二连盆地赛汉高毕铀矿床渗出成矿作用和模式

通过探讨二连盆地赛汉高毕铀矿成矿作用,构建铀成矿模式,总结成矿特征,提炼关键控矿要素,可指导矿床外围、深部和类似地区铀矿找矿。文章基于赛汉高毕铀矿床构造、建造、油气演化、铀矿化、铀成矿时代等分析,详细阐述了矿床矿石矿物、矿石元素地球化学特征。确认赛汉高毕铀矿床产于赛汉组上段建造间古河道中,受准宝力格深切断陷、贯通性断裂、赛汉晚期深切河道联合控制,形成透镜状或板状铀矿体,铀成矿作用与区域油气逸散活动、挤压构造活动密切相关;铀矿石中CaO+Al_(2)O_(3)和P_(2)O_(5)与铀含量呈正相关,Co、Ni、Zn含量高,Fe^(2+)/Fe^(3+)总体小于0.8;各类砂岩中酸解烃含量均比较高,Th/U均小于2,表明赛汉组上段原生环境主要为红杂色的氧化环境,灰色含矿砂体主要是渗出还原成因;矿石中铀是以多种铀矿物形式存在,主要有黄铁矿-铀矿物型、地沥青包裹铀矿物型和微粒碎屑铀矿物型。赛汉高毕铀矿床主要为渗出成矿作用,赋存于深部的富含有机质和四价铀的流体沿贯通断裂或高角度不整合和下切河道运移至上部赛汉组上段氧化砂体中,流体被分解形成黄铁矿、富含铁铝等杂质的磷钙铀矿、地沥青,粒径大的地沥青将已先结晶的黄铁矿和富含铁铝等杂质的磷钙铀矿包裹其中,大部分铀矿物就位于较小的地沥青的外侧和附近。

渗出砂岩型铀矿成矿预测与找矿标志

文章基于渗出砂岩型铀矿成矿机理和模式,认为渗出砂岩型铀成矿作用不同于渗入砂岩型铀矿成矿作用,其成矿预测和找矿标志也不同;提出了渗出砂岩型铀矿成矿作用两大基本关键条件识别标志:红杂色含矿建造原生成因和其中控矿灰色砂体的后生成因识别;在提出的红杂色沉积建造中渗出砂岩型铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”总体找矿新思路基础上,阐明渗出砂岩型铀成矿区域预测评价条件和标志:深部富铀富有机质沉积岩建造、区域构造、区域建造、放射性异常信息和综合预测标志等,提出并阐述“小凹陷成大矿”条件;系统建立渗出砂岩型铀矿床预测定位标志体系,特别是野外可识别的宏观标志,包括控矿构造、沉积建造、蚀变改造、铀矿化砂岩颜色、外来有机质特征等,并对比了渗入和渗出砂岩型铀成矿预测标志。提出的渗出砂岩型铀矿识别标志体系不仅对区分“渗入”和“渗出”两种矿化成因,而且对厘清控矿要素、指导成矿预测和找矿工程部署具有重要意义和价值。

松辽盆地富铀有机质建造发育特征及其对渗出型砂岩型铀矿的制约

在采用渗出成矿新思路进行松辽盆地砂岩型铀矿勘查时,对盆地中提供铀源的黑色富铀有机质建造研究显得格外重要。文章在系统梳理松辽盆地烃源岩特征的基础上,对松辽盆地富铀有机质建造的产出层位、分布规律与铀含量的研究发现:松辽盆地区域上分布上、中、下3套富铀有机质建造,分别与下白垩统、青山口组底部、嫩江组底部烃源岩对应,其中上部富铀有机质建造对盆地中北部铀成矿作用的影响大,而盆地南部主要受下部富铀有机质建造的制约;松辽盆地铀工业孔空间多产于具有深大断裂沟通的富铀有机质建造铀含量高值中心区边缘,表明富铀有机质建造对松辽盆地砂岩型铀矿化具有明显的制约作用,推断黑色烃源岩不但为铀成矿提供了一定的还原物质,而且可能是砂岩型铀成矿作用的重要的潜在深部铀源。该研究可为以红杂色建造为主的姚家组、四方台组等主攻层位的渗出成矿预测提供“下黑”成矿要素的支持,更好地指导松辽盆地渗出型砂岩型铀矿的勘查。

银额盆地赛尔亥那地区铀矿化特征及成因研究

银额盆地赛尔亥那地区发现的地表铀矿化带,前期认为是层间氧化铀成矿作用形成的砂岩型铀矿化,本次研究发现,赋矿岩石类型为含铀白云质磷质岩及含铀磷质粉砂岩。矿石中赋存大量的微晶磷灰石,呈微晶(粒径<1μm)集合体形式。全岩主微量分析显示U与P2O5、CaO呈较好的正相关,磷灰石微区原位(LAICP-MS)主微量分析结果显示U与P2O5、CaO、ΣREE等均呈较好的正相关,高倍扫描电镜下未发现铀矿物,认为铀是以类质同象形式赋存在磷灰石中。铀矿石岩性岩相特征、磷灰石微区原位微量元素组合特征及共伴生矿物成因等表明,富铀磷灰石是在沉积成岩过程中,微生物参与作用下形成的。因此,赛尔亥那地区铀矿找矿思路应兼顾潜水-层间氧化型及沉积成岩型。

中国北方砂岩型铀矿成矿作用与油气关系研究

油气与砂岩型铀矿的相互作用关系日益受到地质、特别是铀矿地质学者的重视,单个能源矿产的成矿理论已日趋成熟,但相互作用关系研究却十分薄弱,是亟需探究和解决的关键科学问题之一。本文通过中国北方典型砂岩型铀矿与油气时空分布特征分析、镜下微观分析、化学计算,表明油气主要通过吸附作用、还原作用、供铀作用和保铀作用促使铀的富集成矿。其中,油气的裂解产物沥青、有机酸层对铀有强烈的吸附作用;油气的还原作用主要是通过强还原气体(H_2、CH_4、CO、H_2S等)将高价、活化的铀离子还原成四价、稳定的铀矿物;油气与硫酸根离子相互作用生成的有机酸能够通过酸溶、萃取和金属-有机络合作用将途经围岩的部分铀富集并在成矿部位释放,从而叠加改造铀成矿作用,增加铀的来源;油气逸出的强还原气体H_2、CO能使地层产生酸化,形成高岭土化,从而使氧化带呈弱碱性、成矿带呈弱酸性特征。砂岩型铀成矿作用与油气的关系对砂岩型铀矿含矿目的层的厘定、铀矿床定位、补充完善砂岩型铀成矿理论、"烟囱效应"指导找油气等具有重要启示意义。

二连盆地砂岩型铀矿土壤氡异常模型及应用

二连盆地是我国北方重要的砂岩型铀矿产地之一。为提取地表弱矿化信息,建立直接找矿标志,在盆地内实施面积型土壤氡及其子体测量,通过剖面、平面叠合铀矿化信息分析,建立了砂岩型铀矿土壤氡异常模型:即土壤氡气异常往往位于铀矿体上游一侧,异常值高达15 000 Bq/m3以上,矿体上方大多为氡气背景值,而矿体下游一侧多为氡的偏高晕。此模型揭示二连盆地具有较好的铀成矿潜力,指明了进一步铀矿找矿方向。

二连盆地反转构造与砂岩型铀矿成矿作用

笔者将二连盆地的形成与演化划分为初始断陷(J1-2)与反转期(J3)、强烈断陷(K1a-K1t)与反转期(K1s1)、坳陷(K1s2)与强烈反转期(K2e-E2y)等3个断陷(坳陷)沉积作用与反转作用期的交替演化过程。在不同的反转构造期,其反转类型、反转形态和反转程度不一。研究发现,在反转背斜构造核部、反转鼻状构造及强烈反转单斜构造部位,赛汉组下段主要发育潜水氧化带型铀矿化;而在反转背斜构造的两翼、较强烈和中等程度的反转单斜构造部位,赛汉组上段古河道内发育潜水-层间氧化带型铀矿化;在微弱反转构造区,砂岩型铀矿的成矿作用不发育。据此,通过磷灰石裂变径迹反演和镜质体反射率反演,估算了赛汉晚期以来的剥蚀厚度,查明二连盆地反转构造的强弱分布,提出有利于砂岩型铀矿成矿的区段。

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿机理及找矿方向

通过巴赛齐古河道砂岩型铀成矿带内矿床地质分析，指明古河道是铀成矿的有利空间，构造反转是铀成矿的主控因素，氧化蚀变是铀成矿的必要条件；结合铀成矿时代研究，厘定了巴彦乌拉式、赛汉高毕式、齐哈日格图式铀成矿机理，构建了3种铀成矿模式，总结了铀源（外源和内源）、古河道（古河道规模、分布、沉积微相、水动力、岩性）、构造（基底构造、沉积间断、反转构造）、后生蚀变（潜水氧化、单侧层间氧化、两侧层间氧化、油气渗出）等4大类14小类预测标志，圈定优选了4片Ⅰ级、4片Ⅱ级、3片Ⅲ级预测区。

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿特征

笔者通过对铀源、赛汉组上段沉积建造、构造演化等的分析认为,二连盆地中部具备古河道砂岩型铀矿成矿条件;古河道形态与规模、河道内沉积微相、潜水-层间氧化是铀矿床定位的"三要素",其不同的组合方式构成了不同的古河道砂岩型铀矿成矿模式。据此,指出二连盆地中部具有较好的古河道找矿远景。

运用磷灰石裂变径迹分析鄂尔多斯盆地周缘中新生代沉降隆升史

通过对鄂尔多斯盆地磷灰石裂变径迹资料深入分析与反演模拟,定性-半定量地研究了该区相关岩石组合的地热演化史。结果表明,晚侏罗世-晚白垩世早期（160～90 Ma）盆地具东升西降的特点,东部以约25 m/Ma的速率隆升,造成1500～2000 m的剥蚀量;晚白垩世末至始新世早期（90～23 Ma）,盆地具整体隆升特点,盆地南部和西部隆升幅度达1500～2000 m,盆地东部表现为弹性回返,隆升缓慢,幅度小于500 m;中新世早期以来（23 Ma至今）,全盆快速隆升,周边隆升速率达45～108 m/Ma,造成1000～2500 m的剥蚀量。对盆地内砂岩型铀矿年龄资料对比分析表明,后生铀成矿作用过程基本上都发生在盆缘相对快速隆升阶段。

巴丹吉林盆地路井凹陷铀成矿条件分析及找矿方向探讨

为了分析巴丹吉林盆地路井凹陷构造、建造、改造及铀矿化特征,文章通过对路井凹陷的铀源、构造演化、古气候环境、水文地质、目的层岩性-岩相、后生蚀变及铀矿化特征进行系统分析,探讨找矿方向及找矿类型,圈定重点找矿层位,以此来指导巴丹吉林盆地及周缘找矿。研究表明,路井凹陷铀源丰富,目的层发育泥-砂-泥结构,地下水补-径-排体系完整,层间氧化带发育,具备砂岩型铀成矿条件。结合目前钻孔揭露的铀矿化线索,证实路井凹陷具备铀成矿潜力和找矿空间,确定下白垩统苏红图组作为主攻找矿层位,兼顾下白垩统巴音戈壁组。苏红图组找矿部位以河道翼部为主,寻找潜水-层间氧化带型铀矿;巴音戈壁组找矿部位以扇三角洲前缘为主,寻找潜水氧化-同沉积型铀矿。

全国砂岩型铀矿资源潜力评价

文章在充分借鉴和应用国内外砂岩型铀矿的成矿理论、成果认识的基础上,通过对中国构造地质背景分析和成矿规律总结,厘定出8条砂岩型铀矿的成矿要素和12种预测类型(矿床式)。同时,采用固体矿产矿床模型综合地质信息预测技术,全过程在GIS平台上圈定了预测区88片、预测靶区709片;采用修正体积法估算资源量,对全国砂岩型铀矿作出全面、客观评价,为今后找矿战略部署和战略选区提供科学依据。

二连盆地可地浸砂岩型铀成矿的再认识

笔者从铀成矿条件入手 ,分析了二连盆地在基底演化期、含矿建造形成期以及后生改造成矿期各阶段对可地浸砂岩型铀矿的控制作用 ,认为二连盆地在含矿建造形成期是由众多分割性强的 ,构造演化和沉积变迁自成体系 ,并具有多物源、近物源特点的小凹陷所组成。同时 ,综合其他控制砂岩型铀矿的因素 ,确定了二连盆地是以发育潜水 层间氧化带砂岩型铀矿为其主要成矿类型 ,且矿床规模以中、小型为主 ,具有成群成带产出的特点。

内蒙古二连盆地哈达图铀矿床地球化学特征及其地质意义

文章基于大量分析测试数据,在阐述哈达图矿床-矿石特征的基础上,详细分析了矿床的主量元素、微量元素、还原容量、氧化还原能力、酸碱度、共伴生元素等成矿环境地球化学特征、流体包裹体特征和同位素特征,指出哈达图铀矿床具矿化品位高、矿体呈板状、规模大等特征,铀矿物以沥青铀矿为主,分两期,早期呈层状含杂质多,晚期呈鲕粒状较纯净附着早期沥青铀矿表面;低品位(<0.05%)矿石的成矿环境参数特征与巴彦乌拉矿床相似,包裹体均一温度为65~90℃;但高品位(>0.05%)矿石与强氧化还原能力ΔEh、中强酸、富Re等密切相关,包裹体均一温度为125~175℃,且与硫酸盐还原菌(厌氧菌)的作用密切相关;结合同位素年代学和热力学(T)和抬升史分析,说明哈达图矿床具多期多阶段成矿特点。其中,预富集阶段(105~70 Ma)与赛汉组上段沉积后发生的构造正反转形成褶皱有关;主要成矿期(70~35 Ma)与哈达图70 Ma快速抬升形成K2 e/E2 y角度不整合密切相关;叠加改造期(16.0~3.2 Ma)与构造地貌反转和玄武岩喷发密切相关。

塔里木盆地中新生代地质构造演化与砂岩型铀成矿作用关系探讨

在综合分析塔里木盆地中新生代地质构造演化的基础上,结合铀矿石同位素年龄,划分了盆地砂岩型铀成矿作用的期次。通过对含矿目的层和后生改造成矿过程的构造控制作用研究,认为最后一次大规模喜马拉雅造山运动之前(N2前)的构造作用对砂岩型铀成矿有利,之后主要是对早期形成的矿体有所改造。对构造控矿的成矿模式进行了研究,认为在构造变形较弱部位主要形成库捷尔太式铀矿床、在构造变形强烈部位主要产出萨瓦布其式铀矿床、而在原生红色或杂色层位(K～N)中主要形成巴什布拉克式铀矿床。

达拉地含铀煤型矿床成矿作用

1矿床地质概况达拉地铀矿床位于伊犁盆地南缘东部褶隆区的达拉地向斜中。向斜呈近NS向展布,呈波状起伏,长3.25km,宽0.5～0.9km。地势西南高而东北低,总体向北倾伏,倾角约10°,向斜两翼不对称,东翼和南东翼倾角45°～60°,局部达85°,西翼和西南翼倾角20°～45°。达拉地向斜向西与察布查尔向斜相连接。

中国北方砂岩型铀矿深部找矿探索

在中国北方沉积盆地砂岩型铀矿找矿深度不断加大的今天,深部找矿显得尤为重要。以近年来中国北方砂岩型铀矿深部找矿突破为实际案例,结合铀矿勘查方针的转变和砂岩型铀成矿理论的创新思路,对中国北方典型砂岩型铀矿床深部成矿特征进行了较为详细的分析。研究表明,中国北方沉积盆地深部具有巨大的砂岩型铀矿找矿前景,其理论依据与国外经典模型对比存在较大差异性,主要体现在我国构造和油气改造方面。其具体表现为:成矿作用在前、构造变形在后,形成了“L”型、“U”型和“W”型成矿样式,成矿深度可达1800 m;成矿作用在前、后受油气改造形成的渗入渗出复合型成矿样式,成矿深度可达1000 m;具多层位的成矿样式,深部层位成矿深度可达1500 m;深部流体渗出还原成矿样式,推测成矿深度将超过2000 m。并进一步总结了每种样式的深部铀成矿特征、成矿作用和主控因素,提出了各种样式的极限找矿深度,探讨了各种样式的找矿方向。

应用矿床模型综合地质信息法评价砂岩型铀资源潜力——以伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿为例

基于矿床模型综合地质信息法原理,结合砂岩型铀矿特征,总结了一套适用于砂岩型铀资源评价的方法体系,并以伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿为例,通过资料的收集、整理与分析,预测评价模型的建立,预测变量的构置与筛选,成矿有利度计算及最小预测区圈定,资源量估算等5方面的示范,定位定量地对伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿进行了资源评价。

伊犁盆地沉积建造特征及其与砂岩型铀矿的关系

从古构造、古地理重塑入手,系统分析伊犁盆地各沉积时期的沉积建造特征,并探讨其与砂岩型铀矿的关系。研究表明,伊犁盆地双基底建造形成了盆地的富铀基底,盆地早—中侏罗世在弱伸展环境下形成的暗色含煤碎屑岩建造成为盆地的含矿建造形成期,盆地晚白垩世—新近纪在弱挤压环境下形成的红色碎屑岩建造有利于铀的后生改造富集成矿。经统计分析表明,伊犁盆地砂岩型铀矿化与含矿层的沉积相类型、单层砂体厚度及岩性结构等建造特征密切相关。

二连盆地含矿建造后生改造作用过程及其演化

通过对二连盆地地质发展史、构造运动和沉积作用特征的分析,将盆地后生改造作用过程可划分为四个具有不同特点的基本演化阶段:晚白垩世阶段(K2 )、古新世—始新世阶段(E1-2 )、渐新世—中新世阶段(E3—N1 )和上新世—第四纪阶段(N2—Q)。其中每一阶段依据古构造、古水文地质图及古气候特征,将盖层后生改造作用划分还原型和氧化型两种基本类型。对第一类型,划分出油气区、还原剂迁移方向和呈现还原后生改造作用的地区;对第二类型,划分出含氧含铀潜水运移方向和含氧含铀层间承压水运移方向。这对评价二连盆地的铀成矿远景具有现实意义。