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。

珠江口盆地白云深水区珠海组石英颗粒表面特征

石英具有较大的硬度和较高的化学稳定性,较好地保留了搬运和沉积过程中各种地质营力所形成的微观形貌特征,这些微观形貌可为沉积物搬运机制、沉积环境解释提供依据。通过对珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组单颗粒石英的表面形貌特征的研究发现,该组的沉积石英颗粒表面微观形貌类型可划分为机械、化学、机械化学成因等3大类和26小类。其中以次棱角状、V形撞击坑、直弯沟/刻痕、机械上翻片、磨蚀疲劳等碰撞磨蚀压刻等机械成因的微观形貌特征最为突出,表明研究区珠海晚期的沉积作用以中等的搬运距离、高能的水动力条件(上部流动体制)和跃移为主的搬运机制为特征。该研究填补了中国深水区此项研究的空白,虽然这些微观形貌的具体沉积环境意义还有待深入研究,但这将为沉积过程的研究提供新的思路和证据。

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。

珠江口盆地荔湾凹陷北部早中新世沟槽特征及其成因

沟槽及其成因是近年来沉积学和古海洋学的研究热点。本研究基于珠江口盆地荔湾凹陷内的高精度三维地震资料,在研究区早中新世地层中首次识别出延伸千米的沟槽。这些沟槽形成时研究区位于远离陆架坡折的深水盆地,其走向大致平行于早中新世南海北部陆架坡折走向,可细分为4个亚区,形态呈直线形、拱形或似波痕状,几何学参数在不同分区各有特点。另外,在部分沟槽底部具有规模较大的条带状高振幅异常,可能对应粗粒沉积或富含天然气。根据沟槽特征推测其成因可能与盆内广布的中层水环流影响下的底流活动有关。古地貌控制下的早中新世古底流,通过其水体对海底产生侵蚀进而形成侵蚀沟槽。此研究不仅有助于南海北部超深水区的油气勘探,同时可为南海早中新世古海洋学研究提供新证据。

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。

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。

珠江口盆地荔湾凹陷晚渐新世--早中新世重力流沉积类型及其特征

针对珠江口盆地荔湾凹陷内重力流沉积特征不清楚的问题,在大量高精度地震及少量钻孔资料的基础上,通过地震相组合分析,对荔湾凹陷珠海组—珠江组底部重力流体系的沉积类型、时空演化及控制因素进行归纳。根据地震相组合的差异,认为研究区存在前三角洲浊积扇、块体搬运沉积、水道化斜坡扇、盆底扇4种重力流沉积类型:前三角洲浊积扇为与陆架边缘三角洲同期形成的较小规模浊积扇体(裙),富砂可能性大;块体搬运沉积以头部具有断坡崖和多条小型滑脱断裂、内部显示滑移和挤压等变形构造、整体向东南移动为特征;水道化斜坡扇头部发育多条小型水道,沉积相由浊积水道、堤岸复合体等微相构成;盆底扇以双向下超丘形强振幅连续中频地震相为识别标志,可识别出下切谷、水道充填、前缘决口扇、席状朵叶体等微相。推测构造、气候、海平面变化及沉积物供给的耦合作用造就了研究区内的重力流沉积,在基准面旋回变化的不同阶段发育不同类型的重力流沉积。该研究成果可为盆地超深水区重力流沉积规律的总结和油气勘探提供参考。

辽东湾古近纪东营期古气候演化及其对湖平面变化的影响

依据植被对气候的适应性原理,通过对辽东湾地区古近系东营组中孢粉进行气候类型划分、不同气候类型孢粉含量和相对比值综合分析,对古气候演化及其对湖平面变化的影响进行研究。结果表明:辽东湾渐新世东营期气候总体上表现为从相对干热向相对冷湿转变;气候演变存在明显的旋回特征,大致可以划分为5个气候旋回,与前人研究划分的四级层序界面吻合;气候和构造沉降控制了不同层次的湖平面变化,气候为构造沉降稳定阶段控制湖平面高频升降的主控因素,并间接控制四级层序界面的形成,同时干热气候是形成盆底扇的有利条件。

珠江口盆地荔湾凹陷上渐新统—早中新统物源特征及其对沉积充填的影响

利用化学蚀变指数法恢复物源区的风化历史及沉积物通量是一种经济实用、行之有效的方法。前人对珠江口盆地荔湾凹陷对应物源区的研究相对薄弱。本文通过对区内岩心测试数据进行化学蚀变指数分析,恢复晚渐新世—早中新世物源区的风化历史,并进行沉积物通量的估算,在此基础上探讨物源特征对研究区内沉积充填的控制作用。研究表明,晚渐新世研究区对应物源区经历了强烈风化阶段,该阶段产生的丰富的沉积物供给是研究区西北部快速进积、规模壮观的陆架边缘三角洲及斜坡重力流沉积体系发育的重要控制因素之一;早中新世,西北物源区风化减弱,沉积供给减少,但研究区东部沉积物供应较西部要充分得多,表明早中新世,研究区南部除了来自西北部的主要物源外,局部物源对该时期的沉积具有重要影响;推测东部物源(东部古隆起、兴宁古隆起)的突然复活是促进研究区东部早中新世沟槽形成发育的重要原因之一。在超深水区进行沉积物源区的研究中,这种半定量的方法对盆内局部物源的确定具有重要的指示意义。

白云凹陷东南部晚渐新世陆架边缘三角洲沉积特征及沉积地貌演化

综合利用岩心、测井及三维地震资料,应用地震沉积学和地震地貌学方法,建立白云深水区晚渐新世三级层序地层格架,揭示白云凹陷东南部晚渐新世大型陆架边缘三角洲的沉积结构和沉积地貌特征。结果表明:珠海组至珠江组下段可划分7个层序,中上部ZHSQ5、ZHSQ6和ZHJSQ1时期发育三期陆架边缘三角洲沉积,其中ZHSQ5时期陆架边缘三角洲发育范围较小且相对富泥,前三角洲在地震剖面上呈约300m厚的斜交前积反射;ZHSQ6时期陆架边缘三角洲展布最广,前缘水下分流河道微相呈网状交织,横向展布达5km,三角洲前缘在地震剖面上为S型前积反射,前积体的高度向盆地方向逐渐减薄,前三角洲斜坡远端发育多个小型滑塌浊积体;ZHJSQ1时期继承早期陆架边缘三角洲的沉积特点,同时前缘下斜坡伴生较大规模的滑塌浊积扇。估算三角洲沉积古水深为600m,三角洲前缘斜坡倾角为4°~7°,反映三角洲形成于深水陆架边缘环境。晚渐新世相对海平面变化和沉积物供给共同作用控制研究区陆架边缘三角洲的形成期次和展布规模,而同沉积断裂活动对陆架边缘三角洲的发育位置及沉积形态具有制约作用。陆架边缘三角洲前缘砂坝、分流河道砂体及前三角洲浊积砂体可构成重要的油气储层。

建构主义理论在煤炭院校“石油天然气地质学”课程教学改革中的指导

"石油与天然气地质学"作为限选课程加入到我校本科地质专业四年级学生选修课程范围,如何在煤炭特色院校保证该课程教学质量是一个现实的难题。本文从建构主义理论的角度出发,系统地阐述建构主义知识观、认识论、教学观,探讨煤炭院校专业知识背景下"石油与天然气地质学"的教改原则、教学改革具体方案,阐明建构主义在教学改革中的作用,是对新形势下"石油与天然气地质学"教学的有益探索。

松辽盆地乾安地区上白垩统四方台组天文旋回识别及对铀矿化砂岩沉积时代的限定

旋回地层学广泛应用于高精度层序地层格架和天文年代标尺的建立,是沉积学量化研究的重要领域。本文对松辽盆地乾安地区上白垩统四方台组自然伽马测井数据进行了详细的旋回地层学分析。频谱分析结果显示,四方台组具有40.2、10.6~13.1、3.6~3.8、1.79~2.4 m的沉积旋回,旋回周期之比近似晚白垩世天文轨道周期之比20∶5∶2∶1,对应沉积旋回周期依次为405 ka长偏心率、约106 ka短偏心率、约38 ka斜率和约21 ka岁差。相关系数法(COCO)统计检验结果显示,四方台组地层沉积速率约为9.78 cm/ka,与该天文周期相吻合。对应于405 kyr长偏心率周期的沉积旋回进行滤波,识别出8个沉积旋回,利用405 kyr长偏心率周期对GR数据序列进行天文调谐进而建立浮动天文年代标尺,获得四方台组的沉积持续时间为3.23 Myr。以盆地北部松科-1井白垩纪明水组和四方台组年代地层格架为参考,确定了研究区含铀砂体的沉积时限,乾安地区铀矿化砂岩发育在四方台组下部,砂体沉积时限约为((75.36~76.09)±0.40)Ma。研究结果表明,旋回地层学分析可以有效应用于砂岩型铀矿勘探层系,并可准确圈定含铀矿砂岩层系沉积时限,是区域目的层系识别与对比、勘探靶区圈定的有效手段。

松辽盆地北部典型铀矿化类型与成矿模式研究

目前松辽盆地北部砂岩型铀矿找矿尚未取得实质性突破,但区内构造、铀源、古气候和水动力等关键铀成矿要素总体有利,具有良好的铀成矿潜力。文章综合分析核地质系统在2015—2022年间获取的1.5×10^(5)m钻探资料和石油、地矿系统的铀矿找矿成果,确定在四方台组、姚家组、青山口组和泉头组都存在铀矿化。根据已知铀矿化发育特征,划分出层间氧化带型、混合型、古层间氧化带型3种铀矿化类型,并构建不同层位、不同区域的铀成矿地质模型。其中四方台组发育层间氧化带型和混合型铀矿化,层间氧化带型主要发育在盆地中部,沿依安—林甸—安达—肇源—茂兴一带发育近南北向延伸的氧化带前锋线;混合型铀矿化主要发育在西部斜坡区的油气田周围。青山口组发育古层间氧化带型铀矿化,古氧化带前锋线发育在克山—拜泉—海伦一带。泉头组在盆地东部边缘发育层间氧化带型铀矿化,氧化带前锋线发育在庆安—铁力一带。

松辽盆地东北缘晚白垩世地层结构、沉积充填及铀矿找矿方向

松辽盆地北部铀矿地质研究相对薄弱。本文利用岩心、测井资料,综合运用沉积学、盆地分析、砂岩型铀矿成矿理论,对松辽盆地东北隆起区内的沉积建造特征进行了系统梳理:(1)理清了松辽盆地东北隆起区盆缘的地层结构及含铀含氧水渗入窗口的时空分布特征,绥棱以北嫩江组以下地层整体为超覆结构,仅海伦隆起泉头组在盆缘具有削蚀结构从而具备渗入窗口;而绥棱以南的晚白垩世地层整体在盆缘都呈削蚀结构,均具备窗口。(2)研究区可识别出冲积扇、扇三角洲、曲流河、辫状河、三角洲、滩坝及半深湖—深湖相这7种沉积相类型;在海伦隆起、绥棱背斜、庆安隆起等不同构造单元具有不同的沉积充填样式。(3)探讨了松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿的主攻层位、找矿类型及找矿方向:庆安地区泉头组冲积扇扇中辫状河河道砂体是最有利的勘探对象,其次是铁力地区姚家组的扇三角洲砂体和海伦地区泉头组的辫状河河道砂体,最后是绥棱地区嫩一段的三角洲前缘砂体。该研究可为松辽盆地东北隆起区铀矿勘查突破提供新的找矿思路。

松辽盆地西南部上白垩统姚下段红色砂体特征、成因及找矿意义

松辽盆地主力产铀层位——姚下段红色砂体的成因是制约砂岩型铀矿找矿思路的关键问题之一。文章通过开展盆地西南部姚下段红色砂岩的岩石学、矿物学及时空特征的系统研究,明确了松辽盆地西南部姚下段的红色砂体宏微观特征。在此基础上,结合姚下段沉积期古气候、伴生红色泥岩、古河道、古水深等多因素耦合分析,认为姚下段红色砂体呈面状展布、砂体厚度中心严格受古河道控制、岩石孔隙间发育强烈赤铁矿化等一系列宏微观特征是姚下段沉积期受极热气候事件影响的炎热干旱古气候背景中的震荡变热旋回的陆上河流相沉积的地质记录,提出松辽盆地西南部姚下段红色砂体主体以极热古气候控制下的原生河流相沉积成因为主。在此基础上提出盆地西南部钱家店断陷、龙湾筒断陷等深部富铀建造之上红杂色建造中原色红色砂岩断裂附近的灰色砂岩透镜体,姚下段红色砂岩中夹的薄层灰色泥岩附近的灰色砂岩集中区,均是有利的渗出成矿目标地质体。该研究明确了盆地西南部主力产铀层位红杂色建造的原生性,指出姚下段具备渗出成矿的先决条件,进而为区内利用渗出找矿新思路开展找矿工作指明了方向。

松辽盆地东北缘晚白垩世含铀地层对比及其深部找矿意义

松辽盆地东北缘晚白垩世的含铀地层对比工作研究较为薄弱。文章利用最新的铀矿勘查钻孔资料,通过野外岩心观察结合室内综合分析,总结出五种地层划分标志层,并在单井-连井分析工作的基础上,建立了松辽盆地东北缘含铀地层对比新方案。新方案明确了区内的强超覆背景,解释了嫩江组下部地层后生改造较弱的原因,指出区内找矿方向应调整为“力争寻找强超覆层之下的古矿”;认为青山口组、泉头组可作为找矿新层位加以探索;发现泉头组在古隆起附近存在明显的后生氧化蚀变分带,认为泉头组可作为深部勘探的首要目标层优先探索。这些深部找矿线索的发现为盆地北部的深部找矿工作注入了信心。

松辽盆地东北部铁力地区姚家组沉积相与铀矿找矿前景

松辽盆地东北部铁力地区沉积相研究薄弱。通过对铁力地区岩心、测井资料的综合分析,对研究区姚家组的沉积相类型、沉积期次、沉积相展布特征进行了系统总结;在此基础上,运用砂岩型铀矿成矿理论对铁力地区扇三角洲体系内有利成矿砂体的沉积相类型进行了初步讨论,认为:研究区内姚家组主要为冲积扇-扇三角洲沉积,并识别出泥石流、辫状河道、洪泛平原、水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、前扇三角洲泥等7种微相;姚家组冲积扇-扇三角洲体系自底到顶可分出3个沉积期次,总体具有不断向西南(盆内)迁移的趋势;姚家组扇三角洲体系内的辫状河道砂体可作为寻找潜水氧化砂岩型铀矿的重点类型,而水下分流河道砂体是作为寻找层间氧化砂岩型铀矿的主攻类型。该研究可为铁力地区砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展提供指导。

松辽盆地东北缘庆安地区泉头组沉积相与铀矿找矿潜力

松辽盆地东北缘泉头组的沉积相与铀成矿条件研究相对薄弱。在岩心、测井资料综合分析的基础上,对庆安地区泉头组的沉积相特征进行了系统总结,并对区内砂岩型铀成矿地质条件进行了综合评价。认为:①泉头组可识别出冲积扇、扇三角洲、滨浅湖三种沉积相,可划分出泥石流、辫状河道、洪泛平原、水下分流河道、河口坝、水下分流间湾、前三角洲泥、滨浅湖泥、滩坝等九种微相;②泉头组为一个以湖侵序列占优、大的水进-水退沉积旋回,沉积充填以大规模的冲积扇-扇三角洲体系为特色;③水下分流河道砂体、河口坝砂体等有利砂体的北东-南西向展布特征是制约研究区铀矿勘查的主要控制因素,建议天增镇附近、铁力市西南地区可作为下一步工作的重点区加强探索。

白云深水区珠海组陆架边缘三角洲沉积演化

针对白云深水区渐新世陆架边缘三角洲沉积规律尚不明确的问题,根据沉积学理论,结合测井、地震、岩心资料,在分析研究区珠海组陆架边缘三角洲沉积微相特征的基础上,对其内部结构和期次划分进行探讨,揭示了此类沉积体系垂向动态演化特征并建立演化模式。研究发现,研究区陆架边缘三角洲具有前积层厚度大、发育深水遗迹化石、伴生发育海底扇等特征。依据地震剖面上前积结构样式的不同,由底至顶可划分为4期,第1期受断裂坡折影响,三角洲前方的海底扇发育;后3期受沉积坡折影响,第2期沉积期物源供应充分,沉积范围较第1期大;第3期沉积期海平面上升到最大,其范围及其前方滑塌规模均最小;第4期沉积期海平面又发生大规模下降,三角洲前方的滑塌发育规模最大。该研究丰富了中国渐新世陆架边缘三角洲沉积体系的认识,可为深水区的油气勘探提供借鉴。

钱家店及外围红杂色含铀目标层位重新划分及其地质意义

钱家店铀矿床及外围地区含矿目标层位划分不明已成为当前生产和科研迫切需要解决的关键问题.为准确厘定含矿层位,综合运用地层学、沉积学、砂岩型铀成矿理论,采取岩性、测井、古生物和其他多手段相结合的多重地层对比方法,系统分析了含矿目标层位的识别特征和划分依据.研究成果证明目前被统归划分为姚家组的含铀红杂色层可以识别并划分出泉头组、青山口组和姚家组,并在此基础上重新厘定了区域上不同矿体的层位归属和矿化特征.该研究可为松辽盆地南部铀矿勘查突破提供新的找矿思路和地质依据,在此新层位体系下进一步开展成矿规律研究,或许能真正有助于揭示长期以来悬而未决的板状铀矿体成因.