中國(guó)克拉通盆地?cái)嗦♀櫝傻V后遙感研究新證
劉德長(zhǎng) 崔煥敏 葉發(fā)旺 趙英俊 黃賢芳 董秀珍 楊旭
核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
（遙感信息與圖像分析技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）
[摘要] 通過(guò)對(duì)塔里木盆地北緣鈾成礦的研究，提出巴什布拉克鈾礦床是受蘇魯切列克斷隆控制的鈾礦床，柯坪斷隆的東段是值得重視的熱液鈾成礦區(qū)，庫(kù)拜坳陷在新近世之后發(fā)生了斷塊隆起，對(duì)日達(dá)里克礦床的形成起了重要作用。認(rèn)為研究區(qū)的成礦與斷隆構(gòu)造密切相關(guān)，鈾礦化分布在斷隆構(gòu)及其邊緣，圍繞這些地帶是該區(qū)區(qū)域找礦的主要方向。研究結(jié)果為中國(guó)克拉通盆地?cái)嗦〕傻V提供了新的證據(jù)。
[關(guān)鍵詞] 塔里木盆地北緣；后遙感應(yīng)用技術(shù)； 鈾斷隆成礦
0 引言
塔里木盆地、鄂爾多斯盆地和四川盆地是我國(guó)克拉通上的3個(gè)大型盆地，分屬于塔里木、中朝和揚(yáng)子3個(gè)克拉通。其共同特點(diǎn)是基底為準(zhǔn)地臺(tái)，盆地內(nèi)為中新生代陸相碎屑沉積（塔里木盆地局部有海相沉積），燕山和喜山旋回遭受不同程度的構(gòu)造活化，集鈾、氣、煤、油多種能源礦產(chǎn)共存成藏。
后遙感應(yīng)用技術(shù)是作者對(duì)遙感技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行新思維基礎(chǔ)上，提出的新理念[1]。所謂后遙感應(yīng)用技術(shù)是指將遙感技術(shù)與傳統(tǒng)的地學(xué)方法（地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)等）和現(xiàn)代信息技術(shù)（圖像處理技術(shù)，GIS技術(shù)，三維可視化技術(shù)等）相結(jié)合的遙感信息深化應(yīng)用技術(shù)。它強(qiáng)調(diào)了遙感技術(shù)的應(yīng)用，不僅限于遙感信息本身的應(yīng)用，還應(yīng)該重視遙感信息的延伸應(yīng)用，以便將遙感信息的應(yīng)用從技術(shù)層面提升到科學(xué)層面[2]。
十五期間，利用后遙感應(yīng)用技術(shù)的新理念和圍繞新理念開拓的新技術(shù)，對(duì)鄂爾多斯盆地的鈾礦成礦進(jìn)行了研究，提出了“斷塊成礦”的理論[3]。該理論包括：
(1)斷隆成礦的觀點(diǎn)；
(2)構(gòu)造-地球化學(xué)障的控礦模式；
(3)與油氣作用有關(guān)的礦床成因類型；
(4)雙向思維的找礦判據(jù)，即砂巖型鈾礦的找礦，不僅要重視沉積體系和鈾礦化特征的研究，還要重視構(gòu)造和油、氣等深部還原性物質(zhì)運(yùn)移跡象的研究。
其中斷隆成礦的觀點(diǎn)是該理論的核心。近幾年來(lái)，作者又對(duì)塔里木盆地北緣的鈾成礦進(jìn)行了研究，范圍涉及輪臺(tái)以西的烏恰地區(qū)，柯坪地區(qū)和庫(kù)車－拜城地區(qū)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了斷隆成礦的一些新證據(jù)，現(xiàn)討論于后。
1 受控于蘇魯切列克斷隆的巴什布拉克鈾礦床
位于蘇魯切列克斷隆南緣的巴什布拉克鈾礦床，其形成與該斷隆構(gòu)造有著密切的關(guān)系。
這里所指的巴什布拉克鈾礦床還包括其東的卡拉達(dá)爾布拉克、達(dá)克圖布拉克等一系列鈾礦化點(diǎn)。
1.1 蘇魯切列克地塊是一個(gè)斷隆構(gòu)造
前人所謂的蘇魯切列克地塊，經(jīng)遙感圖像分析，實(shí)際上是南天山褶皺帶中一個(gè)被3條大斷裂切割而成的隆起斷塊——三角形的斷隆構(gòu)造（圖1）。斷隆的東側(cè)是NW向的費(fèi)爾干納右行走滑大斷裂；南側(cè)是近EW的天山南緣區(qū)域大斷裂；西側(cè)是NE向的闊普坎塔什斷裂。在這3條斷裂圍限范圍內(nèi)的遙感圖像色調(diào)和紋理與周圍明顯不同。斷隆上的地層主要是一套太古界結(jié)晶片巖系，其次是分布在西部的下古生界碎屑巖-碳酸巖系和中上石炭統(tǒng)碎屑巖系。在靠近西部斷陷內(nèi)局部發(fā)育白堊紀(jì)地層。從圍繞斷隆東側(cè)和南側(cè)的侏羅紀(jì)盆地分析，該斷隆構(gòu)造從早侏羅世開始逐漸隆升，到白堊紀(jì)沉積時(shí)太古界結(jié)晶片巖系已大面積剝露出地表，這從白堊系底礫巖中，結(jié)晶片巖系礫石的大量出現(xiàn)得以佐證。太古界結(jié)晶片巖放射性底數(shù)高，一般為13~24γ，平均為20γ，為一富鈾斷塊。隨著斷隆的不斷隆起，使暴露地表的富鈾層不斷剝蝕氧化，為該區(qū)的成礦作用提供了鈾源或主要鈾源。
1.2 控礦斷裂的遙感發(fā)現(xiàn)及其主要特征
以往的研究資料均認(rèn)為該區(qū)的白堊系與其北的基底地層呈不整合接觸。但在線性增強(qiáng)的ETM PC 2、3、5圖像（圖2）上，其接觸界線被非常明顯的深色的色線分開，色線呈波狀，并見尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象，在薩擔(dān)塔什（南）與費(fèi)爾干納大斷裂相交。色線在不同地段切過(guò)不同的
圖1 蘇魯切列克斷隆構(gòu)造遙感及解譯圖
1—白堊系；2—下中侏羅統(tǒng)；3—中上石炭統(tǒng)；4—下古生界；5—太古界；6—不整合面；7—斷裂地層：在巴什布拉克地區(qū)是白堊系與基底地層的界線，向東變?yōu)榘讏紫蹬c侏羅系的界線，再向東又是白堊系與侏羅系的界線，之后是侏羅系的界線，上述這些特征說(shuō)明它的確是一條斷裂線，而非不整合面的界線，或者說(shuō)是迭加在不整合面附近的斷裂構(gòu)造線。該斷裂兩側(cè)的影像色調(diào)和紋理截然不同，北側(cè)為深色調(diào)，線狀紋理發(fā)育，南側(cè)為淺色調(diào)，線狀紋理不發(fā)育。在地貌上，北側(cè)為高山地貌，而南側(cè)為相對(duì)平坦的盆地景觀地貌。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該斷裂帶具有如下主要特點(diǎn)：
(1)沿?cái)嗔褞嵌䞍r(jià)鐵的高值帶，反映具有還原性質(zhì)；
(2)斷裂帶是從地表切穿盆地基底的貫通性斷裂，是南天山南緣大斷裂的組成部分；
(3)斷裂帶經(jīng)歷了多次構(gòu)造反轉(zhuǎn)，其中正向反轉(zhuǎn)（即逆斷層轉(zhuǎn)為正斷層）對(duì)油氣上升更為有利，形成不同期次相切的地瀝青脈。
1.3 斷隆構(gòu)造南緣斷裂的控礦作用
1.3.1 控制油氣上升的通道
(1)該斷裂切過(guò)的白堊系發(fā)生明顯蝕變，而斷裂未切過(guò)的白堊系蝕變不明顯。
圖2 巴什布拉克礦床控礦斷裂遙感影像圖
（箭頭指向處為控礦斷裂）
為了取得更好的蝕變信息的增強(qiáng)效果，經(jīng)對(duì)褪色的蝕變巖與未褪色的紅色巖石增強(qiáng)效果對(duì)比，認(rèn)為未蝕變紅色巖石的增強(qiáng)效果更好。因此，采用了信息反向增強(qiáng)技術(shù)，即，不直接增強(qiáng)褪色的蝕變巖石，而將未蝕變的含F(xiàn)e3+高的紅色巖石進(jìn)行增強(qiáng)，其中紅色殘留巖石越少，說(shuō)明蝕變?cè)綇?qiáng)，否則，蝕變強(qiáng)度越弱。從圖3可以看出，該斷裂切過(guò)的白堊系，紅色殘留巖石呈零星分布，說(shuō)明地層發(fā)生了明顯蝕變；而西部該斷裂未切過(guò)的白堊系，基本呈紅色，說(shuō)明未發(fā)生明顯蝕變。
(2)蝕變巖石呈帶狀沿?cái)嗔褞较蛘共?
從圖3還可以看出，蝕變帶呈NWW方向帶狀展布，其展布方向與斷裂的走向一致�？拷鼣嗔褞в杀毕蚰弦来伟l(fā)育有：氧化的黃色砂巖，黃色與紅色（混雜過(guò)渡帶），紅色砂巖帶[4]
(3)沿?cái)嗔褞g變強(qiáng)烈的巖石，主要為滲透性好的砂礫巖，泥巖基本未見蝕變。
該區(qū)的白堊系為一套紅色碎屑巖系。沿?cái)嗔盐g變強(qiáng)烈的巖石是被斷層切過(guò)，結(jié)構(gòu)疏松，滲透性好的砂礫巖，蝕變結(jié)果使紅色地層變?yōu)榛宜{(lán)色或灰綠色地層�；宜{(lán)色或灰綠色地層在地表遭受二次氧化，呈黃色、黃褐色。而泥巖性質(zhì)比較穩(wěn)定，滲透性差，雖同樣被斷裂切過(guò)，但未見明顯蝕變，仍為紅色[4]。
(4)蝕變巖中發(fā)育地瀝青、碳酸鹽和黃鐵礦等蝕變礦物
地瀝青是石油的氧化物，碳酸鹽是烴類氧化的產(chǎn)物，反映蝕變與油氣還原作用有關(guān)[4]。而黃鐵礦等硫化物說(shuō)明沿?cái)嗔焉仙\(yùn)移的油氣含有較豐實(shí)的H2S氣體[5]。
圖3 白堊系含礦層蝕變信息反向增強(qiáng)圖
① 明顯蝕變（紅層呈零星出露）；② 未明顯蝕變（紅層呈大片出露）
1.3.2 控制鈾礦化沿?cái)嗔褞д共?
⑴ 已知鈾礦化沿?cái)嗔褞С蔔WW方向帶狀展布將已知鈾礦化的位置投到遙感圖上，發(fā)現(xiàn)巴什布拉克鈾礦床和卡拉爾布拉克、達(dá)克圖布拉克等主要鈾礦化點(diǎn)均沿NWW向斷隆邊緣斷裂展布，但礦化最好的地段是在控礦斷裂切過(guò)太古界結(jié)晶片巖系出露區(qū)的地段。
⑵ 礦化并不局限于某一層位，但卻局限于該斷裂帶切過(guò)含礦層的上下盤附近
含礦以下白堊統(tǒng)為主，但上、中侏羅統(tǒng)也有鈾礦化，其共同特點(diǎn)是，均處在該斷裂與這些地層相切的靠近斷裂上、下盤附近。
⑶ 鈾礦體均產(chǎn)于蝕變帶內(nèi)，離開蝕變帶即無(wú)礦體；蝕變帶受該斷裂帶控制；蝕變帶內(nèi)瀝青質(zhì)的多少和富集程度直接影響著鈾礦體的貧富、形狀和產(chǎn)狀。
綜上所述，蘇魯切列克富鈾斷塊的隆起為成礦提供了鈾源。斷隆南緣貫通性斷裂，一方面溝通深部，在斷裂正向反轉(zhuǎn)過(guò)程中，導(dǎo)致深部油氣等還原性物質(zhì)沿?cái)嗔褞仙�，使油氣易于滲入的砂礫巖層發(fā)生蝕變，原本不利賦礦的紅色巖層，變?yōu)橛欣阝櫝恋砀患幕疑珟r層。另一方面貫通性斷裂切穿地表，在其活動(dòng)過(guò)程中，由于斷裂帶的減壓作用，導(dǎo)致斷隆上的含鈾含氧地下水向斷裂帶定向驅(qū)動(dòng)，沿?cái)嗔褞陆档暮櫤跛�，遇到油氣等深部還原性物質(zhì)或造成的還原環(huán)境便沉積富集。卸鈾后的地下水將沿著斷裂帶不斷地被排泄掉，從而形成了有利于鈾成礦的水動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)，并造成鈾礦化的沿?cái)嗔褞У恼共肌?
2 柯坪斷隆東段是值得重視的含鈾熱流體鈾成礦區(qū)
以往的研究多強(qiáng)調(diào)柯坪斷隆東段的碳硅泥巖型鈾礦，但作者通過(guò)后遙感應(yīng)用技術(shù)研究，提出該區(qū)是值得重視的熱流體鈾成礦區(qū)，依據(jù)如下：
2.1 具熱液鈾成礦的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景
2.1.1 柯坪斷隆的東段是整個(gè)斷隆構(gòu)造上構(gòu)造變動(dòng)最強(qiáng)烈的地段
從柯坪斷隆遙感圖像（圖4左）可見，其東段是整個(gè)斷隆構(gòu)造上構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈的地段，主要表現(xiàn)在（圖4右）：
① 古生代地層呈向北突出的弧形彎曲緊密褶皺；
② 地層被拉斷呈多字型；
③ 箱狀褶曲反映了基底的塊斷活動(dòng)。
① ② ① ③ ③ 柯坪斷隆 圖4 柯坪斷隆遙感影像圖（左）及東段解譯圖（右）
①向北弧形彎曲的緊密褶皺；②多字型構(gòu)造；③箱狀褶曲（向斜）
2.1.2 發(fā)育深大斷裂帶
從柯坪斷隆東段的重力、航磁與遙感的疊合圖上看，柯坪斷隆的東段南、北邊緣既是重力的梯度帶，也是航磁的梯度帶，甚至航磁圖向上延拓5000m，其梯度帶仍然清晰可見。另外在向上延拓5000 m的航磁圖上，還見有NW向的梯度帶（圖5），反映該區(qū)發(fā)育幾組深大斷裂。這些深大斷裂是深部物質(zhì)向上活動(dòng)的通道，其中，NE向梯度帶與已知的柯坪斷隆的南、北邊緣斷裂相吻合，由此可以推斷NW向的梯度帶也很可能反映了NW向的深斷裂帶。
2.1.3 該區(qū)為柯坪斷隆與巴楚斷隆東緣構(gòu)造線的復(fù)合地段
巴楚斷隆的構(gòu)造線向北插入了柯坪斷隆，二者的構(gòu)造線呈交叉復(fù)合關(guān)系。從ETM圖像上可以清晰的追蹤，巴楚斷隆的西緣構(gòu)造形跡向北插入柯坪斷隆，圖6中的方框A處的SN向斷裂是巴楚斷隆西緣插入柯坪斷隆的部分。前述柯坪斷隆東段向上延拓5000 m的航磁圖上反映的NW向梯度帶，實(shí)際上是巴楚斷隆東緣的構(gòu)造線，構(gòu)造線向N（NW）插入柯坪斷隆，方框B處為巴楚斷隆東緣構(gòu)造線插入柯坪斷隆的地段，反映該區(qū)是柯坪斷隆與巴楚斷隆東緣構(gòu)造線交叉復(fù)合地區(qū)。在巴楚與柯坪斷隆南緣深大斷裂交叉復(fù)合處，在航磁圖表現(xiàn)為圓形的磁力低，推斷為深部巖漿活動(dòng)的通道。
2.2 構(gòu)造熱事件
2.2.1 地表發(fā)育火山巖和基性巖脈
⑴ 火山巖
研究區(qū)普庫(kù)茲滿組p1-2K的上亞組是玄武巖和凝灰?guī)r夾砂巖、粉砂巖、泥灰?guī)r、薄煤層，厚約120~195m；開派茲雷克組P2KP的上亞組為玄武巖和凝灰?guī)r夾泥巖、粉砂巖、含礫粗砂巖等，厚900m。可見該區(qū)二迭系有多次基性火山巖的噴發(fā)或溢出。
圖5 柯坪斷隆東段遙感圖像與航磁等值線疊合圖
（向上延拓5000米）
圖6 柯坪斷隆與巴楚斷隆關(guān)系遙感影像圖像
（箭頭指向?yàn)榘统䲠嗦∥骶壓蜄|緣斷裂）
⑵ 基性巖脈
研究區(qū)還發(fā)育基性巖脈，主要是輝綠巖脈，根據(jù)已知基性脈巖在ASTER遙感圖像上的特征，從該區(qū)其它地方還發(fā)現(xiàn)了更多的巖脈或巖脈群，分布在柯坪北部和東部深部?jī)蓚�(gè)巖漿活動(dòng)中心的邊緣（見后）。
2.2.2 深部存在巖漿活動(dòng)中心和中-基性、中-酸性巖體（脈）
經(jīng)對(duì)該區(qū)重力、航磁資料分析，認(rèn)為該區(qū)深部存在巖漿活動(dòng)中心和中-基性、中-酸性巖體（脈）。
⑴重力異常特征及地質(zhì)解釋
柯坪斷隆的基底是前震旦系（AnZ）結(jié)晶變質(zhì)巖，密度值≥2.69g/cm3。蓋層為古生代（Z-P）沉積或淺變質(zhì)地層，密度值≈2.65 g/cm3，小于基底。因此，斷隆地區(qū)的重力異常值高低及形態(tài)，主要反映基底隆凹。通過(guò)數(shù)據(jù)處理及定量計(jì)算，即可求得基底隆凹的邊界及深度。經(jīng)求導(dǎo)、延拓求得柯坪斷隆的形態(tài)，并經(jīng)計(jì)算得知基底深度≥1000米，還可看出隆起的形態(tài)完全受斷層制約，并存在兩處重力高，一處在柯坪縣北東，另一處在阿克蘇西南。
⑵航磁異常特征及地質(zhì)解釋
柯坪斷隆分布區(qū)的前震旦系基底（AnZ）和古生界蓋層（Z-P），基本上無(wú)磁性或磁性很弱。部分地段分布的第三系和第四系地層（N-Q），磁性也非常弱，所以在航磁異常圖上柯坪斷隆東段是以低（負(fù)）磁場(chǎng)為特征。
在低（負(fù)）磁場(chǎng)的背景上，利用航磁異常圖判斷巖漿巖侵入?yún)^(qū)就非常容易，因各類巖漿巖皆有一定磁性。
圖7 航磁異常解釋圖
1—重力異常等值線；2—環(huán)形航磁異常區(qū)；3—航磁異常反映基-超基性巖脈；4—航磁異常反映中-基性巖脈(體)；5—航磁異常反映中-酸性巖脈(體)；6—航磁異常反映蝕變或玢巖
本地區(qū)基性-超基性巖脈的磁異常強(qiáng)度約為200nT~500nT；中-基性巖脈（體）約為100nT~200nT；中-酸巖體約為50nT左右；酸性小巖體（脈）約10nT~30nT。
據(jù)此，并結(jié)合磁異常等值線的形態(tài)，正負(fù)異常雜亂程度等，進(jìn)行巖體（脈）劃分，其深部巖體的分布如圖7所示。
最后，將重力高值區(qū)與環(huán)形航磁異常區(qū)疊合，發(fā)現(xiàn)二者相重疊，提出該區(qū)存在兩處（圖7中的Ⅰ、Ⅱ）巖漿活動(dòng)中心的看法。
2.3 與熱流體成礦有關(guān)斷裂帶的發(fā)現(xiàn)
利用作者開發(fā)的航放多參數(shù)聚焦提取技術(shù)，在柯坪東段共提取出6片異常區(qū)。在對(duì)其中的4片異常區(qū)進(jìn)行野外驗(yàn)證的過(guò)程中，共檢測(cè)到4條與成礦有關(guān)的硅化斷裂帶，除其中一條與鉛鋅礦有關(guān)外，其余3條均與鈾礦化有關(guān)。
⑴ 產(chǎn)有鉛鋅礦的硅化斷裂帶
硅化斷裂帶長(zhǎng)約10000米，寬1-2米，SN走向，傾向W，傾角約50°，延伸呈鋸齒狀，具典型張性構(gòu)造帶的特點(diǎn)。硅化帶為灰白色硅質(zhì)膠結(jié)的角礫巖帶，切過(guò)的地層有O1（白云巖、灰?guī)r）、S-D（千枚巖化粉砂巖、砂巖）、C2（灰?guī)r、砂巖）和P1（泥巖、砂巖、基性火山巖）等。硅化帶上下盤白色石英脈極為發(fā)育。產(chǎn)有鉛鋅礦，目前正在開采。
⑵ 與鈾礦化有關(guān)的硅化斷裂帶
硅化斷裂帶長(zhǎng)均大于5000米，寬1-3米，走向1條為NW向，其余2條為NEE向，3條均為高角度傾斜（60°-70°），在地貌上突起呈山脊，延伸穩(wěn)定，斷面平直，據(jù)張扭性特點(diǎn)。硅化斷裂帶多次膠體穿插，構(gòu)造巖為灰色或雜色硅質(zhì)膠結(jié)的圍巖角礫，反映具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)。硅化斷裂切過(guò)的地層主要為上古生代地層（D-C-P），其上、下盤地層往往發(fā)生蝕變（圖8），蝕變地層的放射性一般比底數(shù)提高1-2個(gè)數(shù)據(jù)級(jí)。對(duì)其中4號(hào)硅化斷裂帶的蝕變巖石檢樣化學(xué)分析結(jié)果，最高鈾含量達(dá)3％。
圖8 F3硅化斷裂帶野外照片
左圖為硅化帶及其下盤破碎蝕變現(xiàn)象；右圖為脈體的多次活動(dòng)
由于柯坪斷隆后期具拉張背景，并有深源巖漿和熱液活動(dòng)的內(nèi)生成礦作用。因此，建議柯坪斷隆上的找礦思路要有所改變，應(yīng)將找礦的重點(diǎn)從單一碳硅泥型鈾礦轉(zhuǎn)向熱流體型鈾礦，即使碳硅泥巖型鈾礦，也要重視內(nèi)生疊加的成礦作用。
3 庫(kù)拜坳陷晚期的斷塊隆起與日達(dá)里克礦床的形成
庫(kù)拜坳陷是一個(gè)中-新生代的山前坳陷，其內(nèi)產(chǎn)有日達(dá)克礦床。經(jīng)研究認(rèn)為，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)使該區(qū)發(fā)生了斷塊隆起，日達(dá)里克礦床的形成與這一斷塊隆起，即斷隆構(gòu)造有著密切的關(guān)系。
3.1 喜山運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造反轉(zhuǎn)與庫(kù)拜坳陷的斷塊隆起
遙感圖像上所反映的該區(qū)構(gòu)造主要是喜山運(yùn)動(dòng)造成的。利用增強(qiáng)的ETM圖像對(duì)其構(gòu)造格局進(jìn)行了解譯，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)在喜山期經(jīng)歷了一個(gè)從柔性變形向脆性變形的演化過(guò)程，形成了兩種具不同形變特點(diǎn)和格局的構(gòu)造形跡，即柔性變形構(gòu)造形跡和脆性變形構(gòu)造形跡。
3.1.1 柔性變形構(gòu)造形跡
柔性變形構(gòu)造形跡主要是指地層的褶皺和與褶皺相伴生的斷裂構(gòu)造。在庫(kù)拜坳陷最具代表性的是秋里塔格褶皺-斷裂帶（圖9）。它是一個(gè)由弧形復(fù)式背斜和相伴生的沖斷帶組成的的褶斷帶。背斜的核心為老第三系，兩翼為新第三系。構(gòu)造帶的弧頂向南突出，與西面柯坪斷隆上向北突出的弧形褶皺帶的方向正好相反�？缕簲嗦∩系幕⌒务薨欕m然由古生代地層組成，但喜山期應(yīng)力活動(dòng)方式具明顯的繼承性。在庫(kù)拜坳陷與柯坪斷隆之間是構(gòu)造扭動(dòng)區(qū)。主要表現(xiàn)在：①左行扭動(dòng)的NW向阿克蘇河斷裂；②向北收斂向南撒開的帚狀構(gòu)造；③多字型排列的短軸褶皺群。
圖9 喜山期柔性變形構(gòu)造格局遙感及解譯圖
1——褶皺軸；2——斷層線；3——斷塊；4——運(yùn)動(dòng)方向
上述以柔性變形為主的構(gòu)造格局反映了當(dāng)印度板塊向亞洲板塊推擠時(shí)，由于遠(yuǎn)程效應(yīng)和局部邊界條件的制約，在喜山運(yùn)動(dòng)初期該區(qū)主要表現(xiàn)為水平擠壓，導(dǎo)致了庫(kù)拜坳陷地區(qū)向南推擠，柯坪斷隆地區(qū)繼承性向北推擠，二者之間的阿克蘇地區(qū)發(fā)生了順時(shí)針的扭動(dòng)。
3.1.2 脆性變形構(gòu)造形跡
脆性變形的構(gòu)造形跡主要是斷塊構(gòu)造。圖10是研究區(qū)的斷塊構(gòu)造解譯圖，顯然與褶皺無(wú)關(guān)的區(qū)域性斷裂，將研究區(qū)劃分為6個(gè)斷塊。這些斷塊反映了喜山運(yùn)動(dòng)繼柔性變形之后，隨之發(fā)生的是脆性塊斷變形。如果說(shuō)柔性變形格局主要反映了地殼的水平擠壓，當(dāng)這種水平擠壓達(dá)到一定程度時(shí)，則轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈宰冃蔚臄鄩K升降運(yùn)動(dòng)。地質(zhì)調(diào)查表明，以阿克蘇河為界，西邊的烏什斷塊、柯坪斷塊和阿瓦提等斷塊均表現(xiàn)為繼承性的活動(dòng)，即原來(lái)斷隆的地區(qū)繼續(xù)隆起，坳陷的地區(qū)繼續(xù)下降。但阿克蘇以東的康村斷塊和沙雅斷塊卻表現(xiàn)為非繼承性活動(dòng)，或者說(shuō)構(gòu)造反轉(zhuǎn)，即原來(lái)的隆起（塔北隆起）發(fā)生了下降，其上沉積了厚30－100m的第四紀(jì)沉積物，而原來(lái)的坳陷（庫(kù)拜坳陷），除拜城向斜繼續(xù)下降外，整個(gè)坳陷在隆起。由于隆起，中－新生代的地層被剝露出來(lái)，遭受風(fēng)化剝蝕。所以，以往指的庫(kù)拜坳陷只是中生代到新近世（N2）以前意義上的坳陷，而上新世喜山運(yùn)動(dòng)之后，它不再是坳陷，而是一個(gè)斷隆。喜山運(yùn)動(dòng)后的斷塊隆升對(duì)庫(kù)拜坳陷砂巖型鈾礦的形成有著重要作用。
圖10 喜山期脆性變形（斷塊）構(gòu)造格局遙感及解譯圖
3.2 日達(dá)里克鈾礦床后生改造成礦的主要特征
日達(dá)里克礦床雖然產(chǎn)于第三系上新統(tǒng)中，但它的工業(yè)成礦卻是在上新統(tǒng)沉積之后，與斷塊隆起密切相關(guān)，從而表現(xiàn)出明顯的后期改造成礦的特征，其主要特征如下：
⑴ 含礦層為河流相紅色碎屑巖系中的長(zhǎng)石石英砂巖和砂礫巖，其上下發(fā)育黃褐色的紅色泥巖層，形成泥－沙－泥結(jié)構(gòu)。含礦層內(nèi)沉積構(gòu)造（斜層理，沖刷面等）發(fā)育，膠結(jié)疏松，透水性好。它既是含鈾含氧地下水滲透、遷移的有利層位，也是后期定向還原作用進(jìn)行的有利場(chǎng)所。
⑵ 礦化產(chǎn)于紅色巖系的淺色層（灰白色、灰綠色）中，但在鉆孔的淺色層內(nèi)見有未被后期完全還原的、殘留的紅色、灰紅色砂巖體，可見淺色層是原來(lái)的紅色地層遭受褪色的結(jié)果。而其上下的紅色泥巖層中未見礦化現(xiàn)象[5]。
⑶ 褪色蝕變的含礦層中見有瀝青脈、在地表上新統(tǒng)露頭上有油氣分布。經(jīng)對(duì)含礦層酸解烴分析，其中的甲烷含量達(dá)1700－2000微克/千克，類似巴什布拉克鈾礦床含礦層的甲烷含量。在含礦層中還普遍見有赤鐵礦脈（氧化后成褐鐵礦）。這反映褪色蝕變與油氣等深部還原性物質(zhì)有關(guān)。
⑷ 礦化既受斷裂構(gòu)造控制（斷裂兩側(cè)的礦化較好），又受褶皺構(gòu)造控制。日達(dá)克里礦床最好的鈾礦化地段是處于日達(dá)克里次級(jí)背斜的傾伏端，南日達(dá)里克的礦化則是受向斜構(gòu)造控制，含礦層本身鈾含量不高（<4×10－6），且分布不均勻，只是在局部地段形成富集。
⑸ 礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀。鈾礦物主要為瀝青鈾礦、鈾黑及次生鈾礦。鈾的存在形式，主要以浸染狀鈾的次生礦物存在砂巖、砂礫巖的孔隙和裂隙中，其次鈾呈分散狀被固體瀝青、炭質(zhì)、鐵質(zhì)等吸附。
3.3 斷塊隆起與日達(dá)里克鈾礦床的成礦作用
日達(dá)里克礦床是后生鈾礦床，它的成礦作用與康村斷塊的隆起有密切的關(guān)系。
⑴ 日達(dá)里克礦床的含礦層位是上新統(tǒng)上部層位，其后生成礦應(yīng)在上新統(tǒng)沉積之后，受喜山運(yùn)動(dòng)的影響。因此，從時(shí)間上講，其時(shí)代與斷塊隆起的時(shí)間相當(dāng)。
⑵ 從日達(dá)里克礦床所在斷塊的地貌類型看為準(zhǔn)平原化的丘陵地貌，其南相鄰的沙雅斷塊第四紀(jì)沉積物厚度一般為100m，而兩斷塊之間的南亞斷裂控制的沖積扇缺乏沉積物等都說(shuō)明，康村斷塊經(jīng)歷了一個(gè)幅度緩慢隆升過(guò)程。這種隆升作用，在干旱氣候條件下，有利于斷隆上鈾成礦地球化學(xué)作用的充分發(fā)展。
⑶ 鈾源可能是多途徑的，但主要是斷塊隆升過(guò)程中使臨近地區(qū)一些富鈾地層的鈾經(jīng)氧化遷移，或原紅層中封存的含鈾層間水，從封閉環(huán)境轉(zhuǎn)入開放環(huán)境形成的鈾源。
⑷ 斷隆構(gòu)造的邊緣斷裂，特別是北側(cè)的天山南緣斷裂和南側(cè)的亞南斷裂均為深切盆地基底的貫穿性斷裂。亞南斷裂在喜山期還發(fā)生了壓一張反轉(zhuǎn)，成為深部油氣等還原性物質(zhì)上升的主要通道和地下水的排泄帶。
在斷塊隆起過(guò)程中，柔性變形階段形成的褶曲構(gòu)造的某些特殊部位，如背斜傾伏端、向斜的槽部和背、向斜的弧形彎曲部位等，將成為有利的賦礦空間，因?yàn)檫@些部位會(huì)造成巖層的虛脫和地下水的滯流，從而有利于鈾礦的賦存。
⑸ 值得強(qiáng)調(diào)的是，在秋里塔格復(fù)式背斜與亞南斷裂帶之間呈隆起－斜坡帶－斷裂帶的構(gòu)造地貌格局，構(gòu)成構(gòu)造－地球化學(xué)障式層間氧化帶類型鈾礦的有利的成礦環(huán)境，應(yīng)加強(qiáng)這一地帶層間氧化帶型鈾礦的找礦工作。
此外，在康村斷隆的北緣還分布有蘇克礦床和塔里克等礦點(diǎn)，符合于鈾礦化分布在斷隆構(gòu)造及其邊緣地帶的總規(guī)律。
4 結(jié)論
(1) 塔里木盆地北緣研究區(qū)的鈾礦化主要分布于柯坪斷隆、蘇魯切列克斷隆和康村斷隆構(gòu)造及其邊緣地帶。這3個(gè)斷隆構(gòu)造分別形成于不同地質(zhì)時(shí)代：柯坪斷隆是古生代末加里東期形成的；蘇魯切列克斷隆是早侏羅世燕山期形成的；康村斷隆是新近世喜山期形成的。因此，該區(qū)區(qū)域找礦的重點(diǎn)應(yīng)圍繞斷隆構(gòu)造及其邊緣地帶。
(2) 斷隆構(gòu)造上的鈾礦化，既可以是砂巖型的，也可以是碳硅泥巖型和熱流體型的；既可以是新的礦化，也可以是老的礦化。砂巖型鈾礦，既可以是氧化帶前鋒－地球化學(xué)障類型的，也可以是構(gòu)造－地球化學(xué)障類型的。因此，圍繞斷隆構(gòu)造邊緣地帶的找礦，應(yīng)拓寬找礦的目標(biāo)類型。
(3) 斷隆構(gòu)造的成礦作用，主要在于斷隆的隆升作用，邊緣斷裂的構(gòu)造—地球化學(xué)障作用和有利形成隆起－斜坡帶的成礦環(huán)境。其作用表現(xiàn)為：
1) 斷隆的隆升作用： ① 導(dǎo)致深部鈾礦床或富鈾層被抬升到地表，為新的成礦過(guò)程提供鈾源；② 導(dǎo)致形成地下水的補(bǔ)給區(qū)；③ 導(dǎo)致深部油氣向隆升方向運(yùn)移。
2) 貫通性邊緣斷裂的構(gòu)造—地球化學(xué)障作用：① 深部氣、水、油等還原性物質(zhì)上升的通道；② 驅(qū)動(dòng)地下水向斷裂帶的定向運(yùn)移和排泄。
3) 隆起－斜坡帶的成礦環(huán)境：由于斷隆的隆起和相鄰盆地的下陷，在其邊緣地帶易形成斜坡帶，構(gòu)成隆起－斜坡帶的成礦環(huán)境，有利層間氧化帶型鈾礦的形成。
4) 中國(guó)克拉通不同于國(guó)外巨大而穩(wěn)定的克拉通（如北美地臺(tái)、西北利亞地臺(tái)等），是小而破碎的克拉通。中－新生代發(fā)生構(gòu)造活化是其突出特點(diǎn)。構(gòu)造活化在盆地內(nèi)主要表現(xiàn)為斷塊活動(dòng)，并在局部地區(qū)有巖漿活動(dòng)。產(chǎn)于這種特殊大地構(gòu)造背景上的盆地，很難形成國(guó)外克拉通盆地內(nèi)那種典型的層間氧化帶型鈾礦床，其成礦總是與斷塊構(gòu)造以及深部成礦作用（熱流體和油、氣等還原性氣體）有著種種聯(lián)系。因此，在中國(guó)克拉通盆地找鈾礦，一定要從中國(guó)這一特殊的大地構(gòu)造背景出發(fā)，不僅要找與淺部成礦作用有關(guān)的砂巖性鈾礦，還應(yīng)該找與斷塊和深－淺部成礦作用結(jié)合的砂巖型鈾礦。
該文寫作過(guò)程中曾與杜樂(lè)天研究員、余達(dá)淦教授進(jìn)行過(guò)討論，受益匪淺，深表感謝。
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