鄂爾多斯盆地東北緣納嶺溝東—皂火壕成礦區(qū)鈾成礦特征和成礦機理分析
發(fā)布時間:2021-10-18 14:16
經(jīng)野外鉆孔巖芯編錄及其標本肉眼觀察、室內(nèi)圖件綜合和鏡下鑒定,并配合掃描電鏡、電子探針以及主量、微量元素、有機碳和鈾、釷同位素234U/238U、230Th/232Th比值、烴類等各種分析,考慮礦物的衍射和黏土礦物種屬分量和總量,V/(V+Ni)、Th/U、(K+I)/(C+S)、87Sr/86Sr和鈾、釷同位素、烴類對比,以及常溫常壓下樣品浸液pH、ΔEh測試結(jié)果,對鄂爾多斯盆地東北部盆地邊緣納嶺溝東—皂火壕成礦區(qū)含鈾系巖石沉積環(huán)境以及對鈾成礦特征和成礦機理加以討論。研究結(jié)果表明,含礦巖系及圍巖形成于不同的沉積環(huán)境,其中氧化-還原過渡帶是該區(qū)砂巖型鈾礦主要成礦部位;延安組頂部地層存在長期沉積間斷及古氣候演化對該區(qū)鈾成礦具有積極意義,同生沉積成巖成礦預富集為該區(qū)鈾成礦提供了基礎(chǔ);構(gòu)造作用下盆地隆升剝蝕,含礦圍巖發(fā)生碳酸鹽化、鉀長石化等堿交代,圍巖褪色,為鈾礦的再富集提供了物質(zhì)來源。
【文章來源】:東華理工大學學報(自然科學版). 2020,43(05)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)中東部柴登壕地段SN向32號勘探線顯示的“多層性柱式”礦剖面示意圖
前蘇聯(lián)研究者葉夫謝耶娃等(1980)通過對建造水中的234U/238U、230Th/232Th的同位素研究認為,沉積巖中水的234U/238U≥5為礦化明顯異常,230Th/232Th>20為明顯異;虻V化。通過對研究區(qū)鈾礦化巖石樣品U、Th同位素研究發(fā)現(xiàn)234U/238U比值或大于1,或小于1,但是230Th/232Th均大于24.4,部分高達幾百,顯示明顯礦化和異常,如表5中礦化巖石樣品A247-21-8、A247-21-9以及A247-21-13等。近礦體氧化砂巖顯著富集234U,是鈾礦富集的重要來源。在臨近氧化帶邊界的礦體中234U略有不足,鈾再沉淀過程伴隨234U和238U的分離現(xiàn)象。3 成礦機制和成礦機理討論
納嶺溝東—皂火壕研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東北部伊盟隆起南緣,地處中朝地臺西部,歐亞大陸東西向巨型鈾成礦帶內(nèi)。西鄰西緣逆沖帶,東鄰伊陜斜坡帶。該盆地從晚三疊世形成獨立內(nèi)陸盆地(萬天豐,2001)。其構(gòu)造運動表現(xiàn)為多期次整體升降并以坳陷為主要特征,盆地北部鄰近前震旦紀變質(zhì)巖系構(gòu)成侵蝕區(qū)。盆地具“雙重”基底結(jié)構(gòu),結(jié)晶基底由古元古界、中元古界變質(zhì)巖組成;直接基底由中元古界和古生界寒武系、奧陶系,上石炭統(tǒng)、二疊系組成。沉積蓋層為三疊系、中侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、上新統(tǒng)和第四系(圖1)。侏羅系自下而上分為下侏羅統(tǒng)富縣組,中侏羅統(tǒng)延安組、直羅組和安定組。中生代以來發(fā)育的延安組/中侏羅統(tǒng)直羅組、中侏羅統(tǒng)直羅組/下白堊統(tǒng)不整合面與該區(qū)砂巖鈾礦關(guān)系密切。研究區(qū)恰與石油天然氣耗散區(qū)疊加重合(吳柏林等,2014)。侏羅紀時期為大面積穩(wěn)定沉降階段,接受了河流、湖泊含煤細碎屑巖和平原河流碎屑沉積。古氣候顯示為溫暖潮濕,是重要的煤田期,至中-晚侏羅世轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤睗窈透珊?田在藝等,1997)。直羅組下亞段自納嶺溝由西向東,為礫質(zhì)辮狀河-砂質(zhì)辮狀河-分流河道體相展布的辮狀河體系(張康等,2015)。直羅組未受氧化地層巖石中鈾含量普遍較高,達到(30~60)×10-6,鈾源主要來自盆地地層本身,并發(fā)現(xiàn)石油成為提供砂巖鈾和一定成礦元素同生沉積成巖預富集的基礎(chǔ)。礦體大多數(shù)呈層狀,柴登壕(CD)區(qū)段出現(xiàn)多層礦柱式的礦體(圖2)。本研究2年已完成312個常量元素分析、190個黏土和部分全巖衍射、111個掃描電鏡(TESCAN VEGAⅡ型掃描電子顯微鏡)、800個U、Th分析,98個酸解烴和90個有機碳、CO2分析、近百個樣品浸液pH、Eh值測定等共計上千個分析數(shù)據(jù),達到鉆孔樣品和測試數(shù)據(jù)在研究區(qū)全覆蓋。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]呂梁山隆升時限與演化過程研究[J]. 趙俊峰,劉池洋,Nigel MOUNTNEY,蘆建軍,曹冀龍,楊瑤,薛銳. 中國科學:地球科學. 2015(10)
[2]油氣耗散作用及其成巖成礦效應(yīng):進展、認識與展望[J]. 吳柏林,魏安軍,胡亮,宋子升,張本浩,王海桐,王丹,寸小妮,孫莉,羅晶晶. 地質(zhì)論評. 2014(06)
[3]鈾儲層結(jié)構(gòu)與成礦流場研究:揭示東勝砂巖型鈾礦床成礦機理的一把鑰匙[J]. 焦養(yǎng)泉,吳立群,榮輝,彭云彪,萬軍偉,苗愛生. 地質(zhì)科技情報. 2012(05)
[4]秦嶺山陽水溝口組黑色巖系微量元素地球化學及其沉積成礦背景的指示意義[J]. 王立社,張復新,侯俊富,房波,周燕. 中國地質(zhì). 2012(02)
[5]微量元素分析在判別沉積介質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用——以鄂爾多斯盆地西部中區(qū)晚三疊世為例[J]. 范玉海,屈紅軍,王輝,楊縣超,馮楊偉. 中國地質(zhì). 2012(02)
[6]花崗巖鈾成礦作用的模擬實驗[J]. 劉正義,劉紅旭. 地學前緣. 2009(01)
[7]鄂爾多斯盆地東勝地區(qū)直羅組砂體鈾的預富集與鈾成礦[J]. 夏毓亮,劉漢彬. 世界核地質(zhì)科學. 2005(04)
本文編號:3442945
【文章來源】:東華理工大學學報(自然科學版). 2020,43(05)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)中東部柴登壕地段SN向32號勘探線顯示的“多層性柱式”礦剖面示意圖
前蘇聯(lián)研究者葉夫謝耶娃等(1980)通過對建造水中的234U/238U、230Th/232Th的同位素研究認為,沉積巖中水的234U/238U≥5為礦化明顯異常,230Th/232Th>20為明顯異;虻V化。通過對研究區(qū)鈾礦化巖石樣品U、Th同位素研究發(fā)現(xiàn)234U/238U比值或大于1,或小于1,但是230Th/232Th均大于24.4,部分高達幾百,顯示明顯礦化和異常,如表5中礦化巖石樣品A247-21-8、A247-21-9以及A247-21-13等。近礦體氧化砂巖顯著富集234U,是鈾礦富集的重要來源。在臨近氧化帶邊界的礦體中234U略有不足,鈾再沉淀過程伴隨234U和238U的分離現(xiàn)象。3 成礦機制和成礦機理討論
納嶺溝東—皂火壕研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東北部伊盟隆起南緣,地處中朝地臺西部,歐亞大陸東西向巨型鈾成礦帶內(nèi)。西鄰西緣逆沖帶,東鄰伊陜斜坡帶。該盆地從晚三疊世形成獨立內(nèi)陸盆地(萬天豐,2001)。其構(gòu)造運動表現(xiàn)為多期次整體升降并以坳陷為主要特征,盆地北部鄰近前震旦紀變質(zhì)巖系構(gòu)成侵蝕區(qū)。盆地具“雙重”基底結(jié)構(gòu),結(jié)晶基底由古元古界、中元古界變質(zhì)巖組成;直接基底由中元古界和古生界寒武系、奧陶系,上石炭統(tǒng)、二疊系組成。沉積蓋層為三疊系、中侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、上新統(tǒng)和第四系(圖1)。侏羅系自下而上分為下侏羅統(tǒng)富縣組,中侏羅統(tǒng)延安組、直羅組和安定組。中生代以來發(fā)育的延安組/中侏羅統(tǒng)直羅組、中侏羅統(tǒng)直羅組/下白堊統(tǒng)不整合面與該區(qū)砂巖鈾礦關(guān)系密切。研究區(qū)恰與石油天然氣耗散區(qū)疊加重合(吳柏林等,2014)。侏羅紀時期為大面積穩(wěn)定沉降階段,接受了河流、湖泊含煤細碎屑巖和平原河流碎屑沉積。古氣候顯示為溫暖潮濕,是重要的煤田期,至中-晚侏羅世轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤睗窈透珊?田在藝等,1997)。直羅組下亞段自納嶺溝由西向東,為礫質(zhì)辮狀河-砂質(zhì)辮狀河-分流河道體相展布的辮狀河體系(張康等,2015)。直羅組未受氧化地層巖石中鈾含量普遍較高,達到(30~60)×10-6,鈾源主要來自盆地地層本身,并發(fā)現(xiàn)石油成為提供砂巖鈾和一定成礦元素同生沉積成巖預富集的基礎(chǔ)。礦體大多數(shù)呈層狀,柴登壕(CD)區(qū)段出現(xiàn)多層礦柱式的礦體(圖2)。本研究2年已完成312個常量元素分析、190個黏土和部分全巖衍射、111個掃描電鏡(TESCAN VEGAⅡ型掃描電子顯微鏡)、800個U、Th分析,98個酸解烴和90個有機碳、CO2分析、近百個樣品浸液pH、Eh值測定等共計上千個分析數(shù)據(jù),達到鉆孔樣品和測試數(shù)據(jù)在研究區(qū)全覆蓋。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]呂梁山隆升時限與演化過程研究[J]. 趙俊峰,劉池洋,Nigel MOUNTNEY,蘆建軍,曹冀龍,楊瑤,薛銳. 中國科學:地球科學. 2015(10)
[2]油氣耗散作用及其成巖成礦效應(yīng):進展、認識與展望[J]. 吳柏林,魏安軍,胡亮,宋子升,張本浩,王海桐,王丹,寸小妮,孫莉,羅晶晶. 地質(zhì)論評. 2014(06)
[3]鈾儲層結(jié)構(gòu)與成礦流場研究:揭示東勝砂巖型鈾礦床成礦機理的一把鑰匙[J]. 焦養(yǎng)泉,吳立群,榮輝,彭云彪,萬軍偉,苗愛生. 地質(zhì)科技情報. 2012(05)
[4]秦嶺山陽水溝口組黑色巖系微量元素地球化學及其沉積成礦背景的指示意義[J]. 王立社,張復新,侯俊富,房波,周燕. 中國地質(zhì). 2012(02)
[5]微量元素分析在判別沉積介質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用——以鄂爾多斯盆地西部中區(qū)晚三疊世為例[J]. 范玉海,屈紅軍,王輝,楊縣超,馮楊偉. 中國地質(zhì). 2012(02)
[6]花崗巖鈾成礦作用的模擬實驗[J]. 劉正義,劉紅旭. 地學前緣. 2009(01)
[7]鄂爾多斯盆地東勝地區(qū)直羅組砂體鈾的預富集與鈾成礦[J]. 夏毓亮,劉漢彬. 世界核地質(zhì)科學. 2005(04)
本文編號:3442945
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