鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组古地貌及其对铀成矿的影响*

以鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组下段为研究对象,采用层拉平法精细恢复彬县地区直罗组下段各个时期的古地貌特征并划分古地貌单元,探讨古地貌特征对有利沉积相带分布的控制,揭示直罗组下段铀储集层的空间演化特征,明确不同时期地下水流的流向,探讨古地貌特征对层间氧化带的控制作用。辫状河道砂体为有利的铀储集层,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在下切谷中。古地貌控制了地下古水流的流向,从而控制着氧化带的发育和铀成矿。晚侏罗世,彬县地区北部为古隆起区,容易被淋滤氧化,不利于铀矿的预富集;早白垩世—古新世主成矿阶段,直罗组底部古地貌变为“东南高、北西低”特征,含氧含铀水主要来自盆地东南缘,呈扇形沿着直罗组下段辫状河道砂体渗流,形成层间氧化带。古地貌恢复对铀储集层砂体的分布特征和铀成矿规律的研究具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区铀成矿关键时期的古地貌特征

中侏罗世为直罗组下段沉积期,辫状河道为有利的铀储层砂体,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在低洼区。晚侏罗世、早白垩世-古新世、始新世-中新世是砂岩型铀成矿期,古地貌控制了地下古水流的流向,控制着氧化还原带的分布和铀矿的富集:晚侏罗世铀预成矿期,古隆起区受到潜水淋滤,含铀物质向斜坡和低洼区迁移;早白垩世-古新世铀主成矿期,古地貌控制了含氧含铀水的水流方向,氧化还原带主要分布在古地貌斜坡区。     

鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组古地貌及其对铀成矿的影响

以鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组下段为研究对象,采用层拉平法精细恢复彬县地区直罗组下段各个时期的古地貌特征并划分古地貌单元,探讨古地貌特征对有利沉积相带分布的控制,揭示直罗组下段铀储集层的空间演化特征,明确不同时期地下水流的流向,探讨古地貌特征对层间氧化带的控制作用。辫状河道砂体为有利的铀储集层,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在下切谷中。古地貌控制了地下古水流的流向,从而控制着氧化带的发育和铀成矿。晚侏罗世,彬县地区北部为古隆起区,容易被淋滤氧化,不利于铀矿的预富集;早白垩世—古新世主成矿阶段,直罗组底部古地貌变为"东南高、北西低"特征,含氧含铀水主要来自盆地东南缘,呈扇形沿着直罗组下段辫状河道砂体渗流,形成层间氧化带。古地貌恢复对铀储集层砂体的分布特征和铀成矿规律的研究具有重要的指导意义。     

相山西部河元背地区构造特征及深部找矿方向探讨

河元背位于我国最大的火山岩型铀矿田——相山矿田的西部,相山西部基底东西向河元背-凤岗断陷带与北东向芜头小陂断裂的交汇部位,具有优越的区域铀成矿地质条件。前人在区内发现了湖港、河元背、牛头山三个火山岩型铀矿床,近几年区内实施了铀资源潜力评价和铀矿普查工作,新发现了受南北向苦命山小陂断裂带控制的南北向矿带,提出了南北向构造控矿模式。利用地质勘查及矿山开采资料,结合潜力评价、铀矿普查找矿勘查成果,重点阐述了区内控矿因素,特别是南北向断裂带的控矿作用,总结控矿规律,探讨其深部找矿方向。     

鄂尔多斯盆地呼斯梁地区可地浸砂岩型铀矿地质特征及找矿前景

文章阐述了呼斯梁地区地质特征、含矿地层特征、砂体分布、古层间氧化带发育及铀矿化特征,总结了该区铀成矿地质条件及找矿方向,指出该区西部纳岭沟矿段为下翼矿体,并有望发展成大型铀矿带,推测卷头部位位于其南侧,可能为皂火壕矿带向西的延伸,埋深大,较难控制;而东部农胜新地段铀矿化产于辫状河道的北侧,受灰色残留体探制,矿体埋深浅、地层结构有利,有望发展成新的铀成矿带.     

浅论中国北方主要产铀盆地含矿目标层沉积相对砂岩型铀矿的制约

北方砂岩型铀矿已成为我国铀资源扩大的重点类型,在现有铀矿山开采中占绝对主力地位。本文在分析中国伊犁盆地南缘、鄂尔多斯盆地东北部、二连盆地中部和松辽盆地南缘等重要产铀盆地主要含矿目标层沉积相的基础上,探讨了沉积相对砂岩型铀矿床的控制作用。获得主要认识有:①伊犁盆地南缘水西沟群Ⅰ～Ⅳ旋回为冲积扇沉积体系、Ⅴ旋回为辫状河三角洲沉积体系、Ⅵ旋回为浅湖沼泽沉积体系、Ⅶ旋回为曲流河三角洲沉积体系,其中有利成矿的沉积体系为辫状河三角洲、曲流河三角洲和冲积扇体系,有利成矿的部位为三角洲前缘河口坝及席状砂亚(微)相、三角洲平原辫状河流亚相、三角洲平原分流河道亚(微)相以及冲积扇沉积体系的扇中-扇端亚相;②鄂尔多斯盆地东北部有利成矿的沉积体系为直罗组辫状河三角洲沉积体系,有利成矿部位为砾质辫状河、砂质辫状河、三角洲平原和三角洲前缘亚相的相变部位,如纳岭沟铀矿床位于砾质辫状河向砂质辫状河过渡的区段,罕台庙铀矿床则位于辫状河三角洲平原亚相向前缘亚相转换带附近;③二连盆地中部赛汉组沉积相可划分为冲积扇相、河流相、三角洲相、湖泊相4大类,与铀成矿关系最密切的沉积相为辫状河河道(古河道),其次为冲积扇相,如果在该区发现了古河道就基本意味着发现了铀矿化带,这是与我国北方其他产铀盆地最大的不同之处;④松辽盆地南缘姚家组下段沉积相主要为辫状河和冲积扇,在东部局部发育浅水三角洲相,其中成矿与辫状河相关系最密切,辫状河控矿与鄂尔多斯盆地东北部较为相似,矿体虽然受辫状河道控制,但河道中部砂体最厚的部位不是成矿的有利场所,而主河道边部和下游河道分叉的主迎水面是最佳成矿部位。这些认识为铀矿找矿战略选区和相关铀矿床对比研究提供了基础素材和部分参考。     

分汊与游荡型辫状河储层构型研究: 以苏丹FN油田为例

辫状河储层构型研究对预测剩余油分布有重要作用,但目前国内外学者对辫状河储层构型的研究多停留在笼统的辫状河模式上,对不同类型辫状河的构型研究较少。本文在文献调研和露头观察的基础上,对分汊和游荡两种类型的辫状河分别进行研究。以苏丹FN油田为例,依据“层次约束,模式拟合和多维互动”的构型解剖思路,综合岩心和测井资料分别对分汊与游荡型两种辫状河进行构型单元解剖,从单一辫流带砂体厚度、隔夹层发育规模、心滩坝与辫状河道发育规模及关系、落淤层与沟道发育规模及模式等方面入手,分层次定量计算不同河型构型单元的发育规模,探讨不同规模构型要素对剩余油形成与分布的控制作用。研究发现分汊型辫状河单一辫流带砂体厚度小于游荡型辫状河,连片分布的隔层稳定性强于游荡型辫状河;分汊型及游荡型辫状河都广泛发育心滩坝、辫状河道等砂体,规模和形态类似;分汊型辫状河心滩坝被河道下切完全,内部发育落淤层与沟道沉积,两者分期孤立分布或同期切割分布;游荡型辫状河心滩坝内镶嵌着规模较小的辫状河道(沟道),落淤层较不发育。最终总结了构型界面渗流屏障在垂向上影响剩余油分布的5种模式,以及构型单元渗透性较差处如心滩坝边部、泥质(半)充填河道等易形成剩余油富集。     

二连盆地乔尔古-齐哈地区赛汉组上段砂体成因分析及找矿意义

二连盆地乔尔古-齐哈地区研究和勘探控制程度较低,而砂体结构、规模及成因分析是砂岩型铀矿找矿预测的首要任务。通过露头调查、钻孔岩心观察、砂岩粒度分析及砂体展布特征,对研究区砂岩型铀矿目的层赛汉组上段沉积体系进行恢复。研究发现,赛汉组上段砂体呈条带状,总体呈南西-北东向展布,沉积环境为河流体系,中下部(Ⅰ、Ⅱ旋回)为辫状河沉积,可识别出心滩沉积、河道滞留沉积及泛滥平原沉积等沉积微相,砂体规模大,连通性好;顶部(Ⅲ旋回)为曲流河沉积,可识别出边滩沉积、河道滞留沉积及泛滥平原沉积等沉积微相,砂体规模小,非均质性增强,连通性差。辫状河相为研究区砂岩型铀矿有利沉积相带,铀矿化垂向上分布于赛汉组上段中下部(Ⅰ、Ⅱ旋回)辫状河心滩及河道滞留沉积砂体中,其中Ⅱ旋回铀矿化最为发育,平面上分布于辫状河道拐弯、交汇、心滩短轴两侧向泛滥平原过渡部位。目的层沉积体系分析,对铀成矿空间定位及指导勘探部署具有重要意义。     

诸广中段中山地区铀矿床地质特征及找矿潜力分析

文章简要介绍了诸广中段中山地区的地质背景,认为其具有较好的铀成矿地质条件。区内铀矿体具有"三层楼"式的空间分布特征,主要成脉状、透镜体状产出。铀矿石类型主要为碎裂岩型、硅质角砾岩型及微晶石英脉型。通过对控矿因素的详细分析,认为铀矿化受地层、岩体及其内外接触带和构造的多重控制,但以构造控矿为主,蚀变对矿化具有一定的影响;铀矿化富集中心深部及外围尚有较大的找矿空间,具备较大的找矿潜力,有望进一步扩大铀资源规模。     

准东喀木斯特地区中侏罗统头屯河组沉积相与铀矿化

以含矿目的层中侏罗统头屯河组为主要研究层位,通过岩性特征、岩石学特征、沉积构造、沉积体系分析及单井—联井剖面对比,从沉积学的角度解释喀木斯特地区铀矿化砂体特征.研究认为:喀木斯特地区头屯河时期发育两种沉积体系组合,一种是扇三角洲-湖泊沉积,一种是辫状河三角洲-湖泊沉积,并识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖5种亚相.镜下鉴定结果表明,含矿目的层头屯河组砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,其次为长石岩屑杂砂岩、岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,岩石具有典型的低成分成熟度、低结构成熟度特征.喀木斯特头屯河时期沉积相展布具有"北辫南扇"、"盆大水浅、河长扇短以及坡缓"等特点.头屯河组沉积相对喀木斯特地区铀矿化具有明显控制作用,主要体现在以下几个方面:①低位体系域的粗碎屑产物可为铀成矿提供较大的容矿空间;②辫状河道砂体是控制氧化带发育及矿体富集程度的主要因素,砂体的稳定连通为流体运移和成矿提供良好的条件;③特殊的大型"泥-砂-泥(煤)"结构有利于层间氧化带砂岩型铀矿化发育.     

辫状沉积砂体与砂岩型铀矿的关系剖析

砂岩型铀矿是后生的铀矿类型之一, 其成矿受盆地盖层结构和砂体的发育状况、以及盆地形成后由构造翻转形成的渗入型水动力系统的双重控制。这两者耦合的优劣, 完全取决于砂体的沉积特征。本文运用沉积体系理论分析了两类不同的沉积砂体, 得出辫状沉积砂体对铀成矿最为有利的认识。该类砂体可产于冲积扇、河流和辫状三角洲等沉积体系中。     

辽河坳陷双台子构造带沙三段沉积相展布特征与沉积主控因素

辽河西部凹陷双台子构造带E₂s₃发育重力流沉积,沉积相类型为湖底扇中扇和外扇,同沉积断层和古地貌是控制沉积的主要因素。论文描述了同沉积断层和古地貌的展布特征,并以此为基础,开展了沉积相主控因素的研究工作。建立了“沟道控砂,坡度控形,物源控供给”的沉积模式:辫状沟道沉积分布在受同沉积断层和古地貌的联合控制的古沟道内。古地貌坡度小,辫状沟道沉积向盆地中心搬运的距离长,沟道弯曲度大,沉积分异作用更加明显,盆地内主要以砂岩与泥岩互层为特征（双南）。古地形坡度大,辫状沟道沉积向盆地中心搬运距离短,沟道弯曲度小,沉积分异作用差,盆地内主要以厚层砂岩和薄层泥岩组合为特征（双台子）。双台子和双南具有不同的物源,两个地区在同一层序内具有不同的砂体叠置样式。双南和双台子沉积作用机制上的不同,导致了二者在沉积相带展布、砂体叠置样式等方面的差异。对储集体而言,双台子比双南具有更有利的沉积相带。     

松花江干流中下游河型转化控制因素研究

河型转化机制研究对于分析河流沉积特征具有重要意义。以中国松花江干流中下游为研究对象,利用Google Earth和Arc GIS软件对河流形态参数进行精细测量,进而对不同河段河型发育特征及转化控制因素进行研究,结果表明：1）松花江干流中下游存在曲流河、辫状河和直流河3种类型,依据地貌特征、平面形态和弯曲度自上而下划分为3段,其中上段为低坡度背景下河流逐渐加宽且植被密度逐渐降低的曲辫共存型河流,中A段为低坡度背景下河流较宽且植被密度高的简单辫状河,中B段为高坡度背景下河流宽度集中且植被密度低的直流河,下段为高坡度背景下河流宽度频繁变化的复杂辫状河;2）曲流河向辫状河转化控制因素为植被密度降低引起的堤岸抗侵蚀能力减弱,辫状河向直流河转化控制因素为河流被两侧山谷夹持且伴随坡度陡增造成河流下蚀能力增强,直流河向辫状河转化控制因素为支流注入导致流量和输沙量增大;3）建立了松花江干流中下游3种河型转化模式,上段为渐变曲—辫转化,中段为突变辫—直转化,下段为突变直—辫转化。     

准噶尔盆地南缘侏罗系辫状河沉积体系与铀成矿关系

文章通过野外地质调查、室内测试分析,结合砂体沉积构造及剖面特征,分析了准噶尔盆地南缘中侏罗统头屯河组河流沉积体系的岩性、岩相及铀矿化发育特征,探讨了辫状河相砂体特征与铀成矿关系,认为中侏罗统头屯河组辫状河相的厚大砂体是准噶尔盆地南缘最有利的砂岩型铀成矿载体,控制了工业铀矿化的空间分布,使铀矿化呈多层状、板状发育。     

二连盆地中东部赛汉组古河谷砂岩型铀矿床控矿成因相研究

二连盆地为中国北方重要的油、煤、铀能源盆地,盆地内沉积型铀矿床主要分布于中东部赛汉组古河谷内,典型的矿床有巴彦乌拉大型铀矿床、巴润小型铀矿床、赛汉高毕中型铀矿床和哈达图矿床。古河谷内矿床表现为"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。古河谷砂岩型铀矿床(体)受古河谷内河流沉积体系和氧化还原界面的控制。本文在赛汉组古河谷铀源、沉积体系、控矿结构面和典型矿床研究的基础上,总结了控矿成因相特征,建立了古河谷内矿床的控矿成因相模式。将赛汉组古河谷内典型矿床的控矿成因相模式划分为辫状河-潜水/辫状河潜水-层间氧化型和曲流河-潜水氧化型。     

东胜铀矿床灰绿色蚀变砂岩矿物地球化学特征及其成因探讨

东胜铀矿床位于鄂尔多斯盆地的东北部，是我国新近发现的大型砂岩型铀矿床。铀矿体位于中侏罗统直罗组下段的辫状河道沉积砂体中，受灰色砂岩与灰绿色砂岩的接触带控制。灰绿色砂岩的化学成分中硅酸盐矿物二价铁含量高是该类型砂岩呈现绿色的重要原因。在矿物组成上，灰绿色砂岩主要表现为粘土矿物总量高，特别是绿泥石含量高。岩石学、矿物学和地球化学的证据表明，东胜铀矿区存在后生还原作用。灰绿色砂岩是控矿的古氧化岩石遭受还原性流体改造的产物，后生还原作用掩盖了古氧化蚀变带，并在一定程度上起到了保矿作用。东胜地区后生还原作用在时间上和成因上与河套断陷盆地的产生和形成具有密切联系。     

鄂尔多斯盆地南部镇原地区铀成矿地质特征与控矿因素分析

为研究盆地南部镇原地区下白垩统环河组铀矿化特征及找矿方向,综合分析现有钻孔资料以及收集的相关地质信息,以水成铀成矿理论为指导,对环河组铀成矿地质特征和控矿因素进行研究,系统总结断裂构造位置、岩性岩相、地球化学分带等定位条件。研究结果表明,下白垩统环河组下段主要发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲沉积体系,河流作用明显,三角洲水下分流河道与砂坝是有利的成矿部位,铀矿化主要发育在该段。另外,环河组上段泥-砂-泥结构发育,层间氧化带具有多层性、多期叠加的特点,主砂体埋深浅且已经发现薄层铀矿化,也是下一步找矿方向;镇原地区铀矿化分布与岩性岩相、岩性地球化学以及断裂构造等联合控制,黄色氧化带是重要找矿标志。     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿床成矿特征与成矿模式

东胜铀矿床产于中侏罗统直罗组下段的辫状河道沉积砂体中,铀矿体受灰色砂岩与灰绿色砂岩的接触带控制。灰绿色砂岩的化学成分中硅酸盐矿物二价铁含量高是该类型砂岩呈现绿色的重要原因。在矿物组成上,灰绿色砂岩主要表现为粘土矿物总量高,特别是绿泥石含量高。岩石学、矿物学和地球化学的证据表明,东胜铀矿区存在后生还原作用。灰绿色砂岩是控矿的古氧化岩石遭受还原性流体改造的产物,后生还原作用掩盖了古氧化蚀变带,并在一定程度上起到了保矿作用。东胜地区后生还原作用在时间上和成因上与河套断陷盆地的产生和形成具有密切联系。铀在矿石中主要呈铀矿物和吸附形式存在。通过电子探针和X射线粉晶分析鉴定,确定东胜铀矿床矿石中的主要铀矿物为铀石,并含有少量钛铀矿和沥青铀矿。富矿石样品中铀石单矿物的铀铅同位素年龄集中分布于20~10 Ma之间。通过研究,建立了鄂尔多斯盆地东胜铀矿床的“多阶段铀成矿模式”,即“成岩期预富集层间渗入成矿再改造富集油气还原保护”的多阶段、多成因流体长期富集改造的铀成矿模式。     

河控型扇三角洲沉积特征及控制因素:以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组为例

近年来对扇三角洲相带及沉积模式的研究有力地支撑了油气勘探大发现,因而扇三角洲类型细化研究受到越来越多的重视。依据23口井岩心资料、大量录测井资料、古地貌和地震等资料,分析了准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积特征和控制因素。结果表明:(1)玛湖凹陷上乌尔禾组发育3大类、8亚类、23细类岩相类型,牵引流成因的岩相比例高,砾石间多为砂质充填或是半充填;(2)可分为辫状河道、碎屑流带、水下分流河道、河口坝等10个微相,以辫状河道与水下分流河道微相为主;(3)河控型扇三角洲平面形态多呈长轴扇形,玛湖凹陷上乌尔禾组发育中拐、克拉玛依、白碱滩、达巴松4个长轴形扇体;(4)河控型扇三角洲的沉积受潮湿气候和古地貌因素控制。在此基础上,建立了上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积纵向相带序列模式和沉积模式,可为扇三角洲具体类型的判别以及类似盆地的油气勘探提供地质依据。     

柴北缘地区古层间氧化作用及古层间氧化带型铀矿化

古层间氧化作用是发育于盆地地质构造演化过程某一阶段的层间氧化作用,由此所形成并被保存的铀矿床被称为"古层间氧化带型铀矿床"。柴北缘地区中、下侏罗统含煤岩系的广泛发育,为古层间氧化带的发育及相应类型铀矿化的形成奠定了基础。早白垩世晚期—古近纪早期的强烈隆升剥蚀是层间氧化带及相应类型铀矿化的发育期。喜山期大规模逆冲推覆构造使原层间氧化带及相应成矿系统遭受强烈改造,保存并形成古层间氧化带和古层间氧化带型铀矿化。古层间氧化带型根据其改造、破坏或保存特点的不同,划分为褶-坳保存型、褶-断保存型和抬升破坏型3种改造亚型。褶-坳保存和褶-断保存2种亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体能以盲矿形式有效保存,是今后重点找矿方向,如北大滩和冷湖石地26铀矿点。抬升破坏亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体呈残留状或被剥蚀掉,找矿潜力不大。在总结不同改造亚型地质构造特点和找矿标志的基础上,建立了典型古层间氧化带砂岩型铀矿化成矿模式,并综合分析了其成矿特点。