松辽盆地宝龙山铀矿床控矿因素与成矿模式研究

产于松辽盆地西南部的宝龙山铀矿床是盆地代表性矿床之一,开展矿床控矿要素和成矿模式的研究对推进盆地区域找矿工作具借鉴意义。文章通过对宝龙山铀矿床成矿地质背景分析与矿化特征研究,厘定矿床关键控矿要素为辫状河灰色砂体、反转背斜（剥蚀天窗）和流体叠加改造;通过矿石U-Pb同位素分析与等时线拟合获得了81.2 Ma、74.5 Ma、52.3 Ma和46.6 Ma等成矿年龄数据,表明铀成矿作用由晚白垩世末持续至古近纪早中期,具有多期次叠加成矿的特征。在此基础上结合区域构造演化和铀矿化发育特征分析,将矿床成矿过程划分为成岩预富集、油气改造扩大、层间氧化成矿、油气渗出保矿4个阶段,并构建了宝龙山铀矿床4阶段成矿模式,为矿区外围和新区铀矿勘查工作部署提供借鉴。     

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。     

松辽盆地西南部宝龙山铀矿三维地质建模

三维综合地质建模技术可以对各地质实体与构造-地层系统的三维空间展布及相互关系进行可视化和立体化的展示。松辽盆地宝龙山铀矿床具有独特的成矿环境和成矿机制,文章在系统分析和处理松辽盆地宝龙山铀矿床及区域相关地质资料的基础上,利用综合地质与储层建模软件平台（GoCad）的半自动化流程建模法,分别构建了松辽盆地西南缘白兴吐构造剥蚀天窗-构造-地层模型和宝龙山典型铀矿床两个不同尺度的三维地质模型,最终构建了松辽盆地宝龙山铀矿床的三维地质实体模型,科学地展示了该铀矿床成矿环境和成矿地质条件,为砂岩型铀矿的成矿研究和资源量定量预测提供技术支撑。     

川北砂岩型铀矿床中沥青铀矿特征及其成矿时代

通过对川北地区沥青铀矿的矿物学研究和铀铅同位素分析,表明本区沥青铀矿是不含针和稀土的单铀型矿物。含水较多,失重量较大,增重较小,反射率较低,晶胞参数较小,显示了明显的外生成因特点。铀矿化作用形成于107—125Ma,为一以成岩成矿为主的层控型铀矿床。     

论川北砂岩型铀矿床方解石脉与铀矿成矿关系

对以303和1210两矿床为代表的川北砂岩型铀矿床的野外调查、方解石脉的岩矿鉴定、包裹体测试、微量元素和铀含量分析、脉体与矿化围岩蚀变关系的研究得出:方解石脉由中低温热水充填裂隙形成,热水同时活化汲取围岩中的铀,搬迁到构造裂隙发育、富含有机质的地段再沉淀富集。迭加成矿,川北砂岩型铀矿床为热水改造成因     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿成矿地质特征

通过对钱家店铀矿床产出的地质背景、地质构造环境、矿床铀矿物特征、蚀变地球化学特征、微量元素地球化学特征、成矿物质来源及成矿年代学等综合研究,认为钱家店铀矿床受"晚白垩世姚家期辫状河道洼地、晚白垩世嫩江期末反转隆升剥蚀构造天窗、NNE向贯通性基底断裂"三位一体控制,矿床成因类型为同生沉积后生叠加复成因型。这为进一步的找矿工作提供了依据。     

松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿条件分析

运用水成矿理论,对松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿的铀源、构造、沉积、水文地质、古气候等条件进行了分析,认为该区具有良好的砂岩型铀矿成矿地质条件.具体表现在区内存在受构造运动影响地层隆起遭受剥蚀的构造天窗,在盆地边缘发育向南西倾斜的斜坡带;有利铀成矿的河流相、三角洲相砂体发育;泥岩-砂岩-泥岩结构层发育良好,有含水透水层和隔水层;补-径-排机制较完善,水动力条件较好,具有渗入型自流水盆地特征.该区具有良好的勘探前景.     

松辽盆地可地浸砂岩型铀矿床成矿条件的探讨

根据松辽盆地1100万重、磁数据的处理结果及相关资料的分析,本文对松辽盆地的基底结构进行了划分,对盆地的断裂构造也进行了大胆推断.同时,在总结前人成果的基础上,根据可地浸砂岩型铀矿床的成矿条件,初步预测出盆地的有利成矿远景区.另外,本文提出了在松辽盆地寻找层间氧化带砂岩型铀矿床的同时,还应重视古河道砂岩型铀矿床的勘探工作.     

松辽盆地南部泉头组砂岩型铀矿成矿条件分析

通过对松辽盆地南部泉头组砂岩型铀成矿条件分析认为: 泉头组半干旱的亚热带古气候对成矿有利。河流相和三角洲相沉积具有形成厚大砂体的条件。砂体较为发育, 单层砂体厚度可达42 m。虽砂体中有机质含量较低, 但泉头组下部含煤层中的烃类可通过断裂构造及不整合面上升进入砂体, 弥补还原剂的不足。工业铀矿孔的发现反映出泉头组有铀的大规模富集。总之, 泉头组是松辽盆地南部一个重要的找矿目的层, 找矿意义重大。     

松辽盆地可地浸砂岩型铀矿成矿地质条件

本文重点讨论了松辽盆地的地质背景、铀源条件、铀矿化异常与岩相古地理以及盆地后期改造的关系，介绍了该盆地后期改造的特征、后期改造的动力条件及铀元素的再分配，探讨了铀矿化异常与复合砂体、氧化还原条件及剥蚀面的关系。在此基础上预测了铀成矿远景地区，选出找矿的重点层位。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床含矿岩系组成特征与铀成矿作用*

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床自勘查以来不断获得重大发现,已成为超大型铀矿床。该区矿床地质特征、成矿特点有过不少报道,但就其含矿建造的详细岩石学特征(蚀源区母岩)及有利的成矿条件等还需要随着研究程度的加深不断完善。铀矿的成矿作用包括导致铀元素集中形成铀矿的各种地质作用,其中,铀含量高且容易析出铀的源岩是铀成矿的物质基础,后期的氧化—还原、矿化蚀变是铀矿形成的关键。作者主要利用微观实验分析的方法,通过对钱家店砂岩型铀矿床赋矿岩石岩石学特征的详细分析,提出了矿层岩性主要为中—细粒长石岩屑砂岩、细粒长石岩屑砂岩和含泥砾砂岩和砂砾岩等,并且石英和长石总量与岩屑含量相近,岩屑主要以流纹岩、流纹质凝灰岩为主,次为粗面岩、正长细晶岩、花岗岩、花岗斑岩、安山岩、硅质岩和泥岩等。后生蚀变碳酸盐化、高岭石化较为普遍,局部强烈,其次黄铁矿化、氧化铁化,偶见重晶石化。常见深部油气渗入在赋矿层中出现油渍、油斑、溢散晕圈,共生黄铁矿莓球群及微细粒黄铁矿聚晶。铀的存在形式为铀矿物(沥青油矿、铀石)和吸附状态。分析了多成因—多阶段成矿模式,即沉积预富集阶段—层间渗入成矿阶段—油气改造富集成矿阶段—油气还原护矿阶段。     

Characteristics and uranium mineralization of ore-bearing rock series in Qianjiadian sandstone-type uranium deposits,Songliao Basin

The Qianjiadian sandstone-type uranium deposit in Songliao Basin has become an ultra-large uranium deposit since its exploration and continuous development. The geological and metallogenic characteristics of this area have been studied widely since its discovery,but the detailed petrological features of its ore-bearing construction and favorable metallogenic conditions still require much detailed research. The mineralization of urnium deposit includes various geological processes resulting in the accumulation of uranium element. The source rock with high uranium concentration and much easier for the leaching of uranium is the basis of uranium mineralization. The later oxidation-reduction,mineral alteration are the key for the uranium deposits. In this paper,the petrological characteristic of lithology sandstone-type uranium deposit is studied by using the micro experimental analysis. It is found that the host rocks are primarily composed of medium-fine grained feldspar lithic sandstone,fine grained feldspar lithic sandstone,boulder-clay-bearing sandstone and glutenin. The amount of quartz and feldspar are close to the rock debris. The debris are mainly composed of rhyolite,rhyolitic tuff,and some trochyte,ayenite-aplite,granite,granite porphyry,andesite,silicalite and mudstone etc. the epigenetic alteration includes the carbonatization and kaolinization is general and intense at the local region,followed by the secondary epigenetic alteration includes pyritization,ferrugination and little baratization. Deep oil and gas infiltrate into the oil-bearing strata causing the oil stains,spots and spillage. The symbiosis of pyrite berry globule and micritic pyrite are common. The uranium element exists in the uranium-bearing minerals(e.g.,asphalt and coffinite)as well as the adsorbed state. The multi-genesis and multi-stages of the metallogenic model is established,i.e.,sedimentary preconcentration stage-interlayer infiltration stage-the oil and gas transformation stage-the oil and gas reduction stage.     

松辽盆地北部龙虎泡地区铁钛氧化物与砂岩型铀矿化关系探讨

龙虎泡铀矿化区的发现是近年来根据油田资料二次开发和钻探验证而取得的重要创新成果之一,矿化区位于松辽盆地北部龙虎泡-大安阶地北,西与泰康隆起区和西部超覆区相邻。本文在详实的野外工作基础之上,利用偏光显微镜、电子显微镜、能谱、背散射、点化学分析及元素面扫描分析等手段,对龙虎泡地区含铀砂岩中以钛铁矿及其相关蚀变矿物为代表的铁钛氧化物与砂岩型铀矿化之间的关系进行了研究探讨,结果表明:①以富铀-铁钛氧化物-钛氧化物-黄铁矿为代表的蚀变矿物共生组合记录和保留了有关砂岩型铀矿成矿流体和成矿环境的重要信息,含矿砂岩中钛铁矿及其蚀变相关的富铀-铁钛氧化物、钛氧化物、黄铁矿等矿物的不同产出类型和不同蚀变矿物共生组合关系对比分析指示,龙虎泡地区铀成矿受到了后期含铀富铁的氧化性流体与富H_2S的还原性流体混合作用影响,成矿环境偏强还原;②与铀矿化关系最为密切的铁钛氧化物是蚀变程度高且富镁的钛铁矿,富铀-铁钛氧化物即是这些强蚀变钛铁矿与后期成矿流体发生氧化还原作用形成的,钛铁矿内部溶蚀裂隙为含矿流体的蚀变和铀的沉淀富集提供了良好的容矿空间,蚀变钛铁矿和黄铁矿为铀的沉淀富集分别提供了良好的矿物尺度上的氧化障和还原障,在含矿流体与富H_2S还原性流体混合过程中,铀得以在蚀变钛铁矿与黄铁矿的氧化还原界面附近沉淀富集。     

中国砂岩型铀矿容矿层位、矿化类型和矿化年龄的区域分布规律

广泛分布于中国中新生代沉积盆地中的砂岩型铀矿床在容矿层位、矿床类型(成矿作用)和矿化年龄的空间分布上有着明显的差异和变化规律。所有上述变化都源自每个构造域中新生代构造演化的自身特点,服从于中国西、东部的中新生代构造分别受印度板块和太平洋板块对亚洲大陆的碰撞、俯冲作用的影响。分布于中国西部和东部的砂岩型铀矿床分别归属于新天山和西太平洋两大成矿体系。中构造域的中新生代盆地及其中产出的砂岩型铀矿床则同时受到印度和太平洋板块作用的影响,兼具两大成矿体系的特征。     

松辽盆地南部砂岩型铀矿储层结构与铀成矿作用

以松辽盆地南部DL地区砂岩型铀矿为目标,在沉积学背景研究的基础上,开展铀储层结构与铀成矿作用研究。通过钻孔数据统计及系统的取样分析并编制铀储层非均质性图件,精细地刻画了姚家组铀储层的几何形态和复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。结果显示,区内灰色砂体多为原生灰色砂体,而下氧化带在沉积期后经历了较强的表生流体改造,为后生氧化带,矿体主要分布于河道砂体分岔处,以及从无隔挡层到隔挡层突然变厚的河道砂体边缘而非河道中央,其形态受氧化还原界面控制以板状为主。综合分析认为,表生流体成矿作用经历了晚白垩世姚家组含矿主岩预富集与表生流体叠加改造成矿2个阶段。通过对比DL地区储层结构对铀成矿的控制作用,在BL地区优选出3片找矿靶区,为下一步的勘查工作提供理论依据。     

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...     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀成矿模式研究

在分析前人对鄂尔多斯盆地东北部铀成矿模式研究的基础之上,对该区铀成矿控矿规律进行了详细研究,提出了鄂尔多斯盆地东北部4阶段铀成矿模式,即:①潜水氧化板状矿体形成阶段(中侏罗世直罗晚期);②早期层间氧化作用及主要卷状矿体形成阶段(中侏罗世直罗期末—早白垩世伊金霍洛初期);③油气还原保矿阶段(早白垩世伊金霍洛期末—东胜期初);④晚期层间氧化铀矿体改造叠加阶段(中新世至今)。指出研究区存在2期古层间氧化带和1期新层间氧化带砂岩型铀矿床,当各期层间氧化带相互叠合时,矿化明显加大变富,并认为研究区有利远景地段位于直罗组下段古河道两侧及下游迎水面一带,断层发育地段也是铀矿找矿的重点部位。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床油气运移与铀成矿的关系:来自流体包裹体的证据

为探究油气运移与铀成矿的关系,笔者以松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,系统开展了含矿砂岩薄片鉴定、电子探针研究以及流体包裹体岩相学和显微测温研究.结果表明:①研究区强矿化段砂岩硅质胶结物含量较多,为隐晶质玉髓胶结物;成岩演化序列为,泥晶方解石、自生黏土膜,石英加大边、石英加大边外围黏土膜、颗粒间压实的隐晶质玉髓胶结...     

松辽盆地地浸砂岩型铀成矿铀源分析

通过研究松辽盆地钱家店铀矿床和盆地南部铀矿化认为,松辽盆地砂岩型铀成矿作用独特,其成因可归结为双混合叠造型。其铀源也具有多源性,既有蚀源区铀源,又有盖层铀源,还有深部铀源,它们共同组成松辽盆地铀成矿的铀源。     

Coupled uranium mineralisation and bacterial sulphate reduction for the genesis of the Baxingtu sandstone-hosted U deposit,SW Songliao Basin,NE China

The Baxingtu deposit is a typical redox front tabular-shaped uranium deposit hosted in sandstones of the Late Cretaceous Yaojia Formation deposited within a braided river environment during the post-rift stage of the Songliao Basin, in northeast China. This study proposes the first metallogenic model for the Baxingtu deposit and provides new data on genetic processes involved in the uranium mineralisation of sandstone-type deposits that were characterised through petrographic observations, whole-rock geochemistry, and geochemical and/or mineralogical study of iron disulphide, uranium minerals, Fe-Ti oxides (EPMA, LA-ICP-MS), and organic matter (REP). The δ³⁴S value has been measured in situ by SIMS on the different generations of iron disulphide.Within regional primary reduced sandstones, pre-ore uranium enrichment (U_mean = 7.6 ppm in whole rock) was identified on altered Fe-Ti oxides along with minor concentrations on organic matter (respectively 26.3% and 1.3% of the whole-rock U content), which together represent a significant source of uranium for the mineralisation. Additional pre-ore uranium concentrations may also be associated with clay minerals. Petrographic observations and REP data indicate that organic matter occurring in the host-sandstone is mainly inherited from land plants and corresponds to type III or type IV kerogens. Ore-stage iron disulphides largely occur as framboids and in replacement of organic matter or also as sub-idiomorphic to idiomorphic cement and crystal. Trace element signatures detected within framboids are likely indicative of formation mainly from a single event. Framboids and iron disulphide in replacement of organic matter have a light sulphur isotope signature characterised by δ³⁴S values from −72.0 to −6.2‰, suggesting that sulphur originated from bacterial sulphate reduction, which was mainly responsible for (1) the liberation of U from Fe-Ti oxides and organic matter, (2) the generation of ore-stage iron disulphides, (3) the bioreduction of uranium and (4) the production of a secondary H₂S-rich reducing barrier also involved in uranium reduction. Uranyl and sulphate ions were transported through the host sandstone by low-temperature oxygenated groundwater and U(IV) was precipitated at the redox interface as nano to microcrystals of pitchblende and coffinite, dominantly associated with bacterial substrate and as intergrowth with biogenic iron disulphide or directly associated with organic matter and residual Ti-Fe oxides. The uranium mineralisation does not replace ore-stage iron disulphides. Therefore, the combined mineralogical, geochemical, and isotopic characteristics of the Baxingtu tabular uranium deposit characterise dominantly biogenic processes for the genesis of the uranium mineralisation.