一、砂岩型铀矿基本特征

  砂岩型铀矿床系指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。砂岩型铀矿床产于陆块(地台)或中间地块上的大中型自流盆地以及造山带山间盆地的陆相、海陆交互相沉积中，其中以河流相和三角洲相沉积最为重要。砂岩型铀矿受地层、岩性岩相及各种沉积构造的控制，也同样受断裂构造的控制。一般来说，断裂构造控制着有利的沉积相带，控制着后期流体的改造（还原或氧化）和铀的成矿，在构造切穿有利层位部位往往有矿化富集现象。另外，不整合面也往往赋存矿化，矿化位于不整合面之上不远的距离内。不整合面既能够提供充足的铀源，也能提供后期含铀地下水运移的良好通道。产铀砂岩的时代主要是中新生代，少数为中元古代和古生代。

  形成砂岩型铀矿床的铀来自那些铀含量较高的岩石，如长英质岩石、花岗岩、中酸性火山岩、流纹质英安质火山 碎屑岩以及某些含铀量较高的变质岩等。铀源区岩石的特点是：铀含量高、活性铀多、分布面广、地壳运动持续缓慢的隆起、风化时间长、有足够的铀被淋出。矿床中的铀矿物主要是沥青铀矿、铀黑和铀石，某些矿床中铀的次生矿物占重要地位。20世纪60年代地浸技术开采砂岩铀矿获得成功，使许多不经济或次经济的砂岩铀矿床转化为经济可采铀资源，成为世界上最重要的铀矿床类型之一，也成为许多国家首选的找矿目标类型。拥有重要砂岩型铀矿床的国家有:哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、俄罗斯、美国、中国、尼日尔、加蓬和捷克等。

  二、砂岩型铀矿主要类型

  砂岩型铀矿床主要类型有层间氧化带型、潜水氧化带型和古河谷型（复合型）三种类型。

  1.潜水氧化带型砂岩铀矿床

  由含氧地下水垂直向下迁移并使含水砂岩层发生氧化的潜水氧化作用把水中铀迁移到隔水层顶板，并在此处由于水中自由氧耗尽而使其中所携的铀被还原而沉淀富集所形成的砂岩铀矿床。潜水氧化带特点是垂向分布，潜水与地表相通。潜水氧化带型砂岩铀矿床的规模较小，矿体的连续性较差。

  2.层间氧化带型砂岩铀矿床

  产于两个不透水岩层(如泥岩)之间的透水砂岩中的由于携铀的含氧承压地下水沿透水砂岩向下方运移而发生层间氧化，并在水中自由氧耗尽的氧化带前锋处铀被还原而沉淀富集形成的铀矿床。此类矿床的矿化体在地表的投影呈不规则的蛇曲状，在剖面上则呈现为向地下水流动方向突出的新月形，故层间氧化带型砂岩铀矿床又称为“卷型”铀矿床。

  3.古河谷型砂岩铀矿床

  又称其为占河道型砂岩铀矿床。空间上严格定位于某一地质时期的古河道范围内的砂岩铀矿床。其矿体定位于河道相粗碎屑岩中，平面上呈带状，与古河道大致平行，剖面上呈似层状、透镜状或复杂的卷状。此类矿床大部分为现代或古代潜水氧化成因，部分叠加层间氧化。单个古河道型砂岩铀矿床的规模一般为几千至一两万吨，由若干矿床组成的矿田的铀资源量可达几万吨至一二十万吨。

砂岩型铀矿的成矿过程都受氧化-还原过渡带控制 ,水动力环境是其最重要条件（图3），这是上述三种后生成因砂岩型铀矿的共性 。但是 ,这三种类型的砂岩型铀矿在全球范围内，其分布具有地区性差异 ,具有盆地专属性。

  三、中国砂岩型铀矿分布及特征

  中国砂岩型铀矿床主要分布于二连盆地、鄂尔多斯盆地、伊犁盆地、吐哈盆地、塔里木盆地北部库车凹陷和兰坪—思茅盆地（图1）。其中产于鄂尔多斯盆地北东缘的东胜砂岩型铀矿床，是我国目前发现的规模最大的砂岩型铀矿床，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内（图2）,构造位置处在鄂尔多斯盆地一级构造单元伊盟隆起北东部位。区内构造相对简单,地层平缓,总体为一南西向倾斜的构造斜坡,倾角3°左右。铀矿体产于古氧化带的前锋线附近，以透镜状、板状为主，少数呈卷状。 矿石为块状构造、浸染结构。含矿主岩为侏罗系中统直罗组下段下亚段的岩屑长石砂岩，其中碎屑约占全岩总量的90%，以接触式胶结为主，孔隙式胶结为辅。其中石英碎屑占碎屑总量的40%～45%，长石碎屑为30%～35%，岩屑为20%～25%。岩石中含少量的重砂矿物，以石榴子石为主，其次为锆石、独居石电气石、绿帘石等，金属矿物主要为钛铁矿。矿石中的铀矿物以铀石为主，有少量的晶质铀矿和钛铀矿。在富矿石中，铀矿物占总铀量的30%左右，反映铀以吸附状态为主。主要铀矿化的伴生矿物是黄铁矿、白铁矿、钛铁矿、锐钛矿、黄铜矿、硒铅矿、硒铁矿等。

  四、砂岩铀矿原地浸出采铀原理

  砂岩铀矿原地浸出采矿(简称:地浸法)是一种通过溶浸液与矿物的化学反应从天然埋藏条件下的矿石中选择性地溶解矿石中的有用组分，而不使矿石产生位移的集采、选、冶于一体的新型采矿方法。地浸法适合于开发具有一定地质、水文地质条件的铀矿资源，矿层的充水性和渗透性是地浸采铀技术上是否可行的决定性因素，而矿床平米铀量、矿体埋深、规模等则是地浸采铀在经济上是否合理可行的重要条件。该方法被认为是世界采矿史上一次重大的技术革命。

  地浸采铀是通过钻孔来实现溶液的循环，溶浸液通过注液孔注入到矿层，溶液在矿层中渗透迁移并与铀矿物反应将铀溶解进入溶液中，浸出液通过抽液孔提升至地表处理获得金属铀。生产过程由矿质浸出和浸出液处理两大部分组成，前者是溶浸液使矿石中的铀从固相转化成液相，形成浸出液；后者则是对浸出液进行处理，最终得到铀浓缩物产品的一系列化工单元操作过程。地浸采铀原理如图4-1，地浸采铀工艺流程如图4-2。

  目前，我国地浸采铀技术已经实现了大规模工业化生产，已成为我国砂岩型铀矿资源开发的重要方法。

（据科普文献资料综合整理）