摸为砂粒状；粒度均匀、无较粗砂粒感。见水平及小
型交错层理。4.中砂：为砂粒状＜0.5～＞0.25mm,手摸为砂粒状；但粒度略粗、无较粗砂粒感。多见有交
错层理等。5.粗砂：为粗粒状＜2.0～＞0.5mm,手摸为粗粒状；但粒度较粗。多见有多种大、中型交错层
理等。6.砾：细砾＜8～＞2.0mm,中砾＜32～＞8mm，粗砾＜128～＞32mm，巨砾～＞128mm
编录格式：
颜色+定名，层理，结构，构造，主要岩石矿物成分，胶结类型，磨圆度，分选性，渗透性，
特殊夹层，岩心块度，其他（黄铁矿、结核、煤屑、沥青、碳屑、植物化石）。1、胶结类型：泥质胶结，钙质胶结，硅质胶结，铁质胶结；
2、胶结程度：按疏松程度进行描述，如疏松，较疏松，致密；
3、胶结物含量：按泥质或钙质的百分比含量进行描述；
4、磨圆度：按岩石的形状描述，如圆状，次圆状，次棱角状，棱角状；
5、分选性：采用三级描述，如分选性差（某一粒级含量＜50%），分选性中等（某一粒
级含量50~75%），分选性好（某一粒级含量＞75%）；7、特殊夹层；铝土层，石膏薄层，煤线；
6、岩石块度与RQD值：长柱状（岩心块段＞20cm），短柱状10～20cm，块状5～10cm，
碎块状2～5cm，碎屑状＜2cm；8、渗透性：分强、中等、弱、差；
9、透水性：不透水、弱透水、中等透水、强透水；
鄂尔多斯盆地砂岩型铀成矿中两种流体系统相互作用——地球化学证据和流体动力学模拟
鄂尔多斯盆地砂岩型铀成矿中两种流体系统相互作用——地球化学证据和流体动力学模拟
鄂尔多斯盆地是中国重要的油气和铀矿区。研究鄂尔多斯盆地砂岩型铀成矿的流体系统相互作用，对于深入理解成矿机制和指导勘探具有重要意义。基于地球化学和流体动力学模拟的研究表明，鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿床形成了两个流体系统——原生和再生流体，两者共同控制了铀成矿。
首先，地球化学证据表明，原生流体是地下水体系演化的产物，其主要来源是将大气水、河川水、降水等地表水渗入地下，随着时间的推移进行了化学反应以后形成的。在铀矿床形成过程中，原生流体带有较高的铀含量，且具有较低的还原性，因此，它在铀矿床的形成和富集过程中发挥了重要作用。然而，原生流体的成矿作用并不是单一的，它与神经水和再生流体的相互作用密切相关。
其次，流体动力学模拟揭示了再生流体在铀成矿过程中的作用。再生流体是地下水重新进入地下岩石体系后形成的流体，其主要特点是含有高氧化还原潜能的还原型流体，具有较好的透过性，在岩石的开裂和孔隙中与原生流体等进行混合。最终，再生流体带有更高的铀含量并沉积在富含铀的岩石中。因此，再生流体对于鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿床的形成和富集也具有不可忽视的作用。
综上所述，鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿床形成了两个流体系统——原生和再生流体，两者相互作用共同控制了铀成矿。地球化学和流体动力学模拟的研究为深入理解成矿机制提供了有力的证据，同时也为铀矿床的探测和勘探提供了重要的指导。在鄂尔多斯盆地的砂岩型铀矿床开发中，多项数据的分析是至关重要的。以下是一些相关数据及其分析：
首先是铀含量。根据相关研究数据，鄂尔多斯盆地的砂岩型铀矿床铀含量一般在150~300 ppm左右，其中南部地区铀含量较高。此外，部分矿区铀含量可以达到400 ppm以上。数据分析表明，砂岩型铀矿床的铀成矿富集程度比较高，且沿盆地南北向分布的差异性较大。
其次是地质条件。鄂尔多斯盆地位于华北地块的东缘，分布有一系列花岗岩体，这为砂岩型铀矿床的形成提供了良好的构造背景和成矿物质条件。盆地中部及东南部的矿床常常受到断层对矿体的控制，因此在矿床勘探中，要对区域内的断层、褶皱等地质构造进行综合研究和探测，有利于寻找矿床的垂向和水平延伸。
某砂岩型铀矿床现场地浸采铀地质工艺试验
第３１卷 第３期 ２０１２年８月 铀矿 冶 ＵＲＡＮＩＵＭ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．３ Ａｕｇ．２０１２
某砂岩型铀矿床现场地浸采铀地质工艺试验
尉小龙，尚高峰，陈建昌，朱 鹏，徐巧兵，刘巍平 （核工业２０３研究所，陕西咸阳７１２０００） 摘要：按５点型布置施工试验钻孔，对某砂岩型铀矿床开展地浸采铀地质、水文地质条件研究和试验。依据矿 样室内浸出试验结果，进行现场酸法地浸采铀试验。浸出时间为９３ ｄ，浸出液峰值铀质量浓度为６２．１６ ｍｇ／Ｌ， 浸出率为４５．５６ 。地质工艺试验结果初步表明，该铀矿床采用酸法地浸工艺是可行的。 关键词：砂岩铀矿床；酸法地浸；地质工艺试验 中图分类号：ＴＬ ２１２．１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—８０６３（２０１２）０３—０１１９—０５
在砂岩铀矿地质勘查过程中，同步开展相应 的地质工艺试验，初步了解矿石的浸出性能，研究 地浸开采地质、水文地质条件，获取现场地质工艺 试验数据，对于评价矿床地浸开采可行性和下一 步地勘工作部署具有重要意义。对某砂岩铀矿 床，在研究矿床地质勘查资料的基础上选择一个 试验点，试验钻孔按照５点型布置施工，开展现场 水文地质试验和酸法地浸地质工艺试验，以便为 地质勘查工作部署提供决策依据。 １ 矿床地质、水文地质条件 该砂岩铀矿床铀矿体赋存在下白垩统赛汉组 上段辫状河砂体中。含矿砂体呈北东向带状展 布，岩性为亮黄色、灰绿色、灰色砂质砾岩，含砾砂 岩夹灰色或棕红色泥岩，厚度为２０～１００ ｍ，南西 部较薄，北东方向厚度增加，自底部向上粒度有逐 渐变细的趋势。铀矿石主要有砂岩类和砾岩类矿 石，另有少量泥岩和含铀煤型矿石，化学组分见表 １。矿体埋深约１２０ ｍ，形态呈卷状和板状，产状 平缓。铀的存在形式有吸附态、铀矿物和含铀矿 物３种。铀矿物有沥青铀矿、铀黑、铀石和铀钍矿 等，含铀矿物有含铀钛铁矿、含铀锐钛矿和含铀稀 土矿物等。
砂岩型铀矿成矿地质条件
Ｓａｎｄｓｔｏｎｅ－ｔｙｐｅ Ｕｒａｎｉｕｍ Ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ￥
孟兆涛 Ｍｅｎｇ Ｚｈａｏｔａｏ （东华理工大学地球科学学院，江西南昌３３００１３） （Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３）
摘要：文章阐述了砂岩型铀矿的成矿地质条件。文章从岩相古地理条件、沉积环境、古气候条件、构造 条件、铀源条件、还原剂、后生蚀变等方面进行阐述。 关键词：砂岩；铀矿；成矿条件 中图分类号：Ｆ５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－４７９２．（２０１１）１０．０１８０．０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ Ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ．ｔｙｐｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｒｔｉｃｌｅ ｅｘｐｏｕｎｄｓ Ｌｉｔｈｏｆａｃｉｅｓ ｐａｌｅｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ｐａｌｅｏｃｌｉｍａｔｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖ￣ｏｎｍｅｎｔ，ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｕｒａｎｉｕｍ ｓｏｕｒｃｅ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｓａｎｄｓｔｏｎｅ；Ｕｒａｎｉｕｍ；Ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
上个世纪９０年代引进前苏联可地浸砂岩铀矿
成矿理论后，我国加大力度对砂岩型铀矿的研究工 作。以层序地层学、沉积体系及盆地动力学理论为基
础，经过勘查实践中的应用，取得了突破性进展。随 着国家经济发展及核电的进步，使得铀矿勘查的国
家战略地位得到提高。而地浸砂岩型铀矿以其埋藏
浅、储量规模大、开采成本低和环保等特点，被世界
各国的矿冶公司所接受，目前成为我国铀矿资源勘 查的主攻方向。砂岩型铀矿床产于特定的地质时代
所形成的层位中，砂岩型铀矿床是在铀矿物经过
第九章 砂岩型铀矿床
第九章 砂岩型铀矿床
概念：砂岩型铀矿床是指工业铀矿化主要产于砂岩（包括含砾砂岩、粉砂岩、泥岩）中的铀矿床。
二、成矿地质条件
1、大地构造背景条件
■所有砂岩铀矿的产出都与沉积盆地有关。
■铀矿化多产于邻近基底的中、新生代盆地之中。
■盆地形成的大地构造背景多数以稳定克拉通盆地和介于相对活动褶皱造山带之间的克拉通边缘活动带。
砂岩型铀矿床的有利地质环境包含两方面的涵义即：
■主岩沉积时的相对稳定和成矿时的活化。
2、产铀盆地条件
卷状亚型砂岩铀矿成矿必须具备两个阶段：
早期赋矿砂体的形成→晚期活化构造产生→层间氧化带形成。
盆地动力学条件往往有个转化过程，常表现为：
早期弱伸展（主岩沉积时期）→晚期转为弱挤压（成矿时期），从而形成盆地双层结构
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，滨湖三角洲相和滨海三角洲相，重要矿化多数产于河流相中
矿化多分布于辫状河所形成的岩层中。
以河流作用为主的三角洲对铀成矿较为有利。
4、赋矿砂岩的沉积相和沉积体系条件
■砂体的规模；
■砂体的渗透性；
■砂体间的连通性；
■砂体的成层性
从铀的成矿条件分析，有利于后生砂岩型铀矿化形成的砂体类型必须是渗透性好的层状砂体、或席状砂体、或似层状砂体、或带状砂体。
5、古气候条件
■炎热干旱、半干旱的交替气候有利于后生铀矿床的形成。
■蒸发作用使水中铀含量不断提高，这样高铀含量的水溶液，进入上述潮湿气候条件下形成的或其他富含还原剂和吸附剂的岩层，经过较长时间的持续作用，就能形成一定规模的后生铀矿床。
6、水文地质条件
■地浸砂岩铀矿只存在于渗入方式的成矿类型中。
2）渗入水的成矿其地质条件必须具备：
（1）透水岩层或构造破碎带处于开启状态
（2）成矿盆地处于相对缓慢上升过程。
（3）存在蓄水构造和滞水构造。
7、层间氧化与潜水氧化作用条件
世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式
世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式
近年来，随着能源需求的增长和可再生能源的发展不够成熟，矿产能源的重要性有所突显。其中，铀作为一种富含能量的矿产，更成为世界范围内争夺的对象。为了更好地认识矿产铀的产出，下面将围绕“世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式”进行阐述。
第一种演化模式：古老裂谷洼地型。这种演化模式通常出现在早期地质环境中，其定位一般靠近板块边缘，因板块的拉伸和破碎而铀可以富集。经过数十亿年的历史运动，地下的水流逐渐调整，并因与岩层结构不同而发生改变，导致铀分布的不均匀性升高。
第二种演化模式：构造隆起型。这种演化模式形成较为普遍，其因为强烈的地壳形变，造成了区域性隆起。其内部斜坡的地下水流通较容易，因此，砂岩堆积结束后，水流逐渐将铀沉积在整个隆起区域内。这种模式在印度次大陆中较为常见。
第三种演化模式：古海侵入型。这种模式主要是指在后寒武纪、奥陶纪和泥盆纪中，因为古海洋的侵袭，使得堆积物沉积。同时，侵入的海水也会影响到了地下水的流通，导致铀得以富集。
第四种演化模式：水动力输送型。这种模式一般发生在大尺度的河流、三角洲和陆棚区域内，因河流、海水的流动，铀矿物可以被冲刷到地表。随着化学过程的进行，矿物中的铀离子浓度逐渐降低，同时矿床的厚度也相应的降低。这种模式在环地中较为常见。
第五种演化模式：休眠-再激活型。这种模式中，最初的泥沙堆积结束后，矿床内的地下水逐渐干涸，使得铀离子的富集逐渐减少。这样的丰富程度减少可以持续数以十―数百年之久。但经过一定的时间，内部的结构被改变再次受到的化学作用，铀离子从而得以再次富集。
第六种演化模式：后侵入锆石的准同位素132型。在该模式中，锆石过程中经过化学作用，陆地流失了大量的微量元素。其中就包括铀及其子体系物质，使得铀逐渐富集起来。此外，该模式中的化学过程也会延长地质时间的作用，影响矿床的分布。
总体来看，以上六种演化模式均在不同地质历史环境中发生。对于不同类型的铀矿石来说，了解其形成机制和富集规律，可以帮助我们更好的寻找和利用地下资源，为我们的生活和发展提供强有力的支持。
可地浸砂岩型铀矿床资源量估算报告
可地浸砂岩型铀矿床资源量估算报告
可地浸砂岩型铀矿床资源量估算报告
一、引言
可地浸砂岩型铀矿床是一种重要的铀矿床类型，其资源量估算对于核能发展和能源安全具有重要意义。本报告旨在对可地浸砂岩型铀矿床的资源量进行全面详细的估算。
二、可地浸砂岩型铀矿床概述
可地浸砂岩型铀矿床是指铀以及其他稀土元素等富集在沉积岩中的特殊类型的铀矿床。其形成主要与沉积环境和地质作用有关。这种类型的铀矿床广泛分布于世界各地，包括美国、加拿大、澳大利亚等国家。
三、可地浸作用机制
可地浸是指含有氧化亚氮或亚硝酸盐等化合物的水溶液通过渗透作用进入沉积物中，与其中存在的有机质反应，形成可溶性的尿酸盐或尿酸络合物，并将其中富集的稀土元素带走。这一过程是可地浸砂岩型铀矿床形成的关键。
四、资源量估算方法
1. 地质勘探法：通过地质勘探工作，包括采样、测量和分析等手段，对矿床进行详细调查，以确定其储量和品位。
2. 数学统计法：根据已知的矿床数据，运用数学统计方法对未知区域进行资源量估算。 3. 地球物理勘探法：利用地球物理勘探技术，如重力测量、电磁法等，对矿床进行非接触式的探测和估算。
五、资源量估算案例分析
以美国科罗拉多州的一个可地浸砂岩型铀矿床为例，采用上述方法进行资源量估算。
1. 地质勘探法：通过钻孔取样和化验分析，确定该铀矿床的平均品位为0.2%。
2. 数学统计法：根据已知的钻孔数据，在未知区域进行插值计算，得到该铀矿床的总储量为1000万吨。
3. 地球物理勘探法：利用电磁法勘探，得到该铀矿床的面积为100平方公里。
综合以上数据，可得到该可地浸砂岩型铀矿床的资源量为2000吨。
六、资源量估算的不确定性
资源量估算是一项复杂的工作，受到众多因素的影响，因此存在一定的不确定性。主要不确定因素包括地质模型、采样误差、统计方法等。在资源量估算报告中需要明确指出这些不确定性，并提供相应的风险评估。
砂岩型铀矿——铀矿家族的宠儿
14
砂岩型铀矿，简单来说，就是形成在砂岩中的一
种铀矿床。成矿作用可以简单地理解为原本在地表附
近分散的铀，经过一系列氧化还原作用，由地下水携
带汇聚然后沉淀，逐渐形成了有工业价值的矿床。而
砂岩通常具有较大的渗透率，是自然界中地下水迁移
的主要通道，所以这类铀矿床也就常常形成在砂岩之
中，
称之为砂岩型铀矿。矿体形态通常呈板状或卷状，主要铀矿物为沥青铀矿、铀石，等等。
砂岩型铀矿是当今世界重要的铀矿床类型之
一，据有关资料统计，世界铀矿资源总储量的46%
以上都以砂岩型铀矿的形式存在，是当前各国铀矿
勘查和开发的首选目标。这种类型的铀矿在世界各
地均有分布，不过主要集中分布在两大著名的成矿
带：北美成矿带和中亚成矿带。北美成矿带北起加砂岩型铀矿
文图/叶 荣 王振凯 鲁 美——铀矿家族的宠儿
第一作者简介 叶荣，教授，主要从事勘查地球化学、矿床地球化学研究。资源博览
> 砂岩型铀矿产地分布图（改绘自田松林，2015）
15拿大萨斯喀彻温省内的阿萨巴斯
卡盆地，南至美国怀俄明盆地，
南北跨度达1 490千米，东西宽
度398千米，产出众多砂岩型铀
矿，已成为北美重要的铀矿战略
资源。中亚成矿带横跨哈萨克斯
坦、俄罗斯、蒙古及我国北部等
地区，构成近东西向展布的成矿
带，俄罗斯近75%的铀矿资源出
自于此。我国在进入21世纪以来，
铀矿的勘查取得了巨大进展，新
发现的资源量占到了目前全国铀
资源的41%。特别是在北方伊犁
盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、
二连浩特盆地、松辽盆地等地区
发现了一系列大型、特大型砂岩
型铀矿，使其一跃成为我国储量
最多的铀矿类型。同时在北方这
些地区仍有大面积的铀异常亟待
查证，铀矿资源潜力巨大。成矿的温床：砂岩型铀矿
的构造环境和气候环境
砂岩型铀矿的特点主要表现
在其对成矿环境的要求，包括两
个方面：构造环境和气候环境。
构造环境方面，根据砂岩型
铀矿的成矿过程可以分成三个阶
段：首先，汇聚形成矿床的铀主
要来自于区域上存在的富含铀元
素的岩体，这类岩体往往伴随一
砂岩型铀矿成矿机理
- 1 - 砂岩型铀矿成矿机理
砂岩型铀矿是一种主要产于砂岩地质体中的铀矿，其成矿机理主要受到地质构造、沉积环境、热液活动等多种因素的影响。
首先，地质构造对砂岩型铀矿的形成有着重要作用。在具有一定构造背景的沉积盆地中，构造断裂、褶皱等地质构造活动可以改变沉积环境，促进铀的富集。例如，断裂活动可以使含铀的流体在岩层中聚集形成较高浓度的铀矿体。
其次，砂岩型铀矿的形成也与沉积环境密切相关。一些高质量的含铀沉积岩石，如砂岩、泥岩等，往往是由富含铀的流体在沉积盆地中沉积而成。这些流体通常是由深部岩浆的热液活动、地下水的流动、化学反应等多种因素引起的。
此外，热液活动也是砂岩型铀矿的重要成矿因素之一。砂岩型铀矿往往分布在具有一定破碎度的地层或构造中，这些地层或构造往往是由于热液活动引起的。热液活动可以使流体在地层或构造中形成较高浓度的铀矿体。
总之，砂岩型铀矿的形成是一个复杂的过程，多种因素交织作用，但地质构造、沉积环境和热液活动是其形成的关键因素。对于砂岩型铀矿的勘查和开发，需要充分考虑这些因素的影响，并制定相应的勘探和开发策略。