准噶尔盆地南缘新生代构造特征及其与砂岩型铀矿成矿作用初析

准噶尔盆地南缘盆山结合部中新生界沉积巨厚,新生代变形强烈,是研究新盆山耦合的理想场所,也是我国砂岩型铀矿找矿的远景区段。本文在综合前人资料和野外观测分析基础上,根据新生代构造活动特征,将准噶尔盆地南缘划分为博格达山前和西部断褶带两个构造分区,博格达山前以强烈的逆冲推覆为特征,发育多条活动的逆冲推覆断裂; 乌鲁木齐以西至乌苏南的西部断褶带则发育三-四排的褶皱-逆冲断裂构造带。对采自博格达山前逆冲推覆断裂带内的方解石和断层泥,利用电子自旋共振测年手段,推测博格达山前的富康-吉木萨尔断裂带和北三台断裂带分别在0.7~1Ma和0.25Ma期间,经历了一期重要的逆冲推覆作用。结合盆地南缘砂岩型铀矿的展布规律及其成矿条件的分析,探讨了新生代构造运动对砂岩型铀矿成矿的控制作用,认为西部断褶带的第一排构造带具有较好的成矿前景,而博格达山前由于新生代构造活动强烈而相对成矿不利,为此提出了准噶尔盆地南缘砂岩型铀矿成矿“构造优先权”的构造控矿模式,进而指出了区域找矿的优选区段。     

新疆伊犁盆地南缘新生代构造特征及其对砂岩型铀矿的控制作用

通过对伊犁盆地南缘新生代构造运动发生期次、时间的研究,阐明了盆地构造发育特征,并进一步阐述盆地南缘新构造运动对砂岩型铀矿形成的控制作用,探讨它们之间的关系,为进一步的找矿工作奠定了基础.     

准噶尔盆地中新生代砂岩型铀矿地层沉积特征与产铀远景预测

分析准噶尔盆地周缘中新生代的地层结构、含铀"泥-砂-泥"结构、含铀沉积类型及展布特征,认为垂向上叠置的湖退进积-湖进退积组合所形成的"泥-砂-泥"结构为大尺度上定位砂岩型铀成矿的有利地层结构,其中低位体系域(湖进退积)形成的辫状河-辫状河三角洲沉积是盆地砂岩型铀矿最为有利的沉积相带。主物源、转换带以及相带的变化进一步控制了砂岩型铀成矿的有利区分布:(1)原生灰色(还原)沉积地层中有利砂体分布往往受到主物源以及构造转换带的影响,主物源方向的河道砂体及构造转换带处的富砂区域是砂岩型铀矿主要的远景区域;(2)杂色沉积地层中的有利砂体分布主要受局部沉积环境变化的影响,有利砂体多发育在局部沉积相带突变(砂岩层有机质含量增加)的区域。     

我国中新生代古气候演化及其对盆地砂岩型铀矿的控制作用

文章在分析我国中新生代古气候演化的基础上,指出早侏罗世、中侏罗世及早白垩世、晚白垩世是我国盆地砂岩型铀矿形成的有利古气候期,并在盆地中形成了相应的赋矿层位;建立了我国中新生代产铀盆地3种古气候演化系列;探讨了近代气候对盆地铀成矿的控制作用。     

松辽盆地北部中、新生代构造运动特征及对砂岩型铀矿的控制作用

松辽盆地北部历经燕山、喜山两期重要的构造运动.燕山期构造运动较为强烈,是松辽盆地北部一些含油气构造形成的重要时期,同时也是砂岩型铀矿成矿的主要时期.喜山期构造运动在松辽盆地内部表现相对较弱,但对铀矿的形成仍然具有控制、调整改造作用.研究认为松辽盆地北部找矿层位主要为下白垩统泉头组、上白垩统青山口组、姚家组、嫩江组,其次...     

准噶尔盆地沉积环境-构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用全文替换

准噶尔盆地是中国重要的多矿种叠合赋存的能源盆地,具有良好的砂岩型铀成矿潜力和找矿前景。砂岩型铀矿的形成受多方面因素的影响,其中沉积环境和构造运动至关重要。本文对中-新生代准噶尔盆地的沉积及构造演化历史进行了系统梳理,总结了不同构造区域包括盆地南缘、东缘、西北缘及北部的铀矿研究进展,分别从时、空角度阐述了准噶尔盆地铀矿成矿条件,分析沉积环境和构造运动对砂岩型铀矿的控制作用。中-新生代以来准噶尔盆地经历了多旋回的演化过程,区域构造运动阶段性变化,不同地区构造及沉积环境差异造成盆地不同部位铀矿化的差别。沉积环境中古气候条件和沉积相控制优势沉积建造的发育,并影响地层的成矿能力。构造类型、构造作用期次和强度控制着优势成矿构造的形成,制约铀的成矿以及后期的保矿、迁移、叠加和破坏。优势沉积建造和优势成矿构造共同制约着准噶尔盆地砂岩型铀矿的产生和发育。     

准噶尔盆地北部层间氧化带砂岩型铀矿形成条件分析

本文从盆地结构、沉积盖层的构造特征、岩相岩性条件、区域水文地质条件、还原介质条件等方面分析了准噶尔盆地北部层间氧化带形成的地质背景 ,认为该区具有丰富的铀源条件及适合层间氧化带发育的地层组合。区内普遍发育次生氧化砂体 ,其前缘存在还原障。基底的抬升使盖层具备了次生活化改造条件 ,盖层中发育明显的后生铀成矿作用。     

松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用——来自磷灰石裂变径迹的证据

本文针对松辽盆地北部隆起区的4个钻孔13件样品系统展开了磷灰石裂变径迹测试,揭示了松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿床的限制作用。13件磷灰石裂变径迹测试结果表明,松辽盆地北部晚白垩世以来的构造演化过程主要经历了3期快速隆升事件:(1)晚白垩世—始新世(71～48 Ma),期间以8～56 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部整体呈抬升状态;(2)早渐新世—中新世(36～18 Ma),期间以24～49 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部呈差异性抬升过程,第二期抬升事件隆升强度和持续时间较第一期抬升事件略低;(3)中新世-至今(18～0 Ma),期间以2～19 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部缓慢抬升,构造活动较弱,三期构造抬升事件与太平洋板块俯冲速率和方向转向密切相关。结合前人低温热年代学数据,针对南部地区钱家店铀矿床成矿年代学成果研究发现,新生代以来的构造抬升事件伴生其后均成藏有砂岩型铀矿,砂岩型铀成矿与新生代构造密切相关,尤其与中新世末次隆升事件紧密相关,成矿过程延续至今。     

滇西新生代盆地与砂岩型铀矿成矿

滇西新生代盆地内蕴藏着丰富的铀资源,现已探明8个中、小型砂岩型铀矿床,是中国重要的砂岩型铀矿成矿带之一。本文在收集研究前人施工钻孔资料1200个,施工钻孔25个的基础上,编制岩性-岩相-地球化学剖面图66张,研究了滇西新生代盆地与砂岩型铀矿成矿。认为滇西地区存在2种类型的新生代盆地,其盆地沉积演化、火山活动、地貌景观等不同,砂岩型铀矿成矿条件亦存在差异,成矿的专属性体现在于盆地的差异性。砂岩型铀矿成矿最有利的是北部腾冲地区找矿目的层上覆地层发育了区域性隔水层、存在火山活动、深切割低山-丘陵-河谷阶地地貌的新生代盆地。     

云南西部新生代盆地沉积特征及砂岩型铀矿找矿前景

云南西部(怒江以西)地区分布着数十个新生代盆地，多为小型山间盆地。盆地基底为花岗岩和中高级变质岩，铀源条件良好。各盆地面积不大，沉积厚度不等。沉积物组成为山区河流冲洪积相、湖沼相的灰色含煤建造，岩石物质成分与基底岩石具明显继承性。地层结构具砂、泥岩互层特点，砂岩岩性松散，渗透性好，赋存承压水，具有形成后生水成铀矿床的有利条件。     

中国北方砂岩型铀矿深部探测新发现及其意义

在充分利用油气勘探钻井和地震资料的基础上,结合中国北方砂岩型铀矿调查工程,北方砂岩型铀能源矿产基地深部探测技术示范项目在中国北方系列盆地获得了砂岩型铀矿深部探测新发现,实现了新区、新层位找矿突破。在鄂尔多斯盆地西南缘,700～2000m深白垩系洛河组风成沉积体系内新发现了铀矿(化)体。在准噶尔、塔里木、柴达木、酒泉、松辽等盆地新发现多处深部铀异常区。这些深部铀矿(化)体和铀异常区的发现,有效拓展了砂岩型铀矿的研究领域和找矿空间,将对砂岩型铀矿的理论研究和勘查产生深远的影响。系列研究表明,中亚铀成矿带和中国北方具有相似的铀成矿地质背景,赋矿地层普遍具有红层控矿的特点。相对于早期重视在还原性地层中研究氧化砂体及其成矿机理,本次工作中新发现的铀矿(化)体或铀异常多位于红色氧化环境中,而后期还原性含烃流体的灌入对于铀成矿具有重要控制作用。因此,氧化地层(红层)中还原性砂体(褪色蚀变)的研究应引起更大的关注。中国北方具有优越的成矿地质背景和古气候条件,包括丰富的铀源、大规模的砂体、后期的构造挤压(反转)形成的断裂和构造圈闭等,为流体提供了迁移通道和聚集场所。构造活动触发了地表含氧含铀流体和深层含...     

Evolution of Tectonic Uplift, Hydrocarbon Migration, and Uranium Mineralization in the NW Junggar Basin: An Apatite Fission-Track Thermochronology Study

The Mesozoic–Cenozoic tectonic movement largely controls the northwest region of the Junggar Basin (NWJB), which is a significant area for the exploration of petroleum and sandstone-type uranium deposits in China. This work collected six samples from this sedimentary basin and surrounding mountains to conduct apatite fission track (AFT) dating, and utilized the dating results for thermochronological modeling to reconstruct the uplift history of the NWJB and its response to hydrocarbon migration and uranium mineralization. The results indicate that a single continuous uplift event has occurred since the Early Cretaceous, showing spatiotemporal variation in the uplift and exhumation patterns throughout the NWJB. Uplift and exhumation initiated in the northwest and then proceeded to the southeast, suggesting that the fault system induced a post spread-thrust nappe into the basin during the Late Yanshanian. Modeling results indicate that the NWJB mountains have undergone three distinct stages of rapid cooling: Early Cretaceous (ca. 140–115 Ma), Late Cretaceous (ca. 80–60 Ma), and Miocene–present (since ca. 20 Ma). These three stages regionally correspond to the Lhasa-Eurasian collision during the Late Jurassic–Early Cretaceous (ca. 140–125 Ma), the Lhasa-Gandise collision during the Late Cretaceous (ca. 80–70 Ma), and a remote response to the India-Asian collision since ca. 55 Ma, respectively. These tectonic events also resulted in several regional unconformities between the J3/K1, K2/E, and E/N, and three large-scale hydrocarbon injection events in the Piedmont Thrust Belt (PTB). Particularly, the hydrocarbon charge event during the Early Cretaceous resulted in the initial inundation and protection of paleo-uranium ore bodies that were formed during the Middle–Late Jurassic. The uplift and denudation of the PTB was extremely slow from 40 Ma onward due to a slight influence from the Himalayan orogeny. However, the uplift of the PTB was faster after the Miocene, which led to re-uplift and exposure at the surface during the Quaternary, resulting in its oxidation and the formation of small uranium ore bodies.     

鄂尔多斯盆地北部底河道砂岩型铀矿地质特征

鄂尔多斯盆地北部直罗组中的铀矿,是典型的产于河道中的砂岩铀矿,该矿床发育较好的卷状矿体。通过对该铀矿地质特征的研究,认识到发育卷状矿体的底河道砂岩型铀矿必须具备两大条件:其一是成矿砂体条件,即砂体要有较好的成层性、连通性和渗透性;其二是地层结构条件,即砂体必须存在较好的上、下隔水岩层。就砂体而言,河流相辫状沉积砂体是形成卷状矿体的主要砂体,并且以具有从辫状河向曲流河完整演化的辫状沉积砂体较好。砂体的上、下隔水岩层则有多种表现形式:下隔水层可由不透水的基岩或湖相沉积泥岩等构成;上隔水层由不透水的湖相泥岩、曲流沉积地层或岩浆岩等构成。在层间氧化作用过程上,存在纵横两个方向的氧化,即存在与河道方向一致的纵向氧化和与河道垂直的横向氧化,两种氧化作用成矿常叠加形成复杂的矿体类型;在矿化赋存的部位上,铀砂体通常发育在基底之上或不同建造之间;在古气候演变上,成矿作用发生在干旱气候条件下,或由潮湿向干旱的气候转变阶段。     

松辽盆地北部构造演化对砂岩型铀矿床成矿的控制作用

松辽盆地构造演化划分为前中生代克拉通基底演化、晚侏罗世挤压火山穹窿演化、早白垩世伸展断陷、晚白垩世早期热冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀及新近纪—第四纪挤压坳陷等7个演化阶段。本文系统讨论了松辽盆地北部构造演化与铀成矿作用的关系,指出晚白垩世早期冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀3个阶段为区内主要铀成矿阶段。铀矿化的分布受基底断裂及反转构造带联合控制。松辽盆地北部构造演化对各构造分区铀矿床成矿类型具有明显的控制作用：西部斜坡区以寻找"古层间氧化"型、层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型;中央坳陷区及东北隆起区应围绕大庆长垣、绥棱背斜带等构造剥蚀天窗寻找"钱家店"式砂岩型铀矿床;北部倾没区及东北隆起区盆缘以寻找层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型。     

鄂尔多斯盆地东胜砂岩型铀矿床成矿水化学过程探讨

为了研究鄂尔多斯盆地东胜砂岩型铀矿成矿水化学过程,利用光薄片、电子探针、X射线衍射、扫描电镜和化学分析等方法对比分析了氧化带无矿化样品、氧化还原过渡带中低矿化及高铀样品的矿物学和地球化学特征。矿物学研究表明:①所有样品中斜长石均表现出强烈粘土化和绢云母化的特征;②铀矿物主要为铀石,呈胶状吸附在矿物颗粒(部分为炭屑)表面、粒间或裂隙中;③相对氧化带,氧化还原过渡带往往含有更多的炭屑和碳酸盐胶结物。稀土元素地球化学研究表明,氧化带无矿化样品和过渡带低矿化样品表现出较平坦的低分异的稀土配分模式;而过渡带高铀含炭屑样品表现出MREE富集的配分模式,高铀富碳酸盐胶结物的样品表现出轻稀土强烈左倾、重稀土平坦的配分模式。对比分析上述差异后认为,铀成矿与水化学作用密切相关,且成矿水溶液中无机络阴离子以CO32-为主,倾向于络合UO22+和HRE3+;而阳离子主要为斜长石的粘土化释放的Ca2+和SiO44-。当水溶液从盆地边缘向中心运移时,物化环境从氧化及酸性环境向还原及碱性环境转变,此时发生铀酰离子的还原并与SiO44-沉淀形成铀石、Ca2+与CO32-沉淀形成碳酸盐以及HREE的沉淀富集。     

砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用.中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应.本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响.以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K1b)辫状三角洲、赛汉组(K1bs)辫状河、姚家组(K2y)辫状河及曲流河等沉积环境.晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化.始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化.两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿.结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化.     

地浸砂岩型铀矿成矿年代学研究

本文提出用铀矿石样品U-Ra平衡系数修正样品的铀含量,再进行U-Pb等时线拟合,从而获得产铀盆地中地浸砂岩型铀矿的成矿年龄。通过对中国北方主要产铀盆地砂岩型铀矿成矿年代学研究,发现砂岩型铀矿的成矿作用具有“幕式”及多阶段性特征。不同构造单元的盆地铀成矿时代有差异,表明了铀的成矿作用与盆地构造抬升的演化历史及古气候关系密切。     

我国中新生代盆地砂岩型铀矿研究现状及发展方向的探讨

砂岩型铀矿是我国具有工业意义的铀矿床类型之一 ,是核工业目前主要勘查类型。本文在扼要概述砂岩型铀矿成矿地质条件的基础上 ,对当前研究现状 ,尤其是地浸砂岩型铀矿的研究现状及地浸地质条件进行了评述。从多方面探讨了该类型铀矿床的发展方向及值得重视的基础地质研究及研究方法手段等。