鄂尔多斯盆地南部镇原地区环河组下段赋矿砂岩基本特征与铀成矿作用

文章通过分析鄂尔多斯盆地南部镇原地区赋矿砂岩下白垩统环河组下段的沉积学、岩石学、地球化学等基本特征,分析了赋矿砂岩与铀矿形成的关系,旨在促进该地区找矿工作。通过地表调查、钻孔岩心观察、电子显微镜对赋矿砂岩进行观察和鉴定,环河组下段是该区主要的含矿层位,发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲相-湖泊相沉积体系,主要发育棕红色、浅黄色、灰色中细砂岩和灰绿色中砂岩,填隙物主要为碳酸盐和少量高岭石和绿泥石等黏土矿物,见有少量褐铁矿、黄铁矿等;灰色岩系具有较好的还原能力,有利于铀矿的还原成矿。环河组下段NWW—SEE向氧化—还原过渡带控制铀矿化分布,与NE—SW向断裂关系密切。晚白垩世以来,伴随盆地西缘及周缘岩石中的铀顺层向盆地中心发生层间渗入作用,深部油气藏的大规模排烃沿断裂上涌发生油气渗出作用,富氧含铀流体中的铀离子与油气中的还原剂发生强烈的氧化还原作用,导致铀沉淀成矿。     

鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀成矿机理研究

文章分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组铀成矿环境和特拉敖包矿产地铀成矿特征,开展了砂岩致色原因和灰绿色砂体成因分析,对下白垩统砂岩型铀成矿机理和成矿模式进行了探讨。西北部环河组铀矿体位于巨厚层辫状河砂体内部,发育由成岩作用形成的致密-疏松-致密的砂岩结构。下白垩统红色砂岩铀本底值非常低,灰绿色和褐灰色砂体存在后期铀富集。特拉敖包矿产地铀矿体主要呈多层板状、透镜状发育于灰绿色砂体中。铀矿物主要以铀石为主,铀矿物叠加富集与铁的氧化物共存。Fe³⁺和Fe²⁺的相对含量是砂岩致色的主要因素,后期渗出流体还原改造是灰绿色砂岩主要成因。西北部下白垩统铀成矿可划分为沉积期、渗出-渗入成矿和渗出保矿三个阶段,铀矿物与铁的氧化物共存是深部富铀还原性流体与含氧含铀水相对强弱变化、渗入-渗出交汇面上升和下降、不同蚀变带相互叠加的结果,是特拉敖包铀矿产地多层板状、透镜状矿体形成的主要因素。     

中国北方中新生代盆地深部砂岩铀矿成矿条件与找矿方向

受开采技术、成本和成矿理论制约,现有的砂岩型铀矿勘查主要选择在盆地边缘700m以浅的地区,对盆地深部的铀矿找矿潜力研究较少。总结中国北方重要中新生代盆地的含铀岩系、构造特征,结合近年开展的北方砂岩型铀矿深部找矿,分析了盆地深部成矿有利的沉积建造、构造与流体改造、还原条件等,指明了盆地的深部找矿潜力。同时指出,作为战略储备,当前盆地深部寻找砂岩型铀矿要优先重视2个方向:(1)在盆地边缘斜坡区,重点以发育红-黑岩系结构的含铀地层为目标,寻找与浅部成矿条件相似的深部矿床;(2)在盆地中心区,以含铀的红色岩系为重点,优先寻找延伸至盆地深部的正向构造区和砂体发育区。这些认识在松辽盆地的铀矿调查中得到验证。     

内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用

[研究目的]哈达图铀矿床是产于二连盆地下白垩统赛汉组上段的一个特大型砂岩型铀矿床，其与传统砂岩铀矿特点不同，矿体呈多层板状，控矿灰色砂体具“两黄夹一灰”特征，传统的渗入（潜水氧化、层间氧化）砂岩型铀成矿理论难以解释，阐明其成因和控矿要素对创新砂岩铀成矿理论与红杂色砂岩中铀矿找矿均具有重大意义。[研究方法]采用野外和室内、宏观和微观相结合，主要包括野外观察、区域地质、构造学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学（元素、有机、同位素）、地震解释和铀矿床学等方法。[研究成果]阐明了矿床矿体、控矿灰色砂体和矿化特征，指出研究区红杂色建造赛汉组上段、二连组和伊尔丁曼哈组为原生氧化建造成因，主含矿层赛汉组上段控矿灰色砂体是深部还原性流体对其再还原的结果，主要受连通深部的断裂构造及相关河道或不整合面控制，属后生改造成因，从成矿铀源、深部渗出流体的形成、铀的迁移和沉淀阐述了砂岩渗出铀成矿作用机制，提出哈达图砂岩铀矿床主要是渗出铀成矿作用形成，建立了相应的渗出铀成矿模式。[结论]发现揭示了红杂色砂岩形成砂岩铀矿一种新的铀成矿作用——渗出铀成矿作用，并由此提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”预测评价的新思路，指出针对红杂色沉积建造砂岩铀矿找矿新层位，在找矿空间上可由盆缘拓展到盆中、由浅部拓展到深部。创新点：阐明控矿灰色砂体是深部还原性流体再还原的结果，属后生改造成因；提出了红杂色砂岩形成砂岩铀矿新的渗出铀成矿作用，建立了哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿模式；提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿预测评价的新思路。     

盆地深部流体活动对砂岩型铀矿成矿过程的影响

砂岩型铀矿是世界和我国最主要的工业铀矿床类型。勘查和研究发现,部分砂岩型铀矿床中不仅有表生氧化流体作用而且也存在深部流体作用,因此,梳理和明晰盆地深部流体活动的类型及其与砂岩型铀成矿之间的关系对开展“三新”(新区、新层位和新类型)找矿至关重要。本文从宏观和微观角度分析深部流体活动参与砂岩型铀成矿的现状,结合矿床实例,探讨其对铀富集的影响。本次研究将盆地深部流体活动分为深部烃类流体、岩浆火山热液和深部建造水等3种类型,总结了不同类型流体的典型特征与识别标志,分类论述了深部流体活动与铀矿化的时- 空关系;阐述了深部流体活动参与下铀矿物、共- 伴生矿物、矿体形态和含矿砂岩物性等的变化特征。结果表明,深部流体活动主要通过提供新的成矿物质和改变成矿环境两个方面影响砂岩型铀矿的形成,与构造- 岩浆活动有关的流体和深部地层水,对成矿铀源和温度的影响最显著,而深部烃类流体对成矿环境的影响最大,其显著的还原性可弥补或强化赋矿层的还原能力,形成地球化学障或叠加富集效应。深部流体活动参与下的砂岩型铀矿成矿作用与浅部表生氧化流体成矿存在明显的差异,随着铀矿勘查向深部迈进,需要加强深部流体活动参与铀成矿过程的精细研究,丰富砂岩型铀矿成矿理论,推动铀矿勘查的突破。     

我国可地浸砂岩型铀矿成矿模式初步探讨

本文通过综合分析伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、鄂尔多斯盆地东北部地区等可地浸砂岩型铀矿重点成矿区的成矿环境和主要控制因素, 探讨了我国可地浸砂岩型铀矿的成矿模式, 认为伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘层间氧化带型铀矿床主要受有利的构造、沉积建造和层间氧化带控制, 具有含矿建造铀预富集、表生后成改造成矿及矿后构造活动进一步叠加富集的特征, 而鄂尔多斯盆地东北部地区的铀矿化主要受古层间氧化带型铀矿化控制, 并遭受二次还原的改造作用, 其矿化规模显得较前者更大。     

鄂尔多斯盆地东胜地区地浸砂岩型铀矿成矿模型

地浸砂岩型铀矿床是一种具有重要经济价值的铀矿类型,受到世界各国地质勘探部门的高度关注。近年来,鄂尔多斯盆地在石油和天然气勘查取得重大进展的同时,于盆地东胜地区也发现大规模地浸砂岩型铀矿床,标志着中国该类型铀矿勘查取得重要突破。该文应用地球化学综合分析研究,获得成矿流体的温度、盐度条件和同位素地球化学参数。含铀砂岩中碳酸盐胶结物C-O同位素测试结果表明,胶结物中的碳属于地幔碳、生物有机体和沉积的碳酸盐混合成因。通过流体包裹体H-O同位素分析,表明成矿流体可能是原生的岩浆水上涌和大气降水混合形成的建造水,其中一部分有机质加入到成矿作用中来,这对于铀的还原具有重要的意义。结合盆地的演化特点,建立了这种砂岩型铀矿的成矿地球化学模型。笔者认为,其铀矿的形成机制可以分为两个过程,一是氧化过程,二是还原过程,成矿过程伴随各种微量元素和气液相分子的氧化、还原和迁移过程。该成矿模型的建立对认识盆地铀矿质的沉淀和富集规律以及在类似盆地寻找此类铀矿床,具有理论和现实意义。     

鄂尔多斯盆地店头地区直罗组下段古层间氧化带特征及铀成矿模式

鄂尔多斯盆地店头地区铀矿化的形成和分布与古层间氧化带关系密切。文章通过宏观-微观岩石矿物学和地球化学对店头地区古层间氧化带进行了识别和划分,总结了古层间氧化带的空间展布特征,分析了古层间氧化带的形成过程及不同成矿阶段铀的迁移、富集沉淀规律,进而探讨了铀成矿模式及找矿方向。研究表明,研究区古层间氧化带自南东向北西发育,依次可划分为氧化带、氧化还原过渡带、还原带;平面上,铀矿化主要位于氧化还原过渡带内;垂向上,铀矿化产于灰绿色与灰色砂岩过渡界面。结合含矿层构造-埋藏演化,建立了研究区砂岩型铀矿多阶段成矿模式,认为后续铀矿勘查应重点聚焦主河道与氧化还原过渡带,尤其是两者的叠合部位更有利于厚大矿体的产出。     

蒙其古尔铀矿床灰白色砂岩成因及其成矿作用机制

蒙其古尔作为典型的砂岩型铀矿床,发育大规模灰白色砂体,且与铀成矿具有密切的空间关系。文章旨在通过研究含矿目的层水西沟群砂体的岩石学特征和地球化学特征,分析成矿流体性质,研究大规模灰白色砂体的主要成因及其与铀成矿作用之间的关系。通过研究表明造成砂体“白色化”的原因主要有:砂岩发生了强烈的以高岭石为主的黏土化蚀变;砂岩中铁离子发生迁移,且高价铁离子发生了还原反应;砂岩中大量有机质被氧化。其中关键原因是以高岭石为主的黏土矿物的“增白反应”。当层间红色氧化砂体遇到酸性还原性流体,在经历长期稳定/动荡交替的水-岩反应后,形成大量以高岭石为主的黏土矿物,砂体呈现“白色化”,此过程说明灰白色砂体的形成和形态主要受控于成矿流体的性质。成矿流体中的无机流体主要为层间含铀含氧水,可将含矿建造中的铀活化出来并迁移;有机流体中有大量来源于含矿建造中析出的煤成气和深部烃源岩沿裂隙逸散的天然气,成矿流体的氧化还原环境和酸碱性的改变,可直接将层间流体中的高价铀还原为低价铀,同时增加流体H+浓度,可形成大量以高岭石为主的黏土矿物,这是砂体“白色化”的主要成因,黏土矿物的对铀吸附作用,可加速铀的富集。     

鄂尔多斯盆地下白垩统砂岩型铀矿找矿方向

在进一步厘定鄂尔多斯盆地下白垩统红杂色产铀层位的基础上,综合分析下白垩统砂岩型铀矿成矿条件,明确下白垩统找矿潜力和重点找矿方向,为盆地下白垩统砂岩型铀矿勘查部署提供依据。环河组和洛河组为盆地下白垩统志丹群主要产铀层位,马东山组和李洼峡组为盆地西南隅下白垩统六盘山群主要产铀层位。盆地西北部辫状河砂体和中西部、西南部辫状河三角洲砂体以及西南隅河流三角洲砂体是有利的容矿砂体。盆地周缘具有较优越的外部铀源条件,中西部和西南部下白垩统砂岩也可作为内部铀源,三叠系富铀烃源岩生成的含油气含铀流体也可能成为深部铀源。天环坳陷东西两翼斜坡带的铀成矿构造条件有利,底部断层沟通油气,有利于还原物质和深部铀流体的沟通。下白垩统铀矿化受天环坳陷构造控制,东西两翼的环河组、洛河组具有较大的砂岩型铀矿找矿前景。天环坳陷东西两翼斜坡带、有利沉积相带叠加沟通油气断裂发育区是下一步重点找矿方向。     

松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化与铀成矿作用

通过系统的岩心观察、剖面对比和分析,笔者认为松辽盆地钱家店铀矿床的控矿层间氧化带主要由红色氧化砂岩与局部分布的黄色砂岩和灰白色砂岩组成。红色砂岩中含炭屑、黄铁矿、钛铁矿、菱铁矿,并遭强烈氧化,推断其原生色应主要为灰色,由后生氧化作用将其改造而呈现红色。层间氧化带的形态和展布特征主要受沉积相控制,后者也同时控制着铀矿化的产出。铀矿化在剖面上主要定位于红色氧化带减薄或尖灭部位,平面上主要分布于红色氧化带前锋线附近。     

巴音戈壁盆地砂岩型铀矿找矿新发现与意义

砂岩型铀矿是全球最重要的铀矿类型之一,一般以表生流体的氧化还原成矿作用为主。虽然在勘查中发现部分砂岩型铀矿中存在热液流体活动的痕迹,但热液流体与铀成矿之间的关系仍不明确。本研究以巴音戈壁盆地下白垩统巴音戈壁组下段底部砂质砾岩中新发现的铀矿化为研究对象,通过镜下鉴定、电子探针(EPMA)、铀含量、铀价态和微量元素分析等手段,研究了铀矿石的岩石学、矿物学和地球化学特征。结果显示,铀矿化产出于巴音戈壁组下段的紫红色砂岩中,与不整合界面及次级断层有关;铀呈分散状态分布在胶磷矿中,并伴生有方铅矿、闪锌矿等金属硫化物;微量元素分析显示矿石中Sr、Y、Mo、W和REE等显著富集,指示其形成与深部流体密切相关。研究认为,苏红图组玄武岩喷发形成的火山热液在上升过程中与地表大气降水混合形成弱酸性氧化流体,流体沿不整合和断层向上运移并不断萃取地层中的U和P,当其遇到上覆巴音戈壁组砂砾岩中的菱铁矿等还原物质时,形成酸碱度和氧化还原接触界面,进而诱发铀、磷的沉淀。本次在新层位发现的铀矿化拓宽了巴音戈壁盆地铀矿勘查的找矿空间和方向。     

鄂尔多斯盆地东北部侏罗系古河道中一种特殊的砂岩型铀矿床

东胜砂岩型铀矿床是近几年在中国鄂尔多斯盆地东北部发现的一大型铀矿床。因其独特的特征而不同于其他普通砂岩型矿床,矿体一般受绿色砂岩和灰色砂岩之间的过渡带控制,而这两种砂岩目前都指示着还原地球化学环境。古氧化绿色砂岩主要由与油-气二次还原作用有关的绿泥石化和绿帘石化造成。从成因上讲,该矿床与普通砂岩型铀矿床不同,它有着更为复杂的成因,不仅经历了古氧化的成矿过程,而且还经历了油-气流体和热液流体的再改造。空间上,它与侏罗纪直罗组辫状古河道体系有关。较高品位的铀矿化带一般赋存在辫状河主河道与分支河道的分叉部位,所形成砂岩的不均匀性表明,其沉积相属于辫状河到辫状三角洲的过渡沉积体系。统计结果表明,中、细粒砂岩是铀矿化最有利的岩石类型。     

巴音戈壁盆地塔木素铀矿床地质特征及铀成矿模式研究

巴音戈壁盆地为中国北方重要的能源盆地。笔者通过对盆地内塔木素铀矿床地质特征研究,发现矿床产于因格井凹陷巴音戈壁期微斜坡,晚白垩世和古近纪剥蚀窗口的发育,为成矿流体向盆地内运移提供了有利条件;矿床的主要目的层为下白垩统巴音戈壁组上段二岩段,为扇三角洲-湖泊沉积,扇三角洲砂体发育。巴音戈壁组上段二岩段与巴音戈壁组上段一岩段、三岩段构成有利的"泥-砂-泥"地层结构,有利于含铀含氧水向盆地内运移和层间氧化作用的发生。矿床内氧化带可划分为完全氧化带、氧化还原过渡带和还原带,矿体主要位于氧化还原过渡带中,受氧化带前锋线和氧化还原过渡带控制。矿床内参与铀成矿作用的还原介质主要为内部还原介质和外部还原介质。内部还原介质为目的层本身的有机质、黄铁矿等;外部还原介质为巴音戈壁组上段一岩段、三岩段暗色泥岩中发育的有机质、深部油(气)等。盆地内铀矿化与盆地的构造热事件密切相关,铀成矿作用表现为3期,第一期早白垩世中-晚期((109.7±1.5)Ma～(115.5±1.5)Ma),第二期为晚白垩世晚期—古近纪((45.4±0.6)Ma～(70.9±1.0)Ma)、第三期为新近纪((12.3±0.2)Ma～(2.5±0)Ma)。塔木素铀矿床矿体主要为砂岩型、砂泥混合型、后生泥岩型和同沉积泥岩型,矿体受层间氧化带和沉积相变控制明显。通过矿床构造、目的层沉积体系、氧化带、有机质和铀矿化等特征的研究,建立了矿床铀成矿模式和矿体成因模型,为后期铀成矿作用标志的研究奠定了基础。     

层间氧化带砂岩型铀成矿过程中铁的地球化学行为--以新疆吐哈盆地十红滩铀矿床为例

十红滩铀矿床形成于新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡带的中侏罗统西山窑组河流相砂岩中,属典型的层间氧化带砂岩型铀矿床。物相分析表明,容矿层中铁的存在形式分别为FeCO3、Fe2O3、硅酸盐铁和FeS2,其含量在各地球化学亚带间发生有规律的变化。黄铁矿是容矿层二价铁的主要形式,具有两期成因特点,属硫酸盐微生物还原作用的产物。分析了铁的地球化学行为在铀成矿过程中的作用,认为在氧化带铁的氧化作用催化了铀的氧化、溶解以及迁移,为铀成矿提供了重要的铀源条件。矿石带中黄铁矿在铀成矿过程中发挥着吸附剂的作用,其与沥青铀矿等具有同成因特点。     

松辽盆地钱家店铀矿床含矿层位的岩相特征及其与铀成矿的关系

松辽盆地钱家店铀矿床含矿主岩为姚家组中的厚层砂岩。该砂岩上、下隔水层发育，局部夹较多不连续的泥岩透镜体，为辫状河流相沉积成因。平面上辫状河道周围为泛滥平原，以泥质沉积为主，在河道中间局部夹有河道间的沉积，其泥岩夹层多、厚度大，非均质性较强。通过与氧化带、铀矿化的对比分析，发现姚家组的岩相特征和砂体的非均质性对氧化带和铀矿化的分布、形态有明显的控制作用。河道间沉积及砂体中的泥质夹层可以阻碍含铀含氧水的流动，在其附近形成氧化-还原过渡带和铀的富集。砂体均质性较强的部位有利于氧化带的发育，而非均质性较强的部位则有利于铀成矿。     

伊犁盆地扎吉斯坦北部西山窑组下段砂体发育特征与铀成矿的关系

本文初步研究了扎吉斯坦北部砂体的发育特征与铀成矿的关系。通过对研究区单井剖面、联井剖面以及平面上砂体发育情况的研究与分析,探讨砂体对铀矿体的控制与影响。研究表明,铀矿化发生、发育于砂体厚度相对稳定,粒度较粗,孔隙度、渗透率较好的地段。砂体构形变化的部位是成矿的有利部位,即砂体厚度由厚变薄的过渡地段有利于铀矿的富集。     

松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带结构定量表征及制约因素

层间氧化带精细结构的量化表征对揭示砂岩型铀成矿规律至关重要.利用系列沉积学和地球化学编图对松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带结构进行了量化表征,发现该矿床层间氧化带主要由红色砂岩、浅黄色砂岩、灰白色砂岩、灰色含矿砂岩和原生灰色砂岩构成,分别对应于强氧化亚带、弱氧化亚带、微弱氧化亚带、过渡带和还原带.铀矿化与层间氧化带内部结构关系密切:工业铀矿体主要发育在过渡带,微弱氧化亚带矿体连续性相对较差,弱氧化亚带发育零星铀矿化,还原带靠近过渡带一侧发育低品位的零星铀矿化.铀储层内部结构和沉积相对层间氧化带发育具有重要制约作用:辫状河砂体及辫状分流河道砂体是氧化带发育区域;辫状分流河道边部及分流间湾中决口扇砂体是过渡带发育区域.      

鄂尔多斯盆地东北部直罗组古层间氧化带 形成机制探讨

鄂尔多斯盆地东北部是我国重要的砂岩型铀矿成矿带之一,蕴藏着丰富的铀资源。通过研究发现,区内铀矿床与古层间氧化带具有非常紧密的联系。通过对纳岭沟、大营铀矿床直罗组下段古层间氧化带中各后生蚀变砂岩与原生砂岩的物质成分及地球化学指标的研究,发现绿色砂岩与灰色砂岩在物质成分上的主要区别体现在黏土矿物、方解石及黄铁矿含量上,并且不同蚀变类型砂岩具有其各自的地球化学指标特点。基于对古层间氧化带中各后生蚀变的研究,初步探讨了古层间氧化带的形成机制。这一成果为深化本区铀成矿机理、建立区域铀成矿模式提供了重要的理论依据。     

鄂尔多斯盆地砂岩型铀成矿中两种流体系统相互作用——地球化学证据和流体动力学模拟

鄂尔多斯盆地内的铀矿床多产在盆地的边部,并主要以侏罗系直罗组砂岩为主岩,铀矿体与从红色到绿-绿灰色、从氧化向还原过渡带中的热液蚀变密切相关。与铀矿化有关的后生矿物内流体包裹体研究曾得出60～180℃指示埋藏或热液环境的均一温度。铀矿化共生方解石和高岭石的C、H、O同位素组成研究表明,热液方解石的δ13CV-PDB为-14.0‰～2.7‰、铀成矿流体的δDV-SMOW和δ18OV-SMOW分别是-130‰～-94‰和-9.1‰～4.8‰,C和H同位素组成指示出大量C和H来自烃类的氧化。盆地内流体流动的数值模拟表明,在侏罗纪-白垩纪盆地边缘相对抬升和盆地内地层轻微变倾过程中,发育出2种流体流动系统,即渗出流和渗入流。渗出流系统受盆地上覆沉积压实作用产生的超压驱动,起源于盆地下部,从盆地中心下部流向盆地边缘浅部;渗入流系统受重力驱动,从盆地边缘向下流向盆地中心。笔者认为铀矿化的定位与这2种流体系统的混合过程密切相关,从侏罗系—白垩系渗滤出来的U6+被渗入的雨水流体搬运,当与渗出的富烃盆地流体相遇时,烃类将U6+还原为U4+,并在2种流体系统的过渡带铀矿物沉淀。2种流体系统间过渡带的位置受地形起伏大小控制。在白垩纪末...