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。     

鄂尔多斯盆地南部宁县新华地区直罗组沉积特征及铀成矿条件分析

新华地区作为鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组找矿的重点地区之一,研究其沉积特征及铀成矿条件对指导该区砂岩型铀矿勘查工作至关重要。文章通过岩心观察及钻孔资料综合分析,编制了直罗组地层厚度、砂体厚度、含砂率、氧化率等值线图等系列图件,对直罗组沉积相及铀成矿条件进行了综合分析。结果表明：新华地区直罗组上段主要发育曲流河相沉积,可分为曲流河河道、边滩、天然堤以及河漫滩微相沉积,直罗组下段以辫状河相沉积为主,可分为辫状河河道、心滩、泛滥平原微相沉积,其中,直罗组下段辫状河河道砂体厚度适中,连通性好,富含还原物质,是有利的成矿相带。新华地区构造发育,存在构造天窗,层间氧化带发育,直罗组下段辫状河河道呈南北向展布,氧化带与砂体展布基本一致,具有有利的铀成矿条件。综合构造条件、沉积特征、后生蚀变特征和铀矿化信息,结合煤田自然伽马异常,认为研究区西北部店头赵村—白店—崔家岭一带是铀成矿最有利区域,可以作为直罗组砂岩型铀矿下一步勘查的重点目标区。     

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。     

鄂尔多斯盆地南部店头地区直罗组砂岩成岩演化与铀成矿

通过鄂尔多斯盆地南部店头地区含矿砂岩的普通薄片观察、薄片染色、阴极发光、扫描电镜及能谱分析、电子探针、全岩及粘土矿物X衍射、流体包裹体等分析,对研究区直罗组含矿砂岩成岩作用进行了较全面的研究,探讨了成岩演化与铀成矿的关系。研究认为,直罗组砂岩成岩环境经历了由酸性到碱性再到酸性、由同生期氧化→浅埋期弱还原→短暂抬升期弱氧化→深埋期还原增强→大幅度抬升期氧化还原过渡的演化过程,该过程控制着铀离子的迁移、聚集以及最终的定位。该砂岩型铀矿形成于盆地埋藏成岩作用晚期（相当于表生作用阶段）相对埋藏较浅的氧化一还原过渡带。     

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。     

鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组古地貌及其对铀成矿的影响*

以鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组下段为研究对象,采用层拉平法精细恢复彬县地区直罗组下段各个时期的古地貌特征并划分古地貌单元,探讨古地貌特征对有利沉积相带分布的控制,揭示直罗组下段铀储集层的空间演化特征,明确不同时期地下水流的流向,探讨古地貌特征对层间氧化带的控制作用。辫状河道砂体为有利的铀储集层,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在下切谷中。古地貌控制了地下古水流的流向,从而控制着氧化带的发育和铀成矿。晚侏罗世,彬县地区北部为古隆起区,容易被淋滤氧化,不利于铀矿的预富集;早白垩世—古新世主成矿阶段,直罗组底部古地貌变为“东南高、北西低”特征,含氧含铀水主要来自盆地东南缘,呈扇形沿着直罗组下段辫状河道砂体渗流,形成层间氧化带。古地貌恢复对铀储集层砂体的分布特征和铀成矿规律的研究具有重要的指导意义。     

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。     

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.     

伊犁盆地洪海沟地区中侏罗统西山窑组上段沉积特征及其与铀成矿的关系

研究伊犁盆地南缘洪海沟地区主力含铀层系--中侏罗统西山窑组上段的沉积特征,为该区下一步铀矿地质勘查提供理论依据。根据沉积结构、岩性组合、沉积韵律、沉积构造、测井曲线等特征,认为西山窑组上段在洪海沟地区主要发育曲流河沉积。根据连井剖面特征,以及砂体厚度、砂地比等沉积特征在平面上的变化,洪海沟地区西山窑组上段沉积相的平面分布规律明显,中间为沿北西-南东向展布的曲流河道,河道南部为河漫沼泽,北部为河漫滩。综合研究区岩性、构造、铀源等成矿条件,西山窑组上段赋存的铀矿体主要受河道砂体展布方向、河道砂体厚度、砂体粒度、砂体中的泥岩夹层、地层产状等因素控制。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟地区直罗组砂岩粘土矿物特征及初步对比研究

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部,含铀岩系为中侏罗统直罗组。文章通过薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射 等分析测试手段,对纳岭沟地区直罗组砂岩粘土矿物的镜下特征、成分及含量进行了系统的观察和研究,探讨了直罗组砂 岩粘土的矿物特征,并初步与伊犁盆地及二连盆地做了对比。研究表明,纳岭沟地区直罗组砂岩的粘土矿物主要为蒙皂 石,其次为高岭石、绿泥石,少量伊利石 。蒙皂石与高岭石存在相互转化现象,部分绿泥石由蒙皂石和高岭石转化而来, 成岩过程中蒙皂石并未大规模自发的向伊利石转化。砂岩的粘土总量较高,与伊犁盆地相比,富含蒙皂石,高岭石含量较 低,粘土矿物的吸附能力较强。在直罗组砂岩的成岩过程中,粘土矿物的吸附作用为直罗组富集了大量的铀,这是鄂尔多 斯盆地东北部地区能形成众多铀矿床乃至超大型铀矿床的重要条件。     

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。