二连盆地巴赛齐赛汉组含铀古河谷沉积特征及铀成矿流体动力学

本文分析了二连盆地巴赛齐赛汉组含铀古河谷的钻孔、地震、测井等资料,对其进行了沉积特征及地层划分。结果显示,古河谷内赛汉组下段主要发育三角洲-湖沼沉积,可划分为两层。赛汉组上段主要为冲积扇-河流沉积,可划分为4层,不同地段顶部遭受了不同程度的剥蚀。古河谷内铀矿化主要位于赛汉组上段第一、第二层辫状河砂体中。古河谷铀成矿流体动力学研究表明,古河谷内铀成矿作用方式主要为:(1)砂体本身还原介质及深部油气还原的氧化还原成矿;(2)不同盐度含铀含氧流体混合卸载成矿。通过地层划分对比及铀成矿流体动力学研究,合理解释了古河谷内砂岩型铀矿床分布的原因及关系。     

二连盆地砂岩型铀矿找矿方向探讨

文章通过岩性和铀含量分析,进一步确定了二连盆地主要找矿目的层为赛汉组上段(K1s2),重要找矿层位为赛汉组下段(K1s1),探索找矿层位为腾格尔组上段(K1t2),兼顾找矿层位为二连组(K2e)。从铀源-构造-建造-改造全要素进行了铀成矿条件整体分析,认为赛汉组上段主要沿各凹陷长轴方向发育古河谷,形成古河谷型铀矿化,受古河谷、凹陷中央低洼构造、后生蚀变控制;赛汉组下段和腾格尔组上段主要沿盆缘斜坡带发育扇三角洲沉积体系,形成潜水-层间氧化带型铀矿化,受铀源、三角洲沉积体系、后生蚀变控制;二连组主要在额仁淖尔凹陷中部发育湖泊沉积体系,形成沉积成岩型铀矿化,受铀源、二连期最大湖泛面控制;二连盆地发育大规模铀成矿作用,大致可划分为三期:99~78 Ma为沉积成岩期,67~37 Ma为后生作用主成矿期,25~8 Ma为后生叠加改造期。在此基础上,分层位按类型指明了找矿方向,总体认为二连盆地找矿工作应以乌兰察布和马尼特坳陷为重点,辐射川井、腾格尔和乌尼特三大坳陷,统筹兼顾、合理部署,具有很大找矿潜力。     

二连盆地中东部含铀古河谷构造建造及典型矿床成矿模式研究

二连盆地为中国北方重要的聚煤沉积盆地,同时也发育赛汉组古河谷,古河谷在盆地内呈北东向带状展布,河谷内发育巴彦乌拉、赛汉高毕及哈达图等多个铀矿床。铀矿床具有"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。作者通过对含铀古河谷构造-建造的研究,将赛汉组古河谷与铀成矿有关的构造演化划分为6个阶段。沉积前断陷期构造形成了古河谷建造沉积的带状谷地;断坳转换期湖相沉积的灰色泥岩,为铀成矿间接提供了还原物质;坳陷期沼泽化沉积,为铀成矿提供了直接还原介质;赛汉组上段热-重力沉降期河流、辫状河三角洲沉积,形成主要的铀储层。挤压隆升剥蚀期,受构造掀斜抬升,影响了成矿作用的类型及规模;成矿后期的热沉降期,导致新一轮的沉积充填,起到保矿的作用。通过对赛汉组沉积体系、砂分散体系等特征的研究,发现下白垩统赛汉组下段沿短轴方向主要发育冲积扇-扇三角洲-湖沼沉积体系,长轴方向发育辫状河三角洲-湖沼沉积体系。赛汉组上段主要发育河流沉积体系,砂体较发育,沿古河谷呈朵状、带状分布,矿床主要产于赛汉组上段古河谷砂体内。建立了赛汉组古河谷内典型矿床的矿床成矿模式,将赛汉组古河谷的矿床成矿模式划分为巴彦乌拉潜水-层间氧化式、赛汉高毕潜水氧化式及哈达图层间氧化式。     

二连盆地川井坳陷构造演化对砂岩型铀矿成矿作用的约束

川井坳陷位于二连盆地西部,坳陷内目的层赛汉组上段发育辫状河、辫状河三角洲-湖沼沉积,砂体发育。受构造、构造演化影响,在坳陷东部发育晚白垩世苏海布龙剥蚀窗口,在坳陷西部白音查干地区发育古近纪剥蚀窗口,剥蚀窗口控制了后生含铀含氧流体向盆地内入渗参与成矿,找矿类型为赛汉期斜坡带型及古河谷型。东西二个剥蚀窗口的发现,对合理解释已发现的矿化异常、找矿预测模型的构建提供了基础。通过构建坳陷三位一体找矿预测模型,预测了苏海布龙、白音查干西及包龙凹陷东三个铀成矿远景区。     

乌兰察布坳陷赛汉组下段铀成矿地质条件及找矿方向

为了进一步拓展二连盆地找矿空间,依据乌兰察布坳陷赛汉组下段的最新勘查进展,详细总结了赛汉组下段泥岩型和砂岩型两种铀成矿类型的铀矿化特征。从铀源体、构造反转与抬升、沉积体系发育特征及氧化带的空间展布、规模等角度,全面分析了乌兰察布坳陷赛汉组下段铀成矿地质条件,提出了该区赛汉组下段下一步勘查的方向,认为赛汉组下段铀矿化主要集中在坳陷边缘的次级凹陷斜坡带内,并且周边蚀源区具备富铀岩体,铀的活化、迁出率较高,地形远高于盆内沉积区。     

二连盆地那仁地区铀成矿地质条件分析及找矿预测

经过近年来的区域评价工作,在内蒙古二连盆地那仁地区赛汉组上段发现了铀矿化信息,但由于工作程度较低,铀成矿条件分析及远景预测明显不足。通过对钻孔、地震等资料的综合整理,结合系统取样、分析测试结果,对那仁地区铀源、构造、地层、沉积相、氧化-还原及古气候条件进行了全面分析。研究认为该区铀源充足,在温暖半湿润—干热气候转变期,蚀源区大量的铀被活化、迁移;晚白垩世—新生代的构造活动提供了适宜氧化带发育的斜坡带及深部还原流体上逸通道;赛汉组上段一亚段辫状河三角洲砂体规模大,具备稳定的泥-砂-泥结构和有利的氧化-还原条件,是铀矿形成的理想空间。在铀成矿条件最佳部位预测Ⅰ级远景区1片,有望落实为新的铀矿床。     

二连盆地隆起带阿其图乌拉凹陷铀成矿环境与远景预测

阿其图乌拉凹陷为二连盆地隆起带上众多的含铀山间盆地之一。本文首次在现有钻探资料的基础上,结合区域地质特征,对阿其图乌拉凹陷赛汉组的铀成矿环境进行了详细分析,并综合铀储层、后生蚀变和铀源等因素对铀成矿前景进行了预测。研究认为,研究区目的层具有来自北部苏尼特隆起的丰富铀源,且铀源近。赛汉组上段和下段均具有完整的利于成矿的"泥-砂-泥"结构,发育大型呈泛连通的辫状砂体,发育潜水-层间氧化带,且控制矿体的产出等。赛汉组上段及下段均具有非常有利的铀成矿环境。远景区处于辫状河三角洲砂带中部的氧化-还原过渡带及灰色残留体上,资源潜力较大。     

二连盆地马尼特坳陷南北双向供源铀成矿模式探讨

内蒙古二连盆地马尼特坳陷是中国北方重要的砂岩型铀成矿区带之一。前人铀矿找矿工作主要聚焦于马尼特坳陷北缘,认为坳陷南部不具备铀成矿的基本条件或成矿减弱。而煤铀兼探最新成果表明,坳陷南缘已初步控制一条长约6.8 km的铀矿带,指示南缘具备与北缘同等的成矿前景。通过对比剖析马尼特坳陷南北缘典型铀矿床（点）的地质特征,结合坳陷沉积构造演化历史,构建了马尼特坳陷南北双向供铀的统一铀成矿模式,指出:马尼特坳陷南北缘均以层间氧化带型铀成矿为主,但坳陷北缘以赛汉组上段为主要找矿目的层,而坳陷南缘以赛汉组下段为主要找矿目的层,赛汉组上段为次要找矿目的层。马尼特坳陷主要铀成矿期可分为三期:第一期铀成矿为二连组晚期至古近纪早期,代表铀成矿年龄为（68±1.6）Ma~（63.4±5.5）Ma,成矿类型为潜水氧化带型;第二期铀成矿为古近纪中期,代表铀成矿年龄为（51.2±4.3）Ma,成矿类型为层间氧化带型为主,兼有潜水氧化带型;第三期铀成矿为古近纪中晚期,代表铀成矿年龄为（44±5）Ma~（37.1±1.9）Ma,成矿类型为层间氧化带型,第二和第三期铀成矿是本区主成矿期,且随着时间的推移,铀矿体变富变大。今后铀矿找矿重点应向马尼特坳陷南缘转移,且有望落实一条长度大于70 km的铀成矿带,为马尼特坳陷南缘铀矿找矿工作指明了方向。      

内蒙古二连裂谷盆地“同盆多类型"铀矿床组合与找矿方向

自20世纪90年代开始,核工业部门在二连盆地中开展了广泛的铀矿找矿工作,在乌兰察布和马尼特2个坳陷中发现了多个不同类型的铀矿床。文章从裂谷盆地的发展演化入手,分析了二连盆地构造演化阶段和各阶段中沉积充填类型特征。根据构造-沉积-含铀含氧流体在时空上的耦合作用及其结果,初步建立了早白垩世早期腾格尔组中含煤(砂)泥岩型道尔苏矿床、侧向氧化和垂向氧化形成的赛汉组中古河道砂岩型巴彦乌拉和赛汉高毕矿床、以及晚白垩世二连组中由蒸发沉积-成岩-热流体改造形成的努和廷矿床等"同盆多类型"铀矿成矿模型。同时,依据铀矿床成矿地质作用和地质特征,以及不同类型铀矿化发育的空间部位特点,指出了"同盆多类型"铀矿在盆地凹陷中发育的有利空间位置,总结了裂谷盆地不同阶段的"同盆多类型"铀矿床组合规律,为在东北亚地区类似盆地中找寻相似的铀矿床组合指明了方向。     

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。     

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿特征

笔者通过对铀源、赛汉组上段沉积建造、构造演化等的分析认为,二连盆地中部具备古河道砂岩型铀矿成矿条件;古河道形态与规模、河道内沉积微相、潜水一层间氧化是铀矿床定位的“三要素”,其不同的组合方式构成了不同的古河道砂岩型铀矿成矿模式。据此,指出二连盆地中部具有较好的古河道找矿远景。     

内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用

[研究目的]哈达图铀矿床是产于二连盆地下白垩统赛汉组上段的一个特大型砂岩型铀矿床，其与传统砂岩铀矿特点不同，矿体呈多层板状，控矿灰色砂体具“两黄夹一灰”特征，传统的渗入（潜水氧化、层间氧化）砂岩型铀成矿理论难以解释，阐明其成因和控矿要素对创新砂岩铀成矿理论与红杂色砂岩中铀矿找矿均具有重大意义。[研究方法]采用野外和室内、宏观和微观相结合，主要包括野外观察、区域地质、构造学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学（元素、有机、同位素）、地震解释和铀矿床学等方法。[研究成果]阐明了矿床矿体、控矿灰色砂体和矿化特征，指出研究区红杂色建造赛汉组上段、二连组和伊尔丁曼哈组为原生氧化建造成因，主含矿层赛汉组上段控矿灰色砂体是深部还原性流体对其再还原的结果，主要受连通深部的断裂构造及相关河道或不整合面控制，属后生改造成因，从成矿铀源、深部渗出流体的形成、铀的迁移和沉淀阐述了砂岩渗出铀成矿作用机制，提出哈达图砂岩铀矿床主要是渗出铀成矿作用形成，建立了相应的渗出铀成矿模式。[结论]发现揭示了红杂色砂岩形成砂岩铀矿一种新的铀成矿作用——渗出铀成矿作用，并由此提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”预测评价的新思路，指出针对红杂色沉积建造砂岩铀矿找矿新层位，在找矿空间上可由盆缘拓展到盆中、由浅部拓展到深部。创新点：阐明控矿灰色砂体是深部还原性流体再还原的结果，属后生改造成因；提出了红杂色砂岩形成砂岩铀矿新的渗出铀成矿作用，建立了哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿模式；提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿预测评价的新思路。     

内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景

二连盆地是我国煤炭、油气、铀矿等资源的重要勘查基地,其中砂岩型铀矿的找矿方向和找矿突破一直是盆地铀资源勘查的重点。呼仁布其凹陷为二连盆地北部巴音宝力格隆起上的一个次级凹陷,为一相对独立的地质构造单元,在古生代基底之上沉积了厚层的中新生代地层,其中下白垩统赛汉组沉积了一套扇三角洲-湖泊相的含煤碎屑岩建造,地层埋深浅、厚度稳定,发育泥-砂-泥结构,砂体较发育,岩石具有黑色和灰色原生地球化学特征,具备铀矿成矿基本条件。本文以煤田钻孔资料"二次开发"作为铀矿勘查新思路,对凹陷中部地区收集的煤田钻孔测井成果开展了综合研究,在下白垩统赛汉组中圈定出规模较大且连续的放射性异常,显示出较好的找矿前景。通过对呼仁布其凹陷大地构造条件、铀源、地层-岩相、岩性、古气候与地貌、古水文地质特征等的系统分析,择优重点选择煤田铀异常孔进行钻孔验证,发现了具有工业意义的铀矿孔,在赛汉组中发现了两个稳定的铀矿化层,第一层铀矿化受到潜水氧化带的控制,位于潜水氧化带界面底部的泥岩中,为垂向氧化型成矿类型;第二层铀矿化受到层间氧化作用的控制,为典型的侧向氧化层间氧化型成矿类型。指出煤田钻孔伽马异常高值区可作为下一步铀矿勘查工作的方向。     

二连盆地可地浸砂岩型铀成矿的再认识

笔者从铀成矿条件入手 ,分析了二连盆地在基底演化期、含矿建造形成期以及后生改造成矿期各阶段对可地浸砂岩型铀矿的控制作用 ,认为二连盆地在含矿建造形成期是由众多分割性强的 ,构造演化和沉积变迁自成体系 ,并具有多物源、近物源特点的小凹陷所组成。同时 ,综合其他控制砂岩型铀矿的因素 ,确定了二连盆地是以发育潜水 层间氧化带砂岩型铀矿为其主要成矿类型 ,且矿床规模以中、小型为主 ,具有成群成带产出的特点。     

二连盆地马尼特坳陷西部幕式裂陷作用对铀成矿的影响

二连盆地包括马尼特坳陷早白垩世具有幕式裂陷特点。裂陷幕不同阶段控制铀储层的垂向分布并且控制砂岩型铀矿的垂向分布。在马尼特坳陷西部,有利的储矿层位、有利的铀储层的成因类型和砂岩型铀矿的形成过程都与盆地的幕式演化密切相关。赛汉组为断拗转换期,为最有利的铀储层发育层位;裂陷幕的末期通常伴随弱构造反转,多幕弱构造反转形成的构造斜坡控制古水文地质系统并控矿;不同裂陷幕阶段之间的不整合面和剥蚀作用是氧化带和砂岩型铀矿发育的有利时期;幕式裂陷决定了石油-天然气、煤和砂岩型铀矿的时空配置。根据二连盆地幕式裂陷不同阶段的构造、沉积特征可以明确重点勘探层位、找矿类型和有利找矿部位。