巴音戈壁盆地的铀矿地质工作始于1959年。2000～2009年核工业二○八大队运用砂岩型铀成矿理论,对巴音戈壁盆地的因格井坳陷及银根坳陷开展了铀矿区调工作,对盆地南部的铀成矿条件形成初步的认识。本文在系统收集、整理、总结已有的地质、物探、水文等资料的基础上,吸取前人的研究成果,重点分析了巴音戈壁盆地的构造演化规律,对塔木素地区下白垩统巴音戈壁组上段砂体岩石学特征、岩石地球化学特征及巴音戈壁组上段沉积体系类型、沉积相空间配置进行了深入研究,对塔木素地区巴音戈壁组上段铀矿化产出类型及其与各相带的关系进行了归纳和总结。　　 巴音戈壁盆地位于华北地台与天山地槽褶皱系的过渡部位,是在晚华力西褶皱带基础上发育起来的内陆断陷湖相盆地。根据盆地沉积盖层组合、岩浆岩的形成与分布、构造空间组合、构造应力状态等,将盆地的构造演化划分为:裂陷拉分盆地发生阶段(三叠纪-侏罗纪)、拉分盆地全面发展阶段(早白垩世)、拉分盆地全面坳陷阶段(晚白垩世)、挤压抬升阶段(古近纪-第四纪)。其中侏罗纪-早白垩世断陷发育,为盆地的主要充填时期。晚白垩世盆地进入坳陷发育时期,晚白垩世末盆地大范围挤压抬升,遭受剥蚀。古近纪仅盆地南东部见有零星沉积,新近纪盆地处于全面抬升时期,盆地消亡。巴音戈壁组是盆地沉积盖层的主要组成部分,是区内铀成矿主要目的层位。依据沉积期古气候不同所形成的不同岩性组合,巴音戈壁组可分为上、下两个岩性段。下段以红色碎屑岩系为主,上段则主要为灰色碎屑岩系。　　 塔木素地区巴音戈壁组上段主要由扇三角洲沉积、辫状三角洲沉积和湖泊沉积组成。其中扇三角洲沉积区主要分布在盆地西部,岩性以不等粒长石砂岩、砂质砾岩和含砂砾粉砂岩互层为主,碎屑分选、磨圆差,杂基支撑。辫状三角洲沉积区见于塔木素地区中、东部,岩性以褐红色、黄色、灰色中粗粒长石砂岩为主,夹灰色泥岩和粉砂岩,碎屑物分选性中等-较好,棱角-次棱角状,颗粒支撑。湖相沉积区见于南部地区,岩性以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主,发育水平层理,有机质含量高。可见贝壳类、螺类及介形虫等动物化石。　　 根据岩性组合特征,结合沉积旋回,塔木素地区巴音戈壁组上段揭遇到的砂体由上到下可分为三个韵律层。三个韵律层中的砂体在不同的地质时期具有一定的继承性,砂带整体呈近东西向展布,砂体多呈朵状,近南北向延伸,三层砂体的沉积中心、厚度变化、空间展布特征略有不同。塔木素地区巴音戈壁组下段灰色岩石中可见红色和黄色两种后生氧化类型,红色氧化作用发生在黄色氧化作用之前。红色氧化岩石呈褐红色、紫红色、玫红色,砂岩中胶结物以褐铁矿为主。黄色氧化岩石呈黄色、褐黄色,岩石中发育褐铁矿化,褐铁矿多为片状或条片状集合体,为黑云母分解产物。受地下水补给、岩层渗透性等因素影响,红色氧化作用形成的红色氧化岩石多被后期的黄色氧化作用形成的黄色氧化岩改造或覆盖。在改造不彻底的红色砂岩中可以看到黄色氧化斑点、条带穿插、切割红色氧化斑点、条带的现象。　　 塔木素地区巴音戈壁组上段揭露到的三层砂体中均可见到层间氧化作用。氧化砂岩呈黄色、褐黄色、褐红色、紫红色,顶、底界为灰色泥岩、粉砂岩。氧化方向由北向南,所形成的氧化带规模受辫状分流河道砂体控制。层间氧化带根据氧化强度的不同,可进一步分为完全氧化带和不完全氧化带。完全氧化带中富含二价铁的矿物多被氢氧化物所替代,早期的红色氧化砂岩经后期的黄色层间氧化作用改造,在渗透性较好的中粗砂岩中红色氧化现象多被黄色氧化现象覆盖,而在渗透性较差的细砂岩及粉砂岩中红色氧化则被保留下来。完全氧化带中原生的炭屑、黄铁矿等还原物质均被氧化。不完全氧化带是铀矿化的赋存部位,带中渗透性较好的中粗粒砂岩多被氧化成黄色、黄褐色,而渗透性较差的细粒砂岩中氧化多呈斑点状,砂岩中可见半氧化的烟灰状炭屑,黄铁矿假象。　　 平面上层间氧化带呈不规则的带状,近东西向展布,宽度在8.0～11.0km之间,其前锋线为不规则蛇曲状,局部呈港湾状,长度在15.0～17.0km之间。剖面上,层间氧化带形态基本为卷状,厚度及埋深受砂体和岩石渗透性控制。不同地段不同砂体中,氧化带的发育程度、厚度、埋深差异较大。总体上,层间氧化带具有由北向南,埋深由浅变深的特征,靠近北部,氧化砂体的厚度与含水层的厚度基本一致,向南氧化砂体的厚度变薄,小于含水层的厚度,并向前锋线方向尖灭。根据含矿围岩特征,塔木素地区铀矿化分为泥岩型铀矿化和砂岩型铀矿化两种。矿体(矿化体)平面上均为带状,剖面上呈板状或似层状。泥岩型铀矿化主要产于砂岩顶、底板附近,以后生铀矿化为主。铀矿化的产出与层间氧化带关系最为密切,同时受沉积相控制作用也较为明显。　　 塔木素地区巴音戈壁组上段辫状三角洲和扇三角洲平原亚相砂体大多较厚,泥岩、粉砂岩隔水层相对较薄。向辫状三角洲前缘和扇三角洲前缘砂体逐渐变薄而隔水层逐渐增厚,泥-砂-泥地层结构更加明显,良好的砂体为铀成矿提供了空间场所。前三角洲亚相砂岩被泥岩、粉砂岩逐渐代替,砂体的贮铀空间变小。目前已发现的铀矿化均位于辫状三角洲和扇三角洲平原亚相和前缘亚相中,特别是辫状三角洲前缘亚相中。因此准确预测辫状三角洲砂体展布规律及各相带的空间配置关系,是提高找矿效率的关键。