内蒙古阿拉善右旗塔木素地区晚二叠世花岗岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其意义

塔木素地区晚二叠世花岗岩位于阿拉善地块北缘、恩格尔乌苏蛇绿混杂岩带南部。岩石化学特征显示其总体呈富硅、碱,贫铁、镁,属准铝质、中-高钾钙碱性系列,具I型花岗岩特征;轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,Eu具弱负异常,稀土曲线右倾。微量元素相对亏损Sr、Nb、Ta、Ti,富集Rb、Th、K、Hf等元素,显示其形成于板块碰撞前的火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年分别获得250±1.0Ma和250.5±0.8Ma两组加权平均年龄。结合区域地质背景分析,阿拉善地块北缘塔木素地区在晚二叠世尚存在与弧物质有关的岩浆活动,古亚洲洋于晚二叠世在此尚未碰撞拼合。

巴音戈壁盆地塔木素地区流体改造与铀成矿

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区的铀矿化与中国北方其他盆地的层间氧化带砂岩型和泥岩型铀矿化明显不同。在该地区的铀矿化岩石中,砂岩和泥岩几乎各占一半,并且出现不同类型的后期改造。笔者通过野外露头、岩心观察和室内微观分析,发现该地区的矿化岩石发育赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、碳酸盐化、石膏化和绿泥石化等多种蚀变。在查明各蚀变带特征的基础上,讨论了巴音戈壁组上段蚀变带的期次及与铀矿化的关系。研究认为,以赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化为标志的红色、黄色岩石氧化作用发育时间较早,而碳酸盐化、石膏化和绿泥石化较晚;铀矿化分布受氧化作用控制,而灰绿色蚀变所代表的后期热流体叠加作用,使铀矿化进一步富集。

内蒙古阿拉善右旗塔木素地区三叠纪正长花岗岩成因及构造环境分析

塔木素地区三叠纪正长花岗岩岩石化学特征显示其总体呈富硅、碱,高FeOT/MgO比值和10 000×Ga/Al值,贫钙、镁的特征,属准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性系列-钾玄岩系列;轻重稀土分馏明显,Eu负异常明显,稀土曲线右倾,属轻稀土富集型;微量元素表现出Zr、Hf、K元素相对富集,而Rb、Sr、Nb、Ta、U、Ti、Cr、Co、Ni元素亏损;同时具有较高的Y/Nb和Rb/Nb值,显示A2型花岗岩的特征。结合相关花岗岩构造图解分析,塔木素三叠纪正长花岗岩为在大陆边缘正常岩浆弧上,由地壳重熔而形成的增生于大陆边缘上的花岗岩,岩浆来源应为壳幔混合。其作为新生地壳的一部分,代表了碰撞晚期或碰撞后地壳增厚、抬升、拉张的构造环境。

塔木素地区粘土岩力学特性试验研究及机理分析

粘土岩是高放射性废物地质处置库的重要候选围岩之一,内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区是我国高放废物地质处置库粘土岩场址的重点筛选区域,粘土岩的物理力学特性是评价候选围岩场址的重要参数之一。通过试验对塔木素地区深部粘土岩的力学特性开展了研究,试验结果表明,与同类型粘土岩相比,该粘土岩具有较高抗压强度和抗拉强度、低变形以及脆性破坏的特性。针对其力学特性,本文从岩石的矿物组成、声波速度、微观形貌、密度和含水率等角度,结合试验数据探讨了该粘土岩的力学特性的产生机理。本研究可作为我国高放废物地质处置库围岩的筛选参考依据。

塔木素地区巴音戈壁组上段沉积体系与铀成矿模式探讨

结合区域地质资料,通过综合分析巴音戈壁盆地塔木素地区巴音戈壁组上段地表露头、钻孔岩心及测井曲线,重点归纳总结了塔木素地区巴音戈壁上段沉积体系,并研究了铀矿化与沉积环境的关系,最后建立了研究区的铀成矿模式,得出扇三角洲前缘亚相的水下分流河道微相是铀成矿的最有利部位,以寻找层间氧化带砂岩型铀矿为主。

高放废物地质处置阿拉善预选区塔木素地段目标深度岩体质量预测

高放废物地质处置阿拉善预选区塔木素地段位于阿拉善地块北部,主要由二叠纪和三叠纪侵入的花岗岩类岩石构成,地壳稳定。断层较不发育,但发育韧性剪切带和韧-脆性变形带,节理受区域构造控制,地表岩体质量以Ⅲ级岩体为主,其次是Ⅳ级岩体。根据钻孔岩芯编录和力学试验数据,对岩芯质量进行评价,岩芯基本质量较差,TMS01钻孔以Ⅴ级岩体最多,TMS02钻孔以Ⅲ级岩体最多。对比岩体质量和测井数据,发现岩体质量与岩体的物理参数具有明显的相关性。通过和CSAMT剖面上对应位置的对比,建立了岩体质量与电阻率的关系。结合地表岩体质量、钻孔岩芯质量和物探剖面,对目标深度岩体进行了预测:目标深度(600 m深左右)岩体质量以Ⅱ级和Ⅲ级岩体为主,局部有Ⅰ级岩体和Ⅵ岩体。