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摘 要:通过对四棵树—托斯泰地区地层、后生氧化、有机质与铀成矿的关系仔细分析认为该区白垩系不利于形成规模性铀矿,安集海河组可寻找小规模的层控泥岩型铀矿。
关键词:
四棵树—托斯泰地区;后生氧化;有机质;铀成矿
中图分类号:P57
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2011)08-0281-03
四棵数—托斯泰地区位于乌苏县西南35㎞的地方,1959年~1960年原二机部五一九大队在该区发现了四棵树、尔钦沟、红星二沟、将军沟矿化点。2006年~2008年核工业二一六大队大队二分队在该区施工了钻孔。本文在细致研究、深入分析前人资料的基础之上,通过地层、后生氧化、有机质与铀成矿的关系研究来分析该区的铀成矿前景。
1 区域地质背景
四棵树—托斯泰地区处于北天山山前拗陷拗中背斜带(第二排构造,见图1)西边。第二排构造自西向东由独南背斜、霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜及吐谷鲁背斜组成,长约130km。
图1 准噶尔盆地南缘北天山山前拗陷主要构造带分布图(据鲁克改,2006)
四棵树—托斯泰地区古生界、中-新生界地层出露较为齐全。古生界以泥盆系、石炭系为主,二叠系分布有限,以海相变质碎屑岩、火山碎屑岩、火山岩为主,部分为海陆交互沉积,大面积出露有华力西期的花岗岩;中、新生界的三叠系、侏罗系、白垩系和第三系出露齐全,为一套陆源碎屑岩建造。
2 铀成矿条件分析
2.1 地层条件分析
四棵树—托斯泰地区已发现铀矿化的中新生代地层有三叠系、侏罗系、白垩系和第三系,其中三叠系的铀矿化分布范围小(见图2)。
图2 准噶尔盆地南缘北天山山前拗陷主要构造带分布图(据鲁克改,2006)
①第四系;②独山子组;③沙湾组;④安集海河组;⑤紫泥泉子组;⑥吐谷鲁群;⑦齐古组;⑧头屯河组;⑨西山窑组;⑩三工河组;B11八道湾组;B12小泉沟群;B13上仓房沟群;B14中石炭统;B15华力西晚期花岗岩;B16整合接触地质界线;B17角度不整合接触界线;B18地层产状;B19断裂;B20压性断裂;B21压扭性断裂;B22水系;B23泉水;B24铀矿点。
2.1.1 侏罗系铀成矿条件分析
区内侏罗系除齐古组、喀拉扎组为红色沉积外,从八道湾组到头屯河组均发育灰色还原层位,具备发育潜水氧化带、层间氧化带所需的地球化学条件。
(1)八道湾组。八道湾组以三角洲体系沉积物为主,厚度一般在500m~800m之间。在四棵树河地区,八道湾组下部的砾岩、含砾粗砂岩夹薄层泥岩总厚度约在150m左右,上部是灰色、灰黑色泥岩、炭质泥岩、煤层。下部砾岩、含砾粗砂岩砾石的粒度较水沟地区细,胶结致密-次疏松。底部砾岩-含砾砂岩层厚度50m~60m,与小泉沟群接触的下部砾岩(厚度约15m)地表为黄色,中上部地表为灰色、灰绿色(照片1)。由于氧化作用(潜水的或层间的)较弱,与此有关的铀成矿作用将难以进行。
归纳八道湾组的特征,尽管具有良好的还原地球化学环境和稳定的砂体,又处于水系发育地区,但由于胶结普遍致密,透水性差这一不利因素的制约,决定了在多数地段不具备发育大规模潜水氧化带、层间氧化带的条件。
图3 四棵树河八道湾组底部砾岩层(左:四棵树河西岸,右:四棵树河东岸)
(2)三工河组。三工河组主体是湖相的灰色、灰绿色砂岩、粉砂岩和泥岩,边缘地带以河流三角洲沉积为主。厚度一般在200m~700m之间。四棵树河两岸,三工河组为灰色、灰绿色砂质泥岩、砂岩,夹粉砂岩、粗砂岩和砾岩、炭质泥岩。
归纳三工河组的特征与八道湾组基本类似,虽然具有良好的还原地球化学环境,但砂体不够稳定。虽然处于水系发育地区,但由于胶结普遍致密,透水性差,多数地段不具备发育大规模潜水氧化带、层间氧化带的条件。
(3)西山窑组。西山窑组主体是湖泊三角洲体系沉积,厚度一般在137m~986m之间。常发育厚大的砂体,但地表氧化程度不高,以灰色、黄灰色为主,胶结致密,属于硬砂岩。虽然部分地段有黄色的表生氧化现象,但不具备发育大规模潜水氧化带或层间氧化带的条件。
(4)头屯河组。头屯河组是一套河湖相杂色泥岩、砂岩、砂砾岩夹煤线沉积。其中下部是灰色、灰绿色层,砂体发育。上部为中细砂岩,颜色以褐红色(主要在下部砂砾岩层)、褐黄色(主要在上部砂岩层)为主,地表氧化强烈,胶结疏松,局部致密,有发育层间氧化带的可能性,成矿远景应该引起重视。底部砂岩层厚度较大,最厚达140m,露头以灰色、灰绿色的还原带为主。头屯河组底部砂岩层在区域上是原生还原的层位,颜色以灰色、灰绿色为主,具有良好的还原性能。头屯河组具有发育层间氧化带或保存有古层间氧化带的环境。
(5)齐古组、喀拉扎组。区内齐古组、喀拉扎组以原生红色沉积为主。其中齐古组以褐红色砂泥岩互层为主,局部发育黄绿色砂岩,胶结较疏松。该层位未发现主动型铀成矿现象,但在与下白垩统清水河组灰色底砾岩层接触的部位由于还原地下水向下浸染,形成局部的后生还原环境,已经发现有铀成矿现象,如托斯泰和将军沟矿化点,可以称为被动型铀成矿现象。喀拉扎组为紫红色地层,目前未发现原生还原地层,喀拉扎地区有资料表明有灰绿色砂岩存在,可能与清水河组灰色底砾岩层还原地下水向下浸染有关。
综合分析侏罗系的地层特征和地球化学环境,既有原生还原砂体,胶结又相对疏松的头屯河组是本区铀成矿的主要目的层。
2.1.2 白垩系成矿条件分析
区内的白垩系发育清水河组(K1q)、呼图壁河组(K1h)、胜金口组(K1s)、连木沁组(K1l)和东沟组(K2d),其中清水河组、呼图壁河组发育灰色还原层位,具备发育潜水氧化带、层间氧化带和铀成矿所需的地球化学条件。
(1)清水河组。清水河组以三角洲体系沉积物为主,厚度一般在160m~350m之间。底部是一层砾岩、含砾砂岩,中上部灰绿色、绿灰色、黄绿色粉砂岩、泥岩夹细砂岩。底部砾岩、含砾砂岩层的砾石主要由变质岩屑、石英颗粒组成,层位沿走向延伸稳定,厚度一般在30m~120m之间,地表和浅部通常为褐红色,局部灰绿色,钙质胶结,较致密,深部钻孔揭露到灰绿色、暗灰色的砾岩、含砾砂岩。底部砾岩、含砾砂岩层是区域含矿层位,产有砾岩型铀矿化。上部薄层砂岩和粉砂岩在也有铀矿化发现。代表性的有四棵树、尔钦沟等矿化点(见图3、4)。
图4 四棵树矿化点平面图(据519队1959年地质工作总结资料修编)
①第四系;②安集海河组;③紫泥泉子组;④清水河组;⑤齐古组;⑥整合接触地质界线;⑦角度不整合接触地质界线;⑧地层产状;⑨探槽;⑩地表铀矿体。
图5 尔钦沟-红西二沟地区铀矿化分布图(据519队1960年地质工作总结资料修编)
①第四系;②塔西河组;③沙湾组;④安集海河组;⑤紫泥泉子组;⑥呼图壁河组;⑦清水河组;⑧齐古组;⑨整合接触地质界线;⑩角度不整合接触地质界线;B11断裂;B12钻孔;B13探槽;B14浅井;B15地表铀矿体。
(2)呼图壁河组。以深棕色、灰紫色、灰绿色、黄绿色条带状泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩互层为主,夹细砂岩薄层,底部是一层青灰色含细砾的砂质灰岩、含钙质砂岩。该组厚度250m~440m。地层砂体稳定,氧化强度较高,发育层间氧化带的可能性大。其中的细砂岩、含砾砂岩薄层,泥岩、泥灰岩中有铀矿化发现。
(3)胜金口组。以灰色、灰绿色、绿灰色、黄绿色泥质粉砂岩、泥岩为主,夹薄层细砂岩,含钙质结核和较多的生物化石。单层砂体厚度一般小于10m。总厚度50m~130m。
(4)连木沁组。为杂色湖相沉积。以灰棕色、紫色、浅紫色、紫红色、灰黄绿色、灰绿色泥质粉砂岩、泥岩条带状互层为主,夹绿灰色细砂岩、中细砂岩薄层。单层砂体厚度一般小于10m。总厚度100m~400m。
(5)东沟组。主要是一套山麓河流相沉积物。岩性为暗红色、棕红色泥岩、砂质泥岩与厚层状、块状砾岩、含砾砂岩、砂岩不规则互层,含钙质团块,厚度500m~1000m。
白垩系中已经发现的铀矿化主要赋存在清水河组和呼图壁河组这两个还原容量较好的层位,其它层位以原生氧化岩石为主,还原容量差,没有铀矿化发现,局部有零星异常,均赋存在杂色层中的灰色岩石中。铀矿主要形成于遭受后生改造的灰色岩石中,而清水河组和呼图壁河组具备铀成矿所需的岩石地球化学条件。
2.1.3 第三系成矿条件分析
区内第三系中,安集海河组(E2-3a)和塔西河组(N1t)广泛发育灰色、灰绿色岩层。
安集海河组是一套稳定的湖相沉积物。颜色以灰绿色、绿灰色、蓝绿色为主,夹紫红色、灰色、灰白色,被称为“绿色层”。岩性主要是泥岩、泥质粉砂岩,夹细-中砂岩、砂砾岩和介壳灰岩。四棵树一带,安集海河组为灰绿色、深灰色、灰色、黄绿色、黄褐色泥岩夹泥灰岩、介壳灰岩、砂岩。
尽管安集海河组的砂体厚度小、延伸不稳定,但由于胶结普遍疏松、具有较好的渗透性和良好的还原性能,在砂体厚度相对较大(大于5m)、产状平缓、水系发育的地段仍然具备形成小规模层间氧化带或潜水氧化带型铀矿化的条件。
塔西河组为一套以灰绿色为主的杂色层,岩性是灰绿色、紫红色、褐色泥岩、砂质泥岩夹砾岩、砂岩和钙质结核。目前尚未见铀矿化和异常。
2.2 后生氧化条件分析
由上述分析可知,四棵树—托斯泰地区侏罗系、白垩系、第三系中均发生后生氧化蚀变,铀矿化和异常类型主要分两类:
(1)含铀泥岩型异常,含矿岩石为绿色、暗绿色、灰绿色泥岩。
(2)含铀砂岩矿化异常,含矿岩石可以分三类:
①喀拉扎组灰黄色、黄绿色、灰白色的中粗粒、中粒和细粒砂岩。
②清水河组灰白色、黄色、灰黄色砾岩。
③安集海河组黄绿色、黄褐色砂岩。
砂岩型铀矿化的产出主要与后生氧化蚀变关系密切,这种现象从砂岩层异常的发育特点也可以看出:有的砂岩层虽然为灰色、灰绿色,且胶结疏松、渗透性较好,但因不发育氧化蚀变而无异常;那些原本是灰色、灰绿色的薄砂岩层,胶结较疏松且局部致密,渗透性一般,但是经过氧化后砂岩中存在异常。
所以在寻找层间氧化带和潜水氧化带砂岩型铀矿中,层间氧化带和潜水氧化带的发育是找矿的直接标志,是具有决定性意义的铀成矿条件。如果在露头或者钻井资料中没有发现砂体的后生氧化蚀变,即使构造条件和地层条件都有利,也不可能成矿。
2.3 有机质与铀成矿
前人及近年来的研究均表明,铀的富集与吸附剂存在一定的关系。已确认的铀吸附剂有固体地沥青、石油氧化物、植物碎屑、有机质软泥、炭泥团块、硅化木、介形虫群体、海相动物化石(斧足类、腹足类、鱼类)碎屑、氧化铁和少量地锰质、石膏等。在四棵树—托斯泰地区可见石油、沥青、鱼化石、介形虫以及腕足类、腹足类化石。
四棵树—托斯泰地区位于准噶尔盆地含油区,在区内发现的石油露头较多,主要的石油氧化裂解产物有:液体石油、气泉、沥青质、地腊等。在该地区发现一个现象:在铀富集程度高的地方沥青质较多,虽然有的没有异常的地方也有沥青质,但是很少。这说明了沥青质在铀的富集过程中主要起吸附作用,在沥青质多的地方吸附多、沥青质少的地方吸附少。本区第三系安集海河组泥灰岩中铀矿化的富集就主要与生物化石有关。
3 结论
四棵树—托斯泰地区白垩系铀矿化集中分布的中部褶皱带是在上新世晚期-第四纪期间隆升的,地层后生改造及铀成矿时间短,不利于形成规模性铀矿。已经发现的铀矿化多受潜水氧化带控制,潜水氧化带局部有转入层间的迹象(如尔钦沟背斜北翼)但沿走向延伸规模不大。清水河组底砾岩层在地表多处于原生还原带(灰色、深灰色、灰绿色),后生氧化蚀变不发育,未发现铀异常。安集海河组铀异常较为普遍,多为同沉积型铀矿化,沿层位分布稳定,可寻找小规模的层控泥岩型铀矿。
本文撰写过程中得到了总工办、施振昌高级工程师的帮助和指导,均在此深表感谢!
参考文献
[1]鲁克改,王谋,张全庆,等.新疆准噶尔盆地南缘1:25万铀资源区域评价2006年度阶段性总结
[R].9-10.
[2]黄净白,黄世杰,张金带等.中国铀成矿带概论[R].北京:中国核工业地质局,2005,(34):35.
[3]新疆中新生代盆地可地浸砂岩型铀矿研究论文集[R].乌鲁木齐:核工业二一六大队,27-30.
[4]刘池洋.盆地多种能源矿产共存富集成藏(矿)研究进展[M].北京:科学出版社,2005,(144):
150.
[5]新疆五一九队第六队一九五九年地质工作总结报告[R].19-21.
[6]新疆五一九队第八队一九六零年普查勘探总结报告[R].20-23.
注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
关键词:
四棵树—托斯泰地区;后生氧化;有机质;铀成矿
中图分类号:P57
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2011)08-0281-03
四棵数—托斯泰地区位于乌苏县西南35㎞的地方,1959年~1960年原二机部五一九大队在该区发现了四棵树、尔钦沟、红星二沟、将军沟矿化点。2006年~2008年核工业二一六大队大队二分队在该区施工了钻孔。本文在细致研究、深入分析前人资料的基础之上,通过地层、后生氧化、有机质与铀成矿的关系研究来分析该区的铀成矿前景。
1 区域地质背景
四棵树—托斯泰地区处于北天山山前拗陷拗中背斜带(第二排构造,见图1)西边。第二排构造自西向东由独南背斜、霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜及吐谷鲁背斜组成,长约130km。
图1 准噶尔盆地南缘北天山山前拗陷主要构造带分布图(据鲁克改,2006)
四棵树—托斯泰地区古生界、中-新生界地层出露较为齐全。古生界以泥盆系、石炭系为主,二叠系分布有限,以海相变质碎屑岩、火山碎屑岩、火山岩为主,部分为海陆交互沉积,大面积出露有华力西期的花岗岩;中、新生界的三叠系、侏罗系、白垩系和第三系出露齐全,为一套陆源碎屑岩建造。
2 铀成矿条件分析
2.1 地层条件分析
四棵树—托斯泰地区已发现铀矿化的中新生代地层有三叠系、侏罗系、白垩系和第三系,其中三叠系的铀矿化分布范围小(见图2)。
图2 准噶尔盆地南缘北天山山前拗陷主要构造带分布图(据鲁克改,2006)
①第四系;②独山子组;③沙湾组;④安集海河组;⑤紫泥泉子组;⑥吐谷鲁群;⑦齐古组;⑧头屯河组;⑨西山窑组;⑩三工河组;B11八道湾组;B12小泉沟群;B13上仓房沟群;B14中石炭统;B15华力西晚期花岗岩;B16整合接触地质界线;B17角度不整合接触界线;B18地层产状;B19断裂;B20压性断裂;B21压扭性断裂;B22水系;B23泉水;B24铀矿点。
2.1.1 侏罗系铀成矿条件分析
区内侏罗系除齐古组、喀拉扎组为红色沉积外,从八道湾组到头屯河组均发育灰色还原层位,具备发育潜水氧化带、层间氧化带所需的地球化学条件。
(1)八道湾组。八道湾组以三角洲体系沉积物为主,厚度一般在500m~800m之间。在四棵树河地区,八道湾组下部的砾岩、含砾粗砂岩夹薄层泥岩总厚度约在150m左右,上部是灰色、灰黑色泥岩、炭质泥岩、煤层。下部砾岩、含砾粗砂岩砾石的粒度较水沟地区细,胶结致密-次疏松。底部砾岩-含砾砂岩层厚度50m~60m,与小泉沟群接触的下部砾岩(厚度约15m)地表为黄色,中上部地表为灰色、灰绿色(照片1)。由于氧化作用(潜水的或层间的)较弱,与此有关的铀成矿作用将难以进行。
归纳八道湾组的特征,尽管具有良好的还原地球化学环境和稳定的砂体,又处于水系发育地区,但由于胶结普遍致密,透水性差这一不利因素的制约,决定了在多数地段不具备发育大规模潜水氧化带、层间氧化带的条件。
图3 四棵树河八道湾组底部砾岩层(左:四棵树河西岸,右:四棵树河东岸)
(2)三工河组。三工河组主体是湖相的灰色、灰绿色砂岩、粉砂岩和泥岩,边缘地带以河流三角洲沉积为主。厚度一般在200m~700m之间。四棵树河两岸,三工河组为灰色、灰绿色砂质泥岩、砂岩,夹粉砂岩、粗砂岩和砾岩、炭质泥岩。
归纳三工河组的特征与八道湾组基本类似,虽然具有良好的还原地球化学环境,但砂体不够稳定。虽然处于水系发育地区,但由于胶结普遍致密,透水性差,多数地段不具备发育大规模潜水氧化带、层间氧化带的条件。
(3)西山窑组。西山窑组主体是湖泊三角洲体系沉积,厚度一般在137m~986m之间。常发育厚大的砂体,但地表氧化程度不高,以灰色、黄灰色为主,胶结致密,属于硬砂岩。虽然部分地段有黄色的表生氧化现象,但不具备发育大规模潜水氧化带或层间氧化带的条件。
(4)头屯河组。头屯河组是一套河湖相杂色泥岩、砂岩、砂砾岩夹煤线沉积。其中下部是灰色、灰绿色层,砂体发育。上部为中细砂岩,颜色以褐红色(主要在下部砂砾岩层)、褐黄色(主要在上部砂岩层)为主,地表氧化强烈,胶结疏松,局部致密,有发育层间氧化带的可能性,成矿远景应该引起重视。底部砂岩层厚度较大,最厚达140m,露头以灰色、灰绿色的还原带为主。头屯河组底部砂岩层在区域上是原生还原的层位,颜色以灰色、灰绿色为主,具有良好的还原性能。头屯河组具有发育层间氧化带或保存有古层间氧化带的环境。
(5)齐古组、喀拉扎组。区内齐古组、喀拉扎组以原生红色沉积为主。其中齐古组以褐红色砂泥岩互层为主,局部发育黄绿色砂岩,胶结较疏松。该层位未发现主动型铀成矿现象,但在与下白垩统清水河组灰色底砾岩层接触的部位由于还原地下水向下浸染,形成局部的后生还原环境,已经发现有铀成矿现象,如托斯泰和将军沟矿化点,可以称为被动型铀成矿现象。喀拉扎组为紫红色地层,目前未发现原生还原地层,喀拉扎地区有资料表明有灰绿色砂岩存在,可能与清水河组灰色底砾岩层还原地下水向下浸染有关。
综合分析侏罗系的地层特征和地球化学环境,既有原生还原砂体,胶结又相对疏松的头屯河组是本区铀成矿的主要目的层。
2.1.2 白垩系成矿条件分析
区内的白垩系发育清水河组(K1q)、呼图壁河组(K1h)、胜金口组(K1s)、连木沁组(K1l)和东沟组(K2d),其中清水河组、呼图壁河组发育灰色还原层位,具备发育潜水氧化带、层间氧化带和铀成矿所需的地球化学条件。
(1)清水河组。清水河组以三角洲体系沉积物为主,厚度一般在160m~350m之间。底部是一层砾岩、含砾砂岩,中上部灰绿色、绿灰色、黄绿色粉砂岩、泥岩夹细砂岩。底部砾岩、含砾砂岩层的砾石主要由变质岩屑、石英颗粒组成,层位沿走向延伸稳定,厚度一般在30m~120m之间,地表和浅部通常为褐红色,局部灰绿色,钙质胶结,较致密,深部钻孔揭露到灰绿色、暗灰色的砾岩、含砾砂岩。底部砾岩、含砾砂岩层是区域含矿层位,产有砾岩型铀矿化。上部薄层砂岩和粉砂岩在也有铀矿化发现。代表性的有四棵树、尔钦沟等矿化点(见图3、4)。
图4 四棵树矿化点平面图(据519队1959年地质工作总结资料修编)
①第四系;②安集海河组;③紫泥泉子组;④清水河组;⑤齐古组;⑥整合接触地质界线;⑦角度不整合接触地质界线;⑧地层产状;⑨探槽;⑩地表铀矿体。
图5 尔钦沟-红西二沟地区铀矿化分布图(据519队1960年地质工作总结资料修编)
①第四系;②塔西河组;③沙湾组;④安集海河组;⑤紫泥泉子组;⑥呼图壁河组;⑦清水河组;⑧齐古组;⑨整合接触地质界线;⑩角度不整合接触地质界线;B11断裂;B12钻孔;B13探槽;B14浅井;B15地表铀矿体。
(2)呼图壁河组。以深棕色、灰紫色、灰绿色、黄绿色条带状泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩互层为主,夹细砂岩薄层,底部是一层青灰色含细砾的砂质灰岩、含钙质砂岩。该组厚度250m~440m。地层砂体稳定,氧化强度较高,发育层间氧化带的可能性大。其中的细砂岩、含砾砂岩薄层,泥岩、泥灰岩中有铀矿化发现。
(3)胜金口组。以灰色、灰绿色、绿灰色、黄绿色泥质粉砂岩、泥岩为主,夹薄层细砂岩,含钙质结核和较多的生物化石。单层砂体厚度一般小于10m。总厚度50m~130m。
(4)连木沁组。为杂色湖相沉积。以灰棕色、紫色、浅紫色、紫红色、灰黄绿色、灰绿色泥质粉砂岩、泥岩条带状互层为主,夹绿灰色细砂岩、中细砂岩薄层。单层砂体厚度一般小于10m。总厚度100m~400m。
(5)东沟组。主要是一套山麓河流相沉积物。岩性为暗红色、棕红色泥岩、砂质泥岩与厚层状、块状砾岩、含砾砂岩、砂岩不规则互层,含钙质团块,厚度500m~1000m。
白垩系中已经发现的铀矿化主要赋存在清水河组和呼图壁河组这两个还原容量较好的层位,其它层位以原生氧化岩石为主,还原容量差,没有铀矿化发现,局部有零星异常,均赋存在杂色层中的灰色岩石中。铀矿主要形成于遭受后生改造的灰色岩石中,而清水河组和呼图壁河组具备铀成矿所需的岩石地球化学条件。
2.1.3 第三系成矿条件分析
区内第三系中,安集海河组(E2-3a)和塔西河组(N1t)广泛发育灰色、灰绿色岩层。
安集海河组是一套稳定的湖相沉积物。颜色以灰绿色、绿灰色、蓝绿色为主,夹紫红色、灰色、灰白色,被称为“绿色层”。岩性主要是泥岩、泥质粉砂岩,夹细-中砂岩、砂砾岩和介壳灰岩。四棵树一带,安集海河组为灰绿色、深灰色、灰色、黄绿色、黄褐色泥岩夹泥灰岩、介壳灰岩、砂岩。
尽管安集海河组的砂体厚度小、延伸不稳定,但由于胶结普遍疏松、具有较好的渗透性和良好的还原性能,在砂体厚度相对较大(大于5m)、产状平缓、水系发育的地段仍然具备形成小规模层间氧化带或潜水氧化带型铀矿化的条件。
塔西河组为一套以灰绿色为主的杂色层,岩性是灰绿色、紫红色、褐色泥岩、砂质泥岩夹砾岩、砂岩和钙质结核。目前尚未见铀矿化和异常。
2.2 后生氧化条件分析
由上述分析可知,四棵树—托斯泰地区侏罗系、白垩系、第三系中均发生后生氧化蚀变,铀矿化和异常类型主要分两类:
(1)含铀泥岩型异常,含矿岩石为绿色、暗绿色、灰绿色泥岩。
(2)含铀砂岩矿化异常,含矿岩石可以分三类:
①喀拉扎组灰黄色、黄绿色、灰白色的中粗粒、中粒和细粒砂岩。
②清水河组灰白色、黄色、灰黄色砾岩。
③安集海河组黄绿色、黄褐色砂岩。
砂岩型铀矿化的产出主要与后生氧化蚀变关系密切,这种现象从砂岩层异常的发育特点也可以看出:有的砂岩层虽然为灰色、灰绿色,且胶结疏松、渗透性较好,但因不发育氧化蚀变而无异常;那些原本是灰色、灰绿色的薄砂岩层,胶结较疏松且局部致密,渗透性一般,但是经过氧化后砂岩中存在异常。
所以在寻找层间氧化带和潜水氧化带砂岩型铀矿中,层间氧化带和潜水氧化带的发育是找矿的直接标志,是具有决定性意义的铀成矿条件。如果在露头或者钻井资料中没有发现砂体的后生氧化蚀变,即使构造条件和地层条件都有利,也不可能成矿。
2.3 有机质与铀成矿
前人及近年来的研究均表明,铀的富集与吸附剂存在一定的关系。已确认的铀吸附剂有固体地沥青、石油氧化物、植物碎屑、有机质软泥、炭泥团块、硅化木、介形虫群体、海相动物化石(斧足类、腹足类、鱼类)碎屑、氧化铁和少量地锰质、石膏等。在四棵树—托斯泰地区可见石油、沥青、鱼化石、介形虫以及腕足类、腹足类化石。
四棵树—托斯泰地区位于准噶尔盆地含油区,在区内发现的石油露头较多,主要的石油氧化裂解产物有:液体石油、气泉、沥青质、地腊等。在该地区发现一个现象:在铀富集程度高的地方沥青质较多,虽然有的没有异常的地方也有沥青质,但是很少。这说明了沥青质在铀的富集过程中主要起吸附作用,在沥青质多的地方吸附多、沥青质少的地方吸附少。本区第三系安集海河组泥灰岩中铀矿化的富集就主要与生物化石有关。
3 结论
四棵树—托斯泰地区白垩系铀矿化集中分布的中部褶皱带是在上新世晚期-第四纪期间隆升的,地层后生改造及铀成矿时间短,不利于形成规模性铀矿。已经发现的铀矿化多受潜水氧化带控制,潜水氧化带局部有转入层间的迹象(如尔钦沟背斜北翼)但沿走向延伸规模不大。清水河组底砾岩层在地表多处于原生还原带(灰色、深灰色、灰绿色),后生氧化蚀变不发育,未发现铀异常。安集海河组铀异常较为普遍,多为同沉积型铀矿化,沿层位分布稳定,可寻找小规模的层控泥岩型铀矿。
本文撰写过程中得到了总工办、施振昌高级工程师的帮助和指导,均在此深表感谢!
参考文献
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