内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用

[研究目的]哈达图铀矿床是产于二连盆地下白垩统赛汉组上段的一个特大型砂岩型铀矿床,其与传统砂岩铀矿特点不同,矿体呈多层板状,控矿灰色砂体具“两黄夹一灰”特征,传统的渗入(潜水氧化、层间氧化)砂岩型铀成矿理论难以解释,阐明其成因和控矿要素对创新砂岩铀成矿理论与红杂色砂岩中铀矿找矿均具有重大意义。[研究方法]采用野外和室内、宏观和微观相结合,主要包括野外观察、区域地质、构造学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学(元素、有机、同位素)、地震解释和铀矿床学等方法。[研究成果]阐明了矿床矿体、控矿灰色砂体和矿化特征,指出研究区红杂色建造赛汉组上段、二连组和伊尔丁曼哈组为原生氧化建造成因,主含矿层赛汉组上段控矿灰色砂体是深部还原性流体对其再还原的结果,主要受连通深部的断裂构造及相关河道或不整合面控制,属后生改造成因,从成矿铀源、深部渗出流体的形成、铀的迁移和沉淀阐述了砂岩渗出铀成矿作用机制,提出哈达图砂岩铀矿床主要是渗出铀成矿作用形成,建立了相应的渗出铀成矿模式。[结论]发现揭示了红杂色砂岩形成砂岩铀矿一种新的铀成矿作用——渗出铀成矿作用,并由此提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”预测评价的新思路,指出针对红杂色沉积建造砂岩铀矿找矿新层位,在找矿空间上可由盆缘拓展到盆中、由浅部拓展到深部。

鄂尔多斯盆地西南部环县地区砂岩型铀矿成矿要素遥感识别

鄂尔多斯盆地是中国重要的能源、矿产产出盆地,先后在盆地北缘发现多个大型砂岩铀矿床,但是在盆内坳陷的铀矿勘查上仍需突破。渗出理论的提出为盆缘找矿向盆内找矿提供了新的理论依据。研究表明:断层、次生还原矿物、磁异常的变化以及地表铀异常信息是渗出成矿作用在浅表的反映。对上述信息的识别可以为盆内砂岩型铀矿勘查提供数据支撑。以鄂尔多斯盆地西南部环县地区为研究区,利用ETM影像、航磁数据进行构造解译,利用ZY1E高光谱影像识别区内主要出露蚀变矿物,结合航磁、航放数据进行综合分析。结果表明:研究区内断层主要表现为NE、NNE走向,其次为NW和SN向,主要出露蚀变矿物为伊利石、碳酸盐岩,主要分布在沿断层与河流下切作用出露的下白垩统岩层中。航磁异常资料显示研究区出现多处磁异常的过渡区,表现为正的弱异常,可能与深部还原性流体的渗出有关。航放数据表明铀的富集与断层、蚀变矿物的分布在空间上有一定关系。综合高光谱影像、航磁航放资料识别出红杂色沉积建造中铀成矿有利的构造与蚀变矿物,在环县地区指出4处找矿有利区,对坳陷内部找矿具有指导意义。

松辽盆地海力锦铀矿床成矿流体特征——来自含矿层砂岩岩石地球化学的证据

松辽盆地西南部砂岩型铀矿床成因是制约盆地西南部铀矿勘查找矿突破的关键因素之一。文章以海力锦铀矿床为研究对象,对其岩石地球化学特征开展了系统研究,主要获得了以下几点认识:1)各地球化学分带砂岩主量元素、稀土元素差别不大,指示含矿层砂岩具有一致的物质来源;但U和Re、Mo、Co、Cr、Pb、Zn、Ni等微量元素在矿石中的含量明显高于原生红色带、弱还原带和中等还原带砂岩,表明铀成矿期发生了这些元素的输入。这些元素通常来自于深部具有一定温度的还原性流体,进一步指示成矿流体可能来自于深部。2)灰色还原带砂岩及矿石中高岭石的含量明显高于原生红色带、弱还原带和中等还原带砂岩,沥青铀矿常吸附于高岭石表面或微孔隙之中,结合研究区姚家期古气候特征及高岭石成因,分析认为灰色还原带砂岩及矿石中异常富集的这部分高岭石为后生成因,与成矿流体关系密切,含矿层砂岩在铀成矿期经历了酸性流体的改造作用。3)结合松辽盆地西南部钱家店地区下白垩统九佛堂组、沙海组广泛分布的富铀烃源岩,认为海力锦铀矿床成矿流体可能来自深部的富铀还原性流体,在成矿期沿连通姚家组下段目标层的断裂向上渗出,随着温度、压力的降低及体系所处环境由还原转变为氧化环境,导致铀在流体中的溶解度急剧降低而析出沉淀下来,最终富集成矿。本次研究为松辽盆地西南部砂岩型铀矿床成因研究提供了新思路,具有重要的理论和实际意义。

松辽盆地西南部上白垩统姚下段红色砂体特征、成因及找矿意义

松辽盆地主力产铀层位——姚下段红色砂体的成因是制约砂岩型铀矿找矿思路的关键问题之一。文章通过开展盆地西南部姚下段红色砂岩的岩石学、矿物学及时空特征的系统研究,明确了松辽盆地西南部姚下段的红色砂体宏微观特征。在此基础上,结合姚下段沉积期古气候、伴生红色泥岩、古河道、古水深等多因素耦合分析,认为姚下段红色砂体呈面状展布、砂体厚度中心严格受古河道控制、岩石孔隙间发育强烈赤铁矿化等一系列宏微观特征是姚下段沉积期受极热气候事件影响的炎热干旱古气候背景中的震荡变热旋回的陆上河流相沉积的地质记录,提出松辽盆地西南部姚下段红色砂体主体以极热古气候控制下的原生河流相沉积成因为主。在此基础上提出盆地西南部钱家店断陷、龙湾筒断陷等深部富铀建造之上红杂色建造中原色红色砂岩断裂附近的灰色砂岩透镜体,姚下段红色砂岩中夹的薄层灰色泥岩附近的灰色砂岩集中区,均是有利的渗出成矿目标地质体。该研究明确了盆地西南部主力产铀层位红杂色建造的原生性,指出姚下段具备渗出成矿的先决条件,进而为区内利用渗出找矿新思路开展找矿工作指明了方向。