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松辽盆地是我国东北地区最大的中新生代盆地,在盆地南部发现的钱家店砂岩型铀矿床具有独特的成矿地质特征。本文在大量野外调研和室内样品分析测试的基础上,从盆地演化、中新生代构造活动(尤其是反转构造)、铀源、沉积相、古气候、水文地质、后生改造等方面分析了上白垩统泉头组~嫩江组成矿条件,优选找矿目的层。通过解剖铀矿床、矿点的地质特征,确定出主控矿因素,建立了成矿模式和找矿标志,并预测了成矿远景区。松辽盆地既是现代汇水盆地,又是外流盆地,地层中有丰富的承压型地下水。盆地具有丰富的蚀源区铀源和盖层铀源,上升的深部油田水也为铀成矿带来了部分铀。盆地构造演化分为拉张断陷、热降坳陷、挤压萎缩(反转褶皱)、隆升剥蚀、差异升降五个阶段。坳陷阶段的泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组地层形成于弱伸展期,尔后又经历了弱挤压及隆升剥蚀,有利于层间氧化带的形成。松辽盆地在中生代发生了三次明显的构造反转,嫩江末、明水末构造反转对油气和铀成矿有控制作用。盆地构造反转形成剥蚀天窗,有利于局部氧化带的发育。构造反转还促进油气和CO2向上运移,促进油气后生还原蚀变,更有利于铀的富集。深大断裂为铀矿形成提供还原剂和深源物质,已发现的铀矿床和众多的铀异常矿化点(孔)多分布于深大断裂两侧或夹持区。泉头组沉积以后经历了半干旱—温湿—干旱、半干旱—半潮湿的古气候转变,具有发育层间氧化的古气候条件。泉头期和姚家期发育有对成矿有利的辫状河和三角洲相。在盆地南缘、西南缘的砂体比较发育,砂岩厚度大。姚家组广泛发育油气后生还原蚀变、粘土化、层间氧化等后生改造,泉头组具有不同程度的后生氧化。早第三纪至现代,泉头组、姚家组长期露出地表,接受大气降水的渗入。嫩江组有机炭、硫含量较高,青山口组酸解烃含量较高。姚家组本身有机炭含量不高,但深部油气可上升进入姚家组砂体中,弥补姚家组还原容量的不足。由此认为姚家组为松辽盆地的主攻目的层,泉头组为次要目的层。钱家店矿床铀矿体呈板状、透镜状,铀矿化主要赋存于姚家组灰色砂岩中。铀主要以吸附和独立铀矿物形式存在。姚家组的后生蚀变主要有油气后生还原褪色蚀变、粘土化、碳酸盐化、层间氧化。流体包裹体研究表明,本区发生了多期次的油气渗出作用,大量的气液烃、气烃及盐水包裹体广泛存在于含矿岩石及其围岩中。包裹体测温与盐度测定结果表明渗出流体具有较高的温度和矿化度。铀成矿年龄有53Ma(主成矿期)及7Ma(矿后叠加再造期)两组,53Ma是构造反转并大幅度抬升剥蚀期,7Ma是盆地整体抬升与差异沉降期。上白垩统砂岩型铀矿主控矿因素为:深大断裂、反转构造,富含还原性流体的断陷、辫状河和三角沉积相,地球化学障。铀成矿模式分为:晚白垩世含矿主岩的形成与铀的初始预富集,晚白垩世末-古近纪的深部流体渗出铀萃取与铀矿化,古近纪末期-新近纪表生氧化改造、热液活动及铀叠加再造三个阶段。盆地南部主要找矿类型为油气渗出-层间氧化叠合型。找矿标志主要为:区域性活动断裂、剥蚀天窗,深部断陷,辫状河和三角洲相沉积,铀异常矿化。综合分析认为盆地西南部和东南部为地浸砂岩型铀成矿最有利地区,朝鲁图—胡力海、金宝屯—康平为Ⅰ级远景段,五十家子庙—小街基、杨大城子—怀德为Ⅱ级远景段。