二连盆地巴彦乌拉铀矿田构造控矿机制和成矿模式

发布时间：2020-04-27 11:19

【摘要】：运用多种地质指标分析二连盆地中部铀矿田沉积期和关键成矿期的铀成矿控制因素,从同沉积期构造和成矿期构造入手,分析断拗转换期特征及其构造控制砂体发育机制,分析成矿期构造反转和剥蚀作用对铀成矿的约束并分析其规律。总结铀矿带内多个矿床的成因及联系,建立构造控制下的铀成矿模式。为揭示一种新的铀成矿模式和丰富砂岩型铀矿地质理论奠定基础,对扩大寻找同类型铀矿有重要意义。1.研究认为,二连盆地中部经历了早-中侏罗世裂陷期、晚侏罗世-阿尔善组Ⅰ幕断陷期、腾格尔组-赛汉塔拉组Ⅱ幕断陷期、晚白垩裂后热沉降期和古近系-新近系裂后期四大演化阶段。赛汉塔拉组处于腾格尔-赛汉期裂陷Ⅱ幕的末期——断拗转换期,此阶段是重要构造转型阶段,具有微弱断陷、对称性沉积、低可容空间、快速充填转变为超覆沉积以及物源体系由侧向转变为纵向的特征,控制了大规模赛汉塔拉组冲积-河流、大型辫状河-辫状河三角洲铀成矿砂体的发育。二连盆地中部主要发育单断式形成的断超型和断翘型构造样式,串联式A类型的构造地貌是具备发育砂体的优势地貌条件。2.通过岩石地层学特征、区域岩石地层结构特征、生物地层学时代判别、古地磁学综合和层序地层学综合分析判别巴彦乌拉铀矿田产铀层位为赛汉塔拉组,巴彦乌拉铀矿田主要层位为赛汉塔拉组上段,认为赛汉塔拉组下段和赛汉塔拉组上段均为一个三级层序。识别出3个一级标志层与5个二级标志层。3.通过系列砂分散体系图的编制,揭示了二连盆地中部赛汉塔拉组的“带状”砂体是多个物源体系的组合;赛汉塔拉组“带状”砂体是遭受剥蚀残留下来的砂体;多个“侧向”物源实际上是“带状”砂体主要的物源方向,并非“侧向补给”物源;赛汉塔拉组多物源和剥蚀残留特点实际上反映了整个二连盆地赛汉塔拉组的特点;“侧向”物源与轴向砂体重叠的区域是成矿的重要部位。在赛汉塔拉组内部,通过岩心、测井、地震剖面等沉积成因标志的分析,赛汉塔拉组上段主要发育有辫状河和辫状河三角洲沉积体系。4.二连断陷盆地在下白垩统赛汉塔拉组沉积之后,既有整体抬升剥蚀,又发生主干断裂的正反转,是剥蚀残留盆地。在巴彦乌拉地区赛汉塔拉组遭受了强烈剥蚀,在残留赛汉塔拉组中发育潜水-层间氧化带并发育铀矿化。巴彦乌拉地区反转断裂对铀矿化的主要贡献在于其使断裂一侧形成构造斜坡,且大规模的赛汉塔拉组上段砂体暴露地表遭受剥蚀,形成完整的铀成矿系统和铀矿化。5.巴彦乌拉地区具有工业价值的铀矿体产出于赛汉塔拉组上段低位体系域,少量发育于赛汉塔拉组下段层序。巴彦乌拉地区赛汉塔拉组上段发育三个小层序。铀矿化主要集中在小层序Ps1和Ps2内。根据砂分散体系图和砾岩厚度图反映的规律,最佳铀成矿部位为砂体变细变薄,含砂率值变化,岩性由粗变细的变异部位。巴彦乌拉矿床及外围主要为辫状河三角洲平原沉积,在其内部能识别出主要辫状分流河道、次要辫状分流河道和分流间湾。矿床内工业铀矿孔主要分布在主要辫状河道与次要辫状分流河道交汇部位。6.巴彦乌拉矿床与后期抬升和构造反转形成的构造斜坡和剥蚀作用导致的潜水-层间氧化带有关。晚白垩-始新世时期目的层赛汉塔拉组遭受剥蚀时间长,风化剥蚀和淋滤作用强度大,造成大面积的剥蚀带和潜水-层间氧化带的形成。赛汉塔拉组内部,铀的沉淀与有机质、黄铁矿等还原介质有关,砂岩型铀矿的主要载体为砂体粒度孔隙以及有机质的吸附。工业矿孔的分布区域与赛汉塔拉组下段的煤层有很好的对应关系。巴彦乌拉矿床主要干酪根类型为Ⅲ型和Ⅳ型,应为陆地生植物成因,具有较低的S含量,没有油气上溢带来有机质参与成矿的特征,因此巴彦乌拉矿床主要的还原介质应来自地层本身。砂体的非均质性以及由沉积环境相变导致的还原介质变化是形成铀矿化的最根本因素。7.巴彦乌拉地区在成矿期(K_2-E_1),赛汉塔拉组地层整体接受剥蚀,由于F_1断裂反转造成赛汉塔拉组上段大面积的砂体出露地表,发育潜水-层间氧化带并成矿。在经历了沉积间断之后,古近系始新统伊尔丁曼哈组(E_2y)泥岩沉积覆盖上去,起到保矿作用。
【图文】：

技术路线图,矿床成因模式,铀成矿作用,铀矿田

图 1.1 二连盆地铀矿田铀成矿作用与矿床成因模式技术路线图七、在不同类型的断裂及构造样式对铀成矿过程的约束方面及成矿模式方面综合各类构造指标、主要控矿构造以及主要构造事件，建立二连盆地中部砂岩砂岩铀矿大规模成矿的成矿模式；在此基础上，，对比不同矿床之间构造及断裂的差性，探讨不同类型的断裂及构造样式对铀成矿过程的约束。进行系统的铀矿控制因分析，总结主要控矿因素，总结二连盆地砂岩型铀矿的特殊性，提炼出铀矿成矿模式1.3.3 完成的工作量本论文在野外和室内均投入了大量工作（表 1.1）。在区域盆地演化分析、地对比、沉积体系分析、成矿规律及模式等方面完成了大量的工作。共完成 422 个钻的分层及数据统计，总数据量达到 3400 个。收集 22 条地震剖面，并进行了井震对的层位划分，绘制 23 条主干剖面，31 条小区域对比剖面。针对课题设计的构造分析层序地层分析、沉积体系分析、铀成矿规律、铀成矿模式和目标区预测共完成图150 余幅，完成了大量工作。

构造背景,坳陷,尼特,乌兰察布

在其内部共发育有多达 53 个凹陷和 22 个次级凸起（图2.1、图 2.2）。（一）一级构造分区北东部凹陷带：主要包括川井坳陷、马尼特坳陷和乌兰察布坳陷，宽 35km～75km，长 850km，面积约 40000km2。三年的钻探查证工作区主要位于北部断陷带内。中央隆起带：以苏尼特隆起为主，宽 30km～80km，长 500km，面积约 30000km2。南西部凹陷带：包括腾格尔坳陷和乌尼特坳陷，宽 60km～100km
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P619.14

【参考文献】