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。

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。

平庄盆地北缘铀异常分布特征及铀成矿地质条件分析

平庄盆地位于松辽盆地西南部,前人在盆地内进行煤田及放射性勘查时发现了大量的铀异常线索,但对铀异常特征及成矿地质条件研究尚不深入。本文基于大量钻孔资料,以六家和黑水地区为重点通过分析钻孔综合柱状图、自然伽马测井曲线和测试数据,对平庄盆地北缘铀异常分布特征及铀成矿地质条件进行深入研究。研究发现平庄盆地北缘铀异常发育广泛,六家和黑水地区异常厚度较大,稳定性较好。铀异常发育层位为白垩系阜新组上段、孙家湾组下段以及孙家湾组上段,赋矿岩性为灰黑色泥岩、细砂岩及灰色中粗砂岩和砂砾岩。通过统计各钻孔含铀矿目的层地层厚度、砂体厚度、铀异常厚度等数据,绘制铀储层与铀异常叠合图等分析图件,发现平庄盆地北缘砂岩型铀矿床成矿地质条件较好,其中铀源条件、铀储层条件、氧化作用条件及还原介质条件均有利于铀矿化作用的发生。研究区下一步找矿方向为六家地区北部和黑水地区东北部。

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。

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.

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。

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。

平庄盆地构造控煤规律

平庄盆地为晚中生代形成的主体为单壁断陷，局部为双壁断陷盆地，北西西系是主要的成盆期构造，对聚煤起重要的控制作用。盆地西缘的北北东向同沉积大断层和盆地北部边缘的南北走向的同沉积断层控制着盆地的形成和发展。盆地内北西西向褶皱控制着盆地的聚煤中心。中新华夏系和北北西系为成盆后构造，它们所形成的褶皱与先期构造叠加形成构造穹隆或构造盆地，对煤层的埋藏深度起到了控制作用。

平庄盆地古山地区铀成矿条件分析

平庄盆地是一个伸展背景下发育的小型断陷盆地,前人在盆地北缘黑水等地区已发现砂岩型铀矿工业矿体的存在,指示该盆地具有较好的铀成矿潜力。在铀成矿地质背景分析的基础上,对古山地区开展铀成矿有利条件研究,认为该区铀成矿潜力大,值得开展进一步工作。

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。

平庄盆地五家矿区煤系沉积环境

沉积相分析表明，平庄盆地五家矿区煤系由湖泊体系、扇三角洲体系、冲积扇体系、河流体系和湖泊三角洲体系构成。其沉积环境演化经历了湖泊扩张、迅速萎缩、缓慢淤浅、消亡（冲积扇—辫状河为主要地理景观）４个阶段。湖泊缓慢淤浅阶段的湖滨和扇三角洲平原是聚煤的主要环境。

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。