鄂尔多斯盆地西南缘彭阳铀矿区矿物学研究及其对区域成矿的指示

绝大多数砂岩型铀矿均赋存于河湖相或滨浅海相等沉积地层中。彭阳铀矿床是近期在鄂尔多斯盆地西南部新发现的一个大型铀矿床,也是中国首个产出于风成砂岩中的砂岩型铀矿床。矿体主要赋存于洛河组砂岩中,岩性主要为中细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩。洛河组以沙漠沉积相为主,靠近盆地边缘地区发育冲积扇及河流相沉积。本文在详细的野外调研和矿相学研究基础上,围绕富铀地层洛河组开展详细的矿物学研究,利用扫描电镜、背散射、电子探针等方法,发现洛河组中的铀矿物主要为沥青铀矿,其次为含钛铀矿物,以及少量铀石,基本查明了铀矿物的矿物学特征、化学成分及共生矿物组合。铀矿物大多呈星点状与锐钛矿、磷灰石(胶磷矿)、黄铁矿等密切共生,或者呈条带状分布于石英等碎屑颗粒边缘。与伊犁盆地和鄂尔多斯盆地典型矿床的团块状铀矿物相比,彭阳铀矿床的铀矿物以多呈星点浸染状为特征。洛河组风成砂岩中还原剂十分缺乏,推测有油气等还原物质参与了砂岩型铀矿的氧化还原作用并导致铀矿的沉淀富集。     

鄂尔多斯盆地泾川地区风成沉积体系砂岩型铀矿超常富集机制及成矿过程

鄂尔多斯盆地泾川800～1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积体系中含铀岩系沉积特征、成矿物质赋存状态和特征、流体运移特征等进行研究。结果表明,研究区洛河组矿物质的溶出和富集情况受原含铀岩层的铀、钍含量制约,同时铀钍比值越高,铀矿物质的富集率就越高。成矿过程分为早、中、晚三个阶段,早期岩层呈差异成矿、中期呈梯状不均匀渐进成矿、晚期为均匀超常富集成矿。不同成矿阶段铀矿的产出状态,揭示了风成沉积体系内铀矿形成过程和超常富集机制。     

塔里木盆地北缘库车盆地白垩系风成砂岩研究--以库车河剖面为例

库车盆地的早白垩世地层为一套干旱气候条件下的红层沉积，包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成细砂岩和粉砂岩、沙漠湖相紫红色泥岩等类型的沉积，组成一个较为典型的沙漠沉积体系。在库车河剖面，下白垩统红层中发育一些厚层至块状的“高能细砂岩和高能粉砂岩”，多为岩屑长石石英砂岩和长石岩屑石英砂岩。它们以良好的分选性和较高的结构成熟度、较细的粒度、较低的成分成熟度和大型交错层理的发育为特征，显示出较为明显的风成沉积特点。     

粤北丹霞盆地晚白垩世丹霞组沉积相及古气候意义

粤北丹霞山作为世界自然遗产"中国丹霞"的典型代表,在地貌方面已经积累了丰富的研究成果,但是对丹霞地貌成景地层(晚白垩世红层)的沉积环境和古气候的研究较少。通过对巴寨剖面丹霞组的野外观测、砾石统计、室内砂岩样品薄片鉴定及粒度分析,进行详细的沉积相研究。巴寨剖面丹霞组出露巴寨段和锦石岩段,前者以砾岩为主,发育粒序层理及平行层理、底侵蚀面、叠瓦状构造等,而后者以发育大型交错层理的风成砂岩夹古土壤为特征。在盆地其他位置,可见丹霞组白寨顶段砾岩地层。研究结果表明,在巴寨剖面的晚白垩世丹霞组红层中,可以识别出正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、无沉积构造砾岩、大型交错层理风成砂岩、中—薄层砂岩、古土壤7种岩相。巴寨段砾石大小主要为0.5～9.5 cm,成分以脉石英、石英砂岩及砖红色砂岩为主。锦石岩段砂岩粒径为0.03～0.5 mm,分选性好,以跳跃组分为主,指示风成环境。丹霞组从巴寨段到锦石岩段沉积物粒度变细、沉积速率由快变慢,指示了由河流主导的冲积扇沉积体系向沙漠沉积体系的转变,反映了古气候向干热变化,锦石岩段的风成砂岩可能与东亚中纬度地区晚白垩世Campanian期古气候广泛的干旱化有关。丹霞组沉积末期(白寨顶段),古气候条件再次变湿,降水增加,河流将粗粒碎屑物再次搬运到盆地发生沉积,新的冲积扇叠覆在锦石岩段风成砂岩—古土壤序列之上。     

吐哈盆地西南缘地区砂岩型铀矿含矿目的层沉积相与铀矿化

吐哈盆地铀矿找矿工作因十红滩矿床的发现而取得了重要突破,之后又在八仙口、苏巴什等地区相继找到了铀矿体与铀矿化.尽管矿床的发现带来了与铀矿化有关的研究工作不断深入,然而,矿床层间渗入氧化成矿作用的关键控制因素——沉积相与微相并未引起人们的足够重视.通过分析盆地的构造演化、钻孔岩心观察和测井曲线分析,识别出含矿目的层西山窑组（包括一段、二段、三段）主要形成于辫状三角洲环境.西山窑组一段、三段沉积于辫状三角洲平原环境,而最为重要的含矿层——西山窑组二段则沉积于辫状三角洲前缘相的水下分流河道、河口坝、分流间湾等微相.镜下鉴定结果表明,目的层岩石类型主要为岩屑砂岩,长石岩屑砂岩,次要为岩屑长石砂岩.电子探针分析结果显示,铀的存在形式主要是独立铀矿物,即沥青铀矿和含钛铀矿物.连井剖面对比研究表明,含铀含氧流体自南东向北西方向迁移,形成的铀矿体主要为板状和卷状.沉积相、微相与铀矿化之间的关系研究表明,铀矿化发育在辨状三角洲水下分流河道微相与河口坝微相环境,或水下分流河道微相与分流间湾微相接触界面附近的岩石中,沉积相（或微相）界面是控制铀矿化的关键因素.      

云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征及其古气候意义

本文通过野外剖面的观察和实测,室内薄片鉴定、阴极发光分析、粒度分析、扫描电镜及能谱测试分析,研究了云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征,详细了解了风成砂岩的发育特征,以期为研究区白垩纪古气候研究提供新的资料,为我国钾盐勘探提供一定的地质依据和新的思路。研究结果表明:1研究区曼岗组主要出露一套中—细粒石英砂岩、岩屑石英砂岩,发育中—大型交错层理、平行层理,碎屑颗粒分选中等-好,以次圆状-圆状为主,孔隙不发育,杂基含量少;2曼岗组中段发育具平行层理的石英砂岩,粒度分布呈双众数,带状分布,石英颗粒为浑圆状,颗粒表面见Fe、Mn质薄膜,颗粒表面具明显的碟形坑等特征,属于典型的风成砂岩,初步判定其沉积环境为风成沙丘和丘间沉积;3景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩,整体表现为干热型气候,曼岗组中段为丘间沉积,曼岗组上段和下段为沙丘沉积。其在搬运沉积成岩过程中经历了强烈的物理、化学风化作用,整体表现为氧化环境,风力较大,风速稳定,持续时间长。此外,可能还经历了一段时期的湿润性气候环境,这可能与大气降水、大气环流带的迁移,以及白垩纪海侵作用等有关。     

湖南衡阳盆地东缘白垩系风成沉积的发现及其古环境意义

首次报道了湘中南衡阳盆地东缘上白垩统红花套组中的风成沉积,重新认识了该地区晚白垩世时期的古地理环境。研究区红花套组主要出露一套紫红色块状中-细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩,普遍见指示风成沙漠环境的巨型板状、楔状交错层理、双向交错层理、平行层理以及典型的风棱石;镜下不含泥质、云母等悬移组分,电镜下可见碟形坑、新月形撞击坑、上翻（平坦）节理片等,综合分析后确认该套砂岩为风成沉积。该套风成砂岩具有重要的古环境意义:风成砂岩的发现,指示该时期为干热气候,沙漠化、盐湖化明显,食物的短缺可能导致衡阳盆地一带恐龙的迁徙;依据沙丘前积纹层倾向特征,恢复了湘中南乃至湖南地区的地表风带特征,为佐证衡阳盆地与其周缘红盆相连通提供一种新的依据。该发现为湖南省的风成沉积领域提供了宝贵的研究材料。     

宁夏固原古近系寺口子组砂岩成因探讨

宁夏固原寺口子组砂岩是中国古近纪内陆古环境研究的重要载体。通过岩性、沉积构造、石英颗粒表面微结构和粒度分布特征研究,对其成因进行了深入探讨。结果表明,古近系寺口子组砂岩由3个成因段构成:段Ⅰ为河流相沉积;段Ⅱ,即砂岩主体,为典型风成砂岩,沉积环境为风成沙丘和丘间地;段Ⅲ,初步推断其为湖相沉积。结合中国古近纪气候背景、研究区域地形条件及古风向,推断寺口子组砂岩主体风成沉积为行星风系控制下的沙漠沉积。     

鄂尔多斯盆地镇原地区洛河组黏土矿物特征及找铀意义

近年经过深入的铀矿勘查工作,在鄂尔多斯盆地西南部洛河组发现了具有工业意义的铀矿体,实现了深部铀矿勘查的重要突破。通过薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射、蚀变矿物光谱扫描等分析手段,对镇原地区洛河组黏土矿物的组成、含量及特征进行了系统研究。结果表明,洛河组赋矿砂岩与盆地东北部、西南部最重要的含铀岩系——直罗组具有较明显的差别。洛河组赋矿砂岩中黏土矿物总量较低,不同类型砂体中黏土矿物组合略有差异,其中泥岩、氧化砂岩、钙质砂岩、矿化砂岩中主要黏土矿物为伊蒙混层和伊利石,其次为高岭石和绿泥石。富矿砂岩和灰绿色围岩中的黏土矿物则主要是高岭石和伊蒙混层,其次为伊利石和绿泥石。扫描电镜下可见绿泥石、伊蒙混层、高岭石、少量伊利石与沥青铀矿伴生现象,但黏土矿物与铀矿物相关性不明显,表明在洛河组成矿过程中,黏土矿物可以吸附铀,但不是铀矿富集最主要的影响因素。通过对洛河组砂岩中黏土矿物赋存关系的研究,提出研究区至少存在两期绿泥石和一期高岭石的生成,揭示了由碱性→酸性→碱性流体的作用过程。黏土矿物特征可以作为铀成矿过程中后生流体示踪的重要标志。     

宁夏固原古近系寺口子组砂岩成因探讨*

宁夏固原寺口子组砂岩是中国古近纪内陆古环境研究的重要载体。通过岩性、沉积构造、石英颗粒表面微结构和粒度分布特征研究,对其成因进行了深入探讨。结果表明,古近系寺口子组砂岩由3个成因段构成:段Ⅰ为河流相沉积;段Ⅱ,即砂岩主体,为典型风成砂岩,沉积环境为风成沙丘和丘间地;段Ⅲ,初步推断其为湖相沉积。结合中国古近纪气候背景、研究区域地形条件及古风向,推断寺口子组砂岩主体风成沉积为行星风系控制下的沙漠沉积。     

松辽盆地东南缘下白垩统沙河子组铀矿化特征及成矿潜力

依据钻孔岩心、测井曲线及样品测试数据，分析了松辽盆地东南缘下白垩统沙河子组沉积相及沉积体系、铀矿化特征，并从铀源、构造、沉积、古气候及岩石地球化学类型等方面入手，分析了铀矿成矿条件，在此基础上，评价了盆地东南缘下白垩统铀成矿潜力。研究认为，含矿目的层沙河子组上段沉积环境主要为扇三角洲前缘水下分流河道及分流河道间微相，铀矿化主要分布在扇三角洲水下分流河道微相环境或水下分流河道微相与分流河道间微相接触界面附近。含矿目的层岩石类型主要为长石石英砂岩、石英长石砂岩，次要为岩屑长石砂岩。铀矿化层岩石类型为砂岩及含泥砂岩，厚度平均0.30 m，品位平均0.0259%，平米铀量平均0.0775 kg/m²，铀镭平衡系数平均0.99，铀矿化层形态呈板状。研究区铀源丰富、构造条件适中、岩性—岩相组合较有利、古气候适宜、含矿层岩石还原能力及吸附能力较强，砂岩型铀矿成矿潜力较大。     

四川乐山大佛砂岩的成因

四川乐山地区上白垩统夹关组红色砂岩到底是水成的还是风成的已经争论了很久。许多人根据它宏观的沉积构造特征认为是风成砂岩,但并未提出令人信服的证据。为了解决这一问题,本文作者从沉积构造、垂向序列、粒度分布特征,石英砂表面特征等四个方面详细论证了这套砂岩的确形成于干旱的沙漠环境,但不时受到间歇性河流的影响。 该区典型的垂向序列由粒度明显不同的两套岩石组成。中到下部为细到中粒长石石英砂岩具巨型斜层理,属内陆砂丘成因。上部粉砂岩具沙纹层理,含钙质结核和泥质纹层,属间歇性片流沉积。粒度分析和石英砂扫描电镜分析有力地支持了这一结论。 综合分析区域地层学和岩相古地理资料可知,晚白垩世时乐山地区处于干旱气候下距西部山前冲积扇不远的沙漠环境。     

青藏高原东缘盐源盆地古近纪风成沙丘及其古地理意义*

盐源盆地始新世丽江组沉积时期发育了一套具大型高角度交错层理的红色砂岩,其确切成因对于厘定青藏高原东缘古近纪古地理格局、恢复东亚新生代干旱带与古气候演化过程具有重要意义。文中通过对盐源盆地始新统丽江组红色砂岩的沉积特征进行系统分析,证明该套砂岩的岩性、粒度分布、石英颗粒表面特征与沉积构造等明显不同于水成沉积,而与典型风成沙丘相应特征完全一致,表明其为风成沙丘沉积。结合古近纪研究区的古气候条件、大气环流样式与大地构造背景,笔者进一步推断盐源盆地始新世风成沙丘可能沉积于中国古近纪干旱带内的沙漠环境。根据目前相关研究资料,确认青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪风成沙丘富集带。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组砂体展布规律研究

鄂尔多斯盆地洛河组和环河华池组砂岩是白垩系两套重要的含水岩组。通过区域构造背景确定下白垩统地层分布范围,结合沉积相和盆地演化特征分析不同组岩性的发育和分布形态,并利用盆地内丰富的测井资料信息,进行砂体厚度统计。总结出白垩系洛河组砂岩为风成沉积,产状稳定、覆盖面广;环河华池组砂岩由三角洲水下分流河道及滨浅湖滩坝相长石石英细砂岩组成,砂体分布位置以及厚度变化规律有一定的继承性。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组沉积相特征研究

通过研究构造背景、野外露头、岩性组合、沉积构造、古生物特征和测井曲线特征,分析和总结鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组沉积相、相带分布范围和沉积特征。洛河组主要沉积了冲积扇相、风成沉积相、辫状河相和沙漠相;而在环河华池组主要沉积了湖相、三角洲相、曲流河相及风成砂岩夹层。平面上沉积相带的变化规律性较强,由盆地边缘的冲积相、冲积—河流相砾岩向盆内渐变为河流相—滨浅湖—半深湖相泥岩。沉积特征受构造运动影响和沉积相带控制,洛河组是从山缘向盆地内砂岩厚度迅速变薄、尖灭;环河华池组岩性变化表现为北粗南细、东粗西细,在北部砂体呈现东薄西厚,东北向西南增厚,在南部砂体呈近南北向展布,东薄西厚,南薄北厚。     

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿化砂岩中有机质特征及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿找矿在近几年取得了重大突破,在镇原、彭阳等地区发现了新的铀矿产地,白垩系铀矿化主要赋存于洛河组与环河组,少部分赋存于泾川组和罗汉洞组,这些赋矿层位原生沉积均处在干旱环境条件下,其中缺乏肉眼可见的有机质。但在钻孔岩心中,铀矿化砂岩中往往富含浸染状的有机质,这类有机质的性质及其与铀成矿的关系目前还缺乏系统的研究。文章以鄂尔多斯盆地西南部镇原地区铀矿化砂岩为研究对象,通过岩心观察与室内研究,厘定了赋矿砂岩中的有机质类型,探讨了有机质的来源及其铀成矿的关系。研究结果表明：赋矿砂岩中的原生沉积炭屑有机质十分稀少,有机质主要为充填于砂岩微孔隙中、具有流动特征、低演化程度的大分子有机质,可能主要来源于“延7”段烃源岩。铀矿化与固体炭屑有机质关系不大,而主要与“可溶性”流动状有机质密切相关。研究区白垩系铀成矿特征具有“渗出”砂岩型铀矿成矿作用的特点。     

鄂尔多斯盆地下白垩统砂岩型铀矿找矿方向

在进一步厘定鄂尔多斯盆地下白垩统红杂色产铀层位的基础上,综合分析下白垩统砂岩型铀矿成矿条件,明确下白垩统找矿潜力和重点找矿方向,为盆地下白垩统砂岩型铀矿勘查部署提供依据。环河组和洛河组为盆地下白垩统志丹群主要产铀层位,马东山组和李洼峡组为盆地西南隅下白垩统六盘山群主要产铀层位。盆地西北部辫状河砂体和中西部、西南部辫状河三角洲砂体以及西南隅河流三角洲砂体是有利的容矿砂体。盆地周缘具有较优越的外部铀源条件,中西部和西南部下白垩统砂岩也可作为内部铀源,三叠系富铀烃源岩生成的含油气含铀流体也可能成为深部铀源。天环坳陷东西两翼斜坡带的铀成矿构造条件有利,底部断层沟通油气,有利于还原物质和深部铀流体的沟通。下白垩统铀矿化受天环坳陷构造控制,东西两翼的环河组、洛河组具有较大的砂岩型铀矿找矿前景。天环坳陷东西两翼斜坡带、有利沉积相带叠加沟通油气断裂发育区是下一步重点找矿方向。     

柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统—下白垩统风成砂的发现及其意义

本次研究在柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统红水沟组上覆地层中,首次发现了风成沉积。地层主体为一套棕黄色细—中砂岩,由分选、磨圆好的石英砂组成;扫描电镜下可见风成砂特有的碟形撞击坑和新月形撞击坑等特征;层内普遍发育风成大型高角度板状交错层理,层系厚度巨大,风成沙丘前积层特征明显;发育液化作用产生的牵引褶曲、倒转褶曲等常见的风成沙丘同沉积变形构造。根据岩性和沉积构造特征共在地层中识别出4种沉积亚相:沙丘亚相、丘间亚相、旱谷亚相和沙漠湖亚相,其中沙丘亚相以风成大型交错层理为显著特征,丘间、旱谷和沙漠湖亚相则以水成沉积为主。风成砂沉积的存在丰富了柴达木盆地中生代的沉积类型,为区域地层对比及西北地区晚中生代古气候和古环境研究提供了新的证据和材料。     

柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统-下白垩统风成砂的发现及其意义*

本次研究在柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统红水沟组上覆地层中,首次发现了风成沉积。地层主体为一套棕黄色细-中砂岩,由分选、磨圆好的石英砂组成;扫描电镜下可见风成砂特有的碟形撞击坑和新月形撞击坑等特征;层内普遍发育风成大型高角度板状交错层理,层系厚度巨大,风成沙丘前积层特征明显;发育液化作用产生的牵引褶曲、倒转褶曲等常见的风成沙丘同沉积变形构造。根据岩性和沉积构造特征共在地层中识别出4种沉积亚相: 沙丘亚相、丘间亚相、旱谷亚相和沙漠湖亚相,其中沙丘亚相以风成大型交错层理为显著特征,丘间、旱谷和沙漠湖亚相则以水成沉积为主。风成砂沉积的存在丰富了柴达木盆地中生代的沉积类型,为区域地层对比及西北地区晚中生代古气候和古环境研究提供了新的证据和材料。     

鄂尔多斯盆地早白垩世含铀岩系的新发现及其层序地层

鄂尔多斯盆地天环坳陷南部白垩系洛河组及环河华池组为新近突破的含铀岩系新层位,笔者充分利用测井、岩心及地震资料,对本区钻井所揭露的下白垩统层序界面特征及沉积类型进行系统分析。结果表明:天环坳陷内下白垩统整体为一套干旱"红层",发育旱谷、风成沙丘、丘间及沙漠湖等沉积类型,组成了一个典型的沙漠沉积体系。伴随着坳陷基底的抬升和下沉,在地层记录中出现了2次显著的湖侵,并显示出旋回性沉积的特点,在早白垩世地层中识别出4个三级层序和2个二级层序,三级层序具有从旱谷粗碎屑沉积到沙丘及沙漠浅湖细粒沉积的相序组构。Rb、Sr含量的垂向变化指示在早白垩世整体干旱的气候下存在相对暖湿期,在此背景下水成和风成沉积有序叠置控制了含(隔)水层在空间上的有序分布。SQ2层序中的巨厚泥岩层和石膏夹层构成了区域性隔挡层,而SQ1层序中的风成砂岩则成为深部含烃流体充注的最优层位, Fe~(2+)/Fe~(3+)垂向变化显示叠加改造后的灰色风成砂体可成为具有强还原性的潜在铀储集层。泾川铀矿床及外围找矿的不断突破使其成为中国第一个以风成砂为主要储集层的砂岩型铀矿床,它的首次发现进一步拓展了鄂尔多斯盆地深部找矿空间。