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.      

新疆尼勒克坳陷侏罗系沉积演化及与铀成矿的关系

尼勒克坳陷位于我国砂岩型铀矿产基地伊犁盆地东北部,具铀源、层间氧化带、地球化学障等砂岩型铀矿成矿条件,由于构造变形较强、工作程度偏低,该区铀成矿潜力不明晰。以铀矿勘查钻孔岩心观测、典型钻孔剖面沉积相分析为基础,结合伊犁盆地构造背景及断陷湖盆演化规律,分析尼勒克坳陷侏罗系沉积演化及铀成矿作用。研究表明,尼勒克坳陷侏罗系主要发育湖泊-扇三角洲沉积,八道湾-三工河沉积期尼勒克地区整体处于浅湖环境,吉林台等局部地区发育有滨浅湖滩坝砂体;西山窑沉积期为扇三角洲-湖泊沉积,发育有较大规模平原沼泽。尼勒克坳陷铀成矿潜力集中于构造相对稳定的吉林台及以西地区,铀矿体赋存于该区西山窑组扇三角洲分流河道砂体中。     

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。     

走廊地区花海盆地砂岩型铀矿成矿条件及找矿潜力分析

通过构造演化、沉积砂体、铀源和氧化还原特征研究,结合土壤氡气测量和最新钻探成果,分析花海盆地砂岩型铀矿的成矿条件及找矿潜力。构造演化分析认为晚白垩世-古新世的抬升剥蚀阶段为有利铀成矿阶段,北部斜坡带为砂岩型铀矿的有利成矿构造。初步厘定下白垩统赤金堡组、下沟组为主要含矿目的层,沉积类型以冲积扇、扇三角洲、河流三角洲、滨浅湖和半深湖为主。花海盆地晚侏罗世—早白垩世为箕状断陷盆地,缓坡带发育河流三角洲相为主,陡坡带发育冲积扇和扇三角洲相为主。综合分析认为花海盆地北部斜坡带具有稳定的构造背景、丰富的铀源条件和有利的砂体,富含有机质和油气等还原剂,发育氧化还原带和土壤氡气异常带,具有较好的成矿条件;认为有利构造部位、有利砂体和土壤氡气异常的叠合区为找矿潜力较大的区域。经钻探查证,首次在花海盆地发现矿化孔,进一步证实了该区具有一定的铀成矿潜力。     

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。     

滇西腾冲地块构造-盆地演化与砂岩型铀矿成矿条件

以"煤铀兼探"新思路带动的中国西南地区新一轮砂岩型铀矿勘查,首选滇西腾冲地块新近纪盆地群为突破口。从容矿主岩沉积建造、铀源地质体配置、成矿作用驱动3个方面,总结了腾冲地块构造-盆地演化对铀成矿的影响。在大陆汇聚构造体制下,地块内发育一系列受断裂制约的狭长状断陷盆地和冲积扇、扇三角洲、辫状河、湖泊的复合沉积体系,扇中辫状河道、三角洲前缘席状砂、水下分流河道等是赋铀砂体发育的有利沉积微相。中特提斯洋俯冲碰撞形成的燕山期中酸性花岗岩和经历多期构造变质的高黎贡山群花岗片麻岩、混合花岗岩为区内铀成矿提供了充足的物质来源。而赋矿层同沉积期的新近纪构造运动,以及第四纪以来的地壳差异升降,驱动了产铀盆地内部的潜水氧化和后期叠加的层间氧化成矿过程。基于上述认识,提出当前区内的铀矿勘查应加强沉积微相和岩相古地理研究,建立赋矿有利相带的空间分布模式;同时加强不同蚀源区地质体的铀源能力分析和成矿作用类型的甄别,更准确地锁定潜在铀矿体的定位规律。     

中央克兹勒库姆区域构造演化及铀成矿特征

中亚天山造山带中央克兹勒库姆铀成矿区是世界驰名的铀矿产地,区域构造上属叠加于海西期地槽褶皱造山带上的喜马拉雅期活化造山带中的次级造山带,有大量层间氧化带砂岩型和碳硅质板岩型铀矿床分布。经活化构造成矿分析,铀成矿作用经历了多个大地构造演化阶段,地槽造山阶段形成铀源层、体,地台阶段形成部分有利铀成矿和储矿的砂岩层,活化造山阶段形成淋积和热流体成因的工业铀矿床。     

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。     

沉积盆地源-汇过程及其演化对砂岩型铀矿成矿的制约——以新疆伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床为例

笔者以新疆伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床为例,探讨了物源、铀源及两者的汇集过程对铀成矿的控制,揭示沉积盆地源-汇过程及其演化对砂岩型铀矿成矿的制约。通过分析蒙其古尔铀矿区目的层岩石中的重矿物组合、稀土元素配分型式并与蚀源区典型岩石进行对比,查明目的层物源区岩石主要为以花岗岩为主的酸性火成岩,其中活性铀含量较高,为本区的铀源体。沿目的层沉积路径,铀矿体优先产于砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多和砂岩粒度由粗变细等岩性突变部位。沿氧化带前锋方向,铀矿体主要定位于氧化砂体变薄或尖灭部位,矿体走向及平面展布形态与氧化带发育方向基本一致。     

隐伏砂岩型铀矿成矿机理与成矿地质信息识别研究进展

通过对鄂尔多斯盆地北部及伊犁盆地南缘典型铀矿床成矿机理及成矿信息的研究,进一步厘定了鄂尔多斯盆地北部铀成矿期次及成矿过程;构建了伊犁盆地南缘"中西段稳定斜坡带继承性叠加富集成矿、中东段强构造改造背景下叠加改造成矿"的铀成矿模式;总结了以构造、建造和铀源为判别依据的砂岩型铀矿有利成矿区带及成矿环境的识别标志,以地层结构、沉积(微)相、铀源、后期改造等多要素耦合的有利目标层识别标准,以砂体成因类型、发育规模、还原容量、岩性组合、地层产状等多要素耦合的有利成矿砂体判别标准,以鄂尔多斯盆地北部为例,厘定了其古层间氧化带不同分带砂岩的地球化学指标模式。综合分析两片研究区的成矿机理及成矿信息,结合实际勘查进展,预测并优选了多片铀成矿远景区,进一步拓展了两片研究区的找矿空间。     

柴达木盆地北缘鱼卡地区砂岩型铀成矿条件及成矿潜力分析

通过对柴达木盆地北缘鱼卡地区铀源条件、含矿目的层特征、构造演化特征、水文地质条件、古气候特征、后生蚀变特征及铀矿化特征进行系统分析,认为鱼卡地区中侏罗统大煤沟组和石门沟组具备砂岩型铀成矿的基本地质条件,区内铀源丰富,辫状河、三角洲沉积体系发育,泥-砂-泥结构稳定,发育多个背斜、向斜构造及深大断裂,水文地质条件良好,发育潜水氧化带型及层间氧化带型铀矿化,具"两高夹一低"的土壤氡气铀矿找矿指示特征。该区铀成矿主要受铀源、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,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。     

内蒙古东部开鲁盆地钱家店凹陷铀矿成藏沉积因素分析

内蒙古东部开鲁盆地钱家店凹陷铀矿床是辽河油田在进行外围盆地油气勘探过程中发现的伴生矿床。铀矿类型为层间氧化带砂岩型铀矿床。对该区铀矿成藏条件进行研究表明：首先,具备富铀物源,铀源充足;上白垩统姚家组广泛发育的辫状河流相沉积体系,形成了渗透性砂岩、砂砾岩与隔水性泥岩稳定的互层结构,铀矿主要分布在其中的中孔、中渗砂体中;下白垩统的生、储油层,为铀矿形成提供了丰富的还原剂;产状平缓的沉积构造背景下形成的边缘相对隆起的自流汇水盆地,易使含氧含铀地下水沿砂体、不整合面向盆地内有利区补给,在氧化-还原界面附近铀沉淀成矿,为铀矿创造了进一步富集成藏的条件;预测该区铀矿资源为x×104t。     

松辽盆地北部砂岩型铀矿成矿潜力分析

松辽盆地南部砂岩型铀矿找矿研究进行了大量的地质工作,并取得了一定成果,与之相比,盆地北部的铀矿地质勘查工作则明显薄弱。本文在松辽盆地北部蚀源区岩石含铀性、盆地构造演化、古气候、地层演化、沉积相展布、砂体发育情况及后生改造等铀成矿条件分析的基础上,评价了松辽盆地北部砂岩型铀矿的成矿潜力,探讨了其找矿方向。综合分析得出：松辽盆地北部整体铀源丰富,成矿条件较好;白垩纪以来,盆地存在4期明显构造反转,形成上白垩统姚家组和四方台组2个主要铀矿找矿目的层;在盆地内部,姚家组和四方台组发育良好的沉积相及砂体条件,局部地区氧化作用明显,氧化带和铀矿化也较为发育,是找矿的重要线索;松辽盆地北部整体铀成矿条件良好,东段应以姚家组为重点找矿层位,西段则应以四方台组为重点找矿层位,找矿类型为层间氧化带型。     

二连盆地脑木根凹陷沉积型铀矿成矿特征

二连盆地乌兰察布坳陷是我国重要的沉积型铀矿成矿区,脑木根凹陷为二连盆地乌兰察布坳陷南缘的一个次级凹陷,其中的下白垩统赛汉组沉积了一套三角洲-湖泊相含煤碎屑岩建造,具备铀成矿基本条件。通过对煤田钻孔资料"二次开发",配合钻探验证,在下白垩统赛汉组中圈定了连续稳定的放射性异常区。发现了潜水氧化型和同沉积泥岩型铀矿成矿类型,研究区铀矿化主要受古气候、成矿期砂体沉积特征、铀源、后生氧化作用等多重因素的控制。建立了研究区潜水氧化叠合同沉积泥岩型铀矿成矿模式。     

柴达木盆地北缘马海地区砂岩型铀成矿条件及找矿方向

通过对柴达木盆地北缘马海地区铀源条件、构造-建造特征、水文地质特征、后生蚀变特征及铀矿化特征进行系统分析,认为该区渐新统上干柴沟组及中新统下油砂山组具有较好的砂岩型铀矿找矿前景,是该区主要找矿目标层位.区内赛什腾山及绿草山铀源条件丰富,发育两翼产状较为平缓的背斜构造及沟通深部烃源岩及浅部砂体的深大断裂;辫状河、三角洲沉积体系发育,发育多套稳定的泥-砂-泥结构,地下水补-径-排体系完善.发育潜水氧化带型、潜水-层间氧化带型及层间氧化带型铀矿化,具水化异常、土壤氡气高异常及"两高夹一低"的铀矿找矿标志;铀成矿主要经历了沉积成岩预富集阶段、古潜水-古层间氧化成矿阶段、改造保矿三个阶段.马海背斜两翼斜坡构造带及马仙断裂附近的渐新统上干柴沟组和中新统下油砂山组辫状河河道亚相及三角洲平原分流河道亚相发育部位是马海地区砂岩型铀矿找矿的重点方向,找矿类型应以层间氧化带型和潜水-层间氧化带型为主,次为潜水氧化带型.     

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区砂岩型铀矿控制因素与成矿模式

巴音戈壁盆地塔木素地区位于哈萨克斯坦、西北利亚、塔里木、中朝四大板块的拼合部位,砂岩型铀矿成矿构造背景、矿体形态和目的层岩石学特征独特。以野外岩心观察、钻孔对比分析、镜下微观研究和同位素分析测试等为手段,从构造、铀源、古气候、沉积砂体特征和氧化流体活动等方面分析了矿床的成矿控制条件,认为丰富的铀源、含矿层形成后的构造反转、辫状三角洲前缘互连通砂体、古气候转变和层间氧化带的发育等为砂岩型铀矿的成矿提供了有利的条件,后期热液活动促使铀矿化的富集。根据矿体形态与空间分布、矿石组成成分等特征探讨了矿床成因,并在此基础上初步总结了成矿模式,认为塔木素地区铀成矿以层间氧化作用为主,后期热液改造叠加使矿化进一步富集;同时推断在南部层间氧化带尖灭的地方,应该存在富大矿体。     

内蒙古巴音塔拉盆地砂岩型铀矿化的形成机理

巴音塔拉盆地砂岩型铀矿化主要产于呼和地段下白垩统赛汉组（K₁bs）下段辫状河沉积砂体中。其铀矿化的形成受盆地盖层结构与古气候特征和辫状河沉积砂体发育状况以及沉积构造的控制。通过对含矿主岩岩性特征、铀矿化特征的分析研究,认为早期为潜水氧化成矿作用;晚期为油气还原改造成矿作用,即来自周围富铀蚀源区的含铀含氧地下水与沿断裂上升的油气还原改造成矿。     

柴达木盆地北缘地区砂岩型铀矿成矿条件与成矿潜力

通过对柴达木盆地北缘地区地质构造背景、找矿目的层中-下侏罗统沉积体系、沉积相、岩石地球化学特征、水文地质条件、层间氧化带和铀矿化基本特征的综合研究分析,认为区内具有砂岩型铀矿成矿的地质演化背景条件,构造斜坡带发育有辫状河、三角洲等具泥-砂-泥地层结构的沉积组合,盆地蚀源区及目的层内铀含量均较高,铀源条件良好,地下水补-径-排水动力系统和水文地球化学条件良好,在目的层内已发现发育完善的层间氧化带和与层间氧化带相关的砂岩型铀矿化.总体而言,区内具有较好的砂岩型铀矿成矿地质条件,但由于喜山期以来新构造作用的强烈改造,断裂构造发育,变形作用强烈,找矿难度较大.     

柴西北缘中新生代构造演化及铀源分析

柴达木盆地在中、新生代以来构造演化共经历了大约两次从断陷-坳陷-挤压隆升的完整大型构造演化阶段。铀矿成矿受构造条件、沉积相、地层岩性、水文地质条件、氧化作用等因素综合控制,盆地内稳定的构造斜坡带对铀成矿最为有利,沉积体系中辫状河三角洲是最有利的成矿部位,三角洲平原分流河道砂体、三角洲前缘砂体是最有利的容矿砂体。盆地中铀的来源主要有基底铀源、沉积盖层铀源及蚀源区铀源三部分,其中中侏罗统的含煤碎屑岩建造,可作为后生成矿的铀源。     

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。