澳大利亚地质综述（7）
胡经国
八、铀矿资源
㈠、概述
据2007年有关资料，澳大利亚铀资源总量为114.3万吨。澳大利亚铀矿资源位居世界前列，是继加拿大之后世界第二大铀矿生产国。20世纪90年代，其矿山平均年产铀3909吨；进入21世纪，澳大利亚铀矿生产保持了高速发展的势头。
20世纪60年代末至80年代，澳大利亚发现了一大批著名的铀矿床，特别是发现了几种成矿条件特殊、品位高、储量大的铀矿床类型。其中，角砾杂岩型的代表是奥林匹克坝（OlympicDam）铀矿床；不整合面型的代表是兰杰（Ranger）铀矿床和纳巴拉克铀矿床；可地浸的古河道型砂岩铀矿床有贝弗利（Beverley）铀矿床和古尔兹坝（Goudles）铀矿床；火山岩型的代表是莫里恩铀矿床。
澳大利亚铀矿床类型多种多样，储量大，品位高，分布广，埋藏较浅，大部分可以露天开采。澳大利亚世界著名的铀矿资源大国，也是国际市场核原料的最重要供应者之一。
㈡、资源量
1、已知数据及预期
据澳大利亚地球科学局资料，截至2007年底，澳大利亚已探明的铀资源量达98.3万吨；又据世界核协会资料，澳大利亚可回收铀资源量达114.3万吨，均居世界各国之首。
分析人士称，这主要归因于南澳的奥林匹克坝（OlympicDam）铀矿床、富尔麦尔（FoueMile）铀矿床以及北部地区的栾吉尔3（Ranger3）铀矿床储量的增长。据估算，澳大利亚铀资源的储量占世界铀资源总储量的34%左右。
据澳大利亚铀矿地质学家估计，澳大利亚铀矿的远景资源量是已知资源量的许多倍。预期在不久的将来，澳大利亚将成为世界铀矿储量第一大国、产量第一大国和出口量第一大国。
2、奥林匹克坝铀矿床概况
2007年，奥林匹克坝（OlympicDam）铀矿床的铀资源储量，在2006年的基础上增长幅度高达78%。其中，铜资源量增幅达38%，U3O8资源量增幅达40%。
数据显示，截至2007年12月，在世界铀矿经济可采储量（EDR）中，澳大利亚占34%，居第一位；哈萨克斯坦占12%，加拿大占11%，南非占7%，俄罗斯占6%。而奥林匹克坝（OlympicDam）铀矿床是世界上最大的铀矿床。仅这一个铀矿床的铀资源量就占了世界铀矿经济可采储量（EDR）的26%。
3、富尔麦尔铀矿床概况
FourMile（富尔麦尔）铀矿床，又叫做FourMile（四英里）铀矿床。据报道（2009），FourMile铀矿床的已知资源量已增加至28万吨U3O8（平均品位为0.35%），比预计的增加了将近1倍。
FourMile铀矿床由2个相距约2公里的矿体组成。该矿床在地下190～210米深处，有3个矿化层，厚度为1.1～7.3米，矿石品位最高达1.74%。
该矿床东、西两个矿体的矿石总品位可能会使FourMile铀矿床成为澳大利亚铀矿石品位最高的铀矿床。预期该铀矿床投产以后，将成为世界上铀矿石品位最高、规模最大的就地开采（ISR）铀矿床。
㈢、分布
1、概述
澳大利亚铀矿床主要分布在南澳、北部地区、西澳和昆州。
各种类型铀矿床在分布上具有相对集中的特点。其中，角砾杂岩型铀矿床分布在南澳；不整合面型铀矿床多分布在北部地区；表生（钙结岩）型铀矿床只分布在西澳。
了解铀矿床类型及其分布，不仅对于认识铀成矿条件、成矿期、在分布上存在的相对集中区、寻找铀矿床、锁定铀矿靶区具有十分重要的意义，而且能为找矿人员提供更多寻找铀矿的机会。
2、矿床类型及其资源分布
世界原子能机构根据铀矿资源产出的地质背景划分出了13种铀矿床类型。澳大利亚拥有其中的7种矿床类型。它们是：角砾杂岩型、不整合面型、砂岩型、表生（钙结岩）型、变质－混合交代型、火山岩型和侵入岩型。
⑴、角砾杂岩型
角砾杂岩型铀矿床的铀资源量占全澳铀资源总量的70%。其主要分布于南澳Gawler克拉通的OlympicDam（奥林匹克坝）铀矿床、ProminentHill铀矿床和Prome湾地区。
⑵、不整合面型
不整合面型铀矿床的铀资源量约占全澳铀资源总量的18%。其中，85%以上的铀资源分布于澳大利亚北部Alligator（阿里盖特）河地区的PineCreck地槽；部分分布于西澳的Paterson地区。
⑶、砂岩型
砂岩型铀矿床的铀资源量占全澳铀资源总量的6%。其分布于南澳的Frome湾（Beverley、EastKalkaroo和Honeymoon铀矿床）和Amadeus盆地，西澳的Officier和Carnarvon盆地，以及昆州东北部的Westmoreland。
⑷、表生（钙结岩）型
表生（钙结岩）型铀矿床的铀资源量占全澳铀资源总量的4%。其主要分布于西澳的Yilgarn地块。
⑸、变质－混合交代型
⑹、火山岩型
⑺、侵入岩型
以上3种类型铀矿床的铀资源量分别分布于昆州CapeGloucester本洛蒙德矿床、茂林矿床、Georgetown、Townville，以及西澳的CumminsRange铀矿床等。
㈣、成矿区带划分及其特征
澳大利亚铀矿床分布广泛、类型繁多、储量巨大。据不完全统计，澳大利亚拥有近100个铀矿床。它们可分为5个成矿带、15个矿集区和34个矿田（见下表：澳大利亚铀矿成矿带规模、下辖成矿单元和主要特征表；资料来源：网络）。
成矿带名称 范围/km 下辖成矿单元/个 主要特征 长 宽 矿集区 矿田 矿床 北澳大利亚 2000 400 4 14 36 矿床位于不整合面附近，下有深熔花岗岩和火山岩，以大型矿床为主 西澳大利亚 15000 600 3 6 22 矿床赋存于新生代钙质胶结的砾岩层中，基底为深熔花岗岩和变质岩 中澳大利亚 400 70 2 3 5 原生矿化产出于近岸浅海环境，后期呈风化淋滤矿床 南澳大利亚 800 350 3 6 22 以元古代角砾杂岩型和新生代古河道砂岩淋积型铀矿为主 东澳大利亚 2500 500 3 5 6 以古生代层控型（沉积和热液兼备）铀矿为主 合计 15 34 91 1、北澳大利亚成矿带
⑴、概述
北澳大利亚成矿带的范围西起西澳大利亚州金伯利（Kimberley）地区，东到昆士兰州西北部，南至麦克唐奈山脉以北，北濒帝汶海和阿拉弗拉海（TimorandArafuraSeas）,为一条辽阔的向北突出的EW向弧形地带。
该成矿带是澳大利亚铀矿资源最丰富、大型－超大型矿床最多、目前地质勘查程度较高（研究较详细）、开采条件优越的成矿带。它已划分出4个集矿区、14个矿田和36个矿床。其主要铀矿床及其U3O8的储量详见下表（北澳大利亚成矿带主要铀矿床类型、储量和品位表；资料截至2009年，资料来源：网络）。
⑵、派恩克里克矿集区
北澳大利亚成矿带派恩克里克（PineCreek）矿集区由太古宙变质杂岩构成结晶基底，古元古代变质岩、混合岩和花岗岩构成褶皱基底，中新元古代地层组成其下部沉积盖层，中生代和新生代地层组成其上部沉积盖层。铀矿化主要发育在褶皱基底和结晶基底的不整合面附近。
矿床
名称 矿床
类型 矿床
规模 矿石量/吨 U3O8
储量/吨 U3O8
品位/% 芒特·菲奇 不整合面 中 3500000 1645 0.047 怀特 不整合面 中 - 2500 0.31 纳巴勒克 不整合面 大 402000 9500 0.10～2.37 贾比卢卡 不整合面
（角砾岩带） 超大 58800000 71000 0.25～0.51 兰杰 不整合面
（塌陷角砾岩） 超大 37833350 100350 0.21～0.38 库恩加拉 不整合面 超大 - 35000 0.40～0.55 帕利特 不整合面 小 - 500 0.10～2.46 罗克霍尔 不整合面 小 5600 200 0.22～1.12 A·B·C 不整合面 小 1060 42 0.40 加里 不整合面 中 851500 1515 0.18 斯卡尔 不整合面 大 2651538 3447 0.13 安德森洛德 不整合面 中 589500 1179 0.20 瓦尔哈拉 交代蚀变
玄武岩 大 2821763 5443 0.19～0.20 玛丽凯瑟琳 矽卡岩 大 6430000 7660 0.199 金伯澳波德 不整合面 （不明） - - - 表注：大于大型（3000吨）矿床10倍者称为超大型。
结晶基底
该矿集区结晶基底原岩可能是太古宙表壳岩系；在西部，出露于利希菲尔德（Litchfield）、拉姆·章格尔（RumJungle）、沃特豪斯（Waterhouse）等地区；在东部，见于纳纳姆布（Nanambu）、尼姆布瓦（Nimuwah）等地区；产出灰色片麻岩、混合岩、花岗岩等杂岩体。
褶皱基底
褶皱基底由古元古代地层组成。古元古代地层可分为3个部分：下部在西段称为巴切勒群，由白云岩、长石砂岩、砂岩和砾岩互层组成；在中段称为马森群和芒特·帕里奇群，由富含化学沉积的泥质岩、硬砂岩、砂岩和砾岩的互层构成；在东段该群以混合岩为代表。中部为戈尔登·戴克群和库尔平群，变质程度较高。上部为伯勒尔·克里克群和诺尔蒂纽斯群，以碎屑沉积岩和粉砂岩为主，缺失富含化学沉积的的岩层。
古元古代地层的变质程度在南阿利盖特河以西为较低的绿片岩相，在东部逐渐递增为角闪岩相，局部达到麻粒岩相，下部有花岗岩化现象。
古元古代地层的褶皱作用，在西部一般为中等程度褶皱，向东北多呈紧闭褶皱，局部呈倒转褶皱。
下部沉积盖层
下部沉积盖层由中新元古代地层（科姆波尔吉群）组成，不整合覆盖于古元古代地层之上，是一个遭受断层作用的缓倾斜砂岩层，含少量基性－中性火山岩夹层。在南阿利盖特河谷有河谷堆积型酸性火山岩和粗粒碎屑沉积岩。
上部沉积盖层
上部沉积盖层由中生界白垩系和新生界组成。海相白垩系位于该矿集区北部；陆相白垩系被剥蚀残留于全矿集区的各个地段。新生界有古近系、新近系和第四系。前二者多为古河道砂砾岩，后者多为沙漠堆积、红土残积层和现代冲积层。风化作用自白垩纪开始，延续到现代。
岩浆活动
该带岩浆活动比较发育。花岗岩基侵入时代为中元古代早期。基性侵入体有两期：一期是褶皱前的，另一期是褶皱后的，表现为侵入接触关系。
矿化作用
矿化作用普遍。派恩克里克矿集区被划分为阿利盖特河、拉姆·章格尔、南阿利盖特河等6个矿田。现简要介绍以下3个矿田。
①、阿利盖特河矿田
阿利盖特河矿田由4个主要矿床构成，即：纳巴勒克、贾比卢卡（Jabiluka）、兰杰和库恩加拉矿床。其中，包括3个超大型矿床（U3O8储量大于30000吨）和1个大型矿床（U3O8储量大于3000吨）。并且，拥有高品位的U3O8，储量为21.58×104吨，引起世界关注。
该矿田赋存于2个混合杂岩体之间的SN向复向斜之中。该杂岩体由遭受花岗岩化的古元古代沉积岩组成，可能还含有太古宇的内核。含矿围岩是花岗片麻岩和绿泥石片岩，局部为含炭质、黄铁矿或石榴子石的片岩。白云岩常发育在矿床附近，但是其不是容矿围岩。区域变质作用可达角闪岩相，伴随铀矿化而发育强烈的铁镁交代作用叠加在角闪岩相带之上。
含矿主岩
贾比卢卡矿床的含矿主岩是石英－绿泥石化角砾岩；在片岩层的其它层位也有矿，特别是在含炭质片岩中；矿体常位于不对称向斜的翼部。
兰杰矿床的含矿主岩也很相似，但是矿带产于塌陷构造中。
纳巴勒克矿床的含矿主岩为绿泥石化的角砾岩带。多数矿体产于古元古代变质岩系的下段。
矿化作用
原生铀矿物是沥青铀矿，伴有少量铁、铜、铅的硫化物。次生铀矿化是硅镁铀矿、镁磷铀云母和脂铅铀矿。还有钙铀云母、硅铅铀矿、黄磷铅铀矿、准铜铀矿、板铅铀矿、菱铀矿等。
矿床成因
关于铀矿床成因以下有3种观点。其一是热液成因。其依据是：在大多数矿床的周围有广泛的交代作用；铀与硫化物、碲化物、金和难熔矿物（如钛铀矿等）共生；一些隐伏矿体埋藏很深，矿体周围缺乏氧化作用的条件；在矿体下部的混合岩中有沥青铀矿脉和蚀变带。其二是共生沉积，叠加蚀变。其依据是：矿体和矿化带多位于不整合面上覆岩系的底部和下部；矿化与底砾岩、角砾岩层及透镜体有密切关系；热液蚀变的水源多数为天水、地表水，而不是岩浆水。其三是2期矿化。第一期与混合岩形成时间（1700Ma）一致，原生沉积的沥青铀矿形成时间为1850Ma；第二期形成时间大约在870Ma，相当于新元古代早期。
②、拉姆·章格尔矿田
拉姆·章格尔矿体赋存有芒特·菲奇、戴森、怀特、南拉姆·章格尔克里克等多个矿床。它们产于古元古代沉积变质岩系所组成的向斜内。该向斜两侧各分布有一个太古宙穹形花岗岩杂岩体；并且该向斜曾经遭受褶皱和断裂作用改造。
大多数矿床位于上覆戈尔登·戴克群变质泥岩和下伏库马里群白云岩的岩层界面上，或在该界面附近。
含矿化的主岩是绿泥石化和绢云母化的板岩和片岩，有时为砾岩或黑色页岩。芒特·菲奇铀矿床的主岩是白云岩。铀矿体大致与变质沉积岩的层理相整合，有时呈条带状纹理协调产出。
在所有矿床中，原生铀矿物均为沥青铀矿；通常呈烟灰状产出，具有胶体结构。次生矿物广发分布，其中主要有铜铀云母、钙铀云母、磷铀矿、镁磷铀云母、硅镁铀矿、脂铅铀矿等。
③、南阿里盖特矿田
南阿里盖特矿田包括埃尔谢拉纳、萨德尔山、辛托、帕利托、科罗内申山等多个矿床。它们由许多小而富的透镜状矿体组成。产于古元古代沉积变质岩和上覆的新元古代卡本塔里亚群沉积岩及火山岩中。
其铀矿化主岩有含燧石铁质粉砂岩、炭质页岩、白云岩等；通常沿剪切带和裂隙带分布，形成沥青铀矿浸染体、脉体和块体。在科罗内申山矿床，含矿主岩是由火山集块岩构成的火山颈。在萨德尔山矿床，部分矿体产于火山凝灰岩中；而在辛托矿床则产于闪长岩中。
原生矿化一般都是沥青铀矿。多数矿床伴生有金；在不同矿体中见有各种硫化物，包括方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、红砷镍矿、辉砷镍矿、硒铅矿和碲汞矿。在科罗内申山见有含大量黄铁矿的页岩；在罗克霍尔，见有黄铁矿和白铁矿；在帕利特见有磷灰石和电气石等。同其它矿田和矿床一样，次生矿物包括一系列的铀酰磷酸盐。
2、南澳大利亚成矿带
⑴、概述
该成矿带范围西起纳拉伯平原，东自新南威尔士州达令河下游，北自维多利亚大沙漠－北艾尔湖，南濒印度洋的澳大利亚湾－圣文森特湾，是澳大利亚比较富庶的地区之一。
该成矿带铀矿资源丰富，拥有奥林匹克坝、贝弗利、哈尔蒙（蜜月Honeymoon）、四英里（四哩）等超大型和大型矿床，铀矿开发潜力巨大。它已划分为2个矿集区、5个矿田。现将其主要铀矿床及其U3O8储量（资料截至2010年）列于下表（南澳大利亚成矿带主要铀矿床类型、储量和品位表；资料来源：网络）。
矿床
名称 矿床
类型 矿床
规模 矿石量/吨 U3O8
储量/吨 U3O8
品位/% 奥林匹克坝 角砾杂岩 超大 473000000 315216 0.2～0.57 芒特·佩因特 不整合面 大 3800000 3800 0.1 贝弗利 砂岩淋积 大 7700000 21000 0.027 甘塞特 砂岩淋积 中 - 1000 0.15 蒙特吉 砂岩淋积 中 - 1200 0.06 四英里 砂岩淋积 大 - 28000 0.39 哈尼蒙 砂岩淋积 大 - 3200 0.18～0.27 布鲁肯希尔 角砾杂岩 中 - 待查 待查 铀山 花岗岩伟晶岩 小 - 24 0.09
基底构造层
在该成矿带内，基底构造层分布于高勒地块和柯纳莫纳（Curnamona）地块，由古元古代沉积岩组成，这些沉积岩目前已经变质为角闪岩相和麻粒岩相的变质岩。广泛发育深熔变质作用，产生大量的石英长石云母片麻岩、花岗片麻岩、花岗岩、伟晶岩等。这些杂岩与派恩克里克矿集区的变质岩具有明显的相似性，但是这里的变质程度一般较高。
沉积盖层
在基底构造层的周围，出露有铰年轻的中新元古代（阿德莱德期）沉积岩盖层。其岩性为页岩、粉砂岩、砂岩、砾岩和不纯白云岩。其上被显生宙沉积物所不整合覆盖。
中生代以后，白垩纪海相沉积层超覆在宽缓褶皱的寒武纪红色碎屑岩和市灰岩层之上。在白垩系之上又依次覆盖了古近纪－新近纪滨海相和陆相沉积，以及第四纪古河道沉积。
⑵、代表性铀矿床
①、奥林匹克坝式角砾杂岩型铀矿床
该铀矿床位于高勒克拉通东部。元古宙花岗岩基底被深而狭窄的地堑所切割。该地堑被快速沉积的角砾岩、含铁砂岩和少量长英岩所充填。含矿主岩为花岗质角砾岩、非均质花岗岩以及赤铁矿角砾岩、石英赤铁矿角砾岩和火山碎屑岩，统称其为角砾杂岩。矿化为铜、铀、金、银、铁共生矿床。矿石储量高达4.73×108吨，矿石U3O8品位为0.28%～0.57%，U3O8储量达312500吨。矿石远景资源量达83.39×104吨。该矿床是世界上最大的铀矿床。近年来，在其西南27公里的阿克劳泡利斯发现了相似的角砾杂岩型铀矿床。另外，在布罗肯希尔（BrokenHill）一带也有新的发现。在约克半岛上，发现了铜－金－铀矿床。
②、芒特·佩因特不整合面型铀矿
芒特·佩因特不整合面型铀矿在1961～1971年间，经过地质勘探在5个矿床中获得了新的储量。其中，4个矿床由整合角砾岩带构成。角砾岩带厚度为1～70米，产于粗粒长石砂岩中，并且充填在前寒武纪沉积岩的裂隙中。原生矿化为细浸染状晶质铀矿；副矿物包括钛铁矿、磁铁矿、金红石、赤铁矿、石英和云母。矿体延伸超过1公里。第5个矿床呈锥状，与含矿岩石不整合。晶质铀矿与砷黄铁矿、黄铁矿、石英共生。矿体地表有铁帽。
③、贝弗利矿田和哈尼蒙（蜜月）矿田
贝弗利矿田和哈尼蒙（蜜月）矿田产于太古宙－元古宙基底构造层之上的新生代沉积盖层中。该盖层的下部地层为古近系中下统（古新统－始新统）埃尔群，由夹有一些粉砂岩和粘土岩的砂岩层组成，厚15～18米。该盖层的上部地层为古近系上统和新近系下统（渐新统－早中新统）艾塔邓那群，由黑色、灰色和橄榄绿色粘土、粉砂、砂和碳酸岩组成。矿石为细粒晶质铀矿化的砂岩，产于砂岩的氧化还原界面中，在许多方面类似于美国怀俄明矿床。
2021年5月29日编写于重庆
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