哈拉阿拉特山以北中-新生代地下水渗流机制初探

在砂岩型铀矿形成过程中,地下水既是驱动力又是铀元素运移的载体,地下水问题一直制约着砂岩型铀的矿找矿方向。文章以岩心孔渗参数和砂体的沉积规律作为切入点,对新疆哈拉阿拉特山以北地下水渗流机制进行初步探讨,将实验室岩心孔渗分析数据作为约束条件,计算研究区目的层孔隙度和渗透率,结果表明:测井曲线计算的渗透率与岩心分析的渗透率具有较好的吻合关系,孔隙度和渗透率曲线可以表现井中砂岩的连续性变化趋势;通过对6号、9号勘探线钻孔的渗透率梯度变化进行分析,认为渗透率在研究区总体呈现由北东到南西逐渐增高的变化规律,结合研究区的地层的演化规律,划分出3个水文地质单元亚区。此次研究为铀矿找矿工作拓宽了找矿思路,具有重要的参考价值。

车排子凸起构造演化对铀成矿的控制作用

车排子凸起是准噶尔盆地西部砂岩型铀矿“新地区、新类型、新层位”三新找矿的重点勘查区,近年来在该凸起铀矿找矿有所突破,发现多个工业孔和矿化孔。通过分析车排子凸起区域地质背景、构造演化,研究沙湾组沉积特征,结合岩心观察和基础地质综合图件的编制,探讨构造演化对目的层改造、古水系和含铀成矿流体的控制,并讨论断裂控制油气运移方向,将古氧化带二次还原的机制,明确车排子凸起构造演化对铀成矿的作用。研究认为喜山运动造成北天山的多次抬升,使车排子凸起接受沉积,形成沙湾组辫状河三角洲有利的沉积相带。喜山运动晚期北部扎伊尔山前掀斜抬升,形成南倾的单斜带,开启含铀含氧水的补给窗口。车排子凸起形成演化中发育的断裂构造和不整合面,是深部油气藏不断迁移的通道,造成了沙湾组古氧化带的二次还原,在灰绿色与灰色带砂体界面富集成矿的特点。

准噶尔盆地东部沙帐断褶带下侏罗统沉积体系研究及其找矿意义

沙帐断褶带位于准噶尔盆地东部,其下侏罗统已发现较大规模的层间氧化带及其控制的铀矿体。文章依据近几年最新铀矿勘查成果及前人煤田资料,重点对沙帐断褶带下侏罗统沉积体系进行了分析与研究,深入探讨了沉积体系与铀成矿的关系,预测了成矿最有利地段及其规模、矿化与前景,为今后找矿工作指明了方向。研究结果表明,研究区下侏罗统三工河组辫状河三角洲平原相与前缘相过渡部位为铀成矿有利相带,砂体较为发育,固结疏松,透水性好;八道湾组扇三角洲平原相与前缘相过渡部位为铀成矿较为有利相带;铀成矿有利相带与层间氧化带及其铀矿化关系密切。三工河组层间氧化带规模最大,矿化最好,具有良好的砂岩型铀矿找矿条件,是今后该区域主要找矿目的层;帐蓬沟以西发育多个产状较平缓的褶皱,氧化前锋线多位于背斜的南端及向斜的翼部,多处赋存工业矿化、异常,是今后主要找矿地段,可能具有“中-大型”砂岩型铀矿成矿前景。

准噶尔盆地北缘黄花沟地区砂岩型铀矿目的层时代、古气候及铀矿化关系

准噶尔盆地北缘黄花沟地区地表和深部钻探都发现有较好的砂岩型铀矿化显示,但是其含矿目的层的层位归属仍存在争议。文章在含矿目的层的岩石地层对比的基础上,通过系统采集、分析孢粉样品,研究目的层孢粉组合特征、地质时代及古环境。结果认为,黄花沟地区含矿目的层的时代为早白垩世早期,具有“双束松粉Pinuspollenites-克拉梭粉Classopollis-周壁粉Perinopollenites”的孢粉组合特征,岩石地层单元属于下白垩统吐谷鲁群。吐谷鲁群沉积期,研究区为亚热带半湿润的古气候;白垩系古气候具有由湿润向干旱转变的特征,所形成红杂色(灰色)碎屑岩建造,应是下一步找矿重点。

卡姆斯特地区水文地质条件与铀成矿关系

卡姆斯特地区铀矿找矿工作取得了重大突破,发现喀拉萨依矿产地。前人对该区含矿建造、构造类型、铀源条件和控矿因素等进行了大量研究,但对地下水与铀成矿关系研究欠深入。研究水文地质条件与铀成矿关系,对扩大铀矿找矿成果和总结铀成矿规律,建立研究区找矿模式有重要意义。依据地下水赋存条件及分布规律,划分水文地质单元,总结水动力场特征;利用热力学计算水中铀存在形式,分析地下水化学特征,判断地下水所处氧化-还原环境。认为划分的4个水文地质单元具有相对独立的补给-径流-排泄体系,不同的水动力条件形成的层间氧化带和铀矿化规模不同。研究区具有较好的水文地球化学分带性,补给区地下水处于弱氧化环境,铀以溶解、迁移为主,水铀氧化-还原电位差和水中铀存在形式表明地下水处在氧化-还原过渡环境。铀水文地球化学环境发生重大变化的径流区是找矿有利地带。综合分析认为:喀拉萨依水文地质单元铀成矿最有利,红盆水文地质单元铀成矿较有利,5164水文地质单元铀成矿空间有限,4164水文地质单元铀成矿空间较小。

准噶尔盆地南缘楼庄子地区头屯河组不同类型蚀变带与铀成矿关系探讨

准噶尔盆地南缘楼庄子地区中侏罗统头屯河组中已发现长约20 km砂岩型铀矿(化)带。近年的铀矿勘查实践揭示,该区存在与铀成矿相关的黄色和灰白色两种类型蚀变带。通过露头野外调查、钻孔岩心观察和样品测试,分析了头屯河组不同类型蚀变带的成因及其空间分布特征,探讨了两种类型蚀变带对砂岩型铀矿的控矿作用,预测了找矿类型和有利成矿区段。认为:1)研究区蚀变带可划分为剥蚀残留的黄色蚀变和灰白色蚀变两种类型,灰白色蚀变带控制了工业铀矿带的发育,铀矿物主要为沥青铀矿和铀石,全岩U-Pb同位素年龄为53±5 Ma;2)剥蚀残留氧化带型是早期形成的含矿氧化带受构造隆升作用改造形成的,大部分矿体已经被剥蚀殆尽,构造隆升幅度相对较低的喀拉扎向斜南翼的哈萨坟一带是该类型有利的找矿远景区;3)灰白色蚀变带是后期油气还原漂白作用所致,油气渗出导致原有氧化蚀变被还原为灰白色;4)与灰白色砂体相关的“油气还原隐蔽型”铀矿化是研究区主要的找矿类型,喀拉扎向斜南翼及东部转折端、楼庄子矿产地及其外围具备较好的成矿潜力。

准噶尔盆地东部卡姆斯特地区头屯河组下段砂岩地球化学特征及地质意义

砂岩的碎屑物质与母岩关系密切,尽管在沉积过程中会有一定的改造作用,但其地球化学成分仍然主要受其母岩的控制,可指示沉积岩源岩特征及构造-沉积环境,对研究沉积演化及铀成矿作用具有重要意义。文章通过镜下鉴定、岩石地球化学分析等手段,确定卡姆斯特地区头屯河组下段砂岩的岩石学、地球化学特征,进而推断砂岩碎屑物的源岩特征及构造-沉积环境。结果表明:卡姆斯特地头屯河组下段砂岩以近源沉积的岩屑砂岩为主,母岩主要为花岗闪长岩类,其风化程度为中等—强;主量元素特征反映了头屯河组下段砂岩物源主要源自长英质火成岩物源区,沉积时处于活动大陆边缘和大陆岛弧的构造环境,与卡拉麦里山相对隆起关系密切;微量元素特征指示了头屯河组下段温暖潮湿-半潮湿的古气候,其沉积古水体总体为贫氧的淡水还原环境。

准噶尔盆地卡姆斯特地区侏罗系铀成矿模式研究

本文对卡姆斯特地区中侏罗统头屯河组、西山窑组层间氧化带及铀矿化特征进行了归纳与总结,运用层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论,重建了该区铀成矿模式,初步认为铀矿化、异常符合层间氧化带控矿理论,受层间氧化带及不整合面控制,总体上遵循层间氧化带砂岩型铀成矿规律。指出区内铀矿找矿目的层主要为中侏罗统头屯河组,次为西山窑组,主要找矿类型为层间氧化带砂岩型,次为不整合面砂岩型、煤岩型,明确了今后该地区找矿方向,可为准噶尔盆地今后铀矿资源勘查工作提供参考。

准噶尔盆地南缘下白垩统钙质砾岩铀矿化成因及找矿方向

准噶尔盆地南缘中新生界发育大量砂岩型铀矿点、矿化点,其成因目前存在较多争议,尤其是对赋存于下白垩统清水河组钙质砾岩中的铀矿化,存在潜水氧化带、层间氧化带,潜水-层间氧化带、油气还原-潜水氧化带及构造热液成矿等多种认识。通过资料收集、综合分析前人成果及近几年来区内开展的铀矿勘查实践,初步认为下白垩统清水河组钙质砾岩中铀矿化为层间氧化带砾岩型,矿化受层间氧化带控制,深部有次生还原与层间氧化作用叠加形成铀矿化的可能,该地区具较好的砂岩型、砾岩型铀矿找矿前景。

准噶尔盆地铀矿地质工作回顾及今后找矿方向

准噶尔盆地自1955年开始进行铀矿地质勘查及评价工作,60年来共完成钻探工作量超过26×10~4 m,已经发现铀矿床1处,矿点10余处。近年来,在地浸砂岩型铀矿找矿方面虽取得了大量成果,但由于对这些成果缺乏系统的梳理并受一些因素的影响,该区的找矿工作还难于深入推进。笔者试图通过对前人在该盆地的铀矿地质工作进行全面总结,在明确已经取得的主要成果认识基础上,从中发现可能被疏忽的主要地质问题,并提出今后的找矿方向,为该盆地砂岩型铀矿找矿工作取得新突破提供参考依据。

基于改进主成分分析法的测井曲线岩性分层技术

为改善测井曲线岩性分层效果,本文对传统主成分分析法进行改进。在传统主成分计算结果的基础上,用熵权法对计算的各主成分再次进行赋权融合,计算其综合主成分,并对不同岩性的计算结果进行统计,评价其分层效果。以新疆准噶尔盆地西北缘为例,选取电阻率、自然伽马、自然电位、井径测井曲线作为样本数据,首先使用传统主成分分析法进行多源测井信息融合,再用熵权法对得到的各主成分再次进行赋权计算,最后用计算的综合主成分进行岩性分层。结果表明:较传统主成分分析法,改进的主成分分析法岩性分层边界与实际岩心吻合更好,其计算结果在不同岩性上变化规律强。

地面氡及其子体测量在新疆汉水泉地区砂岩型铀矿找矿中的应用

介绍了氡气和γ能谱测量的基本原理,通过数据常规分析和相关分析其在新疆三塘湖盆地汉水泉地区的同点测量结果,常规分析未得出砂岩型铀矿成矿有利的氡浓度异常,而相关分析共提取了11个有利于铀成矿的氡浓度异常,说明氡气和γ能谱测量结果相关分析在砂岩型铀矿找矿中预测远景区是值得借鉴的方法.

西准噶尔车排子地区新近系砂岩型铀矿成矿远景

综合运用钻井取心、岩石化验等资料,结合区域构造背景和沉积环境,研究车排子地区砂岩型铀矿成矿远景。结果表明:1车排子地区构造简单,新近系存在南倾斜坡带,但砂体中有机质缺乏,盆地油气渗出作用过于强烈,不利于地下水的持续渗入和氧化作用,该类因素限制了该地区层间氧化带的发育及其含矿性;2已发现的铀偏高及铀异常现象,均为黏土矿物对铀吸附的产物,强度弱、品位低,不具工业找矿意义。上述研究成果对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

氡气测量在寻找隐伏铀矿体中的应用——以新疆杰别特地带为例

随着铀矿的发展和地表勘探工作的不断深入,在覆盖层较厚的地区,靠传统的追索地表矿化露头信息和测量伽马总量的组合方法,寻找大规模的铀矿已变得越来越难,而以氡气测量为主的深部勘探方法正逐渐被广泛应用。以新疆杰别特地区氡气测量为例,介绍氡气测量方法的理论基础及运移机制,对实测土壤氡活度浓度数据进行正态化变换处理,在二维平面趋势面分析的基础上建立带地形的三维趋势面模型。结果表明,三维趋势面提取剩余异常信息明显优于二维趋势面分析效果,从而为划定深部铀矿有利远景区提供有利依据。

新疆准噶尔盆地库普坳陷可地浸砂岩型铀矿成矿条件

库普坳陷为准噶尔盆地内部的次级构造单元,位于准噶尔盆地东缘,是一个近NW向展布的长条形坳陷,面积约3 700 km^2。库普坳陷南东缘两条区域性断裂所夹持的地段,地层倾角较小,新构造运动使得该地区自晚白垩世以来发育多个沉积间断,区内地形地貌条件对于层间氧化带、潜水氧化带的发育及铀成矿较有利。结合区内相关地质工作成果,分析了区域地质背景,并分别分析了区内构造、铀源、岩性岩相、水文地质等铀成矿条件。研究表明:(1)库普坳陷处于有利的大地构造位置,受到新构造活动的影响较强烈,具有良好的铀源、构造和有利的岩性岩相条件,地下水补—径—排体系完整,具有可地浸砂岩型铀成矿的基本条件;(2)中侏罗统西山窑组为区内可地浸砂岩型铀矿找矿的主攻目的层,在区域上以辫状河沉积为主,为可地浸砂岩型铀成矿的有利部位。在此基础上进一步分析,认为库普坳陷具有较好的潜水-层间氧化带型铀矿化的找矿前景,并初步预测了纸房、库布苏等2处成矿远景区。上述分析对于该区进一步开展可地浸砂岩型铀矿找矿工作有一定的借鉴价值。

新疆卡姆斯特地区中侏罗统铀成矿控制因素与找矿前景

核工业216大队近年来在新疆准噶尔盆地卡姆斯特地区发现了一处重要的铀矿产地。文章在前人研究的基础上,综述了卡姆斯特地区的地质特征,分析其铀源、构造、古气候、岩性-岩相组合、西山窑组与头屯河组不整合面、还原性物质等对铀矿形成的控制因素,认为区内中侏罗统头屯河组辫状河砂体为层间氧化带砂岩型铀矿的主要赋存岩相,喀拉萨依单斜带以东西山窑组与头屯河组不整合面附近是煤岩型铀矿的有利发育部位。

准噶尔盆地东部将军戈壁地区侏罗系砂岩型铀矿成矿规律研究及其意义

通过野外实地勘查和近几年钻孔样品测试数据综合统计,结合三角图图解和地球化学数据组合对比,分析侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组、八道湾组赋铀层位砂岩碎屑矿物组分,并对不同地段不同层位铀矿化对比、剖析赋铀层位层间氧化带附近铀矿化特征,总结了研究区地球化学特征及氧化带特征与铀成矿规律。

准噶尔盆地东部将军庙地区砂岩型铀矿层间氧化带地球化学特征初步研究

通过对目的层层间氧化分带岩石学、地球化学指标、常量元素及其变化规律的分析,初步研究了准噶尔盆地东部将军庙地区砂岩型铀矿的地质地球化学特征。研究认为:(1)将军庙地区的层间氧化带可分为强氧化亚带、弱氧化亚带、过渡带和原生还原带;(2)研究区氧化作用存在长时期间断,造成过渡带铀富集较弱,矿带范围较局限;(3)SiO2、MgO和TiO2与铀元素的富集具一定相关性。

准噶尔盆地东部恐龙沟地区中侏罗统头屯河组上段沉积相及与铀矿化关系

恐龙沟地区是近年来准噶尔盆地新发现的铀成矿地段,铀成矿目的层中侏罗统头屯河组上段沉积相特征研究相对较低。通过钻孔岩心编录、测井曲线解释和薄片鉴定等方法,对头屯河组上段沉积相特征进行研究。认为头屯河组上段含矿砂岩主要为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩,多发育平行层理,板状、槽状交错层理。概率累计曲线呈两段式、三段式和多段式分布。富含碳化植物碎屑,发育辫状河三角洲沉积体系。早期为辫状河三角洲平原亚相沉积,分流河道砂体连片分布;晚期为辫状河三角洲前缘亚相沉积,水下分流河道和水下分流河道间发育,局部发育河口坝。通过对区内沉积相特征与铀成矿关系研究,认为头屯河组上段铀成矿主要受沉积相变、沉积旋回性、还原条件、砂体非均质性等因素控制。

新疆三塘湖盆地牛圈湖地区盖层特征及砂岩型铀成矿条件分析

三塘湖盆地已开展过不同小比例尺铀矿评价工作,但盆地内部分重点地区仍缺乏具体研究及精细解剖。笔者通过对三塘湖盆地牛圈湖地区盖层地层进行对比研究,初步厘定了该地区盖层地层的沉积序列及典型特征。从铀源、水文地质、岩性岩相、后生蚀变、古气候、层间氧化带前锋线、煤田异常孔及油气等不同角度,初步分析和总结了三塘湖盆地牛圈湖地区铀成矿条件。研究认为,该地区铀成矿条件较好,有形成层间氧化带砂岩型铀矿的潜力,应进一步在该地区开展铀矿找矿工作,找矿靶区在牛圈湖北侧一带。