沉积盖层包括下白垩统大磨拐河组（K1d）和伊敏组（K1y），以及新近系中新统至上新统呼查山组（N12h）、新近系上新统五叉沟组（N2w）和第四系全新统（Q4）。其中，在地面出露的有伊敏组（K1y），主要分布于查干诺尔盆地西部的构造斜坡带；呼查山组（N12h）分布局限，出露于盆地西南部和中东部；五叉沟组（N2w），则主要分布于盆地西部的构造斜坡带的中东部；第四系全新统（Q4）广泛分布于整个盆地的中东部地区。
盆地内伊敏组（K1y）在地表露头分布较广，基本覆盖了盆地西部地段，主要分布于古宁浑迪地段及其东北部的冲果勒浑迪、哈沙廷呼都格、安达特浑迪和那尔图一带。露头上见到的伊敏组岩性主要为一套灰白色、灰黄色砂砾岩、砾岩、不等粒长石质杂砂岩、泥质粉砂岩和泥岩夹煤线，含有大量植物和孢粉化石，例如：植物化石有Sphenobaiera sp.，Carpolihus sp.等，孢粉化石有Coniferus，Densoisporites，Jiaohepollis，Inerturopollenites等（张长俊等，1995）。呼查山组（N12h），岩石组合为砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩等内陆河湖相碎屑沉积建造，但地层出露很差，仅在盆地西南部和中东部呼查乌拉一带见有出露，其成岩度很低，呈半胶结的松散状态。五叉沟组（N2w）岩性主要为玄武安山岩，颜色以紫灰、灰紫和紫红色为主，发育气孔状构造，属于火山喷出相溢流亚相的产物。第四系全新统（Q4）为松散堆积物。
利用国产 FD-802 型数字闪烁辐射仪（仪器底数为 1×10-6 ～2×10-6 eU，1eU=0.9γ），在野外地质路线调查中不同沉积盖层的岩石进行了伽马测量。在所测量的岩石中，查干诺尔盆地的西部构造单斜区铀含量显示最高。其中，下白垩统伊敏组（K1 y）岩石的放射性强度，在古宁浑迪地段、那尔图地段、冲果勒浑迪地段、哈沙廷呼都格地段和安达特浑迪地段，分别为26.77×10-6 e U（39个测点的平均值）、26.38×10-6 e U（10 个测点的平均值）、26.06×10-6 e U（65 个测点的平均值）、25.41×10-6 e U（58 个测点的平均值）和23.45×10-6 e U（58个测点的平均值）。由此可见，查干诺尔盆地的西部构造斜坡带，不仅是有利于铀成矿的远景地带，而且发育于该区的下白垩统伊敏组（K1 y）应为良好的成矿目的层。另外，呼查山组（N1-2 h）和五叉沟组（N2 w）的岩石放射性强度分别为20.45×10-6eU（19个测点的平均值）和26.40×10-6eU（35个测点的平均值）（表4-5）。
表4-5 查干诺尔盆地西部构造斜坡区盖层岩石伽马测量结果
为了进一步了解下白垩统伊敏组（K1y）不同岩石类型的含铀性，在地表露头上采用了H-90A型伽马能谱测量仪进行了系统测量（表4-6）。从测量的较高来看，砾岩的K、U、Th含量分别为5.26%～10.31%、3.62×106～9.82×106、12.56×106～25.56×106，K、U、Th含量的平均值分别为6.65%、5.72×106、17.20×106，Th/U值介于1.78～5.20之间、平均值为3.03；含砾粗砂岩的K、U、Th含量分别为5.19%～7.46%、3.77×106～7.30×106、11.02×106～19.60×106，K、U、Th含量的平均值分别为6.41%、5.65×106、15.15×106，Th/U值介于1.90～3.90之间、平均值为2.74；漂白岩石的K、U、Th含量分别为5.64%～6.35%、6.76×106～7.05×106、18.50×106～19.09×106，K、U、Th含量的平均值分别为6.00%、6.91×106、18.80×106，Th/U值介于2.65～2.85之间、平均值为2.75；粗砂岩的K、U、Th含量分别为3.20%～9.33%、3.75×106～8.54×106、6.06×106～20.44×106，K、U、Th含量的平均值分别为5.98%、5.96×106、15.21×106，Th/U值介于1.62～5.10之间、平均值为2.68；中粗粒砂岩的K、U、Th含量分别为5.24%～7.16%、4.96×106～9.52×106、9.88×106～9.93×106，K、U、Th含量的平均值分别为6.06%、6.34×106、16.41×106，Th/U值介于1.41～3.59之间、平均值为2.71；粗中粒砂岩的K、U、Th含量分别为4.66%～7.21%、4.98×106～8.98×106、11.47×106～24.31×106，K、U、Th含量的平均值分别为5.96%、6.68×106、14.80×106，Th/U值介于1.45～4.96之间、平均值为2.36；中粒砂岩的K、U、Th含量分别为4.63%～10.55%、4.51×106～9.57×106、13.29×106～23.12×106，K、U、Th含量的平均值分别为6.56%、6.75×106、17.45×106，Th/U值介于1.50～4.04之间、平均值为2.73；粉砂岩的K、U、Th含量分别为7.62%、5.87×106、15.68×106，Th/U值为2.70。其中，漂白岩石（白色质轻的含砾粗砂岩）的铀含量最高，其次为中粒砂岩，再次为粗中粒砂岩。铀含量较低者为粗砂岩、粉砂岩、砾岩和含砾粗砂岩。
表4-6 查干诺尔盆地西部伊敏组露头区岩石伽马能谱测量结果
为了准确地确定下白垩统伊敏组不同岩性的Th、U含量，分别对露头区和植被较厚地段的探槽样品进行了大量的分析测试（表4-7，表4-8）。从化学分析结果来看，露头区和探槽中的不同岩石类型的U、Th含量稍有差异。其中，露头区的Th含量通常为 8.4×106～29.1×106，U含量介于0.93×106～13.50×106；探槽区的Th含量通常为 14.8×106～22.8×106，U含量则介于1.45×106～12.45×106。由此可见，露头区和探槽区的Th含量变化较大，说明近代氧化水又造成了部分铀的丢失；而露头区和探槽区的U含量最高可达13.50×106和12.45×106，说明下白垩统伊敏组具有一定的铀成矿潜力，可以作为盆地沉积盖层中的成矿目的层。
表4-7 查干诺尔盆地西部伊敏组探槽岩石Th和U分析结果
按照岩性来统计化学分析结果的话，查干诺尔盆地西部下白垩统伊敏组（K1y）砾岩、含砾粗砂岩、漂白岩（白色质轻的含砾粗砂岩）、粗砂岩、中粗粒砂岩、中砂岩、中细粒砂岩、细砂岩和粉砂岩的U含量分别为1.25×106～3.76×106（平均值为2.73×106）、0.93×106～7.50×106（平均值为2.59×106）、2.38×106～5.87×106（平均值为5.23×106）、1.12×106～8.30×106（平均值为3.66×106）、6.00×106～9.10×106（平均值为7.55×106）、2.59×106～7.30×106（平均值为4.27×106）、4.18×106～8.64×106（平均值为5.54×106）、1.38×106和1.40×106（表4-9）。
表4-8 查干诺尔盆地西部伊敏组露头区岩石Th和U分析结果
表4-9 查干诺尔盆地西部伊敏组各种岩石Th和U分析结果
表4-10 查干诺尔盆地西部构造斜坡带不同地段岩石Th和U分析结果
另外，查干诺尔盆地西部构造斜坡带不同地段各种岩性的U、Th分析结果表明（表4-10），下白垩统伊敏组（K1y）地层中的铀含量较高。其中，古宁浑迪地段的粗中粒砂岩铀含量最高，为9.10×106，其次依次为粗砂岩、含砾粗砂岩、中粒砂岩、漂白岩石、砾岩和细砂岩，它们的最高铀含量分别为8.30×106、7.50×106、7.30×106、5.87×106、3.76×106和1.38×106；冲果勒浑迪地段的中细粒砂岩铀含量最高，为8.64×106，中粒砂岩、含砾粗砂岩和粗砂岩的最高铀含量分别为6.00×106、3.33×106和1.68×106；安达特浑迪只测了一个样品，铀含量为2.69×106；那尔图地段的铀含量相对偏低，砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩的铀含量分别为3.20×106、1.95×106、1.40×106。而玄武岩盖层中的铀含量普遍较低，哈沙廷呼都格和那尔图地段的铀含量分别为1.70×106、1.58×106。上述特点显然与盆地内伽马能谱测量的结果相近似，充分说明查干诺尔盆地西部构造斜坡带是具有铀成矿潜力的地带，伊敏组（K1y）是有利的成矿目的层。而且，盆地内含矿目的层下白垩统伊敏组（K1y）中铀含量较高的岩石粒度往往偏细，岩性主要为粗中粒砂岩、中砂岩和中细粒砂岩。
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