松辽盆地南部海力锦铀矿床姚家组下段黏土矿物特征及其铀成矿意义

黏土矿物是表征盆地砂岩型铀矿含矿建造地球化学环境以及反演其经历的表生流体作用的重要指示性矿物。文章以钱家店凹陷新发现的海力锦铀矿床含矿层姚家组下段为研究对象,通过偏光显微镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法,系统开展了不同地球化学分带的岩石学、黏土矿物类型、形貌及含量等特征研究。姚家组下段红色和灰色泥岩原生黏土矿物组合为伊利石+伊蒙混层,高岭石含量较低,总体反映了沉积期偏干旱炎热古气候环境。泥岩中不同类型黏土矿物含量具有一定的相关性,推测其在沉积-成岩过程中存在一定的相互转化关系。与泥岩明显不同,各地球化学分带砂岩中的黏土矿物主要为高岭石,其次为伊利石和伊蒙混层,显示具有后生外来酸性流体改造的特点,应发生在区域层间氧化水渗入之前。铀含量与黏土矿物含量间没有明显的相关性,结合镜下铀-黏土矿物空间赋存关系和区内构造-流体演化史显示,矿石中铀沉淀富集受多种吸附还原剂控制,局部与高岭石关系密切,存在一期深部酸性还原流体渗出改造作用,为原生偏弱还原性的姚家组下段砂岩铀成矿提供了有利条件。

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出。在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带。平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集。文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论。

钱家店凹陷HLJ铀矿带姚家组下段铀的赋存状态及成矿时代

钱家店凹陷HLJ铀矿带是近年来松辽盆地西南部砂岩型铀矿找矿取得的重大新突破。文章通过对含矿层姚家组下段富铀砂岩矿石开展详细的宏微观岩矿鉴定、扫描电镜、能谱分析和全岩U-Pb同位素测年等工作,查明了矿石的基本岩石学、矿物学、铀赋存状态和年代学特征,初步探讨了砂岩铀成矿机制及过程。结果表明,砂岩矿石本身的炭屑和黄铁矿等还原介质偏低,属于一套成分和结构成熟度中等的原生弱还原性的河流相碎屑沉积建造,并发育了高岭石化、蒙脱石化、铁白云石化、黄铁矿化等酸性和碱性伴生的蚀变矿物组合;矿石中铀主要为热液改造成因的胶状含铀、钛、锆、硅的复合物,且不均匀地赋存在矿石局部强吸附还原域内的黏土杂基、各类碎屑、含钛矿物及铁白云石的边部或孔隙中,并不与某种组分呈明显的正相关性。矿石全岩U-Pb同位素测年结果表明,区内姚家组下段砂岩存在(79±14)Ma和(44.4±5.6)Ma的两期成矿作用,分别对应于嫩江期末的坳陷构造初始反转-挤压抬升持续成矿事件和始新世早期的碱性热液瞬时渗出-叠加改造成矿事件。钱家店控凹F1断裂反转活动和深部热液渗出联合控制了该区姚家组下段砂岩渗入-渗出耦合叠加铀成矿作用和过程,导致了铀矿带偏窄、矿体埋深较大、品位富、后期无氧化叠加的典型特征。

松辽盆地西南部钱家店凹陷DL铀矿带铀的赋存形式及成矿时代

为查明松辽盆地西南部钱家店凹陷新发现DL铀矿带青山口组铀的赋存形式、富集成矿机制及过程,联合对灰色砂、泥岩矿石开展了系统的岩矿鉴定、扫描电镜观察、能谱及电子探针分析、全岩U—Pb同位素定年。结果表明,砂泥岩矿石属于多物源供给的辫状河流相碎屑岩建造,成分和结构成熟度均偏差;矿石中铀均主要以沥青铀矿为主,其次为含铀钛矿物,少量含铀碳酸盐矿物,含铀、锆、硅混合物及吸附态铀。沥青铀矿主要呈胶状、团块状及微粒状产在矿石局部强吸附还原域的杂基、碎屑矿物溶蚀孔洞(隙)或边缘等可赋存空间位置,且与碳屑有机质、黄铁矿、高岭石和蒙脱石黏土矿物、铁白云石及含钛矿物紧密共(伴)生。目的层总体先后存在弱酸性还原流体和碱性还原热液流体双重铀富集成矿作用;并通过矿石全岩U—Pb同位素定年新获得了50.6±1.6 Ma、32.2±3.9 Ma、27±4 Ma、26.0±2.7 Ma、23.9±2.8 Ma等一批成矿年龄,指示了古近纪期间的主成矿事件。基于区内构造—沉积演化特征,初步构建了DL铀矿带青山口组四阶段的多元流体耦合叠加铀成矿过程:(1)沉积—成岩预富集阶段;(2)嫩江期末构造反转初始成矿阶段;(3)古近纪热液流体改造成矿阶段;(4)新近纪叠加改造阶段。该研究对盆地下一步的铀矿找矿和后期地浸开采具有重要指导意义。

试论后生氧化红层与原生红层的区别

在层间氧化带发育过程中,会形成红色氧化带。潮湿古气候条件下形成的灰色岩层遭受氧化后若呈现红色较易与原生红层区分。但在干旱—半干旱古气候条件下的局部环境中形成灰色砂岩夹红色泥岩沉积,灰色砂岩遭受氧化后若呈现红色,使剖面上全部呈现红色,极易与原生红层混淆,若将其认定为原生红层,则可能会失去良好的找矿线索。主要以松辽盆地西南部的上白垩统姚家组为例,该套地层是在干旱—半干旱古气候条件下形成的,但在钱家店凹陷及其周边分布的灰色砂岩具明显的原生沉积成因,部分可能为后生还原形成。该区灰色砂岩氧化后主要呈红色,并且为钱家店铀矿床的控矿氧化带。通过细致对比与分析,建立后生氧化红层的判别标志,使在生产和科研工作过程中能有效地将其与原生红层区分开来,拓宽找矿思路。

钱家店凹陷赋铀岩系姚家组高分辨率层序地层学研究

姚家组为一套中细粒辫状河流沉积。在高分辨率层序地层学基本理论指导下,笔者通过岩心观察、岩石化学组分分析、自然电位及视电阻率测井等手段,建立了赋铀岩系姚家组高分辨率层序地层格架,探讨了中期旋回内地层结构、古地形和沉积微相与铀矿床形成的关系。

松辽盆地钱家店凹陷铀成矿条件分析

松辽盆地含有丰富的油气资源,为层间氧化带型砂岩铀矿的形成创造了条件。对松辽盆地的区域地质调查及钱家店铀矿的钻探取样等进行综合分析,阐述了松辽盆地钱家店凹陷铀矿床的成矿条件以及油气作用对铀矿床的影响,初步确定了钱家店铀矿的成矿机制。钱家店铀矿床作为松辽盆地的第1个铀矿床,它的成矿及勘探模式对松辽盆地铀矿勘探将起到重要的指导作用。

松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带地球化学特征

钱家店砂岩型铀矿床是松辽盆地发现的特大型铀矿床,目前已发现的铀矿主要赋存在上白垩统姚家组下段,矿体呈板状、透镜状,主要受层间氧化带控制。通过对钱家店砂岩型铀矿层间氧化带各带(氧化带、过渡带及还原带)的主量元素、微量元素、稀土元素进行测试分析,结果表明各带地球化学特征存在较大的差异,其中依据Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2、Na2O及K2O可对层间氧化带进行较准确的分带,MgO、CaO具有一定的分带指示意义。从氧化带到过渡带,趋于富集的微量元素主要为放射性元素(U)、大离子亲石元素(Li、Ba)、亲硫元素(Ni)、高场强元素(Nb、Ta)和性质活跃的变价元素(Mo)等,且LREE、MREE和HREE均有不同程度富集,反映了水-岩作用时间较长、强度较大。有机碳、S全、ωFe^3+/ωFe^2+还原性指标在不同分带的显著差异表明,随着含氧含铀水在姚家组地层中迁移,还原性组分变化强烈,具有明显的分带指示意义。

钱家店凹陷九佛堂组低渗透储层特征研究

针对钱家店凹陷九佛堂组储层低孔、低渗特征 ,应用钻井、测井、地震及化验分析等资料 ,对其储层的岩性、储集物性及储集空间特征等进行了研究。结果认为 ,钱家店凹陷九佛堂组储层的岩性为一套结构和成分成熟度均很低的陆源碎屑岩 (主要为中酸性喷出岩、变质岩岩屑 ,石英和长石 ) ;主要储集空间是粒间溶孔、粒内溶孔和微孔 ,储集物性为低孔、低渗 ;有利储层位于胡力海洼陷东四家子以北。这一结论为该区今后的勘探开发提供了地质依据。

钱家店凹陷油气田伴生铀矿床自然伽马能谱测井修正系数研究

对辽河油田外围中生界盆地钱家店凹陷油气伴生可地浸砂岩型铀矿伽马能谱测井提出了定量解释方法。伽马能谱测井数据经过泥浆、湿度和铀镭不平衡、镭氡不平衡修正,可确定矿石中铀的含量和矿体的厚度。推导出1318XA自然伽马能谱测井仪的泥浆修正公式,铀镭不平衡修正公式,提出矿层厚度划分方法。对钱家店铀矿床自然伽马能谱测井数据经过一系列修正后与化学分析结果进行对比,误差较小,表明1318XA自然伽马能谱测井数据的解释处理方法可行。

开鲁盆地钱家店凹陷姚家组砂岩中烃类地球化学特征及来源探讨

对开鲁盆地钱家店地区下白垩统姚家组砂岩中吸附烃和包裹体烃类进行色谱—质谱测试,分析了它们的地球化学特征,并讨论其可能的来源。吸附烃和包裹体烃生物标志物成熟度参数,C29ααα甾烷20S/(S+R)、C31αβ藿烷22S/(S+R)比值基本达到平衡值,显示含矿砂岩中的烃类已接近成熟—成熟热演化阶段;物质来源及沉积环境参数,ααα20R甾烷百分含量C27>C28<C29,C25/C26三环萜烷、规则甾烷/17αC29-33藿烷比值显示相对低值,结合伽马蜡烷指数、C35升藿烷指数等参数,综合反映了其来源应为弱氧化—还原环境下的腐殖—腐泥型湖相有机质。这些特征与该凹陷侏罗系九佛堂组烃源岩地球化学特征相似,因而,油源可能来自九佛堂组烃源岩。

钱家店凹陷胡力海洼陷下白垩统九佛堂组层序地层特征及其油气勘探意义

以层序地层学理论为指导,以钱家店凹陷胡力海洼陷钻井、测井、地震等资料为基础,结合构造演化、沉积环境、气候条件等层序背景分析,将该区白垩系划分1个Ⅰ级层序、2个Ⅱ级层序、6个Ⅲ级层序。其中,SⅢ1(下白垩统九佛堂组)构型完整、特征典型,分别由低位体系域、湖侵体系域和高位体系域组成。针对研究区层序发育特点,在层序地层单元划分和对比基础上,对层序格架内的沉积相类型和沉积体系分布规律进行研究,总结出胡力海洼陷SⅢ1具有近物源、多物源、快速沉降、快速沉积的特点。SⅢ1高位体系域在西部陡坡带发育近岸水下扇,在东部缓坡带发育扇三角洲,在中央洼陷带则以浅湖—半深湖为主,局部区域分布浊积砂体。由于该层段介于两个级别层序(Ⅱ级和Ⅲ级)的湖侵体系域之间,烃源岩和盖层条件良好,且发育多种有利储集体,是胡力海洼陷寻找岩性油气藏的最有利层段。

内蒙古钱家店凹陷晚白垩世姚家组的孢粉组合研究

内蒙古钱家店凹陷ML12井等12口井的孢粉材料,是目前所知该凹陷姚家组孢粉类型最丰富、数量最多且保存最完好的,已鉴定出孢粉共计116属,包括蕨类植物孢子51属、裸子植物花粉32属和被子植物花粉33属。根据姚家组中蕨类植物孢子分异度较高及相对含量较低、裸子植物花粉分异度较低及相对含量高、被子植物花粉分异度较低及相对含量波动幅度巨大的孢粉组合特征,将其命名为Exesipollenites-Nevesisporites-Retitricolpites组合。该组合与大庆长垣姚家组孢粉组合具有很好的横向对比性。以塔里木盆地西部东巴组中、下段被子植物花粉的演化阶段为参照标准,钱家店凹陷晚白垩世姚家组的孢粉组合时代应为晚白垩世Coniacian期—Santonian期。本文中的工作填补了钱家店凹陷姚家组孢粉组合研究的空白,并为深入认识我国北方区姚家组沉积时期植物群的特征提供了重要的证据。