巴音戈壁盆地砂岩型铀矿找矿新发现与意义

砂岩型铀矿是全球最重要的铀矿类型之一,一般以表生流体的氧化还原成矿作用为主。虽然在勘查中发现部分砂岩型铀矿中存在热液流体活动的痕迹,但热液流体与铀成矿之间的关系仍不明确。本研究以巴音戈壁盆地下白垩统巴音戈壁组下段底部砂质砾岩中新发现的铀矿化为研究对象,通过镜下鉴定、电子探针(EPMA)、铀含量、铀价态和微量元素分析等手段,研究了铀矿石的岩石学、矿物学和地球化学特征。结果显示,铀矿化产出于巴音戈壁组下段的紫红色砂岩中,与不整合界面及次级断层有关;铀呈分散状态分布在胶磷矿中,并伴生有方铅矿、闪锌矿等金属硫化物;微量元素分析显示矿石中Sr、Y、Mo、W和REE等显著富集,指示其形成与深部流体密切相关。研究认为,苏红图组玄武岩喷发形成的火山热液在上升过程中与地表大气降水混合形成弱酸性氧化流体,流体沿不整合和断层向上运移并不断萃取地层中的U和P,当其遇到上覆巴音戈壁组砂砾岩中的菱铁矿等还原物质时,形成酸碱度和氧化还原接触界面,进而诱发铀、磷的沉淀。本次在新层位发现的铀矿化拓宽了巴音戈壁盆地铀矿勘查的找矿空间和方向。

CSAMT法在巴音戈壁盆地尚丹坳陷砂岩型铀矿勘查中的应用

中新生代盆地砂岩型铀矿床是我国重要的铀矿床类型之一,是当前铀矿找矿的主要勘查方向。巴音戈壁盆地砂岩型铀矿床多为隐伏矿体,找矿目的层露头少,具有“泥-砂-泥”储层结构,断裂在控制盆地构造格局、找矿目标层的空间展布以及导通深部还原流体和地下水排泄等方面均具有主导作用。由于地表大面积第四系覆盖,因此亟需借助物探手段查明深部地层结构、断裂构造以及找矿目标层发育情况,为铀矿勘查钻探工程布置提供依据。可控源音频大地电磁测量(CSAMT)具有横向分辨率高、抗干扰能力强的特点。通过在巴音戈壁盆地尚丹坳陷开展CSAMT测量,对研究区的地层结构、断裂构造和找矿目标层及其砂体发育特征做出了客观的解释,有效地指导了钻探工程部署,在砂岩型铀矿勘查中取得了较好的效果,为相关地区的砂岩型铀矿勘查提供了借鉴。

银额盆地额济纳旗伊很乌苏地区下白垩统巴音戈壁组的微体化石及沉积环境

银额盆地额济纳地区中生代地层分布广泛,近些年的研究表明,盆地内发现的油气多来源于中生代地层的烃源岩,因此研究银额盆地中生代地层具有十分重要的意义。通过对银额盆地额济纳地区微体化石进行分析研究,发现鉴定了孢粉3属3种,介形类3属6种,其共存时限为早白垩世。据此将前人原划上侏罗统重新厘定为下白垩统巴音戈壁组,并根据岩石组合特征将其划分为3个岩性段。结合化石古生态、沉积构造和区域地质背景,认为巴音戈壁组3个岩性段分别代表了近岸水下扇、滨—浅湖、扇三角洲平原的淡水—微咸水内陆河湖相沉积环境,揭示其沉积经历了湖盆从产生、发展到萎缩的演化过程。巴音戈壁组岩石组合、沉积环境和化石组合特征的研究结果,有助于区域地层研究对比,为研究油气基础地质和区域演化提供基础资料。

内蒙古自治区额济纳旗雅干地区下白垩统巴音戈壁组化石新发现

在内蒙古银额盆地西北部洪果尔吉乌拉山间盆地内首次发现早白垩世叶肢介化石1属2种,包括:Diestheria yixianensis Chen,Diestheria longinqua Chen,植物化石5个属(种)Podozamites sp.,Equisetites sp.,Baiera sp.,Nilssonia sp.,Czekanowskia sp.。上述叶肢介化石均为热河生物群重要分子,植物化石也是中生代晚三叠世—晚白垩世的常见分子,确定这套地层时代为早白垩世,划归巴音戈壁组。上述化石的发现,丰富了银额盆地中生代生物地层学研究内容,为盆地内早白垩世地层对比提供了最新参考资料。

巴音戈壁盆地苏红图组时代归属研究

笔者根据玄武岩钾-氩同位素年龄,从盆地沉积演化和充填特征等方面讨论了巴音戈壁盆地苏红图组的构成特点,认为苏红图组沉积贯穿于早白垩世湖盆地演化的全过程,但盆地内苏红图组的形成具有不等时性。盆地西部苏红图组形成较早,为代表盆地形成之初的一套地层岩性组合,其中玄武岩夹层的钾-氩同位素年龄为141～146Ma,归属早白垩世早期;盆地东部苏红图组形成较晚,为代表盆地萎缩阶段的一套地层岩性组合,其中玄武岩夹层的钾-氩同位素年龄为108～109Ma,时代归属早白垩世中晚期。盆地内中生代火山活动具有自西向东的发生过程。苏红图组时间跨度达30Ma以上,远远超出通常一个地层组的时间间隔,建议对其拆分。

银额盆地下白垩统巴音戈壁组油页岩特征及古环境

银额盆地下白垩统巴音戈壁组油页岩赋存于巴音戈壁组的二、三段。利用钻井岩心和分析测试资料,对巴音戈壁组油页岩物理特征、品质特征、地球化学特征、有机地球化学特征及分布特征进行了研究,并对油页岩沉积环境、古湖泊生产力、构造和古气候条件进行了分析。研究结果表明:巴音戈壁组油页岩为低含油率、中灰分、低发热量油页岩;并可分为4个油层组,主力油层组形成于高水位体系域时期,成因类型为深湖-半深湖腐殖腐泥型油页岩。油页岩的富集主要受构造发育特征、沉积环境和古气候、古地貌等因素控制。

巴音戈壁盆地含矿目的层沉积相特征与砂岩型铀矿化的关系

重点论述了盆地3处铀矿床(点)含矿层早白垩世巴音戈壁组上段沉积相展布特征及其与铀矿化的关系。认为该地区铀矿化发育主要受两种沉积环境控制:(1)受扇前辫状分流河道控制,该沉积环境内发育厚层砂体,具有泥-砂-泥结构,在潮湿、湿热古气候环境下,该沉积环境内的砂体中富含有机质和炭屑,有利于铀成矿;(2)受各类沼泽沉积环境控制,在潮湿、湿热古气候环境下,该地区发育大面积沼泽,沼泽沉积环境中多为泥炭、泥质岩及碳质岩沉积,有利于铀元素的吸附、沉淀、富集并成矿。受控于两种沉积环境,该盆地内砂岩型铀矿化矿体存在两种表现形式:卷状及板状。其成因为层间氧化作用与同生沉积富集共存。

内蒙古银根盆地下白垩统沉积相

在对盆地周缘大量野外地质剖面详细测量的基础上结合室内分析 ,研究了银根盆地下白垩统巴音戈壁组的沉积相类型及其分布、演化。银根盆地下白垩统为典型的内陆湖盆沉积 ,形成了厚度达 2 0 0 0m以上的砂砾岩、泥岩夹碳酸盐岩、中基性火山岩 ,局部见油页岩和蒸发岩沉积 ,发育冲积扇、河流 (以辫状河为主 )、扇三角洲、三角洲、湖泊等沉积相类型。沉积体系的分布及演化主要受区域构造的影响 ,大致可以划分为三个沉积阶段 ,反映了断陷湖盆由发生、发展直至萎缩的一个完整旋回。早白垩世早期为湖盆初始断陷阶段 ,中期为强烈断陷阶段 ,晚期为湖盆萎缩阶段 ,每一沉积阶段在湖盆的不同部位发育了特定的沉积相类型及组合。

巴音戈壁盆地本巴图地区高光谱矿物信息提取及铀矿勘查有利区筛选

为了查明巴音戈壁盆地东部本巴图地区主要蚀变矿物类型和分布,以及与铀矿化之间的关系,为该地区下一步铀矿勘查提供新的技术方法支持。利用航空高光谱SASI和卫星GF-5号数据,采用光谱角填图(SAM)方法提取了高、中、低铝绢云母、高岭石、铁绿泥石、镁绿泥石、碳酸盐类、赤铁矿、褐铁矿等10余种矿物信息。含矿目的层巴音戈壁组上段提取的矿物信息主要为褐铁矿、赤铁矿和碳酸盐类,其次为中铝绢云母、铁绿泥石和石膏,与铀矿化关系密切的蚀变主要为褐铁矿化、赤铁矿化和碳酸盐化。新尼乌苏凹陷东北部下白垩统巴音戈壁组中提取的矿物信息具有一定的组合分带特征,从山往盆方向可划分出赤铁矿+褐铁矿+高岭石+中铝绢云母和褐铁矿+赤铁矿+碳酸盐类+铁绿泥石两种矿物组合分带,后者与铀矿化具有较好的空间对应关系,结合野外地质调查和已有地质、矿产、航放等资料,认为新尼乌苏凹陷东北缘是寻找砂岩型铀矿的有利地段。

银额盆地下白垩统巴音戈壁组含油页岩岩系孢粉化石特征及地质意义

白垩纪陆相古气候研究已经成为国际地球环境系统研究的重要参考,对银额盆地下白垩统巴音戈壁组进行系统取样,通过岩性观察和孢粉鉴定分析,系统研究了研究区下白垩统古气候演化及有机质富集条件。研究区共鉴定孢粉58属173种,包括裸子植物37属141种,被子植物6属11种,蕨类植物15属21种。孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势,均在90%以上。植被类型主要为针叶林,其次为针阔叶混交林,属于暖温带-北亚热带气候类型,总体表现为半湿润-湿润气候,部分层位为半干旱气候。其中,最有利于研究区有机质富集的气候条件是半湿润气候,其次为湿润气候条件。

银额盆地下白垩统巴音戈壁组泥岩地球化学特征及其古环境意义

银额盆地拐子湖凹陷巴音戈壁组为中原油田银额新区主力含油层系,该区沉积记录及古环境特征的研究,对拐子湖凹陷的沉积演化及巴音戈壁组储层评价具有重要意义。以拐参1井下白垩统巴音戈壁组取心资料为基础,对不同层位泥岩的微量元素及稀土元素等测试结果进行分析,探讨巴音戈壁组古环境演化规律。对V,Ni,Sr,Ba,Cu等环境敏感元素及Ce_(anom)地球化学特征进行综合分析,结果表明:拐参1井巴音戈壁组形成于咸水→淡水→半咸水贫氧环境,且沉积期古气候总体表现为干旱炎热→温暖湿润→半干旱特征。其中,古盐度指标w(Sr)/w(Ba)和w(Sr)/w(Cu)呈较强的正相关关系,表现为古盐度增加和古气候的干燥期基本一致。结合孢粉化石分析结果,推测该组含油页岩岩系沉积期气候较温暖湿润,有利于有机质产出与保存;半咸水-咸水环境有利于有机质富集,从而形成高品质含油页岩。

巴音戈壁盆地南部塔木素铀矿床成因探讨

位于巴音戈壁盆地南部的塔木素铀矿床在矿化特征上明显有别于我国北方其他砂岩型铀矿床,对于该矿床的成因也存在较大的争议。通过岩石学、同位素地质学、扫描电子显微镜、阴极发光、径迹蚀刻等综合研究,结果显示塔木素铀矿床巴音戈壁组上段第三岩性段(K 1 b 2-3)含铀泥灰岩至少经历了4个阶段的成岩作用,铀矿物呈微粒(粒径<1μm)浸染状分布于最早期的角砾中,具有沉积成岩成因特征,成矿物质主要来自于沉积成岩期水体中溶解的铀并因蒸发浓缩作用而富集在特定的层位。巴音戈壁组上段第二岩性段(K 1 b 2-2)含铀砂岩在沉积成岩阶段盆地内封存的高矿化度地下水与碎屑物之间以及成岩后酸性地表水与碳酸盐胶结物之间共发生了两个阶段的水岩作用,每个阶段形成了表现特征不同的铀矿化。沥青铀矿U-Pb同位素测试结果显示,区内最早的铀矿化形成时间为111.6±8.1 Ma,与砂岩形成时间接近,而最新的铀矿化形成时间为2.5 Ma,具有明显后生成因特征,综合研究显示砂岩中的铀矿化具有沉积成岩及后期层间氧化叠加改造双重成因特征,沉积成岩期成矿物质主要来自封存的地下水,而层间氧化期成矿物质主要来自地表水带入的铀及富铀岩层。同时研究认为塔木素铀矿床存在后期热液活动,但暂未发现热液活动与铀成矿具有直接的成因联系。

银额盆地苏红图坳陷早白垩世巴音戈壁组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及构造意义

本文对银额盆地苏红图坳陷钻井揭示的火山岩进行同位素地质年代学和岩石地球化学研究,以揭示该组火山岩的形成年代,探讨其岩石成因和构造环境。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得火山岩形成年龄为131.8±5.9～132.6±0.7Ma,时代为早白垩世早期;其年龄与查干凹陷巴音戈壁组火山岩年龄相近或略晚,而与区域内下白垩统苏红图组火山岩年龄差异较大,表明银额盆地早白垩世存在多期火山喷发,且沿着恩格尔乌苏断裂同时发生或向西南延伸,与阿尔金断裂向东北延伸无直接关系。研究区巴音戈壁组火山岩以亚碱性玄武安山岩为主(SiO_2=55.97%～56.37%),表现为主量元素高TiO_2(2.10%～2.35%)、低MgO (0.93%～1.47%)和低Na_2O+K_2O (3.17%～6.49%);稀土元素含量高(REE=352.39×10^(-6)～555.5×10^(-6)),轻重稀土元素强烈分异,弱Eu负异常(δEu=0.78～0.85);富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HSFE)以及Ni、Cr等相容元素等特征,具有板内和活动大陆边缘的双重特点,与苏红图组板内玄武质火山岩的地球化学特征截然不同。结合区域构造演化及火山岩时空分布分析,认为巴音戈壁组和苏红图组火山岩均为中生代银额盆地陆内伸展、岩石圈减薄和恩格尔乌苏断裂重新活动的产物,但两期火山岩来源于不同的岩浆源区。巴音戈壁组火山岩表现出的岛弧火山岩特征可能是由于地幔源区受到早期俯冲消减事件带来的流体影响。两期火山岩岩浆在上升过程中均未受到明显的地壳物质混染,但巴音戈壁组火山岩存在明显的镁铁质矿物和一定的斜长石结晶分离,结晶分异程度远高于苏红图组火山岩。

银额盆地拐子湖凹陷断陷早期沉积充填演化

根据三维地震、钻井新资料、岩心观察及构造沉积学分析,研究银额盆地拐子湖凹陷断陷早期发育的含油层系巴音戈壁组的构造与沉积特征。结果表明:拐子湖凹陷具有明显的断陷、坳陷双重地层结构,经历断陷期、断坳转换期、坳陷期3个构造演化阶段。燕山Ⅲ幕构造活动影响盆地断陷初期的盆地结构及巴音戈壁组沉积充填特征;巴一段沉积早期,区内发育断层数量多,呈现多个局限地堑、半地堑并存的盆地结构;物源多方向供给,凹陷整体发育冲积扇、扇三角洲—湖泊沉积体系;巴一段沉积晚期,边界断层活动剧烈,在A井西侧发育的扇三角洲沉积物由于断块掀斜而形成滑塌重力流沉积;巴二段沉积期,边界断层持续活动,盆内次级断裂活动减弱,形成典型的半地堑湖盆,凹陷以扇三角洲前缘—砂坝—浅湖沉积为特征。研究结果为揭示勘探新区构造、沉积演化及油气储层评价提供地质依据。

银根—额济纳旗盆地拐子湖凹陷白垩系油源对比分析

银根—额济纳旗盆地拐子湖凹陷X井白垩系巴音戈壁组二段发现的高产油流展示了该低勘探盆地的光明前景。目前对原油的来源尚没有统一的认识,为了有效预测油气藏和明确勘探方向,开展了油源对比研究。对X井苏红图组一段油砂、巴音戈壁组二段原油及苏红图组二段、巴音戈壁组二段、巴音戈壁组一段泥岩开展的族组分含量、生物标志化合物及碳同位素组成等研究表明,油砂、原油与巴音戈壁组一段烃源岩各方面地化特征最为接近,生标上均具有高C 30 重排藿烷、高伽马蜡烷含量、低Pr/Ph值、高成熟度的特征,反映出X井苏红图组一段油砂和巴音戈壁组二段原油同源,均与巴音戈壁组一段烃源岩具有良好的亲缘关系。

巴音戈壁盆地下白垩统热水沉积岩地球化学特征及成因探讨

巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统巴音戈壁组热水沉积岩具有独特的沉积构造和矿物组成,本文通过岩石学、矿物学和地球化学的综合研究,详细描述巴音戈壁组湖相热水沉积泥岩特征。研究区泥岩可划分为以下5种类型:网脉状泥岩、斑点状泥岩、块状泥岩、纹层状泥岩和同生变形泥岩。矿物成分主要为白云石、铁白云石、方沸石、钠长石、伊利石和石英,并且在纵向上表现出明显的规律性,随着深度的增加白云石含量逐渐增加,对应的方沸石含量逐渐降低。泥岩中富集Ca、Mg、Mn等元素,具有LREE富集,HREE亏损,Eu负异常(δCe=0.96~1.06)的特征。碳、氧同位素呈现出δ^(13)C_(V-PDB)(2.35‰~5.51‰)偏正,δ^(18)O_(V-PDB)(-1.26‰~-10.16‰)偏负的特点,分析结果表明热水沉积岩形成于封闭的咸水湖泊环境,形成温度为36.23~79.9℃,平均值为51.21℃,属于低温“白烟囱”型热水沉积;硫同位素变化范围较大(-34.98‰~24.93‰),分析结果表明位于喷口附近的黄铁矿受热液影响较大,δ^(34)S值较高,但随着深度的减小,热液的作用降低,微生物作用加强,δ^(34)S值逐渐减小,呈现出热液与微生物共同影响的特征;锶同位素表明热液流体为壳源与幔源混合流体。

塔木素铀矿床含铀黄铁矿特征及铀成矿过程探讨

塔木素铀矿床位于内蒙古巴音戈壁盆地西南部,是一个扇三角洲砂岩型铀矿床。黄铁矿是该矿床中一个主要的贯通性矿物,文章通过黄铁矿的分布、矿石组构和矿物共生组合特征,结合显微镜下观察,厘定出4个世代黄铁矿,然后通过电子探针分析,查明了黄铁矿的化学组成,通过黄铁矿中硫同位素分析,认为黄铁矿成因为细菌硫酸盐还原作用所致。最后讨论了Th、Ni、Re和Y元素与U的相关性。基于上述研究成果,建立了塔木素含铀砂体中黄铁矿的形成与演化模式,并讨论了塔木素铀矿床的成矿过程。

银额盆地巴隆乌拉白垩系巴音戈壁组黑色页岩沉积环境及有机质富集模式

银额盆地早白垩世沉积的巴音戈壁组湖相页岩是一套重要的烃源岩。通过对巴隆乌拉剖面黑色页岩进行地球化学分析,研究其主量、微量和稀土元素特征,以及黑色页岩沉积的古环境及有机质富集模式。结果表明,Sr/Ba值为0.14~0.24,平均值为0.18,B/Ga值为3.89~6.51,平均值为5.03,相当B含量为230.88×10^(-6)~375.99×10^(-6),平均值为294.95×10^(-6),古盐度为11.97‰~15.83‰,平均值为14.70‰;V/(V+Ni)值为0.67~0.84,平均值为0.74,Ce_(anom)值为-0.113~0.018,平均值为-0.055;古气候指数(C)为0.80~1.34,平均值为1.06,化学蚀变指数(CIA)为75~81,平均值为79;古水深为4.16~88.04 m,平均值为33.40 m;P/Ti值为0.10~0.22,平均值为0.15,过剩钡(Ba_(XS))为-46.5×10^(-6)~144.5×10^(-6),平均值为38.85×10^(-6)。综合各参数特征,研究区黑色页岩沉积于温暖、湿润、半咸水、缺氧的还原环境,沉积水体较深,具有低的古生产力条件。有机碳含量与沉积环境间相关性的研究表明,巴音戈壁组黑色页岩有机质富集是古盐度、氧化-还原条件、古气候、古生产力等因素共同作用的结果。研究结果可为银额盆地中生界沉积演化和油气资源评价提供理论支撑。

银根—额济纳旗盆地天草凹陷下白垩统巴音戈壁组有效烃源岩地球化学特征及其形成环境

对于低勘探程度的小型断陷湖盆,寻找有效烃源岩对于勘探方向的选择具有非常重要的意义。本文基于天草凹陷新钻井的大量分析测试资料,对主要勘探层系下白垩统巴音戈壁组的纵横向烃源岩地球化学特征及形成环境进行了系统分析,并阐述了沉积环境变化对有效烃源岩发育的控制作用。研究结果表明:巴音戈壁组烃源岩有机质丰度达到了中等—好的级别,以巴音戈壁组二段有机质丰度最高(w(TOC)平均为1.1%);有机质类型为Ⅱ1-Ⅱ2型,且巴音戈壁组二段的Ⅱ1型有机质丰度最高,属于腐殖腐泥型;烃源岩热演化程度整体达到了低熟—成熟阶段,巴音戈壁组二段为成熟的烃源岩,具备较高的生烃能力;巴音戈壁组有效烃源岩下限为w(TOC)=1.0%,有机质来自高等植物和水生生物的混合源,且低等水生生物贡献比例稍大;巴音戈壁组沉积期为高盐度和还原的沉积环境,盆内藻类勃发和盆外适当的陆源有机质输入是湖盆水体较高古生产力和较好有机质类型的必要条件,持续稳定的缺氧环境为有机质的保存提供了良好条件,这是巴音戈壁组有效烃源岩形成的两个关键条件。天草凹陷南次洼比北次洼更适合有效烃源岩的发育,且发育的有效烃源岩具有更高的有机质丰度和成熟度,是下一步油气勘探的有利区域。

巴音戈壁盆地TMS铀矿床矿体空间展布特征与找矿预测

TMS铀矿床为巴音戈壁盆地最大砂岩型铀矿床,是我国重要的后备铀资源聚集地。在详细分析矿床铀矿体不同类型的基础上,总结了铀矿体的空间展布特征,并提出了具体找矿预测判据。TMS铀矿体类型按岩性可划分为砂岩型、泥岩型和混合型3类;按控矿因素又可划分为物性转换面控制矿体和化学转换面控制矿体2类。总结出TMS铀矿床矿体的4种空间分布样式以及不同岩性矿体在平面上的分布特征。最后,结合砂岩型铀成矿系统,总结了找矿预测的具体工作内容,对在矿床外围和邻区开展铀矿找矿工作有重要的意义。