鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀成矿机理研究

文章分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组铀成矿环境和特拉敖包矿产地铀成矿特征,开展了砂岩致色原因和灰绿色砂体成因分析,对下白垩统砂岩型铀成矿机理和成矿模式进行了探讨。西北部环河组铀矿体位于巨厚层辫状河砂体内部,发育由成岩作用形成的致密-疏松-致密的砂岩结构。下白垩统红色砂岩铀本底值非常低,灰绿色和褐灰色砂体存在后期铀富集。特拉敖包矿产地铀矿体主要呈多层板状、透镜状发育于灰绿色砂体中。铀矿物主要以铀石为主,铀矿物叠加富集与铁的氧化物共存。Fe³⁺和Fe²⁺的相对含量是砂岩致色的主要因素,后期渗出流体还原改造是灰绿色砂岩主要成因。西北部下白垩统铀成矿可划分为沉积期、渗出-渗入成矿和渗出保矿三个阶段,铀矿物与铁的氧化物共存是深部富铀还原性流体与含氧含铀水相对强弱变化、渗入-渗出交汇面上升和下降、不同蚀变带相互叠加的结果,是特拉敖包铀矿产地多层板状、透镜状矿体形成的主要因素。     

砂岩型铀矿的双重还原介质模型及其联合控矿机理:兼论大营和钱家店铀矿床

含铀岩系的还原介质可以依据与铀储层砂体的产出关系划分为内部还原介质和外部还原介质.铀储层砂体的双重还原介质对铀成矿同等重要.铀储层砂体中的层间氧化作用直接与内部还原介质相关,但是当叠加有外部还原介质时,外部还原介质将通过不同的方式大大增强铀储层砂体的整体还原能力,这种组合的出现有利于稳定的层间氧化带发育和持续的铀成矿.沉积期的古气候和沉积环境决定了含铀岩系还原介质的类型和丰度,以及铀储层砂体双重还原介质的组合规律,并从根本上决定了成矿期层间氧化带的发育规模.在进行砂岩型铀矿的勘查预测时,需要将双重还原介质模型评价与具体盆地的地质背景和成矿期控矿条件研究相结合,才能获得理想的结果.      

中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积-构造背景综合分析

近20年的勘查实践表明,横贯中国北方的古亚洲洋造山带及其两侧的中—新生代陆相沉积盆地,是我国最重要的沉积型铀矿床形成发育的铀成矿构造域。研究认为,古亚洲洋造山带是重要的富铀地质体,盆-山耦合机制制约下的地表水系搬运沉积作用是形成铀源供给系统的必要前提,泥岩型铀矿表现为单一铀源供给系统,而砂岩型铀矿则表现为双重铀源供给系统并且铀储层砂体本身的"再生铀源"不容忽视。在逆冲-造山间歇期或裂后热沉降时期,相对松弛和稳定的大地构造背景有利于沉积-成矿环境的形成,泥岩型铀矿需要同沉积期的稳定构造背景,而砂岩型铀矿不仅需要同沉积期的稳定构造背景,也需要成矿期具有适当掀斜作用的构造背景,有些矿床对成矿期后的构造环境还非常敏感。调查发现,当成矿期的含矿流场与沉积期的古水流体系基本一致时,铀储层砂体中层间氧化效率最高而且铀搬运通量最大,更加有利于成就大型和超大型矿床。在区域古构造等因素的协同影响下,同沉积期的古气候背景是制约铀储层砂体和成矿期层间氧化带发育方向和规模的极为重要的地质因素。同沉积期古气候不仅制约了铀储层砂体发育的结构和规模,同时更重要地制约了铀储层内部和外部还原介质的类型及其空间分布规律。铀储层砂体的形态和结构制约了层间氧化带发育的方向和轨迹,而铀储层内部和外部的还原介质则控制着古层间氧化带推进的里程及前锋线位置,铀矿化作用则与氧化还原地球化学障有关。基于此,毗邻古亚洲洋造山带的中—新生代沉积盆地都是沉积型铀矿勘查的主要远景区,而针对目标沉积盆地,则需要在深入剖析盆地构造格架以及区域含矿流场补-径-排关系基础上,再依据含铀岩系自身的特征(古气候背景、还原介质类型与分布空间)圈定和评价找矿靶区。     

松辽盆地开鲁坳陷西部四方台组铀成矿条件及找矿方向

开鲁坳陷位于松辽盆地西南部,通过系统地分析开鲁坳陷西部铀源、构造、岩性-岩相、砂体氧化-还原、水文地质和铀矿化特征,笔者认为区内四方台组具备砂岩型铀矿成矿的基本地质条件。经统计蚀源区和地层本身砂体铀含量,数据显示该区具备丰富的内外双重铀源。深部还原流体可沿主干断层直接进入四方台组,这些断层也为地下水排泄提供通道。四方台组发育冲积扇、辫状河沉积体系,泥-砂-泥结构稳定,具备良好的地下水补-径-排和水中铀水文地质条件。文章从氧化带、砂体Th/U值变化规律、Fe²⁺/Fe³⁺值及有机碳含量分布特征等方面阐述其与铀成矿的关系。铀成矿主要受铀源、构造、岩性岩相及砂体氧化-还原等关键因素控制,各种成矿要素匹配良好,具备形成中型及以上砂岩型铀成矿潜力。     

开鲁盆地钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及其富铀意义

利用10多口钻孔岩心、电测曲线和分析化验资料,对钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及古气候进行了分析.姚家组为一套以中细粒为主的砂质辫状河沉积产物.含矿层主岩为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,粒度概率累积曲线以悬浮总体含量较高为特征的两段式.一个完整的垂向序列由含砾砂岩或中细砂岩向上变细为粉砂岩和少量泥岩组成的正韵律.碎屑组分含量变化和重矿物分析表明,沉积物源主要来自盆地西北部古隆起的酸性岩浆岩和变质岩.泥岩元素分析、孢粉分析及泥岩颜色等指示,姚家组沉积期古气候主要为亚热带干旱气候,在这一大的气候背景下有过程度较弱的短暂潮湿化事件发生.干旱-半干旱气候为层间氧化带的形成提供了有利的气候条件,周边古隆起或更远山地的酸性火山岩、古老结晶岩和变质岩为该区提供了丰富的铀源,广泛发育、物性较好的辫状河道砂体为铀矿化提供了良好的储渗空间.     

鄂尔多斯盆地南部旬邑-宜君地区直罗组古层间氧化带地球化学特征及水-岩作用探讨

鄂尔多斯盆地南部旬邑-宜君地区直罗组古层间氧化带具有明显分带特征,通过对不同分带砂岩主量、微量、稀土元素及环境敏感参数特征对比研究,将旬邑-宜君地区古层间氧化带发育的水-岩作用过程划分成两个阶段：古层间氧化带形成和大规模成矿阶段、二次还原改造阶段。(1)古层间氧化带形成和大规模成矿阶段：含氧水进入目的层砂体,使砂体中Fe²⁺氧化成Fe³⁺(Fe²⁺含量最低,Fe³⁺最高);砂体中的U被氧化为U⁶⁺,形成铀酰腐殖酸盐络合物发生迁移(U、Corg、S含量最低、Th/U比值最高);长石高岭土化使Si发生流失(SiO₂含量降低);携带大量U的氧化流体运移至氧化还原过渡带(Corg、∑S含量最高、Fe²⁺含量仅低于灰绿色砂体),还原剂(有机质和黄铁矿等)将U⁶⁺还原成U⁴⁺,形成沥青铀矿;U⁴⁺与SiO₄^4-发生反应形成铀石(Th/U比...     

松辽盆地南部姚家组沉积特征及铀成矿条件

松辽盆地是我国东北地区大型的含油气产铀盆地,其盖层中的上白垩统姚家组在盆地南部广泛分布,埋深适中;沉积体系以冲积平原、辫状河、三角洲、湖泊等为主,具有稳定的泥-砂-泥地层结构;砂体厚度稳定,分布范围广,有机质和铀含量高;沉积期的温热-半温热古气候有利于富铀建造的形成。姚家组补-径-排水动力体系完善,后生改造条件较佳。综合分析结果显示,该组具有较好的铀成矿潜力,是松辽盆地南部找铀矿的主攻目的层位。     

潮水盆地下白垩统庙沟组铀的预富集及其找矿意义

潮水盆地早白垩世经历了干旱型、相对潮湿型、干湿型古气候的演变过程。庙沟组下段主要由冲积扇 扇前平原辫状河沉积体系构成 ,上段则以曲流河或河湖交替沉积为特征。干湿型气候条件下“相对滞流环境”有利于铀的聚集与浓缩 ,并主要以吸附铀和解吸铀的形式预富集在庙沟组上段厚层红色或红、灰相间的细碎屑岩及其孔隙水中。笔者认为在压实成岩过程中 ,上述预富集的铀逐渐排出并迁移到孔隙度较高、渗透性较好的砂岩中 ,构成砂岩型铀成矿的直接铀源 ,对庙沟组砂岩型铀成矿起着重要的控制作用。因此 ,笔者提出与厚层红色或红、灰相间的细碎屑岩直接接触的砂体是砂岩型铀矿找矿的重要对象     

鄂尔多斯盆地东北部铀成矿地质特征与区域成矿规律

文章在充分总结前人研究成果的基础之上,分别从铀源特征、构造特征、沉积特征、古水文特征、古气候特征和古层间氧化带特征等方面阐述了鄂尔多斯盆地东北部区域铀成矿地质特征,归纳了赋矿砂岩的岩性特征和区域铀矿化特征,总结了区域铀成矿规律,认为在具备丰富的铀源条件和稳定成矿构造环境条件下,铀成矿主要与赋矿层沉积体系类型、砂体及其空间分布、砂体后生蚀变分带(古层间氧化-还原分带)、砂体中的还原性介质、水动力条件、地层结构及砂体的非均质性、岩石地球化学环境等因素息息相关。建议今后在铀矿地质勘查和科研工作中应重点关注这些与铀成矿相关的地质因素,但在不同的成矿地质环境中应有所侧重,厘定关键控矿要素,实现新的找矿突破。     

黑色岩系铀-气共探可行性及勘探开发前景

通过对比分析"页岩气"和"黑色含铀岩系"沉积建造中铀-气存在形式、铀-气与有机质的相关性、矿(藏)分布特征及成矿(藏)控制因素等方面情况,得出的结论是:碳硅泥岩中黑色岩系铀-气(油)实质上是同源、同生、同储的整装共体。它们既是碳硅泥岩型铀成矿的矿源层,也是形成页岩气的烃源层。黑色页岩系中,铀大部分以离子吸附形式存在(酪酰离子),在压裂条件下,可以通过加酸或碱的化学溶浸的解吸方式——液态浓缩(类似于地浸法)来提取铀。因此,页岩气开发中的压裂技术(清水、重复、同步、多级、缝网等压裂方法),为黑色页岩铀-气共同开发奠定了基础。压裂技术及低品位铀地浸提取技术的成熟和配套使用,无疑将进一步提升铀、气资源工业资源量,提高资源保证度和促进现有能源生产结构变革,为我囯提供大量经济有效的清洁能源。     

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。     

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。     

松辽盆地钱家店铀矿床含矿层位的岩相特征及其与铀成矿的关系

松辽盆地钱家店铀矿床含矿主岩为姚家组中的厚层砂岩。该砂岩上、下隔水层发育，局部夹较多不连续的泥岩透镜体，为辫状河流相沉积成因。平面上辫状河道周围为泛滥平原，以泥质沉积为主，在河道中间局部夹有河道间的沉积，其泥岩夹层多、厚度大，非均质性较强。通过与氧化带、铀矿化的对比分析，发现姚家组的岩相特征和砂体的非均质性对氧化带和铀矿化的分布、形态有明显的控制作用。河道间沉积及砂体中的泥质夹层可以阻碍含铀含氧水的流动，在其附近形成氧化-还原过渡带和铀的富集。砂体均质性较强的部位有利于氧化带的发育，而非均质性较强的部位则有利于铀成矿。     

鄂尔多斯盆地西南缘下白垩统铀成矿条件分析

在充分总结前人资料的基础上,笔者通过分析鄂尔多斯盆地西南缘下白垩统铀成矿地质背景,讨论了对砂岩型铀矿成矿具有重要影响的铀源、构造改造、含矿地层、水文地质、古气候及后生蚀变等条件,认为铀成矿主要受铀源、地层岩性结构、构造演化、古气候和后生蚀变等关键因素控制。盆地西南缘具有丰富的铀源,找矿目的层发育有利的构造建造,构造-沉积-古气候演化阶段造就了氧化斜坡带找矿目的层的发育,使盆地西南缘具备了较好的铀成矿地质条件。     

鄂尔多斯盆地东北部农胜新地区直罗组下段下亚段砂体非均质性与铀矿化的关系

砂体和古层间氧化带是砂岩型铀成矿的重要控制因素,砂体非均质性又与古层间氧化作用有着密切的联系。通过对农胜新地区直罗组下段下亚段砂体厚度、含砂率、泥岩隔挡层、沉积韵律等参数进行数据统计,开展系列编图、研究和对比分析发现,砂体非均质性与铀矿化的形成存在密切的联系;对比分析发现,河道中心部位砂体非均质性弱,分流间湾则明显增强。砂体非均质性由弱到强的突变,导致了含氧含铀水运移能力的变化,从而控制了铀的富集成矿。农胜新地区砂体厚度为20～30 m、含砂率70%～80%、泥岩隔挡层层数1层和2层、泥岩隔挡层累计厚度0～1 m、沉积韵律5～7个时,成矿几率高。     

松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿条件分析

运用水成矿理论,对松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿的铀源、构造、沉积、水文地质、古气候等条件进行了分析,认为该区具有良好的砂岩型铀矿成矿地质条件.具体表现在区内存在受构造运动影响地层隆起遭受剥蚀的构造天窗,在盆地边缘发育向南西倾斜的斜坡带;有利铀成矿的河流相、三角洲相砂体发育;泥岩-砂岩-泥岩结构层发育良好,有含水透水层和隔水层;补-径-排机制较完善,水动力条件较好,具有渗入型自流水盆地特征.该区具有良好的勘探前景.     

鄂尔多斯盆地北东部红庆梁地区铀成矿规律及其找矿意义

鄂尔多斯盆地北东部发育一条主体走向呈NNW向的铀成矿带,为进一步评价成矿带中段呼斯梁东–柴登壕西一带的铀成矿潜力,基于煤田资料的铀矿二次开发技术,选取该地段铀矿研究程度较低的红庆梁地区为研究对象,开展地层结构、砂体厚度、顶底板展布及沉积构造演化等成矿地质条件分析,重点研究区内铀矿化规律和主控因素,预测成矿远景。综合分析认为,红庆梁地区铀成矿目的层直罗组下段下亚段泥–砂–泥结构发育,砂体厚度大且呈泛连通状态,目的层沉积期后曾隆升剥蚀出露地表接受含氧含铀水的渗入,铀成矿条件优越,同时砂体非均质性控矿强烈,古层间氧化成矿特征明显,氧化还原障和砂体的非均质性共同控制红庆梁地区铀矿（化）的空间位置。建议下一步工作向红庆梁地区南东和南西两侧有针对性外推。      

二连盆地伊和高勒地区赛汉组砂岩型铀成矿条件

为揭示二连盆地马尼特坳陷伊和高勒地区下白垩统赛汉组砂岩型铀成矿条件,文章通过系统研究伊和高勒地区的构造特征、地层特征、岩性特征、岩石地球化学特征、地层含铀性、沉积相特征、水文地质和放射性水化学特征、氧化特征等,并与巴彦乌拉地区进行对比,分析了砂岩型铀成矿条件。研究区外部铀源条件好,赛汉组含铀性低;具有完善的“补-径-排”体系,放射性水化学异常明显。沙那凹陷具有缓倾的构造斜坡,发育辫状河三角洲,砂体发育,主要为灰色砂岩与泥岩互层;阿北凹陷具有陡倾的构造斜坡,发育扇三角洲,砂体极为发育,岩性为灰色、杂色砾岩夹灰色泥岩;沙那凹陷铀成矿条件较阿北凹陷好,相比巴彦乌拉地区赛汉组铀成矿条件较差。     

中国非常规铀资源

中国非常规铀资源主要包含黑色岩系型和盐湖型。其中与黑色岩系有关的含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型、铀多金属磷块岩型是对中远期保障我国铀资源可持续供给有重要意义的类型。陆缘裂谷、陆缘裂陷环境是中国黑色岩系非常规铀资源最重要、最有利的成矿环境,形成U-Cd型、U-V-Mo型、U-V-Re型、U-V-Ni-Mo型和U-V-Ni-Mo-Re-Tl型等地球化学组合。中国黑色岩系非常规铀资源铀成矿作用受控于陆缘裂谷、陆缘裂陷环境下伴随海底喷流作用和海底火山喷发而沉积的由热水沉积硅质岩、硅质磷块岩和碳硅泥岩组成的富铀海相黑色岩系,热水沉积作用或喷气-沉积是形成中国黑色岩系非常规铀资源或发生大规模铀成矿作用的成矿机制。     

松辽盆地北部依安地区四方台组沉积特征与铀成矿条件分析

通过钻孔岩心观察、镜下鉴定、沉积相分析、连井剖面分析以及含砂率分析工作,总结了松辽盆地北部依安地区四方台组沉积相、砂体发育特征,从沉积相、砂体、后生改造等方面分析了铀成矿条件。研究认为依安地区四方台组可分为上下两段,其中四方台组上段发育辫状河相、三角洲相沉积,下段为曲流河相沉积。辫状河相一般发育3～4层砂体,砂体规模较大,连通性较好,为含铀含氧水的运移提供了良好的通道。三角洲分流河道砂体厚度适中,砂体非均质性较强,含有较多的炭屑、黄铁矿等还原物质,是铀成矿的有利相带。通过对依安地区四方台组含矿建造及后生改造分析,认为四方台组上段具有较好的砂岩型铀成矿所需的构造条件、有利的砂体条件及后生氧化改造条件,铀矿找矿潜力较大,有进一步开展勘查工作的必要。