开鲁盆地铀矿水文地球化学找矿研究

本文从基础地质条件出发 ,界定了开鲁盆地的发展历史 ,全面分析了研究区的水文地质条件、水文地球化学特征及地下水的含铀性 ,确定了在整体坳陷期形成的姚家组和四方台组区域承压含水层的找矿意义。同时 ,从水文地质构造层、渗入渗出体系的划分及浅层地下水和深部地下水化学异常显示等方面入手 ,较详细地阐述了开鲁盆地水文地质条件和水文地球化学特征及其对层间氧化带发育条件的影响 ,预测了两处可地浸砂岩型铀矿的成矿远景地段 ,并指出道德庙是本区最具找矿前景的地区。     

开鲁盆地砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿化成因关系探讨

开鲁盆地位于松辽盆地西南部,是中国北方砂岩型铀矿勘查的重点地区,自钱家店铀矿床发现以来,盆地内上白垩统姚家组目的层中相继发现了一些具有工业价值的铀矿床.为查明该层位中黄铁矿成因及其形成机制,探讨其与铀矿化之间的关系,本研究对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素开展细致研究.研究表明:(1)开鲁盆地姚家组砂岩中铀主要以独立铀矿物及吸附铀形式存在,独立铀矿物以沥青铀矿为主,含少量的钛铀矿及部分铀石,多数沿黄铁矿周边生长.吸附态的铀与黏土矿物密切相关.(2)姚家组砂岩中黄铁矿主要以草莓状、胶状及粒状产出,多与沥青铀矿共生,其中黄铁矿S同位素(d34S=–55.6‰～23.2‰),平均值–20.87‰,变化范围很大,说明硫的分馏程度较高,硫的来源范围较广.(3)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原作用及热化学硫酸盐还原作用两种成因,并探讨了这2种成因黄铁矿的形成机制.综合前人研究,结合研究区成矿地质背景,认为黄铁矿为铀成矿作用提供了发生还原反应所需要的还原剂,且黄铁矿及铀矿物的形成与区内热流体存在紧密联系.     

内蒙古开鲁盆地砂岩型铀矿热流体作用

开鲁盆地钱家店-白兴吐矿床的发现为中国东部晚侏罗世以来伸展裂陷型盆地中寻找可地浸砂岩型铀矿提供了典范。研究发现,钱家店-白兴吐矿床及其周围断裂构造十分发育,尤其是著名的西拉木伦河断裂在矿床中直穿而过。勘查实践表明,70%~80%的钻孔中能见到辉绿岩,矿化体多呈囊状、透镜状,空间上矿化与辉绿岩有关。通过岩心观察、镜下薄片鉴定、电子探针分析、包裹体温度与盐度的测定,发现上白垩统姚家组含矿目的层砂岩中存在大量的热流体改造证据。辉绿岩侵入过程中热作用不仅使围岩出现烘烤变色、变硬,而且辉绿岩岩浆作用带来的热流体使砂岩、泥岩产生大量的新生胶结物。与辉绿岩相关的热流体作用使姚家组含矿目的层砂岩中的碎屑颗粒被溶解和交代,无论是宏观还是微观上,均可见到碳酸盐脉体,同时碳酸盐矿物蚀变交代石英、长石。进一步研究表明,碳酸盐胶结物可分出第一期方解石、第二期铁白云石和第三期高铁白云石。碳酸盐胶结物和石英次生加大边包裹体测温显示,钱家店-白兴吐砂岩型铀矿床热流体改造有3期热流体活动,对应的温度分别为80~90℃、110~120℃和140~150℃。测定冰点获得的包裹体盐度分布也有低盐度区、中盐度区、高盐度区3个区间,它们与3期不同温度的热流体活动相对应。     

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。     

内蒙古东南部开鲁盆地龙湾筒龙佛堂组火山岩地质特征

开鲁盆地为陆相火山岩盆地。勘探结果表明,在陆为山岩盆地中获得了工业油流,为寻找石油油藏开辟了新途径。龙湾筒凹陷的火山岩以火山熔岩、火山碎屑沉积岩为主,根据岩石特征,可划分为三种岩相：溢流相、火山爆发箱和火山沉积相。溢流相以熔岩为主,包括安山岩、粗面岩、粗安岩、玄武岩和玄武安山岩;火山爆发相岩石包括火山角砾岩和凝灰岩;火山沉积岩相岩石包括凝灰质砂岩、凝灰质泥岩。依据火山岩相划分,结合火山岩测井和地震     

水汶盆地火山岩铀矿化地质特征及找矿前景

文章对水汶盆地火山岩特征、铀矿化地质特征进行了分析,认为水汶盆地具有较好的火山岩型铀成矿前景,两组断裂的交汇处及环形机构附近具有较好的成矿条件,在新一轮铀矿找矿工作中应加强火山机构与铀矿化成矿规律的研究,将有望取得找矿方面的突破.     

云南曲溪盆地新近纪砂岩型铀矿找矿前景

阐述了云南曲溪新近纪砂岩盆地的地质概况、铀矿化特征以及盆地砂岩型铀矿的成矿地质条件,分析认为基本具备形成砂岩型铀矿的有利条件,在盆内寻找可地浸砂岩型铀矿是可能也是可行的。并对下一步的铀矿勘查工作提出了方向和建议。     

鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿作用和前景分析

鄂尔多斯盆地为我国大型油气、煤炭和铀多种能源矿产产出盆地。新世纪以来铀矿成矿理论技术研究和勘查取得了系列重大突破,对推进砂岩型铀矿找矿具有重要意义。文章概要分析了鄂尔多斯盆地的构造沉积演化9大阶段、基本特征及其区域控矿作用;从全盆尺度论述了砂岩型铀矿的时空分布特征;阐述了盆地东北部地区、西缘宁东地区、西南部国家湾地区、东南部店头地区的铀矿化特征,在此基础上提出了该4片地区砂岩型铀矿的成矿模式,对找矿实际发挥了重要的指导作用;最后,基于矿床模型综合地质信息预测技术,对全盆地不同找矿层位的铀成矿远景进行了定量预测,为后续找矿提供了依据。     

伊犁盆地北缘表生热液成因砂岩型铀矿勘探前景及找矿方向

伊犁盆地南缘砂岩型铀矿床多见,但近年来盆地北缘铀矿勘探进展不大。通过野外调查,对伊犁盆地北缘苏拉宫等地侏罗系地质剖面观察与采样发现,盆地北缘砂岩露头中烧变岩常见,经测试发现局部成熟度较高的煤层出现铀异常。因此认为伊犁盆地北缘的侏罗系可能存在与南缘类似的表生热液成因砂岩型铀矿床,其与侏罗系煤层在新生代自燃有关,下一步的勘探方向应以烧变岩作为找矿标志,以与烧变岩联通的渗透性砂岩层作为勘探目标。伊犁盆地北缘构造运动(及其形成的褶皱构造)和新生代水系流向是决定表生热液储铀砂岩分布的关键因素,由此预测了伊犁盆地北缘砂岩铀矿的勘探远景区。     

开鲁盆地晚中生代地层

根据２００余口钻井资料，运用了生物地层学、岩石地层学、磁性地层学等方法，建立了开鲁盆地晚中生代地层层序及其与邻区地层的对比关系。早白垩世为盆地断陷期，发育了含热河生物群地层，包括义县组、九佛堂组、沙海组、阜新组；中晚白垩世为盆地坳陷期，发育含松花江生物群与明水生物群地层，包括泉头组—青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组。     

宁安盆地航空伽马能谱特征及铀成矿远景预测

利用最新的航空伽马能谱数据,分析了宁安盆地以及501铀矿床的航空伽马能谱特征。并利用铀转换参数(初始铀、活性铀、铀迁移系数)分析了本区的铀源条件,结合盆地基底、构造、岩相岩性、水文地质等成矿条件进行了铀成矿分析和远景预测。最终预测了3处铀成矿远景区段,对本区进一步找矿具有指导意义。     

松辽盆地开鲁坳陷西部四方台组铀成矿条件及找矿方向

开鲁坳陷位于松辽盆地西南部,通过系统地分析开鲁坳陷西部铀源、构造、岩性-岩相、砂体氧化-还原、水文地质和铀矿化特征,笔者认为区内四方台组具备砂岩型铀矿成矿的基本地质条件。经统计蚀源区和地层本身砂体铀含量,数据显示该区具备丰富的内外双重铀源。深部还原流体可沿主干断层直接进入四方台组,这些断层也为地下水排泄提供通道。四方台组发育冲积扇、辫状河沉积体系,泥-砂-泥结构稳定,具备良好的地下水补-径-排和水中铀水文地质条件。文章从氧化带、砂体Th/U值变化规律、Fe²⁺/Fe³⁺值及有机碳含量分布特征等方面阐述其与铀成矿的关系。铀成矿主要受铀源、构造、岩性岩相及砂体氧化-还原等关键因素控制,各种成矿要素匹配良好,具备形成中型及以上砂岩型铀成矿潜力。     

开鲁盆地陆东凹陷九佛堂组-沙海组地震相研究

开鲁盆地陆东凹陷是辽河油田的外围探区,依据地震反射终止关系,结合区域地质背景,将陆东凹陷下白垩统的九
佛堂组-沙海组划分成2 个地震层序,即九佛堂层序和沙海层序。利用地震反射内部结构和外部几何形态,结合地震反射
同相轴的振幅和连续性等参数,在九佛堂层序和沙海层序内识别出平行席状、亚平行席状、楔状、前积、杂乱、透镜状共
6 种地震相,并对其特征进行了描述。各种地震相平面分布具有差异性、纵向上具有继承性和演化性。经过综合解释,建
立地震相与单井沉积相之间的响应关系,把地震相转化为沉积相。以湖泊沉积理论为指导,建立目的层各层序地震相-沉
积相模式,结果表明,目的层主要发育扇三角洲、近岸水下扇、浊积扇以及湖泊等沉积相。     

鄂尔多斯盆地早白垩世含铀岩系的新发现及其层序地层

鄂尔多斯盆地天环坳陷南部白垩系洛河组及环河华池组为新近突破的含铀岩系新层位,笔者充分利用测井、岩心及地震资料,对本区钻井所揭露的下白垩统层序界面特征及沉积类型进行系统分析。结果表明:天环坳陷内下白垩统整体为一套干旱"红层",发育旱谷、风成沙丘、丘间及沙漠湖等沉积类型,组成了一个典型的沙漠沉积体系。伴随着坳陷基底的抬升和下沉,在地层记录中出现了2次显著的湖侵,并显示出旋回性沉积的特点,在早白垩世地层中识别出4个三级层序和2个二级层序,三级层序具有从旱谷粗碎屑沉积到沙丘及沙漠浅湖细粒沉积的相序组构。Rb、Sr含量的垂向变化指示在早白垩世整体干旱的气候下存在相对暖湿期,在此背景下水成和风成沉积有序叠置控制了含(隔)水层在空间上的有序分布。SQ2层序中的巨厚泥岩层和石膏夹层构成了区域性隔挡层,而SQ1层序中的风成砂岩则成为深部含烃流体充注的最优层位, Fe²⁺/Fe³⁺垂向变化显示叠加改造后的灰色风成砂体可成为具有强还原性的潜在铀储集层。泾川铀矿床及外围找矿的不断突破使其成为中国第一个以风成砂为主要储集层的砂岩型铀矿床,它的首次发现进一步拓展了鄂尔多...     

开鲁盆地钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及其富铀意义

利用10多口钻孔岩心、电测曲线和分析化验资料,对钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及古气候进行了分析。姚家组为一套以中细粒为主的砂质辫状河沉积产物。含矿层主岩为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,粒度概率累积曲线以悬浮总体含量较高为特征的两段式。一个完整的垂向序列由含砾砂岩或中细砂岩向上变细为粉砂岩和少量泥岩组成的正韵律。碎屑组分含量变化和重矿物分析表明,沉积物源主要来自盆地西北部古隆起的酸性岩浆岩和变质岩。泥岩元素分析、孢粉分析及泥岩颜色等指示,姚家组沉积期古气候主要为亚热带干旱气候,在这一大的气候背景下有过程度较弱的短暂潮湿化事件发生。干旱—半干旱气候为层间氧化带的形成提供了有利的气候条件,周边古隆起或更远山地的酸性火山岩、古老结晶岩和变质岩为该区提供了丰富的铀源,广泛发育、物性较好的辫状河道砂体为铀矿化提供了良好的储渗空间。     

Geological Conditions and Prospect Forecast of Shale Gas Formation in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau

The presence of shale gas has been confirmed in almost every marine shale distribution area in North America.Formation conditions of shale gas in China are the most favorable for marine,organic-rich shale as well.But there has been little research focusing on shale gas in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau,where a lot of Mesozoic marine shale formations developed.Based on the survey results of petroleum geology and comprehensive test analysis data for Qinghai-Tibet Plateau,for the first time,this paper discusses characteristics of sedimentary development,thickness distribution,geochemistry,reservoir and burial depth of organic-rich shale,and geological conditions for shale gas formation in Qiangtang Basin.There are four sets of marine shale strata in Qiangtang Basin including Upper Triassic Xiaochaka Formation （T3x）,Middle Jurassic Buqu Formation （J2b）,Xiali Formation （J2x） and Upper Jurassic Suowa Formation （J3s）,the sedimentary types of which are mainly bathyal-basin facies,open platform-platform margin slope facies,lagoon and tidal-fiat facies,as well as delta facies.By comparing it with the indicators of gas shale in the main U.S.basins,it was found that the four marine shale formations in Qiangtang Basin constitute a multi-layer distribution of organic-rich shale,featuring a high degree of thickness and low abundance of organic matter,high thermal evolution maturity,many kinds of brittle minerals,an equivalent content of quartz and clay minerals,a high content of feldspar and low porosity,which provide basic conditions for an accumulation of shale gas resources.Xiaochaka Formation shale is widely distributed,with big thickness and the best gas generating indicators.It is the main gas source layer.Xiali Formation shale is of intermediate thickness and coverage area,with relatively good gas generating indicators and moderate gas formation potential.Buqu Formation shale and Suowa Formation shale are of relatively large thickness,and covering a small area,with poor gas generating indicators,and limited gas formation potential.The shale gas geological resources and technically recoverable resources were estimated by using geologic analogy method,and the prospective areas and potentially favorable areas for Mesozoic marine shale gas in Qiangtang Basin are forecast and analyzed.It is relatively favorable in a tectonic setting and indication of oil and gas,shale maturity,sedimentary thickness and gypsum-salt beds,and in terms of mineral association for shale gas accumulation.But the challenge lies in overcoming the harsh natural conditions which contributes to great difficulties in ground engineering and exploration,and high exploration costs.     

松辽盆地开鲁坳陷钱家店地区姚家组砂岩地球化学特征及物源和构造背景分析

为了开展钱家店铀矿床砂岩型铀矿的进一步找矿工作,对采集到的上白垩统姚家组19件砂岩样品进行了主、微量和稀土元素分析,并结合前人成果,对姚家组的沉积物源及源岩构造背景进行了探讨。结果表明,姚家组砂岩主要为长石砂岩,矿物成分主要为石英、钾长石和斜长石等;其轻重稀土比为6.96~14.66,均值为10.17;LaN/YbN为7.58~20.95,均值为11.74,说明轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,分馏明显。稀土元素配分模式曲线高度一致,也表明姚家组砂岩具有同源性;其ICV值为0.86~2.78,平均值1.34,大部分大于1,表现为未成熟的性质,为初次旋回的沉积物;修正后的CIA均值62.5,暗示源岩经历中等化学风化作用;砂岩碎屑为近源的第一次旋回沉积物,受沉积分选和再循环作用影响不大;姚家组源岩以火山弧物质和大陆上地壳长英质物质为主,源岩主要形成于大陆边缘和大陆岛弧环境;开鲁坳陷形成于早白垩世随着古太平洋板块向欧亚板块俯冲速度的减小而在东北地区出现的北西-南东向拉张构造环境中,并接受盆地西部大兴安岭南段海西期和燕山期岩浆岩、火山岩沉积。     

开鲁盆地钱家店地区姚家组还原剂特征及铀成矿作用

在开鲁盆地钱家店地区发现超大型铀矿床,为了界定储层还原剂对铀成矿作用的影响,通过岩心、镜下观察及相关测试技术的应用,进行了还原剂特征研究。结果表明: 研究区铀储层内部的还原剂主要以有机质-碳化植物碎屑、烃类、黄铁矿等形式为主。其中,有机质中常见的黄铁矿可以为铀成矿提供大量优质的还原剂; 矿化砂岩中甲烷含量及烃类总量较其他类型的砂岩高,并且随着铀的富集,气烃/重烃的比值明显升高,表明铀的富集与烃类也具有密切关系; 铀储层内部常见的黄铁矿类型包括莓球状黄铁矿、胶状黄铁矿、自形和它形黄铁矿,其作为还原剂以多种形式与铀共存。矿化层位的砂岩中,总有机碳(total organic carbon, TOC)含量与S全含量普遍较高,而Fe2O3/FeO值则明显偏低; 与此相反,在非矿化层位的砂岩中,TOC含量与S全含量普遍较低,而Fe2O3/FeO值较高,表明铀矿化与TOC、S全含量具有一定的正相关关系,而与Fe2O3/FeO值呈负相关。对铀储层内部还原剂特征的深入研究,反映出还原剂对铀成矿作用的制约机理具有重要意义,为砂岩型铀矿的勘查预测提供理论指导。