REE/trace element characteristics of sandstone-type uranium deposits in the Ordos Basin

1 Introduction The Ordos Basin is the second largest sedimentary basin in China. During the last 10 years, a great progress has been achieved in the aspects of tectonic evolution, dynamics process, inner and outer geological processes during Mesozoic-Cen…     

Geochemical characteristics of Dongsheng sandstone-type uranium deposit, Ordos Basin

Generally, sandstone-type uranium deposits can be divided into three zones according to their redox conditions: oxidized zone, ore zone and reduced zone. The Dongsheng uranium deposit belongs to this type. In order to study its geochemical characteristics, 11 samples were taken from the three zones of the Dongsheng uranium deposit. Five samples of them were collected from the oxidized zone, four samples from the ore zone and two samples from the reduced zone. These samples were analyzed using organic and inorganic geochemical methods. The results of GC traces and ICP-MASS indicate that the three zones show different organic and inorganic geochemical characteristics.     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿床成因和叠合成矿模式

从铀源、迁移和沉积方面详细论述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿床的成矿模式,由于成矿过程复杂而建立了油-气还原和热改造叠合的叠合成矿模式。     

鄂尔多斯盆地店头地区砂岩型铀矿成因初步探讨

通过电子显微镜及电子探针分析,对鄂尔多斯盆地东南部店头地区砂岩型铀矿物的赋存状态、主要伴生元素及其沉淀机制进行了初步探讨。研究区主要的铀矿物类型为沥青质铀矿,以显微浸染状充填于砂岩孔隙及胶结物中;与U密切伴生的元素有Fe、Se、Pb、Si、Ti、Cr、S等,与铀矿物伴生的矿物组合有黄铁矿、方铅矿、钛铀矿以及与其关系密切的硒矿化;主要含铀层位富含有机质及黄铁矿,夹有透镜状、条带状煤线,具备丰富的还原物质,有利于铀元素的还原富集,因此认为影响研究区铀沉淀的主要地球化学障是还原障和吸附障。     

试论鄂尔多斯北部中新生代盆地砂岩型铀矿找矿前景

本文概述了鄂尔多斯盆地北部地区区域地层、构造运动、地质发展历史，水文地质特征，运用层间氧化带砂岩型铀矿的成矿理论和找矿准则，分析本区的找矿前景和重点找矿对象，提出了工作建议。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩铀矿床粘土矿物与氧化带成因关系研究

对鄂尔多斯盆地北部铀成矿带产铀层位中侏罗统直罗组砂岩进行系统采样和分析,以探讨砂岩中粘土矿物特征与氧化带成因之间的关系。采用X‐射线粉晶衍射、电子探针分析等现代分析手段,测定粘土矿物相对含量、微观形貌特征。结果表明：研究区古层间氧化的演变序列为砂体原始灰色→古氧化作用（红色或黄色）→碳酸盐化（残留了部分红色）→后期还原作用（绿色）,对应的岩石蚀变期次为早期氧化酸性蚀变→氧化期后弱碱性蚀变→晚期还原弱碱性蚀变;早期氧化砂岩在还原性气体作用下,Fe³⁺还原转化为Fe²⁺,高岭石在有Fe²⁺存在的条件下会向绿泥石转化,这一反应在碎屑颗粒表面,形成许多极细小的针叶状绿泥石,从而使古层间氧化亚带呈现特征的绿色。     

鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿深穿透地球化学勘查方法实验

鄂尔多斯盆地尚未开展区域化探扫面工作。文中以东胜砂岩型铀矿区为例,开展深穿透地球化学勘查方法实验。东胜铀矿床产于侏罗系直罗组下段,为隐伏矿床。研究发现,富含细粒级地表结层是半干旱盆地砂岩型铀矿区域地球化学勘查的有效采样介质。在东胜砂岩型铀矿区及周边2 000 km2的方法实验中,每4 km2采集一个样品,过筛后取-200目进行全量分析,在矿化出露区及隐伏矿区圈出了铀及相关元素的地球化学异常。对元素比值R=lnU/(lnCe+lnY+lnZr+lnNb)在不同区域分布特征的研究表明,样品中活动态铀是形成铀异常的主要原因,提取细粒级土壤组分进行全量分析,可作为区域深穿透地球化学的砂岩型铀矿找矿指标。在矿床尺度深化穿透地球化学勘查方法中,因实验区地形特点使得富含细粒级地表结层样品不易普遍取得,地表土壤的全量分析不能满足勘查要求,需要采用铀专属性强的提取试剂进行元素活动态分析。文中采用作者研制的MML-U活动态提取剂,在东胜铀矿区孙家梁矿段剖面实验中,成功探测到矿体上方土壤中的U、Mo、V等元素的活动态异常。     

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。     

Hydrogeology of the Ordos Basin,China

The Ordos Basin is located in the east of NW China that is composed of different aquifer systems. Karst groundwater is stored in the Carmbrian-Ordovician carbonates along the margins of the basin. Fissured-pore water is present in the Cretaceous strata in the central-western basin and pore water is stored in the overlying Quaternary deposits discontinuously. The main origin of groundwater in the basin is direct or indirect infiltration of precipitation. Groundwater flows from recharge areas to adjacent local discharge areas. Besides evaporation and abstraction, groundwater feeds springs and rivers, such as the Yellow River and its tributaries. According to the karst aquifer lithologic structure, the features of karst development and circulation, the karst aquifer is divided into three structural and circulation patterns. Based on the control of Cretaceous sedimentary environment, lithologic structure, lithofacies, and palaeogeographic characteristics, the Cretaceous system is divided into the northern desert simple plateau aquifer system and the southern loess plateau aquifer system. PACKER was used to obtain temperature, hydrogeochemical and isotope data at specific depths. Groundwater circulation is studied using hydrodynamic fields, temperature fields, isotopes, hydrogeochemical data and numerical simulations. According to the result, it is divided into local, intermediate and regional systems.     

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...     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组砂岩型铀矿床常量元素指示意义探讨

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿与古层间氧化带具有密切的联系。文章通过对直罗组不同蚀变分带砂岩的常量元素含量的统计与分析,揭示了各常量元素的变化规律。其中,Si、Al、Fe、Ca的活动性较为强烈;Na、Mg、K的活动性相对较弱;Mn、Ti、P则比较稳定。通过研究,认为成岩作用、水-岩作用、油气二次还原作用、铀成矿作用以及环境的变化是常量元素含量变化的主要影响因素。     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿叠合成矿模式

文章阐述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿地质背景和矿床的基本特征;从铀的来源、迁移和沉淀富集等方面论述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿机理,认为该矿床形成的铀源、成矿流体和成矿作用具有多元性和复杂叠置性,提出了该铀矿床形成的“叠合铀成矿模式”。     

高频电磁法在鄂尔多斯盆地伊盟隆起区砂岩型铀矿勘探中的应用

砂岩型铀矿已经成为中国非常重要的铀矿类型,不少资料表明,在含油气盆地中,砂岩型铀矿与油气藏的关系密切,大型沉积盆地不但是油气田勘探的重要靶区,也是寻找砂岩型铀矿的重要方向。在地球物理勘探中,每种地球物理方法都有其应用条件和优缺点,寻找一种快速经济有效的适合铀矿勘查手段显得非常重要。高频电磁法是一种野外数据采集设备轻便、观测时间短、可快速密点连续测量的方法。本文针对砂岩型铀矿的特点,在应用该项技术进行铀矿勘查方面进行了一系列研究,自行开发了针对性的二维反演软件,有效提高了测量分辨率和地质解释的精度。本文介绍了高频电磁法在寻找砂岩型铀矿勘探方面的应用实例与效果,提出了以后开展类似工作的建议。     

鄂尔多斯盆地西缘煤田构造演化及其控制因素

鄂尔多斯盆地西缘位于华北陆块和秦祁昆山造山带两个一级大地构造单元之间的过渡带内, 特定的大地构造背景使其具有复杂的构造演化历程及特殊的煤田构造格局。鄂尔多斯盆地西缘由贺兰山逆冲推覆构造系统和六盘山东麓逆冲推覆构造系统组成, 具有"南北分段、东西分带"的特点。为了进一步探讨鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成演化及区域构造控制因素, 本文基于野外地质调查和煤田勘查资料, 恢复了本区自晚古生代以来的沉降抬升史和古构造应力场特征。印支期: 研究区北部最大主压应力方向为北西—南东向, 南部最大主压应力方向为北东—南西向, 燕山期: 北部最大主压应力方向为北西西—南东东向, 南部最大主压应力方向为北东东—南西西向, 喜马拉雅山期: 北部受北西西—南东东向拉张应力, 南部最大主压应力方向为北东—南西向。采用有限元数值模拟, 探讨了鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成与区域构造的演化的关系, 强调北段贺兰山逆冲推覆构造系统的形成与阿拉善地块的向东挤出逃逸密切相关。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿地球化学研究进展

叙述了元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学等方面在鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的研究新进展。该区的研究成果丰硕。从元素地球化学的研究明确了矿石及其围岩的岩石地球化学特征,讨论了铀成矿的地质环境,围岩与铀成矿的关系。利用同位素地球化学的方法厘定了铀的成矿时代,利用裂变径迹的研究构建了该区的地质热力学演化历史,推测了成矿时代与构造演化历史之间的联系。综合同位素地球化学,有机地球化学和地质热力学演化等多方面的观点讨论了铀源和成矿流体的来源及有机质在铀成矿中发挥的作用。     

REE/trace element characteristics of sandstone-type uranium deposits in the Ordos Basin

Erratum:Chin. J. of Geochem. DOI: 10.1007/s11631-006-0354-y Table 3 on page 360 is incorrect and should be replaced by the table below.Table 3. The results of analysis of trace elements for the sandstone-type uranium deposit samples from the Ordos Basin (…     

柴达木盆地西缘砂岩型铀矿目标层地球物理响应特征

柴达木盆地西缘地区位于柴西坳陷构造带,断裂构造活动强烈,油气广泛分布,具有较大的铀成矿潜力.为研究砂岩型铀矿找矿目的层地球物理特征与铀成矿关系,先基于地球物理测井响应特征,查明区内砂体发育以及放射性异常范围,分析铀成矿环境;再结合能谱-地质剖面,研究不同地层岩性放射性特征;采用化学分析与伽玛测井,分析铀矿化段岩体中烃类...