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摘 要 作者通过对豫西晚古生代煤中微粒体的研究提出了各向异性微粒体，对其次生成因提供了佐证。文中列述了各向异性微粒体的煤岩特征及其性质，并讨论了成因机理，提出了进一步划分不同成因类型微粒体的建议。
自国际煤岩委员会1971年提出微粒体这一显微组分以来，对这种反射率高，粒径不到1μm的颗粒状有机集合体的成因，引起国内外学者广泛注意［1］。迄今，主要存在两种完全对立的观点。一部分人认为微粒体是次生细胞壁，或是细分散腐植碎屑在泥炭化作用早期经氧化而成［2］［R.Thiessen(1936);J.M.Schopf(1977);A.D.Cohen(1980);M.Shibaoka(1978，1983)］。另一种观点由M.Teichmüller(1973，1974)［3］，［4］提出，她根据微粒体首先出现在煤化程度很低的烟煤中，常见沥青质体过渡为微粒体等地质事实，认为微粒体是沥青质体等富氢显微组分在煤化作用过程中排出液态沥青后的裂解残体。这种观点得到了D.G.Murchison(1979)，M.Wolf(1977)，K.Ottenjann(1979)等人的支持，是目前微粒体成因的主要观点。笔者对豫西煤田的济源、焦作、新密、朝川及平顶山5个矿区晚古生代煤层(R°max0.89%～6.80%)的微粒体作了详细研究，发现大多数微粒体在光学显微镜下具明显的各向异性，可称之为各向异性微粒体，为M.Teichmüller关于微粒体的次生学说提供了有力的煤岩佐证。
一、各向异性微粒体的煤岩特征
豫西煤中各向异性微粒体相当丰富，产状多种多样，有充填结构镜质体细胞腔的，有充填细胞间隙的，有呈细分散状态散布于基质镜质体中的，有呈网状分布酷似细胞结构的，还有呈基质状的，其中常包有镜质组及壳质组碎屑。在微粒体集合体中不同程度地共生有细分散黏土矿物，有时黏土含量可达60%。
区内各向异性微粒体粒经在0.05～0.30μm范围内，反射单偏光下呈亮黄白色，多色性明显，在高倍油浸物镜下，颗粒界限不清，彼此镶嵌，在反射正交偏光下大多体现了明显的各问异性，有些非常类似于焦炭光学结构中的极细镶嵌结构，旋转物台，可见星点状消光现象，插入石膏试板，微粒体集合体中出现红、黄、蓝三种色彩的小球，颗粒越大，各向异性越强。表1是对微粒体集合体反射率测试结果，可见其集合体也显示各向异性。这表明大多数各向异性微粒体在光性上具有定向性。其光率体长轴方向趋于平行层理方向。
在透射光下，有些微粒体呈深棕色半透明状态。
区内各向异性微粒体主要产于山西组二1煤及太原组煤中，尤其是贫惰质组分的暗煤中最为丰富。根统计，最多可达4.93%，在上石盒子组及下石盒子组煤层中也有发现。其丰度随煤级的变化规律是:在气煤中常见，焦煤中最丰富，在正交偏光下济源克井矿高变质无烟煤中仍有大量各向异性体存在。
表1 二1煤各向异性微粒体反射率测试结果
二、各向异性微粒体的性质及结构探讨
众所周知，微粒体并非惰质组分，在低煤级煤中，它含有大量的氢，并不富含碳，对热极度敏感，加热时可放出大量挥发分，其行为类似壳质组［1］。这表明在低煤级煤中，微粒体其实是一种活性组分。
笔者对平顶山二矿一1煤中各向异性微粒体与其共生的均质镜质体作FTIR对比研究，结果见表2、表3及图1。
表2 FTIR样品
表3 FTIR光谱定量解释结果
任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑
可见，两者的FTIR吸收光谱极为相似，区别主要体现在芳香烃与脂肪烃的比例上。一般认为P1代表芳香烃与脂肪烃的相对丰度，P2反映煤的芳香缩合程度。这两个参数在富含各向异性微粒体的样品中均小。因此，可以推断低煤阶煤中的各向异性微粒体富含脂肪烃类，芳香度较低，与炭化时沥青生成的中间相小球体的性质非常相似［5］。此外在1300～1100cm－1范围内代表含氧基团的吸收峰，1号样也弱得多。这与转变为微粒体的类脂物本身具有富氢贫氧的性质有关。
上述仅是各向异性微粒体在低煤阶的特征，随煤级的增加，它将脱出大量的氢，变得贫氢富碳，性质类似于各向异性碳，其演变规律还有待进一步探讨。
图1 FTIR图光谱图
三、各向异性微粒体成因机理探讨
进一步探讨微粒体的成因，涉及两方面的问题:形成微粒体的物质基础及其转变机理。
形成微粒体的物质基础是煤中热活性极大的富氢显微组分，如沥青质体、树脂体、富氢镜质组及分散在基质镜质体中的类脂物质。根据微粒体的产状，可将其原始物质基本分为两类:一类是原生的，由原始成煤植物中富氢的部分转变而来，另一类呈次生充填状，主要是充填细胞腔，这类有机物质有两种来源:细胞本身的分泌产物及在泥炭化作用阶段渗透进入的有机溶胶，与微粒体共生的黏土矿物，也是在这一阶段呈胶体状态进入细胞腔后凝聚沉淀而成。这些有机质可能来源于被强烈分解的低等生物形成的腐泥质胶体，在煤化过程中可转变成微粒体。此外，还有一些呈裂隙状态充填的各向异性微粒体(图版Ⅱ－2)，显然由渗出沥青质体进一步转变而成。
各向异性微粒体的形成具有严格的内因和外因条件，其形成机理可用中间相理论解释。
中间相是指煤、沥青或模型有机化合物在炭化时，由光学各向同性流体转变为各向异性小球体，最后转变为半焦的过渡状态［6］［7］。其生成和发展具有严格的条件，受煤阶、显微组分的化学成分、温度、压力、催化剂等其他因素的控制。根据模拟实验，一般镜质组在气煤以下煤阶不能形成各向异性碳，而稳定组份热活性大，杂原子少，在长焰煤中的孢子体就能萌生中间相，转变为细粒镶嵌结构。炭化时，镜质组在400℃左右开始萌生中间相，而形成于地质条件下的各向异性微粒体有其特殊性。如组分热活性极大，强大的静压力作用及漫长的地质时间，这些因素都能在很大程度上降低中间相的萌生温度。据M.Teichmüller的意见，微粒体首先形成于长焰煤阶段(古地温一般不会超过100℃)，与石油生成线相吻合。这表明在这样低的温度下，煤中确实有些活性极大的富氢组分开始裂解，排出液态烃类，而本身缩聚，萌生出中间相。但由于裂解温度低及煤级低，不可能具有足够大的流动性和化学缩聚活性，使生成的中间相无法长大。这些事实决定了各向异性微粒体形成的必然性，其实它是由极细的初生中间相紧密堆积而成。在各向异性微粒体集合体中，散布一些呈球形、蝌蚪形各向异性很强的颗粒，实际上是已具雏形的中间相小球体，其特征与沥青炭化过程中开始萌生中间相的情况相同。笔者认为，区内各向异性微粒体的形成分两个阶段，分别与第一次、第二次煤化跃变相对应，绝大多数形成于第二阶段。这是区内微粒体在焦煤阶段丰度大增，达最大值的原因。
应当指出，由富氢组分裂解形成的微粒体有时粒径太小，其各向异性在普通光学显微镜下不易观察到。
四、讨论
从目前研究来看，在ICCP定义下的微粒体成因复杂，其实可分属为两种不同的成因类型:一类是在泥炭化作用阶段的早期，由氧化作用形成的各向同性微粒体，其化学工艺性质与其他惰质组组分相同;另一类是由类脂物质在煤化作用过程中受热裂解而形成的微粒体，其中颗粒较大的具明显各向异性。显然将这两种成因和性质不同的物质归为同一组分，不尽合理。这也涉及到近年来研究得较多的次生组分的分类位置问题。研究表明，煤中的某些富氢组分在煤化作用过程中除形成微粒体外，更为普遍的是形成其他类型的各向异性体［8］，它们属于同一成因系列。有些煤中各向异性体含量高，已经影响到了煤的化学工艺性质，在显微组分分类中应当有其合理分类位置。
参 考 文 献
［1］ Stach，E . et al. Stach's Textbook of coal Petrology . Gebrüder Borntraeger，Berlin Stuttgart，3rd ed，1982
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［5］ Weinbevg，V. A. ，et al. : Solvent Fractionation of Petroleum Pitch for Mesophase Formation. Fuel，1983( 12)
［6］ 陶著 . 煤化学 . 北京: 冶金工业出版社，1984
［7］ 周师庸 . 应用煤岩学 . 北京: 冶金工业出版社，1985
［8］ 肖贤明 . 豫西煤田中部热变煤的研究 . ( 中国矿业学院北京研究生部硕士论文) ，1986
A discovery of the anisotropic micrinite in the Late Paleozoic coal seams of western Henan coalfield and the discussion on its origin
Xiao Xianming Ren Deyi
Abstract: The authors suggest that there is a kind of anisotropic micrinite existing in the Late Paleozoic coal seams of w estern Henan coal field，and the evidences of its secondary origin are provided. The characteristics of coal petrology of anisotropic micrinite and its natures are demonstrated. The genetic mechanism is also discussed and finally，a suggestion for further dividing the different genetic types of micrinites is proposed.
( 本文由肖贤明、任德贻合著，原载《中国矿业学院学报》，1988 年第 1 期)
工程地质是一门认知工程-地质相互作用规律和过程的科学,它的使命是保障人类工程活动的安全。下面是我为大家整理的工程地质论文，供大家参考。
工程地质论文 范文 一：隧道工程地质雷达检测分析
【摘要】通过实际工程应用，介绍地质雷达的特点、原理和探测解析 方法 ;在隧道工程的超前地质探测预报以及隧道结构检测的应用中，证明了地质雷达的实用性、先进性及其实际应用中的重要作用。
【关键词】公路隧道;地质雷达;检测;超前预报;应用
1、工程概况
小北山二号隧道为长隧道，按左、右线分离布设。左线隧道起讫里程ZK19+571～ZK21+091，长1520m，揭阳端洞口采用削竹式，洞口设计标高30.353m，惠来端洞门采用削竹式，洞口设计标高17.398m，坡高0.5%～-1.317%，隧道最大埋深约209m。右线隧道起讫里程ZK19+599～ZK21+081，长1482m，揭阳端洞口采用削竹式，洞口设计标高30.493m，惠来端洞门采用削竹式，洞口设计标高17.490m，坡度0.5%～-1.321%，隧道最大埋深约212m。隧道位于丘陵地区，山体地形陡峭，山体植被较发育，山体发育花岗岩孤石，大小不一。隧址区基底主要为燕山期花岗岩，局部见辉绿岩岩脉，覆盖层由粘土、全～强风岩组成，基岩由中~微风化岩组成。隧址区地下水类型主要为 潜水 ，含水层主要为第四系松散层的孔隙及中～微风化岩的风化裂隙。
2、地质雷达的发展及其应用
随着社会的高速发展，有很多的方便加上很多的仪器可以在岩土勘察中使用，重要的方法有弹性波法及其电磁波法。在实际工程当中经常使用的电磁波法就是地质雷达，隧道地震探测仪比较适合远距离宏观的地质问题探测;并且地质雷达方法可以结合高频电磁波而进行非常快的无损伤探测，因此频段非常高的话可以在隧道结构当中进行检测。公路的隧道工程埋深、规模以及数量随着时间的增加而不断地变多，而在施工的过程当中也遇到了很多复杂的工程地质条件。虽然说在设计以前都作了非常详细地质勘察，但是在隧道实际的开挖施工当中，还会有非常多的问题发生的。从这些方面就可以很好地说明，在隧道施工过程当中的围岩稳定性状况以及一些掌子面前方的实际情况，并且做出及时地超前预报。当隧道发生一些事故或者竣工以后，应该结合现行的规范上面要求以及隧道本身的结构特性，不但应该在隧道的表面进行观测以及净空断面进行测量，需要的时候还应该采用地质雷达进行一些更深入的检测，例如围岩的密实完整稳定的情况、钢拱架的分布情况、有无离析以及蜂窝麻面、衬砌混凝土的均匀一致性以及相对应的完整性以及衬砌有效厚度等等。经过实际的情况可以证明，地质雷达技术可以在隧道的施工当中作出非常详细的超前地质预报。现在，地质雷达检测技术已经发展到了单点探测以及连续探测的实时自动成图。而国外的国家探地雷达基本上是单脉冲雷达，其工作的频率在50到2G赫兹，最为代表性的国家是美国和加拿大。我们国家所生产的一系列地质雷达，结合地下工程的超前预报的特点，采用的是脉冲调制式，这个的探测距离非常大，而且分辨率也非常高，其工作的频率大约在160到220兆赫兹，其探测的距离可以达到40到60米，可以很好地适应超前地质预报以及部分的工程检测。
3、探测的原理以及方法
结合设计的图纸以及设计的任务书按照规定进行开展地质超前预报的工作，其预测应该是沿着隧道纵向三十米的范围以内对一些不安全的地质问题进行检查，对前面的地层岩性变化以及水文地质特征(软弱岩层的分布、断层发育及其影响带、水的赋存情况等)进行探测，对隧道围岩的级别进行分析，并列出一些施工的建议，确保隧道施工的安全，减少一些不必要的损失，为动态的设计提供所需要的地质参数，从而可以更好地为隧道施工进行服务。本次的地质预报使用的是地质雷达系统，运用了空气耦合型100兆赫兹的天线，结合探测的前方岩石的特点以及现场施工的条件，对距离30米左右进行详细地探测。而这次预报的工作面位于ZK19+735里处的地方，使用一些点测的方式，使用一系列的方法对工作面的正前方进行详细地预测。
4、数据的处理以及得出来的结果
对实际测量出来的资料用一系列的软件进行处理分析，再结合现场的岩性所具体的实际情况，选择一个比较适合的相对介电常数，进而得出来一些成果，在成果的解释当中，开始的时候，假如发现了有非常明显的反相位反射波组出现的话，就应该岩性变坏的一个表现;假如发现了有非常明显的正相位强波反射波组出现的话，就应该是岩层岩性变好的一个表现，结合反射波反射强度的实际大小就可以区分反射界面前方介质的一系列的特征。依据雷达数据处理结果并结合地质资料分析得出以下预报结果：(1)掌子面为强风化花岗岩，上方自稳能力差，中部伴随严重掉块，局部潮湿明显，推断围岩级别为Ⅴ级。(2)掌子面右侧前方4~10m(ZK19+739~ZK19+745)区域反射信号强烈，同相轴紊乱，推测此区域与掌子面情况类似，有明显破碎带，围岩完整性差，推断围岩级别为Ⅴ级。(3)掌子面前方10~15m(ZK19+745~ZK19+750)区域反射信号衰退稳定，同相轴平稳但仍存在断开处，推测此区域岩性略微好转，但依旧破碎且含水，推断围岩级别为IV级。(4)掌子面前方15~30m(ZK19+750~ZK19+765)区域信号较弱，加大增益后发现同相轴较为连续，推测此区域岩性好转，级别应为IV级。依据结果给出的建议：(1)ZK19+735掌子面围岩为强风化花岗岩，自稳能力差，局部潮湿明显，中部掉块严重，应严格控制进尺，加强支护，预防坍塌。(2)掌子面前方10m区域围岩与掌子面情况相似，稳定性差，破碎带明显，容易坍塌。严格控制进尺，及时做好初期支护工作并保证强度，防止掉块与坍塌，同时做好排水工作。(3)掌子面前方20m区域后，岩性有所好转。建议采用上下台阶方法，并严格控制进尺，及时做好初期支护工作并保证强度，防止掉块与坍塌，同时做好排水工作。
5、结束语
地质雷达在隧道工程施工或者是后期的运营过程当中，可以很好地对工程的质量进行详细地检测，可以更严格地控制工程的质量，更好地检查工程的缺陷。假如说天线的频率特性以及工作的方法有一定的影响，而地质雷达在对介质参数的探测当中，还存在很多的争议，那么经过不断地完善以及发展，地质雷达在隧道工程检测当中一定有一个非常重要的角色。综上所述，应用地质雷达在地质超前预报当中可以精准地探测预报隧道施工当中危害的工程施工安全的相关地质灾害。而地质雷达可以探测出来隧道的结构中重要的施工缺陷，可以为有问题的隧道提供一些非常可靠的依据，这样就可以提高工作的效率，并且节省一些资金。
工程地质论文范文二：福仁山隧道工程地质研究
【摘要】福仁山隧道是中国水电十四局承建的西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段的一座典型隧道工程。该隧道地处秦岭南麓低中山区，位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带，内部组成与构造变形十分复杂，工程地质现象较为特殊，具有一定的研究意义。
【关键词】福仁山隧道;工程地质特征;地质构造
1福仁山隧道工程概述
目前在建的西成客运专线按国铁Ⅰ级、双线建设，设计时速250公里每小时，功能以客运为主，从西安出发，穿越秦岭经陕西汉中、翻越米仓山进入四川境内，经四川广元至江油与绵成乐客运专线相接直抵成都，预计线路通车后，将大大缩短西安到成都的直线距离。从西安到汉中仅需1小时、到成都需3小时。该项目由西安至四川江油段和成绵乐城际铁路两段组成，全长660公里，项目投资估算总额约为688亿元。西成客专陕西段全长342.9公里，建设工期5年。中国水电十四局负责西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段，正线全长31.81Km。该标段主要包括：罗曲隧道进出口路基工程94.7m，隧道工程4座(包括部分得利隧道6330m、福仁山隧道、罗曲隧道、范家咀隧道)总长度30.47Km，桥梁3座(金水河特大桥、酉水河大桥、金龙河大桥)总长度1.2457Km。福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区，隧道范围平均海拔1200m，最高海拔为1634.1m，洞身地表起伏较大，地表自然坡度为30°~40°，分布有众多基岩“V”形侵蚀谷，多为南北展布，隧道区域山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。隧道起讫里程为DK159+625.95~DK172+725.5。进口位于金水河牛角坝，出口位于酉水河宋家堰，最大埋深929m，最小埋深46m，洞身均位于直线以上，隧道以3‰上坡进洞至DK162+900后以8‰下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上，隧道中含有一座斜井，为本标段重点控制隧道。本隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范》(TB10621—2009)中规定的限界尺寸，隧道内采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92m2，隧道内线间距为4.6m.曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽，施工针对围岩情况采取短进尺、分部开挖和初期支护，二次衬砌及时跟进，以确保施工安全。
2沿线气候条件
本区域为亚热带湿润季风气候，特点是温暖湿润，四季分明，降水量多集中在夏秋季节，常有暴雨灾害，年平均气温15.2℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-5.9℃，年平均降水量785.5mm，年平均蒸发量1160.5mm，最大积雪厚度4cm。
3工程地质特征
3.1地层岩性
隧道通过的地层主要有第四系全新统(Q4)，志留系下统(S1)，元古界中上统(Pt2-3)及太古界(Ar)的构造岩类。(1)第四系全新统(Q4)主要包括：膨胀土(Q4d19)、卵石土(Q4d17)、碎石土(Q4d17、p17)、块石土(Q4d18)，多为灰黄色，粒径小于或等于2-60mm的约占10%，大于60-100mm的约占25%，大于200mm的约占55%。(2)志留系下统(S1)：片岩夹大理岩(S1Sc+Mb)，大理岩(S1Mb)、片岩(S1Sc)、主要为灰黄青灰色变晶结构，片状块状构造。(3)元古界中上统(Pt2-3)：变粒岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb)，大理岩夹片麻岩(Pt2-3Mb+Mb)。多为灰褐色，浅灰色，风化厚度约为1-10mm。(4)太古界(Ar)：片麻岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb)，灰褐色，浅灰色粒状变晶结构，块状结构，风化厚度2-8mm。(5)构造岩类主要包括：碎裂岩，多为青灰色、灰褐色，宽度约20-65m，工程地质较差。
3.2地质构造
福仁山隧道位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带，相当于秦岭造山带的蜂腰部位，隧道主体位于佛坪窟窿的南半部，历经多次地质构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。目前已经发现的主要断层包括：f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2，其中f66为逆断层，产状N65°-N80°W(65°-N75°)，破碎带宽约为10-30m，断层带物质成分为碎裂岩，局部夹断层角砾岩，断裂带内部岩体较为破碎，隧道洞身通过地段为DK159+856~DK159+878.4。f67为逆断层，产状N60°-N80°W(50°-N65°)，断裂带宽30~40m，内部成分为断层角砾，洞身通过地段为DK160+281~DK160+318。另外，隧道段还发育两处背斜及一处向斜，背斜核部洞身中心里程为DK165+543~DK169+062，岩体破碎，节理发育，向斜核部未穿过洞身，富水，岩体破碎，节理发育，由于隧道区各地质体的发育时代，构造运动强烈，区域性大断裂贯穿东西，发育数条低序次断裂，岩石节理裂隙较发育，分布较多节理密节带，岩体较破碎-较完整。
3.3不良地质及特殊岩土
(1)隧道范围内不良地质为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶，岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约1-3m，可见延伸深度大于10m，不完全填充，充填物为角砾及杂砂土。(2)隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱-中等膨胀性。
4工程设计情况
针对福仁山隧道地层岩性多样、地质构造复杂、不良地质现象多发的工程地质特点，施工单位在详细的实地勘察和室内研究的基础上，制定了较为科学合理的设计方案：(1)洞口工程采用斜切式洞门，并设置明洞段，出口采用倒斜切式洞口边仰坡设置截水天沟，边坡采用锚网喷支护。(2)洞身工程隧道内部采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92m2，隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护设置喷混凝土，锚杆，钢筋网，钢架，二次衬砌等，各衬砌类型预留变形量，特殊地形地质地段对支护 措施 采用管棚，小导管等措施进行了加强。
参考文献：
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王果张占峰王保群李细根王国荣李彦龙
（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）
[摘要]乌库尔其铀矿床是在原519大队概略评价基础上经过各阶段勘查工作提交的一个中型砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘在中下侏罗统西山窑组上段（第Ⅶ旋回）首个发现和探明的铀矿床。矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带乌库尔其微隆构造单元，属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。总体上，该矿床矿体分散且连续性差，品位偏低，现正进行现场地浸开采试验。本文对矿床发现史、基本特征、主要成果创新及开发利用现状进行了论述和分析。
[关键词]伊犁盆地南缘；地浸砂岩型铀矿床；西山窑组上段；层间氧化带
乌库尔其矿床位于伊犁盆地南缘中西段，往东南距扎吉斯坦矿床4km，西距库捷尔太矿床14km，是继库捷尔太、扎吉斯坦矿床后在伊犁盆地南缘发现的第三个可地浸砂岩型铀矿床，也是伊犁盆地南缘铀矿田（以下统一简称为“伊南铀矿田”）首次在水西沟群西山窑组上段（第Ⅶ旋回）发现具有一定规模的工业铀矿[1,2]。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖，距县城直线距离约10km，矿区内交通便利。
1发现和勘查过程
该矿床发现和勘查过程大致可分为3个阶段：一是以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段，二是以地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段，三是以地浸试验为主的矿山补充勘查阶段。
1.1以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段
乌库尔其矿床铀矿地质工作始于20世纪50年代。1959～1960年，原二机部519大队在本区以大间距（4～2）km×（2～1）km）进行了概略评价，主要找矿类型为煤岩型铀矿，施工28个钻孔，钻探工作量7950.3m。部分钻孔揭露到中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）层间氧化带，为以后的砂岩铀成矿预测提供了基础资料。
1.2以地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段
1991～1994年，核工业二一六大队在盆地南缘中西段开展了放射性水化学区调、砂岩型铀矿地面综合区调、前人资料的系统整理及成矿远景预测评价。同期，核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究。圈定乌库尔其地区为具有良好层间氧化带砂岩型铀成矿潜力的Ⅰ类远景区[3]。
1993～1995年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体合作在乌库尔其区开展了砂岩型铀矿预查，勘查网度采用（2～4）km×（800～200）m，局部孔距达到100～50m，投入钻探17366.6m，施工钻孔46个，其中4个钻孔分别在第Ⅴ和Ⅶ旋回揭露到工业铀矿化，初步确定乌库尔其地段为砂岩型铀成矿远景区。该阶段地质技术工作基本由哈方工作组完成，包括钻探施工、地质编录、测井、技术总结等，中方仅安排少数技术人员学习配合。因此该阶段各类资料的分析整理不够深入系统。
1996～1998年，核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体开展技术合作，中方技术人员全程参与了各项地质工作。主要针对水西沟群西山窑组下段（Ⅴ2旋回）砂岩型铀矿进行了普查，钻探施工由哈方完成（1998年核工业二一二大队参与部分工程施工），投入钻探工作量34206.2m，在389～549线间施工剖面14条。以（800～400）m（线距）×（200～100）m（孔距）的工程间距，在第Ⅱ、Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅶ1、Ⅶ2、Ⅷ等层位均揭露到层间氧化带，在429～485线控制一条工业铀矿带，并首次在第Ⅶ旋回发现了工业铀矿体。累计资源量规模为小型矿床。期间该队与南京大学合作开展了矿石物质组分及层间流体作用科研项目研究[4,5]。
2000～2003年，核工业二一六大队以水西沟群西山窑组上段（Ⅶ旋回）为主要目的层，对本区开展了全面普查，钻探工程重点集中于397～485线之间，投入钻探工作量49051m。该阶段对含矿岩系水西沟群进行了层位系统划分，对第Ⅴ、Ⅶ旋回沉积相进行了深入分析，提出了乌库尔其微凸构造控矿的观点。2002年提交了357～373线（首采段）勘查报告，2003年分别提交了乌库尔其铀矿床第Ⅴ旋回和第Ⅶ旋回普查地质报告。累计提交铀资源量规模达到中型[6]。
2004～2005年，核工业二一六大队对本区开展了勘探工作，勘探范围为333～469线之间，东西长约7.5km，投入钻探工作量24596.87m，根据矿体复杂性和地质可靠程度确定为Ⅲ类勘查类型，基本工程间距为200m×（100～50）m，局部孔距达25m。在Ⅴ旋回和Ⅶ旋回提交铀资源量规模为中型，概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t、煤炭资源量38956×104 t。需要说明的是，受勘探周期和工作量的限制，以及该矿床铀矿体规模小、分散等特点，勘探阶段圈定资源量类型仅为332+333[7]，实际上相当于达到详查程度。
1.3矿山地浸试验过程中的补充勘查阶段
勘探工作结束以后，为满足建设矿山的需要，矿山企业在不同地段组织开展了两次补充勘探工作。
2007年，在413～429线间开展补充勘探工作，投入钻探工作量9497m，圈定了331+332铀资源量，除提高资源量级别和控制程度外，资源量的减少达41%。减少较大的原因有三：一是勘探阶段铀镭平衡系数为0.85、进行了修正，而补勘阶段随着样品数量的增加和取样代表性增强，铀镭平衡系数为1.04、不予修正，仅此资源量减少达13%；二是随着矿体控制程度提高（100m×（100～50）m），矿体外推距离减小，矿块面积减小，但相应资源量级别提高，此为资源量变化的正常现象；三是很多加密控制钻孔导致矿体断开，说明铀矿体本身规模较小，连续性差。
2012年，在341～469线的BK1和BK4区（不含413～429线）开展了补充勘探工作，投入钻探工作量为16674m，工程见矿率仅为14%，采用100m×（100～50）m工程间距控制331类资源量。圈定了331+332铀资源量，较勘探资源量减少达55%。究其原因有以下几点：第一，勘探阶段对Ⅶ旋回铀镭平衡、镭氡平衡均进行了修正，Ⅴ旋回镭氡平衡进行了修正，本次补勘资源量估算未做任何参数修正，因此勘探阶段部分工业孔变为矿化孔未参与资源量估算，Ⅶ旋回矿体品位下降30%, Ⅴ旋回矿体品位下降12%，造成BK 1区资源量减少13.10%, BK4区资源量减少36.51%；第二，第Ⅶ旋回工业矿带窄，加密控制后原来连续的矿带被断开，甚至只剩单工程控制；第三，补勘提交资源量类别有了较大的提高，矿体外推距离减小，使矿块面积有较大幅度减小，相应地资源量也有所减少（图1，图2）。但值得说明的是，通过补勘工作，铀矿带在平面的展布与勘探阶段推测的基本一致，说明勘探阶段推断的铀矿带展布合理，估算资源量也是可靠的。
图1 乌库尔其铀矿床BK1区Ⅴ2旋回矿体块段圈定对比
1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—层间氧化带前锋线；5—补勘阶段工业矿体；6—勘探阶段工业矿体
图2 乌库尔其铀矿床BK4区Ⅶ旋回铀矿体块段对比
1—工业孔；2—矿化孔；3—无矿孔；4—Ⅶ1层间氧化带前锋线；5—Ⅶ2层间氧化带前锋线；6一补勘阶段圈定工业矿块；7—勘探阶段圈定工业矿块
2012年以来，核工业二一六大队在乌库尔其矿床外围开展普查工作，在417线北部2km处揭露到Ⅴ1旋回工业铀矿体（灰色砂体，1.8kg/m2），在469线以东初步控制一条工业铀矿带。因此，矿床外围有望有新的发现。
2矿床基本特征
2.1地层
矿区中新生代地层直接覆盖在中—下石炭统中酸性火山岩、火山碎屑岩基底古风化壳之上，自下而上由中上三叠统小泉沟群（T2-3xq）浅湖相沉积、中下侏罗统水西沟群（J1-2sh）陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组（J2t）河流相沉积、新近系（N）和第四系（Q）冲洪积物组成（图3）。
铀矿化赋存于三工河组（J1s）和西山窑组（J2x），头屯河组（J2t）尚未发现铀矿化，八道湾组（J1b）和小泉沟群（T2-3xq）在矿区范围内少有钻孔揭露。据资料，小泉沟群在钻探揭露区域基本缺失。主要含矿层特征如下：
三工河组：对应于水西沟群V1亚旋回— 亚旋回，厚度约为32m。岩性以灰色粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、中粗砂岩为主，主要有两层砂体，砂体厚5～14m，产状不稳定。赋存少量工业铀矿化。
西山窑组：对应于水西沟群 亚旋回—Ⅶ旋回，厚度约180～220m。根据岩性组合特征由下到上可分为 亚旋回、Ⅵ旋回、Ⅶ旋回3个岩性段。其中 亚旋回和Ⅶ旋回为矿床主要赋矿层位，Ⅵ旋回以泥岩、煤层为主，砂体极不稳定。
亚旋回：下部为厚大稳定砂体，岩性为灰色中粗粒含砾砂岩、中细砂岩，粒度自下而上具有粗—细或细—粗—细的特征；上部为粉砂岩、泥岩与煤。
Ⅶ旋回：可分为Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。岩性以灰色、灰白色中粗粒含砾砂岩、砂砾岩、中细粒砂岩与绿灰色、灰色粉砂岩、泥岩为主，形成较厚的砂泥互层结构。有两层主砂体，均赋存工业铀矿化。
2.2构造
乌库尔其铀矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带东侧，总体构造形态为一次级微隆起区，称乌库尔其微凸起。矿床东西长8km，南北宽5km，面积约40km2。凸起的轴部位于397线至445线间，宽约1.8km，轴部的走向及倾向略呈北北西向，倾角4°～6°，凸起的翼部分别向东西两侧倾斜，倾角3°～7°（图4）。晚渐新世至早中新世（24Ma），在不对称挤压作用下形成了本区微隆构造格局，造成沉积盖层发生掀斜，主含矿砂体开启并接受大气降水补给，在含铀含氧水的持续补给和氧化改造下形成层间氧化带及其控制的砂岩铀矿。
图3 乌库尔其矿床地层综合柱状图
图4 乌库尔其矿床东西向剖面略图
1—砂体；2—煤层；3—铀矿化部位；4—地层代号；5—煤层编号；6—钻孔；7—钻孔编号
2.3水文地质特征
2.3.1地下水补－径－排条件
盆地南缘察布查尔山蚀源区为含矿含水层地下水的补给区，补给形式主要有地表水、第四系潜水，其次为大气降水和基岩裂隙水。含矿含水层开启处距盆缘3～5km，层间水补给窗距层间氧化带前锋线（铀矿带）一般为4～8km。遥感及地震资料显示，矿区北1km处存在一近东西向的隐伏断裂为本区局部排泄源（陈建昌等，1995），伊犁河南侧的北东向隐伏断裂为南缘区域排泄区。
地下水流向在280°～35°之间；水位埋深在－15.48～110m之间，地下水具有强承压性，水头高度192.60～333.53m；渗透系数在0.22～0.58m/d之间；地下水流速0.006～0.0018m/d。
2.3.2地下水水化学特征
矿区承压水水化学特征在平面上具有明显的水化学成分分带性（图5）。具体表现为从东南向西北可分为4个带，与地下水流向基本一致，各水带参数特征见表1。
表1 乌库尔其铀矿床地下水化学成分分带性特征一览表
图5 乌库尔其铀矿床地下水水化学
2.3.3水文地球化学特征
蚀源区地表水溶解氧含量为12.60mg/L, Fe2+/Fe3＋为0.50,pH 值为8.16；基岩裂隙水溶解氧含量大于7.00mg/L,Fe2+/Fe3＋介于0.31～2.0之间，Eh值一般大于400mV, pH 值在7.0～8.0之间，补给区的地表水、地下水均具有的较强氧化性能。矿床地下水中溶解氧含量为0.1～4.3mg/L,H2S含量为0.01～0.04mg/L,Eh值为－231～185mV。表明地下水从蚀源区向矿区径流过程中，水中溶解氧被逐渐消耗，原生还原砂体被氧化，铀不断氧化迁移和再迁移、再富集。
2.4层间氧化作用及铀矿体
2.4.1空间分布特征
乌库尔其铀矿床主要为砂岩型，偶见零星泥岩型、煤岩型。砂岩型工业铀矿体分别赋存于Ⅴ1亚旋回、Ⅴ2亚旋回、Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。Ⅶ旋回矿带主要分布于矿床中、西部，Ⅴ旋回矿带主要分布在矿床东部。
层间氧化带发育规模、形态及含矿性差别较大，共发育6条层间氧化带，其中以西山窑组层间氧化带规模最大，并控制主要的工业铀矿体。在平面上各层位层间氧化尖灭线呈近东西走向的蛇曲状或港湾状展布延伸，并相互交错叠置（图6）。
铀矿带与层间氧化带发育紧密相关。平面上，铀矿（化）体一般产出于层间氧化带前锋线附近100～200m范围内，局部翼部矿体延伸较远。工业铀矿带主要分布于357～381、411～433、449～469线层间氧化带前锋线弯曲转折部位，分布不连续，而铀矿化体则分布范围较广，基本连续（图6）。
图6 乌库尔其铀矿床层间氧化带前锋线及铀矿（化）带平面展布示意图
1—Ⅴ1旋回工业铀矿化；2—Ⅴ2旋回工业铀矿化；3—Ⅶ1旋回工业铀矿化；4—Ⅶ2旋回工业铀矿化；5—铀矿化带；6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线；7—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线；8—Ⅴ1旋回层间氧化带前锋线；9—Ⅴ2旋回层间氧化带前锋线；10— Ⅶ1旋回层间氧化带前锋线；11—Ⅶ2旋回层间氧化带前锋线
2.4.2层间氧化带分带特征
该矿床遵循层间氧化带砂岩型铀矿的一般特征，根据岩石的颜色、铁物相特征及其他地球化学指标，可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带3个岩石地球化学分带。氧化带可进一步划分为强氧化带、中氧化带和弱氧化带，对铀矿带划分出前缘带。铀矿化分布于层间氧化带前锋线及上下翼尖灭部位，不同层位、地段铀矿化发育特征差别大。
层间氧化带各亚带岩石有机质、全硫、铀及其伴生元素显示一定的变化规律：Fe2O3与FeO 含量变化十分明显，Fe2O3从氧化带到原生岩石带逐渐降低，FeO 则逐渐升高，呈相互消长关系，而二者的总量基本保持不变。Fe2O3/FeO 比值在氧化带为2，在过渡带比值为1.16。该比值越大，反映氧化作用越强烈，越有利于铀的迁移；比值越小，对铀沉淀越有利。
有机物和硫化物是岩石中主要的还原性物质，强氧化带两者含量均最低，随氧化程度减弱含量不断增高，不同之处在于有机炭的最高值在过渡带为原生岩石带的2倍、氧化带的5～8倍，而硫化物在原生岩石带最高（表2）。有机质的变化特征可能反映了过渡带存在较为活跃的细菌活动。铀矿化富集程度与有机碳、全硫含量呈一定正相关，尤以有机碳更为明显，品位越高的矿石一般含有机质越丰富，导致其岩石色调越深。
表2 层间氧化带不同分带铀与有机碳、硫、价态铁含量统计
2.4.3铀矿体及铀矿石
2.4.3.1 规模、形态
Ⅴ旋回矿带主要位于矿床东部389～469线间，由Ⅴ1和Ⅴ2亚旋回矿体组成。主矿体Ⅴ2亚旋回矿带断续长约2.0km，宽50～250m；矿体倾向总体为北北西向，倾角2.3°～8.7°；矿体埋深305～515m，由南往北、由西往东矿体埋深逐渐增大。
Ⅶ旋回矿带主要位于矿床的中、西部333线与469线之间，由Ⅶ1、Ⅶ：亚旋回矿体组成。工业矿体主要分布于357～381线、413～437线、469线地段，延伸总长约4.8km，倾向发育宽度一般50～150m。矿体总体倾向北西，局部北北西，倾角2°～8°。矿体埋深170～380m。矿体连续性差、规模小，单工程控制矿体多。
矿体在剖面上以卷状、复杂卷状为主，其次为板状、似层状、透镜状。卷状矿体以短头短尾形态为主，各层位卷状矿体规模和形态差异较大。卷头矿体厚5～10m，宽一般25～100m；翼部矿体厚1～4m，宽50～150m。西山窑组上段卷状矿体主要分布于357～381线地段和413～433线地段，尤其是Ⅶ2矿体多为厚大的短头短尾形态。西山窑组下段及三工河组卷状矿体分布于441～469线间（图7，图8）。
2.4.3.2矿体品位、厚度
Ⅴ旋回矿体单工程厚0.75～7.1m，平均厚3.79m，变化系数为42.6%；单工程品位0.0109%～0.2011%，平均品位为0.0372%，变化系数为92.8%；单工程平米铀量为1.02～11 .34kg/m2，平均平米铀量为2.52kg/m2，变化系数为88.6%。卷头矿体平米铀量一般大于4.0kg/m2，翼部矿体平米铀量一般为1.50～3.00kg/m2。
图7 369号勘探线Ⅶ1与Ⅶ2亚旋回矿体形态剖面示意图
1—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号
图8 445号勘探线Ⅴ1与Ⅴ2亚旋回矿体形态剖面示意图
l—砂砾岩；2—含砾粗砂岩；3—粗砂岩；4—中砂岩；5—细砂岩；6—粉砂岩；7—粉砂质泥岩；8—泥岩；9—煤层；10—层间氧化带；11—铀矿化体；12—品位（%）/厚度（m）;13—砂体（旋回）编号
Ⅶ旋回矿体单工程厚0.8～13.7m，平均厚4.58m，变化系数为63.4%；单工程品位0.0123%～0.2047%，平均品位为0.0364%，变化系数为89.3%；单工程平米铀量为1.0～12.35kg/m2，平均平米铀量为3.12kg/m2，变化系数为86.4%。
2.4.3.3矿石物质成分及铀存在形式
矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石组分按成因可分为两类：一类是碎屑物、有机质碎屑、黏土矿物及成岩期自生矿物，占矿石中矿物总数的98%～99%；另一类是成矿期生成的自生矿物，含量甚微，如黄铁矿、白铁矿及铀矿物。
矿石中矿物以石英、长石和岩屑为主。其中，石英占矿石总量的29%～34%，长石占5%～22%，岩屑占28%～34%。重矿物占0.5%～0.8%，以钛的氧化物及化合物类最常见，Ⅶ旋回矿石中重矿物含量明显高于其他层位。黏土矿物总量占5%～15%，主由高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石构成，Ⅶ旋回以伊利石为主，约占55%;Ⅴ旋回以高岭石为主，约占60%～90%。
矿石中的铀主要以独立铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主，有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物主要为沥青铀矿（含少量再生铀黑），其次为铀石。分散吸附状态的铀大多为纳米级的UO2+x分子或质点，少数为超显微水沥青铀矿质点，为沥青铀矿的雏形[6,7]。
2.4.3.4伴生矿产
乌库尔其矿床伴生元素研究工作程度较低。勘探阶段在421～461线对西山窑组下段基本以400m×200m进行了控制取样，钻孔内一般采用系统的组合取样（平均样长0.49m）方法进行了研究；西山窑组上段伴生元素的研究仅限于349～381线地段，在该地段8条勘探线20个钻孔中进行了较系统的取样。总体上，硒和铼达到伴生矿产综合利用指标，但对其赋存状态等未作任何研究。同时对矿区范围内煤炭资源进行了估算[7]。
3主要成果和创新点
3.1主要成果
1）发现并探明了一处中型地浸砂岩型铀矿床。首次在伊犁盆地南缘提交Ⅶ旋回砂岩型铀矿资源量。概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t，提交煤炭资源量38956×104t。
2）基本查明了地层结构、含矿砂体、层间氧化带及砂岩型铀矿体规模、空间展布形态等地质构造特征。
3）查清了矿床含矿含水层的分布、结构、规模及埋深，通过水文地质孔抽水试验，获取了含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水的pH 值、Eh值、矿化度等地浸水文地质参数及水文地球化学参数，为地浸评价提供了依据。
3.2创新点
该矿床是伊南矿田根据层间氧化带砂岩型铀成矿模式发现和探明的典型实例，对“伊犁式”层间氧化带砂岩型铀成矿理论进行了进一步深化和定型。伊犁盆地南缘铀矿勘查和研究成果“填补了我国铀矿勘查空白，极大地丰富和发展了我国金属矿产成矿理论”（获得2007年国家科技进步一等奖的成果鉴定结论）[8～10]，乌库尔其矿床的找矿实践为铀矿理论的创新作出了贡献。
1）通过该层间氧化带砂岩型铀矿床勘查实践，并在此基础上系统总结分析伊南铀矿田其他铀矿床的勘查研究，基本建立了我国中新生代陆相盆地“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀成矿和找矿模式，提出了“三层两面”的控矿观点和“五带式”层间氧化带的岩石矿物地球化学分带规律；提出了多期次成矿和新构造运动对层间氧化带及铀矿化发育影响和控制的观点[8,11]。
2）盆缘构造斜坡带背景下岩相岩性和地下水补－径－排的耦合奠定了成矿基础，决定了矿床的定位。提出了含矿砂体为三角洲平原相环境下分流河道沉积，砂体的厚度、粒度、渗透性较适中，这些条件为后来发育层间氧化带提供了基础。含矿建造形成后盆缘产生掀斜接受地下水补给，盆内产生东西向张扭性断层构成地下水排泄源，形成完整的补－径－排层间水水动力机制，为侏罗系发育层间氧化带及铀成矿创造了完善的条件[8,12]。
3）砂体突变导致层间氧化作用改变，产生氧化－还原过渡带而发生铀沉淀，决定矿体的产出部位，提出了沉积微相控矿的观点。砂体突变指砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等，这种砂体突变是由微相环境变化引起，如三角洲水上分流河道由窄变宽、由直变弯、由水上向水下逐渐过渡等都会产生砂体变薄、沉积物变细、泥质夹层增多等现象，这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。砂体的这种突变，往往造成层间地下水的流速减缓甚至流向发生改变，水－岩作用时间变长，层间氧化作用滞缓，更有利于铀从地下水中析出沉淀，因此常常在砂体变异部位发育较富的铀矿体。
4）通过微观研究，发现层间氧化带前锋线附近微生物成矿作用的现象，在氧化－还原过渡带发生的物理、化学、生物作用是导致铀富集成矿的直接因素，铀矿物主要产出于植物胞腔边缘，并发现成岩期和成矿期的黄铁矿有共生关系（图9至图12）。
图9 乌库尔其矿床矿石中的铀石（双键四方柱状）交代古真菌
图10 乌库尔其矿床矿石中碳屑的树木腔胞结构及腔胞中的黄铁矿、铀矿物，光片
图11 库捷尔太矿床八道弯组矿石中铀石沿植物细胞腔内壁分布（白色环带）
图12 乌库尔其矿床矿石中成矿期黄铁矿（中部亮白色）包裹成岩期草莓状黄铁矿（星点状白色），光片
4开发利用状况
乌库尔其铀矿床发现于1993年，2003年提交首采段并开展了地浸试验，2005年完成勘探并转入地浸开采试验。自该矿床投入开发建设以来，在多年的野外现场试验和生产过程中，矿体变化较大，资源量减少较为明显，地浸效果总体不理想，加之矿山设计方案未能及时调整，从而影响了矿山建设的进程。乌库尔其矿床并未正式投产，目前仍处于试验阶段。
5结束语
乌库尔其矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带发现和勘查的第三个砂岩型铀矿床，并首次在Ⅶ旋回发现了一定规模的工业铀矿体。自1959首次揭露到有利的砂岩层位和层间氧化带到1993～1995年预查、1996～2003年普查、2004～2005年勘探、2007年413～429线补充勘探、2008～2010年矿山施工了17个生产开拓钻孔、2011～2012年全区补勘，整个勘查和后续开发工作历程对今后勘查开发工作提供了借鉴：
1）应充分认识沉积盆地中砂岩型铀矿产出的复杂性和不稳定性。
2）勘查开发工作应循序渐进，各阶段对主要矿体的控制应到位，合理确定勘查类型，不应因开发的急需而采取跨阶段勘查。同时，在发育多层工业矿体的情况下，应分别针对不同矿体采取不同的勘查类型进行控制，统一的勘查类型会导致某些矿体的控制程度偏低。
3）加大勘查阶段经济技术评价工作，正确确定地浸工艺。在矿山自身经补充勘查发现矿体及资源量大幅度变化后，应及时、主动调整矿山建设方案。
4）最新资料显示，矿床北部2km处已经发现三工河组下段（第Ⅴ1旋回）层间氧化带及其控制的工业铀矿体，矿床东部阔斯加尔地区已经获取一定预测资源量，是今后勘查的方向，可能将为矿床开发提供后备资源。
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我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例
[作者简介]王果，男，1969年出生，研究员级高级工程师。1993年毕业于华东地质学院（现为东华理工大学）地质系铀矿勘查专业，2000年毕业于南京大学地球科学系矿物学岩石学矿床学专业，获硕士学位。2009年以来任核工业二一六大队总工程师。一直从事铀矿地质勘查及科研工作，获国家科技进步一等奖1项、国防科技进步二等奖2项、国土资源科学技术一等奖1项，2013年入选国家百千万人才工程。
伊犁盆地是我国重要的产铀盆地之一。伊犁盆地内地浸砂岩型铀矿床主要分布在盆地南缘。盆地内铀矿化主要产于中下侏罗统水西沟群中，并表现出明显的层控和相控特点。为此，这里试图通过研究伊犁盆地南缘水西沟群不同层位的沉积体系及沉积相特征，查明盆地含矿层各沉积阶段的沉积体系格局及沉积相空间展布特征，总结沉积体系及沉积相与地浸砂岩型铀矿化的成矿关系，确定有利的浸砂岩型铀矿成矿的沉积体系、沉积相及其空间分布范围，为伊犁盆地地浸砂岩型铀矿找矿预测及勘查工程部署提供科学依据。
一、水西沟群的划分
关于含矿层水西沟群可划分出八道湾组（J1b）、三工河组（J1s）及西山窑组（J2x）3个组已得到普遍认可，但对各组间界线的划分上历年来仍不一致（表2-7-1）。本专题通过地层对比，结合孢粉分析资料，将伊犁盆地南缘水西沟群Ⅰ～Ⅳ旋回归属于八道湾组，Ⅴ1亚旋回归属于三工河组，Ⅴ2～Ⅶ旋回归属于西山窑组，Ⅷ旋回归属为上侏罗统。其主要划分对比依据为：
1）吐哈盆地南缘水西沟群中部湖泊沉积为三工河组，上、下两套煤系地层分别对应于西山窑组和八道湾组。因此，本专题认为伊犁盆地南缘三工河组应局限在沉积物粒度较细的以湖相及前三角洲相为主的Ⅴ1亚旋回，而沉积物粒度较粗的Ⅴ2亚旋回及含煤的Ⅴ3亚旋回及Ⅵ旋回应归属为西山窑组而不是三工河组。
2）对采集于伊犁盆地南缘ZK44967-1孔420～450m之间Ⅴ2亚旋回中的5件灰色泥岩样品，经中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心进行了孢粉鉴定分析，其中2件样品（ZK44967-1-2和ZK44967-1-3）含有丰富的孢粉化石。以裸子植物花粉为主，占95%～96%，蕨类植物孢子出现较少，仅为4%～5%。裸子植物花粉中以松柏类双气囊花粉为主，常见冠翼粉、苏铁粉、脑纹粉等类型；蕨类植物孢子以拟石松孢为主要类型。其时代可归于中侏罗世早中期。因此，Ⅴ2亚旋回中的灰色泥岩样品孢粉鉴定表明其应归属于西山窑组而不是三工河组。
3）将Ⅷ旋回划归为上侏罗统齐古组而不是西山窑组的依据是：Ⅷ旋回与Ⅶ旋回之间有沉积间断，而与上侏罗统为连续沉积，界线难分；Ⅷ旋回砂岩岩石的原生地化环境为氧化环境；而Ⅶ旋回砂岩岩石的原生地化环境为还原环境。
本次研究根据地层岩性组合、沉积韵律、沉积构造、砂体规模及稳定性、测井曲线、沉积物粒度分布曲线等特征，伊犁盆地南缘容矿岩系──水西沟群可划分出4个大的沉积体系，即Ⅰ～Ⅳ旋回的冲积扇沉积体系、Ⅴ旋回的辫状河三角洲沉积体系、Ⅵ旋回的浅湖沼泽沉积体系和Ⅶ旋回的曲流河三角洲沉积体系。其中冲积扇沉积体系主要发育冲积扇相和扇前辫状河流相；辫状河三角洲沉积体系主要发育前三角洲相、三角洲前缘相、三角洲平原相及沼泽相；曲流河三角洲沉积体系主要发育三角洲平原相。伊犁盆地南缘水西沟群各沉积体系发育的主要沉积相及亚相划分见表2-7-2。
表2-7-1 伊犁盆地南缘水西沟群地层划分沿革表
二、水西沟群沉积特征
（一）冲积扇沉积体系
冲积扇沉积体系主要发育在Ⅰ～Ⅳ旋回，其中，Ⅰ～Ⅱ旋回以扇中-扇端亚相及扇前辫状河流相为主；Ⅲ～Ⅳ旋回以扇前辫状河流相为主。
1.Ⅰ～Ⅱ旋回沉积相特征
Ⅰ旋回与Ⅱ旋回的沉积特征相似，均表现出旋回下部主要为砾岩和砂砾岩，上部有时出现中、细砂岩透镜体，局部夹细砂岩、粉砂岩及泥岩。Ⅰ～Ⅱ旋回地层的砂地比一般大于0.6。地层中有机质及炭质碎屑较少，相变较快。砾岩主要分布在南缘盆缘附近，沿盆缘方向厚度较稳定，一般为5～10m；但向盆地中心方向很快相变为砂砾岩、含砾砂岩（图2-7-1）。砾岩砾石大小不等，一般（3×5cm）～（8×10cm），大者可达15×20cm以上。砾石成熟度较低，成分复杂，可分为远源的硅质岩、变质岩、石英岩砾石（次圆状）和近源的火山岩、花岗岩砾石（棱角状-次棱角状）。
表2-7-2 伊犁盆地南缘水西沟群沉积体系及沉积相划分表
图2-7-1 伊犁盆地南缘库捷尔太地区22号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅰ～Ⅱ旋回地层柱状对比图
A—扇中-扇端亚相；B—扇前辫状河流相；T2-3xq—中上三叠统小泉沟群
Ⅰ～Ⅱ旋回沉积构造以块状层理为主，有时可见略显粗糙的平行层理及大型槽状交错层理。三侧向视电阻率多表现出箱形或钟形（图2-7-1）。上述特征表明Ⅰ～Ⅱ旋回沉积为一套快速堆积的冲积扇沉积。
平面上，Ⅰ～Ⅱ旋回沉积在伊犁盆地南缘总体表现出东粗西细、南粗北细的沉积特点。根据冲积扇体系沉积的岩性组合等特征，伊犁盆地南缘Ⅰ～Ⅱ旋回沉积可分出冲积扇相及扇前辫状河流相两种沉积相（图2-7-2）。其中，冲积扇相的扇根亚相已被剥蚀，只保留扇中-扇端亚相，扇中-扇端亚相以砾岩和砂砾岩互层为主夹含砾砂岩，扇前辫状河流相以砂砾岩和含砾砂岩互层为主夹少量砾岩、粉砂岩及泥岩。
图2-7-2 伊犁盆地南缘Ⅰ～Ⅱ旋回岩相古地理图
1—剥蚀区；2—扇中-扇端亚相；3—扇前辫状河流相；4—地名
2.Ⅲ～Ⅳ旋回沉积相特征
Ⅲ旋回与Ⅳ旋回的沉积特征相似，均表现出下部为含砾砂岩和粗砂岩，局部为砂砾岩，向上过渡为中细砂岩、细砂岩和薄层泥岩，二元结构明显。Ⅲ～Ⅳ旋回的单个旋回的地层厚度一般为10～30m，砂体厚度一般为10～25m，砂地比平均为0.71。Ⅲ～Ⅳ旋回地层三侧向视电阻率以箱形为主（图2-7-3）。
总体看来，Ⅲ～Ⅳ旋回沉积砾岩基本不发育，但砂体粒度较粗，粒度区间范围为Φ-1.5～5，标准偏差为0.53～0.7，分选较好。直方图以单峰型为主（图2-7-4）。粒度分布概率曲线为两段式或三段式，以跳跃总体为主（占70%～80%），斜率为60°～70°；悬浮总体占15%～30%，斜率为30°～40°；跳跃总体与悬浮总体截点在Φ2.2～2.7，反映出河流相沉积特点。沉积构造下部以槽状及板状交错层理为主，上部以小型交错层理、波状层理、水平层理为主。这些特征表明Ⅲ～Ⅳ旋回应属冲积扇扇前缘辫状河流相沉积。
根据其岩性组合及砂泥比等特征，扇前辫状河流相沉积可进一步分为辫状水道亚相和漫滩亚相。辫状水道亚相构成二元结构的下部，岩性以含砾砂岩和砂岩为主，沉积构造以槽状及板状交错层理为主，漫滩亚相构成二元结构的上部，岩性以粉砂岩及泥岩为主，沉积构造以小型交错层理、波状层理、水平层理为主。
（二）辫状河三角洲沉积体系
辫状河三角洲沉积体系主要发育在Ⅴ旋回，其中，Ⅴ1亚旋回主要为三角洲前缘相及前三角洲相，Ⅴ2亚旋回主要为三角洲前缘相及三角洲平原相，Ⅴ3亚旋回主要为沼泽相。下面按3个亚旋回分别阐述其沉积相特征。
图2-7-3 伊犁盆地南缘扎基斯坦地区032号勘探线部分钻孔
水西沟群Ⅲ旋回地层柱状对比图
A—辫状水道亚相；B—漫滩亚相
图2-7-4 苏阿苏沟Ⅲ旋回砂岩的粒度分布曲线
1.Ⅴ1亚旋回沉积特征
Ⅴ1亚旋回地层厚度一般为10～20m，局部20～35m，岩性主要由粉砂岩和泥岩以及细、中砂岩组成，局部发育粗砂岩及含砾砂岩，砾岩及砂砾岩很不发育。该旋回砂体总厚度一般小于10m，局部可达10～15m。该亚旋回地层特点之一是泥岩厚度大于砂岩厚度，砂地比多小于0.5，砂地比大于0.5的砂岩分布区面积很小。该亚旋回地层的另一特点是泥岩较纯，为灰色及深灰色泥岩，泥岩水平层理发育，单层厚度大且延伸稳定，反映了较深水的静水沉积环境。沉积构造除水平层理外，还发育块状层理及微波状层理。该亚旋回沉积的第三个特点是具下细上粗的反韵律结构；三侧向视电阻率测井曲线的下部多为低幅平滑曲线，上部多为中低幅倒圣诞树形（图2-7-5），这种反韵律结构是三角洲沉积环境所特有的产物。此外，该亚旋回地层中有机质和炭化植物碎屑比较发育，有时见黄铁矿，反映了较还原的水下沉积环境。
图2-7-5 伊犁盆地南缘库捷尔太地区20号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅴ旋回地层柱状对比图
A—前三角洲相；B—三角洲前缘河口坝及席状砂亚相；C—三角洲前缘分流间湾亚相；D—沼泽相；E—浅湖沼泽相
上述特征表明Ⅴ1亚旋回地层属三角洲前缘及前三角洲沉积，根据其岩性组合及砂岩发育程度又可细分为前三角洲亚相（主要位于库捷尔太地区和苏东布拉克地区）和三角洲前缘分流河道亚相及三角洲前缘分流间湾亚相（主要位于乌库尔齐及其以东地区）3个沉积亚相（图2-7-6）。
图2-7-6 伊犁盆地南缘Ⅴ1旋回岩相古地理图
1—剥蚀区；2—三角洲前缘分流河道亚相；3—三角洲前缘分流间湾亚相；4—前三角洲相；5—地名
2.Ⅴ2亚旋回沉积特征
伊犁盆地南缘Ⅴ2亚旋回地层厚度一般为30～50m，局部50～60m，岩性主要为含砾砂岩、粗粒砂岩及中细粒砂岩，砂体上下发育粉砂岩及泥岩。该亚旋回地层砂体比一般为0.4～0.7，平均为0.59。该亚旋回地层砂体比较稳定，厚度一般为15～30m，局部可达35～45m。区域上，从下至上，岩性从泥岩-粉砂岩-细砂岩-粗砂岩及含砾砂岩到粗砂岩细砂岩-粉砂岩及泥岩的下反上正的完整韵律发育非常明显，反映出典型的三角洲沉积环境特点。
本区三角洲相砂岩的粒度分布曲线主要有两类：一类与辫状河相砂岩的粒度分布曲线相似（图2-7-7A），反映出三角洲平原分流河道或三角洲水下分流河道的沉积特征；另一类粒度区间较宽（Φ-2～5），标准偏差为0.8～1.4，直方图以多峰型为主，反映出分选性差的特点。其概率曲线图以悬浮组分为主，占80%～100%，斜率中等（40°～50°），跳跃总体很少，图形多呈直线体（图2-7-7B），其图形类似于浊流沉积的粒度分布曲线，反映出河流携带大量泥砂快速入湖（进入三角洲环境）后，其搬运能力突然降低的沉积作用特点。
根据岩性组合、砂体发育程度及沉积韵律特征又可将伊犁盆地南缘V2亚旋回细分为三角洲平原辫状河流亚相、三角洲平原泛滥平原亚相和三角洲前缘河口坝及席状砂亚相及三角洲前缘分流间湾亚相4个沉积亚相。并且在伊犁盆地南缘西段不同地段V2亚旋回的沉积相特征表现不一（图2-7-8）。
（1）扎基斯坦地区
该地区Ⅴ2亚旋回主要为三角洲平原辫状河流亚相及泛滥平原亚相，其沉积相特征主要是：①Ⅴ2亚旋回总体表现出下细上粗的反韵律沉积特征，但亚旋回内部由3～4个下粗上细的正韵律沉积组成（图2-7-9）。②砂体延伸不太稳定，规模不大，相变较快，分层多（一般为3～4层），单层砂体相对较薄。③砂体内发育楔状交错层理、槽状交错层理、板状交错层理发育，常见冲刷面构造。④地层砂体比高，一般为0.4～0.7，局部地段达0.7～0.8。
图2-7-7 库捷尔太矿床Ⅴ2亚旋回砂岩的粒度分布曲线
图2-7-8 伊犁盆地南缘Ⅴ2旋回岩相古地理图
1—剥蚀区；2—三角洲平原辫状河流亚相；3—三角洲前缘河口坝及席状砂亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—三角洲前缘分流间湾亚相；6—地名
（2）西部库捷尔太-乌库尔齐地区
该地区Ⅴ2亚旋回主要为三角洲前缘河口坝及席状砂亚相、三角洲前缘分流间湾亚相，其沉积相特征主要是：①从下至上Ⅴ2亚旋回总体表现出细-粗-细的沉积特征，但在不同地段的砂体分层数不同。如在库尔齐地区常由2～4个下粗上细的正韵律沉积组成；在苏东布拉克地区砂体分层数减少，变为1～3个；在库捷尔太地区几个砂层往往合并成一个砂体而呈现出一个完整的韵律沉积特征（图2-7-5），这些特征反映伊犁盆地南缘自东向西Ⅴ2亚旋回沉积环境越来越稳定，河道迁移摆动变化也越小。②砂体内主要发育粒序层理，特别是反粒序层理比较发育，冲刷面构造不常见。③地层砂体比高，一般为0.4～0.7，砂体发育地段常达0.6～0.8。④砂体主要呈近EW走向，显示出平行湖岸方向的（水下）三角洲前缘河口坝及席状砂沉积特征。
图2-7-9 伊犁盆地南缘扎基斯坦地区024号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅴ旋回地层柱状对比图
A—三角洲前缘分流河道亚相；B—三角洲平原泛滥平原亚相；C—三角洲平原辫状河流亚相；D—沼泽相
3.Ⅴ3亚旋回沉积特征
该亚旋回主要由第八煤层和泥岩及粉砂岩组成，含大量有机质及炭屑。砂体不太发育，且厚度很薄，岩性为细砂岩。层理构造以水平层理和块状构造为主。该亚旋回的主要沉积特征是第八煤层厚度大，一般为10～20m，且延伸非常稳定，是区域地层对比的标志层，反映出湖泊萎缩三角洲平原长期沼泽化的沉积环境。另外，该亚旋回主要为煤层，其次为泥岩和粉砂岩沉积，中砂岩粒级以上的粗粒沉积物很不发育，岩石中有机质及炭屑丰富等特征也反映了静水的沼泽相沉积环境。
（三）浅湖沼泽沉积体系
浅湖沼泽沉积体系主要发育在Ⅵ旋回地层，伊犁盆地南缘现保留的主要是浅湖沼泽相沉积，其主要沉积相特征为：①岩性主要为灰色、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩及少量细砂岩、中砂岩组成，更粗的砂岩较少。②岩石含有机质及炭屑丰富。③该旋回顶部为第十煤层，中部第九煤层也较发育。④该旋回砂体极不稳定，无论从走向上还是倾向上，均出现局部膨大，向两侧很快尖灭的现象，大多数地方则无砂体。⑤层理构造以水平层理为主。⑥三侧向视电阻率测井曲线以带高幅齿状（为第九煤层）的低幅平滑曲线为主（图2-7-10）。
图2-7-10 伊犁盆地南缘乌库尔齐地区405号勘探线部分钻孔水西沟群Ⅵ旋回地层柱状对比图
（四）曲流河三角洲沉积体系
曲流河三角洲沉积体系主要发育在Ⅶ旋回。以第十一煤及相当于第十一煤的炭质泥岩为界Ⅶ旋回中可明显分出Ⅶ1和Ⅶ2两个亚旋回。
图2-7-11 伊犁盆地南缘Ⅶ1亚旋回岩相古地理图
1—剥蚀区；2—三角洲平原分流河流亚相；3—三角洲平原分流间湾亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—地名
1.Ⅶ1亚旋回沉积相特征
伊犁盆地南缘Ⅶ1亚旋回总体为三角洲平原相沉积，并可分出三角洲平原分流河道亚相、三角洲平原泛滥平原亚相、三角洲平原分流间湾亚相3个沉积亚相（图2-7-11）。它们具有以下沉积相特征。
（1）岩性及岩相组合
Ⅶ1亚旋回厚度比较稳定，一般为35～45m，局部可达45～60m。岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥岩，砾岩及含砾砂岩较少且一般只发育在单个沉积韵律的底部。Ⅶ1亚旋回地层砂体比为0.3～0.7，分流河道发育区砂体比可达0.7～0.8，分流间湾发育区砂体比常小于0.4。泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩常见炭化植物。细砂岩多为泥质、钙质胶结，胶结较为紧密。粗砂岩胶结较为疏松，成分较纯，硅质含量较高，百分含量多大于70%，分选性、磨圆度较好，砂岩成分成熟度和结构成熟度较高，显示其沉积物源较远的沉积特征。
岩性组合在垂向和横向变化均较大，分流河道亚相岩性组合多表现为砂岩-粉砂岩-泥岩-炭质泥岩，总体上表现为下粗上细的岩性组合。分流间湾亚相岩性组合多为粉砂岩（或泥质粉砂岩）-泥岩夹煤线等细粒组合。
（2）沉积韵律
分流河道亚相的沉积韵律多为粗砂岩-中砂岩-细砂岩-粉砂岩-泥岩渐变的正韵律或粗砂岩-中砂岩-泥岩突变的正韵律；分流间湾无明显韵律或由薄层细砂岩、粉砂岩与厚层泥岩组成很不明显的正韵律。
（3）测井曲线
分流河道的三侧向视电阻率曲线多表现为带锯齿的箱状或钟状；分流间湾沉积物粒度细，其三侧向视电阻率曲线幅度较低（图2-7-12）。
（4）沉积构造
Ⅶ1亚旋回砂岩中可见板状、槽状及沙纹交错层理、波状层理、平行层理；泥岩中多见水平层理。有时也可见泥岩-粉砂岩-细砂岩-中粗砂岩的反粒序层理，反映水下分流河道的沉积特征。分流河道发育区冲刷-充填构造比较发育，说明有时分流河道的河流冲刷作用较强，可能位于上三角洲平原环境。因此，Ⅶ1亚旋回的河流是发育三角洲平原环境基础之上的分流河道。
（5）砂体形态及规模
通过对盆地南缘西段钻孔资料和野外露头的分析，Ⅶ1亚旋回砂体在平面上呈指状展布，无论在纵剖面还是横剖面上砂体延伸都不太远（图2-7-13）。砂体厚度变化也较大，单个砂体由数米至20余米。因此，该区分流河道砂体规模总体不是很大，比Ⅴ2亚旋回砂体规模要小得多。平面上差别也较大，部分地段分流河道砂体不发育或发育较差。
（6）粒度分布特征
该亚旋回砂岩粒度概率曲线主要有二段型和三段型两种类型（图2-7-14）。曲线主要由悬浮和跳跃两个总体组成，有时有少量牵引总体。悬浮总体斜率小，多为20°左右，Φ＞2.5。跳跃总体斜率50°～70°，分选中等，粒度范围位于Φ0～2.5之间，跳跃总体与悬浮总体截点在Φ2.2～2.7。砂岩粒度较细，总体反映出离物源较远的河流沉积特点。
以Ⅶ1亚旋回样品为主，做出粒度分析C⁃M图（图2-7-15）。从图中可见，伊犁盆地南缘Ⅶ1亚旋回砂岩主要由PQ段和QR段组成，反映水动力较强，搬运方式以跳跃搬动为主，与长江三角洲主河道及分流河道沉积物粒度分析C⁃M图特征很相似（图2-7-16），相当于三角洲平原上分流河道或主河床沉积区。在粒度参数散布图上，伊犁盆地南缘Ⅶ1亚旋回砂岩样品主要落入三角洲平原相区域（图2-7-17）。
图2-7-12 乌库尔齐地区孔36931-1和36929-1孔Ⅶ1旋回钻孔剖面图
A—三角洲平原泛滥平原亚相；B—三角洲平原分流河流亚相；C—三角洲平原分流间湾亚相
图2-7-13 乌库尔齐地区28515-38147Ⅶ旋回地层孔纵剖面图
图2-7-14 Ⅶ1亚旋回砂岩粒度概率曲线
图2-7-15 伊犁盆地南缘西段Ⅶ旋回C-M图
以上粒度分析结果表明，伊犁盆地南缘Ⅶ1亚旋回砂岩主要为三角洲平原分流河道亚相沉积。
2.Ⅶ2亚旋回沉积相特征
图2-7-16 长江三角洲沉积物的C-M图
（据刘宝珺，1980）
1—河床亚相；2—分流河道亚相；3—前缘斜坡亚相
A—主河床及分流河道沉积区；B—三角洲前缘沉积区；C—前三角洲沉积区
图2-7-17 图算标准偏差和图算偏度散布图
（图算标准偏差和图算偏度均采用弗里德曼粒度参数计算公式）
伊犁盆地南缘Ⅶ2亚旋回总体也为三角洲平原相沉积，同样可分出三角洲平原分流河道亚相、分流间湾亚相及泛滥平原亚相三个沉积亚相（图2-7-18）。它们在地层岩性与岩性组合、沉积韵律、沉积构造及测井曲线特征等方面与Ⅶ1亚旋回具有非常相似的沉积相特征。与Ⅶ1亚旋回地层不同的是，Ⅶ2亚旋回地层在南缘西段西部（库捷尔太地区）砂体比较低，多小于0.4，砂体厚度也多小于10m，反映南缘西段西部Ⅶ2亚旋回分流河道不太发育而分流间湾比较发育（图2-7-18）。
图2-7-18 伊犁盆地南缘Ⅶ2旋回岩相古地理图
1—剥蚀区；2—三角洲平原分流河流亚相；3—三角洲平原分流间湾亚相；4—三角洲平原泛滥平原亚相；5—地名
三、伊犁盆地南缘水西沟群沉积体系及沉积相与砂岩型铀矿化关系
（一）沉积体系与砂岩型铀矿化关系
伊犁盆地共发育4个大的沉积体系，即Ⅰ～Ⅳ旋回的冲积扇沉积体系、Ⅴ旋回的辫状河三角洲沉积体系、Ⅵ旋回的浅湖沼泽沉积体系和Ⅶ旋回的曲流河三角洲沉积体系。根据对伊犁盆地南缘已知砂岩型铀矿化钻孔在各沉积体系的分布比率统计分析（表2-7-3），可以看出：辫状河三角洲沉积体系是盆地南缘最有利的沉积体系，其见矿孔最多，占伊犁盆地南缘水西沟群地层总见矿孔的63.9%；冲积扇沉积体系和曲流河三角洲沉积体系也是比较有利的沉积体系，其见矿孔分别占伊犁盆地南缘水西沟群地层总见矿孔的22.2%和13.9%；而浅湖沼泽沉积体系砂岩型铀矿成矿不利，目前还没有发现有砂岩型工业铀矿化（表2-7-3）。
表2-7-3 伊犁盆地南缘水西沟群各沉积体系的砂岩型铀矿见矿率表
伊犁盆地铀矿化受辫状河三角洲沉积体系、冲积扇沉积体系和曲流河三角洲沉积体系控制的主要原因是这些沉积体系形成的地层具有稳定的泥岩-砂岩-泥岩地层结构，有利于后生改造层间氧化带型砂岩铀矿的形成。而浅湖沼泽沉积体系砂体发育规模很小、厚度薄，胶结也往往比较致密，不利于后生层间氧化作用的发育和砂岩型铀矿的形成，因此至今也未发现有砂岩型工业铀矿化。
（二）沉积相与砂岩型铀矿化关系
对盆地南缘所有容矿层的沉积相及沉积亚相的含矿情况进行综合统计（表2-7-4）分析可以看出，伊犁盆地南缘目前已发现的砂岩型铀矿化主要受三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝及席状砂亚相（占总见矿孔的30%）、三角洲平原辫状河流亚相（占总见矿孔的30%）、冲积扇沉积体系的扇中-扇端亚相（占总见矿孔的22.2%）以及三角洲平原分流河道亚相（见矿率为11.7%）部位控制；其次是受三角洲前缘的分流河道亚相和三角洲平原泛滥平原亚相部位控制，但这些相位的见矿率一般都小于5%，因而还不是伊犁盆地南缘水西沟群地层的主要含矿相位，而扇前辫状河流相、三角洲前缘分流间湾亚相、三角洲平原分流间湾亚相、前三角洲亚相及沼泽相则没有工业铀矿化产出。
表2-7-4 伊犁盆地南缘各沉积相（或亚相）的砂岩型铀矿化见矿率表
伊犁盆地南缘水西沟群砂岩型铀矿化受三角洲前缘河口坝及席状砂亚相、三角洲平原辫状河流亚相、三角洲平原分流河道亚相以及冲积扇沉积体系的扇中-扇端亚相部位控制的主要原因是：
1）这些成矿有利的沉积相部位具有稳定的泥岩-砂岩-泥岩地层结构，并发育有相当规模的厚大砂体，这是后生层间氧化带型砂岩铀矿成矿必备的地质条件和储矿空间。伊犁盆地南缘勘探结果表明，这种泥岩-砂岩-泥岩地层结构和砂体发育越完善，铀矿化越好，如三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝及席状砂亚相的地层结构最稳定、砂体发育最好，铀矿化规模也最大。
2）这些沉积相位在沉积成岩阶段有一定程度的铀成矿预富集。特别是三角洲沉积体系的三角洲前缘河口坝、席状砂亚相及分流河道亚相部位在沉积时正好处于水上氧化介质条件与水下还原介质条件之间的地球化学过渡部位，这种地球化学过渡部位有利于水溶液中的铀酰络合物的分解和铀的还原与沉淀，从而导致形成较高程度的铀的预富集。
中国西部中亚型造山带中新生代陆内造山过程与砂岩型铀矿成矿作用
1—三角洲平原分流河道亚相；2—三角洲平原泛滥平原亚相；3—剥蚀区；4—铀矿化孔
中国西部中亚型造山带中新生代陆内造山过程与砂岩型铀矿成矿作用
1—三角洲平原分流河道亚相；2—三角洲平原泛滥平原亚相；3—剥蚀区；4—铀矿化孔
3）这些沉积相位在盆地后生改造过程中正好被抬升至盆缘附近，遭受地表含氧含铀水的改造，形成层间氧化带砂岩型铀矿化富集。
（三）古河道特征与砂岩型铀矿化关系
为了精确圈定研究区每期古河道发育的空间位置，探讨古河道与铀矿化的关系，对伊犁盆地南缘乌库尔齐地区Ⅶ1亚旋回上下两层砂体厚度进行了统计，并采用Arcmap空间分析对两层砂体等厚进行模拟，绘制了砂体等厚图。然后，以砂体等厚图为基础，结合代表河床滞留沉积的砂砾岩以上粗粒级岩石的分布特征，圈定了乌库尔齐地区Ⅶ1亚旋回与上下两层砂体对应的早晚两期古河道的分布位置（图2-7-19、图2-7-20）。
从图2-7-19和图2-7-20来看，古河道严格控制主要铀矿化的分布，其控矿作用主要表现在以下两个方面：①较大规模的铀矿化带往往分布在较大的分流河道中，而规模较小的古河道中的铀矿化就较差；②分流河道分叉汇聚的部位是砂岩型铀矿成矿的有利部位。
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（李胜祥，韩效忠，蔡煜琦，郑恩玖，黄树桃，赵永安）
《地质学报》是中国地质学会主办的地质科学学术刊物，创刊于1922年，原名为《中国地质学会志》（《Bulletin of the Geological Society of China》），西文（英、法、德文）出版，出版之1951年。1952年，改名为《地质学报》，中文出版，至1966年因文革停刊，1973年恢复出刊；1986年，因满足改革开放，对外科技交流的需要，出版了中英文对照的《地质学报》英文版刊物（《Acta Geologica Sinica--English Editon》）。自此，《地质学报》（中文版）与《ACTA GEOLOGICA SINICA》（英文版）作为作为2个相对独立的刊物各自运行。
1. 岩石学报2. 中国科学.D辑,地球科学3. 地质论评4.地学前缘5. 地质学报6. 地球化学7. 地球科学8.矿床地质9. 沉积学报10. 地质科学11. 中国地质12.地球学报13. 现代地质14. 高校地质学报15. 吉林大学学报.地球科学版16. 第四纪研究17.地质通报18.岩石矿物学杂志19. 地质与勘探20. 矿物学报21. 地层学杂志22. 地质科技情报23. 大地构造与成矿学24. 水文地质工程地质25.矿物岩石地球化学通报26. 矿物岩石27.物探与化探28.古地理学报29.新疆地质30.地球与环境
不是，SCI是美国的《科学引文索引》。 《地质学报（英文版）》以反映中国地质学界在地质科学的理论研究、基础研究和基本地质问题方面的最新、最重要成果为主要任务，兼及新的方法和技术。所刊论文涉及地学和相关学科各领域的研究，包括地层学、古生物学、地史学、构造地质学、大地构造学、矿物学、岩石学、地球化学、地球物理、矿床地质学、水文地质学、工程地质学、环境地质学、区域地质学以及地质勘查的新理论和新技术。其读者对象主要是国内外有关学科的研究人员与高等院校师生。稿源自世界各地，该刊稿源丰足，稿件年刊用率20%—30%，可以从大量来稿中择优遴选稿件。《地质学报（英文版）》一直被国内广大读者视为中国地质学界最高水平的学术刊物，享有颇高的声誉，是中国自然科学核心期刊。近数年来，一直连续被美国《科学引文索引》（SCI）所收录。多次获得科技部、新闻出版署、中国科协的中国优秀科技期刊称号。
1. 岩石学报2. 中国科学.D辑,地球科学3. 地质论评4.地学前缘 5. 地质学报6. 地球化学7. 地球科学8.矿床地质 9. 沉积学报 10. 地质科学11. 中国地质12.地球学报13. 现代地质14. 高校地质学报 15. 吉林大学学报.地球科学版16. 第四纪研究 17.地质通报18.岩石矿物学杂志 19. 地质与勘探20. 矿物学报 21. 地层学杂志 22. 地质科技情报23. 大地构造与成矿学24. 水文地质工程地质25.矿物岩石地球化学通报 26. 矿物岩石27.物探与化探28.古地理学报29.新疆地质30.地球与环境
我国旅游地质资源的特点与分布1、旅游地质资源的概念与分类（1）旅游地质资源的概念 旅游地质学是地质科学中一个正在发展的新的分支学科，也是介于旅游科学和地质科学之间的一门边缘学科，但严格说来应属地质科学范畴。对旅游资源的开发、建设和保护，都与地质科学密切相关，这些工作为旅游地质学的创立奠定了基础。旅游地质学以旅游地质资源为主要研究对象，其研究范围大致包括以下几个方面。 (1)标准地质剖面和化石产地，如具有地区性、区域性和国际性地质对比意义的地层剖面及重要而珍贵的化石产地，即那些在区域性地质对比上具有摸式、标准或典型意义的地质剖面，或是一些出露齐全、保存完好的生物地层分带，以及具有重要地质意义的剖面、重要的化石产地、古人类化石与古人类居住遗址等。 (2)具有特殊保护价值的岩石、地质构造及矿物、矿产等产出地段，具体来说，即地区性或国际性的岩石产地、有历史性经济价值的矿物矿产地以及具地区性典型意义的地质构造点。 (3)可观察现代地质作用过程和造型地貌的典型地区以及有地质意义的著名风景地貌区，其中包括岩溶、山崩、冰川及其遗迹、滑坡、泥石流、岩洞、泉水瀑布、峡谷、岸湾、峰峦、黄土，以及熔岩、火山、火山口、天池等火山地貌和丹霞地貌，还有石林、土林等自然奇观地貌。 (4)具有特殊的经济、医疗、科普和教育阶值的地质现象，如矿泉、温泉和黄金、宝石、建筑石料等矿产地，以及古代的采矿与冶炼遗址等。 (5)其他地质自然历史遗迹景观和人文历史遗迹景观，包括由于大自然的作用而形成的各种自然景观，如山岳、江河、湖泊、海滨、岛屿、沙漠、草原等，以及古代建筑和历史文物古迹等人文景观，如古城、宫殿、庙宇、园林、陵墓、城堡、古塔、古科学艺术制品与建筑、古书院、石窟、石刻、碑碣、摩崖、壁画、运河、桥梁、渠堰、大坝、水库及一些纪念性建筑或遗址。 旅游地质资源：在地球漫长的演化过程中，由于地壳构造变动、岩浆活动、古地理环境演变、古生物进化等因素而保存在岩层中的化石、岩体、构造形迹、矿床、地貌景观等景象，具有观赏、科学研究与普及教育价值，对游人产生了某些吸引力，这便是旅游旅游资源。旅游旅游资源可分为：典型地质构造形迹（如台湾东海岸清水大断崖）典型标准地层剖面（如天津蓟县中古元古界地层剖面）、奇特的岩石和矿物（如太湖石），古生物化石点（如山东临朐山旺中新统化石点）、火山遗迹（如云南腾冲火山）、地震遗迹（如唐山地震遗迹）、古人类文化地质遗迹（如北京周口店猿人遗址）。外动力地质作用形成的景观，如古冰川遗迹、古河流遗迹、古湖泊遗迹、古海蚀崖与古海积沙堤等遗迹称外力旅游旅游资源旅游地质资源在旅游业发展中的地位和作用众所周知,地质资源的科学和使用价值,毫无疑问是可以肯定的。但作为一个旅游资源的价值来判断时,它的自然景色则可能是一个更为重要的评价标准。从旅游消费心态来看时,一般的旅游者,对产品价值的要求相当高,因此,无法说明单纯的科学和使用价值就有绝对的魅力,所以,如何体现地质资源在旅游产品中的价值,自然是一个重要的课题。 但价值判断有着极大的难度,原因在评价者间各有着不同的身分,他们有可能是科学家,地质学家,或是单纯的旅游者,因各有自己的立场,彼此之间的价值观自然不同,这个结果很可能造成地质资源的价值无法在旅游产品中体现,而形成了其“价值的不确定性”。而这个不确定性,事实上就是旅游产品在开发与设计时,如何考虑它在产品中的重要性时的一个难题所在。 因此,假设旅游产品在开发与设计时,过于强调其科学性和使用的价值性时,很可能只能满足部分人士,而失去更大一方的客源市场,如此必然成为旅游产品的致命伤。毕竟在旅游者中科学家或地质学家所占的比率较低,过分强调科学价值,自然不符和旅游产品开发的原则性和现实性。 那么如何解决“价值的不确定性”的问题,是凸现地质资源在旅游发展上的关键问题,是一个不容忽视的问题。从科学的角度而言,地质资源的价值很容易的被凸现出来,但同时也可能因某个因素的存在而制约了它,使它在旅游产品中的重要地位很难被显现出来。因此,一个以地质资源为主要旅游资源,当它想要成为一个成功的景点景区时,首先解决“价值的不确定性”的问题,是一件极为重要而且是刻不容缓的工作。问题的解决有助于处理好地质资源在旅游产品的开发与设计上的困境和所处的地位问题,使它能够真正的丰富旅游产品的实质内容,增强市场的竞争实力。 三、如何充分利用各种旅游资源 如果说旅游资源在旅游产品中有着举足轻重的地位的话,那么如何有效的充分利用资源,对旅游产品的开发自然有利。 3．1∶资源的有效利用 从开发旅游资源的立场来看,一个成功的景点景区很难单靠开发一个资源就能达到经济效果,原因在于目前市场需求的多样化,因此,产品的多样性自然成为开发的基本原则了。 以三清山为例,作为一个景点景区,不但具备了自然资源的多样性特征,又有文化资源的支撑。旅游资源既丰富又具科学价值与市场的价值,对旅游产品的开发与设计提供了非常好的条件。但是三清山花岗岩资源也可能存在“价值的不确定性”的问题,因此必须慎重处理,才能将有限的资源发挥到最高点。 我们假设目前三清山的资源,并不存在太大的问题的情况下,直接将现有的资源转换产品的话,也很有可能造成因产品缺乏多样性而失去市场的问题。因此依然必须充分发挥资源的有效性,才能丰富旅游产品的内容,这就是目前三清山景点景区发展旅游的重要工作。 这里所指的资源是整个三清山大环境的旅游资源,而非仅围绕着花岗岩资源而论资源的概念。我们应该以与花岗岩共存共生的一切自然生态资源和文化资源为基础,包括动物,植物,矿物,地质,河川,水资源,空气,气象气候,宗教文化等等资源,来展开开发旅游产品开发和设计工作。在以上的资源能够充分被利用后,必然能创造出旅游产品的多样性,如此将能满足市场的各种需求,也就是说在丰富了旅游产品内容后,同时也创造了更大的客源市场,为旅游业的发展开拓更大宽广的道路。 3．2∶扩大资源利用的必要性 任何旅游的开发在条件与技术上,资源的有效利用与保护是必要的,而资源的挖掘更是丰富旅游产品内容的必要手段,其目的就是为了不让产品过于单一化而失去魅力,因此,主要资源之外的资源开发与利用,挖掘等都是必须重视的问题。 当然为了弥补资源“价值的不确定性”的缺点,减轻在开发时因其不确定性所带来的负面效应,而采取扩大资源的利用,也是比较可行的方式,因此,这也是采取这个手段时所考虑主要因素之一。 有效的利用与开发资源在一定程度上,不但能够符合旅游的发展,更大的满足市场的需求,还能借此机会更好的保护好整体环境,对整体环境在形成产品时得到较好的协调,对提升旅游产品的内容和质量将起到较大的作用。 资源的充分利用是更大的发挥资源的使用价值,增强了产品的竞争力和消费者对旅游产品选择性。但更为明确的结论,是由于产品的多样性所带来的市场机遇,它很可能因此而扩大了市场的规模,为旅游发展起到更大的作用,这就是有效利用资源在旅游发展上的必要性。
[中图分类号] P634.8 [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。 3.1远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 3.2中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 3.3近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下： (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 5.1加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。 5.2加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看： 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文
还有：Journal of Arid Land 《干旱区科学》(英文版)
《地球物理学报》、《岩石学报》、《石油勘探与开发》、《Science China Earth Sciences》以上为部分国内主办的地质类的SCI期刊。
地球，很重要。
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