中国北方兴蒙地区叠合盆地砂岩型铀成矿特征及勘查方法综述

中国北方兴蒙地区发育多个中大型叠合盆地,盆地内均发现大型、特大型铀矿床,且最近又有许多新的找矿突破。兴蒙地区叠合盆地在铀成矿及勘查方法等方面具有很多共性。研究发现,铀成矿作用受特定的构造样式和构造演化阶段控制,有利的沉积相主要发育于盆地发展的坳陷期,局部为断陷期,在断陷期和断坳转换期形成了盆地内铀成矿的还原介质,在挤压隆升剥蚀期,构造反转、地层掀斜剥蚀形成剥蚀窗口,有利于含矿流体的运移。盆地内铀成矿作用的类型为:①潜水、潜水-层间和层间氧化作用;②同沉积成矿;③构造热事件叠加成矿;④多种流体混合作用成矿。根据这些成矿特征,盆地内的铀矿勘查可通过以下方式进行:①铀源体可通过源-汇系统进行厘定;②成矿流场和成矿通道通过反转抬升剥蚀窗口和有利沉积相厘定;③沉积建造、油气逸散场可利用其物性特征(电性、放射性等)进行厘定。地质及物化探方法组合可有效地完成上述勘查。     

二连盆地马尼特坳陷西部幕式裂陷作用对铀成矿的影响

二连盆地包括马尼特坳陷早白垩世具有幕式裂陷特点。裂陷幕不同阶段控制铀储层的垂向分布并且控制砂岩型铀矿的垂向分布。在马尼特坳陷西部,有利的储矿层位、有利的铀储层的成因类型和砂岩型铀矿的形成过程都与盆地的幕式演化密切相关。赛汉组为断拗转换期,为最有利的铀储层发育层位;裂陷幕的末期通常伴随弱构造反转,多幕弱构造反转形成的构造斜坡控制古水文地质系统并控矿;不同裂陷幕阶段之间的不整合面和剥蚀作用是氧化带和砂岩型铀矿发育的有利时期;幕式裂陷决定了石油-天然气、煤和砂岩型铀矿的时空配置。根据二连盆地幕式裂陷不同阶段的构造、沉积特征可以明确重点勘探层位、找矿类型和有利找矿部位。     

兴蒙地区中-新生代盆地铀成矿特征、机理及其动力学背景研究进展

兴蒙地区发育多个盆地,盆地主要类型为叠合型和克拉通型,且盆地内发现了一系列铀矿床。在大量钻孔资料编录整理、编图研究等基础上,笔者阐述了各盆地发育的大地构造背景,盆地的构造、沉积充填、还原介质、流体作用和铀矿化等特征,讨论了铀成矿的构造动力学过程。在此基础上,笔者提出了铀成矿作用发生于盆地特定的构造演化阶段,一定大地构造背景下发育的富铀基底地层、岩浆岩等控制了成矿物质来源,造就了规模宏大的铀成矿域、成矿省及成矿区带。盆地在断陷、坳陷及克拉通阶段发育了还原建造和铀储层的组合类型,构造反转使得盆地不同部位遭受剥蚀,形成剥蚀窗口;剥蚀窗口主要发育于盆地的边缘、凸起和凹陷的结合部位。随着剥蚀抬升,深部油气、煤成气等向剥蚀隆升区运移和逸散。在铀成矿流体与还原介质的氧化还原作用下,形成潜水、潜水-层间氧化带和层间氧化带,同时形成铀矿体。盆地内铀成矿作用类型为(1)潜水、潜水-层间和层间氧化作用;(2)同沉积成矿;(3)构造热事件叠加成矿;(4)多种流体混合作用成矿。在综合中新生代兴蒙地区不同阶段大地构造演化与铀成矿作用特征研究基础上,作者阐述了各盆地的地质特征和相应的铀成矿机理,建立了兴蒙地区铀成矿...     

二连盆地马尼特坳陷西部砂岩型铀矿成矿的沉积学背景

在二连盆地马尼特坳陷西部巴彦乌拉地区,有关赛汉组上段砂岩型铀矿储矿砂体的成因目前存有争议。笔者通过地震剖面、钻孔岩心分析和砂分散体系制图,对赛汉组上段进行了成因分析。研究发现,赛汉组具有特征的断坳转换期构造背景并由此决定了其优质铀储层的发育;赛汉组上段并非传统认识上的纵向辫状河成因,而是剥蚀残留的多个侧向上源自巴音宝力格隆起物源区的辫状河三角洲体系的集合体;构造反转和剥蚀作用对赛汉组地层进行了强烈改造,辫状河三角洲遭受强烈剥蚀,保存了具有多个朵状分割性的带状砂体,形成构造天窗和氧化带并发育铀矿化;砂体的平面非均质性控制了铀成矿作用,砂分散体系的变异部位、沉积相变部位是成矿的有利区域。     

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。     

二连盆地中东部含铀古河谷构造建造及典型矿床成矿模式研究

二连盆地为中国北方重要的聚煤沉积盆地,同时也发育赛汉组古河谷,古河谷在盆地内呈北东向带状展布,河谷内发育巴彦乌拉、赛汉高毕及哈达图等多个铀矿床。铀矿床具有"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。作者通过对含铀古河谷构造-建造的研究,将赛汉组古河谷与铀成矿有关的构造演化划分为6个阶段。沉积前断陷期构造形成了古河谷建造沉积的带状谷地;断坳转换期湖相沉积的灰色泥岩,为铀成矿间接提供了还原物质;坳陷期沼泽化沉积,为铀成矿提供了直接还原介质;赛汉组上段热-重力沉降期河流、辫状河三角洲沉积,形成主要的铀储层。挤压隆升剥蚀期,受构造掀斜抬升,影响了成矿作用的类型及规模;成矿后期的热沉降期,导致新一轮的沉积充填,起到保矿的作用。通过对赛汉组沉积体系、砂分散体系等特征的研究,发现下白垩统赛汉组下段沿短轴方向主要发育冲积扇-扇三角洲-湖沼沉积体系,长轴方向发育辫状河三角洲-湖沼沉积体系。赛汉组上段主要发育河流沉积体系,砂体较发育,沿古河谷呈朵状、带状分布,矿床主要产于赛汉组上段古河谷砂体内。建立了赛汉组古河谷内典型矿床的矿床成矿模式,将赛汉组古河谷的矿床成矿模式划分为巴彦乌拉潜水-层间氧化式、赛汉高毕潜水氧化式及哈达图层间氧化式。     

内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷白垩系特征及铀成矿类型

根据近年在二连盆地乌兰察布坳陷构造类型、沉积体系等方面取得的研究成果,结合前人在本区不同层位发现了不同成因类型的铀矿化,期待企望建立盆地不同构造演化阶段沉积特征与铀成矿类型之间的有机联系。研究认为本区具备多个有利的铀成矿层位和多种铀成矿类型,其中,上白垩统二连组发育冲积(扇)平原和湖泊沉积体系,有利于形成沉积成岩型铀矿床;下白垩统巴彦花群赛汉组发育河流和沼泽沉积体系,有利于形成古河谷型铀矿床;下白垩统巴彦花群腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊沉积体系,有利于形成同沉积叠加潜水—层间氧化改造型铀矿床。     

德令哈坳陷新近系层间氧化带砂岩型铀矿成矿条件及成矿潜力

从铀源、岩性-岩相、构造演化、水文地质、后生蚀变特征等方面进行研究,对柴达木盆地东北缘德令哈坳陷新近系层间氧化带砂岩型铀矿成矿条件进行综合分析,探讨了成矿潜力。结果表明,研究区具备多铀源条件,北部、东部、西部一带的中酸性岩体及侏罗系等富铀地层提供了丰富的铀源;油砂山组广泛发育辫状河三角洲、辫状河相,“泥-砂-泥”相对稳定;欧龙布鲁克凸起内缓倾斜坡带发育,其内层间氧化带发育且分带特征明显;“补-径-排”水动力系统发育较完善。结合水系地球化学异常、成矿事实认为：柴达木盆地东北缘德令哈坳陷新近系层间氧化带砂岩型铀矿成矿潜力较好,欧龙布鲁克凸起内油砂山组发育地段,尤其是与辫状河相、辫状河三角洲相叠合的区域是重点找矿地段。     

二连盆地乌兰察布坳陷西部赛汉塔拉组下段砂岩型铀矿成矿模式

二连盆地乌兰察布坳陷西部砂岩型铀矿勘查中新发现了深部层位的工业铀矿化,但其时代归属尚不明确。经沉积学和层序地层学研究发现,乌兰察布坳陷西部赛汉塔拉组发育三级层序A（赛汉塔拉组下段层序）和层序B（赛汉塔拉组上段层序）。在层序A中还可以划分出低位体系域（LST）、湖扩体系域（EST）和高位体系域（HST）。以往二连盆地砂岩型铀矿主要产于层序A的HST和层序B的LST;而经古生物、岩石地层和层序地层学对比研究发现,乌兰察布坳陷西部新发现的工业铀矿化产于层序A的LST。层序A的LST的成矿能力取决于含煤岩系还原介质和骨架砂体的规模。辫状河三角洲沉积体系中的辫状分流河道砂体是最有利的铀储层。沿富铀的卫境岩体形成近百米至千米间断发育的潜水-层间氧化带,成矿过程可分为早白垩世沉积期铀的预富集、晚白垩世至古近纪古新世成矿作用、古近纪始新世至第四纪保矿3个阶段,最终建立"断拗控砂体-反转控氧化-还原控矿体"三位一体成矿模式。将新发现的工业铀矿化层厘定为层序A的LST,拓展了二连盆地乌兰察布坳陷西部找矿前景。     

巴音戈壁盆地构造演化对砂岩型铀成矿作用的制约

巴音戈壁盆地为中国北方重要的中新生代产铀盆地,盆地内发现多个铀矿床。通过研究发现,盆地构造演化与盆地内铀成矿作用的关系密切。盆地的构造演化可划分为早白垩世巴音戈壁-苏红图断陷期,该期形成盆地铀成矿的主要目的层巴音戈壁组上段,主要为扇三角洲-湖泊沉积,垂向上具有泥-砂-泥的储层结构,有利于层间氧化的发育;早白垩世银根期为断坳转换期,晚期转为坳陷期,主要为河流相沉积,盆地内保存有限;晚白垩世乌兰苏海期,主要为坳陷期,主要发育曲流河-冲积平原沉积。在古近纪盆地发生大规模反转抬升,形成区域剥蚀窗口,有利于成矿流体的运移和后生氧化。盆地内已发现铀矿床的成矿作用与主要的构造热事件密切相关,主要有三期,第一期早白垩世中晚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和第三期为新近纪12.3±0.2 Ma～2.5±0.0 Ma。矿床成矿作用整体表现为同沉积预富集,后期具有叠生铀成矿的特点。通过构造演化与铀成矿作用关系的研究,对盆地内铀成矿潜力进行了初步评价。     

二连盆地隆起带阿其图乌拉凹陷铀成矿环境与远景预测

阿其图乌拉凹陷为二连盆地隆起带上众多的含铀山间盆地之一。本文首次在现有钻探资料的基础上,结合区域地质特征,对阿其图乌拉凹陷赛汉组的铀成矿环境进行了详细分析,并综合铀储层、后生蚀变和铀源等因素对铀成矿前景进行了预测。研究认为,研究区目的层具有来自北部苏尼特隆起的丰富铀源,且铀源近。赛汉组上段和下段均具有完整的利于成矿的"泥-砂-泥"结构,发育大型呈泛连通的辫状砂体,发育潜水-层间氧化带,且控制矿体的产出等。赛汉组上段及下段均具有非常有利的铀成矿环境。远景区处于辫状河三角洲砂带中部的氧化-还原过渡带及灰色残留体上,资源潜力较大。     

二连盆地中部古河谷砂岩型铀矿成矿特征及潜力分析

二连盆地早白垩世末期断拗转换的构造应力场背景,为赛汉组上段古河谷沉积的发育创造了有利的地质条件。赛汉组上段古河谷沉积是在下段辫状河三角洲沉积的基础上演化而成,由于湖泊沉积衰亡,形成了长流程的古河道砂体,为铀成矿提供了理想的赋矿空间。晚白垩世-古新世长时间的沉积间断,有利于氧化带的发育。因此,古河谷砂体和氧化带控制了盆地内的铀成矿。笔者通过以哈达图、赛汉高毕和巴彦乌拉铀矿床的对比分析,建立了二连盆地3种不同古河谷类型的铀成矿模式,并对其进行了潜力分析,指出找矿的方向。     

二连盆地那仁地区铀成矿地质条件分析及找矿预测

经过近年来的区域评价工作,在内蒙古二连盆地那仁地区赛汉组上段发现了铀矿化信息,但由于工作程度较低,铀成矿条件分析及远景预测明显不足。通过对钻孔、地震等资料的综合整理,结合系统取样、分析测试结果,对那仁地区铀源、构造、地层、沉积相、氧化-还原及古气候条件进行了全面分析。研究认为该区铀源充足,在温暖半湿润—干热气候转变期,蚀源区大量的铀被活化、迁移;晚白垩世—新生代的构造活动提供了适宜氧化带发育的斜坡带及深部还原流体上逸通道;赛汉组上段一亚段辫状河三角洲砂体规模大,具备稳定的泥-砂-泥结构和有利的氧化-还原条件,是铀矿形成的理想空间。在铀成矿条件最佳部位预测Ⅰ级远景区1片,有望落实为新的铀矿床。     

内蒙古巴音塔拉盆地砂岩型铀矿后生蚀变性质及其成矿意义

巴音塔拉盆地目前探明的铀矿化主要赋存于赛汉组辫状河道砂体中。通过对含矿主岩的岩性特征、后生蚀变与矿化分析研究,认为该区成矿依靠多期次改造形成的后生蚀变岩以及丰富的含铀、含氧水沿断层渗透还原改造而成矿。     

二连盆地马尼特坳陷南北双向供源铀成矿模式探讨

内蒙古二连盆地马尼特坳陷是中国北方重要的砂岩型铀成矿区带之一。前人铀矿找矿工作主要聚焦于马尼特坳陷北缘,认为坳陷南部不具备铀成矿的基本条件或成矿减弱。而煤铀兼探最新成果表明,坳陷南缘已初步控制一条长约6.8 km的铀矿带,指示南缘具备与北缘同等的成矿前景。通过对比剖析马尼特坳陷南北缘典型铀矿床（点）的地质特征,结合坳陷沉积构造演化历史,构建了马尼特坳陷南北双向供铀的统一铀成矿模式,指出：马尼特坳陷南北缘均以层间氧化带型铀成矿为主,但坳陷北缘以赛汉组上段为主要找矿目的层,而坳陷南缘以赛汉组下段为主要找矿目的层,赛汉组上段为次要找矿目的层。马尼特坳陷主要铀成矿期可分为三期：第一期铀成矿为二连组晚期至古近纪早期,代表铀成矿年龄为（68±1.6）Ma~（63.4±5.5）Ma,成矿类型为潜水氧化带型;第二期铀成矿为古近纪中期,代表铀成矿年龄为（51.2±4.3）Ma,成矿类型为层间氧化带型为主,兼有潜水氧化带型;第三期铀成矿为古近纪中晚期,代表铀成矿年龄为（44±5）Ma~（37.1±1.9）Ma,成矿类型为层间氧化带型,第二和第三期铀成矿是本区主成矿期,且随着时间的推移,铀矿体变富变大。今后铀矿找矿重点应向马尼特坳陷南缘转移,且有望落实一条长度大于70 km的铀成矿带,为马尼特坳陷南缘铀矿找矿工作指明了方向。     

内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景

二连盆地是我国煤炭、油气、铀矿等资源的重要勘查基地,其中砂岩型铀矿的找矿方向和找矿突破一直是盆地铀资源勘查的重点。呼仁布其凹陷为二连盆地北部巴音宝力格隆起上的一个次级凹陷,为一相对独立的地质构造单元,在古生代基底之上沉积了厚层的中新生代地层,其中下白垩统赛汉组沉积了一套扇三角洲-湖泊相的含煤碎屑岩建造,地层埋深浅、厚度稳定,发育泥-砂-泥结构,砂体较发育,岩石具有黑色和灰色原生地球化学特征,具备铀矿成矿基本条件。本文以煤田钻孔资料"二次开发"作为铀矿勘查新思路,对凹陷中部地区收集的煤田钻孔测井成果开展了综合研究,在下白垩统赛汉组中圈定出规模较大且连续的放射性异常,显示出较好的找矿前景。通过对呼仁布其凹陷大地构造条件、铀源、地层-岩相、岩性、古气候与地貌、古水文地质特征等的系统分析,择优重点选择煤田铀异常孔进行钻孔验证,发现了具有工业意义的铀矿孔,在赛汉组中发现了两个稳定的铀矿化层,第一层铀矿化受到潜水氧化带的控制,位于潜水氧化带界面底部的泥岩中,为垂向氧化型成矿类型;第二层铀矿化受到层间氧化作用的控制,为典型的侧向氧化层间氧化型成矿类型。指出煤田钻孔伽马异常高值区可作为下一步铀矿勘查工作的方向。     

二连盆地恩格日音砂岩型铀矿床地质特征及成矿作用初探

恩格日音铀矿床是近年在二连盆地马尼特坳陷南缘新发现的一处大型砂岩型铀矿床。矿体在平面上呈近EW向展布,矿带长度超过7.6 km,宽度400～800 m,垂向上可分为三层,产状较平缓,主要赋存于下白垩统赛汉组冲积扇相及辫状河道相灰色粗砂岩、细砂岩、泥质砂砾岩中,呈层状、透镜状产出。矿石以低品位含铀碎屑岩型为主,铀主要以吸附态赋存于杂基中,其次以沥青铀矿和铀石形式存在。矿区主要蚀变类型包括黄铁矿化、褐铁矿化、绿泥石化、黏土化等,其中黄铁矿化与铀矿化关系密切。恩格日音铀矿床上部矿体成矿类型属于层间氧化带型,下部矿体形成时代为早白垩世晚期115.1±5.9Ma,与赛汉组下段沉积时期接近,成矿类型属于沉积同生型,该结论深化了马尼特坳陷南缘铀成认识,拓宽了该区铀矿找矿方向。     

白音查干凹陷扇三角洲与辫状河三角洲沉积

二连盆地白音查干凹陷为白垩系陆相断陷盆地.受构造沉降的控制,凹陷北部为陡坡,南部为缓坡,整体表现为北断南超格局;在巴彦花群沉积时期,共发育冲积扇、三角洲、滨浅湖、深湖-半深湖等沉积相;本文重点讨论了扇三角洲和辫状河三角洲的沉积特征、识别标志;在凹陷演化的主体阶段下白垩统巴彦花群沉积期,凹陷北部陡坡带发育扇三角洲沉积,南部缓坡带发育辫状河三角洲沉积.