内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段砂岩铀成矿条件、特征及成因
发布时间：2021-12-10 12:46
为查明内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段砂岩铀成矿规律和成因,系统总结了内外部铀源、构造环境、岩性-岩相特征、后生氧化作用等关键控矿条件以及铀成矿特征,较精准厘定了目的层时代及其铀成矿年龄,进而构建了砂岩铀成矿模式。结果表明:克鲁伦凹陷的主攻找矿目的层为伊敏组下段,侏罗纪中酸性火山岩、海西期花岗岩、下白垩统伊敏组和地下水的U含量高,指示了内外部铀源十分丰富;目的层形成于断-坳转换期,发育扇三角洲相—滨浅湖相沉积体系,（水下）分流河道微相灰色砂体发育,岩性以含砾粗砂岩、砂砾岩为主,结构疏松,透水性好;原生砂体中富含碳屑及植物茎干,自身还原容量较高,是一套良好的含矿建造;该砂体普遍发育强烈的褐黄色面状古潜水（局部古潜水-层间）后生氧化作用,进而控制了矿体的形成和形态;矿体埋深一般小于150 m,每平方米U质量为0.46～1.00 kg,主要呈透镜状和似层状;铀矿化砂岩全岩U-Pb定年获得了（67.1±5.9）Ma和（63.7±5.2）Ma的等时线成矿年龄;结合凹陷构造演化史,建立了伊敏组下段4个阶段的古潜水-层间氧化铀成矿模式,即早白垩世早期成矿前富铀建造准备阶段、早白垩世中晚期含矿目的层形成阶段...
【文章来源】：地球科学与环境学报. 2020,42(02)北大核心
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
部分泥岩、铀矿化砂岩样品及孢粉化石典型照片
伊敏组下段古潜水氧化连井剖面及典型氧化砂岩照片
盆地砂岩型铀矿具有储量大、易开采、低成本、低污染以及绿色环保等优势,已在中国四大类型铀矿床中居首要地位[1-3]。随着矿区及外围找矿难度的增大,加大对盆地空白区铀矿资源的研究和勘探力度,对于丰富中国砂岩型铀矿成矿理论以及寻求找矿新突破具有重要的理论和现实意义[4-7]。内蒙古克鲁伦凹陷位于前寒武纪地块构造单位的额尔古纳—乔巴山大型、超大型U-Ag-Pb-Zn多金属矿床富集区[1],具有与中国二连及蒙古产铀盆地十分相似的、有利于地浸砂岩型铀矿成矿的区域大地构造背景[2,5]。目前该区伊敏组下段(K1y1)已落实1个工业孔及大量矿化孔[1,3],铀矿化特征与毗邻的蒙古哈拉特、那尔斯等大中型古潜水氧化带型铀矿床颇为相似[8-9],总体上显示出比较良好的铀后生富集成矿作用和找矿前景。然而,不同学者对区内的主攻找矿目的层仍存在较大分歧。郭华等认为主攻找矿目的层为伊敏组[2];罗毅等则认为主攻找矿目的层为大磨拐河组(K1d2)[3,10];马汉峰等却认为更可能是伊敏组下段[1]。同时,前人开展了较多铀成矿条件研究。夏毓亮等得出了蚀源区海西期花岗岩和侏罗系中酸性火山岩原始铀和活性铀含量均较高,能为盆地铀成矿提供很好的铀源[11];张志杰等认为该区目的层主要发育冲积扇相、扇三角洲相和湖泊相3种沉积体系,陆源粗碎屑沉积岩富含有机质、碳质和硫化物,为铀的富集创造了有利条件[10];马汉峰等进一步研究得出该区含矿砂体形成于扇三角洲相沉积体系,砂体厚度较稳定,发育泥-砂-泥地层结构,以粗粒沉积岩为主,孔渗性好,但聚铀能力一般[12-14];夏毓亮等得出了该区内(67±5)、(51±8)Ma两组U-Pb等时线年龄[15],代表了古近纪期间的抬升剥蚀-氧化成矿作用;此外,马汉峰等还预测了楚东、楚中和楚西3个有利成矿远景区段[12]。总体上,克鲁伦凹陷伊敏组下段作为中国中新生代断陷盆地内一个非常典型的后生潜水氧化带型铀矿点,其目的层时代归属、构造-建造-改造3个关键控矿条件和矿化特征缺乏较系统的剖析和总结,且其成因和找矿方向仍不是十分清楚。基于前人研究成果及本次孢粉化石分析结果,本文较精确地厘定了内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段的主攻找矿目的层;综合野外地质调查、伽马能谱测量结果和全岩U-Pb定年分析结果,系统总结了本区内外部铀源、构造环境、岩性-岩相特征及后生氧化作用等成矿主控因素以及矿化基本地质特征;根据铀成矿年龄和构造演化史,初步构建了伊敏组下段砂岩4个阶段的古潜水-层间氧化铀成矿模式;通过上述研究,为本区下一步的找矿工作部署和海拉尔盆地的找矿方向提供参考,也可为中国其他具有相似潜水氧化铀成矿地质背景地段的找矿提供案例。
【参考文献】：
期刊论文
[1]准东构造隆升对砂岩型铀成矿作用的制约:磷灰石裂变径迹证据[J]. 宋继叶,秦明宽,蔡煜琦,郭强,何中波,刘章月,曹煦,陈志国. 地球科学. 2019(11)
[2]鄂尔多斯盆地西南部洛河组储层特征和深部铀成矿地质条件[J]. 朱强,李建国,苗培森,司庆红,赵华雷,肖鹏,张博,陈印,赵博文. 地球科学与环境学报. 2019(06)
[3]尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征——对成矿物质来源的约束[J]. 许强,秦明宽,范洪海,顾大钊,李娟,何中波,刘章月,黄少华. 矿床地质. 2019(03)
[4]Relations of Uranium Enrichment and Carbonaceous Debris within the Daying Uranium Deposit, Northern Ordos Basin[J]. Fan Zhang,Yangquan Jiao,Liqun Wu,Hui Rong,Longhui Wang. Journal of Earth Science. 2019(01)
[5]砂岩型铀矿中铀矿物U-Pb年代学研究现状及研究方向[J]. 周红英,涂家润,李国占,肖志斌,耿建珍,郭虎,叶丽娟,许雅雯,张健,李惠民. 地学前缘. 2018(06)
[6]蒙古国铀矿地质特征及资源潜力[J]. 吴涛涛,周永恒,陈聪,鲍庆中,柴璐. 地质与勘探. 2018(06)
[7]准噶尔盆地西北缘深部烃类流体与表生氧化流体叠合铀成矿作用[J]. 黄少华,秦明宽,许强,何中波,刘章月,SELBY David. 地质学报. 2018(07)
[8]内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景[J]. 赵岳,徐强,梁叶萍,赵红松,唐朝苗,郑翠. 中国地质. 2018(01)
[9]准噶尔盆地东北部侏罗系砂岩型铀矿成矿环境与找矿方向探讨[J]. 何中波,秦明宽,宋继叶,郭强,许强,刘章月,杨烨,黄少华. 矿床地质. 2018(01)
[10]准噶尔盆地砂岩型铀矿成矿环境与找矿方向研究[J]. 秦明宽,何中波,刘章月,郭强,宋继叶,许强. 地质论评. 2017(05)
博士论文
[1]海拉尔—塔木察格盆地构造特征与演化研究[D]. 陈均亮.成都理工大学 2011
硕士论文
[1]巴彦呼舒凹陷油气成藏条件及有利区预测[D]. 赵宇.东北石油大学 2018
[2]巴彦呼舒凹陷沉积相及储层特征研究[D]. 马艳玲.东北石油大学 2014
[3]巴彦呼舒凹陷构造特征及其对油气聚集的控制作用[D]. 张鲁庭.东北石油大学 2013
本文编号：3532662
【文章来源】：地球科学与环境学报. 2020,42(02)北大核心
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
部分泥岩、铀矿化砂岩样品及孢粉化石典型照片
伊敏组下段古潜水氧化连井剖面及典型氧化砂岩照片
盆地砂岩型铀矿具有储量大、易开采、低成本、低污染以及绿色环保等优势,已在中国四大类型铀矿床中居首要地位[1-3]。随着矿区及外围找矿难度的增大,加大对盆地空白区铀矿资源的研究和勘探力度,对于丰富中国砂岩型铀矿成矿理论以及寻求找矿新突破具有重要的理论和现实意义[4-7]。内蒙古克鲁伦凹陷位于前寒武纪地块构造单位的额尔古纳—乔巴山大型、超大型U-Ag-Pb-Zn多金属矿床富集区[1],具有与中国二连及蒙古产铀盆地十分相似的、有利于地浸砂岩型铀矿成矿的区域大地构造背景[2,5]。目前该区伊敏组下段(K1y1)已落实1个工业孔及大量矿化孔[1,3],铀矿化特征与毗邻的蒙古哈拉特、那尔斯等大中型古潜水氧化带型铀矿床颇为相似[8-9],总体上显示出比较良好的铀后生富集成矿作用和找矿前景。然而,不同学者对区内的主攻找矿目的层仍存在较大分歧。郭华等认为主攻找矿目的层为伊敏组[2];罗毅等则认为主攻找矿目的层为大磨拐河组(K1d2)[3,10];马汉峰等却认为更可能是伊敏组下段[1]。同时,前人开展了较多铀成矿条件研究。夏毓亮等得出了蚀源区海西期花岗岩和侏罗系中酸性火山岩原始铀和活性铀含量均较高,能为盆地铀成矿提供很好的铀源[11];张志杰等认为该区目的层主要发育冲积扇相、扇三角洲相和湖泊相3种沉积体系,陆源粗碎屑沉积岩富含有机质、碳质和硫化物,为铀的富集创造了有利条件[10];马汉峰等进一步研究得出该区含矿砂体形成于扇三角洲相沉积体系,砂体厚度较稳定,发育泥-砂-泥地层结构,以粗粒沉积岩为主,孔渗性好,但聚铀能力一般[12-14];夏毓亮等得出了该区内(67±5)、(51±8)Ma两组U-Pb等时线年龄[15],代表了古近纪期间的抬升剥蚀-氧化成矿作用;此外,马汉峰等还预测了楚东、楚中和楚西3个有利成矿远景区段[12]。总体上,克鲁伦凹陷伊敏组下段作为中国中新生代断陷盆地内一个非常典型的后生潜水氧化带型铀矿点,其目的层时代归属、构造-建造-改造3个关键控矿条件和矿化特征缺乏较系统的剖析和总结,且其成因和找矿方向仍不是十分清楚。基于前人研究成果及本次孢粉化石分析结果,本文较精确地厘定了内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段的主攻找矿目的层;综合野外地质调查、伽马能谱测量结果和全岩U-Pb定年分析结果,系统总结了本区内外部铀源、构造环境、岩性-岩相特征及后生氧化作用等成矿主控因素以及矿化基本地质特征;根据铀成矿年龄和构造演化史,初步构建了伊敏组下段砂岩4个阶段的古潜水-层间氧化铀成矿模式;通过上述研究,为本区下一步的找矿工作部署和海拉尔盆地的找矿方向提供参考,也可为中国其他具有相似潜水氧化铀成矿地质背景地段的找矿提供案例。
【参考文献】：
期刊论文
[1]准东构造隆升对砂岩型铀成矿作用的制约:磷灰石裂变径迹证据[J]. 宋继叶,秦明宽,蔡煜琦,郭强,何中波,刘章月,曹煦,陈志国. 地球科学. 2019(11)
[2]鄂尔多斯盆地西南部洛河组储层特征和深部铀成矿地质条件[J]. 朱强,李建国,苗培森,司庆红,赵华雷,肖鹏,张博,陈印,赵博文. 地球科学与环境学报. 2019(06)
[3]尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征——对成矿物质来源的约束[J]. 许强,秦明宽,范洪海,顾大钊,李娟,何中波,刘章月,黄少华. 矿床地质. 2019(03)
[4]Relations of Uranium Enrichment and Carbonaceous Debris within the Daying Uranium Deposit, Northern Ordos Basin[J]. Fan Zhang,Yangquan Jiao,Liqun Wu,Hui Rong,Longhui Wang. Journal of Earth Science. 2019(01)
[5]砂岩型铀矿中铀矿物U-Pb年代学研究现状及研究方向[J]. 周红英,涂家润,李国占,肖志斌,耿建珍,郭虎,叶丽娟,许雅雯,张健,李惠民. 地学前缘. 2018(06)
[6]蒙古国铀矿地质特征及资源潜力[J]. 吴涛涛,周永恒,陈聪,鲍庆中,柴璐. 地质与勘探. 2018(06)
[7]准噶尔盆地西北缘深部烃类流体与表生氧化流体叠合铀成矿作用[J]. 黄少华,秦明宽,许强,何中波,刘章月,SELBY David. 地质学报. 2018(07)
[8]内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景[J]. 赵岳,徐强,梁叶萍,赵红松,唐朝苗,郑翠. 中国地质. 2018(01)
[9]准噶尔盆地东北部侏罗系砂岩型铀矿成矿环境与找矿方向探讨[J]. 何中波,秦明宽,宋继叶,郭强,许强,刘章月,杨烨,黄少华. 矿床地质. 2018(01)
[10]准噶尔盆地砂岩型铀矿成矿环境与找矿方向研究[J]. 秦明宽,何中波,刘章月,郭强,宋继叶,许强. 地质论评. 2017(05)
博士论文
[1]海拉尔—塔木察格盆地构造特征与演化研究[D]. 陈均亮.成都理工大学 2011
硕士论文
[1]巴彦呼舒凹陷油气成藏条件及有利区预测[D]. 赵宇.东北石油大学 2018
[2]巴彦呼舒凹陷沉积相及储层特征研究[D]. 马艳玲.东北石油大学 2014
[3]巴彦呼舒凹陷构造特征及其对油气聚集的控制作用[D]. 张鲁庭.东北石油大学 2013
本文编号：3532662
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