Metallogenic condition and prospecting orientation for deep sandstone-hosted uranium deposits in Mesozoic-Cenozoic basins of North China
-
摘要:
受开采技术、成本和成矿理论制约，现有的砂岩型铀矿勘查主要选择在盆地边缘700m以浅的地区，对盆地深部的铀矿找矿潜力研究较少。总结中国北方重要中新生代盆地的含铀岩系、构造特征，结合近年开展的北方砂岩型铀矿深部找矿，分析了盆地深部成矿有利的沉积建造、构造与流体改造、还原条件等，指明了盆地的深部找矿潜力。同时指出，作为战略储备，当前盆地深部寻找砂岩型铀矿要优先重视2个方向：①在盆地边缘斜坡区，重点以发育红-黑岩系结构的含铀地层为目标，寻找与浅部成矿条件相似的深部矿床；②在盆地中心区，以含铀的红色岩系为重点，优先寻找延伸至盆地深部的正向构造区和砂体发育区。这些认识在松辽盆地的铀矿调查中得到验证。
Abstract:The exploration of sandstone-hosted uranium deposits has only been focused on the basin margins with the depth less than 700m because of restrictions of mining technology, cost and metallogenic theory. The prospecting potentiality of deep uranium deposits in basins has always been ignored. In this study, favorable sedimentary structure, tectonic movement, geological fluid and reduction condition of deep sandstone-hosted uranium deposits were discussed based on the summary of tectonic settings and uranium-bearing strata of known shallow sandstone-hosted uranium deposits in Mesozoic-Cenozoic basins in North China and new findings from the exploration of deep sandstone-hosted uranium deposits in recent years. Meanwhile, prospecting potentiality of deep sandstone-hosted uranium deposits was assessed and two directions were preferentially pointed out:(1) at the margin slope of the basin, the "red and black" strata series should be preferentially targeted in search for the potential deep deposits whose formation conditions are similar to the conditions of the shallow deposits; (2) at the center of the basin, emphasis should be put on the red layer with positive structure and sand body developed areas in the deep buried basin. These suggestions have been proved to be effective in the uranium investigation in Songliao basin.
-
-
表 1 中国北方典型砂岩型铀矿构造背景、含铀岩系特征（据参考文献[6-28]和项目调查成果）
Table 1. Tectonic setting and uranium-bearing strata of typical sandstone-hosted uranium deposits in North China
盆地名称 伊犁盆地 吐哈盆地 准噶尔盆地 柴达木盆地 鄂尔多斯盆地 二连盆地 松辽盆地 大地构造背景 西构造域 西构造域 西构造域 西构造域 中构造域 中构造域 东构造域 典型矿床(产地） 洪海沟、库捷尔泰、蒙其古尔 十红滩 卡姆斯特 冷湖 大营、纳岭沟、皂火壕 恩格日音、巴彦乌拉 钱家店、大兴 成矿位置 盆地南部斜坡带 盆地西南缘艾丁湖斜坡带 盆地东部斜坡带 盆地北缘西部 盆地东北部伊陕单斜区 马尼特坳陷古河道 钱家店:南部白兴吐隆起周
缘大兴:北部长垣隆起南端矿床类型 层间氧化带型 层间+潜水氧化带型 潜水氧化带型？ 潜水氧化带型？ 层间、潜水氧化带型？ 潜水氧化带型 潜水、层间氧化带型？ 主要工业矿层 下侏罗统三工河组和中侏罗统西山窑组下段 中侏罗统西山窑组下段 中侏罗世晚期头屯河组下段 中侏罗统大煤沟组五段 中侏罗统直罗组下段、延安组上部(局部） 下白垩统赛汉组三段 钱家店:上白垩统姚家组下段; 大兴:上白垩统四方台组下段 含铀岩系铀背景值 9.6×10-6 >5.0×10-6 3.56×10-6 (2.4~8×10-6 30.70×10-6 (2.36~5.5)×10-6 沉积相特征 扇三角洲沉积 辫状河沉积 辫状河沉积 辫状河、曲流河三角洲 辫状河沉积 辫状河(河道）沉积 辫状河、曲流河三角洲 沉积期古气候 温暖潮湿 潮湿 潮湿向干旱的变化 温暖潮湿 温暖潮湿 温暖潮湿向半干旱半潮湿转化 姚家组下段:红层，半湿润四方台组下段:红层，半干旱 距蚀源区/盆缘距离 库捷尔尔泰矿床距现今盆缘约7km 十红滩矿床距现今盆缘3~8km 距现今盆缘约15km 距现今盆缘约30km 东胜铀矿距北部现今盆源约50km 巴彦乌拉铀矿床距北部蚀源区约18km 钱家店铀矿距西南部蚀源区约250km 与煤层、油气关系 西山窑组是区域主要含煤岩系，矿床位于煤层之上 西山窑组是区域主要含煤岩系，矿床位于煤层之上 目的层下部为含煤岩系西山窑组 大煤沟组是区域主要含煤岩系，矿床位于煤层之上。上部为古近系乐河组 紧临下部为含煤岩系延安组; 油气层为延安组下部的富县组、延长组 赛汉组二段发育有稳定的褐煤层，赛汉组下部腾格尔组为产油页岩层 煤层不发育，矿层下部或紧临区有油气田 
下载: 导出CSV
-
[1] 张金带, 徐高中, 林锦荣, 等.北方6种新的砂岩型铀矿对我国铀资源潜力的提示[J].中国地质, 2010, 37(5):1434-1449. http://d.wanfangdata.com.cn/Conference/7241354
[2] 彭云彪, 陈安平.内蒙古中部山间盆地地质构造和沉积环境演化及砂岩型铀矿成矿环境分析[J].铀矿地质, 2000, 16(6):327-333. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz200006002
[3] 夏毓亮, 林锦荣, 刘汉彬, 等.中国北方主要产铀盆地砂岩型铀矿成矿年代学研究[J].铀矿地质, 2003, 19(3):129-136. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz200303001
[4] 陈祖伊, 周维勋, 管太阳, 等.产铀盆地的形成演化模式及其鉴别标志[J].中国核科技报告, 2004, 21(3):141-151. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/sjhdzkx200403003
[5] 李子颖, 方锡珩, 陈安平, 等.鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿目标层灰绿色砂岩成因[J].中国科学:地球科学, 2007, 37(S1):139-146.
[6] 聂逢君, 李满根, 严兆彬, 等.内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化[J].地质通报, 2015, 34(10):1952-1963. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2015.10.020 http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20151019&journal_id=gbc
[7] 王果, 王国荣, 鲁克改, 等.准噶尔盆地铀矿地质工作回顾及今后找矿方向[J].铀矿地质, 2016, 32(6):340-349. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz201606003
[8] 焦养泉, 吴立群, 彭云彪, 等.中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积-构造背景综合分析[J].地学前缘, 2015, 22(1):189-205. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dxqy201501018&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ
[9] 高远. 晚白垩世松辽盆地古气候演化——来自松科1井大陆科学钻探的证据[D]. 中国地质大学(北京)博士学位论文, 2015.
[10] 吴柏林. 中国西北地区中新生代盆地砂岩型铀矿地质与成矿作用[D]. 西北大学博士学位论文, 2005.
[11] 陈路路, 聂逢君, 严兆彬, 等.北方中新生代产铀盆地盆山演化与砂岩型铀成矿作用分析[J].科学技术与工程, 2014, 14(5):163-170. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kxjsygc201405032
[12] 田晓玲, 汪国文, 邹荷丽.钱家店凹陷胡力海洼陷成藏条件分析[J].特种油气藏, 2001, 8(4):13-16. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/tzyqc200104004
[13] 肖新建. 东胜地区砂岩铀矿低温流体成矿作用地球化学研究[D]. 核工业北京地质研究院博士学位论文, 2004.
[14] 张振强. 松辽盆地南部上白垩统地浸砂岩型铀矿成矿条件研究[D]. 东北大学博士学位论文, 2006.
[15] 李盛富, 颜启明, 王新宇, 等.伊犁盆地水西沟群冲积扇-扇三角洲沉积体系研究[J].新疆地质, 2006, 24(3):297-304. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjdz200603018
[16] 李盛富, 陈洪德, 周剑, 等.沉积盆地源-汇过程及其演化对砂岩型铀矿成矿的制约——以新疆伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床为例[J].铀矿地质, 2016, 32(3):137-145.
[17] 李洪军, 申科峰, 聂逢君, 等.二连盆地中新生代沉积演化与铀成矿[J].东华理工大学学报(自然科学版), 2012, 35(4):301-308. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/hddzxyxb201204001
[18] 金若时, 黄澎涛, 苗培森, 等.准噶尔盆地东缘侏罗系砂岩型铀矿成矿条件与找矿方向[J].地质通报, 2014, 33(2/3):359-369. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2014020323&journal_id=gbc
[19] 权志高, 宋哲, 傅成铭, 等.柴达木盆地北缘地区砂岩型铀矿成矿条件与成矿潜力[J].铀矿地质, 2014, 30(3):155-160. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz201403005
[20] 游伟华, 李满根, 胡宝群, 等.二连盆地巴彦乌拉铀矿床目的层黏土矿物特征及其意义[J].科学技术与工程, 2015, 15(36):15-20. doi: 10.3969/j.issn.1671-1815.2015.36.003
[21] 郝以泽, 唐湘飞, 邱余波.新疆准噶尔盆地库普坳陷可地浸砂岩型铀矿成矿条件[J].现代矿业, 2017, (3):51-54. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/xdky201703009
[22] Bonnetti C, Liu X D, Yan Z B, et al. Coupled uranium mineralisation and bacterial sulphate reduction for the genesis of the Baxingtu sandstone-hosted U deposit, SW Songliao Basin, NE China[J]. Ore Geology Reviews, 2017, 82:108-129. doi: 10.1016/j.oregeorev.2016.11.013
[23] 刘波, 杨建新, 彭云彪, 等.二连盆地中东部含铀古河谷构造建造及典型矿床成矿模式研究[J].矿床地质, 2017, 36(1):126-142. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kcdz201701008
[24] 金若时, 程银行, 杨君, 等.准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的层序划分与对比[J].地质学报, 2016, 90(12):3293-3309. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2016.12.001
[25] 张天福, 孙立新, 张云, 等.鄂尔多斯盆地北缘侏罗纪延安组、直罗组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义[J].地质学报, 2016, 90(12):3454-3472. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2016.12.013
[26] 高有峰, 王璞珺, 瞿雪姣, 等.松辽盆地东南隆起区白垩系嫩江组一段沉积相、旋回及其与松科1井的对比[J].岩石学报, 2010, 26(1):99-108. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201001011
[27] 权志高, 徐高中.中国北西部地区砂岩型铀矿含矿建造及找矿前景[J].地质学报, 2012, 86(2):307-315. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dizhixb201202009
[28] Bonnetti C, Cuney M, Bourlange S, et al. Primary uranium sources for sedimentary-hosted uranium deposits in NE China:insight from basement igneous rocks of the ErlianBasin[J]. MineraliumDeposita, 2017, 52(3):297-315.
[29] 陈祖伊, 陈戴生, 古抗衡, 等.中国砂岩型铀矿容矿层位、矿化类型和矿化年龄的区域分布规律[J].铀矿地质, 2010, 26(6):321-330. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz201006001
[30] 金若时, 程银行, 李建国, 等.中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约[J].中国地质, 2017, 44(2):205-223. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgdizhi201702001
[31] 邓胜徽, 王思恩, 杨振宇, 等.新疆准噶尔盆地中、晚侏罗世多重地层研究[J].地球学报, 2015, 36(5):559-574. doi: 10.3975/cagsb.2015.05.06
[32] 邹和平, 张珂, 李刚.鄂尔多斯地块早白垩世构造-热事件:杭锦旗玄武岩的Ar-Ar年代学证据[J].大地构造与成矿学, 2008, 32(3):360-364.
[33] 焦养泉, 吴立群, 荣辉, 等.铀储层结构与成矿流场研究:揭示东胜砂岩型铀矿床成矿机理的一把钥匙[J].地质科技情报, 2012(5):98-108.
[34] 张来明. 白垩纪-古近纪古气候演化与生物绝灭——来自中国东部若干陆相盆地的证据[D]. 中国地质大学(北京)博士学位论文, 2016.
[35] 徐增连, 魏佳林, 曾辉, 等.开鲁盆地东北部钱家店凹陷晚白垩世姚家组孢粉组合及其古气候意义[J].地球科学-中国地质大学学报, 2017. doi:10.3799/dqkx.2017.554(待刊)
[36] 王正其, 李子颖, 管太阳, 等.新疆伊犁盆地511砂岩型铀矿床成矿作用机理研究[J].矿床地质, 2006, 25(3):302-311. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kcdz200603009
[37] 王志龙.我国西北大、中型内陆盆地中的生铀层双层结构模式及其在盆地成矿远景评价中的意义[J].铀矿地质, 1985, (4):11, 41-45.
[38] 籍增贤, 韩长青.北方中新生代产铀盆地的特点与找矿方向探讨[J].铀矿地质, 2006, 22(4):229-234. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz200604005
[39] 陈业全, 王伟锋.准噶尔盆地构造演化与油气成藏特征[J].中国石油大学学报自然科学版, 2004, 28(3):4-8. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/sydxxb200403003
[40] 薛春纪, 薛伟, 康明, 等.鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化[J].现代地质, 2008, 22(1):1-8. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/xddz200801001
[41] 王成善, 冯志强, 王璞珺, 等.白垩纪松辽盆地松科1井大陆科学钻探工程[M].北京:科学出版社, 2016:4-5.
[42] 高瑞祺, 蔡希源.松辽盆地油气田形成条件与分布规律[M].北京:石油工业出版社, 1997.
[43] 杨海波, 钟延秋.松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿条件分析[J].地质与资源, 2011, 20(5):332-338. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/gjsdz201105002
[44] 陈正乐, 鲁克改, 王果, 等.准噶尔盆地南缘新生代构造特征及其与砂岩型铀矿成矿作用初析[J].岩石学报, 2010, 26(2):457-470. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201002010
[45] 古抗衡, 陈祖伊.正向构造对层间氧化带砂岩型铀矿成矿和定位的控制[J].铀矿地质, 2010, 26(6):361-364. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz201006007
[46] Jin R, Miao P, Sima X, et al. Structure Styles of Mesozoic-Cenozoic U-bearing Rock Series in Northern China[J]. Acta Geologica Sinica, 2016, 90(6):2104-2116. doi: 10.1111/acgs.2016.90.issue-6
[47] 罗静兰, 刘小洪, 张复新, 等.鄂尔多斯盆地东胜地区和吐哈盆地十红滩地区含铀砂岩岩石学及成岩作用[J].石油学报, 2005, 26(4):39-45. doi: 10.7623/syxb200504008
[48] 赵凤民.世界铀资源现状及发展趋势[J].中国核工业, 2006, (1):45-48. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zghgy200601019
[49] 刘红旭, 董文明, 刘章月, 等.塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据[J].世界核地质科学, 2009, 26(3):125-133. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/sjhdzkx200903001
[50] 侯惠群, 韩绍阳, 柯丹.新疆伊犁盆地南缘砂岩型铀成矿潜力综合评价[J].地质通报, 2010, 29(10):1517-1525. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2010.10.015 http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20101014&journal_id=gbc
[51] 夏毓亮.钱家店铀矿床[M].北京:中国原子能出版社, 2015.
[52] 于文斌, 董清水, 邹吉斌, 等.松辽盆地东南缘地浸砂岩型铀矿成矿条件分析[J].吉林大学学报(地球科学版), 2006, 36(4):543-548. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/cckjdxxb200604008
[53] 赵忠华, 李国宽, 田永庆, 等.深源成矿论在松辽盆地南部可地浸砂岩型铀矿预测评价中的初步运用[J].矿物岩石地球化学通报, 2001, 20(1):45-48. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwysdqhxtb200101010
[54] 张振强, 桑吉盛, 金成洙.松辽盆地东南隆起区反转构造对砂岩型铀矿成矿的作用[J].铀矿地质, 2006, 22(3):151-156. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ykdz200603004
[55] 宫文杰, 张振强, 于文斌, 等.松辽盆地地浸砂岩型铀成矿铀源分析[J].世界核地质科学, 2010, 27(1):25-30. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/sjhdzkx201001005
[56] 杜乐天, 欧光习.盆地形成及成矿与地幔流体间的成因联系[J].地学前缘, 2007, 14(2):217-226. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dxqy200702018
[57] Aubakirov K B. On the deep origin of ore-forming solutions in the uranium deposits in platform sequence of depressions (with Chu-Sarysu province as an example)[J]. Geology of Kazakhstan, 1998, 354:40-47.
[58] 刘建明, 叶杰, 刘家军, 等.盆地流体中有机组分的成矿效应[J].矿物岩石地球化学通报, 2000, 19(3):141-148. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwysdqhxtb200003001
[59] 欧光习, 李林强, 孙玉梅.沉积盆地流体包裹体研究的理论与实践[J].矿物岩石地球化学通报, 2006, 25(1):1-11. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwysdqhxtb200601001
[60] 张景廉, 卫平生, 张虎权, 等.再论石油与砂岩型铀矿床的相互关系——四论油气与金属(非金属)矿床的相互关系[J].新疆石油地质, 2006, 27(4):493-497. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjsydz200604031
[61] 权建平, 樊太亮, 徐高中, 等.中国北方盆地中油气运移对砂岩型铀矿成矿作用讨论[J].中国地质, 2007, 34(3):470-477. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgdizhi200703016
[62] 李荣西, 赫英, 李金保, 等.东胜铀矿流体包裹体同位素组成与成矿流体来源研究[J].地质学报, 2006, 80(5):753-760. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dizhixb200605017
[63] 吴柏林, 魏安军, 胡亮, 等.内蒙古东胜铀矿区后生蚀变的稳定同位素特征及其地质意义[J].地质通报, 2016, 35(12):2133-2145. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2016.12.021 http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20161221&journal_id=gbc
[64] 黄少华, 秦明宽, 刘章月, 等.准噶尔盆地南缘硫磺沟地区铀矿化砂岩流体包裹体及有机地球化学特征[J].地质学报, 2016, 90(3):475-488. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dizhixb201603005
① 焦养泉, 吴立群, 汪小妹, 等. 松辽盆地铀资源评价及南部地区铀成矿规律与预测研究. 武汉：中国地质大学（武汉）, 2012.
-
图(6)
表(1)
计量
- 文章访问数: 858
- PDF下载数: 11
- 施引文献: 0