二连盆地巴彦乌拉铀矿田构造控矿机制和成矿模式

论文摘要

运用多种地质指标分析二连盆地中部铀矿田沉积期和关键成矿期的铀成矿控制因素,从同沉积期构造和成矿期构造入手,分析断拗转换期特征及其构造控制砂体发育机制,分析成矿期构造反转和剥蚀作用对铀成矿的约束并分析其规律。总结铀矿带内多个矿床的成因及联系,建立构造控制下的铀成矿模式。为揭示一种新的铀成矿模式和丰富砂岩型铀矿地质理论奠定基础,对扩大寻找同类型铀矿有重要意义。1.研究认为,二连盆地中部经历了早-中侏罗世裂陷期、晚侏罗世-阿尔善组Ⅰ幕断陷期、腾格尔组-赛汉塔拉组Ⅱ幕断陷期、晚白垩裂后热沉降期和古近系-新近系裂后期四大演化阶段。赛汉塔拉组处于腾格尔-赛汉期裂陷Ⅱ幕的末期——断拗转换期,此阶段是重要构造转型阶段,具有微弱断陷、对称性沉积、低可容空间、快速充填转变为超覆沉积以及物源体系由侧向转变为纵向的特征,控制了大规模赛汉塔拉组冲积-河流、大型辫状河-辫状河三角洲铀成矿砂体的发育。二连盆地中部主要发育单断式形成的断超型和断翘型构造样式,串联式A类型的构造地貌是具备发育砂体的优势地貌条件。2.通过岩石地层学特征、区域岩石地层结构特征、生物地层学时代判别、古地磁学综合和层序地层学综合分析判别巴彦乌拉铀矿田产铀层位为赛汉塔拉组,巴彦乌拉铀矿田主要层位为赛汉塔拉组上段,认为赛汉塔拉组下段和赛汉塔拉组上段均为一个三级层序。识别出3个一级标志层与5个二级标志层。3.通过系列砂分散体系图的编制,揭示了二连盆地中部赛汉塔拉组的“带状”砂体是多个物源体系的组合;赛汉塔拉组“带状”砂体是遭受剥蚀残留下来的砂体;多个“侧向”物源实际上是“带状”砂体主要的物源方向,并非“侧向补给”物源;赛汉塔拉组多物源和剥蚀残留特点实际上反映了整个二连盆地赛汉塔拉组的特点;“侧向”物源与轴向砂体重叠的区域是成矿的重要部位。在赛汉塔拉组内部,通过岩心、测井、地震剖面等沉积成因标志的分析,赛汉塔拉组上段主要发育有辫状河和辫状河三角洲沉积体系。4.二连断陷盆地在下白垩统赛汉塔拉组沉积之后,既有整体抬升剥蚀,又发生主干断裂的正反转,是剥蚀残留盆地。在巴彦乌拉地区赛汉塔拉组遭受了强烈剥蚀,在残留赛汉塔拉组中发育潜水-层间氧化带并发育铀矿化。巴彦乌拉地区反转断裂对铀矿化的主要贡献在于其使断裂一侧形成构造斜坡,且大规模的赛汉塔拉组上段砂体暴露地表遭受剥蚀,形成完整的铀成矿系统和铀矿化。5.巴彦乌拉地区具有工业价值的铀矿体产出于赛汉塔拉组上段低位体系域,少量发育于赛汉塔拉组下段层序。巴彦乌拉地区赛汉塔拉组上段发育三个小层序。铀矿化主要集中在小层序Ps1和Ps2内。根据砂分散体系图和砾岩厚度图反映的规律,最佳铀成矿部位为砂体变细变薄,含砂率值变化,岩性由粗变细的变异部位。巴彦乌拉矿床及外围主要为辫状河三角洲平原沉积,在其内部能识别出主要辫状分流河道、次要辫状分流河道和分流间湾。矿床内工业铀矿孔主要分布在主要辫状河道与次要辫状分流河道交汇部位。6.巴彦乌拉矿床与后期抬升和构造反转形成的构造斜坡和剥蚀作用导致的潜水-层间氧化带有关。晚白垩-始新世时期目的层赛汉塔拉组遭受剥蚀时间长,风化剥蚀和淋滤作用强度大,造成大面积的剥蚀带和潜水-层间氧化带的形成。赛汉塔拉组内部,铀的沉淀与有机质、黄铁矿等还原介质有关,砂岩型铀矿的主要载体为砂体粒度孔隙以及有机质的吸附。工业矿孔的分布区域与赛汉塔拉组下段的煤层有很好的对应关系。巴彦乌拉矿床主要干酪根类型为Ⅲ型和Ⅳ型,应为陆地生植物成因,具有较低的S含量,没有油气上溢带来有机质参与成矿的特征,因此巴彦乌拉矿床主要的还原介质应来自地层本身。砂体的非均质性以及由沉积环境相变导致的还原介质变化是形成铀矿化的最根本因素。7.巴彦乌拉地区在成矿期（K2-E1）,赛汉塔拉组地层整体接受剥蚀,由于F1断裂反转造成赛汉塔拉组上段大面积的砂体出露地表,发育潜水-层间氧化带并成矿。在经历了沉积间断之后,古近系始新统伊尔丁曼哈组（E2y）泥岩沉积覆盖上去,起到保矿作用。

论文目录

• 作者简历
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   §1.1 选题的来源、目的及意义
•   §1.2 研究进展与关键问题
•     1.2.1 研究进展
•     1.2.2 存在的问题
•     1.2.3 本文主要创新点
•   §1.3 论文研究思路
•     1.3.1 研究方法
•     1.3.2 技术路线
•     1.3.3 完成的工作量
• 第二章 构造特征
•   §2.1 二连盆地构造背景
•     2.1.1 二连盆地发育的板块构造特征
•     2.1.2 二连盆地构造特征
•   §2.2 多幕裂陷作用特点
•     2.2.1 二连盆地多幕裂陷作用识别标志
•     2.2.2 马尼特坳陷多幕裂陷阶段划分
•     2.2.3 幕式沉降和沉积充填响应
•   §2.3 巴彦乌拉铀矿田构造特征
• 第三章 巴彦乌拉铀矿田层序地层研究
•   §3.1 二连盆地中新生代沉积盖层
•   §3.2 赛汉塔拉组岩石地层与生物地层
•     3.2.1 岩石地层特征
•     3.2.2 生物地层学时代判别
•   §3.3 巴彦乌拉铀矿田赛汉塔拉组层序地层划分
•     3.3.1 主要界面
•     3.3.2 赛汉塔拉组地层对比标志层
•     3.3.3 层序地层单元全新划分与对比
•     3.3.4 赛汉塔拉组层序地层格架
•   §3.4 巴彦乌拉地区赛汉塔拉组空间展布规律
• 第四章 巴彦乌拉铀矿田砂分散体系和沉积体系分析
•   §4.1 砂体空间形态
•     4.1.1 砂体厚度空间展布特征
•     4.1.2 含砂率空间展布特征
•     4.1.3 古物源体系
•   §4.2 砂体成因解释
•     4.2.1 含铀层系成因标志及典型沉积体系
•     4.2.2 赛汉塔拉组上段沉积体系域重建
•   §4.3 沉积体系垂向发育特征
• 第五章 巴彦乌拉铀矿田铀成矿作用的构造驱动机制
•   §5.1 构造演化控制了目标层砂体的发育
•     5.1.1 断拗转换期背景
•     5.1.2 二连盆地断拗转换期构造地貌恢复
•     5.1.3 断拗转换期构造地貌对砂体发育控制作用讨论
•   §5.2 构造反转与铀成矿关系
•     5.2.1 构造反转及剥蚀作用
•     5.2.2 构造反转识别
•     5.2.3 构造反转为铀成矿提供有利条件
•     5.2.4 构造反转对地层的改造
•   §5.3 构造反转对成矿流体的控制作用
•     5.3.1 氧化作用期次和铀成矿年龄
•     5.3.2 氧化带发育样式与反转构造及剥蚀作用关系
•     5.3.3 流体驱动成矿机制
• 第六章 巴彦乌拉铀矿田铀成矿作用及成矿模式
•   §6.1 铀迁移的动力——区域构造事件
•   §6.2 铀成矿作用的地层约束
•   §6.3 层间氧化带控矿
•   §6.4 砂体非均质性与铀矿化
•     6.4.1 垂向非均质性与铀矿化
•     6.4.2 砂体平面非均质性与铀成矿关系
•     6.4.3 砂体非均质性与铀矿化关系模型探讨
•   §6.5 铀成矿年龄
•   §6.6 铀沉淀机制
•   §6.7 铀成矿模式
• 主要结论
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 博士论文

作者: 鲁超

导师: 焦养泉,彭云彪

关键词: 砂岩型铀矿,铀矿床成因,构造控矿机制,辫状河三角洲,巴彦乌拉铀矿田

来源: 中国地质大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学

分类号: P619.14

总页数: 147

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