准噶尔盆地中新生代构造沉积演化与砂岩型铀成矿作用关系探讨

准噶尔盆地是我国重要的多能源矿产产出盆地之一。本文从盆地中新生代构造演化、沉积建造及古气候演化特征等基础砂岩型铀矿成矿地质背景入手,结合已知铀矿化发育层位、类型及分布范围特征,综合分析了准噶尔盆地中新生代构造沉积演化对砂岩型铀成矿的控制作用,认为:潮湿或半潮湿古气候环境有利于砂岩型铀矿含矿建造的发育;沉积建造类型控制铀矿化发育层位及容矿空间;构造活动期次及强度控制铀矿化发育时间、期次及保存与破坏。     

我国可地浸砂岩型铀矿成矿模式初步探讨

本文通过综合分析伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、鄂尔多斯盆地东北部地区等可地浸砂岩型铀矿重点成矿区的成矿环境和主要控制因素, 探讨了我国可地浸砂岩型铀矿的成矿模式, 认为伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘层间氧化带型铀矿床主要受有利的构造、沉积建造和层间氧化带控制, 具有含矿建造铀预富集、表生后成改造成矿及矿后构造活动进一步叠加富集的特征, 而鄂尔多斯盆地东北部地区的铀矿化主要受古层间氧化带型铀矿化控制, 并遭受二次还原的改造作用, 其矿化规模显得较前者更大。     

砂岩型铀矿的成矿地质条件与战略选区——以二连盆地和鄂尔多斯盆地为例

砂岩型铀矿是当前铀矿勘查的重点，按照其成矿特点，一般分为3种类型，即古河道型，层间氧化带型和潜水－层间氧化带型，本对这3种砂岩型铀矿产出地质条件的异同点进行了分析，初步总结了各种类型铀矿床的成矿模式，并以二连盆地和鄂尔多斯盆地例，对其成矿前景进行了宏观分析和评价。     

伊犁盆地南缘构造活动及对砂岩型铀矿的制约:来自磷灰石裂变径与U-Pb定年的证据

为了探讨伊犁盆地南缘构造活动与铀成矿关系,通过采取砂岩型铀矿含矿层砂岩样品,利用磷灰石裂变径迹热年代学与U-Pb等时线定年的方法,对伊犁盆地南缘构造活动与砂岩型铀矿成矿年龄进行了研究。研究结果表明：①伊犁盆地南缘自中生代以来经历了三期强烈的隆升—剥蚀事件,三叠纪末—中侏罗世、晚侏罗世—早白垩世、中新世—现今,对应印支末期、燕山期与喜马拉雅期三期构造活动;②盆地南缘中—西段砂岩型铀矿成矿年龄可分为158~153 Ma、108~60.5 Ma、55~15 Ma,12~0.3 Ma四期,盆地东段铀成矿年龄比较新,为7.8~5.5 Ma之间;③盆地南缘构造活动时间与铀成矿年龄具有非常好的对应性,将伊犁盆地南缘铀成矿作用过程划分为三个阶段,物源区快速抬升—含矿建造形成期及铀的预富集阶段、主成矿阶段、后生叠加改造阶段。     

关于新疆乌恰盆地中新生代砂岩型铅锌铜铀层次成矿问题浅析

回顾乌恰构造拉分盆地的地史发展与构造演化,厘定出白垩纪-新近纪碎屑岩沉积盆地;建立起层次性砂岩型铅锌铜铀矿成矿系列,划分出白垩世早期河流边滩相沉积铜银矿、早-中期平原三角洲相沉积铀矿、晚白垩世早-中期海相-亚陆相沉积铅锌矿及新近纪早中期残留湖相沉积铜银矿和上部层中钼铀矿五个含矿层位,指出海侵前和海退后是陆相砂岩型铜银铀矿的成矿环境,而海相建造系列的亚陆相沉积建造是铅锌赋存的古地理条件;并从大地构造背景、古地理演化环境、控矿构造性状、物源及其他有关成矿因素进行粗浅的综合与讨论。     

松辽盆地西部斜坡构造-流体演化特征与铀聚集

构造与流体演化对砂岩型铀矿成矿有协同控矿作用的关系。以松辽盆地西部斜坡地层及构造演化为背景,对比分析测井等资料,通过野外地质、放射性地球物理、水文地质等调查及测量工作,应用砂岩型铀矿成矿理论分析认为:松辽盆地构造活动对西部斜坡构造演化、地下水运移及断裂的分布情况产生影响,控制铀聚集。斜坡西缘为层间氧化带砂岩型铀矿有利区,目的层为第三系地层;而斜坡中段则有利于古河道砂岩型铀矿成矿,四方台组为主要含矿层位。该区域铀矿化受深部断裂控制明显。对西部斜坡中段的后期铀矿勘查可借鉴二连盆地巴彦乌拉古河道砂岩型铀矿床成矿模式与勘探历程。     

西宁盆地北缘白垩系砂岩型铀矿成矿条件及找矿前景分析

文章通过对西宁盆地北缘包马庄-五峰镇一带的构造演化特征、蚀源区铀源条件、含矿目的层特征、水文地质条件、后生蚀变特征、铀矿化特征及白垩系沉积建造特征进行系统分析,结合研究区钻孔连井剖面等资料,综合探讨了西宁盆地北缘砂岩型铀成矿环境及条件,认为盆缘的富铀花岗岩体为沉积盆地提供了丰富的铀源,中生代后期构造反转形成的剥蚀天窗为含铀含氧水的渗入、渗出提供了通道。盆地北缘斜坡带包马庄-五峰镇一带辫状河三角洲前缘水下分支河道微相发育部位是该区砂岩型铀矿找矿的重点方向,下白垩统河口群为主要找矿目标层位,找矿类型以层间氧化带型为主,次为潜水氧化带型。研究区各种成矿要素匹配良好,具备形成中型以上的砂岩型铀成矿潜力。     

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。     

二连盆地与蒙古沉积盆地砂岩型铀矿成矿条件对比

以砂岩型铀矿成矿理论为指导,以成矿地质背景和成矿基本特征研究为基础,总结了二连盆地和蒙古东南部砂岩型铀矿的主要控矿因素,较系统地对比了二者砂岩型铀矿成矿条件的相似性和差异性。指出二连盆地与蒙古产铀盆地在大地构造属性、盆地类型及规模、铀源、构造演化史和主要控矿因素等方面存在较大相似性,但在产铀层位、后期构造活动性、区域铀矿化显示等方面存在明显差异,根本性差异在于构造活动性和控矿沉积体系两大方面。认为二连盆地与蒙古东南部沉积盆地的产铀潜力大体相当,并提出今后需重视对二连盆地“苏敏河式”铀矿的寻找。     

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。     

二连盆地中部古河谷砂岩型铀矿成矿特征及潜力分析

二连盆地早白垩世末期断拗转换的构造应力场背景,为赛汉组上段古河谷沉积的发育创造了有利的地质条件。赛汉组上段古河谷沉积是在下段辫状河三角洲沉积的基础上演化而成,由于湖泊沉积衰亡,形成了长流程的古河道砂体,为铀成矿提供了理想的赋矿空间。晚白垩世-古新世长时间的沉积间断,有利于氧化带的发育。因此,古河谷砂体和氧化带控制了盆地内的铀成矿。笔者通过以哈达图、赛汉高毕和巴彦乌拉铀矿床的对比分析,建立了二连盆地3种不同古河谷类型的铀成矿模式,并对其进行了潜力分析,指出找矿的方向。     

二连盆地土壤微细粒铀地球化学分布特征及找矿方向

二连盆地是我国砂岩型铀矿的重要产地之一,已相继发现了多个砂岩型铀矿床. 盆地中部赛汉高毕-苏尼特左旗地区南北缘发育大量古-中生代的花岗岩体,铀源丰富;且该区发育北东向展布的巴彦乌拉、赛汉高毕等古河道,为铀矿体的形成和保存提供了有利的构造条件,具有较好的找矿前景. 目前针对该地区砂岩型铀矿的勘查主要是通过地球物理勘探（电法、地震、重力、航磁）和钻探,常规的地球化学勘查方法在该区效果不理想. 为了满足大范围找矿勘查的需求,基于土壤微细粒分离测量技术在赛汉高毕-苏尼特左旗地区开展1∶25万区域化探扫面工作. 2 821件土壤样品中Hg、As、Mo、F、Zr、Sr、Sb、Li、Th、U等元素既有相对较高的富集系数,又有相对较大的变异系数. 通过元素相关分析和R型聚类分析将其分为Zr?Th?U?Mo组合和As?Sb?F?Li?Sr?Hg组合,优选U?Mo为铀矿的成矿指示元素. 依据U?Mo衬值地球化学综合异常圈定了3个铀矿找矿有利地段,其中地段I和II位于盆地次级坳陷内部,异常与古河道砂体有关,寻找砂岩型铀矿的潜力较大.      

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。     

砂岩型铀矿床分类探讨

在研究国内外大量砂岩型铀矿床成矿地质特征的基础上，本文分别以铀矿床含矿沉积建造、含矿主岩沉积环境、矿体形态和矿床成因为依据，提出了砂岩型铀矿床的4种分类方案，并探讨了这4种分类方案在铀矿勘查中的应用问题。     

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床层间氧化带中粘土矿物特征及与铀矿化关系研究

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床,由于规模大、成矿环境和成矿条件好,在同类型矿床中具有良好的代表性,研究矿床的成矿作用对今后找矿勘查以及开采具有重要理论意义。本文在区域赋铀层位沉积环境研究基础上,以赋矿围岩为研究主体,对伊犁盆地典型铀矿床沉积序列和矿床的控矿层位开展研究,通过对赋矿沉积层位中粘土质对铀矿成矿的控制作用及与铀矿的空间联系和成因分析,开展系统的铀矿床学、能谱测试、显微结构、扫描电镜、地球化学、氢氧同位素等研究,特别是开展了富矿砂体中粘土矿物的种类、成分、结构、同位素、成因等的研究,对粘土质矿物对铀矿成矿的控制作用进行了系统研究。通过研究粘土矿物在伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿床成矿过程中的作用及与铀矿的空间联系和成因分析表明:粘土矿物在层间氧化带中分布较为广泛,在主要矿体的氧化还原过渡带中,尤其是部分具有强烈粘土蚀变的砂岩层中铀含量较其他层位要高,反映出粘土矿物与铀成矿是有成因关联的。通过系统的扫描电镜、能谱测试研究,从微观证明粘土矿物与铀成矿有相关关系;粘土矿物的存在导致在近地表含氧含铀水在经过砂岩孔隙时被具有较强吸附能力和巨大表面自由能的粘土矿物所吸附,形成了铀含量较高的片状,团块状的粘土矿物,其在铀成矿作用中起到了吸附和界面的作用,有利于赋矿空间的形成及定位。结合沉积作用、构造活动和后期流体成矿作用等因素,分析了成矿机制和成矿作用,赋矿层位中的粘土矿物、其它成矿条件如岩性(赋矿层和矿源层)、构造(对铀矿化的动力和对地下水径流及铀矿体)等共同控制了铀成矿作用。     

砂岩型铀矿集聚区成矿背景与成矿条件——以东胜砂岩型铀矿床为例

成矿大地构造背景、盆地形成地质环境及其盆地类型、后期构造改造等是砂岩型铀矿形成前提条件;砂岩型铀矿主要受外生沉积条件、后成水文条件及物理化学环境制约;以东胜大型砂岩型铀为例,对砂岩型铀矿成矿机制与演化、铀矿床空间分布特点及规律等方面进行讨论;探讨了鄂尔多斯盆地地质背景、成矿条件、矿床地质特征、控矿因素及成矿作用,提出砂岩型铀矿成岩、后生、低温热液成矿阶段形成的特态相矿物群,论述了低温成矿作用的矿物学及物理化学证据,认为东胜大型砂岩型铀矿具有沉积预富集-古层间氧化淋滤-后生二次还原与交代的成因特征.