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内蒙古巴彦乌拉铀矿床成矿特征及成矿规律研究

郭宏伟  
【摘要】:正文:二连盆地不仅是重要的油气成藏区和聚煤区,也是砂岩型铀矿富集成矿区。本论文以外生后成砂岩型铀矿成矿理论为指导,在综合分析岩心、钻孔测井、地震以及其它物探、水文地质与水化学及铀矿床(点)等基础地质资料的基础上,运用层序地层、沉积体系分析等方法,结合实验分析测试结果,多学科综合研究相结合,对巴彦乌拉砂岩型铀矿富集形成的构造环境、赋矿层位的沉积相、砂体特征、氧化带发育特征与铀矿化特征、控矿因素进行了研宄。通过己发现铀矿床成矿条件深入剖析,建立了研究区层间氧化带砂岩型铀矿成矿模式。论文研宄取得了以下创新性成果和认识: 1、研宄区铀矿体主要赋存在下白垩统赛汉组上段古河谷砂体中,赋矿岩性为多粒级砂岩组合体,包括砂质砾岩、中粗砂岩、中细砂岩、含粉砂质砂岩夹泥岩,但以砂质砾岩为主,非均质性强。目的层段砂岩岩石学特征以及空间分布规律表明,赋矿层位主要沉积微相类型为辨状河河道充填组合以及河道边缘组合,测井响应特征明显。 2、铀矿体主要受古河谷砂体中发育的潜水-层间氧化带控制,氧化带平面分带性明显。矿体产于前锋线附近的灰色砂体中,矿体在平面上的展布与氧化带前锋线的展布方向基本一致。 3、主矿体空间分布受古河谷展布形态控制。剖面上,矿体形态受潜水-层间氧化带前锋线控制有板状及卷状两种形态。根据矿石镜下鉴定结果,铀矿石主要有砂岩类和砾岩类两种。矿石矿物成分与围岩成分接近,但含较多黄铁矿、有机炭、粘土质等。主微量元素分析表明,矿石中SiO:、FeO、FeA、A1A、K20、_、TiO:.含量高,CaO、MgO、C02等有害组份含量低,微量元素Rb、Ba相对富集,而Sr相对亏损。 4、对经铀镭平衡系数校正铀含量样品,应用全岩铀一铅等时线法,计算出巴彦乌拉铀矿床矿石的成矿年龄为44±5Ma,成矿时代约为古近纪始新世(E:)。经放射性照相、电子探针和扫描电镜等分析研宂,初步确认巴彦乌拉铀矿床矿石铀存在形式有三种:吸附态铀、铀矿物及含铀矿物,其中以吸附状态铀为主,六价态的铀比例较高。 5、矿体及上下围岩中铼、硒、钼、钪、钒等伴生元素有富集现象,其中铼、硒、钪含量达到综合利用指标。铼与铀伴生产出,硒偏氧化一侧沉积,钪偏还原一侧富集。 6、在氧化带、古水动力等控矿因素分析的基础上,提出了巴彦乌拉地区砂岩型铀矿床成因模式:该区铀矿基本产在早白垩世晚期的古河谷中,成矿贯穿河谷的形成、发展和变化的全过程。主要是后生成矿作用,即:来自补给区的含铀含氧水侧向渗入到河谷中,沿着泥岩隔水层中的透水砂岩径流,经与砂岩中的还原物质反应,使铀还原沉淀富集。此过程受古河谷“补一径一排”水动力条件、还原能力及次造山活动等控制。成矿过程可分为铀的预富集、成矿作用、后期保矿3个阶段。 上述研宄成果和认识不仅对二连盆地砂岩型铀矿的勘探开发具有重要指导作用,而且对丰富国内砂岩型铀矿的成矿理论研究具有重要意义。


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