含铀砂岩中铀与有机质、油气和煤的关系——以鄂尔多斯盆地东胜地区和吐哈盆地十红滩地区为例

目的探讨油、气、煤与铀的综合研究对于含油气盆地内多种能源的成因机制及盆地资源的开发利用。方法对鄂尔多斯盆地东胜地区和吐哈盆地十红滩地区砂岩型铀矿的岩石学特征、地质构造、含矿建造与古水文地质条件及铀矿的成矿特点等进行了综合分析与研究。结果源区火成岩和泥岩可能为铀的物质来源之一,铀矿化是成岩—后生阶段介质条件及环境改变的产物,受氧化-还原界面的控制;构造作用使目的层的抬升掀斜与暴露以及水动力环境是形成层间氧化带和铀矿化的重要条件;铀矿石带中黄铁矿表面及其附近存在吸附铀α径迹,有机质碎屑胞腔中沥青铀矿和黄铁矿共生,含铀砂岩中可见含沥青质的镜煤。结论铀的富集和铀矿的形成可能与黄铁矿、油气、煤等有机质有密切的成因关系。     

鄂尔多斯盆地含铀砂岩碳酸盐胶结物C-O同位素研究及地质意义

详细研究鄂尔多斯盆地含铀砂岩的碳氧同位素地球化学特征,探讨了鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿富集成矿机理及多种能源共存的内在联系,从而进一步探讨盆地型多种能源富集成藏(矿)的潜在的规律.含铀砂岩的碳酸盐胶结物C-O同位素测定结果表明:所有样品δ13CPDB值变化范围为-4.2‰~-23.62‰,大部分样品δ13CPDB值落在碳酸盐岩δ13CPDB值范围内或略低,4个样品δ13CPDB值均低于-10‰;样品中碳酸盐胶结物含量为0.5%~16.12%.综合分析表明:含铀砂岩所属的中侏罗统直罗组在浅变质作用过程中受到过来自深部流体的交代渗滤作用,在淋滤与溶解盆地下古生界的海相碳酸盐过程与古生界的油气相互混合,在砂岩的成岩(成矿)过程中并且具有一定比例有机质的加入,使得含铀砂岩的胶结物中碳同位素值变低.含铀砂岩在成岩(成矿)过程中和一定比例有机质进行水岩交换作用,有机质的参与促使本区铀矿质的络合与运移,最终在有利氧化-还原条件下沉淀和富集.     

湘南某碳酸盐岩型铀矿床成矿条件与成矿模式

铀矿床主要产于下石炭统石磴子组灰岩中,铀矿化主要受地层、岩相和后期构造控制,地下水和地下循环热水对成矿也起了重要的作用。该矿床为层控矿床,它是长时间、多阶段、复成因的,主要经历了沉积、成岩矿化、古地下水成矿、古地下热水迭加成矿、现代地下水的破坏与继积成矿五个阶段。     

塔里木盆地库车坳陷砂岩型铀矿成矿潜力分析

库车坳陷位于塔里木盆地北缘,新近系库车组出露面积广,沉积厚度大,为客观认识塔里木盆地库车坳陷新近系库车组的成矿潜力,通过对成矿地质条件分析认为,上新统库车组发育以河流相为主的一套杂(红)色陆相碎屑岩系,具有有利的泥-砂-泥结构;构造抬升控制着砂岩型铀成矿作用的发生,成为地层中铀活化、淋滤的有利通道;盆地北缘蚀源区的下元古界绿片岩,下二叠统火山岩及凝灰岩和华力西中、晚期花岗岩体提供丰富的铀源;具有完善的地下水动力系统,补-径-排体系完善;铀成矿与含油气构造具有空间上的一致性,油气参与了铀成矿,发育的深大断裂沟通了深部烃源岩与上部圈闭,盆地深部油气逸散的有利地带,为砂岩型铀矿成矿提供了还原障;同时盆地具有有利的地形地貌条件。由此推断,塔里木盆地库车坳陷砂岩型铀矿成矿条件较好,可作为有利的勘查目标区。     

伊犁盆地南缘铀成矿与水文地质条件研究

在分析伊犁盆地区域地质及水文地质条件及铀矿形成物质来源的基础上,结合盆地地形、沉积环境、水系的补给、径流、排泄条件、层间氧化带砂岩型铀矿床成矿地质规律,分析总结出伊犁盆地南缘砂岩型铀矿成矿与水文地质条件关系。伊犁盆地周边存在长期稳定的蚀源区,源区内存在富铀地质体,源区形成的溪流在流出山区之前汇入较大的沟谷;并沿规模较大的沟谷流出山区,流经出露有深部倾斜砂岩地层的盆缘。同时,由于砂岩的渗透性大,地下水交替强烈,还原容量大,这些水文地质条件共同成为伊南砂岩型铀矿形成的决定性因素。     

含煤盆地表生热液铀成矿理论及证据：以伊犁盆地南缘及鄂尔多斯盆地东北部侏罗系为例

基于伊犁盆地南缘及鄂尔多斯盆地东北部侏罗系砂岩铀矿露头剖面与岩心观察、扫描电镜及显微薄片测试与分析、有机质成熟度测试以及前人研究成果,认为砂岩铀矿中常见的红、褐色“氧化带”砂岩及“过渡带”白色砂岩属于烧变岩,提出表生热液的概念,由此将煤层自燃与砂岩铀矿的形成联系起来,提出中国北方含煤盆地煤层自燃促进铀的富集成矿的设想。即煤层在新生代干旱气候条件下自燃,在相对湿润气候条件下大气降雨影响煤的自燃,形成表生热液,携带从自燃煤层及附近高温烧烤岩层中释放的 U6＋沿渗透性岩层流动,在流动遇阻及温度降低条件下铀元素从（已经降温的）表生热流体中析出,并富集成矿。该成矿模式对中国北方陆相盆地“层间氧化带”、“潜水氧化带”砂岩型铀矿提出新的成因解释。其证据主要体现在：（1）烧变岩与铀矿在空间上的相关性;（2）“氧化-还原带”砂岩微观特征;（3）铀石激光原位同位素年龄测定数据;（4）伊犁盆地煤等有机质成熟度;（5）伊犁盆地及鄂尔多斯盆地方解石胶结物流体包裹体测试数据;（6）鄂尔多斯盆地北部同位素测试数据等。该模式合理解释了砂岩型铀矿主要分布于中国北方的原因,预示着煤层自燃形成的烧变岩及（近地表）表生热液疏导体系是陆相含煤盆地表生热液砂岩型铀矿主要的找矿标志。     

鄂尔多斯盆地南缘双龙铀矿成矿特征初步探讨

铀矿物成矿年龄测定结果显示,双龙铀矿成矿年龄(52. 6±2. 2) Ma,成矿时代为始新世。分析认为,双龙铀矿主要的还原剂是H_2S,它是古近纪时期直罗组下段砂体内有机质演化产生的CH_4气体和下部延安组煤层气、延长组油气逸散到砂体内的CH_4气体,在去硫菌作用下与地下水中SO_4~(2-)发生反应生成;生成的H_2S随地下水运移到背斜、隆起等构造圈闭处聚集,形成强还原环境,还原含氧含铀溶液中的Fe~(3+)和U~(6+); Fe~(3+)总是先于U~(6+)还原沉淀,这就造就了铀矿物围绕黄铁矿分布。电子探针分析认为,双龙铀矿物类型主要为沥青铀矿、铀石及少量钛铀矿。通过对双龙铀矿含矿层位构造(褶皱、隆起、洼陷等)与铀矿化的关系研究,认为含矿层位构造对铀矿形成有明显的控制作用,即铀矿化一般产于隆起与洼陷的过渡部位或者背斜两翼缓坡段。加强鄂尔多斯盆地南缘目的层砂体次生构造的研究对该地区砂岩型铀矿找矿具有很重要的意义。     

吐哈盆地十红滩层间氧化带砂岩型铀矿床的控矿构造及控矿机理探讨

十红滩铀矿床是产于吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡带上层间氧化带砂岩型铀矿床,分析了该矿床与区内局部构造的关系,认为局部构造通过控制局部范围内地下水的水动力条件,从而控制着层间氧化带的发育、展布及其铀矿化的形成和空间定位。提出单斜构造是形成该类型矿床最基本条件,在单斜构造基础上发育的断裂、背斜构造能通过改变局部范围内地下水动力特征,促使层间氧化带砂岩型铀矿床的形成。提出在该类型矿床勘查中应该加强局部构造的分析与研究,将有助于勘查工程的部署,提高找矿成果。     

二连盆地哈达图铀矿床铀赋存特征研究及成因探讨

哈达图铀矿床是二连盆地重要的古河道砂岩型铀矿床。通过采集该区岩芯样品开展岩矿鉴定、放射性试验、扫描电镜和电子探针分析等,对其铀的赋存特征及成因进行了系统研究。结果表明,哈达图铀矿床中铀赋存特征以吸附态为主,其次为独立铀矿物。铀矿物主要为沥青铀矿,其次为复成分磷钙铀矿,少量为铀石。吸附态铀往往与炭质碎屑或蒙脱石密切共生,或赋存于碎屑颗粒(如长石、石英)边缘或细裂缝之中;独立铀矿物以超显微粒状或显微粒状集合体形式存在。沥青铀矿的成因主要为UO₂²⁺被H₂S还原或被有机质吸附并还原;铀石的成因是长石的高岭土化蚀变形成碱性环境,促使铀与二氧化硅发生反应生成铀石;复成分磷钙铀矿的成因可能是来自盆地深部带有UH₃、PH₃、CaH₂等的油气向上运移,由于环境改变,油气中的U、P、Si、Ca等的氧化物逐渐结晶沉淀,最终形成磷钙铀矿。该区铀矿物具有双重铀源供给特征,既有来自蚀源区的含铀碎屑,又有成矿期来自地下水中呈溶解态的铀。     

东胜铀矿床的断隆叠加成矿作用

东胜矿床是近几年来在鄂尔多斯盆地东北部发现的一个特大型铀矿床,对该矿床成矿作用的研究具有重要的理论意义和找矿价值.早期人们认为该铀矿床属层间氧化带型矿床,但经对资料的分析认为用层间氧化带的观点很难完全解释东胜铀矿床的成矿问题.利用遥感技术研究了矿床的区域成矿构造背景,发现本区存在一断隆构造,矿床处于该断隆构造的南缘.该断隆构造叠加在早期蚀源区-斜坡带成矿背景之上.在此基础上,结合前人研究成果,对古层间氧化带型铀矿进行了追溯,并探讨了断隆叠加与铀矿化形成的关系,提出断隆构造的发生、发展促进了东胜矿床成矿作用的演化.从断隆的隆升作用,构造-热事件作用和断隆边缘断裂的导通作用等方面,论述了断隆构造的叠加是东胜铀矿床叠合成矿的诱因.由于东胜铀矿床是断隆叠加成矿作用形成的铀矿床,因此,对这类矿床的勘查,不仅要重视沉积体系和氧化带的研究,还要重视构造和深部物质运移迹象的研究.     

走滑构造与油气成藏

针对地球上普遍存在的走滑构造现象有大型、中型和小型之分,发育部位及石油地质特点存在很大差别的问题。研究了走滑断裂与油气成藏关系,认为：大型走滑断裂带是油气富集地带,沿线一般发育有走滑盆地。走滑盆地具有沉积速度快等沉积特点,利于有机质的保存和优质储层的发育。走滑断裂活动可形成雁列、花状等一系列典型的伴生构造,这些构造往往紧邻生油凹陷,并且经断裂与烃源岩相通,是良好的油气圈闭。走滑断裂不但可以形成利于油气成藏的静态要素,而且走滑活动还利于生油母质向油气转化、可改善储层物性、利于油气的排出和运移。     

302矿床围岩蚀变与铀矿化的关系

储广山花岗岩体受郯庐断裂系遂川——热水走滑断裂带控制,区内塘湾断裂及一系列北西向断裂带发育,构成有利的成矿构造结,其中发现多个大型、超大型的铀矿田和铀矿床,其铀矿化受多因素控制,以构造、围岩和岩浆-热液活动为主,在时间上、空间上具有独特的展布规律,通过对该矿床的岩石、构造、矿体和围岩蚀变特征的分析,探讨了围岩蚀变与铀矿成矿的关系,为同类地区的找矿提供了依据.     

鄂尔多斯盆地北东部神山沟地区砂岩型铀矿地质特征

通过对鄂尔多斯盆地北东部研究区内岩性-岩相特征,地质特征,地质构造环境,沉积环境的重点分析,阐述了神山沟地区铀矿地质特征,在前人研究的基础上分析铀矿形成的地质特征,并得到以下结论:研究区内直罗组底部砂岩普遍具有铀异常现象,层位比较稳定,分布范围比较广,表明蚀源区具有较丰富的铀源条件;研究区铀的成矿地质条件是较为有利的,铀源充沛,沉积环境也有利于铀的迁移富集,含矿主岩物质及结构特征也有利于含铀溶液的活动,盖层保护条件很好,是铀成矿的有利远景地区。     

利用钍归一化法判断古地下水的迁移

为了需求古地下水的运移规律及对寻找矿床的作用,利用放射性元素钍稳定性的特点,建立了钍归一化判断的数学模型。其原理为;在自然界铀、钾与钍的含量在区域上有比较一致的比值,钍的主要化合物相当稳定,不易迁移,而铀酰离子、钾离子易溶于水,在古地下水的作用下使铀、钾与钍的比值发生了变化。本文以鄂尔多斯东胜地区的放射性数据为例,运用此模型分析迁移前后铀、钾的分布特点,从而判断出本区的古地下水运移规律,此结论与前地质工作者研究结果相吻合。因此,为研究古地下水运移开辟了一条全新的、简单的、高效的道路,从而对寻找其它矿床具有重大的理论和实际意义。     

鄂尔多斯晚三叠世湖盆特征恢复及地质意义

研究了鄂尔多斯晚三叠世湖盆古气候变迁及古水体特征.研究结果表明:鄂尔多斯晚三叠世湖盆古纬度为北纬31.03°,比现在所处的纬度35.10°偏南4°多,推测晚三叠世时鄂尔多斯湖盆气候温暖潮湿,生物繁盛,能够形成有机质丰富的烃源岩.利用泥岩B,Sr,Ba元素测试结果及Sr,Ba质量分数比值法,以及岩石碳酸盐岩胶结物稳定同位素分析表明,鄂尔多斯晚三叠世长8期-长6期湖盆是一个淡水湖盆,长8期-长7期-长6期湖盆水体范围与深度经历了收缩-扩大-收缩的过程,纵向上构成了储层-烃源岩-储层的生储盖组合,从湖盆演化的特征上论证了鄂尔多斯盆地晚三叠世油气勘探的实际意义.     

诸广山复式岩体铀成矿特征及成矿规律初探

诸广山复式岩体位于湖南、江西、广东三省交界区,地处南岭纬向构造带、诸广山南北向构造带、九岭—万洋山华夏系复式隆起带的复合部位,受郯庐断裂系遂川—热水走滑断裂带控制,区内塘湾断裂及一系列北西向断裂带发育,构成有利的成矿构造结,其中发现多个大型、超大型的铀矿田和铀矿床,其铀矿化受多因素控制,以构造、围岩和岩浆—热液活动为主,在时间上、空间上具有独特的展布规律。从复式岩体的构造、围岩、岩浆—热液的特征入手,总结区内铀成矿特征及成矿规律,对区内下步寻找更多的富大型铀矿田和矿床有一定现实意义。     

鄂尔多斯盆地苏台庙-巴音淖尔地区铀成矿控制因素及找矿标志

鄂尔多斯盆地是我国北方砂岩型铀矿找矿的重要盆地之一,研究区位于鄂尔多斯盆地北部偏西。在野外调查和资料分析的基础上,描述了砂体的空间定位、地层、氧化带展布、铀异常等特征,研究了岩性岩相、地球化学、后生蚀变、异常晕等找矿标志,矿体的形成与"古层间氧化带"、岩石地球化学环境、直罗组下段河流相的空间展布、还原介质含量及构造等条件有关,铀成矿的主要控制因素有构造演化、目的层的氧化-还原界面、砂体的非均质性、还原介质等。研究认为本区铀富集成矿受前述控制作用明显,具有明显的找矿标志,为下一步找矿工作提供了基础支撑。     

鄂尔多斯晚三叠世湖盆古气候及古水体特征的恢复及其地质意义

本文研究了鄂尔多斯晚三叠世湖盆古气候变迁及古水体特征。研究结果表明：鄂尔多斯晚三叠世湖盆古纬度为北纬31.03O,比现在所处的纬度（35.1 O）偏南4 O多,推测晚三叠世时鄂尔多斯湖盆气候温暖潮湿,生物繁盛,能够形成有机质丰富的烃源岩。利用泥岩B、Sr、Ba元素测试结果及Sr/Ba比值法,以及岩石碳酸盐岩胶结物稳定同位素分析表明,鄂尔多斯晚三叠世长8期—长6期湖盆是一个淡水湖盆,从长8期—长7期—长6期湖盆水体范围与深度经历了收缩—扩大—收缩的过程,纵向上构成了储层—烃源岩—储层的生储盖组合,从湖盆演化的特征上论证了鄂尔多斯盆地晚三叠世油气勘探的实际意义。     

鄂尔多斯盆地西缘中部的横向构造带探讨

目的 探讨鄂尔多斯盆地西缘的东西向构造带的属性,为找矿提供理论依据.方法 从横向构造带的概念和特征入手,通过西缘中部在地质、地球物理和遥感等资料与相邻地区的差异分析为主要方法.结果 鄂尔多斯盆地西缘中部确实存在一个东西向的横向构造带,且具有形成时间早,多期活动的特点.晚侏罗世是主要的活动时期,造成了西缘南北部构造的明显差异.其形成演化是不同时期不同性质的动力学环境相互作用的结果.结论 鄂尔多斯盆地中部的横向构造带具有显著的分区特征,为油气、煤和铀矿共存成藏(矿)的有利地区.     

内蒙古阿拉善右旗新井地区铀矿地质特征及控矿因素探讨

新井铀矿点是北大山地区已发现的重要铀矿点之一。在总结区域地质背景基础上,从新井地区铀矿地质特征入手,详细阐述了新井地区含铀建造、区域构造、围岩蚀变、矿体及矿石特征等,认为铀矿化位于断裂构造交叉部位的地层弧形拐弯地段,多期次、长期活动的断裂构造对铀成矿有利;古元古代浅变质片岩为有利的含铀建造,在浅变质片岩与富铀的伟晶状花岗岩接触带上矿化显示好;区内岩浆活动频繁,呈多期次产出,铀偏向于最晚期岩浆活动形成的酸性伟晶状花岗岩中富集成矿,多期、多次性岩浆活动对铀成矿有利;区内后期热液蚀变改造类型多样,蚀变较强部位铀矿化显示好。综合分析认为,区域性断裂带、古元古代浅变质片岩与富铀的伟晶状花岗岩接触带及热液蚀变带是新井地区铀成矿的有利空间,同时指明了下一步找矿的方向。