鄂尔多斯盆地东胜区直罗组砂岩中烃类流体特征与铀成矿关系

通过对鄂尔多斯盆地东胜地区纳岭沟、大营铀矿床直罗组下段砂岩中139个样品的酸解烃分析,探讨了酸解烃中烃类气体组成特征、成因及来源,并结合该区铀矿地质特征初步分析了烃类流体与砂岩型铀成矿关系。研究结果表明,直罗组下段砂体中CH_4及C_2+含量具有从含矿砂体、灰色砂体、灰绿-绿色砂体逐渐变小的分布特征,表明该区铀成矿与烃类气体关系密切。酸解烃中气体组成特征参数C_1/ΣC、C_1/C_2~+、C_2/iC_4、C_2/C_3、iC_4/nC_4、iC_5/nC_5、ln(C_1/C_2)、ln(C_2/C_3)及δ~(13) C_(CO_2)特征表明,中侏罗统直罗组下段砂岩层中烃类气体为有机成因的油型气,烃类气主要处于成熟—高成熟阶段,是原油裂解气与原油伴生气的混合气。通过气源对比分析认为,直罗组下段砂体中的烃类气主要来源于上三叠统延长组深湖—半深湖相腐泥型烃源岩。这些原油裂解气和原油伴生气的混合气主要沿深大断裂、微裂缝等其他运移通道向上运移到直罗组砂岩中,直罗组下段砂体褪色蚀变(漂白)和绿色蚀变均是深部逸散到该层位中的烃类气体对岩石发生蚀变作用的结果,靠近断裂的直罗组下段褪色蚀变砂岩与绿色蚀变砂岩之间的氧化-还原过渡带是该区砂岩型铀矿找矿的重点方向。     

鄂尔多斯盆地侏罗系直罗组砂岩发育特征

根据岩性旋回结构,在全盆地范围将直罗组划分为上、下两段。分段制图表明,直罗组上、下段地层厚度展布规律与全组厚度展布规律基本一致,均表现为西厚东薄;上段地层较下段厚。下段砂岩层数少、单层厚度大;而上段砂岩以层多、层薄为特点。直罗组砂岩总体成熟度较低,区域制图和碎屑组分等反映周缘存在多个源区。砂岩粒度分布表现为河道和分流河道等沉积特征。直罗组砂岩发育多种反映陆上河流沉积环境的层面和层理构造。综合分析认为,在今残留盆地范围内,直罗组下段以辫状河、曲流河沉积为主,东北部可见三角洲平原沉积。上段以辫状河、曲流河、三角洲和湖泊沉积为主。直罗组下段辫状河道砂岩具有良好的渗透性、连通性和成层性,是砂岩型铀矿和石油的良好储层。
     

鄂尔多斯盆地直罗组砂体地球化学特征及其铀成矿作用

通过对东胜及外围地区直罗组砂体的常量元素、微量元素、有机质含量及△Eh值等地球化学特征参数的对比分析。认为东胜地区直罗组砂体不仅具有强的还原能力,而且砂体遭受后期改造作用也明显,其铀成矿的地球化学条件明显好于其他地区;神木地区砂体虽然具有一定的还原能力,但砂体后生改造作用差,其铀成矿条件不如东胜地区;榆林-横山地区砂体后生改造作用较强,但砂体还原能力较差,铀成矿条件也不如东胜地区;安塞地区砂体还原能力差。后生改造作用也差,因而其铀成矿条件最不利。     

鄂尔多斯盆地南部直罗组砂岩的孔渗性特征及其控制因素

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组的铀成矿条件与盆地北部相似,有形成富大砂岩铀矿的可能性．但较低的渗透性却成为制约盆地南部某些地区成矿的不利因素。分析了研究区内直罗组砂体的物性变化规律,深入讨论了成岩作用对该区直罗组砂岩物性起控制作用,为下一步铀成矿预测提供依据。     

鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组下段沉积相及其对铀成矿的控制作用

综合前人的研究成果,结合野外地质考察,并通过1048个煤田和核工业部钻孔岩心的编录统计, 将鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组划分为上中下3段。作者将直罗组下段作为研究目标层,分析了其砂体 特征、含砂率、地层厚度和底板埋深等分布情况,结合野外地质露头和测井解释资料的综合研究,将研究区直 罗组下段划分出3种沉积相,分别为河流相、三角洲相和滨浅湖相。最后,通过东胜矿床沉积相与砂岩型铀矿 的成矿关系研究,表明辫状河-辫状河三角洲相是鄂尔多斯盆地东北部最有利的沉积相,其次是曲流河-曲流 河三角洲相,并简要阐述了东胜矿床外围今后找矿的重点区域为东胜地区西北部、榆林地区西部、横山地区西 北部的辫状河道和三角洲平原分流河道发育的区域。     

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。     

鄂尔多斯盆地黄陵地区直罗组有机地球化学特征及其与铀成矿关系

鄂尔多斯盆地东南部直罗组油气作用明显,区域铀成矿与褪色蚀变关系密切。本文在铀矿化发育较密集的黄陵地区开展了直罗组有机地球化学特征及其与铀成矿关系研究。通过饱和烃气象色谱分析,可见有机质正构烷烃主峰碳位于C_(15)~C_(22)之间,(C_(21)+C_(22))/(C_(28)+C_(29))值范围为0.72~26.08,∑C_(21)~-/∑C_(22)~+值分布在0.88~6.39之间,Pr/Ph值分布在0.47~0.85之间,OEP值分布在0.87~1.08之间,CPI值分布在1.04~1.22之间,指示烃源岩有机质处于成熟的热演阶段,油气主要来源于三叠系延长组盐湖相的沉积母质。研究区三叠系延长组湖相烃源岩的生烃高峰期与含铀目的层沉积成岩以来地层缺失期及铀成矿期基本吻合,生成的油气既可为铀成矿提供还原能力,又可以避免已形成的铀矿体遭受后期氧化改造。     

鄂尔多斯盆地北部巴音青格利-苏台庙地区中侏罗统直罗组下段沉积特征及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部中侏罗统直罗组下段是砂岩型铀矿的主要赋矿层位,含矿层砂体的成因类型、几何形态和物性特征约束着砂岩型铀矿矿体的规模和空间分布。前人对盆地北东部赋矿砂体的成因、三维几何形态、沉积成岩作用控制下的砂体物性特征等作了深入细致的研究,有效支撑了北东部砂岩型铀矿的高效勘探。可是陆相沉积具有相变快、地区沉积差异显著的特征,盆地北部西侧的巴音青格利-苏台庙地区J2z1的沉积环境、砂体成因和空间展布尚不明确。为了扩大找矿空间,文章基于35 口钻井5300 m 直罗组下段的岩心、测井资料,在盆地北部西侧外围地区开展了钻孔岩心观察、镜下鉴定、单井分析、连井剖面分析以及含砂率等值线分析工作。研究认为：（1） 巴音青格利-苏台庙地区直罗组下段的砂岩类型主要为中-粗粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;（2） 研究区内主要发育三角洲平原亚相,可进一步细分为分支河道、决口扇、分流间湾以及沼泽和泥沼微相;（3） 从含矿建造、铀源特征以及构造特征分析认为研究区东部成矿潜力较大,有必要 进一步开展勘查工作。上述认识为西部外围地区的砂岩型铀矿勘探提供了地质支撑。     

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组高分辨率层序地层与铀成矿关系探讨

文章综合利用岩心、露头、测井资料，运用高分辨率层序地层学基本理论和方法，对东胜地区直罗组地层进行不同级次基准面旋回的层序划分，共识别出8～14个短期旋回、3个中期旋回，并对不同级次基准面旋回的结构类型、叠加样式进行探讨。分析了中期旋回中可容纳空间与沉积物补给通量比值（A／S）的变化对河道砂体规模、储集性能的控制作用，指出与MSCl对应的直罗组底部的辫状河道砂体最有利于铀成矿，而与MSC2、MSC3对应的两套曲流河砂体则不利于铀成矿。文中最后分析了含铀含氧水在砂体中的运移路径，并试图回答主铀矿体为什么主要分布在砂体的中、上部，而在其翼部的矿体中，为什么下翼比上翼的厚度要大。     

鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区侏罗系直罗组沉积特征及铀成矿*

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组下段砂岩中已发现店头砂岩型铀矿床及多个铀矿点,但对于盆地南部直罗组沉积相研究较为薄弱,制约了砂岩型铀矿的进一步找矿工作。通过剖面实测、岩心编录,结合石油、煤炭、核工业地质钻孔资料,对鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区直罗组沉积特征进行精细刻画。在此基础上,探讨了沉积相与铀成矿的关系及下一步找矿方向。结果显示,直罗组下段砂体厚度30~65 m、砂地比在0.6~0.75之间,为砂质辫状河沉积。直罗组上段早期砂体厚度10~38 m、砂地比值在0.15~0.45之间,为曲流河沉积;直罗组上段沉积晚期研究区位于湖盆中心所在位置,为滨浅湖沉积。沉积环境、沉积相、辫状河河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层对铀成矿具有重要控制作用。直罗组下段辫状河河道交汇或分叉部位应作为勘查重点,心滩亚相的含炭屑、黄铁矿砂质碎屑岩可作为铀矿化的找矿标志。     

Sedimentary characteristics of the Jurassic Zhiluo Formation and uranium deposits in Zhiluo-Diantou area,southern Ordos Basin

Diantou uranium deposits and multiple uranium mineralization sites have been discovered in the sandstones in the lower member of the Jurassic Zhiluo Formation in the southern Ordos Basin. However, the study on the sedimentary facies of the Zhiluo Formation, which restricts the prospecting work of sandstone-type uranium deposits. Based on the outcrop measurements and drilling core cataloging, and combined with the geological drilling data of petroleum, coal, and nuclear industry, we have elaborated the sedimentary characteristics of the Zhiluo Formation in the Fuxian area. We have also combined uranium source, structure, post-alteration and other factors to explore the relationship between sedimentary faces and uranium metallogenic conditions in the study area. The study found that in the lower member of the Jurassic Zhiluo Formation, the thickness of the sand body is 30-65 m and sand ratio is 0.6-0.75. It is gravel and sandy braided river deposit. In the upper member of the Jurassic Zhiluo Formation, the thickness of the sand body is 10-38 m, and the sand ratio is 0.15-0.45 and is a meandering river deposit. The study area is located at the center of the lake basin and sedimentary facies is coastal shallow lacustrine in the upper member of the Jurassic Zhiluo Formation. Sedimentary environment, sedimentary facies, the intersection of braided river channels, sand body thickness, sediment particle size and mudstone interlayer play an important role in controlling uranium mineralization. The exploration of uranium deposits in the northern part of the deposit should focus on the intersection or bifurcation of the braided river channel in the lower part of the Zhiluo Formation. The charcoal- and pyrite-bearing sandstone of channel bar can be used as a prospecting indicator for uranium mineralization.     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组底部砂体成因分析--砂岩型铀矿床预测的空间定位基础

砂体的结构和规模因沉积体系的不同而异,它们对铀成矿贡献的差别很大。作者通过露头调查、钻孔岩心分析和砂分散体系制图,对鄂尔多斯盆地东北部直罗组下段进行了成因分析。研究发现,直罗组底部砂体并非传统认识上的辫状河成因。实际上,它可以分为上、下两个亚段。虽然两个亚段的物源和砂分散方向具有很好的继承性(北西-南东向),但成因完全不同。下亚段主要由辫状河体系和辫状河三角洲体系构成,其中辫状河三角洲平原构成了研究区的主体。上亚段主要由曲流河体系和(曲流河)三角洲体系构成,虽然(曲流河)三角洲平原也是研究区的主体构成部分,但是(曲流河)三角洲前缘却占据了一定的空间,这是湖泊向西北方向扩展的结果。正是由于上、下亚段成因的不同,导致了下亚段砂体具有较大的规模和较好的连通性,而上亚段砂体规模变小、非均质性增强。砂岩型铀矿勘探的实践证明,矿体主要聚集于下亚段砂体中。因此看来,上述认识可以用于砂岩型铀矿成矿规律的总结和铀成矿空间的定位。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床后生蚀变成因及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床是中国近期落实的又一特大型铀矿床,为古层间氧化带砂岩型铀矿床。根据蚀变作用与成矿作用的关系,建立了新的古层间氧化带砂岩型铀矿床后生蚀变分类方法,即将其划分为控矿蚀变、成矿蚀变和保矿蚀变3类。分别从垂向上和平面上分析了后生蚀变的空间分布规律,剖面自下而上整体表现为保矿蚀变-成矿蚀变-控矿蚀变的垂向序列;平面上重点分析了氧化砂体厚度、氧化砂体百分率、氧化砂体底埋深、氧化砂体底标高等参数特征。     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组内碎屑锆石和铀矿物赋存形式简析及其对铀源的指示

鄂尔多斯盆地作为中国重要的多种能源共生的大型盆地,发育了大量的砂岩型铀矿床。本次工作选择盆地东北部纳岭沟铀矿床作为研究对象,在直罗组含矿段附近采取5个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,并针对含矿样品进行电子探针分析。该地区直罗组含矿段碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于5个阶段:(2479±11)Ma~(2460±19)Ma、(2300~1950)Ma、(1896±21)Ma~(1820±32)Ma、(316~266)Ma及165 Ma。同时,本文整理了鄂尔多斯盆地北部造山带内古老变质基底、孔兹岩带和晚古生代侵入岩时代,并发现在直罗组内获得的碎屑锆石年龄与北部造山带内地质体所记录的年龄相一致。结合前人地球化学及古地理研究,本次工作推断纳岭沟地区直罗组砂岩沉积物最终来自于鄂尔多斯盆地北部造山带。纳岭沟铀矿床内铀矿赋存形式主要为存在于碎屑颗粒内部、黏土矿物周边、黄铁矿周边和炭屑裂隙内部。结合野外地质体放射性异常测量,本次工作认为铀源主要来自于沉积成岩阶段含铀碎屑颗粒的预富集和后期高放射性异常地质体通过含铀含氧水向盆地内部的迁移。     

Geological and Geochemical Characteristics of the Zhiluo Formation in the Bayinqinggeli Uranium Deposit, Northern Ordos Basin: Significance for Uranium Mineralization

The Bayinqinggeli deposit in the northern Ordos Basin, northwestern of China, is a recently discovered sandstone-type uranium deposit. The uranium (U) orebodies are generally hosted in the lower member of the Jurassic Zhiluo Formation (Fm.), and are primarily tabular or irregular in shape. In the study area, 23 sandstone samples were collected from the Zhiluo Fm. and analyzed for major, trace, and rare earth elements (REEs). The geochemical characteristics of these sandstones are used to evaluate the factors controlling U mineralization. The source rocks of the Zhiluo Fm. sandstones are mainly volcanic and felsic magmatic rocks formed in continental arc and active continental-marginal arc environments, and they provided the material required for the mineralization. The index of compositional variability ranges from 1.02 to 3.29 (average1.38), indicating that the Zhiluo Fm. sandstones are immature and composed of first-cycle sediments. The corrected chemical index of alteration averages 56, suggesting that the source rocks underwent weak chemical weathering. The ore host rocks are loose, providing favorable conditions for epigenetic oxidation and U precipitation and enrichment. Ferrous iron in minerals such as chlorite, biotite, ilmenite, and pyrite might have played a role either in adsorbing or reducing the uranium.