鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化*

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。     

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。     

宁夏盐池惠安堡地区赋铀砂岩基本特征

正惠安堡地区位于鄂尔多斯盆地西南缘中段,大地构造背景处于鄂尔多斯盆地西缘褶断带中,在其构造相对和缓地带的侏罗统直罗组砂岩中发现了工业铀矿体。1赋矿砂岩岩石学特征1.1赋矿砂岩物质组分特征岩性以长石砂岩为主,少量岩屑长石砂岩。砂岩碎屑以石英、长石和岩屑为主,其次为黑云母、白云母、绿泥石,少量碳屑、重矿物及自生矿物(黄铁矿和黏土矿物)。     

初步探讨鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用研究若干问题

随着973项目和北方砂岩型铀矿调查工程的深入开展,笔者从中侏罗统直罗组成岩过程对铀成矿影响的角度,初步探讨了鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用的若干问题,主要表现在以下几个方面:(1)鄂尔多斯盆地北部的古元古代孔兹岩带为东胜铀矿田中主要含铀地层-中侏罗统直罗组碎屑物、预富集铀的主要蚀源区;(2)直罗组在同生沉积过程中预富集的大量铀,为铀成矿提供了主要铀源;(3)早成岩作用下,直罗组沉积建造水将分散的、预富集的铀迁移至灰色砂岩中富集成矿,为成矿流体;(4)基于铀矿体产状及铀矿物与载铀介质的空间关系,成矿时期应为早白垩世末期,受直罗组早成岩作用制约.     

鄂尔多斯盆地黄陵地区直罗组含硒矿物与铀富集关系的新认识

正1研究目的(Objective)近年在砂岩型铀矿研究中已有硒矿物的报道,但对含硒矿物与铀富集的关系未有深入研究。作者对鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区直罗组含矿砂岩进行实验测试时发现大量的含硒矿物,且与铀富集关系密切。本文运用电子探针等手段对黄陵地区直罗组矿样及围岩中硒元素的赋存和铀     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

鄂尔多斯盆地北缘塔然高勒地区直罗组古沉积环境演化—来自地球化学特征的证据

1地质概况及沉积相鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西部,西接阿拉善地块[1,2],北与阴山、狼山相邻[3].盆地沉积盖层厚大,其中生代的构造属性、原型盆地沉积范围、沉积物源等地质问题,一直是地质和能源工作者关注和讨论的热点[4-7].近年来,地质学者对鄂尔多斯盆地北缘开展了大量的研究工作,东胜大型砂岩型铀矿的发现,揭示出侏罗系直罗组是重要的储煤、储铀层位.鄂尔多斯北缘塔然高勒地区地处东胜大型砂岩型铀成矿带.本文选取塔然高勒地区ZK28钻井(图1)中的25个直罗组新鲜样品进行地球化学分析,进而探讨直罗组古沉积环境.     

鄂尔多斯盆地东南部直罗组油气流体活动特征与铀成矿作用初探

鄂尔多斯盆地东南部地区直罗组中砂岩型铀矿化与油气改造作用关系密切。从宏观及微观角度分析了鄂尔多斯盆地东南部直罗组油气流体空间展布规律、油气流体对砂体的后生蚀变改造作用,探讨了油气活动期次及其与砂岩型铀成矿的关系,对铀成矿规律认识与成矿预测具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地东北部近地表流-岩蚀变特征及成矿响应

<正>鄂尔多斯盆地分布着油、气、煤、铀等多种能源矿产,是进行有机-无机多种能源矿产相互作用研究的天然实验室。盆地北部分布着侏罗系直罗组下段大营—东胜大型砂岩型铀矿,铀矿富集区以南,分布着上古生界大气田;以北紧邻矿区分布着延安组顶部规模宏大的漂白砂岩以及乌兰格尔凸起上的白垩系油苗;目前找到的灰色砂岩型铀矿层受绿色蚀变砂岩控制;同时,在直罗组上段姜黄色砂岩中大规模遍布着碳酸盐蚀变产物"钙化木",在延安组漂白蚀变砂岩及直罗组含矿砂岩和绿色蚀变砂岩中还发育有碳酸盐胶结物。     

东胜铀矿田的铀石研究

东胜铀矿田位于鄂尔多斯盆地东北部,铀矿床均产于侏罗系中统直罗组下段下亚段的砂岩中,为砂岩型铀矿床。矿床中铀矿物颗粒非常细小(多为0.n~nμm),通过电子探针对矿石的详细研究,发现铀矿物以铀石为主,铀石主要产于砂岩的杂基中,多围绕细粒黄铁矿(或白铁矿)产出,并部分交代黄铁矿。部分铀石围绕氧化的钛铁矿或砂岩的碎屑颗粒边缘产出。经扫描电镜研究发现,铀石为颗粒极为细小的四方柱状与锥面的聚形晶体,呈浸染状或聚集成放射状的球粒分布。同时通过重矿物分离出的铀矿物,经X-射线衍射分析,确认为铀石无疑。     

Zircon U-Pb ages and provenance characteristics of the Zhiluo Formation sandstones and the formation background of the uranium deposit in Huangling area,Ordos Basin,China

The newly discovered medium-scale Huangling uranium deposit is located in the Shuanlong area of the southeast Ordos Basin. This paper presents the systematic geochemical and zircon U-Pb studies on the Zhiluo Formation sandstones in the Huanling area. The data obtained play an important role in deducing the provenance and tectonic setting of the source rocks. The results show that the lower part of the Zhiluo Formation is mainly composed of felsic sedimentary rocks. The source rocks originated from a continental island arc environment in terms of tectonic setting. U-Pb ages of detrital zircons obtained can be roughly divided into three groups: 170–500 Ma, 1600–2050 Ma, and 2100–2650 Ma. Based on the characteristics of trace elements and rare earth elements (REE) and the zircon U-Pb dating results, it is considered that the Cryptozoic Edo provenance of the Zhiluo Formation mainly includes magmatic rocks (such as granodioritic intrusions) and metamorphic rocks (such as gneiss and granulite) in the orogenic belts on the northern margin of the North China Plate and in the Alxa Block. Based on sedimentological and petrological results, it can be concluded that the provenance of clastic sediments in the Zhiluo Formation was in north-south direction. The preconcentration of uranium is relatively low in the Lower Zhiluo Formation in the Huangling area. Meanwhile, the paleocurrent system in the sedimentary period is inconsistent with the ore-bearing flow field in the mineralization period, which restricts the formation of large-scale and super-large-scale uranium deposits and ore zones in the southeast Ordos Basin. The understanding of provenance directions will provide crucial references for the Jurassic prototype recovery and paleo-geomorphology of the Ordos Basin and the prediction of potential uranium reservoirs of the basin.©2021 China Geology Editorial Office.     

鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组砂岩源区构造背景与物源分析

目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.      

福山凹陷流沙港期源区构造环境、母岩类型及演化

通过对福山凹陷流沙港组砂岩碎屑组成及Dickinson三角图解分析,揭示了源区主要为稳定成熟陆块的混合造山带,火山弧造山带、碰撞缝合线及褶皱—逆掩带也有一定的贡献,与海南岛以外来峰的方式逆冲—推覆在不同岩片之上形成的岩片叠置堆垛系统的构造背景相吻合。利用Q型和R型聚类划分出源区及不同源区的重矿物组合,结合重矿物含量、形态、构造、岩屑成分及石英阴极发光特征等,认为源区母岩存在10类岩性组合。根据ZTR指数变化趋势及重矿物组合,研究区主要发育云龙凸起和海南隆起两个物源,海南隆起可划分多文—龙波及澄迈两个相对独立的物源。流三段沉积时,美台、花场及白莲地区分别接受来自多文—龙波、迈澄及云龙凸起沉积物,母岩主要为中酸性岩浆岩及变质岩,迈澄源区母岩缺乏变质岩;流二段沉积时,花东及白莲地区接受来自云龙凸起沉积物,母岩为中酸性岩浆岩及沉积岩;流一段沉积时,H7-2井区至永安一带主要由迈澄提供物源,母岩为中酸性岩浆岩、沉积岩及变质岩,H8井区受到澄迈、云龙凸起物源共同影响。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

鄂尔多斯盆地二叠纪石盒子组沉积期南部沉积边界探讨

为了确定石盒子组沉积期鄂尔多斯盆地的南部边界,在大量野外露头观测及实验测试基础上,通过岩石学对比及物 源综合分析,对鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组物源区的构造属性进行了研究,并对物源区进行了分析与对比。 研究结果表明:所研究两个地区的石盒子组的岩屑组成相似,均以浅变质岩、花岗岩为主,含少量构造岩;砂岩碎屑成分 相似,都与来源于再循环造山带源区中的碰撞造山带与前陆隆起物源区相关;并且在 SiO2/Al2O3-K2O/Na2O 和 K2O/Na2O-SiO2 及 Zr-Th,La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10 构造环境判别图解中两研究区物源区的构造环境基本一致,F1-F2 判别图显示物源区一致, 并且稀土元素配分模式相似。北秦岭元古界的变质岩、岩浆岩及其以南地区的再循环造山带中的低级变质的沉积岩可能为 鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组砂岩碎屑的主要风化母岩。结合构造环境分析认为,在石盒子组沉积期,鄂尔多 斯盆地的南部边界可能已经越过洛南断裂,达到北秦岭及其更南的区域。     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。     

鄂尔多斯盆地西缘石槽村地区直罗组砂岩地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学特征:对构造背景及物源的启示

石槽村矿区位于鄂尔多斯盆地西缘宁东地区,为近几年鄂尔多斯盆地西缘新发现的中型铀矿。本文选取矿区中侏罗统直罗组砂岩进行岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学研究,限定其物质来源,探讨其沉积构造背景。石槽村矿区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩,源岩构造背景为大陆边缘弧环境。综合岩石的微量和稀土元素特征以及碎屑锆石U-Pb年龄,认为研究区直罗组物源主要来自华北板块西部的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阿拉善地块海西期岩浆岩。研究区直罗组的碎屑锆石U-Pb年龄分布特征与相邻瓷窑堡地区中侏罗统延安组差别较大,结合直罗组的沉积体系特征,说明鄂尔多斯盆地西缘在延安组-直罗组沉积期,发生了较大构造运动,使得物源的方向和成分发生了较大变化,随时间推移物源除盆地西缘阿拉善地块的贡献之外,也来自北部造山带。     

鄂尔多斯盆地东南部富黄探区延长组长6段物源分析

上三叠统延长组长6段是鄂尔多斯盆地富黄探区主力油层组之一,南部与东北部物源交汇区主控物源不清,通过碎屑组分分析、轻矿物分析、砂岩粒度分析和微量元素地球化学分析等方法对其物源进行了综合研究.研究结果表明,东北部物源区是富黄探区延长组长6段沉积的主物源区;其母岩主要为来自盆地东北缘太古宙及古元古代变质岩,而不存在南部或东部物源体系,并且砂体展布与物源具有很好的对应性.     

鄂尔多斯盆地西南部晚古生代早—中期物源分析

鄂尔多斯盆地西南部物源主要为太古界的中—深变质、强烈岩浆活动和混合岩化的复杂变质岩系及下元古界的一套变质火山岩—沉积岩系,在构造上具有稳定与活动的双重性。在不同物源影响区内,轻、重矿物组分特征也明显不同。镇原—庆阳地区的石英主要是棕色变质成因岩石,长石以碱性长石为主,母岩区为祁连—北秦岭造山带的太华群、秦岭群及宽坪群的变质石英砂岩、石英片岩、石英岩、花岗岩或花岗片麻岩等。综合分析,区内有3个不同的物源区,岩屑组成及重矿物组合在南、北物源分布区中明显不同,而且从盒8期青铜峡—固原断裂以西地区开始隆升,西部物源逐渐补给,并伴有火山活动。在REE配分模式上,南或西南物源的与海原地区的差异较大,与陇西古陆的一致,而且此物源的影响区距源区近,砂体厚度大,物性较好,山西组长石溶孔特别发育,并存在次生溶蚀型孔隙发育带,为最有利的勘探目标区。