二连盆地伊和高勒地区赛汉组砂岩型铀成矿条件

为揭示二连盆地马尼特坳陷伊和高勒地区下白垩统赛汉组砂岩型铀成矿条件,文章通过系统研究伊和高勒地区的构造特征、地层特征、岩性特征、岩石地球化学特征、地层含铀性、沉积相特征、水文地质和放射性水化学特征、氧化特征等,并与巴彦乌拉地区进行对比,分析了砂岩型铀成矿条件。研究区外部铀源条件好,赛汉组含铀性低;具有完善的“补-径-排”体系,放射性水化学异常明显。沙那凹陷具有缓倾的构造斜坡,发育辫状河三角洲,砂体发育,主要为灰色砂岩与泥岩互层;阿北凹陷具有陡倾的构造斜坡,发育扇三角洲,砂体极为发育,岩性为灰色、杂色砾岩夹灰色泥岩;沙那凹陷铀成矿条件较阿北凹陷好,相比巴彦乌拉地区赛汉组铀成矿条件较差。

二连盆地赛汉高毕铀矿床渗出成矿作用和模式

通过探讨二连盆地赛汉高毕铀矿成矿作用,构建铀成矿模式,总结成矿特征,提炼关键控矿要素,可指导矿床外围、深部和类似地区铀矿找矿。文章基于赛汉高毕铀矿床构造、建造、油气演化、铀矿化、铀成矿时代等分析,详细阐述了矿床矿石矿物、矿石元素地球化学特征。确认赛汉高毕铀矿床产于赛汉组上段建造间古河道中,受准宝力格深切断陷、贯通性断裂、赛汉晚期深切河道联合控制,形成透镜状或板状铀矿体,铀成矿作用与区域油气逸散活动、挤压构造活动密切相关;铀矿石中CaO+Al_(2)O_(3)和P_(2)O_(5)与铀含量呈正相关,Co、Ni、Zn含量高,Fe^(2+)/Fe^(3+)总体小于0.8;各类砂岩中酸解烃含量均比较高,Th/U均小于2,表明赛汉组上段原生环境主要为红杂色的氧化环境,灰色含矿砂体主要是渗出还原成因;矿石中铀是以多种铀矿物形式存在,主要有黄铁矿-铀矿物型、地沥青包裹铀矿物型和微粒碎屑铀矿物型。赛汉高毕铀矿床主要为渗出成矿作用,赋存于深部的富含有机质和四价铀的流体沿贯通断裂或高角度不整合和下切河道运移至上部赛汉组上段氧化砂体中,流体被分解形成黄铁矿、富含铁铝等杂质的磷钙铀矿、地沥青,粒径大的地沥青将已先结晶的黄铁矿和富含铁铝等杂质的磷钙铀矿包裹其中,大部分铀矿物就位于较小的地沥青的外侧和附近。

二连盆地乌里雅斯太凹陷赛汉组铀矿化特征及找矿前景探讨

针对研究区内前期勘查工作铀矿成矿条件研究尚不深入的问题,为实现区内铀矿找矿突破,本文通过对乌里雅斯太凹陷的构造演化特征、蚀源区铀源条件、含矿目的层特征、水文地质条件、后生蚀变特征、铀矿化特征及白垩系沉积建造特征进行系统分析,结合研究区钻孔、连井剖面等资料,综合探讨了乌里雅斯太凹陷砂岩型铀成矿环境及条件,认为盆缘的富铀花岗岩体为沉积盆地提供了丰富的铀源,中生代后期构造反转形成的剥蚀天窗为含铀含氧水的渗入、渗出提供了通道,凹陷北缘陡坡带扇三角洲平原分流河道及前缘水下分支河道微相发育部位是该区砂岩型铀矿找矿的重点方向,下白垩统赛汉组为主要找矿目标层位,找矿类型以层间氧化带型为主,次为潜水氧化带型。研究区各种成矿要素匹配良好,具备形成中型以上的砂岩型铀成矿潜力。

二连盆地脑木更凹陷赛汉组砂岩地球化学特征及沉积环境

二连盆地的脑木更凹陷发育砂岩型铀矿,赋矿地层为下白垩统赛汉组。通过镜下观察和岩石地球化学,查明了赛汉组砂岩的岩石特征,论证了研究区赛汉组的沉积母岩,讨论了赛汉组形成的沉积环境。研究表明,赛汉组砂岩主要为岩屑砂岩和杂砂岩,主要由斜长石、钾长石、石英及岩屑组成,填隙物主要为泥质为主,其次为黏土矿物。赛汉组含矿砂岩和不含矿砂岩主量元素、稀土元素、微量元素组成相近,砂岩的含矿与否主要受控于体系的氧化-还原条件。砂岩具明显负铕异常,为轻稀土富集的右倾型,具有Ba、Ta、Ce、Sm富集,Sr、K、Zr、Hf适度亏损,Ti强烈亏损的特征,总体变化特征与平均上地壳差别不大。元素地球化学特征指示赛汉组砂岩的沉积母岩主要为花岗质岩石,形成与干热的气候条件,为偏碱性、过渡-还原的陆相淡水环境,Fe^(2+)/Fe^(3+)值为0.2~0.33时,U含量达到最高值,反映了氧化-还原状态控制了铀的富集或贫化。

内蒙古克什克腾旗赛汉敖包铅锌矿区等值反磁通瞬变电磁试验研究

克什克腾旗-乌兰浩特是大兴安岭西南段一条重要的铁、铜、铅、锌、银、锡、钼多金属成矿带,赛汉敖包铅锌矿区位于该成矿带的西南端,是受断裂构造控制的中低温热液充填式铅锌多金属矿床。利用等值反磁通瞬变电磁系统,对已知主要矿体地段开展的地表垂向和坑道水平测深试验研究结果表明,电阻率反演结果对于表现为低阻特性的构造破碎带、矿化蚀变体、富水裂隙等有较好的反映,结合已有勘查成果分析及认识,圈定了6处与已知见矿地段及地层,不整合面相关的透镜体状中低阻凹陷或高低阻渐变异常带,为后续钻探部署提供了依据。

内蒙古巴彦乌拉铀矿床赛汉组砂岩地球化学特征及古环境意义

内蒙古巴彦乌拉铀矿床位于二连盆地,是我国北方砂岩型铀矿床的重要组成部分。研究表明,古气候条件能直接影响砂岩型铀矿成矿作用,而其对巴彦乌拉砂岩型铀矿形成的影响还存在争论。以内蒙古巴彦乌拉铀矿床赛汉组不同类型砂岩为研究对象,通过岩相学和地球化学的研究,还原赛汉组沉积时期古沉积环境,进而探讨古气候条件对该矿床的影响。赛汉组砂岩主要为中、细粒砂岩,成分成熟度较低,反映物源区相对稳定;稀土元素北美页岩标准化图解较为平坦且一致,指示该区具有统一的物源;B含量为8.04×10^(-6)~195.43×10^(-6)和n(Sr)/n(Ba)值为0.08~0.46等特征均指示沉淀水体为淡水,反映沉积初期为温暖潮湿环境;n(V)/n(V+Ni)值为0.21~0.73、δU值为1.27~1.99以及较富集的氧化-还原环境敏感元素U和Mo特征等表明,沉积时水体中含氧量较低,为还原环境。结合n(Sr)/n(Cu)值为1.42~24.45和w(SiO_(2))/w(Al_(2)O_(3))值为3.03~8.24,认为内蒙古巴彦乌拉铀矿床赛汉组砂岩沉积末期处于干热气候条件。综合研究认为赛汉组初期为温暖潮湿的还原条件,有利于黄铁矿和有机质富集,并为地层中铀的富集提供了良好条件,而沉积末期为干热气候条件,有利于铀的活化迁移,为内蒙古巴彦乌拉铀矿床的形成奠定了基础。

内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩地球化学特征

为探究内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩作为高放废物地质处置库备选围岩地质条件的适宜性,选取研究区内KZK2-6钻孔23个赛汉组泥岩样品开展了矿物组分、地球化学等分析测试,对赛汉组泥岩的矿物组分、沉积环境、源岩属性、构造背景等进行了探讨。研究结果表明:赛汉组泥岩以石英、黏土矿物、钠长石为主,其中以伊利石为主的黏土矿物平均质量百分数达21.2%;一定质量百分数的方沸石、白云石和黄铁矿凸显了其作为处置库围岩在核素吸附等方面的优势。主量元素以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)为主,贫MnO、P_(2)O_(5)和TiO_(2)。与大陆上地壳相比,微量元素Ga、Cr、Cu等元素稍有富集,而Ba、Sr略微亏损。稀土元素特征表现为轻重稀土分异明显,轻稀土富集,重稀土亏损,配分曲线呈明显“右倾”趋势,δEu明显负异常。物源为长英质和活动大陆边缘的混合来源,母岩以沉积岩和花岗岩为主并形成于大陆岛弧的构造背景。沉积环境指示赛汉组为海陆过渡的微咸湖相沉积,整体以厌氧还原环境为主,利于核素固化。综上可知:川井坳陷赛汉组泥岩在矿物组分和沉积环境等方面符合处置库备选围岩的地质条件和地球化学条件,可作为高放废物地质处置库黏土岩(泥岩)场址筛选与评价下一研发阶段的重点研究对象。

二连盆地赛汉塔拉凹陷宝拉格地区赛汉组层序地层与砂岩型铀成矿关系

赛汉塔拉凹陷是二连盆地主要的油-煤-铀富集凹陷之一,近年来在凹陷北东部宝拉格地区落实了一处砂岩型铀矿产地。文章应用层序地层学基本理论,以典型钻孔为例对宝拉格地区含矿建造赛汉组进行了沉积旋回划分和剖面对比,并结合地震资料,在下白垩统赛汉组中识别出3个层序界面,以此将赛汉组划分为1个长期旋回、4个中期旋回,建立了研究区下白垩统赛汉组层序地层格架。通过层序内部沉积体系、砂体、氧化带及铀矿化特征研究,提出赛汉组下段扇三角洲砂体、赛汉组上段辫状河三角洲砂体在垂向上相互叠置,在平面上具有一定的连通性,砂岩渗透性好,富含有机质,有利于垂向的潜水氧化、侧向的潜水-层间氧化和层间氧化作用发育。潜水-层间氧化带发育在赛汉组上段下降体系域(FST)中,矿体主要赋存于辫状河三角洲平原-前缘(水下)分流河道砂体中,层间氧化带发育在赛汉组下段湖侵-高位体系域(TST-HST)中,矿体主要赋存于扇三角洲平原-前缘(水下)分流河道砂体中,具有较大的勘探潜力。

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化

近年在内蒙古二连盆地赛汉组中找到了可观的砂岩型铀矿资源。关于早白垩世赛汉组的分段没有统一的认识,严重影响了铀矿勘查工作的布置。利用石油、煤炭和核工业部门勘查钻孔岩性、测井曲线、综合编录、地震剖面等资料,结合古气候-颜色变化、沉积序列变化反映的沉积环境,将赛汉组划分为4段。赛汉组一段,主要为一套冲积扇(或扇三角洲)环境下的杂色粗碎屑岩组合。二段为一套凹陷中心灰色、黑色湖沼环境下的泥岩夹褐煤层,凹陷边缘为杂色扇三角洲粗碎屑岩,总体以黑色岩系组合为特征。三段为一套灰色、深灰色含砾粗砂岩、砂岩,侧向联通性较好的灰色岩系组合,形成于辫状河环境。四段为一套红色、黄色泥岩与砂岩互层的红色岩系或组合,沉积于曲流河环境。二连盆地马尼特坳陷中砂岩型铀矿形成于三段中,为侧向氧化成矿作用所致;而乌兰察布坳陷铀矿化定位于四段中,为垂向潜水氧化成矿作用所造成,一段和二段目前还没有找到有价值的铀矿化。

二连盆地马尼特坳陷西部幕式裂陷作用对铀成矿的影响

二连盆地包括马尼特坳陷早白垩世具有幕式裂陷特点。裂陷幕不同阶段控制铀储层的垂向分布并且控制砂岩型铀矿的垂向分布。在马尼特坳陷西部,有利的储矿层位、有利的铀储层的成因类型和砂岩型铀矿的形成过程都与盆地的幕式演化密切相关。赛汉组为断拗转换期,为最有利的铀储层发育层位;裂陷幕的末期通常伴随弱构造反转,多幕弱构造反转形成的构造斜坡控制古水文地质系统并控矿;不同裂陷幕阶段之间的不整合面和剥蚀作用是氧化带和砂岩型铀矿发育的有利时期;幕式裂陷决定了石油-天然气、煤和砂岩型铀矿的时空配置。根据二连盆地幕式裂陷不同阶段的构造、沉积特征可以明确重点勘探层位、找矿类型和有利找矿部位。

二连盆地巴彦乌拉地区砂岩型铀矿含矿地层时代与古地理环境探讨

二连盆地砂岩型铀矿含矿层是一套以河流、沼泽相沉积为主的粗碎屑岩系,含丰富的孢粉化石。目前,该地区含矿地层的时代存在争论。本文通过对巴彦乌拉地区含矿地层中孢粉的综合研究,主要侧重孢子和花粉在地层中的分布特征及国内外孢粉组合的比较,确定其时代为早白垩世晚期的阿普第阿尔必期,沉积时期为温暖潮湿的亚热带气候,且有向半潮湿、半干热的方向发展的趋势。古地理环境以低平、丘陵地势为主,盆地周围有少量中、高山分布。

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿特征

笔者通过对铀源、赛汉组上段沉积建造、构造演化等的分析认为,二连盆地中部具备古河道砂岩型铀矿成矿条件;古河道形态与规模、河道内沉积微相、潜水-层间氧化是铀矿床定位的"三要素",其不同的组合方式构成了不同的古河道砂岩型铀矿成矿模式。据此,指出二连盆地中部具有较好的古河道找矿远景。

二连盆地中东部含铀古河谷构造建造及典型矿床成矿模式研究

二连盆地为中国北方重要的聚煤沉积盆地,同时也发育赛汉组古河谷,古河谷在盆地内呈北东向带状展布,河谷内发育巴彦乌拉、赛汉高毕及哈达图等多个铀矿床。铀矿床具有"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。作者通过对含铀古河谷构造-建造的研究,将赛汉组古河谷与铀成矿有关的构造演化划分为6个阶段。沉积前断陷期构造形成了古河谷建造沉积的带状谷地;断坳转换期湖相沉积的灰色泥岩,为铀成矿间接提供了还原物质;坳陷期沼泽化沉积,为铀成矿提供了直接还原介质;赛汉组上段热-重力沉降期河流、辫状河三角洲沉积,形成主要的铀储层。挤压隆升剥蚀期,受构造掀斜抬升,影响了成矿作用的类型及规模;成矿后期的热沉降期,导致新一轮的沉积充填,起到保矿的作用。通过对赛汉组沉积体系、砂分散体系等特征的研究,发现下白垩统赛汉组下段沿短轴方向主要发育冲积扇-扇三角洲-湖沼沉积体系,长轴方向发育辫状河三角洲-湖沼沉积体系。赛汉组上段主要发育河流沉积体系,砂体较发育,沿古河谷呈朵状、带状分布,矿床主要产于赛汉组上段古河谷砂体内。建立了赛汉组古河谷内典型矿床的矿床成矿模式,将赛汉组古河谷的矿床成矿模式划分为巴彦乌拉潜水-层间氧化式、赛汉高毕潜水氧化式及哈达图层间氧化式。

二连盆地中新生代沉积演化与铀成矿

通过20多年铀矿勘查工作,在二连盆地中-新生代的上侏罗统、下白垩统腾格尔组、赛汉组,上白垩统二连组、古近系脑木根组和伊尔丁曼哈组等多个层位中发现铀矿化。区内盆地中-新生代盖层经历了由断陷向坳陷转化的盆地演化过程。受坳陷作用的影响,盆地内腾格尔组盆缘冲积扇或扇三角洲和深湖相,且埋深较大,不利于与铀成矿作用有关的氧化作用的进行;赛汉组为坳陷阶段初期的河流相沉积,古气候为潮湿环境,还原剂含量丰富,沉积后期古气候转变为干旱-半干旱环境,利于氧化作用进行;二连组、脑木根组和伊尔丁曼哈组形成于干旱-半干旱气候环境,地层总体呈红色,并含有蒸发盐类矿物,还原能力不足。通过对中新生代沉积演化与铀成矿关系的分析,确定了下白垩统赛汉组为主要找矿目的层位,并对其它找矿目的层铀成矿条件进行了详细探讨,为区内进一步的找矿工作提供借鉴。

二连盆地哈达图地区赛汉组上段碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

选取二连盆地哈达图地区的主要赋矿层位赛汉组上段开展碎屑锆石年代学研究,结果显示,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄以170~120 Ma和290~220 Ma为主,其次为327~310 Ma、430~410 Ma和472~444 Ma等。盆地地质特征、古河道特征以及碎屑锆石年代学数据表明,哈达图地区南部苏尼特隆起中的早二叠-晚三叠世和中侏罗-早白垩世岩浆岩不仅为赛汉组上段提供了碎屑物质,而且很可能提供了一定的成矿物质。

CSAMT方法在腾格尔坳陷西缘下白垩统赛汉组砂体识别中的应用

为查明腾格尔坳陷西缘找矿目的层下白垩统赛汉组砂体的发育特征,在布图莫吉凹陷进行了可控源音频大地电磁(CSAMT)测量,通过对测量数据进行正反演处理,获得了该地区沉积盖层的电性结构特征,综合岩石电阻率参数及地质、钻孔等资料解译分析,认为研究区下白垩统赛汉组发育两片大规模砂体,其中查干诺尔凸起东部斜坡带砂体粒度由西向东逐渐变小,越靠近蚀源区砂体粒度越大,反演电阻率值也越高。砂体埋深及厚度由南西向北东逐渐增大,最小厚度约40 m,最大厚度达240 m;布图莫吉凹陷分布的砂体比查干诺尔凸起东部斜坡带砂体粒度要小,其埋深与厚度自南西向北东起伏变化,最小厚度约30 m,最大厚度达340 m。上述砂体呈蛇曲状分布,成因为河流相,整体上较连续、稳定且规模较大,反映该地层发育河流相沉积体系,为后续钻探工程的布设提供了参考。

二连盆地中部白垩系赛汉组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

砂岩型铀矿是世界上最重要的铀矿床类型,亦是我国铀矿勘查的主攻方向。二连盆地位于中亚造山带,是我国北方砂岩型铀矿的主攻和重点突破地区。近年来,随着找矿勘查工作的深入,在盆地中部先后发现了巴彦乌拉、赛汉高毕和哈达图等多个古河道型砂岩型铀矿床,实现了铀矿找矿的重大突破(张金带,2016)。这些矿床产于盆地中部,主要赋存下白垩统赛汉组上段。

腾格尔坳陷砂岩型铀矿控矿成因相特征及远景预测

本文在现有钻探资料的基础上,对腾格尔坳陷赛汉组上段铀成矿环境、砂分散体系、体系域、控矿成因相的特征进行了分析研究,并圈定了三级成矿远景区。研究认为,研究区周缘铀源条件优越,陆源碎屑具有近物源、粒度粗,成熟度低,搬运水动力强的特征。赛汉组上段发育高位体系域和低位体系域,具有完整的进积-退积型准层序组,与赛汉组下段湖侵体系域构成"细-粗-细"粒序结构。赛汉组上段控矿沉积体系为辫状河沉积体系河道亚相、辫状河三角洲体系三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相。控矿沉积体系内砂体连通性较好,有利于流体运移及潜水-层间氧化带发育,控制了矿体、矿化异常的产出。控矿成因相类型为辫状河三角洲潜水-层间氧化带型、扇三角洲潜水-层间氧化带型、古河谷型潜水-层间氧化带型。

赛汉高毕地区赛汉组沉积结构单元分析

下白垩统巴彦花群赛汉组是二连盆地乌兰察布坳陷赛汉高毕地区的铀矿储层,对其深入研究是进一步工作的需要。根据钻孔分析河流的沉积单元是一种比较成熟的方法,在河流沉积体系的研究中广为应用。通过分析,赛汉组在赛汉高毕地区砂层岩石类型简单,可分为7个岩相类型。根据界面特征、岩相组合、内部几何形态、外部几何形态和垂向剖面特征划分出5个结构单元:河道滞留沉积(CHL)、边滩(LA)、决口水道(CR)、天然堤(LV)和洪泛平原细粒(FF)。其中边滩(LA)是赋铀主要的结构单元,因此对其加强研究是进一步工作的重点。

二连盆地隆起带阿其图乌拉凹陷铀成矿环境与远景预测

阿其图乌拉凹陷为二连盆地隆起带上众多的含铀山间盆地之一。本文首次在现有钻探资料的基础上,结合区域地质特征,对阿其图乌拉凹陷赛汉组的铀成矿环境进行了详细分析,并综合铀储层、后生蚀变和铀源等因素对铀成矿前景进行了预测。研究认为,研究区目的层具有来自北部苏尼特隆起的丰富铀源,且铀源近。赛汉组上段和下段均具有完整的利于成矿的"泥-砂-泥"结构,发育大型呈泛连通的辫状砂体,发育潜水-层间氧化带,且控制矿体的产出等。赛汉组上段及下段均具有非常有利的铀成矿环境。远景区处于辫状河三角洲砂带中部的氧化-还原过渡带及灰色残留体上,资源潜力较大。