通過分析鄂爾多斯盆地西南緣鎮(zhèn)原地區(qū)下白堊統(tǒng)洛河組含鈾砂巖的主、微量元素特征,初步探討了該區(qū)砂巖型鈾成礦條件及成礦規(guī)律。研究結(jié)果表明,研究區(qū)下白堊統(tǒng)洛河組鈾礦石主要為瀝青鈾礦（UO₂）,含鈾砂巖可能來自古老沉積地體或克拉通/再旋回造山帶的石英巖沉積物源區(qū)。含鈾砂巖富集輕稀土（LREE）,虧損重稀土（HREE）,且具明顯的Eu負(fù)異常,一致的稀土元素特征表明該區(qū)成礦圍巖具有統(tǒng)一的物源、沉積環(huán)境和構(gòu)造背景。含鈾砂巖的V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/（V+Ni）比值特征說明,該區(qū)鈾礦化主要發(fā)育于弱氧化—弱還原的過渡環(huán)境;其δEu和δCe值均隨U含量的增加而增大,反映U元素的富集成礦經(jīng)歷了由氧化向還原環(huán)境轉(zhuǎn)化的過程,砂體顏色由淺紅色褪色蝕變?yōu)榛野咨�。含鈾砂巖中Th、Sc、Co、Mo含量與U含量呈正相關(guān)關(guān)系,認(rèn)為Th、Sc、Co、Mo可作為研究區(qū)洛河組砂巖型鈾礦富集的指示元素。研究區(qū)砂巖型鈾礦的形成與深部向上逸散的還原性油氣流體作用關(guān)系密切,油氣流體的侵入增加了砂體的還原容量,有利于含鈾含氧水中鈾離子在氧化—還原過渡帶發(fā)生沉積富集,形成洛河組大面積的鈾異常。 

【文章來源】：現(xiàn)代地質(zhì). 2020,34(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(修改自1∶25萬平?jīng)龇刭|(zhì)圖)

由表2可知,含鈾砂巖稀土總量(ΣREE)為42.79×10-6～195.29×10-6,輕稀土含量(LREE)為31.84×10-6～145.11×10-6,重稀土含量(HREE)為9.83×10-6～50.18 ×10-6。稀土元素由于其化學(xué)性質(zhì)相似,在成巖和變質(zhì)作用過程中基本不分異,分配模式仍與源巖相似,因而可以示蹤沉積物物源[26]。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線顯示(圖6(a)),含鈾砂巖的稀土配分模式總體較一致,富集輕稀土(LREE),虧損重稀土(HREE),LREE/HREE為2.50～4.56(平均3.57)。樣品的δEu值均小于1(0.67～0.98),δCe值均接近于1(0.92～1.05),且具明顯的Eu負(fù)異常,可推斷整個(gè)成礦圍巖具有統(tǒng)一的物源、沉積環(huán)境和構(gòu)造背景。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖顯示含鈾砂巖總體分布特征基本一致,具有明顯的Pb、U正異常和Cr、Ni負(fù)異常,以及微弱的Ba正異常和Eu負(fù)異常(圖6(b))。U含量變化范圍較大(13.6×10-6～1 000×10-6)(表3),集中分布于67.4×10-6～400×10-6之間。Th含量為2.07×10-6～11.3×10-6,Th/U值為0.01～0.42。與U伴生富集的元素有Pb(10.9×10-6～45.2×10-6)、Ba(169×10-6～464×10-6)、Mo(0.6×10-6～2.1×10-6)、Co(1.71×10-6～15.7×10-6)、Th(2.07×10-6～11.3×10-6)和Sc(0.3×10-6～8.1×10-6),其中U和Th、Sc、Co、Mo含量具有明顯的正相關(guān)關(guān)系,且當(dāng)U>100×10-6時(shí)正相關(guān)關(guān)系尤為明顯(圖7)。圖6 鄂爾多斯盆地西南緣鎮(zhèn)原地區(qū)砂巖型鈾礦含鈾砂巖稀土元素(a)、微量元素(b)蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)自文獻(xiàn)[27])

鄂爾多斯盆地目前已發(fā)現(xiàn)的砂巖型鈾礦賦礦層位包括三疊系劉家溝組、和尚溝組、紙坊組、延長(zhǎng)組;侏羅系延安組、直羅組、安定組;白堊系華池組、涇川組[28]。鎮(zhèn)原地區(qū)鈾礦為首次發(fā)現(xiàn)于下白堊統(tǒng)洛河組的砂巖型鈾礦,主要鈾礦石為瀝青鈾礦(UO2),共生礦物有石英、鉀長(zhǎng)石、方解石、黃鐵礦[15]。沉積巖的地球化學(xué)特征是推斷沉積階段古環(huán)境和古氣候較好的指示劑[13],其中包含一些溶解度明顯受氧化還原條件影響的敏感元素及其比值。V/Cr、Ni/Co、U/Th值通常作為最可靠指標(biāo)來判別沉積環(huán)境中底層水體氧化—還原狀態(tài)。V/Cr、Ni/Co、U/Th值分別為>4.25、>7、>1.25時(shí)指示還原環(huán)境;<2、<5、<0.75時(shí)指示氧化環(huán)境;介于二者之間時(shí)指示貧氧—次富氧環(huán)境[13,29-30]。V/(V+Ni)值可用來判斷沉積物底部水體分層程度,該比值小于0.84時(shí)指示強(qiáng)烈分層和缺氧環(huán)境,0.6～0.84時(shí)指示中等分層和富氧—次富氧環(huán)境,0.4～0.6指示弱分層和氧化環(huán)境[13,31]。洛河組含鈾砂巖的V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)值分別為1.02～17.12(平均3.54)、2.82～5.48(平均3.84)、2.39～136.36(平均45.02)、0.6～0.82(平均0.73);分別對(duì)應(yīng)了貧氧—次富氧環(huán)境、氧化環(huán)境、還原環(huán)境、富氧—次富氧環(huán)境。另外,含鈾砂巖的Fe3+/Fe2+值介于0.55～3.08之間,平均為1.49,反映弱氧化的沉積環(huán)境;S2-為0.31×10-6～22.64×10-6,平均為5.12×10-6,低價(jià)態(tài)硫含量偏低,反映一個(gè)弱的還原環(huán)境。綜合洛河組鉆孔巖性組合特征及上述各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)指標(biāo)分析認(rèn)為,研究區(qū)下白堊統(tǒng)洛河組含鈾砂巖的沉積環(huán)境為弱氧化—弱還原的過渡環(huán)境。圖8 鄂爾多斯盆地西南緣鎮(zhèn)原地區(qū)砂巖型鈾礦含鈾砂巖U-ΣREE、U-δEu、U-δCe圖解

【參考文獻(xiàn)】：
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