王 健

山东省第五地质矿产勘查院，山东 泰安 271000

20世纪80年代末，我国引入国外的铀矿成矿理论，指导我国找到了一批砂岩型铀矿床。但与国外铀成矿环境和成矿条件不同，中国北方砂岩型铀矿具有其自身特点。二连盆地砂岩型铀矿与煤在空间上具有一定的成生联系[1-8]。论文通过二连盆地准达赖地区煤炭勘查资料的二次开发，指导钻探查证，取得较好的找矿成果，分析了煤田钻孔与验证钻孔吻合度、煤田钻孔放射性与验证钻孔铀品位相关性等问题。

1 地质概况

准达赖地区位于二连盆地马尼特坳陷西部的塔北凹陷西南缘，中生代主要构造形态为一走向北东的盆地向斜，呈北东60°方向展布，详见图1。

1.1 地 层

据区域资料，准达赖地区古生代、中生代、新生代地层均有发育。区内钻孔揭露地层由老至新如下：

1.1.1 中生代白垩纪

腾格尔组：只揭露上部，为浅湖—中深湖沉积物，岩性由浅灰、灰、深灰、黑灰、灰绿色泥岩、粉砂岩、钙质泥岩和含砾泥岩组成，在泥岩中含有大量的不完整的叶肢介、瓣鳃类、腹足类等淡水动物化石。区域地层总厚>320 m，钻孔揭露厚度20.66 m～467.87 m，平均113.57 m。

赛汉塔拉组:主要为河流相、沼泽相沉积，岩性由浅灰白色砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩与浅灰、紫红、灰绿色泥岩、含砾泥岩、可采煤层和炭质泥岩组成。赛汉塔拉组与上覆古近系呈不整合接触。该组是重要的含煤层之一,也是主要找铀目的层位[9-14]。区域地层厚度为70 m～800 m，钻孔揭露厚度27.60 m～198.44 m，平均88.73 m。

1.1.2 新生代古近纪

伊尔丁曼哈组：为含铀地层的主要覆盖层，为一套内陆河湖相沉积，岩性主要为灰白色、紫红色粗砂岩、砂砾岩，暗灰色泥岩、砂质泥岩，岩石固结程度低，为半胶结。地层厚度19.17 m～99.60 m,平均46.68 m。与下伏地层白垩系下统巴彦花群呈不整合接触。

1.1.3 新生代第四纪

全区大部被其覆盖，根据成因类型可划分为残积、湖积等。残积主要由土黄色砂土、细砂、砾石等组成；湖积上部为盐硝和泥土构成的硬壳，下部为灰黑色淤泥。地层厚度0～20.92 m，平均2.62 m。

图1 二连盆地群分布略图(根据文献①修改)Fig.1 Distribution of Erlian Basin Group

1.2 构 造

据煤炭及石油部门资料，推测存在4条高角度正断层②，编号依次为F1、F2、F3、F4，详见图2。由F1断层和F3断层相对应构成了该区的地堑型断陷盆地，盆地中主要沉积了白垩系下统巴彦花群地层。据资料表明F1、F3断层均为同沉积断层。

1.2.1 F1断层：位于盆地西北缘，走向北东58°，倾向东南，推测倾角63°～75°，上盘为下白垩统巴彦花群地层，下盘为下二叠统宝力高庙组地层。呈波状，延长60公里。

1.2.2 F2断层：位于盆地中部，走向北东60°，倾向南东，推测倾角大于75°。呈波状展布，长约60公里。根据电测深基底等深线，推测该断层为早白垩世后期形成。

1.2.3 F3断层：位于盆地南缘，走向北东30°～60°，倾向北西，推测倾角75°。呈向北凸出的孤形，延伸40公里。断层下盘为二叠系下统地层，上盘为巴彦花群地层。

1.2.4 F4断层：位于盆地西缘，走向为北西向。该断层延伸平直，长约20多公里。

图2 准达赖地区构造纲要图(根据文献①修改)Fig.2 structural outline of quasi Dalai region

2 煤田资料开发利用情况

2.1 煤田钻孔自然伽玛异常筛选

钻孔中γ<3.5 PA/kg或γ<150 API为无矿孔；钻孔中3.5 PA/kg(或150 API)<γ<7 PA/kg(或300 API)，对应岩性是砂岩时为潜在铀矿化孔；γ>7 PA/kg(或300 API)，对应岩性是砂岩时为潜在铀矿孔[15-16]。准达赖地区共施工煤田勘查钻孔29个，筛选出潜在铀矿孔6个，潜在铀矿化孔9个。自然伽玛异常范围150 API～2 125 API，异常埋深一般50 m～130 m，厚度一般1 m～4 m。根据筛选的煤田钻孔资料分析，放射性异常钻孔主要分布在坳陷区赋煤盆地边部。

2.2 钻探验证

以已知放射性测井资料为依据[17-18]，优选5个原煤田测井自然伽玛值高、异常厚度大的潜在铀矿孔进行原位钻探查证，钻孔深度为揭穿区内原煤田钻孔测井中自然伽玛异常层位。经验证，1个为铀工业孔，2个为铀矿化孔，2个为铀异常孔，详见图3。

图3 准达赖地区钻孔分布图Fig.3 distribution of boreholes in the quasi Dalai area

3 煤田钻孔与验证钻孔关系研究

3.1 煤田钻孔与验证钻孔吻合度

验证工程吻合度包括以下三项指标：

(1)验证孔全孔异常或矿化段层数(C1)与煤勘孔全孔异常层数(C2)的吻合程度(W1)；

衡量标准：

W1=0.75～1.25吻合；W1=0.49～0.74(或1.26～1.49)基本吻合；W1<0.49或>1.49不吻合。

(2)验证孔含矿含水层内异常/矿化段累计厚度(H1)与煤勘孔含矿含水层内异常层累计厚度(H2)的吻合程度(W2)；

衡量标准：

W2=0.75～1.25吻合；W2=0.49～0.74(或1.26～1.49)基本吻合；W2<0.49或>1.49不吻合。

(3)验证孔含矿含水层内主要异常/矿化段峰值位置(F1)与煤勘孔含矿含水层内主要异常层峰值位置(F2)的垂向位移吻合程度(W3)

计算公式：W3=|F1-F2|

衡量标准：

W3<3 m吻合；W3=3～5 m基本吻合；W3>5 m不吻合。

根据验证钻孔与原煤田勘查钻孔异常层数、异常厚度和异常峰值位置位移等参数统计，验证孔全孔异常层数与煤勘孔全孔异常层数的吻合程度(W1)一般为0.50～0.86，属于基本吻合-吻合；验证孔异常段累计厚度与煤勘孔异常层累计厚度的吻合程度(W2)为0.04～0.99，为不吻合-吻合；验证孔主要异常峰值位置与煤勘孔主要异常层峰值位置的垂向位移值(W3)为0.05 m～1.40 m，属于吻合。验证钻孔吻合度详见表1。

表1 验证钻孔吻合度统计一览表Table 1 statistical list of verification borehole coincidence

3.2 验证孔品位与煤田钻孔放射性相关性分析

按照GB/T 4882—2001《数据的统计处理和解释-正态性检验》的要求，对煤田勘查钻孔的自然伽玛放射性异常数据(API)与验证钻孔的解释铀品位(%)进行二元相关统计。对区内铀品位大于0.005%的6个层段与原煤田钻孔的自然γ异常值进行统计，并进行二者相关性分析，求得线性回归方程和相关系数，详见表2、图4。

表2 验证孔品位与煤田钻孔自然伽玛值对比表Table 2 Comparison of natural gamma value of verification hole level and coal field drilling

图4 验证钻孔铀品位与煤田自然伽玛异常线性关系图Fig.4 linear relationship between verification borehole uranium grade and natural gamma anomaly of coal field

4 结 论

(1)从上述钻探验证结果看，利用煤田钻孔资料二次开发指导钻探验证寻找砂岩型铀矿具有较高的见矿率，找矿效果明显。

(2)煤田钻孔与验证钻孔的矿化层数、矿化层累计厚度、矿化层峰值位置等方面总体吻合度较高。

(3)煤田钻孔放射性异常与验证钻孔铀品位具有明显的正相关。

(4)为该区后续开展砂岩型铀矿找矿工作提供了重要依据，同时为其他煤田勘查区开展砂岩型铀矿调查工作部署提供了参考和范例。

注释：

① 杨建新，梁奇瑞，何大兔等.内蒙古二连盆地中东部地区地浸砂岩型铀矿资源调查评价成果报告[R].核工业二〇八大队.2011.

② 杨建新，梁奇瑞，何大兔等. 内蒙古二连盆地中东部地区地浸砂岩型铀矿资源调查评价成果报告[R].核工业二〇八大队，2011.