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。

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。