來源于《中國地質調查成果快訊》
原標題:《中國礦產地質志•鈾礦卷•普及本》
摘要:中國鈾礦勘查伴隨核工業“兩彈一艇”和一座座核電站并網發電等巨大成就,書寫了第一個甲子60年的光輝篇章。該書以全國60多年來鈾礦地質調查及研究成果、資料為基礎,闡述了中國鈾礦的基本特征、鈾成礦地質背景與成礦規律,以及中國鈾資源發展前景等,是關于中國鈾礦的一部普及型著作。
1.項目概況
《中國礦產地質志·鈾礦卷·普及本》是中國地質科學院礦產資源研究所承擔的“中國礦產地質志”項目的研編任務“中國鈾礦產地質總結研究”的成果之一。由中國核工業地質局和核工業北京地質研究院承擔。工作周期為2016—2019年。目的任務是通過對已有的鈾礦勘查和科研成果資料的匯總和研究,研編完成《中國礦產地質志·鈾礦卷》及其普及本。《中國礦產地質志·鈾礦卷·普及本》共分8章,約40萬字,概要介紹了鈾元素的發現史、鈾的基本性質及放射性、鈾在地殼中的分布及存在形式、鈾在原子能工業中的用途等基礎知識,簡要記敘了我國核地勘隊伍和鈾礦地質事業的發展歷程、鈾礦勘查與研究取得的重大成果,闡述了中國鈾礦的基本特征、中國鈾成礦地質背景與成礦規律,以及中國鈾資源發展前景等。
2.成果簡介
(1)在前人對中國鈾礦床空間分布特征研究及鈾成礦區帶劃分的基礎上,參考徐志剛、陳毓川等編著的《中國成礦區帶劃分方案》及“全國鈾礦資源潛力評價”研究成果,系統劃分了中國鈾成礦單元,即4個鈾成礦域、11個鈾成礦省和49個鈾成礦區帶(圖1)。
(2)提出我國發育多種構造背景下大規模鈾成礦作用。我國鈾成礦的大地構造條件不局限于前蘇聯提出的“次造山構造成礦”和“地臺(臺坪)區古河谷成礦”,在我國有多種構造背景下可以發生鈾礦的大規模成礦作用,主要有巨型造山帶中的大型山間盆地成礦(如伊犁、吐哈盆地)、地臺上的大型克拉通盆地成礦(如鄂爾多斯盆地)、裂陷構造環境下裂谷盆地成礦(如二連、松遼盆地)及中間地塊盆地成礦(如準噶爾盆地)。認為對構造活動強度與鈾成礦的關系要客觀分析,提出了適合我國地質條件的“動中找靜、靜中找動”的找礦思路。
(3)對盆地的滲出型、滲入型與鈾成礦的關系有了新的認識。認為前蘇聯總結的“滲出轉滲入型盆地”屬一般情況下鈾成礦的古區域水動力條件,但是如果現在看到的盆地是現代淺層水滲出型的,就要分析盆地地質史上是否滲入型,深部層位至今是否保留滲入型水動力系統。如鄂爾多斯盆地現在看到的淺層水是向外滲流的,但在晚侏羅世至白堊紀時期是滲入型的,盆地北部河套隆起長期隆升使含氧含鈾水由北向南滲入徑流,早已發育了古氧化帶,淺層滲出只是新構造運動以后發生的。
(4)經過60多年的勘查和研究,核工業鈾礦地質系統形成了符合中國地質構造特色的我國北方沉積盆地“疊合復成因氧化-還原成礦”理論。其中氧化還原作用是成礦機理的核心,與美國“卷型鈾礦理論” 和前蘇聯“ 層間滲入成礦理論”中鈾的遷移-沉淀機理基本一致,鈾在氧化介質中主要呈U6+態的鈾酰離子遷移,順著層間氧化帶到達地球化學還原障被還原吸附和沉淀,可以稱之為“地球化學障成礦”,葉天竺的找礦預測理論將其稱為“物理化學轉換結構面成礦”,異曲同工,都既反映成礦機理,又反映礦體賦存的空間位置;所謂“疊合”,是盆緣蝕源區鈾源、盆內沉積地層鈾源、深部流體鈾源的供給疊合,大氣降水、油氣流體和熱流體等多種流體疊合,多階段潛水氧化與層間氧化成礦作用的疊合;所謂“復成因”,即影響鈾在成礦過程中遷移—沉淀機制的因素是復雜多樣的,有沉積成巖的預富集因素、構造隆升導致地層出露掀斜使含氧水順層滲入作用的因素、來自原巖還原劑的還原作用和來自深部還原劑的二次還原作用的因素等,有的已經發現還有熱作用的因素,發現有熱成因礦物,包括鈾礦物。
(5)完善全國鈾礦床成礦系列,建立了鈾成礦譜系。全國范圍內共劃分出20個鈾成礦系列,包括古元古代鈾成礦系列1個、古生代鈾成礦系列2個以及中新生代生代成礦系列17個;按成因類型劃分中生代—新生代沉積型鈾成礦系列10個、熱液型鈾成礦系列7個,古生代熱液型成礦系列2個及古生代熱液型鈾成礦系列1個。基于中國鈾成礦系列研究,以空間為橫軸,時間為縱軸,建立了中國鈾礦成礦譜系圖。反映了鈾成礦作用與區域構造、巖漿活動、沉積作用演化密切相關,體現了成礦的繼承性和突變性等規律,充實了鈾礦床成礦系列的內涵,進一步表達了成礦系列時空演化的順序和空間定位規律。
(6)全面系統地總結和集成了中國核工業60年來地質調查與研究的最新成果與進展,較為系統地劃分了中國鈾成礦區帶、完善了鈾礦床成礦系列,并建立了鈾成礦譜系(圖2)。指出中國鈾資源的區位優勢和找礦戰略方向。從中國鈾礦資源的基本特點出發,結合鈾成礦區帶分析了我國鈾資源的區位優勢,并指出了各區帶重點找礦方向。
3.成果意義
通過研編鈾礦地質志,促進了鈾礦資源科技創新人才團隊建設,培養了一批科技創新型人才,加快了青年地質人才的快速成長。該成果是關于中國鈾礦的一部普及型著作,對廣大業內業外人員全面系統地了解我國鈾礦地質勘查發展歷程,普及鈾礦的相關知識具有重要作用。
(中國核工業地質局 張金帶,核工業北京地質研究院 蔡煜琦供稿)