柴西北缘花土沟地区新近系狮子沟组沉积特征与砂岩型铀矿关系分析

【研究目的】柴西北缘花土沟地区发育典型砂岩型铀矿床,铀储层为七个泉组、狮子沟组及油砂山组,狮子沟组介于七个泉组与油砂山组之间,正确认识狮子沟组沉积特征与砂岩型铀矿关系成为亟待解决的地质问题。【研究方法】本文基于柴达木盆地砂岩型铀矿找矿工作,研究了狮子沟组沉积特征,分析了狮子沟组地层层序格架、成因机制、物源特征与铀矿关系。【研究结果】跃进2号地区ZK10杂砂岩颜色为棕红色,主体上为钙质泥砂岩,属碳酸盐陆源碎屑杂砂岩,CIA=37.79～69.14,ICV=0.84～2.13,Σ=1.39～2.14,K₂O/Na₂O=0.90～1.18(平均为1.06),说明杂砂岩中钾长石或钾矿物较多。224～240 m处测得的GR为0～30 API,RT为-5～45Ω·m,测井相为箱型,曲线的幅度较大。K₂O/Al₂O₃=0.22～0.27,Ni/Co=0.34～0.53。【结论】狮子沟组在该地区为河流相沉积环境,其上段源岩物质为干燥寒冷的古气候环境下的首次沉积,含有黏土物质较少。杂砂岩原岩形成...     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿田铀源示踪及其地质意义

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象,通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法,综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明:主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中,铀预富集达212.45×10~(-6),围岩达41.34×10~(-6);预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区;铀矿体及围岩REE配分曲线总体具一致性,右倾,个别δEu正异常,富集重稀土,两者铀源具一致性;含铀砂岩δ~(13)C_(V-PDB)=-9.7‰,δ~(18)O_(SMOW)=18.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(v-CDT)=-27.46‰,经历了强烈的有机地质作用;铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出,被胶状黄铁矿肢解,铀富集于成岩作用后期。由此认为,直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源,东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

胶东夏甸金矿成矿期闪长玢岩脉锆石U-Pb年代学研究

山东夏甸金矿区内深源中—基性脉岩发育,其中以闪长玢岩与矿体间时空关系最为密切,被认为是幔源流体成矿最重要的判别标志。笔者通过对夏甸金矿两个不同中段内成矿期闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,获得了4组较为一致的年龄,它们较为完整地保留了这一期中—基性岩浆活动留下的地质记录。这4组年龄分别为:①五台期:华北地区微陆块拼合,发生大规模岩浆作用,形成华北克拉通基底雏形;②印支期:华南与华北两大板块碰撞拼合,苏鲁—大别造山带出现,区内发生大规模变质作用;③燕山早期:受太平洋板块俯冲影响,太古宙绿岩体发生强烈改造,形成大面积重熔型花岗岩;④燕山晚期:成岩成矿期。     

青海夏日哈木矿区中泥盆世闪长玢岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

夏日哈木矿区的闪长玢岩主要出露于矿区北部。闪长玢岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(381.7±1.9)Ma,MSWD=0.20,属中泥盆世;结合闪长玢岩侵入成矿杂岩体的野外产状,研究表明夏日哈木镍矿的形成早于381.7±1.9Ma。岩石学及化学成分显示其属于钙碱性、偏铝质系列闪长玢岩。岩体富Na(K2O/Na2O值为0.45~0.60),稀土元素总量较低(ΣREE为128.28×10-6~141.65×10-6),轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N值为6.86~7.96;根据其较高的La/Nb值(3.32~3.76,平均3.57)、Th/Nb值(0.95~1.02,平均为0.99)以及Th/La值(0.266~0.291,平均0.278),结合源区判别图解,研究表明该岩石为下地壳部分熔融的产物。综合区域地质演化背景,表明夏日哈木矿区闪长玢岩形成于造山后伸展向板内过渡的环境。     

遥感综合信息找矿模型与找矿预测——以二连浩特北部地区为例

总结回顾了近30年来遥感信息获取技术、遥感找矿模型的发展历程和特点,提出了遥感综合信息找矿模型的基本概念及找矿预测方法。认为遥感综合信息找矿模型更加突出综合信息与找矿标志的系统组合,指出模型构建的关键是实现"地质找矿要素"向"遥感信息要素"的相互转换。以二连浩特北部地区为例,构建了该地区以遥感信息为主要数据源的遥感地质信息获取技术方法及找矿预测模型,圈定了5个重要的钨钼铜多金属矿找矿靶区,取得了较好的找矿应用效果。     

我国砂岩型铀矿分带特征研究现状及存在问题

作为一种重要的国家战略资源,砂岩型铀矿床是当今世界上最重要的铀矿床类型之一。本文详细地介绍了砂岩型铀矿在国内外的分布特征及占比情况,并对外生地质作用矿床类型中表生流体作用形成的层间渗透砂岩型和潜水渗透砂岩型铀矿床进行了讨论,发现层间渗透砂岩型铀矿床在外表颜色、矿物组合以及地球化学等方面均具有明显的氧化-还原分带现象,此外,矿床内部还具有细菌分带现象。颜色分带在氧化带、氧化-还原过渡带以及还原带之间具有明显不同的特征;矿物组合在不同分带之间各不相同;地球化学分带表现为U、TOC含量以及Fe~(2+)/Fe~(3+)、Th/U比值在各分带之间差异较大。此外,硫酸盐还原菌、硫杆菌、铁细菌及硝化菌等细菌在不同分带之间的数量相差悬殊,而且硫酸盐还原菌数量与TOC呈明显正相关性。通过矿化带内的碳、硫同位素分析,发现硫酸盐还原菌参与了成矿过程,推测其可能是导致碳、硫同位素分馏的主要因素。总体来看,颜色分带、矿物分带、地球化学分带以及细菌分带均与氧化-还原分带呈耦合关系。本文通过总结层间渗透砂岩型和潜水渗透砂岩型铀矿床的成矿模式和当前分带研究中存在的问题,提出了由细菌、地球化学反应参与的砂岩型铀矿床成矿机理,以及未来亟需解决的若干关键科学问题。典型砂岩型铀矿床的分带现象在物、化、探、遥等领域的异常响应对寻找砂岩型铀矿床具有重要的指导意义。     

松辽盆地西缘早白垩世伸展事件：流纹岩锆石U Pb年龄、地球化学研究

为研究松辽盆地西缘大兴安岭早白垩世火山岩的构造属性,对研究区内流纹岩开展锆石U-Pb测年和地球化学测定。锆石U-Pb定年结果显示,流纹岩形成于131.6±0.6~123.9±1.7Ma,属早白垩世。主量元素分析表明,流纹岩具高硅(SiO_2=69.08%~79.58%)、富碱(K_2O+Na_2O=5.93%~9.76%,平均为8.14),富钾(K_2O/Na_2O大于1.0,平均为2.14)、贫钙镁(平均CaO为0.60、MgO为0.27)和高FeOT/MgO(平均为6.77)比值的特征,属过铝质(A/CNK=1.35~1.78)高钾钙碱性—钾玄武岩系列岩石。据微量元素地球化学特征将其划分为两组:Ⅰ组流纹岩稀土元素总量较高(∑REE介于149.04×10~(-6)~213.18×10~(-6)之间,平均为172.35×10~(-6)),轻稀土元素(LREE)富集、轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)_N=4.89~11.87,平均为7.75)],中等—弱负铕异常(δEu=0.54~0.88,平均为0.70),配分曲线右倾模式,强烈富集大离子亲石元素(LILE)Rb,Ba,Th,K和亏损高场强元素(HFSE)_Nb,Ta,P和Ti;Ⅱ组流纹岩以稀土总量(∑REE平均为142.60×10~(-6))相对较低,具相对较强的负铕异常(δEu=0.05~0.46,平均为0.27),配分曲线相对较平缓以及Ba,Sr,P,Ti元素的强烈亏损与Ⅰ组流纹岩相区别,两组流纹岩地球化学成分相关性较好,二者均有低的Sr(206×10~(-6))和高Yb(大于2)含量,具壳源和造山后花岗岩的特征。结合最新资料及本文研究成果,初步认为研究区流纹岩为地壳部分熔融的产物,之后经历强烈的矿物分离结晶作用,与蒙古—鄂霍次克造山后伸展作用有关。     

利用露头、井震及地球化学综合厘定层序界面

侏罗系为鄂尔多斯盆地主要的含煤和含铀岩系，目前对侏罗系层序界面的识别主要依靠野外露头、录井岩性等进行宏观厘定，但在宏观特征无明显差别的地层中，层序界面厘定往往存在人为经验识别的随意性。为此，通过东北缘露头剖面和近千口钻孔电测曲线等常规识别工作，综合二维地震剖面和化学蚀变指数（CIA）垂向上的变化，在鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系中识别出3个长期旋回层序界面（TSB1—TSB3）和7个中期旋回层序界面（SB1—SB7）。由于CIA垂向上的变化反映了延安组和直罗组沉积期古气候环境的变化，可将其用于层序界面厘定。综合识别层序界面不仅可以提高识别的准确性，而且可以赋予关键层序界面古沉积环境属性，减弱人为经验识别的影响，从而为整个盆地侏罗系层序地层的划分对比提供可靠依据。      

东乌旗晚石炭世辉石橄榄岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

目前关于内蒙古东乌旗晚古生代花岗岩中辉石橄榄包体的精确年代学及其构造意义不清，直接制约了该区晚古生代地幔性质及构造演化的探讨.对东乌旗新发现的辉石橄榄岩进行了岩相学、全岩地球化学和锆石U-Pb定年研究.结果表明，辉石橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、黑云母、单斜辉石组成；锆石U-Pb年龄为317.8±1.6 Ma，属晚石炭世.地球化学数据显示，岩石SiO₂含量为40.28%~44.50%、MgO含量为23.42%~29.44%、Na₂O+K₂O含量为1.00%~2.12%（小于3.5%），具有低m/f比值（3.13~3.86）和高FeOT含量（11.18%~14.70%）、高Mg#值（75.60~79.26），属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列.岩石稀土总量较高（∑REE=31.98×10-6~72.60×10-6），轻稀土（LREE）相对于重稀土（HREE）富集，（La/Yb）_N=3.56~7.72，Eu异常不明显（δEu=0.79~1.65），球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为右倾型.岩石富集大离子亲石元素Rb、Sr、K等，相对亏损高场强元素Nb、Ta，具明显的Nb、Ta、Ti负异常；其形成于受俯冲流体改造的岩石圈地幔的减薄作用，并且岩浆在演化过程中遭受了地壳物质的同化混染作用.