內蒙古鈾礦大基地建設正在如火如荼進行，基地建成後將成為我國核工業最重要的“糧倉”。殊不知，2000年前，鄂爾多斯盆地和二連盆地鈾礦資源潛力前景並不明朗。我國鈾礦界為何對上述兩個盆地砂岩型鈾成礦條件的認識發生根本性改變？談及這一切，不得不提到鄂爾多斯盆地和二連盆地鈾礦勘查與開發的科技創新與重大突破。
自2000年核地質隊伍屬地化改革以來，核工業二○八大隊按照中國核工業地質局制定的“主攻北方地浸砂岩型鈾礦，兼顧南方硬岩型鈾礦”的鈾資源勘查戰略，經過十多年不懈努力，在鄂爾多斯盆地和二連盆地取得了砂岩型鈾礦的科技創新成果，進一步豐富了水成鈾礦理論，指導上述兩個盆地取得我國鈾礦找礦史上的重大突破，發現了一批超大型、特大型、大型和中型砂岩鈾礦床。同時，核工業北京化工冶金研究院和中核內蒙古礦業有限公司開展地浸開採試驗，效果顯著。上述成果的取得，重塑了我國鈾資源勘查與開發格局，具有巨大的經濟價值和重要的鈾資源戰略意義。
鄂爾多斯盆地：打破傳統水成鈾礦理論
上世紀90年代初，前人主要以前蘇聯地質學家在中亞地區提出的“區域層間氧化帶型”成礦理論為指導，以“次造山帶”、“滲入型盆地”、“黃色或紅色與灰色岩石過渡部位—過渡帶”為主要找礦標誌，開展了砂岩型鈾礦研究預測與找礦工作。但是，上述水成鈾礦理論和找礦標誌的提出是在一定的鈾成礦構造背景、古水文地質環境和岩石地球化學環境等條件下建立起來的，對含礦層同沉積和沉積後構造演化、古水動力環境演化、後期還原改造作用等分析研究尚未深入，具有很大的局限性，束縛了找礦思路，所以鄂爾多斯盆地沒有取得突破性找礦成果。
從2000年開始，為了尋找“區域層間氧化帶型”地浸砂岩鈾礦床，核工業二○八大隊再次選定鄂爾多斯盆地作為研究對象，在廣泛收集前人地質資料的基礎上，重新進行了科學研究與預測工作，在深入分析鄂爾多斯盆地沉積構造背景及演化規律的基礎上，與中亞地區中卡茲庫姆、阿穆達林以及美國得克薩斯、克羅拉多等産鈾盆地的成礦地質條件進行了充分對比，認為鄂爾多斯盆地沉積構造背景及演化等砂岩型鈾成礦地質條件與國外産鈾盆地有著明顯的不同，“次造山帶”、“滲入型盆地”、“黃色或紅色與灰色岩石過渡部位—過渡帶”等主要找礦標誌在鄂爾多斯盆地並不適用。結合鄂爾多斯盆地自身的特殊性，核工業二○八大隊創新性提出了“盆地具有利於鈾成礦的大型單斜構造及其相對穩定的繼承性構造演化”、“砂岩型鈾礦不一定均受次造山帶的控制” 、“盆地在地臺階段（侏羅紀—白堊紀）具有一個完整的地下水補、逕、排系統，具有利於形成層間氧化帶及鈾礦床的古水動力環境”、“灰綠色砂岩可作為含油、煤盆地砂岩型鈾成礦預測評價新的岩石地球化學標誌，灰色與灰綠色砂岩的接觸部位是鈾富集的最有利部位”等適用於鄂爾多斯盆地及我國其他中新生代沉積盆地砂岩型鈾礦的找礦標誌，進一步總結了盆地“古層間氧化帶型”的新鈾成礦模式。
上述研究成果的提出，打破了“黃色或紅色氧化帶控礦”、“次造山帶控礦” 、“滲入型盆地控礦”和“卷型鈾礦床” 等傳統的水成鈾礦理論，並以此為指導，在鄂爾多斯盆地北部圈定了東勝—杭錦旗一帶長達100多公里的古層間氧化帶前鋒線，劃定了皂火壕、納嶺溝、柴登壕和烏力圭廟（大營）等遠景區，首選埋藏最淺的皂火壕地區為重點突破區，按照“由東向西、由淺至深、有序投入、循序漸進”的施工原則，依次發現了皂火壕特大型、柴登壕大型、納嶺溝特大型、大營超大型和磁窯堡中型等“古層間氧化帶型”砂岩鈾礦床，取得了我國鈾礦找礦史上的首個重大突破。
鄂爾多斯盆地鈾礦科技創新與突破獲國家科技進步二等獎1項、國防科技進步一等獎1項、國防科技進步二等獎2項、全國十大地質找礦成果2項、全國十大地質科技進展1項和全國優秀地質找礦項目1項等榮譽。
二連盆地：創新性提出“古河谷型”砂岩鈾礦成礦模式
上世紀90年代初，核工業二○八大隊同樣以“層間氧化帶型”砂岩鈾成礦理論為指導，以大間距、大剖面鑽探工程為主要找礦手段，按照“黃色或紅色與灰色岩石過渡部位—過渡帶”為主要找礦標誌，開展了“層間氧化帶型”砂岩鈾礦的找礦工作，併發現了努和廷鈾礦床。
但是，在這一期間人們對努和廷礦床成因及二連盆地找礦思路還沒有形成統一認識，包括：“雙向物源、雙向匯水、雙向成礦”、“古潛水氧化、後層間氧化雙重成因成礦”、“油氣作用與表生改造” 、“同生沉積後生改造”、“層間氧化帶型” 、“潛水—層間氧化帶加油氣還原地球化學壘成礦”、“就油找礦”、“古河道—衝洪積扇（群）找礦”等觀點，但均不能很好解釋努和廷鈾礦床的成因。加之努和廷礦床地浸開採試驗不成功，同時受當時地勘投入急劇下降等因素的影響，1997—2003年，二連盆地及努和廷礦床的勘查工作幾乎中斷。本世紀初，隨著對二連盆地鈾成礦條件研究的進一步深入，核工業二○八大隊對砂岩型鈾成礦的構造—地層學、多幕裂陷作用下沉積充填演化史進行了系統的科學研究，認為二連盆地為夾持于隆起間的“碎盆群”，這既不同於中亞地臺上的大型盆地，也不同於美國科羅拉多高原上的山間盆地，更不同於我國伊犁、松遼和鄂爾多斯等中新生代沉積盆地，斷拗轉換為古河谷形成和大規模骨架砂體發育的有利構造背景，後期構造反轉促進了含氧含鈾水的滲入作用。
跳出“層間氧化帶型”的固有找礦模式，核工業二○八大隊轉變了二連盆地的找礦思路，在盆地中東部圈定出了一條長達100多公里的早白堊晚期古河谷，創新性提出了二連盆地“古河谷型”砂岩鈾礦的成礦模式，“古河谷型”砂岩鈾礦成為二連盆地重點找礦類型，至今發現了巴彥烏拉大型、賽漢高畢中型古河谷砂岩鈾礦床及哈達圖等一系列砂岩鈾礦産地，取得了我國鈾礦找礦史上的又一個重大突破。
隨著我國核電建設加快發展，鈾資源需求急劇增加，核工業二○八大隊轉變了努和廷鈾礦床的評價思路，在2006—2011年開展了新一輪的礦床及週邊評價工作，落實成為我國第一個超大型鈾礦床，認為該礦床與砂岩型鈾礦床的成礦機理存在巨大差異，創新性提出了“湖泛事件控制了鈾礦床的形成”、 “鈾礦體的形成受控于湖泊擴張體系域的湖泛事件，每次湖泛事件的中晚期鈾富整合礦，最大湖泛事件形成了主礦體”、 “富有機質和黃鐵礦暗色泥岩控制了鈾礦的分佈空間”等認識，建立了“同沉積泥岩型”努和廷礦床的鈾成礦模式。上述創新性認識的提出，有效指導了努和廷礦床鈾資源規模的進一步擴大和週邊礦産地的發現，展示了二連盆地鈾成礦的多樣性，進一步拓展了二連盆地的找礦領域。
上述二連盆地鈾礦勘查科技創新與突破獲國防科技進步二等獎2項、全國十大地質找礦成果2項、中核集團公司科學技術二等獎1項。
鈾資源開發：CO2+O2激活“呆礦”
為了將一批超大型、特大型和大型砂岩鈾礦床儘快轉化為有效資源，中核集團加快了鈾資源開發步伐，將鄂爾多斯盆地和二連盆地確立為我國重要的鈾資源開發基地，已取得很好的階段性成果。
鄂爾多斯盆地含礦層碳酸鹽含量較高，採用國際上傳統的酸法浸出容易形成“CaSH2”造成管道堵塞，所以必須尋求新的地浸工藝方法進行開採。2012年，核工業北京化工冶金研究院和中核內蒙古礦業有限公司首選納嶺溝鈾礦床開展了現場地浸試驗及礦床經濟預可行性研究，相繼突破了5項關鍵技術，包括：①厚含礦含水層浸出液流向控制技術；②鹼性地層快速形成中性浸出環境技術；③強還原地層氧化劑分段浸出技術；④地下水靜水位埋深大的浸出液提升技術；⑤中性浸出變塔吸附淋洗工藝技術，取得了“CO2+O2”浸出工藝的突破性成果，豐富了CO2+O2中性地浸採鈾基礎理論，為開發鄂爾多斯盆地厚含礦含水層、高碳酸鹽、強還原性地層砂岩型鈾礦床提供了技術保障。中核集團計劃在“十三五”期間，採用“CO2+O2”的浸出工藝，將納嶺溝鈾礦床建設成為千噸級現代化地浸鈾礦山。大營鈾礦床與納嶺溝鈾礦床相鄰，核工業北京化工冶金研究院開展了該礦床礦石的實驗室注浸試驗研究，認為同樣採用CO2+O2工藝能夠實現鈾的浸出。皂火壕鈾礦床礦體埋藏淺，核工業北京化工冶金研究院開展了常規採冶試驗，已完成了礦石浸出試驗與成建井試驗，浸出率達90%以上，達到了滿意的浸出效果，鈾礦石的浸出工藝在技術上可行，常規開採成建井也是可行的。
2010年，核工業北京化工冶金研究院和中核內蒙古礦業有限公司在二連盆地首選巴彥烏拉鈾礦床，開展了現場地浸試驗及礦床經濟預可行性研究。由於該礦床含礦層滲透系數大，確定採用酸法地浸開採方式，取得了良好的試驗效果。中核集團計劃在“十三五”期間，採用酸法浸出工藝，將巴彥烏拉鈾礦床建設成為又一座現代化地浸鈾礦山。努和廷鈾礦床礦體埋深淺（20—80米），概略評價其適用常規開採，正在開展常規開採室內浸出工藝條件試驗。
“納嶺溝特大型砂岩鈾礦床詳查與CO2+O2地浸採鈾技術創新”獲2014年度全國十大地質科技進展。
(責任編輯：羅伯特)
