水文地質與水化學條件

1樓：中地數媒

1.水動力條件

查幹諾爾盆地屬於滲入型自流水盆地，而且全球的鈾成礦省、鈾成礦區主要位於滲入的水動力系統中。可見，查幹諾爾盆地是一個符合有鈾成礦遠景的砂岩型盆地。根據本區的水文地質發育特徵可知，在查幹諾爾盆地西部及鄰區範圍內，發育有完善的地下水補給-徑流-排洩水動力系統，這決定於本區內的地質構造和地貌特徵。

盆地總體地勢西高東低，盆地西緣的汗烏拉隆起為地下水補給區；盆地西部的單斜構造區——西部構造斜坡帶，為地下水徑流區；盆地中東部的斷裂發育區，即德爾布乾斷裂系的分支斷裂——準那爾圖斷裂以及該處在盆地萎縮抬升期發育的同方向晚期斷裂分佈地帶，為地下水排洩區，該區在地面上表現為一系列沿斷裂分佈的北東向、大小不等的湖泊（如查幹諾爾、阿爾善乃-查幹諾爾等湖泊）。因此，完善的地下水補給-徑流-排洩水動力系統，不僅有利於含鈾氧化水的不斷滲入、遷移和排洩，而且還有利於鈾元素在徑流區與排洩區過渡部位的地球化學障上沉澱、富集。所以，查幹諾爾盆地西部構造斜坡帶的中東部是有利的鈾成礦遠景地帶。

2.水化學條件

水文地球化學環境是確定鈾及伴生元素遷移的主要條件。在查幹諾爾盆地西緣的汗烏拉隆起———補給區，其水質型別屬於，屬於含氧水發育區，有利於含鈾氧化水的形成。盆地西部的單斜構造區———徑流區，其水質型別主要為屬於型，主要為含遊離氧和氧化劑的氧化水型別，有利於鈾的遷移。

盆地中東部的斷裂發育區（即德爾布乾斷裂系的分支斷裂）———排洩區，其水質型別屬於型，屬於不含遊離氧的水質型別，說明含鈾氧化水在排洩之前，其中的鈾元素已發生沉澱和富集。需要指出的是，由於徑流區和排洩區的過渡區域受新近紀上新世噴出的五叉溝組（n2w）玄武岩系的影響，該過渡區域的水質型別顯得較為複雜。但是，整個徑流區的水質型別仍可說明，盆地西部的構造單斜區是具有砂岩型鈾礦形成的有利的地下水水化學型別地帶，應列為重點工作和探索的地區。

地下水的礦化度不僅可以闡明研究區水文地質作用的總方向，而且還可以作為鈾及伴生元素在水中遷移的水文地球化學環境的一種定量尺度。地下水的礦化度和離子成分對放射性元素從圍巖中轉移到地下水中有一定的影響，並能使這些元素保持溶解狀態，例如，地下水中的重碳酸根離子超過100mg/l時，就能使水溶液中穩定存在著高含量的鈾（токарев а.н.

等，1956）。經研究表明，在查幹諾爾盆地西部，地下水礦化度的大小在區內分佈也有一定的規律性。根據採取的水化學樣品分析測試結果可以看出：

盆地西部徑流區，地下水礦化度一般小於1500mg/l～2000mg/l，而且重碳酸根離子大於100mg/l，這與上述溶液中含有大量的活性鈾（最高達229.00μg/l）的結果相吻合，說明弱礦化水的鈾含量與總礦化度成正比，並對含水圍巖中的鈾具有很大的傾蝕性（лопаткина а.п.

，1964）；而盆地中東部排洩區，地下水礦化度一般大於2000mg/l，甚至高達或大於3000mg/l，而且鈾含量也降至背景值，說明隨著礦化度的增加，水溶液與含水圍巖之間的化學平衡狀態接近，鈾的傾出降低（лисицин а.к.，1975）或不再被傾蝕破壞。

這種礦化度的分佈規律揭示出一個本質現象，即查幹諾爾盆地西部徑流區完全具備鈾成礦作用的地下水礦化度條件，符合外生後成砂岩型鈾礦形成的客觀因素，是有利於鈾成礦的遠景地帶。

具體地講，查幹諾爾盆地徑流區西南部——古寧渾迪地段，地下水礦化度一般介於1000mg/l～1500mg/l之間，甚至低值小於1000mg/l；盆地徑流區中部——哈沙廷呼都格地段，地下水礦化度大小變化較為複雜，多數區段介於1000mg/l～1500mg/l之間，但中部區段高達2000mg/l～3000mg/l，這主要是由於隨著地下水沿含水層由北西向南東地形低窪的總排洩區遷移過程中，由於溶濾作用、陽離子交替吸附作用和蒸發排洩作用，使礦化度不斷增加的結果；盆地徑流區中東部——安達特渾迪地段和那爾圖地段，地下水礦化度大小變化較為穩定，通常小於1000mg/l，只是在安達特渾迪地段西南部介於1000mg/l～2000mg/l之間，出現這種情況的原因可能與該處盆地隱伏的北西向斷裂構造及受這些斷裂控制的次級古河道的影響有關。

由於後期構造活動的影響，查幹諾爾盆地多處發育地下水上升泉，尤其在串珠狀湖泊分佈地帶的北側，上升泉沿準那爾圖斷裂帶呈北東向斷續分佈，這為揭示深部鈾礦化資訊提供了直接的放射性水文地球化學標誌。經系統取樣分析測試，盆地西部構造單斜區地下水鈾含量均在20.00μg/l以上，鈾含量等值線呈北東向分佈趨勢，而發育串珠狀湖泊的斷裂帶及其南東側一帶地下水鈾含量均小於20.

00μg/l，甚至降低到0.nμg/l。這種地下水中的鈾含量由高到低的趨勢表明，準那爾圖斷裂帶是區域排洩源，其西側已發生了鈾的沉澱富集現象，應為有利的鈾成礦遠景區。

3.鈾及伴生元素條件

實際上，外生後成滲入型砂岩鈾礦床是一種多元素綜合性鈾礦床，並把鈾與伴生元素分為兩組：一組是地球化學伴生元素，指在鈾成礦過程中與鈾同時遷移富集的元素，它們為硒、鉬、錸和釩等元素；另一組是地質工藝伴生元素，指在地浸過程中，在浸鈾的同時它們也被浸取到浸液中，其濃度達到可經濟利用的元素（лаверов н.п.

等，1998）。尤其是硒、鉬、錸和釩等元素，它們與鈾一起在還原地球化學障上的聚集是有成因聯絡的，這些元素在氧化-還原電位從正值轉變為負值的降低地段形成疊置的或依次排列的後生富集帶（лисицин а.к.

，1969；mаксимова м.ф.等，1983）。

圖6-5 鈾煤礦床後生分帶剖面中硒（se）、鉬（mo）和錸（re）的分佈

例如，在滲入型鈾煤礦床中，鉬和鈾最強烈富集的地段，在後生剖面中完全吻合，它們均賦存在與層間氧化帶直接接觸的地段；硒元素則沉澱富集較早，往往與層間氧化帶中的部分氧化亞帶和鈾帶出亞帶，以及鈾礦化帶中的富礦石亞帶和正常礦石亞帶相重疊；錸元素的富集帶幾乎與此同步，只是範圍較寬，甚至在鈾礦化帶中的鈾暈圈亞帶內仍有較好的沉澱富集現象（圖6-5）。而在某些存在後生還原劑的礦床中，鉬的聚集區可摻和在層間控礦剖面前部的砂岩中，覆蓋了貧鈾礦石亞帶和鈾暈圈亞帶；硒礦化與所有的後生滲入型礦床一樣，主要沉澱富集於層間氧化帶的尖滅部位（圖6-6）。

圖6-6 含還原劑礦床分帶剖面中硒（se）、鉬（mo）和錸（re）的分佈

所以，可間接地通過地下水中的鈾及伴生元素含量分佈情況，**一個新區的鈾成礦遠景地帶（шор г.м.等，1988）。

為此，對查幹諾爾盆地地下水中鈾及伴生元素se、mo、re、v的含量分佈特徵進行了研究，以便推斷有利於鈾富集的遠景地帶。研究結果表明，在盆地西部構造單斜區的中部哈沙廷呼都格地段，地下水鈾含量大於50.00μg/l，區域性地帶鈾含量大於100.

00μg/l，個別水樣點鈾含量高達229.00μg/l；在西南部的古寧渾迪地段，地下水鈾含量亦大於50.00μg/l，區域性地段大於100.

00μg/l，個別水樣點鈾含量高達137.00μg/l；在東北部的安達特渾迪地段和那爾圖地段，多數水樣點鈾含量大於34.20μg/l。

我國伊犁盆地511鈾礦床地下水（潛水）鈾含量為4.20μg/l，可見本區鈾含量遠高於已知的砂岩型鈾礦床。因此，查幹諾爾盆地西部構造單斜區為具有一定成礦潛力的鈾成礦遠景地帶，尤其是西南部、中部和東北部應為最有利的鈾成礦遠景區。

在查幹諾爾盆地西部補給區，地下水中的硒含量通常為7.57μg/l～46.2μg/l，硒平均含量為26.

3μg/l，最高硒含量達241μg/l。盆地西部構造斜坡帶——徑流區，地下水中的硒含量通常為9.4μg/l～74.

45μg/l，遠遠超出了中亞地區已知鈾礦床的層間氧化帶水中硒含量（1μg/l～40μg/l）；硒平均含量為48.76μg/l，比哈薩克層間-滲入型карамурун等礦床含礦帶層間水中的硒含量（7.5μg/l～55μg/l）（берикболов б.

р.等，1996）還高，最高硒含量達254μg/l。在排洩區，地下水中的硒含量通常為14.

4μg/l～39.2μg/l，硒平均含量為27.95μg/l。

從總體上看，查幹諾爾盆地水中硒含量的分佈具有北東向帶狀展布的趨勢，尤其是徑流區的中西部（哈沙廷呼都格和古寧渾迪一帶）可能也是硒沉澱富集的主要部位，這與鈾含量分佈狀況基本相吻合。

查幹諾爾盆地補給區鉬含量一般為3.2μg/l～44.8μg/l，最高達75.

2μg/l，平均含量為25.68μg/l。徑流區鉬含量為10.

9μg/l～30.5μg/l，最高達376μg/l，平均含量為29.98μg/l。

排洩區鉬含量為8.7μg/l～27.9μg/l，最高達39.

2μg/l，平均含量為17.09μg/l。但是，鉬含量較高的地區集中於兩片，即西南部和東北部，而中部為低值區。

查幹諾爾盆地補給區錸含量一般為0.018μg/l～0.033μg/l，最高可達0.

044μg/l，平均含量為0.031μg/l。徑流區錸含量為0.

011μg/l～0.148μg/l，最高達0.342μg/l，平均含量為0.

068μg/l。排洩區錸含量通常為0.002μg/l～0.

046μg/l，最高達0.148μg/l，平均含量為0.017μg/l。

儘管徑流區的錸含量普遍低於已知的砂岩型鈾礦床含氧水中的含量，但錸含量較高的地區集中於兩片，即西南部和東北部，它們大體上與鈾和鉬的高值集中區相吻合，充分顯示出這些地段具有一定的鈾成礦潛力。

查幹諾爾盆地的釩含量普遍較高，這可能與該地區的地質建造的含釩性有關。補給區的釩含量一般為6.6μg/l～64.

5μg/l，最高可達93.8μg/l，平均含量為32.67μg/l。

徑流區釩含量通常為12.6μg/l～98.4μg/l，最高達288μg/l，平均含量為45.

04μg/l。排洩區釩含量為6.6μg/l～43.

2μg/l，最高達51μg/l，平均含量為10.97μg/l。它的高含量集中區沿著盆地西部邊緣分佈，主要位於中部（哈沙廷呼都格-安達特渾迪一帶）和西南部（衝果勒渾迪-古寧渾迪一帶），形態和盆地邊緣相似。

從盆地邊緣向東南部，釩的含量的分佈具有低-高-低的趨勢。反映出其在地下水運移過程中從溶解、遷移、再到一定的環境下沉澱和排洩的過程，充分說明盆地西部構造斜坡區具有良好的鈾成礦前景。

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