开鲁盆地钱家店地区含铀岩系岩石矿物学特征与铀成矿作用

松辽盆地钱家店地区姚家组岩石矿物类型,成分特征与该区铀矿化密切相关。姚家组含铀岩系从砾岩到泥岩,随着岩石粒度的减小,黏土矿物的种类和含量有所增加。而且泥岩中出现了砂岩中没有出现的蒙脱石和绿泥石两类黏土矿物。还原带中灰色细砂岩的黏土矿物以高岭石和伊利石为主,多不含绿泥石,矿化细砂岩中的黏土矿物高岭石和伊利石同样呈现高含量的特征,少量矿化样品中含有些许蒙脱石和绿泥石。相比于还原带中的灰色细砂岩,矿化细砂岩中具有高岭石明显偏高的特征;氧化带中的红色细砂岩中高岭石含量明显偏低,同时蒙脱石明显偏高。矿化灰色细砂岩中高岭石含量普遍比无矿灰色细砂岩中的高,反映了铀的矿化作用与黏土矿物的类型密切相关。

开鲁盆地钱家店地区姚家组还原剂特征及铀成矿作用

在开鲁盆地钱家店地区发现超大型铀矿床,为了界定储层还原剂对铀成矿作用的影响,通过岩心、镜下观察及相关测试技术的应用,进行了还原剂特征研究。结果表明:研究区铀储层内部的还原剂主要以有机质-碳化植物碎屑、烃类、黄铁矿等形式为主。其中,有机质中常见的黄铁矿可以为铀成矿提供大量优质的还原剂;矿化砂岩中甲烷含量及烃类总量较其他类型的砂岩高,并且随着铀的富集,气烃/重烃的比值明显升高,表明铀的富集与烃类也具有密切关系;铀储层内部常见的黄铁矿类型包括莓球状黄铁矿、胶状黄铁矿、自形和它形黄铁矿,其作为还原剂以多种形式与铀共存。矿化层位的砂岩中,总有机碳(total organic carbon,TOC)含量与S_(全)含量普遍较高,而Fe_(2)O_(3)/FeO值则明显偏低;与此相反,在非矿化层位的砂岩中,TOC含量与S_(全)含量普遍较低,而Fe_(2)O_(3)/FeO值较高,表明铀矿化与TOC、S_(全)含量具有一定的正相关关系,而与Fe_(2)O_(3)/FeO值呈负相关。对铀储层内部还原剂特征的深入研究,反映出还原剂对铀成矿作用的制约机理具有重要意义,为砂岩型铀矿的勘查预测提供理论指导。

北京千家店地区侏罗系后城组磷灰石裂变径迹分析及其地质意义

运用裂变径迹分析方法,探讨分析了千家店地区侏罗系后城组地层的构造热演化特征.千家店地区后城组上段三个磷灰石样品,AFT年龄集中在85.7～76.0Ma,小于其相应的地层年龄;平均封闭径迹长度为9.4～10.8μm,小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),呈非对称的单峰态分布,标准偏差为2.1～2.5.后城组下段的三个AFT样品,AFT年龄集中在82.6～62.4Ma,小于其相应的地层年龄,也小于上段层位的AFT年龄;平均封闭径迹长度仅为7.2～7.7μm,远小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),其中YQ-07样品的封闭径迹长度呈似双峰态分布,标准偏差达到3.1;显然,侏罗系样品经历了明显的中度退火行为,最大温度可能接近于90℃.AFT年龄和封闭径迹长度的规律性变化主要是由于埋深不同引起的温度差异造成的.裂变径迹热历史模拟结果表明,沉积物自进入盆地充填埋藏一直到115Ma左右,盆地沉积物达到最大埋深3000多米,盆地温度达到最大值90℃多,这一过程沉积速率达到66.7m/Ma.115Ma之后盆地处于相对稳定期,没有明显的温度波动,直到6Ma左右温度以11.7℃/Ma的速度突然下降,表明侏罗系地层遭受剥蚀,迅速上升、快速冷却直至地表,剥露速率超过了500m/Ma.

松辽盆地钱家店地区姚家组铀储层岩石学特征及成岩作用

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析等手段,将松辽盆地钱家店地区姚家组铀储层划分为姜黄色-紫红色氧化砂岩、含矿灰色砂岩、原生灰色砂岩3种类型,并讨论了含矿岩系主要的成岩作用类型,划分了成岩演化序列。研究表明:该区砂岩的成分成熟度和结构成熟度都较低,轻矿物的成熟度指数(Q/(F+R))平均值仅为0.56,SiO2/Al2O3为6.69;含矿岩系成岩作用较强,主要类型有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及黏土矿物的转化等;通过对矿物之间穿插关系的分析,确立了成岩演化序列为苺球状、细粒状黄铁矿—早期方解石胶结(泥晶方解石)—石英次生加大—碎屑颗粒溶解次生矿物形成(黏土矿物交代碎屑颗粒)—孔隙充填方解石(亮晶方解石、含铁白云石形成)—方解石交代碎屑颗粒—黑云母水解、自形、他形黄铁矿。本研究探讨了砂岩赋铀性与岩石结构组分的关系,为揭示成岩作用对铀运移沉淀富集的影响提供参考。

松辽盆地西南部钱家店—架玛吐地区姚家组铀成矿条件及控矿因素分析

通过对钱家店—架玛吐地区铀成矿地质条件和控矿因素,以及油气还原、油气冲顶及基性脉岩在成矿过程中的作用分析,认为该区砂岩型铀矿的形成有别于国内、外典型层间氧化带砂岩型铀矿,具有特殊性。铀矿体并非呈卷状产在氧化-还原过渡带,而是呈板状产出于氧化带的下部。并提出天窗构造的翼部、雁列式断裂F1、F2和F3构造夹持区的姚家组红灰叠置部位的灰色层为有利的成矿层位。由此建立了该区的铀成矿模式。

松辽盆地钱家店地区上白垩统辉绿岩特征及铀成矿作用

松辽盆地钱家店铀矿床为国家超大型砂岩型铀矿床,具体成因及其与辉绿岩的关系有待研究。综合利用岩心、镜下薄片、包裹体测温、U-Pb同位素定年、背散射电子成像、电子探针分析、测井和地震资料等,对松辽盆地钱家店地区上白垩统辉绿岩岩体进行系统识别,探讨辉绿岩侵入在铀成矿中的作用。结果表明:松辽盆地钱家店地区上白垩统广泛发育辉绿岩侵入体,辉绿岩呈块状,致密坚硬,局部角砾化,岩性以基性斜长石和单斜辉石为主,发育高角度构造、溶蚀缝;测井曲线表现为低自然伽马和声波时差、高电阻率的"两低一高"响应特征;地震剖面呈树状结构,地震反射与围岩差异明显,岩株主体表现为杂乱反射,枝干以强振幅、中—低频和同相轴连续性好为特征。辉绿岩侵入与铀矿成矿关系密切,部分铀成矿年龄与辉绿岩活动时期相当,辉绿岩岩浆活动参与部分铀矿床的形成,且铀矿床具有后期热液叠加成矿作用的特点。另外,辉绿岩树状空间分布可为铀矿形成提供氧化性水体隔挡作用,促使铀矿在隔挡侧富集。

延庆千家店地区硅化木赋存层位及形成时代分析

北京延庆千家店土城子组中的硅化木自发现以来,得到了众多学者的关注,但关于硅化木的赋存层位和形成时代一直未有定论,目前主流观点认为硅化木广泛发育于土城子组一段和二段的下部,关于其形成时代则自侏罗纪早期至白垩纪早期的论述均有,这种争论显然不利于木化石的保护、科普和进一步深化认识。在千家店土城子组进行的考察结果展现出与前人观点不同的线索。实地考察、剖面测量和年龄测试结果显示:原位埋藏硅化木形成时代应为晚侏罗世早期,赋存层位为土城子组一段下部,而土城子组二段下部的沉积特征反应出当时水位频繁升降,水体能量剧烈变化,火山活动暂时陷入沉寂的沉积环境,较难满足形成木化石的基本要求。

松辽盆地西南部上白垩统姚家组原生黏土矿物组合特征及其找铀意义

黏土矿物是砂岩型铀矿表生成矿流体水-岩作用的重要产物。本文以岩心光谱扫描为主要技术手段,结合野外地质编录、偏光显微镜、扫描电镜等方法,首次对松辽盆地西南部钱家店铀矿床及远离矿区的88个钻孔超过9 000 m岩心进行了系统的蚀变矿物填图,提取了主要黏土矿物和Fe^(3+)氧化物信息。结果表明,主要产铀层位姚家组原生黏土矿物组合主要是"伊利石+(蒙脱石)伊蒙混层",仅有少量的高岭石、绿泥石,它们与松辽盆地北部具有相似特征,是沉积期古气候的响应。而成矿段中,高岭石含量与铀矿物具有明显正相关性,是成矿流体轨迹的重要指标。原生砂岩的黏土矿物、Fe^(3+)氧化物矿物(化)信息往往呈现成层性或韵律式变化,而经过成矿流体改造的砂岩,其黏土矿物、Fe^(3+)氧化物信息往往呈现"舌状"或"正态曲线状"的突然变化,这些特征可以成为原生砂岩颜色判别和后生成矿流体追踪的重要指标,它们对砂岩型铀矿成矿规律研究与找矿具有重要意义。

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物特征及其与铀矿化的关系

【研究目的】钱家店铀矿床位于松辽盆地西南部,含铀岩系为上白垩统姚家组。目的层中含有大量的黏土矿物,因此揭示姚家组砂岩黏土矿物特征,对铀的成矿作用探讨至关重要。【研究方法】本文通过系统的显微镜下鉴定、扫描电镜、X射线衍射等分析测试手段,对钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物的镜下特征、成分及含量进行了系统的观察和研究。【研究结果】钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物主要为高岭石,其次为伊利石、蒙皂石,少量绿泥石。黏土矿物是沉积岩中铀富集的重要吸附剂,不同种类的黏土矿物对铀的吸附能力存在一定差异。【结论】姚家组成矿环境经历了成矿早期的酸性环境和成矿晚期的弱碱性环境,不同的黏土矿物之间在此过程中存在着一系列的相互转化关系。黏土矿物含量变化不仅影响着铀储层物性特征,同时也影响着铀的沉淀富集。在黏土矿物吸附作用下,姚家组砂岩成岩过程中,预富集了大量的铀,为钱家店地区形成特大型铀矿床奠定了坚实物质基础。

内蒙古钱家店铀矿区土壤-植物中重金属元素迁移富集特征

为探究内蒙古钱家店铀矿区铀(U)及其相关元素在农田土壤(风沙土)和植物之间的迁移富集规律,以该铀矿区农田土壤和植物为研究对象,系统采集了结缕草、高粱、花生、玉米、柳树和杨树的根、茎、叶及其根际土样品,分析了U、砷(As)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)、铅(Pb)、锑(Sb)、钍(Th)、锌(Zn)共13种元素的含量以及各元素在土壤-植物中的生物富集系数及转运系数。结果表明:1)钱家店铀矿区风沙土中重金属元素含量较低,浓集系数多低于1,U与其他元素呈显著正相关;2)结缕草及其根际土中重金属元素含量较其他植物偏高;3)植物对重金属元素的吸收具有选择性,杨树对Cd富集作用最强,结缕草、花生、柳树可分别富集Cu、Mo、Zn;4)各器官对重金属元素的吸收作用大致表现为叶片>根系>茎秆。整体而言,该研究区风沙土中重金属元素含量较低,各植物对土壤中Cd和Zn的选择性吸收能力较强,且对重金属元素有较强的耐受性;结缕草、高粱和花生可作为该矿区开采后生态修复的备选植物。

松辽盆地南部钱家店铀矿床姚家组砂岩地球化学特征及地质意义

沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系.