漆富成，张字龙，李治兴，王文全，杨志强，张岩，马钰

（核工业北京地质研究院，中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029）

1 非常规铀资源概念

常规铀资源是铀以主要产品、共产品或重要的副产品等几种形式来回收的铀资源［1］。非常规铀资源属于非传统矿产资源，系指在当前技术和经济条件下尚未开采利用、分布于一定地质体和地质介质中作为次要产品或副产品而开发利用的低品位铀资源［2］。

目前全球非常规铀资源主要类型有磷块岩型、黑色页岩型、碳酸盐岩型和褐煤型。基于非常规铀资源的产出环境、产出规模和形成条件，结合其回收难易程度、赋矿载体类型，中国非常规铀资源的类型主要包括含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型、铀多金属磷块岩型、泥岩型、盐湖型和含铀煤型。其中含铀磷块岩型、含铀黑色岩系型、铀多金属磷块岩型非常规铀资源是延长我国铀资源可持续供给，且成为具有重要竞争力的铀资源主要类型。

2 中国黑色岩系非常规铀资源类型

中国黑色岩系非常规铀资源主要包括含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型和铀多金属磷块岩型，以早寒武世黑色岩系为主要产出层位，在湘西北、黔东和黔中等地区形成一定的规模，通常早寒武世黑色岩系的下段产出含铀磷块岩，紧接其上发育铀多金属磷块岩，再之上发育黑色岩系型非常规铀资源。

2.1 含铀磷块岩型和铀多金属磷块岩型

湘西北山岔、大坪等地区形成大规模发育的含铀磷块岩、铀多金属磷块岩型非常规铀资源，除Ni、Mo达到工业品位外，Re、Tl、 U、V等仅达到铀矿床伴生组分综合利用指标 （表1），形成V-Re-U型和 Ni-Mo-Re-Tl-U型非常规铀资源。铀矿化层包括底部下段的含铀硅质磷块岩层和紧接其上的铀多金属矿化层，铀多金属矿化层沿NE向向斜两翼出露，向斜规模东西宽12 km，南北长21 km，铀多金属矿化层呈层状、似层状不等厚连续展布，东南缘呈层状、似层状不等厚连续分布，最厚段延续10 km，平均厚度1.9 m，最大厚度3 m，铀矿化明显受层位控制。

临近湘西北陆缘裂陷成矿体系，在黔中台地间的坳陷相中，形成U-V含铀磷块岩型和Re-Ni-Mo多金属磷块岩型非常规铀资源。在北山裂谷带中，发育含铀磷块岩非常规铀资源，U、Cd达到铀矿床伴生元素综合利用指标，V和稀土元素趋于富集，形成U-Cd型含铀磷块岩非常规铀资源。

表1 黑色岩系非常规铀资源微量元素标志和地球化学组合类型Table 1 Trademark and types of geochemical combination of trace elements for unconventional uranium resources in black-rock series

含铀磷块岩型非常规铀资源受特定海相沉积相和沉积环境控制，以早寒武世海相黑色岩系作为赋矿岩石，主要分布于秦岭裂谷带、北山裂谷带、扬子陆块东南缘陆缘裂陷区和新疆库鲁克塔格陆缘裂陷区。可作为磷块岩的重要副产品回收铀，属于铀质量分数介于0.01%～0.03%的低品位铀矿资源。铀多金属磷块岩型以早寒武世海相磷块岩为赋矿岩石，广泛分布于扬子陆块东南缘，特别是湘西北、黔中地区，铀质量分数一般小于0.03%，局部地区铀质量分数大于0.03%，从回收方式上，只能作为Ni、Mo多金属矿的重要副产品回收，因此，属于铀多金属磷块岩型非常规铀资源。

2.2 黑色岩系型

湘西北潘公潭、汪家寨和晓坪等地区发育黑色岩系型非常规铀资源。潘公潭地区含铀黑色岩系呈层状、透镜状和似层状，产状与地层、层间构造破碎带基本一致。矿体走向延伸40 km，宽20 km，矿体连续分布，主要为碳质页岩、硅质页岩建造，含铀黑色岩系厚139 m。矿石以0.007%～0.027%的低品位非常规铀资源为主，矿石共（伴）生元素主要为U-P-Ni-Mo-PGE组合，具有综合利用价值。成矿时代为早寒武世，属分布面积广、厚度大的低品位非常规铀资源。

中国黑色岩系型非常规铀资源在空间上受陆缘裂谷和陆缘裂陷环境制约，受特定海相沉积环境、沉积相和沉积建造控制，以晚震旦世一志留纪黑色岩系为主要赋矿围岩，铀质量分数主要为0.01%～0.03%，因为赋矿岩石由含铀磷质岩、碳硅质页岩、碎屑岩及碳酸盐岩等建造组成的黑色岩系构成，故称为含铀黑色岩系型非常规铀资源。

3 中国黑色岩系非常规铀资源分布规律

中国黑色岩系非常规铀资源在空间占位上受控于陆块边缘的构造环境，成矿环境的优劣与陆块边缘构造类型有关，其中陆缘裂谷、陆缘裂陷是含铀黑色岩系型非常规铀资源发育的最有利构造类型。陆缘裂谷、陆缘裂陷带中的含铀建造即是伴随海底热水沉积作用或喷气-沉积作用形成的富铀沉积建造。陆缘裂谷、陆缘裂陷是含铀黑色岩系发生大规模铀成矿作用的主要有利成矿环境（图 1）［3-5］。

陆缘裂谷、陆缘裂陷环境的形成与地壳拉伸破裂后软流圈物质的上升和侧向扩张使地壳受热和部分熔融有关，构成地壳拉伸破裂后软流圈物质上升为驱动力的陆缘裂谷和陆缘裂陷热动力流体系统。陆缘裂谷成矿体系伴随着海底喷流作用和海底火山喷发而沉积的由热水沉积硅质岩、硅质磷块岩和碳硅质泥岩组成的富铀海相碳硅泥岩建造。大规模发育的热水沉积含铀建造为大规模铀成矿作用提供了巨量的矿源。陆缘裂谷和陆缘裂陷环境形成的含铀磷块岩型、含铀黑色岩系型和铀多金属磷块岩型非常规铀资源有望成为我国有竞争力的预备铀资源类型。

4 黑色岩系型非常规铀资源潜力

通过研究全国黑色岩系非常规铀资源成矿体系、成矿环境、成矿因素、铀资源类型，以及发生成矿作用的表现和事实，将中国黑色岩系非常规铀资源分布区域划分为6个重要成矿带（区），并优选出22个重点成矿选区（表 2）。

表2 中国黑色岩系非常规铀资源成矿体系、成矿作用和主要成矿区带 （据漆富成等修改，2011）Table 2 Ore-forming system，mineralization and metallogenetic province of unconventional uranium resources in black-rock series in China （Modified after Qi Fu-cheng,et al.,2011）

南秦岭陆缘裂谷带、北山裂谷带发育有含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型非常规铀资源，其潜力巨大。南秦岭迭部地区、坎子上坳陷、桂坪坳陷是含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型的重要远景区。在北山陆缘裂谷坳陷相中，发生与早寒武世沉积成岩作用和热水沉积作用有关的含铀磷块岩型成矿作用，是黑色岩系型和含铀磷块岩型非常规铀资源的重点选区。

扬子陆块东北缘修水—董坑地区、岳阳地区、安庆地区和沌溪地区是含铀黑色岩系型重要远景区，扬子陆块东缘黄材坳陷、安化坳陷、铜弯坳陷和会同坳陷是含铀黑色岩系型重要远景区，湘西北—黔中成矿远景带中的大浒地区天门山坳陷、古丈地区凤凰坳陷、麻阳坳陷和新晃坳陷，铜仁地区、玉屏地区和金砂松林坳陷是含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型和铀多金属磷块岩型重要远景区。在扬子陆块东缘西南起自云南沾益，向东北，经贵州织金、遵义，四川汉源，湖南张家界、慈利，湖北宜昌，东至浙江诸暨，在长达千余公里的范围内，分布含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型和铀多金属磷块岩型非常规铀资源，铀资源潜力十分巨大。

5 黑色岩系型非常规铀资源应用前景

5.1 开发应用前景

世界开采应用非常规铀资源的类型主要是含铀黑色岩系型和含铀磷块岩型，其中含铀磷块岩矿床是世界回收非常规铀资源的主要渠道之一，黑色岩系次之。特别是从磷酸盐的副产品中回收铀是经济可行的，且将成为重要的、有竞争力的铀资源类型。世界多国回收利用非常规铀资源的技术已经成熟，并形成了完整的回收流程和产业链。约旦、墨西哥、摩洛哥和美国等用间三辛基氧膦和二磷酸溶剂萃取磷块岩中的铀，将铀作为磷酸盐的副产品回收。芬兰、瑞典和爱沙尼亚等国利用生物堆浸技术和萃取溶剂，回收黑色页岩、含铀明矾页岩中的铀。因此，回收利用非常规铀资源的萃取浸出工艺技术已不是非常规铀资源开发利用的瓶颈。

磷块岩型和黑色岩系型非常规铀资源是我国重要的铀矿化类型之一，铀矿资源量潜力巨大，此前，由于过份强调非常规铀资源品位低、浸出率低，故将其归类为暂不予考虑的另类资源。如果借鉴世界回收利用非常规铀资源的成熟技术、萃取浸出工艺技术，依托于磷块岩型和黑色岩系型铀蕴藏量的巨大潜力，中国的铀资源局面会立即转入中远期可持续供给，并具有保障，至少是有米待下锅。中国非常规铀资源的研究与开发将是延长应用现行核能技术使用时间的保障措施，也是在探索和寻找中远期可持续供给铀资源的替代类型。中国非常规铀资源的研究刚刚启动，随着投资强度的增大和研究的深入，挖掘和利用非常规铀资源巨大潜力将具有远大的发展前景，非常规铀资源开发利用的瓶颈一旦突破，在我国有望落实3～5处以磷块岩型和黑色岩系型为主要类型的超大型或巨型黑色岩系型非常规铀资源的勘查开发后备基地，在中远期内能保证我国有充分的预备铀资源。

5.2 开发技术展望

中国非常规铀资源的研究刚刚启动，国家应加大投资力度，加强关键性和瓶颈技术的深入研究，其关键性研究和开发技术应包括以下几方面：

（1）突破黑色岩系型非常规铀资源矿集带和含铀磷块岩型大型矿集区的突出问题是，研究海底热水活动系统与含铀磷块岩或黑色岩系中巨量成矿物质（铀）累积、聚集的地球化学作用过程和机理，这是着眼于挖掘和利用蕴藏量巨大的黑色岩系型铀潜力资源而进行的战略性和前瞻性基础研究；

（2）以大型矿集区铀成矿地质背景、成矿地质条件和控矿因素的综合配置研究为基础，采用大型矿集区铀成矿物质供应量与铀资源量评价、预测特征参数群，建立重点矿集区黑色岩系型低品位铀矿资源矿集带成矿规律和成矿预测体系；

（3）开展黑色岩系型非常规铀资源矿集带和含铀磷块岩型大型矿集区的战略靶区优选，进行中国黑色岩系型非常规铀资源资源量总量估算；

（4）加强黑色岩系型非常规铀资源铀赋存状态和存在形式的研究，为开发利用黑色岩系型非常规铀资源选择工艺技术和浸出技术提供理论依据。

5.3 建 议

（1）“十二五”期间，国家应启动中国黑色岩系型非常规铀资源成矿远景预测和评价，初步完成黑色岩系型非常规铀资源大型矿集区成矿条件的基本评价和战略选区；“十三五”期间，基本查明中国黑色岩系型非常规铀资源资源总量的预测和评价，落实以黑色岩系型铀资源为主要类型的非常规铀资源勘查开发后备基地，保证中远期内我国有充分的预备铀资源，以满足未来需求。

（2）选择 “湘西北—黔中黑色岩系型非常规铀资源”作为突破地区。湘西北—黔中带应以挖掘大规模非常规铀资源为战略突破，以开发铀及伴生元素的综合利用为经济价值理念。湘西北区域黑色岩系具有多矿种资源，从潜在资源量来看，铀、镍、钼和磷等各资源量均可达超大型，类似于澳大利亚的奥林匹克坝矿床，但奥林匹克坝矿床分布集中，而湘西北区分布分散。湘西北—黔中黑色岩系型非常规铀资源不仅仅是铀资源，它也是铀多金属或铀稀有元素矿床，建议对黑色岩系型非常规铀资源的研究及其综合开发利用要提升到国家资源战略层面统筹规划。

［1］IAEA.Uranium 2009:Resources，Production and Demand［R］.Vienna:IAEA-OECD/NEA， 2010.

［2］漆富成，张字龙，李治兴，等.中国非常规铀资源［J］. 铀矿地质， 2011， 27（4）:193-199.

［3］漆富成，张字龙，李治兴，等.中国碳硅泥岩型铀矿床的成矿环境和成矿体系［C］//中国核科学技术进展报告：第2卷.北京：原子能出版社，2012.

［4］漆富成，张字龙，李治兴，等.中国碳硅泥岩型铀成矿时空演化规律［J］.铀矿地质，2012，28（2）:65-71.

［5］漆富成，张字龙，何中波，等.扬子陆块东南缘黑色岩系铀多金属成矿体系和成矿机制［J］.铀矿地质， 2011， 27（3）:129-135.