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世界超大型铀矿床的成矿偏在性 *

    梅燕雄1，郑大瑜2，魏然1**，邹斌1，姚鹏3，张金良4，马晓旻5，叶锦华6，何拥军7，姚永坚8，方平9，谭文娟10，熊宽9，王浩琳1

1中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037；
2中国核工业地质局，北京100013；3成都地质调查中心，四川成都610229；
4有色金属矿产地质调查中心，北京100012；
5贵州省有色金属和核工业地质勘查局，贵州贵阳550005；6中国地质调查局发展研究中心，北京100037；
7青岛海洋地质研究所，山东青岛266237；
8广州海洋地质调查局，广东广州510075；
9江西省地质局工程地质大队，江西南昌330029；
10西安地质调查中心，陕西西安710119

文章编号：0258-7106（2025）01-0101-09Doi: 10. 16111/j. 0258-7106. 2025. 01. 006

中图分类号：P619.14文献标志码：A

Metallogenic preferentiality of superlarge uranium deposits in world

    MEI YanXiong1, ZHENG DaYu2, WEI Ran1, ZOU Bin1, YAO Peng3, ZHANG JinLiang4, MA XiaoMin5,YE JinHua6, HE YongJun7, YAO YongJian8, FANG Ping9, TAN WenJuan10,XIONG Kuan9 and WANG HaoLin1

1 MNR Key Laboratory of Mineralization and Resource Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China;
2 Bureau of Nuclear Geology of China, Beijing 100013, China;
3 Chengdu Geological Survey Center, Chengdu 610229, Sichuan, China;
4 Nonferrous Minerals Geological Survey Center, Beijing 100012, China;
5 Guizhou Nonferrous Metals and Nuclear Industry Geological Exploration Bureau, Guiyang 550005, Guizhou,China;
6 China Geological Survey Development Research Center, Beijing 100037, China; 7 Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao 266237, Shandong，China;
8 Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou 510075, Guangdong, China;
9 Engineering Geology Brigade, Jiangxi Provincial Geological Bureau, Nanchang 330029, Jiangxi, China;
10 Xi 'an Geological Survey Center，Xi 'an 710119，Shaanxi，China

目录contents

    摘要

    尽管世界铀矿床数量众多，超大型铀矿床却以极少的数量贡献了巨大的铀资源储量，在世界铀矿生产和供应中具有“关键少数”的重要作用。超大型铀矿床具有成矿类型偏在性，不整合面型、黑色页岩型和可地浸开采的砂岩型是当前世界铀矿勘查开发的最佳类型。超大型铀矿床在成矿时代、成矿区域、成矿背景等方面也有十分明显的选择性，元古宙和中新生代是铀矿形成的高峰时期。澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯、纳米比亚、南非是超大型铀矿床的主要分布区和铀矿勘查开发的主要目标区，克拉通则是铀矿勘查开发的首要战略选区。

    Abstract

    Despite the fact that there are numerous uranium deposits in the world, the superlarge uranium deposits contribute a majority percentage of the world's total uranium resources with onlya small number deposits, playing a crucial role in the production and supply of uranium. The superlarge uranium deposits have the preferentiality of mineralization type, with discontinuous surface-type, black shale-type, and sandstone-type being the best types for uranium exploration and development worldwide. The superlarge uranium deposits also show a clear preference of metallogenic era, region, and background, with the Proterozoic and Meso-cenozoic being peak periods for uranium mineralization, and Australia, Canada, Kazakhstan, Russia, Namibia, and South Africa being the main distribution areas and the main target areas for uranium exploration and development. The cratons are the top strategic choice for uranium exploration and development.

  • 涂光炽（1989；1994）在对超大型矿床进行深入剖析后指出，并非各种不同矿床类型都可以形成超大型规模的矿床，不少矿产在超大型矿床的矿床类型上具有强烈选择性。裴荣富等（1994；1998；1999；2001；2004；2009；2013）认为，超大型矿床的产出具有一定规律可循,它们偏爱产在某一特定地质背景、成矿环境和它们现存的构造位置上，它们对矿产种类、矿床类型、成矿时代、成矿背景等均具有十分明显的选择性，将其称之为成矿偏在性。成矿偏在性研究不仅有助于深化对大型超大型矿床成矿特征和成矿规律的认识，而且对大型超大型矿床的找寻和勘查具有重要的指导作用（梅燕雄等，1997）。

    近年来，国际原子能机构（International Atomic Energy Agency（简称IAEA））编辑出版了《Geological Classiffcation of Uranium Deposits and Description of Selected Examples（铀矿床地质分类及典型矿床实例）》《World Uranium Geology Exploration Resource and Production（世界铀地质勘探资源与生产）》《Map of World Uranium Deposits（UDEPO），1∶35 000 000（1∶3500万世界铀矿床分布图）》，有助于人们更加全面、更加深入地了解世界铀资源状况和主要铀矿床类型。IAEA UDEPO数据库录入的铀矿床数量从2009年的1413个扩充至2020年的4543个，极大地方便了人们的统计分析。

    由于各国不同程度地将铀资源数据列为国家秘密，并将铀矿床视为商业秘密，IAEA UDEPO数据库未能提供反映铀矿床地质背景的主岩岩性、成矿时代等更详细的信息，所提供的资源量和品位数据仅表述为相当粗略的区间值，作者等进行了适当的补充，整理出91个超大型铀矿床简要特征表（表1，图1）。本文对世界超大型铀矿床进行了统计分析，初步总结其成矿偏在性。

    1超大型铀矿床在世界铀资源格局中的地位

    据国际原子能机构数据，世界铀矿累计查明资源储量为4691.8万吨，其中91个铀资源量大于5万吨的超大型铀矿床的铀资源储量为2857.1万吨（国土资源部信息中心，2016；IAEA et al.，2022）。超大型铀矿床数量仅占铀矿床总数的2%，而铀资源储量却占总资源储量的61%。超大型铀矿床在世界铀资源格局中的地位举足轻重，其经济价值及战略意义巨大。

    2021年世界天然铀总产量为47 500吨（IAEA et al.，2022），其中，依托超大型铀矿床而建成的16个千吨级铀矿山产量高达34 272吨（表2），约占世界天然铀总产量的72.2%，充分展示了超大型铀矿在铀资源与产量方面的高度集中和规模优势。

    在世界超大型铀矿床中，处于开采（含在建和运营）、勘查状态的矿床47个，处于闭坑（含关闭和资源枯竭）、停产状态的矿床44个，世界铀资源勘查开发呈现出相对均衡、有序、健康的发展态势。

    2成矿区域偏在性

    世界超大型铀矿床分布于除南极洲外的六大洲和27个国家（地区）。亚洲和非洲的世界超大型铀矿床最多，约占总数的59.3%，其次是北美洲、欧洲及大洋洲、南美洲。拥有超大型铀矿床最多的国家是南非、美国、中国，其次是摩洛哥、加拿大、澳大利亚、哈萨克斯坦、纳米比亚和俄罗斯，这9个国家拥有60个超大型铀矿床，约占总数的65.9%。巴西、瑞典、伊拉克、德国、格陵兰、尼日尔、沙特阿拉伯、乌克兰、阿尔及利亚、埃及、爱沙尼亚、波兰、博茨瓦纳、蒙古国、坦桑尼亚、乌兹别克斯坦、西班牙、约旦18个国家和地区拥有31个超大型铀矿床，仅占总数的34.1%。

    从资源储量、铀矿山产量及出口量来看，澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯、纳米比亚、南非均占有重要地位，尼日尔、乌兹别克斯坦、巴西、乌克兰也很重要。美国、中国既是重要的铀资源国和生产国，也是重要的铀消费国及进口国(佟术敏等，2023；李子颖等，2024)。

    3成矿类型偏在性

    世界上已发现的铀矿床赋存于各类不同的地质环境之中，铀矿床类型的多样性主要是铀元素活跃的地球化学性质和巨大而又紧迫的社会需求双重作用的结果。超大型铀矿床的类型亦较多，在国际原子能机构划分的15种铀矿床类型中，超大型铀矿床类型覆盖了除碳酸盐岩型、塌陷角砾岩型外的13种，但不同类型超大型铀矿床的数量分布并不均衡（IAEA，2018）。

    超大型铀矿床的主要类型是磷块岩型、砂岩型和古砾岩型、黑色页岩型、侵入岩型、变质岩型、不整合面型，这7种类型的超大型铀矿床数量约占总数的84.6%，其次是褐煤型、表生型、IOCG型、花岗岩型、火山岩型、交代岩型等。磷块岩型铀矿床主要是形成于大陆架海相磷块岩中的铀矿床，主要分布于摩洛哥、美国、伊拉克等国家。含铀磷块岩主要与黑色页岩、碳质泥岩或砂岩、碳酸盐岩、白云岩等共生，铀通常作为磷酸盐生产的副产品回收利用（李治兴等，2020）。砂岩型铀矿床主要是形成于陆相河湖相及滨浅海相砂岩中的铀矿床，是世界最早发现的铀矿类型之一（王正邦，2002；王飞飞等，2017），主要分布于哈萨克斯坦、中国等国家。该类矿床主要赋存于含油气或聚煤盆地中，矿石质量好、品位中等，产状稳定，易于开采和选冶。

    在91个超大型铀矿床中，单铀型矿床约占总数的29.7%，主要涉及砂岩型、侵入岩型、不整合面型铀矿床。大多数超大型铀矿床具有多种共伴生组分及组合：一是铀与磷、稀土共伴生，磷块岩型铀矿床通常伴生有磷、稀土，侵入岩型铀矿床除与稀土及磷共生外，还可以伴生有铌、钽、钒、钛、锌、钴、镍等矿产；二是铀与金、铀共伴生，古砾岩型和不整合面型、变质岩型铀矿床通常与金伴生，IOCG型、黑色页岩型铀矿床除金外，还与铜及银、铂、稀土共生；三是铀与钴、镍、钒共伴生，黑色页岩型铀矿床通常与钴、镍、钒及锌、钼、稀土共生，表生型铀矿床通常呈现铀钒组合；四是褐煤型铀矿床中铀、煤共生。

    超大型铀矿床的资源储量规模变化于50 400~6 400 000吨。百万吨级超大型铀矿床约占10.1%，其类型主要为黑色页岩型、磷块岩型。十万吨级超大型铀矿床约占34.1%，矿床类型除黑色页岩型、磷块岩型外，还有不整合面型、侵入岩型及古砾岩型、砂岩型等。十万吨级的超大型铀矿床类型则以砂岩型和古砾岩型、侵入岩型、磷块岩型、变质岩型为主。

    超大型铀矿床的品位变化很大，相差悬殊。铀品位大于1%的超大型铀矿床仅占总数的4.4%，均为不整合面型铀矿床；铀品位在0.1%~0.5%之间的超大型铀矿床占总数的19.8%，主要类型为变质岩型及不整合面型、黑色页岩型、花岗岩型、火山岩型等；大多数超大型铀矿床的品位介于0.010%~0.098%，铀矿床类型主要是砂岩型、磷块岩型、侵入岩型、黑色页岩型、古砾岩型等，部分磷块岩型、黑色页岩型铀矿床的品位小于0.01%。

    超大型铀矿床规模和品位的巨大差异为铀资源勘查开发带来了挑战和机遇。一方面，这种差异增加了勘探风险和不确定性；另一方面，也为寻找高品位、低成本的铀资源提供了可能性。

    4成矿时代偏在性

    世界超大型铀矿床的地质时代分布广泛，从太古代到第四纪均有产出，相对集中分布于元古宙和中新生代，特别是古元古代—中元古代和侏罗纪—白垩纪、白垩纪—古近纪更是铀矿形成的高峰时期。这是非常值得探讨的重要科学问题，显然与地球的地质演化历史有密切关系。

    古元古代—中元古代主要形成古砾岩型、不整合面型以及侵入岩型、变质岩型、IOCG型铀矿床，寒武纪—奥陶纪主要形成黑色页岩型、侵入岩型铀矿床，侏罗纪—白垩纪主要形成砂岩型以及黑色页岩型、火山岩型、侵入岩型铀矿床，白垩纪—古近纪主要形成磷块岩型以及褐煤型铀矿床，新近纪—第四纪则主要形成磷块岩型和表生型铀矿床。

    5成矿背景偏在性

    由于各国对于大地构造单元的划分很不统一、采用的术语差别较大，本文暂将其归纳为克拉通、地台、造山带3类构造单元。

    世界超大型铀矿床主要分布于克拉通及地台，其次是造山带。克拉通产出的铀矿床类型众多，主要是古砾岩型和黑色页岩型、变质岩型、侵入岩型，其他类型尚有不整合面型、砂岩型、褐煤型、表生型以及磷块岩型、IOCG型、交代岩型等。地台区产出的铀矿床类型较克拉通少，主要是磷块岩型、砂岩型、不整合面型以及黑色页岩型、花岗岩型、火山岩型。造山带产出的铀矿床类型亦较少，主要是砂岩型和磷块岩型，其次是侵入岩型、火山岩型等。

    从全球成矿单元来看，世界超大型铀矿床主要分布于劳亚和冈瓦纳2大成矿域，拥有的超大型铀矿床数量约占世界总数的86%，其构造背景主要为地块（含地台和克拉通）。特提斯、环太平洋成矿域的超大型铀矿床数量较少，其构造背景为显生宙造山带（裴荣富等，2009；梅燕雄等，2009）。

    6结论和讨论

    （1）超大型铀矿床数量仅占世界铀矿床总数的2%，铀资源储量却占世界铀总资源储量的61%，依托超大型铀矿床建成的16个千吨级铀矿山产量约占世界天然铀总产量的72.2%，突出地显示了超大型铀矿床在世界铀资源储量格局中的地位举足轻重、在世界铀矿生产和供应中具有“关键的少数”的战略性决定作用。铀矿资源勘查开发工作应当将探寻和开发超大型铀矿床作为战略目标，推动核能发展，确保世界能源安全。

    （2）超大型铀矿床具有成矿类型偏在性。从矿床数量、资源储量、品位吨位及有用组分综合分析，不整合面型、黑色页岩型和可地浸开采的砂岩型是当前世界铀矿勘查开发的最佳类型，侵入岩型、变质岩型、古砾岩型、磷块岩型也是很重要的铀矿类型。而花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型及砂岩型铀矿床是具有中国特色的“四大类型”，与国外主要铀矿类型存在重大差别。为了更好地“走出去”开拓铀矿勘查开发新领域，有必要进一步深化对此“差别”的认识和研究。

    （3）超大型铀矿床在成矿时代、成矿区域、成矿背景等方面也有十分明显的选择性。元古宙和中新生代，特别是古-中元古代和侏罗纪—白垩纪、白垩纪—古近纪，是铀矿形成的高峰时期。澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯、纳米比亚、南非是超大型铀矿床的主要分布区和铀矿勘查开发的主要目标区，在铀矿生产和供应中处于重要战略地位，摩洛哥、尼日尔、乌兹别克斯坦、巴西、乌克兰也很重要。美国、中国既是重要的铀资源国和生产国，也是重要的铀消费国及进口国。克拉通中产出的铀矿床数量和类型最多、资源储也最大，是铀矿勘查开发的首选战略区。

  • 参考文献

  • *本文得到中国地质调查局地质调查项目“全国海陆矿产资源图件编制更新”（编号：DD20221696、DD20190368）资助

    中图分类号：P619.14文献标志码：A

    第一作者简介梅燕雄，男，1962年生，博士，研究员，长期从事区域成矿学、矿产资源勘查开发和矿业经济研究。Email: meiyx@sohu.com **通讯作者魏然，女，1983年生，博士，高级工程师，从事矿床学及矿物学研究。Email: weiranyspa@126.com

    文章编号：0258-7106（2025）01-0101-09Doi: 10. 16111/j. 0258-7106. 2025. 01. 006

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