烃源岩作为铀源岩的可能性：研究现状与展望

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体运移、在何种条件下沉淀和聚集”,梳理了国内外相关研究进展,指出了有必要加强研究的薄弱环节。结果表明：热模拟实验证实烃源岩中的铀能够迁出,迁出的铀很可能以U(IV)/U(VI)混合的形式随含烃地层水和石油运移,温度、压力的降低以及pH、Eh变化会导致铀溶解度的下降和铀运移载体的分解而发生铀沉淀,沉淀物也可能重新被含氧的地层水溶解。问题与建议包括：(1)铀从烃源岩中迁出的比例存在不确定性,迁出的机制以及地质规律尚不清楚,需要开展进一步的生烃-排铀模拟实验及排铀动力学表征研究;(2)铀在低温、含烃、还原性热液中的赋存状态是研究其迁移机制的基础,目前对与铀结合的优势配体的类型、产物热力学性质、铀在含烃地下水与石油中的分布比例所知甚少,有必要开展基于热模拟实验的原位测试研究;(3)携铀流体向浅部运移的过程中温度、压力、pH、Eh、有机-无机组分的变化控制铀的迁移/沉淀,不同组合条件...     

松辽盆地富铀有机质建造发育特征及其对渗出型砂岩型铀矿的制约

在采用渗出成矿新思路进行松辽盆地砂岩型铀矿勘查时,对盆地中提供铀源的黑色富铀有机质建造研究显得格外重要。文章在系统梳理松辽盆地烃源岩特征的基础上,对松辽盆地富铀有机质建造的产出层位、分布规律与铀含量的研究发现：松辽盆地区域上分布上、中、下3套富铀有机质建造,分别与下白垩统、青山口组底部、嫩江组底部烃源岩对应,其中上部富铀有机质建造对盆地中北部铀成矿作用的影响大,而盆地南部主要受下部富铀有机质建造的制约;松辽盆地铀工业孔空间多产于具有深大断裂沟通的富铀有机质建造铀含量高值中心区边缘,表明富铀有机质建造对松辽盆地砂岩型铀矿化具有明显的制约作用,推断黑色烃源岩不但为铀成矿提供了一定的还原物质,而且可能是砂岩型铀成矿作用的重要的潜在深部铀源。该研究可为以红杂色建造为主的姚家组、四方台组等主攻层位的渗出成矿预测提供“下黑”成矿要素的支持,更好地指导松辽盆地渗出型砂岩型铀矿的勘查。     

中国含铀沉积盆地类型与铀成矿特征

文章根据盆地形成的地球动力学构造环境、盆地所处大地构造位置及其基底结构,将中国含铀沉积盆地划分为裂谷型盆地、前陆盆地、挤压挠曲盆地、山间盆地和走滑拉分盆地等5种类型。在分析各类型含铀沉积盆地地质特征的基础上,总结了各类型含铀沉积盆地的铀成矿特征;提出裂谷型盆地、前陆盆地以及山间盆地等3类中-新生代沉积盆地是我国地浸砂岩型铀矿找矿最有利的沉积盆地,也是今后我国地浸砂岩型铀矿的主要找矿方向;挤压挠曲盆地的铀矿找矿在我国已经取得重要进展,其找矿前景十分广阔;走滑拉分盆地的地浸砂岩型铀矿成矿条件相对较弱,但因其常常叠加热液改造成矿作用,其找矿前景还是值得探索的。     

烃源岩=铀源岩:砂岩铀矿成矿物质来源新思考

砂岩型铀矿与油、气等矿产往往产于同一沉积盆地中,构成重要的综合能源盆地。通过收集中国重要能源盆地砂岩型铀矿床文献资料,从(1)铀与油(气)的共生关系;(2)砂岩层铀等成矿元素的低含量背景;(3)烃(气)源岩提供铀源的可能性;(4)同位素特征;(5)成矿流体来源;(6)流体在承压含水层中总是由高压区向低压区的流动机制六个方面,对砂岩型铀矿床的成矿物质来源进行了新思考,认为砂岩型铀矿成矿物质来源不是浅源,而是深源,产铀盆地深部的烃源岩即是砂岩型铀矿床的铀源岩。     

铀储层——砂岩型铀矿地质学的新概念

中国大规模的砂岩型铀矿勘查起始于20世纪90年代,这期间适逢层序地层、沉积体系、砂体内部构成单位和等级界面等技术的成熟与完善时期,这为沉积学家研究砂岩型铀矿床带来了新的切入点.在吐哈盆地和鄂尔多斯盆地的勘查实践发现,结构和规模适中的大型骨架砂体是砂岩型铀矿的储层(简称铀储层),它不仅能提供铀成矿流体的运移空间(输导通道),同时也为铀矿的储存提供了空间.铀储层研究的主要内容包括铀储层的识别、铀储层的空间定位与形态描述、铀储层的内部特征结构与品质评价、铀储层的成因分析以及沉积作用控制下的铀成矿机理等.沉积盆地分析和砂岩型铀矿地质学是铀储层研究的重要理论支撑点,其中层序地层分析、沉积体系分析、砂体内部构成分析是铀储层分析的关键技术.由于铀储层是砂岩型铀矿勘查和开发的目标层,所以针对铀储层的研究将能更好地服务于砂岩型铀矿的勘查预测与地浸开发.     

中国北西部地区地浸砂岩型铀矿床的成矿条件与分布规律

中亚地区发现大量可地浸砂岩型铀矿床引起了我国的重视 ,目前正在积极开展此类型铀矿的找矿工作。我国北西部是寻找类似中亚地区层间氧化带后生地浸砂岩型铀矿床最理想的地区 ,本文在论述了区域大地构造特征、地壳演化与区域铀成矿带形成的基础上 ,着重阐明了区域中新生代盆地地浸砂岩型铀矿床形成的铀源条件、盆地类型与结构及富铀性对形成地浸砂岩型铀矿的影响 ;并以区内已有层间氧化带地浸砂岩型铀矿床为例 (伊犁盆地、二连盆地与测老庙盆地砂岩型铀矿床 ) ,论述了盆地砂岩型铀矿床形成的岩相古地理条件、水文地质与层间氧化带发育条件及对铀成矿的影响 ;并阐述了本区层间氧化带地浸砂岩型铀矿床的分布规律     

中国北西部地区地漫砂岩型铀矿床的成矿条件与分布规律

中亚地区发现大量可地浸砂岩型铀矿床引起了我国的重视，目前正在积极开展此类型铀矿的找矿工作。我国北西部是寻找类似中亚地区层间氧化带后生地浸砂岩型铀矿床最理想的地区，本文在论述了区城大地构造特征、地壳演化与区域铀成矿带形成的基础上，着重阐明了区域中新生代盆地地浸砂岩型铀矿床形成的铀源条件、盆地类型与结构及富铀性对形成地浸砂岩型铀矿的影响；并以区内已有层间氧化带地浸砂岩型铀矿床为例（伊犁盆地、二连盆地与测老庙盆地砂岩型铀矿床），论述了盆地砂岩型铀矿床形成的岩相古地理条件、水文地质与层间氧化带发育条件及对铀成矿的影响；并阐述了本区层间氧化带地浸砂岩型铀矿床的分布规律。     

中国北方砂岩型铀矿中铀的储集空间类型探讨

在中国北方的大多数沉积盆地里均发现有砂岩型铀矿床或铀矿化现象。通过样品薄片电子探针背散射图像分析,结合前人对各盆地砂岩型铀矿中铀矿物的赋存状态及近年来铀储层的研究成果,认为中国北方砂岩型铀矿中铀矿物的主要储集空间类型可分为原生孔隙（主要是炭屑）、缩小（残留）粒间孔隙、次生溶蚀孔隙、晶间孔隙及微裂缝。通过对铀储层孔隙类型的分析讨论,有利于进一步从微观了解砂岩铀储层内部结构的不均一性及铀矿物的成因。     

中国北方中新生代含铀盆地类型划分

含铀盆地类型划分是铀矿勘查工作的重要基础,目前对北方系列陆相盆地尚未开展过系统的对比研究工作。近年来,独具特色的砂岩型铀矿床跌宕成矿理论、"红-黑"岩系耦合沉积控矿、盆内隆缘控矿等新认识的提出,得益于我国北方砂岩型铀矿床的勘查实践,并在铀矿勘查中不断丰富和拓展应用,取得了一系列重要找矿突破。在此基础上,本文据北方陆相盆地30万余米岩芯勘探成果,以含铀岩系时代和盆地铀富集机理为基础,兼顾盆地构造位置及构造演化,首次提出了中国中新生代含铀盆地类型划分方案,分为三类含铀盆地:复合盆地、叠合盆地和简单盆地。复合盆地其含铀岩系均为中生代构造层;叠合盆地是含铀岩系为中生代和新生代两个构造层的产铀盆地,如准噶尔盆地、柴达木盆地;简单盆地其含铀岩系仅在新生代构造层产出,如龙川江盆地。根据不同含铀盆地类型与构造岩浆岩带的空间分布关系划分为两型,分别为构造岩浆岩带之间的开阔盆地和岩浆岩带内的山间盆地。含铀盆地类型的划分,不仅具有砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究的重要成因指示意义,也可为目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作提供重要的实践指导。     

海流图盆地铀矿化（异常）成因及找矿前景

海流图盆地内铀矿化(异常)均产出于西部李三沟组中段砂岩层中，分析认为具有层间氧化带砂岩型铀矿化特征。本文以盆地地质背景、铀源条件为基础，着重分析了盆地内铀矿化(异常)的成因和砂岩型铀成矿条件，认为盆地西部存在有利的铀矿成矿环境及找矿远景。     

利用铀-油关系寻找地浸砂岩型铀矿

地浸砂岩型铀矿属于外生铀矿,多数产于盆地区,并与油气关系十分密切.通过地浸砂岩型铀矿的成因分类、与油气藏的关系及其与油气藏异同点的分析对比,总结出几种典型油气藏上方的放射性异常模式.以二连盆地地浸砂岩型铀矿与油气藏的客观相伴关系为例,在鄂尔多斯盆地进行了应用试验,发现在油气田上方,低铀异常、低钾异常基本重合,且铀矿床一般定位于油藏的上方或外围.实践证明利用铀-油相伴关系,在油气勘探中应注意寻找铀矿(化)床,在铀矿(化)床周围的有利构造部位应注意加强油气勘探.     

松辽盆地西部斜坡区四方台组砂岩中烃类流体特征与铀成矿关系

通过对松辽盆地西部斜坡区四方台组33个砂岩样品的酸解烃分析,探讨了酸解烃中烃类气体组成特征、成因及来源,并结合该地区铀矿化地质特征初步分析了烃类流体与砂岩型铀成矿关系.酸解烃中气体组成特征参数C₁/ΣC、C₁/C₂₊、C₂/iC₄、C₂/C₃、iC₄/nC₄、iC₅/nC₅特征表明,四方台组底部砂岩中烃类气体为有机成因的油气型,烃类气主要处于成熟-高成熟阶段,是原油裂解气和原油伴生的混合气,它们主要沿盖层断裂运移到四方台组底部砂岩中.西部斜坡区四方台组含铀砂岩中烃类流体含量普遍增高,表明该区四方台组铀矿化与烃类气体关系密切.四方台组底部靠近沟通油气田的盖层断裂附近是西部斜坡区砂岩型铀矿找矿的重点地区.     

伊犁盆地砂岩型铀成矿同位素地质特征

本对伊犁盆地可地浸砂岩型铀矿及其蚀源区进行了同位素地质特征研究，结果表明：伊犁盆地砂岩型铀矿具有多时期成矿的特点，其成矿年龄分别为82.4,60,11.4,7.1,3.5Ma，而主要成矿期集中在第三纪的中、上新世。伊犁盆地南侧蚀源区发育有以海西期为主的花岗岩和火山岩，前为293－316Ma，后为235－259Ma，从含矿砂体精选出的锆石，其U－Pb同位素年龄为308Ma，与蚀源区花岗岩，火山岩的时代一致，从而肯定了含矿砂体的物质来源，此外，通过对含矿砂体和蚀源区岩石U-Pb同位素体系演化特征的研究，指伊犁盆地砂岩型铀矿具有多铀源富集的特点，这些铀源分别是：地层沉积时形成的富铀砂体（主要的）和富铀的蚀源区岩石的近代风化淋滤释出的铀。     

鄂尔多斯盆地甘泉地区延长组长8段原油地球化学特征及来源

通过系统采集鄂尔多斯盆地东南部甘泉地区原油、砂岩和烃源岩样品,分析了延长组长8段原油地球化学特征,明确了原油成因和来源。研究表明:长8段原油为正常原油,具有低黏度、低初馏点、低凝点和低含硫量的特征;生物来源为混合型输入,形成于弱氧化-弱还原环境,是生油高峰阶段的产物。根据C₃₀重排藿烷和二环倍半萜类分布特征可将原油分为Ⅰ类和Ⅱ类原油,Ⅰ类原油主要分布于长8₁段,Ⅱ类原油主要分布于长8₂段。长9段和长8段烃源岩具低C₂₄TeT/C₂₆TT、高-异常高C₃₀重排藿烷含量、低8β(H)升补身烷和8β(H)补身烷含量的特征,长7段烃源岩与之相反。油源对比结果表明,Ⅰ类原油为长7烃源岩贡献,Ⅱ类原油为长8和长9段烃源岩贡献。甘泉地区主要发育长8₂油藏,其西部原油为长8和长9烃源岩贡献,而东部原油主要为长9烃源岩贡献,长7烃源岩次之。研究认识到长8和长9烃源岩的烃类贡献可能是促使长8₂段较长8₁段富集的重要因素,对下步勘探有指导意义。     

伊犁盆地砂岩型铀矿同位素地质特征

本项目试图探讨砂岩型铀矿床的同位素地质特征 ,开拓同位素地质研究的新领域。对伊犁盆地砂岩型铀矿床及其蚀源区的初步研究表明 ,该区砂岩型铀矿具有期成矿作用的特点 ,成矿年龄有 82Ma、6 0Ma、11 4Ma、7 1Ma和 3 5Ma。从含矿砂体中精选出的碎屑锆石的U Pb等线年龄为 380Ma,与蚀源区花岗岩和火山岩的年龄一致 ,从而限定了含铀砂体的物源。笔者认为 ,伊犁盆地砂岩型铀矿床具有多铀源富集的特征 ,铀源主要来自沉积过程中形成的富铀砂体 ,也有部分来自蚀源区富铀岩石风化淋滤作用而释出的铀。     

燕辽裂陷带辽西拗陷中元古界高于庄组生物标志化合物特征及意义

燕辽裂陷带辽西拗陷多口钻井钻遇油气显示,使得该地区中-新元古界的古老海相地层再次成为油气勘探及研究的焦点.采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,对辽凌地1井中元古界高于庄组岩心样品开展烃源岩生物标志化合物研究,据此分析了其生源信息、沉积环境及生烃潜力.综合分析认为,辽凌地1井高于庄组属于差-中等烃源岩,有机质类型II₁型,整体处于成熟-高成熟阶段,已大量生排烃.高于庄组烃源岩饱和烃的正构烷烃碳数分布呈前单峰型,主峰碳多为nC₁₇,具有C₂₇规则甾烷优势,指示其母质输入以低等生物为主.综合萜烷类化合物分布特征,推测高于庄组生源主要为低等菌藻类.另外,较高的伽马蜡烷含量、较低的Pr/Ph比值,反映出高于庄组烃源岩主体形成于咸水还原环境,个别层位可能为强还原环境.     

北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征及其指示的油气勘探方向

为了量化表征北黄海盆地东部坳陷中生界主力烃源岩生、排烃特征,综合利用镜质体反射率(R_o)、残余有机碳含量(TOC)、岩石热解、干酪根镜检及饱和烃色谱等资料,在总结研究区烃源岩地化特征的基础上,通过油源对比明确主力烃源岩层并依托盆地模拟方法量化其生、排烃贡献.结果表明,北黄海盆地东部坳陷中生界的两类原油均来源于区内中侏罗统和上侏罗统两套主力烃源岩层,其中,中侏罗统烃源岩的有机质丰度整体处于"好-最好"级别,上侏罗统烃源岩的有机质丰度则以"中等-好"为主;二者均存在早白垩世末期和早中新世两次生、排烃高峰,但上侏罗统的排烃速率[q_e(max)=27.3×106 t/Ma]远高于中侏罗统的排烃速率[q_e(max)=4.2×106 t/Ma],对研究区油气成藏的贡献更大.虽然下白垩统暗色泥岩的生烃潜力有限,但其底部砂岩与紧邻上侏罗统主力烃源岩层构成的"下生上储"式的源储配置关系是区内最重要的勘探目的层,其次为中、上侏罗统内部"自生自储"式的有利成藏组合,同时,中侏罗统下部"上生下储"式的成藏组合也应予以重视.      

吴起—志丹地区延长组下组合浊沸石的纵向分布特征与成因

吴起-志丹地区延长组下组合包括长8、长9和长10三个油层组。在研究区中、西部,下组合油气主要来源于长7₃烃源岩;在研究区东部,下组合油气主要来源于长9₁烃源岩。624个储层样品的X衍射和薄片镜下观察表明,研究区下组合储层中普遍发育浊沸石胶结物,其体积分数在纵向上具有明显的规律性：研究区中、西部浊沸石体积分数在长8段最低,向下逐渐增高,在长10段普遍发育浊沸石胶结物;研究区东部浊沸石体积分数则在长9₁段最低,向上部长8段逐渐增高,向下部也有所增高,在长10段达到最大值。浊沸石的这种变化规律与烃源岩成熟和流体释放密切相关。浊沸石属于早成岩阶段形成的碱性低温铝硅酸盐矿物,在有机质成熟释放出的有机酸和CO₂作用下,由近及远会发生不同程度的溶蚀作用,造成纵向上距离烃源岩越近,浊沸石残留得越少,距离烃源岩越远,浊沸石保留得越多。该分布规律可以指示烃源岩成熟后释放流体运移的距离和范围。     

鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿地质条件和关键控矿要素分析

鄂尔多斯盆地是我国北方重要的产铀盆地之一, 具有优越的成矿地质条件和找矿前景。本文通过总结该盆地的砂岩型铀矿调查研究成果, 系统梳理铀矿成矿地质条件, 探讨关键控矿要素和找矿潜力。结果表明, 鄂尔多斯盆地外部蚀源区铀源丰富, 北部造山带地质体的Th/U比值和ΔU铀迁移量相对最大, 对盆内的铀源贡献率最高; 盆缘斜坡带发育的微隆起带构造控制了铀矿床的空间定位, 断裂构造对盆地西缘和西南缘地区的铀成矿发挥了控制和改造作用; 古气候、沉积环境决定了由盆地东南部向西北部地区, 含铀层位由直罗组下段下亚段逐渐演变成直罗组下段上亚段, 表现了明显的迁移规律性; 直罗组下段的煤线和碳质泥岩发育特征制约了铀矿层的空间分布; 铀矿体主要发育在辫状河主河道边部和辫状河三角洲分流河道, 优先富集于有机质丰富、非均质性强、岩性多变的部位。在此基础上, 建立了6个关键控矿要素和相关找矿判别指标, 针对盆内5个铀矿(矿化)集中区分析了砂岩型铀矿的找矿潜力, 提出了下一步找矿方向