鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿化砂岩中有机质特征及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿找矿在近几年取得了重大突破,在镇原、彭阳等地区发现了新的铀矿产地,白垩系铀矿化主要赋存于洛河组与环河组,少部分赋存于泾川组和罗汉洞组,这些赋矿层位原生沉积均处在干旱环境条件下,其中缺乏肉眼可见的有机质。但在钻孔岩心中,铀矿化砂岩中往往富含浸染状的有机质,这类有机质的性质及其与铀成矿的关系目前还缺乏系统的研究。文章以鄂尔多斯盆地西南部镇原地区铀矿化砂岩为研究对象,通过岩心观察与室内研究,厘定了赋矿砂岩中的有机质类型,探讨了有机质的来源及其铀成矿的关系。研究结果表明:赋矿砂岩中的原生沉积炭屑有机质十分稀少,有机质主要为充填于砂岩微孔隙中、具有流动特征、低演化程度的大分子有机质,可能主要来源于“延7”段烃源岩。铀矿化与固体炭屑有机质关系不大,而主要与“可溶性”流动状有机质密切相关。研究区白垩系铀成矿特征具有“渗出”砂岩型铀矿成矿作用的特点。

砂岩型铀矿“源-汇”系统

把从“源”到“汇”的分析方法应用到我国北方盆地砂岩型铀矿成矿作用研究中来,确定不同时期含铀物质的汇流路径,有利于砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律的研究和总结。砂岩型铀矿“源—汇”系统是富铀物质从蚀源区风化剥蚀或从盆地深部富铀烃源岩活化,经汇流体系运移,再到盆地有利赋矿砂体聚集成矿的物理、化学和生物作用的过程,主要包括铀源、汇流体系和富集体系三部分。铀源外源是指在产铀盆地边缘大面积出露的富铀基底和岩石;内源是指含矿目的层本身的含铀建造,是在沉积成岩过程中形成的铀预富集;盆地深部富铀烃源岩在高温-高压条件下排烃,通过活动断裂可为浅部砂岩铀矿提供铀源。富铀物质从铀源区风化或活化搬运迁移到赋矿砂体并在砂体中运移的统一过程称为铀成矿汇流体系,沉积盆地的含铀物质主要在沉积期和成矿期通过汇流体系进入赋矿层位中。铀富集体系是砂岩中还原性物质或微生物等将含铀流体还原沉淀富集成矿的相关整体。鄂尔多斯盆地西南部具有浅部渗入、深部渗出汇流体系特点,渗入与渗出汇流体系的相互叠加改造对铀成矿也起到了比较重要的作用。

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统赋矿砂岩中有机质地球化学特征及其来源

鄂尔多斯盆地是有机-无机多种能源矿产共存的典型盆地之一,近年在盆地西南部镇原地区下白垩统环河组和洛河组发现了新的铀矿化,铀矿化与有机质关系密切,目前对有机质及其与铀成矿的研究还比较有限。文章以鄂尔多斯盆地西南部镇原地区下白垩统赋矿砂岩为研究对象,通过岩心观察,选取典型样品展开了有机岩相学、有机地球化学等方面的研究,确定了赋矿砂岩中的有机质类型,明确了有机质的地球化学性质及来源,探讨其与铀成矿过程的关系。研究结果表明:①赋矿砂岩中的有机质主要为充填在碎屑颗粒的微裂隙及粒间孔隙的黑色“流动状”、“浸染状”有机质(沥青)中。②系统的可溶有机质饱和烃生物标志化合物特征表明,赋矿砂岩中的有机质成熟度不高,甾烷成熟度参数未达到平衡值;生烃母质为混合来源,以低等水生生物为主,正构烷烃表现出一定的轻碳优势,甾烷类化合物中C27甾烷略具优势;形成于还原性、低盐度的湖相环境中,Pr/Ph远小于1,C31~C35升藿烷呈现逐渐降低趋势,伽马蜡烷指数不高;有机质一定程度受到了生物降解的影响。③进一步与盆地各套烃源岩进行油源对比发现,中生界长7段烃源岩与镇原地区下白垩统赋矿砂岩中可溶有机质的生物标志物特征具有较高的一致性,赋矿砂岩中的有机质很可能来自长7段烃源岩。

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。

伽马-伽马测井在鄂尔多斯盆地西南缘白垩系识别岩性的研究

近年来鄂尔多斯盆地西南缘白垩系砂岩型铀矿找矿取得突破,由于研究区白垩系特殊的沉积环境,环河组的泥岩和粉砂岩中广泛发育石膏类不导电矿物,导致常规测井曲线难以准确解释岩性。为了准确区分非渗透(泥岩、粉砂岩)和渗透砂岩,经过测量研究区岩石物性参数,发现泥岩、粉砂岩类岩石密度大于砂岩密度,伽马—伽马测井广泛应用在砂岩型铀矿地球物理测井工作中,用来计算地层密度,长、短源距测井参数为其中间测量参数,为了更好地发挥其作用,阐明了伽马-伽马测井原理,结合自然伽马与长、短源距拟合关系,优选了抗干扰强的短源距测井曲线,提出了自然伽马曲线消除长、短源距消除放射性矿层影响的校正方法。经钻孔岩性和测井曲线验证,伽马-伽马测井的短源距曲线可以较好地解释研究区白垩系岩性,对鄂尔多斯盆地西南缘白垩系砂岩型铀矿地球物理测井工作具有一定参考意义。

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。

鄂尔多斯盆地南部店头铀矿床油气-铀成矿机理探讨

以鄂尔多斯盆地南部店头铀矿床为研究对象,总结研究区地层、构造、油气渗出和铀矿床特征,从油气渗出、氧化渗入、铀矿体与断缝体及铀-油气相互作用四个方面探讨了油气渗出作用与铀成矿关系。认为店头地区发育系列NEE向、近EW向断缝体,是深部延长组油气向上运聚的主要通道,伴有油浸、脉状石膏和黄铁矿等;油气渗出作用表现为油浸砂岩、褪色蚀变砂岩和地沥青三种样式,其中铀成矿期形成的地沥青或凝胶化有机质对铀沉淀富集起关键作用,成矿期后形成褪色蚀变砂岩或油浸砂岩只是对铀矿起到保矿作用;放射性元素对地沥青和凝胶化有机质催化热解作用,有机质活性及还原吸附能力增强;矿石中沥青铀矿或铀石围绕凝胶化有机质或黄铁矿赋存,具有多期环带状产出的特点,伴生方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等中低温热液硫化物;渗出流体长期作用下的水-岩反应致使直罗组砂岩总体硬度大,密度较大,孔隙度和渗透率较低。认为店头地区铀成矿受渗出还原作用与渗入氧化作用动态作用成矿,形成高品位铀矿化,NEE向和近EW向断缝体是区域铀成矿关键控矿要素。旨在进一步阐明店头矿床铀成矿机理,识别并构建区域铀矿找矿标志,为选区和铀矿勘查部署提供依据。

基于克里格法刻画砂岩型铀矿U、Ra和U-Ra平衡系数垂向分布规律--以二连盆地芒来铀矿床为例

砂岩型铀矿是绿色经济可采的重要能源矿种,目前是世界上重要的铀矿勘探类型之一。二连盆地芒来铀矿床、鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床铀矿体多呈板状产出,板状铀矿体成因备受关注。为研究砂岩型铀矿内部U、Ra和铀镭平衡系数(Kp)分布的垂向分布规律,本文以二连盆地芒来铀矿床为例,采用具有网格精度高优点的克里格插值法研究U、Ra和Kp垂向分布规律,分别利用放射性样品分析数据和定量伽马测井五点式反褶积法反演U含量数据,通过克里格法精细刻画砂岩型矿体中U、Ra和Kp分布的垂向分布规律。研究发现,该矿床板状矿体内部具有卷状的特征,Kp分布形态可以用来判断含氧含铀水的运移方向以及氧化强弱。该方法对研究铀矿体形态、铀矿成矿规律和后续地浸开采具有重要意义。

C80钢纤维混凝土拱圈温度试验分析

为了研究C80钢纤维混凝土水化热过程和日照作用下的温度场分布情况,以某山区拱桥拱肋为研究对象,对拱圈夏冬季节1#节段浇筑过程和浇筑完成后截面温度进行了持续监测,分析了在水化热过程中和日照作用下拱圈截面的温度场演变特征。结果表明:混凝土拱圈在浇筑初期快速升温,冬季最大峰值温度达到了44.8℃,夏季最大峰值温度达到了59.2℃,拱圈截面板厚方向测点最大温差达到了7.4℃。拱圈在拆模后箱外侧混凝土温度随外界环境变化呈现周期性波动,顶底板同一时刻峰值温差达到了5.6℃。

北秦岭丹凤地区许庄花岗岩体地球化学特征及铀成矿潜力分析

北秦岭为我国重要的花岗岩型铀矿富集区,文章选取其中的许庄花岗岩体及其内部的麻岭洼铀矿点作为研究对象,通过许庄花岗岩地球化学及麻岭洼铀矿点成矿特征的研究,探讨了花岗岩铀成矿潜力。许庄岩体具有高Si,富K、Al,贫Ca、Mg等特点,富集大离子元素Rb、Th、U、K,明显亏损Sr、Ba、Nb、Ti和轻微亏损P、Eu,U含量高,铕负异常明显。麻岭洼铀矿点矿化主要产出于碎裂蚀变花岗岩中,具有明显的构造-蚀变控矿特征,是典型的内生热液成因。岩石类型(S型)及岩体较高的铀含量是铀成矿的有利因素,构造改造和热液蚀变作用叠加使铀富集成矿,结合丰富的地表铀异常信息,判断许庄岩体具有较好的铀成矿潜力。

基于多源观测资料研究重庆地区一次风雹过程

为认识风雹发生前后对流系统的热动力演变特征,加强新型探测资料在风雹监测预警中的应用,利用微波辐射计、风廓线雷达、多普勒雷达等观测资料,对2014年4月18日凌晨发生在重庆西部地区的一次强风雹天气过程进行分析。结果表明:此次风雹过程为典型的低层暖平流强迫类强对流天气,雷达回波悬垂特征和径向速度辐合明显。风雹发生前,微波辐射计反演的温湿度跃增明显,风雹发生前1.0~3.0 h,K指数、850 hPa与500 hPa假相当位温差(θ_(se850-500))、对流有效位能(Convective Available Potential Energy,CAPE)、0~3 km垂直风切变(Vertical Wind Shear,SHR_(0-3))等指数随时间临近明显递增,大气折射率结构常数(Cn^(2))在风雹发生前0.2~0.5 h达到波峰,风廓线雷达显示中低层的垂直速度随高度波动较大;多次风雹过程的参数共性显示,风雹发生前0~0.5 h,微波辐射计25.00 GHz亮温、Cn^(2)和大气折射率结构常数面积(S_(Cn^(2)))都有明显增加趋势,风雹发生前0~10 min,(S_(Cn^(2)))均大于-500 dB·km阈值。观测站降雹时,垂直积分液态水和地面到高空的垂直速度差均达到最大,Cn^(2)在中低层跃增大于阈值-120 dB。以上特征对识别风雹的发生有较好指示意义。

鄂尔多斯盆地西南部镇原地区志丹群铀矿石物质组成特征

文章重在全面、客观、详实地描述鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统环河组和洛河组赋矿砂岩结构、构造和砂岩中的物质组成及分布特征,旨在为阐明该地区铀成矿机理提供基础信息。通过钻孔岩心观察赋矿岩石岩性、沉积结构和构造特征,利用扫描电镜及电子显微镜对不同颜色赋矿岩石中的铀矿物、金属矿物、非金属矿物、黏土矿物及有机质等物质成分进行系统观察和鉴定,发现不同颜色赋矿砂岩中物质组成各有差异,矿石中可见多种铀矿物、金属矿物、非金属矿物,见少量黏土矿物和有机质。认为赋矿砂岩主要为近源水系沉积物,铀成矿过程具有多种成矿流体来源,成矿作用既有渗入成矿作用,也有深部渗出成矿作用。

鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿矿化特征及分带性研究

文章通过鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿成矿特征研究,识别并划分了砂岩型铀矿矿石类型,把鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿划分为灰色砂岩型铀矿、灰黑色有机质砂岩型铀矿、红色砂岩型铀矿、黄色砂岩型铀矿4种矿石类型,总结了砂岩型铀矿矿化特征。铀矿化具有垂向分带性,自下而上划分为灰色砂岩铀矿化带、黄色砂岩铀矿化带、红色砂岩铀矿化带、灰黑色有机质斑团铀矿化带、灰黑色有机质脉体铀矿化带5个铀矿化带,总结了不同铀矿化带的铀矿化蚀变矿物组合、铀矿物组合、相关元素含量特征,从深部到浅部还原成矿作用由强到弱,铀主要富集在下部灰色砂岩铀矿化带,有机质(碳质)主要富集在上部灰黑色有机质斑团、脉体铀矿化带。认为鄂尔多斯盆地西南部白垩系不同矿石类型铀矿化特征相似,均为深部有机成矿流体渗出还原、富集成矿的产物,具有渗出成因铀矿成矿特征。

鄂尔多斯盆地西南部晚中生代-新生代盆山转换及构造-沉积响应

鄂尔多斯盆地是位于华北克拉通西部的一大型多旋回叠合盆地,自晚中生代以来长期处于多个板块汇聚的中心,在盆地不同构造部位也不可避免地发生构造叠加作用和盆山结构的变化。因此准确厘定和恢复鄂尔多斯盆地晚中生代以来的构造活动期次、变形过程和深部动力学是理解东亚地区多板块汇聚的一把关键钥匙,同时也有助于认识盆地内部沉积矿产的关键控矿要素。文章通过解析鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世以来的盆-山结构、构造-地层特征、变形和断层的演化序列,结合前人的盆山隆升史和区域动力背景研究成果,系统恢复了鄂尔多斯盆地西南部晚中生代-新生代的盆山演化过程和相应的构造-沉积响应。研究认为早白垩世末—古近纪,鄂尔多斯盆地西南部大部分地区处于夷平阶段,与盆缘具有不同的隆升过程,直至30 Ma以来盆地内部才发生强烈的垂直隆升剥露事件。盆地西南部大量切穿下白垩统的走滑断层为中新世-更新世早期北西向左旋走滑剪切应力作用下形成的不同走滑断层组合,是青藏高原向东北扩展过程中贯入到相对刚性盆地内部的弱应变响应。

鄂尔多斯盆地南部镇原地区环河组下段赋矿砂岩基本特征与铀成矿作用

文章通过分析鄂尔多斯盆地南部镇原地区赋矿砂岩下白垩统环河组下段的沉积学、岩石学、地球化学等基本特征,分析了赋矿砂岩与铀矿形成的关系,旨在促进该地区找矿工作。通过地表调查、钻孔岩心观察、电子显微镜对赋矿砂岩进行观察和鉴定,环河组下段是该区主要的含矿层位,发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲相-湖泊相沉积体系,主要发育棕红色、浅黄色、灰色中细砂岩和灰绿色中砂岩,填隙物主要为碳酸盐和少量高岭石和绿泥石等黏土矿物,见有少量褐铁矿、黄铁矿等;灰色岩系具有较好的还原能力,有利于铀矿的还原成矿。环河组下段NWW—SEE向氧化—还原过渡带控制铀矿化分布,与NE—SW向断裂关系密切。晚白垩世以来,伴随盆地西缘及周缘岩石中的铀顺层向盆地中心发生层间渗入作用,深部油气藏的大规模排烃沿断裂上涌发生油气渗出作用,富氧含铀流体中的铀离子与油气中的还原剂发生强烈的氧化还原作用,导致铀沉淀成矿。

鄂尔多斯盆地南部镇原地区铀成矿地质特征与控矿因素分析

为研究盆地南部镇原地区下白垩统环河组铀矿化特征及找矿方向,综合分析现有钻孔资料以及收集的相关地质信息,以水成铀成矿理论为指导,对环河组铀成矿地质特征和控矿因素进行研究,系统总结断裂构造位置、岩性岩相、地球化学分带等定位条件。研究结果表明,下白垩统环河组下段主要发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲沉积体系,河流作用明显,三角洲水下分流河道与砂坝是有利的成矿部位,铀矿化主要发育在该段。另外,环河组上段泥-砂-泥结构发育,层间氧化带具有多层性、多期叠加的特点,主砂体埋深浅且已经发现薄层铀矿化,也是下一步找矿方向;镇原地区铀矿化分布与岩性岩相、岩性地球化学以及断裂构造等联合控制,黄色氧化带是重要找矿标志。

基线拟合-差值法在砂岩型铀矿自然电位测井曲线校正中的应用——以二连盆地桑根达来地区为例

自然电位测井曲线广泛应用在砂岩型铀矿地质工作中,近年在二连盆地桑根达来地区的自然电位测井曲线效果不理想。为了更好地发挥其作用,文章阐明了自然电位的形成机制并分析了自然电位的影响因素,探讨了在测井过程中发现的问题,尤其是自然电位曲线受干扰的原因,如地面电极环材质和探管结构及其解决方法。结合砂岩型铀矿地球物理测井曲线实例及前人研究成果,通过测井曲线形态特点,提出了多次测量和基线拟合-差值方法校正自然电位曲线的方法。经验证文中所提出的措施和方法较好地解决了自然电位测量过程中的环境干扰和基线漂移问题,对砂岩型铀矿地球物理测井工作具有参考意义。

四川盆地一次暖性西南低涡大暴雨的中尺度分析

2021年8月7—8日,四川盆地中东部出现大暴雨、局地特大暴雨,是重庆2021年度社会影响最大的一次暴雨过程。采用多源观测及ERA5再分析资料,对此次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:大暴雨发生在低槽移入四川盆地诱发暖性西南低涡背景下,具有显著的阶段性、跳跃性和极端性特征。大暴雨先后形成于西南低涡中心东南部、西南低涡东侧和西南低涡南侧暖湿的边界层辐合线附近。各阶段大暴雨均由移动缓慢、维持时间达3~6 h的β中尺度对流系统影响形成,暖湿不稳定和弱垂直风切变为β中尺度对流系统的形成提供了有利的环境条件。涡度分析表明,西南低涡的发展主要源于低空辐合及垂直涡度输送效应,但暴雨区的正涡度发展与西南低涡并不完全相同,水平涡度倾侧效应较为显著。第一阶段暴雨区正涡度主要源于对流层中低层西南低涡中心附近显著的低空辐合、涡度垂直输送及水平涡度倾侧效应;第二阶段和第三阶段暴雨区正涡度主要源于边界层辐合及边界层以上的水平涡度倾侧效应,边界层辐合触发暖湿大气中的中尺度对流活动促进了第二阶段和第三阶段大暴雨的形成。

鄂南彬州—双龙地区断裂特征与铀成矿关系探讨

鄂尔多斯盆地是我国重要产铀盆地之,2000年以来核工业203所、中陕核地调院及211队在鄂尔多斯盆地南部勘查提交双龙、鸭河湾铀矿产地①②,相关高校院所、科研单位开展了系列科学研究,从古地貌、岩性岩相、含氧(富铀)水氧化渗入研究与铀成矿的关系。产铀目的层直罗组广泛发育油浸砂岩及油气还原作用确实不争的事实.

鄂尔多斯盆地合水地区洛河组沉积特征及演化

下白垩统志丹群是鄂尔多斯盆地的中生界主要沉积盖层之,自下而上可分为两个沉积旋回,下部旋回由宜君组(K_(1)y)、洛河组(K_(1)l)和环河组(K_(1)h)构成,上部旋回由罗汉洞组(K_(1)lh)和泾川组(K_(1)j)构成。洛河组作为白垩系自流水盆地系统中的三个主要含水岩组之,以往的研究重心直放在地下水相关领域,其他研究相对偏薄弱。