松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用

松辽盆地为大型断-坳复合型沉积盆地,复杂的盆地演化和充填作用形成了盆地有利的铀成矿地质背景和成矿条件,控制了盆地大规模铀成矿作用,开展盆地构造-充填特征研究是深化盆地铀成矿机理研究的基础性工作。文章通过对松辽盆地构造-充填特征研究,总结了成盆动力学机制,初步恢复了原形盆地形态与特征,查明盆地构造-沉积演化特征与盖层建造类型。研究表明,松辽盆地主要经历早白垩世裂谷(断陷)与晚白垩世坳陷两个主要成盆阶段,形成下断上坳的充填结构,在垂向上发育三套上红下黑的成矿建造组合。将盆地中-新生代演化划分为6个阶段,其中古新统—始新统(E1—E2),盆地在挤压背景下发育全区隆升剥蚀,深部成矿流体大规模渗出改造成矿,是盆地的主成矿期。

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。

松辽盆地海力锦铀矿床黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其对成矿流体性质的指示

海力锦铀矿床控矿灰色砂岩垂向上具有“两红夹一灰”特征,铀矿体呈多层板状,与传统的层间氧化带砂岩型铀矿明显不同。文章通过对赋矿灰色砂岩中黄铁矿微区微量元素和硫同位素特征研究,反演海力锦铀矿床成矿流体性质及来源,主要获得了以下几点认识:(1)海力锦铀矿床含矿层黄铁矿赋存形式包括胶状、草莓状,铀矿物常与草莓状或胶状黄铁矿共伴生于有机质胞腔内或矿物粒间孔隙。(2)黄铁矿微量元素特征显示,As、Mo、Sb等亲硫性元素从核部到边部含量增高,Mo、Ni、Zn、Cu、Ba等元素与U具有较好的正相关性,这些元素在大气降水中难以沉淀和富集,往往富集于深部还原性流体中。硫同位素δ34SV-CDT值显示从核部到边部明显降低的特征,表明黄铁矿形成环境发生了较大改变,指示海力锦铀矿床成矿流体可能为深部具有一定温度的还原性流体。(3)松辽盆地西南部深部发育厚度大且面积广的富铀烃源岩,海力锦铀矿床东南部F1断裂为沟通深部富铀烃源岩和含矿层的深大断裂,据此认为海力锦铀矿床成矿流体可能来自深部还原性流体(富铀烃源岩),控矿灰色砂岩为还原性流体对原生氧化沉积建造的还原改造。

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。

松辽盆地南部保康地区钻孔铀矿化地球化学特征及意义

松辽盆地是我国中-新生代陆相沉积盆地之一。文章以松辽盆地保康地区姚家组下段为主要研究目标层,采用地球化学和光谱学,针对赋矿砂岩中主量元素、微量元素、硫同位素和有机质特征进行分析研究,探讨了保康地区铀矿化特征和成矿前景。分析结果显示:保康地区矿化段具有脱Si,富Fe、Mn的特征,并且更加富集S和TOC;与铀相伴生的微量元素有Co、Ni、Mo、Cd、Re、Tl、Zr等,其中Mo、Cd、Re富集相对更加强烈,并且与铀具有显著的相关性;保康地区姚家组下段矿化样品δ^(34)S值为-17.7‰~-2.7‰,低于非矿化样品,说明黄铁矿中硫的主要来源为有机物热解(TDS);光谱学特征显示,样品中的有机质成熟度相对较高,与腐殖酸有一定相似性,推测是由深部烃源岩层演化而来的。综合分析铀矿石地球化学特征和有机质特征,认为保康地区铀矿化特征符合渗出砂岩型铀成矿作用的特点。

松辽盆地开鲁坳陷上白垩统姚家组与青山口组地层发育特征及铀成矿条件

松辽盆地开鲁坳陷找铀目标层主要为上白垩统姚家组和青山口组,二者同为红杂色建造,在区域上不易识别,层序格架不明,制约了找矿成果的扩大。文章通过岩性组合、地震界面追踪、测井相识别、生物化石组合、地球化学及重矿物分析指标等方法,初步识别出姚家组与青山口组的地层划分标志。结果显示:青山口组顶部以紫红色泥岩为主,下部为紫红色、灰色细砂岩、泥质中-粗砂岩夹薄层紫红色泥岩,地震相上表现为反射波连续性差、振幅小或中等、微弱的特征,测井曲线呈钟型、指型、箱型,风化指数(CIA)平均为57.16,重矿物以钛铁矿+石榴子石+重晶石+锆石为主;姚家组可分为上下两段,下段以褐红、砖红、灰色细砂岩、中砂岩、砂质砾岩为主,上段由一套灰绿、紫红色泥岩和灰白色粉砂岩、细砂岩、中砂岩组成,地震相上表现为反射波连续、振幅高或较高,底部中低振幅、中连续的反射同相轴等特征,测井曲线呈箱型、钟型,少量指型,风化指数(CIA)平均为65.22,底部风化指数(CIA)表现为突变增高,重矿物以锆石+石榴子石+白钛矿+锐钛矿+钛铁矿的组合为主。在此基础上,对姚家组与青山口组的铀成矿条件进行分析对比,研究认为,两者铀源主要来自松辽盆地南缘中、新生代火山岩和海西期、燕山期花岗岩,均具备充足铀源;青山口-姚家期均发育南西向北东展布河道,从上游至下游形成了冲积扇-辫状河-曲流河-三角洲-湖泊的典型沉积环境;青山口组及姚家组含矿灰色砂体中含有丰富的有机质、炭化植物碎屑、黄铁矿等还原剂,统计其有机碳含量为0.11%~0.56%,显示均具有较好的还原性;姚家组氧化带主要呈面状展布,余粮堡—钱家店及架玛吐—保康等地段成矿潜力巨大;青山口组氧化带呈环带状展布,奈曼、通辽—钱家店等地段成矿潜力较大。

宝龙山铀矿床姚家组下段砂岩岩石学特征与成岩作用

文章通过对宝龙山铀矿床姚家组下段砂岩开展岩石学特征和成岩作用研究,初步查明了该段砂岩的物质成分、结构和碳酸盐胶结物类型与胶结期次,确定了赋矿层砂岩经历的主要成岩作用及其演化序列(包括压实、胶结、交代和溶解作用等)。在此基础上,探讨了区内砂岩成岩作用与铀成矿作用的耦合关系,认为姚家组下段砂岩具有良好的成分与物性条件,是本区大规模铀成矿的必要条件。

川北地区铀成矿特征与成矿预测

川北地区是我国南方重要的砂岩型铀矿成矿带之一。文章通过区域地质背景和典型铀矿床研究,总结了该区的铀成矿规律,厘定了砂岩型铀矿区域预测要素。根据预测要素构置了区域预测变量,并应用特征分析法圈定18片预测区,为今后的总体找矿部署提供科学依据。

松辽盆地宝龙山铀矿床控矿因素与成矿模式研究

产于松辽盆地西南部的宝龙山铀矿床是盆地代表性矿床之一,开展矿床控矿要素和成矿模式的研究对推进盆地区域找矿工作具借鉴意义。文章通过对宝龙山铀矿床成矿地质背景分析与矿化特征研究,厘定矿床关键控矿要素为辫状河灰色砂体、反转背斜(剥蚀天窗)和流体叠加改造;通过矿石U-Pb同位素分析与等时线拟合获得了81.2 Ma、74.5 Ma、52.3 Ma和46.6 Ma等成矿年龄数据,表明铀成矿作用由晚白垩世末持续至古近纪早中期,具有多期次叠加成矿的特征。在此基础上结合区域构造演化和铀矿化发育特征分析,将矿床成矿过程划分为成岩预富集、油气改造扩大、层间氧化成矿、油气渗出保矿4个阶段,并构建了宝龙山铀矿床4阶段成矿模式,为矿区外围和新区铀矿勘查工作部署提供借鉴。

鄂尔多斯盆地东南部直罗组油气流体活动特征与铀成矿作用初探

鄂尔多斯盆地东南部地区直罗组中砂岩型铀矿化与油气改造作用关系密切。从宏观及微观角度分析了鄂尔多斯盆地东南部直罗组油气流体空间展布规律、油气流体对砂体的后生蚀变改造作用,探讨了油气活动期次及其与砂岩型铀成矿的关系,对铀成矿规律认识与成矿预测具有重要意义。

二连盆地中部产铀层对比方法及应用

根据岩芯观察、样品分析、地震资料解释等方法，厘定了二连盆地中部地区9个地层划分标志层，归纳了主要产铀层孢粉粉型和组合特征，总结了产铀层相关反射界面特征及地震相类型，在此基础上，建立了二连盆地中部地区产铀层对比组合方法，并通过该组合方法实际应用，进一步认定道尔苏地区的含矿层为赛汉组下段，对今后找矿有重要意义。

鄂尔多斯盆地南部直罗组砂岩的孔渗性特征及其控制因素

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组的铀成矿条件与盆地北部相似,有形成富大砂岩铀矿的可能性,但较低的渗透性却成为制约盆地南部某些地区成矿的不利因素。分析了研究区内直罗组砂体的物性变化规律,深入讨论了成岩作用对该区直罗组砂岩物性起控制作用,为下一步铀成矿预测提供依据。

中国铀矿资源成矿地质特征与资源潜力分析

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产,为摸清其资源潜力,科学规划资源勘探、开发与利用,铀矿与其他25个重要矿种一同开展了全国性的资源潜力评价工作。在项目开展过程中,通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型(成因类型和预测类型)、时空分布研究,总结了中国铀矿的成矿规律。评估工作全面梳理了中国铀资源勘查成果与最近铀矿勘查工作进展,总结了中国铀矿时空分布特征及规律,划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带;建立了4大类9类21亚类铀矿床类型划分方案,划分了50个铀矿预测类型;采用矿床模型综合地质信息法完成了共49个铀成矿(远景)区带的资源潜力评价工作;并对各区带潜力评价成果进行了全面的统计与分析。上述研究成果综合分析、评价了我国铀资源潜力,为未来的铀矿找矿工作和核能发展规划提供了依据。

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。

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。

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。

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区水文地球化学及铀成矿作用特征

水文地质作用是砂岩型铀矿成矿过程中不可缺少的重要作用之一。通过陕西彬县地区水文地质条件和水文地球化学环境分析,将中新生代地层地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和碎屑岩类裂隙水3种类型。根据地下水的补给、径流、排泄条件,划分出水交替强烈带、水交替缓慢带和水交替滞缓带3个不同的水动力分带。不同类型地下水的含铀性、不同分带铀的运移和富集特征,以及酸、碱性地下水对围岩蚀变与铀成矿的作用表明,中侏罗统直罗组砂岩含矿含水层中铀成矿主要经历了沉积成岩时期铀的预富集作用、古地下水的后生改造叠加成矿作用和深部油田水的还原成矿作用,铀成矿作用为复合成因类型。

松辽盆地西南部钱家店矿田板状铀矿体成矿条件、特征及模式

松辽盆地西南部钱家店矿田是上白垩统原生红杂色陆源碎屑建造中多重流体耦合叠加作用的产物。根据前人研究成果及最新勘探结果,文章重新系统地总结了该矿田的铀源、构造、沉积建造、水文地质、古气候、后生氧化及深部流体改造等关键铀成矿条件和特征,探讨了板状铀矿体的成因。区内矿床的主要含矿层为半干旱-干旱古气候条件下形成的青山口组和姚家组红杂色建造,内外部的铀源和还原剂均丰富,灰色层控制显著,深部热液和油气流体叠加改造作用明显,地下水具有多向补给,并沿构造剥蚀天窗或断裂统一方向排泄;含矿层中氧化带与矿体总体存在断陷中央“脱节”式和断陷边缘“两红夹一灰”式两种空间展布特征。基于断坳转换型叠合盆地“牛角式”构造-沉积演化特征,初步构建了上白垩统超覆式坳陷层的“基底角度不整合界面、辫状河道灰色砂体、后生氧化带、深部流体及天窗或断裂泄水构造”五位一体的板状铀矿体成矿模式:(1)下白垩统生油含煤断陷沉积建造形成期;(2)泉头期-嫩江期超覆式沉积建造形成和成岩期;(3)嫩江期末-古近纪多重流体耦合叠加层间氧化主成矿期;(4)新近纪表生流体潜水渗入叠加改造期。

松辽盆地宝龙山铀矿床中铀酰碳酸盐矿物的发现与砂岩型铀矿成矿的新途径

1研究目的(Objective)国内中新生代沉积盆地(伊犁、吐哈、鄂尔多斯、二连、松辽)中砂岩型铀矿中铀矿物类型以沥青铀矿或铀石为主,也可见少量的次生铀矿物,如水硅铀矿,与铀石可以相互转化。笔者在研究松辽盆地宝龙山铀矿床铀赋存状态过程中发现少量的铀酰碳酸盐矿物,本文运用扫描电镜、能谱与红外吸收光谱分析等方法对铀酰碳酸盐矿物形貌特征及共生矿物开展细致研究,并以铀酰碳酸盐矿物形成条件为切入点,探讨宝龙山铀矿床铀矿石中铀酰碳酸盐矿物的形成机理,阐明铀酰碳酸盐矿物的形成过程及对铀成矿的指示意义,为砂岩型铀矿成矿过程中铀沉淀富集提供一种新途径,对丰富砂岩型铀矿成矿机理具有重要的理论意义。

鄂尔多斯盆地南部含铀砂岩岩石学特征研究

文章在对鄂尔多斯盆地南部砂岩岩石学特研究的基础上,重点探讨了砂岩赋铀性与岩石结构组分的关系和粘土矿物演化、压实与胶结、溶蚀与次生孔隙形成等主要成岩作用对岩石渗透性与铀的运移聚集的影响。将研究区含铀砂岩划分成4种赋铀砂岩类型,讨论了不同岩石类型的成矿性特征。综合分析了铀成矿条件,建立了砂岩型铀矿成矿模式,为研究区铀成矿有利区段预测提供了岩石学证据。