延安组Ⅰ岩段铀成矿前景预测

2016-04-14 01:39张攀科孟睿
地球 2016年12期
关键词:岩段隔水砂体

■张攀科 孟睿

(核工业208大队 内蒙古 包头014010)

延安组Ⅰ岩段铀成矿前景预测

■张攀科 孟睿

(核工业208大队 内蒙古 包头014010)

本文通过对大营铀矿床西段的延安组底部Ⅰ岩段砂体沉积环境与延安组底部Ⅰ岩段岩石地球化学环境特征进行研究分析,初步了解到延安组地球化学特征,砂体厚度,岩性,埋深等砂体沉积环境特征;针对砂体特征,研究了延安组Ⅰ岩段铀矿体空间展布形态特征,初步对延安组Ⅰ延段铀成矿前景进行预测。

延安组Ⅰ延段砂体沉积环境岩石地球化学环境矿体特征

1 富县组—延安组沉积阶段

富县组沉积时,总体上显示为北高南低、西高东低的丘陵古地形。其构造背景与晚三叠世北隆南坳西降的构造格局有明显区别,且沉积范围小,发育不均。盆地北部几乎没有接受沉积(仅东胜南部地区有小范围的沉积),主要沉积于盆地中南部延安、环县和庆阳一带。以河流和浅湖沉积环境为主,古河流发育方向或沉积方向总体上由西向东或由北西向南东,沉积类型多样,厚度变化大。具有“填平补齐”的特点。

盆地冲积体系分布于榆林—神木之间,华池、志丹、安塞、延安一带和山西大同,沉积物主要是代表滞留河道和泛滥平原的沉积组合,仅在局部地区(如大同马口和七峰山一带)见有小型冲积扇,沉积厚度40~800m。湖泊沉积体系分布于准格尔旗五字湾和神木之间、清涧河—大理河一带,以泥质、粉砂质沉积物为主,沉积厚度30~150m。含丰富的叶肢介和双壳类化石,局部含油页岩和煤线。

延安组沉积时由于富县组的填平补齐作用,古地形渐趋平坦,区域上仍表现为北高南低、西高东低的丘陵地形。沉积中心位于延安地区,较三叠系延长组的沉积中心有所东移。当时气候温湿,河湖并存,广泛发育泥炭。延安组的沉积可分为五个不同的沉积阶段(自下而上分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个岩段)。第Ⅰ岩段沉积时盆地整体有所下降,沉积范围扩大,剥蚀区已有所缩小,此时以河流、浅湖并存沉积环境为特点。这一时期的古河流或沉积方向仍以由NW向SE为主。第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ岩段具有相似的沉积特点,此时的古地理环境发生了显著的变化,由原来的河流、浅湖并存发展为深湖、湖泊三角洲和河流三种体系并存的局面。由NW向SE依次发育河流、三角洲和深水湖泊沉积体系,进一步表明了由NW向SE的古水流方向或沉积特点。延安组第Ⅲ岩段沉积的后半期,整个盆地湖水扩张到极点,后期发展为河进湖退阶段,一直到延安组第Ⅴ岩段沉积之末。第Ⅴ岩段沉积时盆地整体上升,盆地已进入萎缩阶段的后期,河流冲积体系得到空前的发展,深水湖区已经消失,只保存了一些小的浅湖区,沉积范围也大大缩小。沉积方向仍以由NW向SE为主,由冲积平原发育至浅湖沉积,冲积河道由NW向SE发育。

2 延安组(J2y)地层特征

第Ⅰ岩段:该岩段中见铀矿显示,是工作区有望实现突破的层位。

该段岩性以灰色中粗砂岩或含砾粗砂岩为主,夹灰色或深灰色粉砂岩和泥岩,垂向上自下而上由粗变细,由多个正(半)韵律构成。河道砂体主要为砂质、砾质辫状河沉积,泥岩主要为河道间沉积和沼泽沉积。

根据砂体等厚图可看出,延安组第Ⅰ岩段砂体较发育,厚度为10~70m,总体呈北西—南东向展布,含铀异常钻孔分布于砂体厚度较大的区域,多位于主河道两侧,具有明显地下水的侧向氧化特征。

在这当中,东面钻孔ZKB84-37延安组第Ⅰ岩段内见绿色古氧化砂体,呈带状分布,该孔的铀异常位于绿色氧化砂岩向灰色砂岩过渡的灰色砂岩内,矿体的走向、形态受氧化带前锋线控制。

第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ岩段:岩性主要为深灰色或黑色泥岩、粉砂岩及煤层,其次为灰色砂岩,夹泥灰岩及黑色油页岩,以湖泊相沉积为主,砂体发育受到局限。

第Ⅴ岩段:该岩段近顶部灰白色砂岩富含高岭土,泥质胶结,固结程度较高,标志着充当物源区时特有的风化条件,在工作区作为综合找矿的兼顾层位。在工作区北部盆缘表现为盆地边缘相沉积,即砾质辫状河冲积平原沉积,向鄂尔多斯市东胜区一带则以曲流河沉积为主,河流相砂岩相对发育。砂岩呈条带状展布,属大型复合河道砂体,砂岩厚度10m~40m,连续性好。

3 统延安组(J2y)含水岩组特征

该含水岩组下伏于直罗组含水岩组之下,区内广泛分布,从下至上可划分为五个沉积岩段,其中第Ⅰ岩段存在“隔水—含水—隔水”的水文地质结构,含水层岩性以浅灰色、灰色中、粗砂岩含砾粗砂岩为主,其次为中细砂岩,泥质胶结为主,高岭土化强烈,砂岩固结程度一般明显高于直罗组砂岩,主要表现为较疏松—致密,含水层厚度一般几米到几十米不等;延安组Ⅰ延段隔水顶板由西至东埋深逐渐加大,含铀矿孔位于埋深较浅的区域;由底板埋深看出,延安组Ⅰ延段隔水底板埋深由西至东逐渐减小,含铀矿孔位于埋深较深的区域;由此也可得出,延安组Ⅰ延段砂体厚度由西至东逐渐减小,北西部位最有利成矿区域。

4 结语

延安组底部Ⅰ岩段砂体发育,且由下至上,粒级依次变细,由多个正(半)韵律构成;砂体透水性好,隔水顶部为延安组泥岩,隔水底板为延长组顶部泥岩,顶底板稳定,从砂体结构松散利于成矿。

延安组底部Ⅰ岩段河道发育,总体呈北西—南东向,在西部砂体厚度较大,利于成矿,且发现铀异常区域位于西部,这为延安组找矿提供有利依据。

从钻孔剖面图上看出,延安组底部Ⅰ岩段内见绿色古氧化砂体,呈带状分布,矿体的走向、形态受氧化带前锋线控制。而根据图上可以看出,含铀矿孔位于河道砂体由厚变薄的区域,成矿作用受河道侧向氧化作用。

综上所以观点,可得出鄂尔多斯盆地本东部延安组底部Ⅰ岩段具有良好的成矿环境,西部可作为重点区域,优先突破。

[1]姜在兴,2003.,沉积学,7~259.

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[4]李思田,解习农,王华,焦养泉等援沉积盆地分析基础与应用援北京:高等教育出版社,2004年

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P619[文献码]A

1000-405X(2016)-12-290-1

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