松辽盆地南部砂岩型铀矿储层结构与铀成矿作用

以松辽盆地南部DL地区砂岩型铀矿为目标,在沉积学背景研究的基础上,开展铀储层结构与铀成矿作用研究。通过钻孔数据统计及系统的取样分析并编制铀储层非均质性图件,精细地刻画了姚家组铀储层的几何形态和复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。结果显示,区内灰色砂体多为原生灰色砂体,而下氧化带在沉积期后经历了较强的表生流体改造,为后生氧化带,矿体主要分布于河道砂体分岔处,以及从无隔挡层到隔挡层突然变厚的河道砂体边缘而非河道中央,其形态受氧化还原界面控制以板状为主。综合分析认为,表生流体成矿作用经历了晚白垩世姚家组含矿主岩预富集与表生流体叠加改造成矿2个阶段。通过对比DL地区储层结构对铀成矿的控制作用,在BL地区优选出3片找矿靶区,为下一步的勘查工作提供理论依据。

松辽盆地海力锦铀矿床含矿地层岩石弹性参数特征研究

当前,地震勘探技术在砂岩型铀矿勘查中主要用于查明地层展布、构造和砂体等成矿环境要素,而在分辨地层岩石是否含矿等铀矿信息直接获取方面尚存在欠缺。砂岩型铀矿含矿砂体与围岩的弹性参数差异是开展含矿砂体地震识别技术研究的基础,针对松辽盆地海力锦铀矿床的含矿地层,采集三口钻井的岩心,在实验室采用“线切割+全程样品防护”方式制获岩心样品,通过“量积法+超声脉冲透射法”开展测量,获取钻井岩心样品的纵波速度、横波速度和密度等弹性参数,并计算钻井岩心的纵波阻抗和横波阻抗,在此基础上开展海力锦铀矿床含矿地层岩石的弹性参数特征研究。研究结果表明:在含矿层深度范围内,岩石弹性参数差异主要受岩石岩性影响,而受深度变化的影响可忽略不计;地层岩石不同岩性的速度、密度和波阻抗等弹性参数存在差异,特别是含矿中砂岩的密度和速度参数与围岩存在一定差异,可根据密度和纵波速度差异识别含矿中砂岩,并给出相应的技术方案,为开展岩石岩性及含矿砂体的地震精细识别研究提供依据。

东胜砂岩型铀矿后生蚀变地球化学性质及其成矿意义

东胜砂岩型铀矿具有大规模控矿绿色蚀变和漂白蚀变带、其氧化蚀变仅为蚀变残留等特征而与国内吐哈、伊犁盆地南缘等铀矿明显不同,从而引起人们的关注。本文通过对研究区该主要后生蚀变相关的地球化学研究,探讨了东胜矿床形成的特殊性:早期形成铀矿化的古层间氧化带在强还原性环境下,经二次还原作用改造形成了控矿的绿色蚀变带,二者皆具有低有机碳,低ΣS,高Th/U值的特征。铀矿化蚀变有机碳、δD、δ18O含量在各蚀变阶段中最高,Th/U值最低。分布于延安组顶部的漂白蚀变是表生氧化岩石在还原性环境下经还原改造形成,其Th/U值高,TFe含量低。总之,东胜矿床各种蚀变地球化学指标指示的矿床成因信息是,绿色蚀变和漂白蚀变及铀矿化的形成处于一种相对较强的还原性环境。在成岩作用,古氧化蚀变、漂白蚀变、绿色蚀变以及铀矿化的序列演化中,流体作用的物理化学性质或环境的过渡性转变出现在铀矿化阶段。对黄铁矿硫同位素以及砂岩碳酸盐胶结物碳、氧及其包裹体氢、氧同位素的分析,认为流体主要由大气降水、来自下部的煤成气以及与含矿目的层有机质脱羧基作用有关的有机酸混合组成。因而,东胜矿床的形成是无机—有机流体相互作用的结果。

再论石油与砂岩型铀矿床的相互关系——四论油气与金属(非金属)矿床的相互关系

石油与砂岩型铀矿床的相互关系受到重视。铀矿石与石油中的微量元素(特别是铼、镍、钒等)的共生关系表明它们均可能是深源的,而石油、沥青中的铅、锶、钕同位素示踪与定年则显示原油特别是甲烷与氢气均具有深源特征,砂岩型铀矿的沉淀与成矿是由于深部油气的还原作用的结果。根据石油与铀的特征及成因联系,提出了寻找大油气田的一般准则,即如果有砂岩型铀矿,而其深部中地壳有低速高导层,则可以圈定大油气田的靶区。

中-东亚能源矿产成矿域区划和盆地类型

根据区域构造特征、盆地演化和成矿条件等的差异,将中-东亚巨型能源矿产成矿域划分为松辽—鄂尔多斯、阿拉善—河西走廊、新疆和中亚4个成矿区。综合分析和对比多种能源矿产的成藏(矿)条件和勘探现状认为,相对稳定的区域构造背景和适度(较弱)的构造变动,是大中型砂岩型铀矿床、油气田(区)和煤田形成、共存和保存的必要条件。适于油、气、煤、铀同盆共存成藏的盆地主要为大中型内克拉通盆地、中间地块盆地以及由其肢解、分离的中小型残留盆地。中生代晚期兴衰的中型断陷盆地,也具有多种能源矿产成藏(矿)及共存的条件。

泊江海子油气环状构造的发现及其对铀成矿的重要作用

通过对鄂尔多斯盆地北部ETM遥感图像的解译和分析,发现了泊江海子环形构造,并对其进行了野外验证。研究认为,该环形构造不仅其成因与油气有关,而且对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿有重要的作用。

准噶尔盆地西北缘侏罗系铀成矿远景分析

在系统分析准噶尔盆地西北缘侏罗系构造演化、岩性岩相、氧化带发育特征、油气首次侵入时间及含铀含氧水作用期次基础上,认为准噶尔盆地西北缘侏罗系砂岩型铀矿找矿工作应以寻找八道湾组和西山窑组中古层间氧化作用所形成的铀矿化为主要找矿方向,目前在克拉玛依发现的铀矿化为近现代地下水层间氧化作用结果,受油气渗出作用控制,地下水渗入作用受到限制,形成的层间氧化带及铀矿化规模有限。

砂体非均质性是铀成矿的关键因素之一——鄂尔多斯盆地东北部铀成矿规律探讨

在鄂尔多斯盆地东北部 ,铀成矿与直罗组底部砂体的非均质性关系密切。砂体非均质性主要表现在平面和垂向上 ,其中 ,砂体平面非均质性可以通过砂分散体系来表征 ,而垂向非均质性则可以通过隔挡层和沉积物粒度来表征。在平面上 ,铀成矿主要分布于辫状河沉积体系向辫状河三角洲沉积体系过渡的辫状分流河道一侧 ,最佳成矿区则位于辫状分流河道砂体的频繁分岔处和从无隔挡层到隔挡层突发区的河道砂体边缘 ,且随着隔挡层数量和厚度的增加 ,铀成矿几率和品位逐渐降低 ;在垂向上 ,隔挡层的存在可以导致多个垂向序列单元、层间氧化带和铀矿卷头的发育。统计发现 ,中砂岩和细砂岩是铀成矿的最佳载体 ,所以在每个垂向序列单元中 ,铀矿通常位于辫状分流河道砂体的中下部。铀的成矿机理一方面可能是砂体非均质性通过对成矿流体运移状态的影响进而实现对铀成矿的控制 ,另一方面可能与沉积环境相变导致还原性物质的增加有关。通过砂体非均质性研究而总结的铀成矿规律是进行铀成矿空间定位和预测的基础。

二连盆地巴彦乌拉铀矿区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

二连盆地中部巴彦乌拉地区位于中亚造山带东段,发育有多个砂岩型铀矿床(点)。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素和Hf同位素分析对巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起东部花岗岩开展了年代学研究。结果显示,2个样品的锆石U-Pb年龄在292±3~288±2 Ma之间,与巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起中西部发育的早二叠世花岗岩及流纹岩的年龄范围基本一致。结合区域成岩年代学数据可知,巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起发育一条主要由晚石炭世—早二叠世花岗岩及火山岩组成的岩浆岩带。锆石Hf同位素数据显示,2个花岗岩样品的εHf(t)值为+10.6^+18.2,表明其源区为新生下地壳物质。综合区域地质特征可知,中亚造山带东段显生宙的构造-岩浆活动与二连盆地中部及巴彦乌拉地区赛汉组上段砂岩型铀成矿作用关系密切,为砂岩型铀矿床的形成提供了一系列有利条件。

地浸砂岩型铀矿卵砾石层钻进用钻头的试验研究

介绍了金刚石—硬质合金复合球齿钻头在内蒙古某地区铀矿床卵砾石层中的生产试验情况。在钻进卵砾石层时,保径未做加强的金刚石—硬质合金复合球齿钻头的平均钻进效率为2.50m/h,钻头的平均寿命为7.34m/个;保径加强型金刚石—硬质合金复合球齿钻头的平均钻进效率为2.82m/h,钻头的平均寿命为10.18m/个;而普通合金钻头的平均钻进效率为1.29m/h,钻头的平均寿命为1.19m/个。试验表明金刚石—硬质合金复合球齿钻头是一种理想的钻进卵砾石层的钻头。

小兴安岭地区航放特征及铀源条件分析

利用小兴安岭地区高精度航放资料,结合岩石放射性参数及地质矿产等资料,在系统分析航空放射场、航放异常特征的基础上,利用铀转换参数(初始铀、活性铀、铀迁移系数)研究了该区铀的活化、迁移以及富集特征。基于铀转换参数特征分析了已知砂岩型铀矿床(点)的铀源条件,多具有"Gu(偏)高值和B高值以及Hu低值"特征,依此特征结合其他地质资料圈定了小兴安岭地区可供进一步勘查的铀成矿有利区段。

蒙其古尔铀矿床三工河组砂体特征与铀成矿的关系

蒙其古尔铀矿床是伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿田的重要组成部分,属于多控矿成因矿床。在分析该矿床三工河组砂体特征的基础上,结合室内普通薄片镜下鉴定成果与矿体的空间展布特征,讨论了砂体特征与铀成矿的关系,得出以下结论:1在铀成矿过程中,稳定的砂体提供了有利的环境;2较好的泥-砂-泥结构有利于层间水的形成和迳流,是砂岩型铀矿成矿的有利相区;3砂体厚度急剧变薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等沉积微相引起的砂体构型变化对矿体的沉淀富集有明显的控制作用;4铀矿体主要赋存于孔隙度较高、渗透性较好的长石岩屑类粗砂岩、砂砾岩和中砂岩中,成矿最佳的粒度为粗砂岩。上述结论对于区内铀矿找矿工作有一定的参考价值。

砂岩型铀矿波阻抗反演砂体识别技术研究

近些年,核工业地质系统在砂岩型铀矿勘查中开展了大量的浅层地震勘探工作,在解决地层、构造等问题上取得了显著成效,在砂体识别方面也开展了一定的研究工作,以探索识别砂体的有效方法。笔者将波阻抗反演技术引入到砂岩型铀矿地震勘查当中,结合地震数据和测井数据,在伊犁盆地开展了基于模型的波阻抗反演实际应用研究,实现了研究区的岩性识别,岩性的识别厚度达到10 m以上。

地震勘探方法在伊犁盆地南缘砂岩型铀矿勘查中的应用研究

基于伊犁盆地南缘的地震资料,开展了地震数据的处理和解释,并在此基础上,结合测井的声波和密度数据开展了波阻抗反演,实现了含矿目的层的砂体识别。实际应用结果表明,结合地震数据和测井的声波、密度数据进行波阻抗反演,可以实现对地层的岩性解释,识别10m以上厚度的砂岩层,查明勘查区的砂体展布情况,为铀成矿地质环境研究提供依据。

综合物探在层间氧化带砂岩型铀矿勘查中的应用研究

本文从方法原理和应用实例方面论述了综合物探技术在层间氧化带砂岩型铀矿勘查中的应用研究。研究成果表明,综合物探技术用于研究深部铀成矿地质环境、确定砂体的分布和进行铀矿成矿环境分析是行之有效的。

沉积盆地不整合类型及其与砂岩型铀矿成矿的关系

笔者在论述沉积盆地不整合类型的基础上,结合砂岩型铀矿成矿作用的特点,重点分析了不整合在砂岩型铀矿不同成矿阶段所起的作用,总结了不整合与砂岩型铀矿成矿作用的时空关系,认为长时间、大规模的不整合为铀的活化及迁移提供了足够的时间和空间;良好泥-砂-泥地层结构之上的不整合为铀进入砂体提供了时间及通道条件;沉积盆地中的不整合是砂岩型铀矿找矿的重要线索,不整合之下的砂体是重要的找矿层位及部位,不整合发育持续的时间与铀矿化发育的时间具有很好的同时性。

辫状沉积砂体与砂岩型铀矿的关系剖析

砂岩型铀矿是后生的铀矿类型之一, 其成矿受盆地盖层结构和砂体的发育状况、以及盆地形成后由构造翻转形成的渗入型水动力系统的双重控制。这两者耦合的优劣, 完全取决于砂体的沉积特征。本文运用沉积体系理论分析了两类不同的沉积砂体, 得出辫状沉积砂体对铀成矿最为有利的认识。该类砂体可产于冲积扇、河流和辫状三角洲等沉积体系中。

世界砂岩型铀矿特征、产铀盆地模式及其演化

目的阐明世界主要国家砂岩型铀矿的分布、基本地质特征及产铀盆地模式。方法总结国内外相关文献并与目前实际研究成果相结合。结果研究总结得出了世界主要国家砂岩型铀矿的地质特征、主要的产铀盆地模式及其演化。结论世界主要国家砂岩型铀矿可基本分为6种产铀盆地模式,并呈有机-无机地质成矿作用相互演化的关系。

主砂体及其构造改造样式的盆地产铀远景评价判据

本文在介绍并分析美国和前苏联总结的砂岩型铀矿区域评价判据的基础上, 引入当今碎屑岩沉积学和盆地地球动力学方面的若干新进展, 提出以主砂体及其随后经历的构造改造样式相结合的盆地产铀远景评价判据和以分析区域构造活动史和原型盆地演化相结合的盆地产铀远景评价模式。最后以潮水盆地为例, 具体分析了盆地各个时代盖层容存后生铀矿化的可能性, 指出盆地中的主要找矿目标层位和远景成矿地段。

钱家店铀矿床含矿地层——姚家组沉积环境分析

钱家店铀矿床是发现于松辽盆地的砂岩型铀矿床。文章从岩性组合、沉积构造、测井曲线、砂岩-泥岩厚度比值、沉积岩石学及岩石地球化学等多方面研究了矿区含矿地层姚家组的沉积环境特征及其与铀成矿的关系。该区姚家组的砂岩-泥岩厚度比值平均为5.0,板状交错层理及槽状交错层理发育,显示其辫状河流相沉积特征。姚家组地层岩性总体上以中细粒砂岩及泥岩为主,砾岩很少,其沉积物碎屑颗粒的分选及磨圆度中等,表明其物源较远,沉积物经过较长距离的搬运才沉积下来。因此,本区姚家组沉积环境应为统一的松辽盆地环境下的远源砂质辫状河性质。该矿床铀矿化主要受辫状河流相的心滩及边滩亚相砂体控制,其矿化规律与砂体规模有密切的关系。