砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用.中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应.本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响.以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K1b)辫状三角洲、赛汉组(K1bs)辫状河、姚家组(K2y)辫状河及曲流河等沉积环境.晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化.始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化.两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿.结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化.     

松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用

松辽盆地为大型断-坳复合型沉积盆地,复杂的盆地演化和充填作用形成了盆地有利的铀成矿地质背景和成矿条件,控制了盆地大规模铀成矿作用,开展盆地构造-充填特征研究是深化盆地铀成矿机理研究的基础性工作。文章通过对松辽盆地构造-充填特征研究,总结了成盆动力学机制,初步恢复了原形盆地形态与特征,查明盆地构造-沉积演化特征与盖层建造类型。研究表明,松辽盆地主要经历早白垩世裂谷(断陷)与晚白垩世坳陷两个主要成盆阶段,形成下断上坳的充填结构,在垂向上发育三套上红下黑的成矿建造组合。将盆地中-新生代演化划分为6个阶段,其中古新统—始新统(E₁—E₂),盆地在挤压背景下发育全区隆升剥蚀,深部成矿流体大规模渗出改造成矿,是盆地的主成矿期。     

鄂尔多斯盆地西缘中新生代构造演化与铀成矿作用

受周边板块离散、汇聚的影响,中-新生代鄂尔多斯盆地及其西缘构造应力场发生了多次转变,造成不同时期盆地类型与沉积充填、构造变形特征的差异。据此,将盆地西缘中-新生代构造演化划分为7个阶段。其中,晚三叠世强烈的挤压,使盆地西侧阿拉善地块上富铀岩石剥出地表,并为盆地提供铀源;早-中侏罗世弱挤压构造背景下辫状河发育,形成了有利的含矿建造;晚侏罗世的强烈挤压,使中-下侏罗统发生构造变形并遭受地下水的渗入改造,但构造变形太强烈,影响了铀成矿的潜力;晚白垩世-渐新世早期盆地西缘整体隆升,使区内目标层长期遭受地下水渗入改造,形成了主要的铀矿化;渐新世之后,银川断陷隔断了盆地与蚀源区的联系,铀成矿作用基本停止。     

新疆阿尔泰山南缘克兰盆地沉积构造演化与铅锌成矿

位于西伯利亚板块阿尔泰大陆边缘的克兰泥盆纪火山沉积盆地具有明显的非对称性,其沉积构造演化经历了三个阶段:早期酸性火山-沉积阶段、中期基性火山-沉积阶段、晚期碎屑沉积阶段。盆地构造演化的各阶段都伴随着特定的成矿作用,形成了相应的矿床类型。在早期酸性火山-沉积阶段,主要表现为英安质-流纹质酸性火山活动及VHMS型铅锌成矿作用;在中期基性火山-沉积阶段,主要表现为玄武质基性火山喷发及SEDEX型铅锌成矿作用;在晚期碎屑沉积阶段,主要表现为陆源碎屑沉积作用,成矿作用相对甚弱。     

宁安盆地构造演化与找铀矿远景预测

笔者在前人工作的基础上,通过对宁安盆地区域地质背景分析,划分了宁安盆地构造演化阶段,并探讨其形成机制,进而分析了宁安盆地砂岩型铀矿的成矿条件,结合已有的铀矿化信息,预测盆地的产铀远景,指出了盆地内进一步找铀矿的方向.     

内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷白垩系特征及铀成矿类型

根据近年在二连盆地乌兰察布坳陷构造类型、沉积体系等方面取得的研究成果,结合前人在本区不同层位发现了不同成因类型的铀矿化,期待企望建立盆地不同构造演化阶段沉积特征与铀成矿类型之间的有机联系。研究认为本区具备多个有利的铀成矿层位和多种铀成矿类型,其中,上白垩统二连组发育冲积(扇)平原和湖泊沉积体系,有利于形成沉积成岩型铀矿床;下白垩统巴彦花群赛汉组发育河流和沼泽沉积体系,有利于形成古河谷型铀矿床;下白垩统巴彦花群腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊沉积体系,有利于形成同沉积叠加潜水—层间氧化改造型铀矿床。     

云南剑川-老君山新生代盆地铀矿化特征

剑川-老君山新生代盆地是以上三叠统石钟山组为基底,以新近系剑川组为主要盖层的继承性火山断陷盆地。剑川组为一套粗面岩、凝灰岩、火山角砾岩、集块熔岩、凝灰质砂岩、岩屑砂岩等组成的火山沉积岩系。研究发现,剑川-老君山盆地的铀矿化受区域性断裂及火山构造的复合控制。盆地内已发现有凝灰岩型、砂岩型、正长斑岩型、花岗斑岩型、粗面岩型和花岗伟晶岩型等6种类型的铀矿化,具有良好的找矿前景。     

二连盆地晚中生代以来构造-沉积演化与铀成矿作用

通过分析二连盆地晚中生代以来的沉积构造演化,划分出早白垩世的大陆伸展断陷、断拗转换和晚白垩世以来弱挤压差异升降3个演化阶段。根据砂岩型铀矿成矿机理,认为断拗转换阶段沉积的灰色碎屑岩系是重要的找矿目的层,差异升降运动为砂岩型铀矿成矿提供了必要条件;分析了盆地中不同地段可能产出的铀矿化类型,初步归纳了铀的成矿模式。     

西北地区主要盆地的形成与演化

西北地区位于现今欧亚板块内部,构造发展经历了元古代、古生代及中新生代多期板块构造旋回。在不同时代、板块构造不同演化阶段,具有不同的盆地类型和复杂的叠加关系(表1)。本文将从分析西北9个主要盆地地质构造特征入手,讨论盆地的形成与演化,进而对其演化特点和构造特征进行归纳总结。     

巴音戈壁盆地构造演化及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用

巴音戈壁盆地位于哈萨克斯坦、西伯利亚、塔里木与中朝板块交接部位,受长期活动的走滑断裂构造控制。笔者将巴音戈壁盆地中生代以来的构造演化分为三叠纪-侏罗纪拉分盆地发生、早白垩世拉分盆地全面发展、晚白垩世沉降拗陷和第三纪以来挤压抬升等4个阶段。以塔木素砂岩型铀矿为例,讨论了该盆地构造演化与铀成矿的关系,指出其断陷盆地构造格局控制着沉积相带的发育,构造反转有利于控矿断裂的形成,有利于层间氧化带发育和铀的活化迁移。在此基础上,指出了下一步的找矿方向。     

西昆仑新元古代-中生代沉积盆地演化

西昆仑造山带位于青藏高原的西北缘、塔里木盆地的西南缘, 是中央造山带的重要组成部分, 经历了长期、复杂的沉积-构造演化.叙述了西昆仑造山带5个地层分区出露的岩石地层及其对应沉积盆地类型, 进而对西昆仑沉积盆地演化历史进行了探讨.西昆仑新元古代-中生代的沉积盆地演化过程可划分为如下3个阶段: (1)新元古代大陆裂解、洋壳形成阶段; (2)早古生代-中三叠世板块机制演化阶段; (3)晚三叠世以来陆内演化阶段.      

冈底斯构造带花岗岩型铀矿成矿条件分析

位于班公湖—怒江和雅鲁藏布江两条巨型板块结合带之间的冈底斯构造带,是一个经历了晚古生代—中生代复杂构造演化的碰撞造山带。复杂的构造演化控制着该区的岩浆岩演化,花岗岩极为发育,成因类型复杂。与铀成矿作用密切相关的"S"型花岗岩的分布受构造演化阶段的控制,主要为燕山晚期—喜山期构造—岩浆的产物,此类花岗岩较其它成因类型花岗岩铀含量高,具有较好的形成花岗岩型铀矿的成矿条件。     

非洲地区盆地演化与油气分布

非洲地区盆地整体勘探程度较低,待发现资源量大,是当前油气勘探开发的热点地区之一。非洲板块在显生宙主要经历了冈瓦纳大陆形成、整体运动和裂解3个构造演化阶段,形成多种不同类型的盆地。通过板块构造演化和原型盆地研究及石油地质综合分析,明确了不同类型盆地的构造特征与油气富集规律。北非克拉通边缘盆地形成于古生代早期,受海西运动影响,油气主要富集在挤压背景下形成的大型穹隆构造之中,以古生界含油气系统为主;北非边缘裂谷盆地海西运动之后普遍经历了裂谷和沉降,裂谷期各盆地沉降幅度和沉降中心的差异导致了油气成藏模式和资源潜力的差异;东、西非被动陆缘盆地形成于中生代潘吉亚大陆的解体、大西洋和印度洋张裂的过程中,西非被动陆缘盆地普遍发育含盐地层,形成盐上和盐下两套含油气系统,东非被动陆缘盆地结构差异较大,油气分布主要受盆地结构控制;中西非裂谷系是经历早白垩世、晚白垩世和古近纪3期裂谷作用而形成的陆内裂谷盆地,受晚白垩世非洲板块与欧亚板块碰撞的影响,近东西向展布盆地抬升剧烈,油气主要富集在下白垩统,北西南东向盆地受影响较弱,油气主要富集在上白垩统和古近系之中;新生代东非裂谷系盆地和红海盆地形成时间相对较晚,以新生界含油气系统为主,新生代三角洲盆地中油气分布主要受三角洲砂(扇)体展布和盆地结构所控制。     

地质构造演化对砂岩型铀矿成矿控制作用——以新疆库米什盆地为例

库米什盆地为中新生代叠合盆地,构造演化经历了拉张断坳(T3-J2)、挤压隆升(J3-K2)、区域沉降(E-N1)、挤压走滑(N2-Q)四个阶段.在铀成矿历史中,构造运动通过改造目的层,影响地下水动力状况,进一步控制层间氧化带的发育和铀矿化形成.分析认为:库米什盆地层间氧化带发育经历了古层间氧化带和新构造运动以来的现代层间氧化带两个阶段,与之相关的铀矿化亦经历了初始铀矿化阶段和再富集两个阶段.该区是铀成矿的有利地段,构造演化与砂岩型铀成矿关系的分析对天山中部中新生代盆地铀矿找矿具有借鉴意义.     

青藏特提斯沉积地质演化

组成青藏高原的主要微板块在不同的阶段经历了各具特色的地质演化历程和发展特点，形成了不同的地壳结构。青藏高原的沉积地质历史演化 经历了区内各主要微板块的基底形成与盖层沉积演化 的前特提斯阶段；以板块汇聚边缘与碰撞时期的构造背景为基础，划出古特提斯、中特提斯和新特提斯三个沉积叶质历史发展及其所形成的弧盆体系格架的特提斯形成演化阶段；随着始新世末期残留海的消失，青藏地区形成统一大陆，并进入统一应力场的青藏统－陆壳形成阶段；从中上新世开始的青藏高原隆升阶段，青藏高原上发育了一些大中型中新生代沉积盆地，如羌塘盆地、措勤盆地、昌都盆地等都经历过从弧后向盆地向前陆盆地转化的演化阶段，并具有受喜马拉雅运动统一改造的特征，这些沉积盆地中油气藏前景良好。     

南海油气藏类型及分布规律

通过对南海周边新生代板块活动的分析,认为南海构造演化由太平洋板块、欧亚板块和印度板块等3大板块间的相互作用所控制,并可分为断陷阶段(E)、断拗转换阶段(N11—N12)和区域性沉降阶段(N13—现今)。将南海已发现油气藏归纳为构造圈闭型、岩性圈闭型和复合型3大类,进一步将构造圈闭型分为背斜型、断背斜型、断块(鼻)型3个亚类,将岩性圈闭型分为生物礁滩型和深水水道型2个亚类,将复合型分为构造-岩性型和基岩潜山型2个亚类,并对典型油气藏特征进行了分析。总结了南海油气藏在平面和纵向上的分布特征,认为南海演化的不同阶段形成了不同的圈闭类型和不同的储层,从而控制了3大类油气藏的分布。平面上,构造型油气藏主要分布在南海的南北两侧靠近大陆边缘地区,以油为主;生物礁滩型油气藏分布在远陆缘区,以气为主;而西部的走滑断陷盆地除了发育构造型油气藏,还发育复合型油气藏,西北部以构造-岩性型为主,西南部基岩潜山型占优势。纵向上,构造型、生物礁滩型油气藏发育均有北早南晚的特点;西部走滑盆地复合型油气藏发育层位北部比南部更新;深水水道型油气藏集中在上中新统—上新统,发育层位最新。     

走廊地区花海盆地砂岩型铀矿成矿条件及找矿潜力分析

通过构造演化、沉积砂体、铀源和氧化还原特征研究,结合土壤氡气测量和最新钻探成果,分析花海盆地砂岩型铀矿的成矿条件及找矿潜力。构造演化分析认为晚白垩世-古新世的抬升剥蚀阶段为有利铀成矿阶段,北部斜坡带为砂岩型铀矿的有利成矿构造。初步厘定下白垩统赤金堡组、下沟组为主要含矿目的层,沉积类型以冲积扇、扇三角洲、河流三角洲、滨浅湖和半深湖为主。花海盆地晚侏罗世—早白垩世为箕状断陷盆地,缓坡带发育河流三角洲相为主,陡坡带发育冲积扇和扇三角洲相为主。综合分析认为花海盆地北部斜坡带具有稳定的构造背景、丰富的铀源条件和有利的砂体,富含有机质和油气等还原剂,发育氧化还原带和土壤氡气异常带,具有较好的成矿条件;认为有利构造部位、有利砂体和土壤氡气异常的叠合区为找矿潜力较大的区域。经钻探查证,首次在花海盆地发现矿化孔,进一步证实了该区具有一定的铀成矿潜力。     

伊犁盆地盆-山构造演化及流体演化与砂岩型铀矿成矿的关系

本文以伊犁盆地地层及构造分布格局为背景,分析研究了盆地盆-山构造演化及流体演化与砂岩型铀矿的成矿关系,认为伊犁盆地砂岩型铀矿成矿存在铀的预富集、预演化及进一步演化、叠加富集等阶段.     

苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及演化

通过识别地震剖面构造样式、恢复骨干剖面构造演化历史,研究了苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及其构造演化。结果表明：苏夫焉凹陷整体为南陡北缓的地堑结构,构造格局呈现东西分区、南北分带,正断层相关构造样式可识别出“两类五种”,其中以基底卷入型铲式正断层、沉积盖层旋转型平面正断层为主。伴随中非剪切带以及周缘板块的构造演化,凹陷经历了早白垩世巴雷姆期-晚白垩世土伦期、晚白垩世末期-古近纪古新世、新近纪至今3期强-弱-弱断坳演化阶段,其中在第一演化阶段的早期-Abu Gabra组第四段、第五段沉积时期,沉积中心位于凹陷中南部,而之后的演化阶段,沉积中心位于紧邻南部边界断层的洼陷带,并由此推测凹陷中部将是深层系（Abu Gabra 4段）油气勘探的有利区。     

巴丹吉林盆地路井凹陷铀成矿条件分析及找矿方向探讨

为了分析巴丹吉林盆地路井凹陷构造、建造、改造及铀矿化特征,文章通过对路井凹陷的铀源、构造演化、古气候环境、水文地质、目的层岩性-岩相、后生蚀变及铀矿化特征进行系统分析,探讨找矿方向及找矿类型,圈定重点找矿层位,以此来指导巴丹吉林盆地及周缘找矿。研究表明,路井凹陷铀源丰富,目的层发育泥-砂-泥结构,地下水补-径-排体系完整,层间氧化带发育,具备砂岩型铀成矿条件。结合目前钻孔揭露的铀矿化线索,证实路井凹陷具备铀成矿潜力和找矿空间,确定下白垩统苏红图组作为主攻找矿层位,兼顾下白垩统巴音戈壁组。苏红图组找矿部位以河道翼部为主,寻找潜水-层间氧化带型铀矿;巴音戈壁组找矿部位以扇三角洲前缘为主,寻找潜水氧化-同沉积型铀矿。