滲出砂巖型鈾礦成礦預測與找礦標志

李子穎，秦明寬，郭慶銀，賀鋒，蔡煜琦，鐘軍，劉武生，邱林飛，劉持恒，紀宏偉，郭建，林錦榮，李西得，田明明，黃志新，衣龍升，王君賢，劉鑫揚，3，李偉濤，張云龍，何升，張字龍，郭強，歐光習，賈立城，何中波，吳玉，邢作昌，王文全，劉軍港，韓美芝，駱效能

（1.核工業北京地質研究院 中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京 100029；2.中核地質勘查集團有限公司，北京 100013；3.中國核工業地質局，北京 100013）

近些年在我國北方盆地紅雜色建造中陸續發現工業鈾礦化，如二連盆地下白堊統賽漢組上段紅雜色建造中的哈達圖鈾礦床［1-5］、松遼盆地南部上白堊統姚家組紅雜色建造中的鈾礦床［6-9］、鄂爾多斯盆地下白堊統紅雜色建造洛河組、環河組中的鈾礦化體［10-13］、柴達木盆地古近系-新近系紅雜色建造中的鈾礦化等［14-15］。這些產于紅雜色建造中的鈾礦化有別于傳統層間氧化還原帶型鈾礦，而具有獨特的特征：剖面上往往具有“兩黃（紅）夾一灰”的特點，鈾礦體不受傳統的“氧化-還原”過渡帶控制，而是受紅雜色建造中的灰色砂體控制?；疑绑w剖面上大多呈不連續的蘑菇狀、透鏡狀或板狀，平面上多呈餅狀、寬帶狀、串珠狀等；鈾礦體主要呈透鏡狀、板狀或多層板狀，產于灰色砂體中或其邊緣?？氐V灰色砂體中少見炭屑，有機質多為地瀝青，鈾含量較高，在鈾礦石中，特別是富鈾礦石中，常見黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等銅鉛鋅硫化物，與鈾共伴生的元素常見銅、鉛、鈷、鎳、鋅等，有別于傳統層間氧化帶型鈾礦中的鉬、硒、釩、錸等伴生元素［5］。此外，砂巖鈾礦石的顏色不僅有灰色，還有黃色、紅色，或其過渡色，這與由氧化還原作用形成的砂巖鈾礦石只有灰色鈾礦石明顯不同。

基于二連盆地哈達圖砂巖型鈾礦床的系統研究，李子穎等［5］提出了滲出砂巖型鈾成礦理論，其內涵是具有一定溫度、壓力的深部富有機質富鈾還原性流體沿有利構造通道向上遷移至氧化沉積建造中，溫度和壓力明顯降低，酸堿度、氧化還原性質等產生明顯的變化，導致鈾化合物、絡合物發生氧化、分解、去碳酸基、脫水、脫硫等作用，致使其中的鈾等元素發生沉淀，導致富集成礦，并建立了相應的成礦模式。滲出砂巖型鈾成礦作用可較好地解釋上述紅雜色建造中砂巖型鈾礦的獨特特征，為紅雜色砂巖中鈾礦成礦和找礦提供了理論依據，其預測要素和找礦標志與傳統滲入氧化還原成礦完全不同，提出了紅雜色沉積建造中尋找砂巖型鈾礦預測評價新思路，即“上紅下黑、上下連通、紅中找灰、灰中找礦”［5］，對開辟紅雜色砂巖中尋找鈾礦，拓展新區、新層位、新空間，由盆緣到盆中、由淺部到深部找礦具有重大意義。我國紅雜色砂巖廣泛分布，砂巖型鈾礦找礦前景廣闊。本文基于滲出砂巖型鈾成礦作用理論，提出在實際找礦應用中，特別是野外可識別的關鍵成礦條件、預測思路與找礦標志。

1 滲出砂巖型鈾成礦關鍵條件識別

傳統的層間氧化或水成砂巖型鈾成礦理論的基本原理是氧化還原作用。在發生氧化作用前，含礦目標層是灰色還原建造（不管是原生還是后生），即氧化作用使原灰色沉積建造中的鈾經氧化作用帶出，并使原灰色巖石變成紅色（主要由赤鐵礦引起）或黃色（主要由褐鐵礦引起），遷出的鈾在氧化還原過渡帶沉淀富集成礦，所以形成的礦石一定是灰（黑）色調，礦化部位是產在氧化色（紅、黃）砂巖和還原色砂巖（灰色調）過渡部位。當然，由于成礦后可能存在后期油氣再還原作用（二次還原），原氧化帶氧化色調砂巖也會變成灰綠色或灰色調還原色，出現灰綠色-灰色控制鈾礦化的現象，如鄂爾多斯盆地東北部直羅組中的砂巖型鈾礦［16-19］。

1.1 紅雜色含礦建造層位原生成因識別標志

1）區域沉積環境識別標志：跳出鈾礦化區，從含礦目標層層位的區域沉積建造分布特征進行識別，其區域的分布是以紅雜色氧化建造為主，整體上不僅建造巖系中砂巖呈紅色（往往呈鮮紅色），而且泥巖也呈紅色（往往呈鮮紅色），如二連盆地賽漢組上段、二連組和伊爾丁曼哈組［5］、鄂爾多斯盆地洛河組、環河組和羅漢洞組、松遼盆地姚家組等。這些紅雜色建造在盆地的分布廣泛且穩定，它們的成因應是在沉積時區域性的氧化環境下形成的，如二連盆地下白堊統賽漢組上段紅色砂巖和泥巖（圖1），即屬原生成因。當然，也不排除局部形成一些原生灰色建造，但它們的空間分布必須符合沉積體系構成或沉積相變化規律。

2）區域古氣候特征識別標志：氣候是影響沉積巖顏色非常重要的因素，一般來說潮濕氣候條件下形成還原灰色建造，炎熱干旱氣候條件下形成氧化紅雜色建造，氣候的周期變化影響著沉積巖石顏色旋回變化，氣候對沉積巖石顏色的影響往往是區域性的，一般具有較大的面積范圍和時間周期，并且還影響著沉積建造中生物的類型和發育情況。

自晚侏羅世以來，整個中亞地區逐漸由溫暖潮濕環境轉變為干旱炎熱的區域性氣候，并且在早白堊世末達到晚中生代的高溫峰值［20］。從早白堊世晚期開始，我國北方東部二連盆地、松遼盆地古氣候由潮濕轉化為半干旱、干旱，開始出現區域性紅雜色建造，如二連盆地賽漢組上段、松遼盆地泉頭組，期間在松遼盆地還應發生了三次濕熱至干旱的氣候周期變化，形成了相應的灰-紅雜色沉積建造旋回。從中晚侏羅世開始，鄂爾多斯盆地中西部、塔里木和準噶爾盆地等，古氣候演化由潮濕轉化為干旱，開始出現區域性紅雜色建造，如鄂爾多斯盆地直羅組上段和白堊系主體是紅雜色建造，準噶爾盆地上侏羅統齊古組、白堊系主體等也是紅雜色建造。孢粉分析指示干旱古氣候環境，如松遼盆地姚家組內見大量的希指蕨孢（麻黃粉）和克拉梭粉等（圖2），形成的沉積建造巖石呈氧化的紅色、褐紅色等。

圖2 松遼盆地姚家組孢粉（a：希指蕨孢；b：克拉梭粉）指示了干旱氧化沉積環境Fig.2 Spore-pollen assemblages with Schizaeoisportes（a）and Clasopolis（b）indicating arid oxidized deposition environments of Yaojia Formation，Songliao Basin

進入新生代以來，古氣溫較晚中生代進一步升高，并在古新世—始新世出現了全球性的極熱事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum，PETM），古溫度上升了4～9 ℃［21］。在二連盆地，始新統伊爾丁曼哈組和柴達木盆地始新統干柴溝組正是在這樣的極端氣候下沉積的區域性紅雜色建造。隨著青藏高原及其北緣山脈在中新統的快速隆升［21-24］，亞洲西風沿著青藏高原北部自西向東形成了持續至今的區域性干旱氣候，也造就了中國北方（塔里木盆地、柴達木盆地、銀額盆地、鄂爾多斯盆地和二連盆地）中新世以來極度干旱的沖積平原、黃土和沙漠堆積。因此，這些古氣候條件是判斷原生建造成因非常重要的因素之一。

3）巖石組合和特殊巖性識別標志：一般來說，原生成因的紅雜色沉積建造，不僅砂巖表現為氧化鮮紅色或褐色，而且泥巖也為鮮紅色，且具有較好的均一性顏色和穩定性分布，形成獨特的氧化沉積環境巖性組合，即同一層位或同一沉積相的巖性或巖性組合應具有相同或類似的特征。此外，由于原生紅雜色建造形成于半干旱、干旱氣候環境，形成一些特殊的巖性或礦物等，如膏鹽層、膏鹽透鏡體、鈣結巖層或硫酸鹽、硝酸鹽礦物等，如鄂爾多斯盆地環河組膏鹽沉積（圖3）和松遼盆地中部四方臺組的石膏和鈣質結核（圖4），它們在我國北方盆地紅雜色沉積建造中廣泛分布，特別是上白堊統、古近系和新近系地層中較常見。地層中膏鹽層或鹽類礦物沉積是干旱炎熱氣候下氧化沉積環境的重要指示標志。

圖3 鄂爾多斯盆地環河組膏鹽（白色）沉積指示干旱沉積環境Fig.3 Gypsum in mudstone of Huanhe Formation，Ordos Basin，indicating arid sedimentary environments

圖4 松遼盆地中部四方臺組紅色泥巖中的石膏（a）和砂巖中鈣質結核（b）指示干旱沉積環境Fig.4 Gypsum（a）in the red mudstone and calcareous nodules（b）in red sandstone of the Sifangtai Formation in the central Songliao Basin，indicating arid sedimentary environments

4）生物碎屑和有機質特征標志：原生成因的紅雜色沉積建造，由于在干旱炎熱氣候條件下形成，與潮濕氣候條件下形成的灰色沉積建造中的生物碎屑或相應變化的有機物質特征有明顯的不同?？傮w上講，生物植物孢粉特征指示炎熱干旱氣候特征，原生紅雜色沉積建造中生植物殘骸很少（圖1），這與灰色巖系即使后期氧化形成紅色或褐色調砂巖仍然含有較多的植物殘骸或炭屑明顯不同。

1.2 紅雜色層中含礦灰色砂體后生成因識別標志

1）控礦灰色體空間形態識別標志：紅雜色沉積建造砂巖鈾礦受灰色砂體控制，其總體分布具局限性，空間分布規律和特點很難作為沉積體系或沉積相相同成因的一部分，與非灰色砂體構成一個有機統一的沉積成因整體，或者說不受沉積體系或沉積相控制，即不符合沉積相序連續性原理?？氐V灰色砂體還可穿層產出。平面投影上，灰色砂體往往呈孤島狀、朵狀、串珠狀，局部產在紅雜色砂體建造中，與斷裂構造有密切的關系（圖5a）。鈾礦化受灰色砂體控制，通常分布于灰砂率（灰色砂體厚度/紅雜色層中砂體厚度的百分數）為20%～80%區間內。剖面上，灰色砂體呈蘑菇狀、透鏡狀、喇叭狀懸浮于紅雜色沉積建造砂體中。如哈達圖砂巖型鈾礦控礦灰色砂體透鏡狀分布特征（圖5b）、胡力海砂巖鈾礦產地控礦灰色砂體蘑菇狀分布特征（圖6），具“兩（紅）黃夾一灰”現象，灰色砂體上下左右均是氧化性紅色或黃色砂體。

1958年建成投產到2017年底，蘭州石化累計加工原油2.6億噸、生產乙烯1055萬噸，累計上繳稅費1259億元，2009年以來連續成為甘肅省納稅超百億元企業。近5年，公司每年上繳稅費平均占甘肅省大口徑財政收入的8.6%，占甘肅省稅收收入的10.6%，有力地支持了當地經濟建設和社會發展。

圖5 哈達圖礦床賽漢組上段灰色砂體厚度占比與鈾礦體匹配圖（a）以及礦床剖面圖（b）（據文獻［5］修改）Fig.5 Spatial relationship between the thinckness ratio of grey sandstone body and the uranium ore body（a）in the upper member of Saihan Formation and boreholes profile of Hadatu deposit（b）（modified after reference［5］）

2）控礦灰色砂體氧化殘留體標志：在砂巖型鈾礦控礦灰色砂體巖石中，由于控礦灰色砂體是后來含鈾還原性流體還原所致，在還原過程中總會有不完全還原的氧化殘留體還繼續保留或一定程度保留原來的氧化顏色，這些殘留體往往是巖性較細的組分，還原流體難以進入使其還原，它們多是泥質或粉砂質巖石，如哈達圖鈾礦床中控礦灰色砂巖中的紅色細粒泥質殘留（圖7）。這些氧化殘留體在顯微鏡下，在一些裂隙或孔隙中也可看到，如赤鐵礦化或褐鐵礦化殘留。

圖7 二連盆地哈達圖（a）和鄂爾多斯盆地南部（b）鈾礦控礦灰色砂體中氧化殘留Fig.7 Residual oxidation in the ore-controlling grey sand bodies of the Hadatu uranium deposit in Erlian Basin（a）and the southern part of Ordos Basin（b）

3）控礦灰色砂體炭屑少，但有機質豐富：“層間氧化帶”或“古河道”砂巖型鈾礦是在原生灰色沉積建造基礎上，經氧化還原作用形成，所以在氧化帶、氧化還原過渡帶和還原帶砂巖或鈾礦石中，均會發現大量保留原始沉積的炭屑。相反，由于紅雜色砂巖鈾礦控礦灰色砂體是后生還原所致，其原來是紅色氧化建造產物，原來沉積形成的炭屑就很少，所以后生成因的控礦灰色體砂巖礦石中炭屑也很少，但還原過程中，可溶有機質增加，做有機碳分析，TOC 含量顯著升高，特別是高品位鈾礦石，有機質含量升高十分明顯，往往沿裂隙呈脈體產出，呈流動狀，在巖心或手標本中可見，如鄂爾多斯盆地洛河組風成砂和環河組扇三角洲砂巖鈾礦石中地瀝青呈脈體產出（圖8）。富有機質高品位砂巖鈾礦石，在顯微鏡下鈾礦物與有機質、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磷灰石等礦物關系密切。

圖8 鄂爾多斯盆地洛河組控礦灰色風成砂巖鈾礦石中外來充填地瀝青（黑色條帶，富鈾）Fig.8 External asphalt（rich in uranium as black band）filling in the ore of grey aeolian sandstone of the Luohe Formation in Ordos Basin

4）控礦灰色砂體中礦體產狀標志：鈾礦體產在紅雜色砂巖建造灰色砂體中，礦體呈板狀，既產在灰色砂體中，又產在灰色砂體與氧化砂體的過渡部位（圖5、6），鈾礦化體往往呈多層板狀，測井曲線呈多峰特征，與氧化還原過渡帶控制的鈾礦化體的雙峰或單峰呈明顯不同（圖6）。

5）鈾及共伴生元素組合特征標志：紅雜色建造中控礦灰色砂體的另一重要特征是鈾含量較高，除達到礦化品位外，灰色砂體在不同部位鈾含量可達十幾至數十10-6，這與同一層位非灰色部分的氧化紅色砂巖鈾含量很低，一般為2×10-6～3×10-6，形成鮮明對比。除鈾富集外，其他元素銅、釩、鎳、鈷、鉻、鉬、鋅、鉛、砷等也發生不同程度的富集，并取決于深部來源烴源巖和成礦流體途經的圍巖。這些共伴生元素的富集特征與傳統氧化還原過渡帶鈾礦石中的共伴生元素是明顯不同的。

2 滲出砂巖型鈾礦區域預測標志

滲出砂巖型鈾礦相對于傳統滲入流體由氧化還原作用形成的砂巖型鈾礦，是一種新的類型?；跐B出砂巖型鈾成礦機理，提出了在紅雜色沉積建造中“上紅下黑、上下連通、紅中找灰、灰中找礦”尋找砂巖型鈾礦總體新思路［5］，對在紅雜色砂巖中尋找砂巖型鈾礦、拓展盆緣到盆中和淺部到深部找礦新空間具有重大意義。在滲出砂巖型鈾礦區域成礦遠景預測中，應著重識別以下條件和標志。

2.1 深部富鈾富有機質源巖建造

按照滲出砂巖型鈾成礦作用理論模式［5］，鈾、有機質和流體主要來自深部富鈾富有機質沉積建造，它們是烴源巖或是富有機質的泥質細粒巖石建造。無論是海相還是陸相富有機質巖石，由于沉積時有機質對鈾的吸附和還原作用，它們往往也是富鈾建造。因此，其含鈾性和供鈾能力對其上部地層滲出砂巖型鈾成礦的前景和潛力非常重要，是重要的區域預測評價標志。我國在新元古代、古生代或中新生代演化潮濕時期，發育富鈾富有機質建造，也稱碳硅泥巖建造或烴源巖，如寒武紀黑色碳硅泥巖建造，分布于我國南方江西、湖南、廣西、貴州等地和北方塔里木盆地等，鈾含量一般為30×10-6～60×10-6，高者可達100×10-6以上［25-29］。我國中新生代陸相盆地在前白堊紀時期普遍經歷斷陷演化階段，深切斷陷的發育加上普遍潮濕的古氣候環境，在深水相區域，形成暗色巖系或富有機質建造。陸相盆地如鄂爾多斯盆地南部上三疊統延長組長7 段烴源巖分布面積超3 萬km2，厚度變化為0～50 m，鈾含量較高，一般為10×10-6～50×10-6，部分可達100×10-6以上［30-32］，有機質豐度平均分布在2%～6%［33-35］，部分泥頁巖TOC 含量可達10%，甚至更高［33，36-37］，有機質含量與鈾的含量密切相關。這些深部富有機質含鈾建造為滲出砂巖型鈾成礦準備了豐富的鈾源和流體。此外，這些富有機質沉積建造一般還富含銅、釩、鎳、鈷、鉻、鉬、鋅、鉛、砷等元素［38-40］。深部富鈾富有機質源巖建造為成礦物質鈾和流體來源提供了物質基礎。

2.2 區域成礦構造預測標志

對滲出砂巖型鈾成礦來說，溝通深部富鈾富有機質“黑色”和上部紅雜色沉積建造目標層的構造條件也非常關鍵。以斷裂構造為例，一方面斷裂構造是深部富鈾富有機質成礦流體運移的通道，然后，在斷裂未活動時，深部流體僅能通過熱浮力沿著斷裂向上運移（被動驅動）；另一方面，當斷裂活動時會增加深部壓力，以“抽吸泵”的方式將深部含礦流體擠出（主動驅動），并最終在斷裂活動減弱的分支斷裂處停止運移［41］?？偟恼f，在構造擠壓或隆升抬升的動力學背景下，深部滲出流體向減壓帶或減壓區方向運移。這些構造通道可以是連通上紅下黑建造斷裂構造或是下部富鈾建造掀斜后的層面層間構造。當流體從深部進入上部后，與前述通道相連的不整合面、構造天窗或隆起、褶皺鼻狀構造等是減壓帶或減壓區相連通，隨著驅動流體動力的減弱，流體活動性也相應減弱，最終在流體活動減弱的區帶成為滲出砂巖型鈾成礦的有利部位，也是滲出砂巖型鈾成礦有利區段成礦構造預測標志。

2.3 區域成礦建造預測標志

無論是“滲入”還是“滲出”砂巖型鈾礦，發育良好的連通性砂體和“泥-砂-泥”結構是砂巖型鈾成礦的重要條件。對于“滲入”氧化還原作用形成的砂巖型鈾礦，含礦層必須是富含有機質或炭屑的灰色還原建造。但對于“滲出”砂巖型鈾成礦，含礦建造載體可以是炭屑或有機質很少或沒有的紅雜色建造，其中砂體發育和其連通性好，有利于流體運移，且砂體頂部，如發育不透水或滲透性較差的層位，形成“鍋蓋”效應，是更有利滲出砂巖型鈾成礦的。由于深部滲出成礦流體具有較大的壓力和溫度，受承壓動力驅動，它進入不同粒級的砂巖體能力較強，因此在砂礫巖、粗-中-細砂巖，甚至泥質巖層都可能形成礦化，表現在砂體沉積相方面，沖積扇砂礫巖、河道砂、風成砂、三角洲平原或三角洲前緣砂巖體等都可能形成鈾礦化。

2.4 放射性異常信息標志

在滲出砂巖型鈾成礦作用過程中，由于深部成礦流體受一定溫度和較大壓力的驅動，向上或側向具有較大的遷移能力，特別是有構造通道發育的情況下，甚至可遷移到地表，在地表甚至隆起高山區形成鈾的富集，產生放射性異常，它們也是受紅雜色建造中的灰色砂體控制，或者說與還原蝕變相伴生，這些異常是深部滲出鈾成礦的重要信息標志。當然，地表放射性異?？赡芫哂卸喾N成因，如蒸發、淋積富集等形成的放射性異常就不一定和深部砂巖鈾礦化有關。因此，查明地表放射性異常的成因對評價深部砂巖型鈾礦前景很重要。

2.5 區域成礦預測綜合標志

滲出砂巖型鈾成礦有利成礦遠景區綜合預測標志是上述有利構造、建造和流體活動成礦條件疊置的地區，即深部斷（凹）陷發育形成富鈾富有機質烴源巖或厚大泥巖建造、上部氧化紅雜色有利砂體建造（目標層）和斷裂構造或褶皺隆起疊合或耦合區。如這樣的地區還發育還原性蝕變和鈾含量增高或放射性異常，則是有利的成礦遠景區。

2.6 “小凹陷成大礦”預測評價標志

過去“滲入”砂巖型鈾礦找礦比較重視在大盆地或凹陷里找大礦，其實大型“滲出”砂巖型鈾礦可以在小凹陷形成，即“小凹陷成大礦”。小凹陷一般指凹陷的大小為數百平方千米至數千平方千米，只要其中深部發育一定厚度的富鈾富有機質建造，就可提供豐富鈾源（假設500 km2凹陷其中發育50 m 厚、鈾含量達到20×10-6，則其鈾總量可達百萬噸）。即使只有部分鈾從其中遷出，也完全可以為滲出成礦提供較豐富的鈾源，并且符合2.5 節中闡述的綜合成礦條件，可形成大型或特大型砂巖鈾礦。如二連盆地哈達圖特大型砂巖鈾礦的齊哈日格圖凹陷長約70 km，寬約5～15 km，面積只有約700 km2。此外，基于滲出砂巖型鈾成礦模式，理論上深部供鈾建造以上的有利沉積建造層位，均可以是目標層，因此可形成多層鈾礦化，且成礦的深度可遠大于滲入氧化還原砂巖型鈾成礦深度。該深度理論上取決于供鈾建造的深度，可以是地表至深部數千米。滲出砂巖型鈾成礦理論為“小凹陷成大礦”提供了理論基礎。

3 礦床預測定位標志

3.1 構造定位標志

典型的層間氧化砂巖型鈾礦床受構造斜坡帶控制，構造斜坡帶上地層形成一定角度傾斜，有利含氧含鈾大氣降水流體滲入，通過氧化還原作用成礦。鈾礦產在滲入流體排泄區（帶）和蝕源區之間，取決于氧化發育程度和構造穩定性。而對滲出砂巖型鈾成礦作用來說，有利滲出成礦流體作用的構造空間部位是成礦有利場所。它們主要是：1）主斷裂構造通道的次級構造部位，這些部位是滲出流體作用的末端位置，即滲出流體由于壓差降低而最終停滯的部位或場所；同樣與滲出斷裂構造通道相連接的砂巖體（砂礫巖）、古河道、不整合面或層間界面、破碎帶均是有利的成礦構造空間部位（圖9a）；2）背斜構造的核部或相鄰翼部砂巖層及其界面等（圖9b）；3）構造隆起區或鼻狀構造區（圖9b）?？傊?，構造應力減壓區是滲出砂巖型鈾成礦有利區。

圖9 滲出砂巖型鈾成礦有利構造產出部位——斷裂（a）和背斜、古隆起（b）Fig.9 Favorable structural locations for exudative sandstone-type uranium mineralization：fault（a）and paleo-uplift（b）

3.2 建造定位標志

滲入砂巖型鈾成礦受連通性、滲透性較好的砂體和氧化還原作用控制，產出的含礦主巖一定是灰色建造。對滲出砂巖型鈾成礦作用，含礦主巖不一定是灰色建造，還可以是紅雜色建造。鈾礦化主要發育在紅雜色建造中連通性和滲透性較好的砂巖體或砂礫巖體，如河道砂體或河床底部粗碎屑砂礫巖體等，其由于受深部含鈾含有機質還原性滲出成礦流體的還原作用，而變成灰色。因此，紅雜色建造中的后生灰色砂巖或砂礫巖是滲出砂巖型鈾成礦重要的建造定位標志，其特征標志是其鈾含量較背景明顯增高，是正常地層背景值數倍以上。這些灰色砂巖體往往與連通深部的構造有關。

3.3 蝕變改造定位標志

紅雜色砂巖建造中控礦的灰色砂體本身就是深部含鈾還原性流體還原蝕變所致，所以在蝕變礦物特征上與傳統的砂巖型鈾礦也有所不同。在黏土礦物方面，常見綠泥石、伊利石化等；在膠結物中，常見方解石、白云石和重晶石等；在硫化物方面，除了常見黃鐵礦外，還可見有鉛、鋅、銅等硫化物。對流體包裹體進行分析，呈現較高的溫度（一般為100～200 ℃）和鹽度（可達15%或以上）。在礦化砂體外圍，?？梢姷讲痪坏陌邏K狀褪色蝕變（圖7），特別是在構造或裂隙發育的部位或層面構造處可見，它們是附近鈾礦化存在的標志。

3.4 鈾礦化砂巖顏色標志

與氧化還原作用形成的砂巖鈾礦石無一例外的呈灰色或灰黑色不同，紅雜色沉積建造滲出砂巖型鈾成礦作用過程中，由于深部富鈾富有機酸還原性成礦流體對紅雜色砂巖還原改造時，還原程度不同，致使礦化砂巖可呈紅色（微弱還原）、黃色（弱還原）、灰綠、灰白（較強還原）、灰色或灰黑色（強還原）等多種顏色（圖10），且顏色由紅到灰或黑，鈾礦化品位是逐漸增高的，灰白色礦石中還能見到氧化殘留斑點。這與由氧化還原過渡帶形成的砂巖鈾礦石只是灰色形成鮮明的對比。一般說，在空間位置上，紅色或黃色鈾礦化或鈾含量異常砂巖常常在工業砂巖鈾礦體的邊緣。因此，其對探測圈定主礦體具有一定的指示標志作用。

圖10 鄂爾多斯盆地南部下白堊統不同顏色鈾礦化砂巖Fig.10 Different color of mineralized sandstones of Lower Cretaceous，southern Ordos Basin

3.5 有機質特征標志

傳統砂巖型鈾礦形成于灰色沉積巖系，其產于潮濕環境，因此植物炭屑發育常見。而滲出砂巖型鈾礦石看上去比較“干凈”，即炭屑較少，但依然多呈灰色，特別是在品位較高的砂巖礦石中，可見有機質呈粉末狀、脈狀或沿層理分布（圖8、10），它們在成分上屬地瀝青組分。此外，砂巖鈾礦石中常伴生有大量的油氣，也是滲出砂巖型鈾成礦作用形成的砂巖鈾礦石有機特征標志。

4 滲入和滲出砂巖型鈾成礦預測標志比較

滲入和滲出砂巖型鈾成礦作用機理不同，成礦的條件不同，成礦模式不同，其形成的砂巖型鈾礦特征也不同（圖11、12）。因此，它們的預測和識別標志也不同，見表1。

表1 滲入和滲出砂巖型鈾成礦作用主要成礦條件或識別預測標志比較Table 1 A comparison of main ore-forming conditions and identification/ prediction indicators for infiltrative and exudative sandstone-type uranium mineralization

圖11 層間氧化帶型鈾成礦模式（以伊犁庫捷爾泰鈾礦床為例）Fig.11 Interlayer oxidation type uranium mineralization model（a case of Kujieertai uranium deposit in Yili Basin）

圖12 滲出砂巖型鈾成礦模式（以二連哈達圖鈾礦床為例，據參考文獻［5］修改）Fig.12 Exudative sandstone-type uranium mineralization model（a case of Hadatu uranium deposit in Erlian Basin，modified after reference［5］）

5 結論

滲出砂巖型鈾成礦作用相對滲入砂巖型鈾成礦作用（層間氧化帶型等）是一種新的砂巖型鈾成礦作用類型，它們的成礦機理和條件不同，成礦預測和找礦標志不同。提出的滲出砂巖型鈾成礦作用關鍵條件、區域成礦預測和礦床定位標志，對尋找新的滲出型砂巖鈾礦具有重要意義和價值。

1）提出滲出砂巖型鈾成礦產出的兩大關鍵成礦問題或條件識別標志體系：①紅雜色含礦建造層位原生成因區域沉積環境、區域古氣候特征、巖石組合和特殊巖性、生物碎屑和有機質特征等識別標志；②紅雜色層中含礦灰色砂體后生還原成因控礦灰色砂體空間形態、控礦灰色砂體氧化巖石殘留、控礦灰色體炭屑少、礦體產狀、鈾及共伴生元素組合特征等識別標志。

2）基于提出的紅雜色沉積建造中“上紅下黑、上下連通、紅中找灰、灰中找礦”尋找砂巖型鈾礦總體新思路或預測原則，提出滲出砂巖型鈾成礦區域預測評價條件：①深部富鈾富有機質源巖建造發育情況；②區域成礦構造預測標志；③區域成礦建造預測標志；④放射性異常信息標志；⑤區域成礦預測綜合標志。提出“小凹陷可成大礦”的條件。

3）系統提出和對比滲入、滲出砂巖型鈾礦床預測定位標志體系，包括構造、建造、蝕變改造、鈾礦化砂巖顏色、外來有機質特征等，并列出比較了滲入和滲出砂巖型鈾成礦預測標志的差異性，以識別兩種不同類型的砂巖型鈾礦、指導實際鈾礦找礦工作。

致謝：筆者在與論文有關的野外工作過程中，得到中核鈾業、中國核工業地質局、核工業北京地質研究院中核集團重大研發計劃“第四代鈾礦勘查關鍵技術研究與示范（第一階段）”項目研究團隊、核工業二〇八大隊、核工業二四三大隊、核工業二一六大隊、核工業二〇三研究所、核工業二四〇研究所、核工業二八〇研究所、核工業航測遙感中心等單位領導、專家和技術人員的大力支持，在此一并表示衷心感謝！