鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

初步探讨鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用研究若干问题

随着973项目和北方砂岩型铀矿调查工程的深入开展,笔者从中侏罗统直罗组成岩过程对铀成矿影响的角度,初步探讨了鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用的若干问题,主要表现在以下几个方面:(1)鄂尔多斯盆地北部的古元古代孔兹岩带为东胜铀矿田中主要含铀地层-中侏罗统直罗组碎屑物、预富集铀的主要蚀源区;(2)直罗组在同生沉积过程中预富集的大量铀,为铀成矿提供了主要铀源;(3)早成岩作用下,直罗组沉积建造水将分散的、预富集的铀迁移至灰色砂岩中富集成矿,为成矿流体;(4)基于铀矿体产状及铀矿物与载铀介质的空间关系,成矿时期应为早白垩世末期,受直罗组早成岩作用制约。     

鄂尔多斯盆地北部纳岭沟地区直罗组下段下亚段砂岩岩石地球化学特征及对物源的指示

砂岩的岩石地球化学特征可以指示碎屑物质的来源,物源特征的研究能为盆地的演化以及成矿过程的研究提供新的思路。通过镜下分析、重矿物鉴定以及岩石地球化学分析等手段,对鄂尔多斯盆地北部纳岭沟地区直罗组下段下亚段砂岩进行研究,以确定砂岩的岩石学、矿物学以及岩石地球化学特征,进而确定砂岩的物源特征。研究表明,研究区目的层砂岩以近源沉积的岩屑砂岩为主,砂岩的母岩为中酸性岩浆岩和变质岩;主量元素特征与主动大陆边缘砂岩的主量元素特征相似,反映目的层砂岩的母岩形成于主动大陆边缘的俯冲带构造环境;稀土元素配分曲线与蚀源区岩石稀土元素配分曲线对比发现目的层砂岩的母岩主要为前寒武纪时期的孔兹岩、片麻岩、闪长岩以及海西-印支期的辉长岩和花岗闪长岩,中酸性岩浆岩和变质岩铀含量较高,在沉积阶段为铀的预富集提供了一定量的铀。     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿含矿目的层——洛河组砂岩的沉积物源特征

鄂尔多斯盆地西南缘洛河组砂岩中见有较好的铀矿化现象,具有较大的铀成矿潜力。文章针对盆地西南缘洛河组砂岩开展了碎屑锆石U-Pb定年及重矿物组合分析,并综合探讨了盆地西南缘洛河组沉积物源特征。研究表明：区内洛河组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在460～95 Ma、1 133～982 Ma、2 114～1 483 Ma、2 719～2 230 Ma四个年龄区间,以锆石+赤褐铁矿+磷灰石为主的重矿物组合表示沉积物源可能以中酸性岩浆岩为主。通过与周缘岩体年龄进行对比分析,认为研究区洛河组物源主体来源于盆地北侧华北克拉通北缘地区显生宙、古元古代以及新太古代中酸性岩浆岩及变质岩,同时存在西北侧阿拉善地块与兴蒙造山带的小部分贡献。     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。     

杭锦旗砂岩型铀矿床地质特征及成因探讨

杭锦旗铀矿产于直罗组下段辫状河三角洲平原砂体中,矿体展布受(古)层间氧化带前锋线绿色砂岩的控制。铀矿物以独立铀矿物(铀石等)和吸附态铀的形式产出;成矿物质可能来源于盆地北部含铀花岗岩与碎屑岩,甚有深部铀源参与成矿。与西部伊犁、吐哈盆地典型的层间氧化成矿模式不同,矿床成矿流体作用为含氧地下水、热液流体和烃类等多种类型的流体,矿床的形成是区内多种构造活动和地质作用相耦合的结果。     

鄂尔多斯盆地南部直罗组砂岩的孔渗性特征及其控制因素

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组的铀成矿条件与盆地北部相似,有形成富大砂岩铀矿的可能性．但较低的渗透性却成为制约盆地南部某些地区成矿的不利因素。分析了研究区内直罗组砂体的物性变化规律,深入讨论了成岩作用对该区直罗组砂岩物性起控制作用,为下一步铀成矿预测提供依据。     

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化*

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。     

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿田铀源示踪及其地质意义

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象,通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法,综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明:主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中,铀预富集达212.45×10~(-6),围岩达41.34×10~(-6);预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区;铀矿体及围岩REE配分曲线总体具一致性,右倾,个别δEu正异常,富集重稀土,两者铀源具一致性;含铀砂岩δ~(13)C_(V-PDB)=-9.7‰,δ~(18)O_(SMOW)=18.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(v-CDT)=-27.46‰,经历了强烈的有机地质作用;铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出,被胶状黄铁矿肢解,铀富集于成岩作用后期。由此认为,直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源,东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。     

Zircon U-Pb ages and provenance characteristics of the Zhiluo Formation sandstones and the formation background of the uranium deposit in Huangling area,Ordos Basin,China

The newly discovered medium-scale Huangling uranium deposit is located in the Shuanlong area of the southeast Ordos Basin. This paper presents the systematic geochemical and zircon U-Pb studies on the Zhiluo Formation sandstones in the Huanling area. The data obtained play an important role in deducing the provenance and tectonic setting of the source rocks. The results show that the lower part of the Zhiluo Formation is mainly composed of felsic sedimentary rocks. The source rocks originated from a continental island arc environment in terms of tectonic setting. U-Pb ages of detrital zircons obtained can be roughly divided into three groups: 170–500 Ma, 1600–2050 Ma, and 2100–2650 Ma. Based on the characteristics of trace elements and rare earth elements (REE) and the zircon U-Pb dating results, it is considered that the Cryptozoic Edo provenance of the Zhiluo Formation mainly includes magmatic rocks (such as granodioritic intrusions) and metamorphic rocks (such as gneiss and granulite) in the orogenic belts on the northern margin of the North China Plate and in the Alxa Block. Based on sedimentological and petrological results, it can be concluded that the provenance of clastic sediments in the Zhiluo Formation was in north-south direction. The preconcentration of uranium is relatively low in the Lower Zhiluo Formation in the Huangling area. Meanwhile, the paleocurrent system in the sedimentary period is inconsistent with the ore-bearing flow field in the mineralization period, which restricts the formation of large-scale and super-large-scale uranium deposits and ore zones in the southeast Ordos Basin. The understanding of provenance directions will provide crucial references for the Jurassic prototype recovery and paleo-geomorphology of the Ordos Basin and the prediction of potential uranium reservoirs of the basin.©2021 China Geology Editorial Office.     

鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组砂岩源区构造背景与物源分析

目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.      

福山凹陷流沙港期源区构造环境、母岩类型及演化

通过对福山凹陷流沙港组砂岩碎屑组成及Dickinson三角图解分析,揭示了源区主要为稳定成熟陆块的混合造山带,火山弧造山带、碰撞缝合线及褶皱—逆掩带也有一定的贡献,与海南岛以外来峰的方式逆冲—推覆在不同岩片之上形成的岩片叠置堆垛系统的构造背景相吻合。利用Q型和R型聚类划分出源区及不同源区的重矿物组合,结合重矿物含量、形态、构造、岩屑成分及石英阴极发光特征等,认为源区母岩存在10类岩性组合。根据ZTR指数变化趋势及重矿物组合,研究区主要发育云龙凸起和海南隆起两个物源,海南隆起可划分多文—龙波及澄迈两个相对独立的物源。流三段沉积时,美台、花场及白莲地区分别接受来自多文—龙波、迈澄及云龙凸起沉积物,母岩主要为中酸性岩浆岩及变质岩,迈澄源区母岩缺乏变质岩;流二段沉积时,花东及白莲地区接受来自云龙凸起沉积物,母岩为中酸性岩浆岩及沉积岩;流一段沉积时,H7-2井区至永安一带主要由迈澄提供物源,母岩为中酸性岩浆岩、沉积岩及变质岩,H8井区受到澄迈、云龙凸起物源共同影响。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

鄂尔多斯盆地二叠纪石盒子组沉积期南部沉积边界探讨

为了确定石盒子组沉积期鄂尔多斯盆地的南部边界,在大量野外露头观测及实验测试基础上,通过岩石学对比及物 源综合分析,对鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组物源区的构造属性进行了研究,并对物源区进行了分析与对比。 研究结果表明:所研究两个地区的石盒子组的岩屑组成相似,均以浅变质岩、花岗岩为主,含少量构造岩;砂岩碎屑成分 相似,都与来源于再循环造山带源区中的碰撞造山带与前陆隆起物源区相关;并且在 SiO2/Al2O3-K2O/Na2O 和 K2O/Na2O-SiO2 及 Zr-Th,La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10 构造环境判别图解中两研究区物源区的构造环境基本一致,F1-F2 判别图显示物源区一致, 并且稀土元素配分模式相似。北秦岭元古界的变质岩、岩浆岩及其以南地区的再循环造山带中的低级变质的沉积岩可能为 鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组砂岩碎屑的主要风化母岩。结合构造环境分析认为,在石盒子组沉积期,鄂尔多 斯盆地的南部边界可能已经越过洛南断裂,达到北秦岭及其更南的区域。     

鄂尔多斯盆地西南部晚古生代早—中期物源分析

鄂尔多斯盆地西南部物源主要为太古界的中—深变质、强烈岩浆活动和混合岩化的复杂变质岩系及下元古界的一套变质火山岩—沉积岩系,在构造上具有稳定与活动的双重性。在不同物源影响区内,轻、重矿物组分特征也明显不同。镇原—庆阳地区的石英主要是棕色变质成因岩石,长石以碱性长石为主,母岩区为祁连—北秦岭造山带的太华群、秦岭群及宽坪群的变质石英砂岩、石英片岩、石英岩、花岗岩或花岗片麻岩等。综合分析,区内有3个不同的物源区,岩屑组成及重矿物组合在南、北物源分布区中明显不同,而且从盒8期青铜峡—固原断裂以西地区开始隆升,西部物源逐渐补给,并伴有火山活动。在REE配分模式上,南或西南物源的与海原地区的差异较大,与陇西古陆的一致,而且此物源的影响区距源区近,砂体厚度大,物性较好,山西组长石溶孔特别发育,并存在次生溶蚀型孔隙发育带,为最有利的勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地东南部富黄探区延长组长6段物源分析

上三叠统延长组长6段是鄂尔多斯盆地富黄探区主力油层组之一,南部与东北部物源交汇区主控物源不清,通过碎屑组分分析、轻矿物分析、砂岩粒度分析和微量元素地球化学分析等方法对其物源进行了综合研究.研究结果表明,东北部物源区是富黄探区延长组长6段沉积的主物源区;其母岩主要为来自盆地东北缘太古宙及古元古代变质岩,而不存在南部或东部物源体系,并且砂体展布与物源具有很好的对应性.     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组—石盒子组母岩类型和构造背景

通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明: 山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。