平庄盆地黑水地区砂岩型铀矿层间氧化带特征与铀矿化关系

近年来,在平庄盆地北部黑水地区砂岩型铀矿地质调查工作中,已发现多个工业孔及低品位铀矿化孔,表明该地区具有较好的铀成矿前景。该地区铀矿赋矿层位为孙家湾组上段,铀矿化与层间氧化带的发育特征密切相关。文章通过岩心观察、地质剖面、地球化学指标参数分析手段,分析了该区的氧化带空间分布特征、岩石地球化学类型、氧化带与铀矿化关系。研究认为该区的砂岩型铀矿受层间氧化带控制显著,氧化带的分带特征明显,平面上铀矿体分布于氧化还原过渡带内,垂向上分布于氧化带与还原带接触部位,铀矿体的形成与岩石地球化学环境密切相关。

内蒙古平庄盆地层序地层与聚煤规律

利用平庄盆地钻孔和矿井地质资料,结合野外地质调查等工作,运用沉积学、层序地层学及煤田地质学的基本理论和方法,根据古构造运动面和大面积侵蚀面,将平庄盆地含煤岩系——杏园组和元宝山组划分为1个超层序和2个层序,并把层序划分为低水位体系域(LST)、湖泊扩展体系域(LTST)、湖泊萎缩体系域(LCST)和非湖泊体系域(NLST)。总结出层序地层与聚煤规律的关系是:LST和LTST基本无聚煤作用发生;LCST局部有利地段可发育薄煤层,但无工业利用价值;NLST聚煤条件最有利,常形成厚煤层。

平庄盆地构造特征及演化

平庄盆地为受控于东、西两缘北北东向展布的美丽河—八里罕和黑水—汐子断裂的晚中生代断陷盆地。褶皱、断裂均较发育,盆地内外褶皱按轴向分为四组,形成顺序为:东西向—北西西向—北北东向—北北西向;断层按走向有东西向、北北东向、北西西向、北东东向和北北西向5组,一般均经历多期活动。根据盆地构造特征及地层接触关系得出盆地区域构造应力场曾发生多次北西西—南东东向挤压与拉伸的转化,在挤压背景下,盆地所在区上升,沉积间断,产生角度不整合,拉伸背景下,盆地所在区下降,接受沉积。

平庄盆地地质构造及演化特征

通过野外地质调查及煤田地质、石油地质信息的综合分析,揭示了平庄盆地的地质构造及演化特征.得出如下结论:八里罕拆离断裂是成盆的主控断裂;早期该盆地为地堑式盆地,中晚期演化为半地堑式盆地;挤压构造应力场导致了平庄裂陷盆地消亡;此后该区又经历了北北东向断裂左行走滑(形成了小型拉分盆地,将平庄盆地与相邻的元宝山盆地连通)以及形成北北西向褶皱的构造活动改造.

平庄盆地含铀矿化的砂岩沉积体系分析

综合应用沉积学、测井地质学及地层学等理论及方法,分析了平庄盆地黑水地区晚白垩世孙家湾组上段的沉积体系特征以及有利的铀矿化部位.结果表明,黑水地区在孙家湾组上段沉积期并不是处于平庄盆地的沉积中心,而是处于盆地的沉积边缘地区;黑水地区在孙家湾组上段沉积期主要发育陆相冲积扇相沉积,沉积基准面经历早期上升,中期到达顶点,晚期下降的一个演化过程,冲积扇的辫状河道沉积为铀矿化主要富集部位.

赤峰市平庄—元宝山盆地汉诺坝玄武岩的地球化学特征及其构造背景

对分布于赤峰东部平庄—元宝山盆地的汉诺坝玄武岩进行了岩石学、地球化学研究.结果表明,研究区内火山岩主要岩石类型为玄武岩及少量沉凝灰岩.玄武岩岩石成分较均一,主量元素变化不大,富钛、贫铝,富Na2O,低K2O.玄武岩稀土元素总量低,轻稀土元素富集,铕、铈异常不明显.玄武岩富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th,K,Ta和LREE,高场强元素U相对亏损,相容元素Cr,Co,Ni含量较低.本区汉诺坝玄武岩属于拉斑玄武岩系列,火山岩的源区是软流圈上地幔,玄武岩形成于大陆裂谷的拉伸环境,是大陆板块内部稳定构造环境的产物.

平庄盆地中低温对流型地热系统及勘查靶区研究

在对平庄盆地地质进行综合研究的基础上,从断层的切割深度、导水性及补给水源等方面论述了该盆地具有中低温对流型地热系统发育的良好条件;阐明了宁城热水热田的控热导水构造、补水水源及地温场特征;最后,根据地热地质条件、地球物理和地球化学信息,在该盆地北部确定了新的地热勘查靶区,并提出相关的勘查步骤、方法以及进一步研究的地热地质内容。

白豹—坪庄地区延长组长6储层成岩作用研究

鄂尔多斯盆地白豹—坪庄地区延长组长6储层是该区主要的产油层,也是典型的低孔、低渗储集层,具有粒度细、成分成熟度低、磨圆度较差、分选性较好的岩石学特征。结合铸体薄片、扫描电镜、粘土X衍射以及物性等资料,对长6储层砂岩的成岩作用进行了研究,确定其成岩作用类型主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用及溶解作用等,其中前4种为破坏性成岩作用,最后一种为建设性成岩作用。对成岩演化序列的研究表明,长6储层砂岩的成岩阶段已达到中成岩B期的早期阶段。综合成岩作用类型的组合方式,建立了成岩演化模式,重点从成岩演化过程入手,对成岩相特征进行了细致研究,划分出了7种成岩相类型。

平庄盆地北部地温场ANSYS数值模拟

探讨地温场特征,通常采用钻孔系统测温的方法。依据平庄盆地北部地温场的特征,采用先进的ANSYS大型通用有限元分析软件数值模拟的方法,对基底和盖层内的大地热流传导和地温场特征进行了数值模拟。可视化的模拟结果直观揭示了在盆地基底坳陷充填盖层、盆地外围基底秃顶配置的条件下,大地热流自盆地基底至盖层内重新再分配的特点,地温等温线受此影响在剖面呈上凸状,根据得到的地温数据计算并绘制了盆地北部基底顶面地温等值线图。

内蒙古平庄-元宝山盆地早白垩世植物化石及地层时代

内蒙古赤峰市东南部的平庄—元宝山盆地杏园组和元宝山组为含煤地层，时代归属有争议。杏园组所产６属７种植物，主要为早白垩世的常见分子，反映时代为早白垩世早期，相当于凡兰吟期到欧特里夫早期，与辽西的沙海组、内蒙古霍林河盆地霍林河组下含煤段和海拉尔盆地大磨拐河组可以对比。元宝山组含１９属２１种，主要为阜新植物群的常见代表，说明其时代为早白垩世中期，相当于欧特里夫晚期到巴雷姆期，可同辽西的阜新组、内蒙古的霍林河组上段和伊敏组相对比。

内蒙古平庄盆地早白垩世植物群性质及特征

内蒙古平庄煤田是我国东北部主要含煤盆地之一,盆地内植物化石丰富,本文报道了平庄盆地含煤地层的植物化石25属38种,对其性质、特征及分布进行了讨论,对平庄植物群的苏铁类、银杏类和松柏类做了角质层研究。该植物群主要由真蕨类、苏铁类、茨康叶类、银杏类和松柏类组成,即没有侏罗纪古老残存分子,也没有出现被子植物,以松柏类、银杏类最为丰富,而苏铁类、本内苏铁类极度贫乏。该植物群与中国东北早白垩世含煤沉积及相关地层中的植物组合可比较,与西伯利亚、北美、日本早白垩世植物群亦十分接近。根据植物群的性质和特征及结合相关地层中的植物群进行了对比,认为平庄含煤盆地植物群的时代为早白垩世早期,当时该区可能地处北半球的暖温带,该项研究对恢复该区的古地理,古气候,古环境及成煤规律提供了可靠的有关古生物学依据。

平庄盆地充填沉积特征和聚煤规律

根据地层和构造形迹发育特点，简述了平庄盆地诞生、成长及消亡的演化历史。从岩性、粒度分析、垂向层序、沉积断面结构、砂砾岩体几何形态等方面论述了盆地晚中生代充填沉积相的５种类型、各沉积相的空间配置关系；并进一步论述了盆地含煤地层——下白里统古园组、元宝山组的沉积环境。指出了聚煤构造、沉积环境拉煤的规律及找煤远景区段。

平庄-马厂盆地烃源岩的有机质类型

为了对平庄-马厂盆地油气资源做出客观评价,对盆地发育的九佛堂组、沙海组两套烃源岩有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度进行了综合分析。结果表明:沙海组烃源岩有机质丰度较高,为中等—好烃源岩,有机质类型以ⅡB型为主,有机质处于未成熟—低成熟阶段,其生烃能力对盆地贡献小;九佛堂组烃源岩的有机质丰度高,属好的烃源岩,有机质类型为ⅡB—ⅡA型,处于低成熟—成熟阶段,具有较好的生烃能力。

内蒙古平庄盆地黑水地区上白垩统孙家湾组上段沉积相及其与铀矿化关系

内蒙古平庄盆地黑水地区上白垩统孙家湾组上段沉积相为冲积扇相,宏观上分为近端砾质辫状平原、远端砂质辫状平原及扇前洪泛平原3个亚相,进一步细分为泥石流、砾质辫状河道、砾质坝、砂质辫状河道、砂质坝、洪泛细粒、泥炭沼泽等微相。孙家湾组上段可划分为3个亚段,第一亚段为干旱-潮湿过渡气候下形成的退积型序列的旱地扇沉积;第二亚段为潮湿气候下形成的退积型序列的湿地扇沉积;第三亚段为潮湿气候下形成的进积型序列的湿地扇沉积。黑水地区的孙家湾组上段经历了早期退积型旱地扇—中期退积型湿地扇—晚期进积型湿地扇的过程。沉积相对该区铀成矿具有控制作用,铀矿化主要以不连续、局部富集的形式赋存于远端砂质辫状平原前缘的砂质辫状河砂体中,泥炭沼泽和泥质含量少的泥石流沉积中有少量存在。泥炭沼泽沉积所形成的泥岩及泥质含量高的泥石流沉积充当了局部隔水层,但由于泥炭沼泽沉积较薄,以及泥石流沉积的不均一性,致使铀矿(化)不连续、不稳定。

平庄盆地黑水地区氧化作用与铀成矿地质特征

黑水地区位于平庄盆地北部,砂岩型铀矿找矿目的层为白垩系孙家湾组,目前在盆缘发现了较好的氧化带和工业铀矿化线索,但成矿作用方式和类型并不清楚,困扰着下一步勘查方向的选择。为深入研究目的层氧化作用和铀成矿地质特征,通过系统采集样品,进行镜下鉴定、主量元素、环境地球化学指标、粘土矿物、电子探针、扫描电镜等分析。研究结果表明,黑水地区含矿目的层砂岩成熟度较低,为近物源沉积;后生氧化作用较强且存在明显的蚀变分带现象;目的层还原剂主要为黄铁矿,铀的富集方式主要为含铀含氧水不断渗入砂体,在层间氧化带前缘氧化还原过渡带富集成矿,铀矿物类型主要为沥青铀矿,其次为铀石,主要有2种赋存形式。对铀成矿地质特征进行探讨,认为该地区符合层间氧化带型砂岩型铀矿成矿模式,具有较大的成矿潜力。

平庄盆地六家立井地区找铀目标层岩石学特征及其找矿意义

六家立井地区位于平庄盆地北缘,白垩系下统阜新组上段是该区砂岩型铀矿床目标层位,具有较好找铀前景。为深入了解该区砂体的岩石学特征,通过野外钻探工作、岩心编录、样品采集及岩矿测试方法,详细研究了目标层碎屑岩类型、碎屑岩成分、结构构造等岩石学方面特征。结果表明目标层碎屑岩成分成熟度和结构成熟度均较低,具有搬运距离短、沉积速度快的特点,其物源较单一,初步判断物源来自盆地东北部和西北部隆起带酸性花岗岩,同时也为铀成矿提供了良好的铀源。

平庄盆地地浸砂岩型铀成矿条件分析

在对平庄盆地地层、构造和盆地演化研究的基础上,认为该盆地白垩系孙家湾组、阜新组及九佛堂组地层具有形成地浸砂岩型铀成矿的地质条件:存在有利的岩性;砂体发育,呈泥-砂-泥互层结构;冲积扇相、河流相和三角洲-湖滨沼泽相是铀成矿的最有利岩相;盆地北部、东部蚀源区铀源充分;存在有利于形成层间氧化的构造条件.平庄盆地找矿目的层主要为孙家湾组,次为阜新组及九佛堂组,主要找矿类型为层间氧化带型.

内蒙古平庄盆地地热系统地热流体流动模型及勘查靶区预测

通过对平庄盆地地热地质、热源、水源、封阻、盖层、地温等条件分析,建立了该区地热流体流动模型.研究表明:在地形高差的作用下,大气降水顺着盆地西北部山区的裂隙网络渗透到地下深处,被区域大地热流以及作为附加热源的玄武岩以热传导方式加热.在热水变热密度变小的情况下,沿NNE向和近E-W向两组断裂交汇处的通道上涌,在浅部与第四系砂砾岩裂隙含水层发生冷水混合作用,形成了中低温裂隙水.根据与宁城地热田相同的地热成矿条件,在盆地西部确定了娄子店地热勘查靶区.

平庄盆地的石油地质特征

为了解平庄盆地烃源岩的赋存特征,结合地质勘查资料,根据沉积学、地球化学理论,分析了该盆地的石油地质特征。结果表明,平庄盆地内发育有三套烃源岩,分别归属九佛堂组、沙海组、阜新组,前两者是构成盆地的主要烃源岩;烃源岩主要形成于半深湖—深湖,部分形成于浅湖、闭塞湖湾及湖沼,其类型以暗色泥岩、油页岩、泥质白云岩等为主;盆地生储盖组合以侧变式为主,油气的圈闭类型主要为断背斜。该结果为平庄盆地的基础地质研究及石油地质勘查提供了参考。

平庄盆地北缘六家立井地区铀成矿条件分析

平庄盆地属于沽源—红山子铀成矿带,为进一步评价盆地北缘的铀成矿潜力,选取该地段六家立井地区为研究对象,区内白垩系阜新组上段为主要含铀矿层,其埋深适中、发育“泥-砂-泥”地层结构、砂体发育、含砂率高,具备铀成矿基本条件。基于以往煤田钻孔资料“二次开发”在铀矿勘查中的应用,结合钻孔原位验证成果,对六家立井地区岩性、岩相、构造、铀源、水文地质等铀成矿条件进行了系统分析研究。结果表明阜新组上段有较好的铀异常分布,展现了较好的铀找矿前景,建议下一步工作向六家立井地区东部和东北部有针对性外推,扩大找矿线索。