矿床基础调查
砂岩型铀矿是指产于砂岩、长石砂岩、砾岩和碎屑岩中的铀矿，一般指可地浸砂岩型铀矿，但不包括应时砾岩型铀矿。砂岩型铀矿具有储量大、开采成本低、环保等优点，已成为世界铀矿找矿的主要类型之一。截至2002年，全球已探明的铀矿资源总量为448.6万吨，砂岩型铀矿仅次于不整合型铀矿(王正邦，2002)。
一、砂岩型铀矿的分类
砂岩型铀矿在铀矿床中占有重要地位。目前，砂岩型铀矿找矿成矿理论研究取得了很大进展，但对砂岩型铀矿床的分类还没有统一的标准。Dalkamp(1993)根据构造、矿体形态、构造环境和矿床成因将砂岩型铀矿划分为三大类(板状/似整合型、卷状型和构造-岩性型)和八个亚类。但同一方案中不同类型的分类标准不一致，往往根据矿床成因和矿体形态交替使用分类，分类不明确。李等(2001)根据含矿沉积建造、含矿围岩沉积环境、矿体形态、矿床成因等提出了四种不同的分类方案，但每种分类方案并不统一。
为了统一准确，本书根据矿床成因将砂岩型铀矿床分为四类(王正邦，2002):第一类是晚成岩-表生作用渗入的叠加砂岩型铀矿床，如美国格兰特(Glanc)铀矿带的大部分矿床；第二类是表生后生渗入砂岩型铀矿，如美国和中亚的大部分铀矿；第三类是表生后生渗出-渗透砂岩型铀矿，如萨贝尔萨依铀矿和美国得克萨斯州铀矿；第四类是后生热液叠加砂岩型铀矿，如非洲的尼日尔铀矿和欧洲的拉贝铀矿。第二类又可分为三个亚类，即潜水氧化带砂岩型铀矿、层间水氧化带砂岩型铀矿和潜水-层间水氧化带砂岩型铀矿。前者，如中亚伊犁盆地Gorjat和下伊犁铀矿床；层间水氧化带砂岩型铀矿，如楚扎雷苏-锡尔达林盆地的部分铀矿和美国怀俄明盆地的铀矿；后者为蒙古国哈拉特铀矿床和俄罗斯伊姆斯铀矿床。
实践表明，在上述类型的砂岩型铀矿中，第二类表生渗透砂岩型铀矿最为重要，尤其是层间氧化带砂岩型铀矿(王正邦，2002)。该类矿床埋藏浅、适宜地浸开采、分布广、规模大，具有重要的工业价值。第一类矿床规模虽大，但埋藏深，含聚矿剂浓度高，不利于原地溶浸开采；目前发现的第三、四类矿床较少，规模较小，不适合大规模地浸开采，工业价值较低。
二、时空分布特征
砂岩型铀矿在世界上分布广泛，其时空分布具有以下主要特点和规律(王正邦，2002):①目前发现的砂岩型铀矿大多较新，主要集中在新生代，尤其是渐新世至更新世；②大多数砂岩铀矿产于中生代盆地盖层中，含矿地层主要为侏罗系、白垩系和古近系，其次为石炭系、三叠系、新近系和第四系；③砂岩型铀矿主要分布在南北半球中纬度(20° ~ 50°)的副热带高压带及其信风和西风带中的中新生代盆地，或大陆内陆和西部干旱炎热的戈壁荒漠草原，主要分布在北美、中亚和部分亚洲国家、非洲、澳大利亚、南美、欧洲等地区。 但以美国和中亚最为典型(图65438 ④砂岩型铀矿多集中在稳定陆块内外缘沉积盆地中的浅埋缓倾斜斜坡带，盆地基底和侵蚀源区往往经历多次构造-岩浆活化，导致富铀建造广泛发育。 比如北美新生代拉勒米运动活化的中新生代盆地中的铀矿床，中亚喜马拉雅运动形成的亚造山带中的砂岩铀矿床。
图11-1砂岩铀矿全球分布图
三。成矿理论
砂岩型铀矿不是同生矿床，矿体与砂岩围岩之间缺乏整合，含铀物质充填在岩屑之间的空隙中。砂岩沉积后，铀通常被水溶液带入围岩中。
Crawlry等人(1983)在美国砂岩型铀矿成因理论上提出了四种成因类型:
1)晚成岩-表生渗透叠加形成一类砂岩型铀矿床，也称腐植酸-铀型铀矿床(Turner et al .，1986)，以科罗拉多高原圣胡安盆地西南缘Glanc矿带中的矿床为代表。该矿床具有多阶段成矿作用。晚成岩阶段形成含铀腐植酸板状砂岩型铀矿床，其年龄与容矿岩石年龄相近。后生改造期，在板状矿体的基础上，形成了受断裂构造氧化带控制的层间氧化带卷状铀矿床和堆积物铀矿床。后两种铀矿床的时代较新，与区域层间氧化带型铀矿床的时代一致。
2)表生后生渗入铀钒铜板砂岩型铀矿床。以科罗拉多高原尤拉凡砂岩型铀矿带中的矿床为代表(Thamm等，1981)。该类型板状砂岩型铀矿床是由富钾渗透型含氧含铀地下水改造而成，其开采时代较新，与区域层间氧化带砂岩型铀矿床时代一致。
3)细菌滚动砂岩型铀矿，以怀俄明州盆地的矿床为代表(Harshman等，1981)。该类型属于典型的表生后生渗透层间氧化带成因。矿体受层间氧化带氧化还原界面地球化学屏障的控制。在细菌营养物的作用下，富含铀的地下水还原了盆地卤水中的SO2-4，为铀沉淀提供了重要的还原条件。
4)非细菌砂岩型铀矿，以得克萨斯州沿海平原的砂岩型铀矿为代表，其特点是有机质缺乏，还原能力低，但由于下伏地层中渗出的还原溶液在开采前的转化，富含硫化物等还原剂，还原度高(戈德哈伯等，1978)。然后经过表生层间渗透型含氧含铀水的后生氧化改造形成矿化。
四。成矿模式
吴伯林(2006)根据国外不同砂岩型铀矿床的矿床特征及成矿规律，以成矿的氧化还原环境为主线，结合构造演化背景(造山带、次造山带、弱新构造运动活动区)，建立了砂岩型铀矿主要产铀盆地演化模式(图11-2)。其中，造山带指示造山运动期间垂直断块运动幅度> 2000m；次级造山带是500 ~ 1500m或2000m的小型造山作用；新构造弱活动区在200-500米之间
图11-2砂岩型铀矿盆地动力学(氧化还原环境)演化模式示意图。
模式图显示了两种不同的成矿端元，即氧化端元和还原端元。还原端元是指矿化处于强还原环境，其中还原剂非常丰富，一般有大规模的天然气逸出和充注事件，还原充分。控矿蚀变带大多形成于强还原环境，这种环境下形成的矿床一般都是大型和超大型的。典型地区和矿床，如美国科罗拉多高原的格兰特矿带、俄罗斯和蒙古的古河道型铀矿、中国鄂尔多斯盆地的东胜矿床等。氧化端元表明成矿是长期的，层间氧化带矿化规模巨大，地下水补给充足，气候干旱，矿化期稳定，砂体规模大且稳定，成矿还原剂主要为地层中的固体有机质和固体无机物，还原物质分布广泛，还原环境稳定。典型地区是第二类中的Chuzaresu-Sirdarin盆地的一些铀矿床，其他如美国怀俄明州盆地的铀矿床和蒙古的Halat铀矿床，第三类是得克萨斯州中部的后生渗流-渗透砂岩型铀矿床，第四类是后生热液叠加改造砂岩型铀矿床。
示意图指出，两种端元产铀盆地模式均产于新构造弱活动区，该盆地模式可产出大型和超大型矿床；中间型产生于次生造山和造山运动。相比之下，次生山区产铀盆地模式矿床的规模远小于新构造运动弱区。这些事实表明，造山和次生造山地区的氧化或还原成矿环境处于动荡变化之中，而稳定的构造环境有利于氧化或还原成矿作用的持续和充分实施，相应的矿床规模应较大。从图11-2也可以看出，没有构造活化的稳定克拉通区不是砂岩型铀矿的远景区，新构造运动弱区和次生造山区是砂岩型铀矿的最有利区。