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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

“煤系铀矿资源地质条件和成矿潜力评价”专题

来源:煤田地质与勘探

为了完善砂岩型铀矿的成矿理论,研究中新生代构造事件和重点地区铀矿成矿蚀变作用等关键地质问题,评价砂岩型铀矿的资源潜力,中国地质调查局天津地质调查中心依托国家重点研发计划项目(2018YFC0604200)、国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB453000)、中国地质调查局地质调查项目(DD20160127),以中国北方主要盆地的煤田勘查区为调查对象,以“煤铀兼探”为原则,开展铀矿战略选区、靶区圈定与钻探验证等综合研究工作。为促进学术交流和科研成果转化,本刊设立“煤系铀矿资源地质条件和成矿潜力评价”专题,选登10篇稿件分两期集中报道项目的相关科研成果。

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地质

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  • 作者(Author): 殷栋法, 韩效忠, 黄澎涛, 司马献章, 俞礽安, 周宇, 吴兆剑, 胡航, 陈路路

    摘要:准噶尔盆地是我国重要的能源勘查基地,其铀资源勘查一直难以突破。通过对准东喀木斯特地区煤田资料的"二次开发",进而择优开展钻探验证,发现了工业铀矿体。中侏罗统头屯河组是该区的含矿目的层位,具有十分良好的找矿前景和研究意义。为了深入了解该区目的层砂体的岩石学特征及铀成矿作用,通过详细的野外地质调查、钻孔岩心观察等方法,利用实验室分析测试技术,结合室内地质工作和前人已有成果,研究了该区砂岩的碎屑成分特征、蚀变作用及成岩作用等岩石学特征,并对其铀矿物成分及后生铀成矿作用进行了探索。结果表明,该区砂岩成岩作用较强,主要铀矿物类型为铀石、钛铀矿,具备发育铀储层的良好条件,铀矿化作用较好,找矿远景好。
  • 作者(Author): 张天福, 张云, 程银行, 苗培森, 奥琮, 金若时, 段连峰, 段霄龙

    摘要:侏罗系为鄂尔多斯盆地主要的含煤和含铀岩系,目前对侏罗系层序界面的识别主要依靠野外露头、录井岩性等进行宏观厘定,但在宏观特征无明显差别的地层中,层序界面厘定往往存在人为经验识别的随意性。为此,通过东北缘露头剖面和近千口钻孔电测曲线等常规识别工作,综合二维地震剖面和化学蚀变指数(CIA)垂向上的变化,在鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系中识别出3个长期旋回层序界面(TSB1—TSB3)和7个中期旋回层序界面(SB1—SB7)。由于CIA垂向上的变化反映了延安组和直罗组沉积期古气候环境的变化,可将其用于层序界面厘定。综合识别层序界面不仅可以提高识别的准确性,而且可以赋予关键层序界面古沉积环境属性,减弱人为经验识别的影响,从而为整个盆地侏罗系层序地层的划分对比提供可靠依据。
  • 作者(Author): 吴兆剑, 闫茂华, 韩效忠, 俞礽安, 司马献章, 蒋喆, 殷栋法, 胡航, 邓宇涛

    摘要:鄂尔多斯盆地北东部发育一条主体走向呈NNW向的铀成矿带,为进一步评价成矿带中段呼斯梁东–柴登壕西一带的铀成矿潜力,基于煤田资料的铀矿二次开发技术,选取该地段铀矿研究程度较低的红庆梁地区为研究对象,开展地层结构、砂体厚度、顶底板展布及沉积构造演化等成矿地质条件分析,重点研究区内铀矿化规律和主控因素,预测成矿远景。综合分析认为,红庆梁地区铀成矿目的层直罗组下段下亚段泥–砂–泥结构发育,砂体厚度大且呈泛连通状态,目的层沉积期后曾隆升剥蚀出露地表接受含氧含铀水的渗入,铀成矿条件优越,同时砂体非均质性控矿强烈,古层间氧化成矿特征明显,氧化还原障和砂体的非均质性共同控制红庆梁地区铀矿(化)的空间位置。建议下一步工作向红庆梁地区南东和南西两侧有针对性外推。
  • 作者(Author): 司庆红, 曹惠锋, 李建国, 司马献章, 俞礽安, 刘厚宁, 刘晓雪, 张超

    摘要:为了明确黄陵地区中生代含煤岩系油气与铀成矿的耦合关系,进行了钻孔与剖面的野外地质调查、钻孔资料与实验数据的分析与处理、油气藏与铀矿(点)信息的综合整理,系统研究了中生代含煤岩系构造–沉积体系、铀矿地质特征和油气地质特征,从油气藏与铀矿(点)的空间分布关系、含烃流体与铀的伴生蚀变矿物的成因关系以及烃源岩生烃与铀成矿的时间关系展开讨论。研究表明:中生代含煤岩系铀矿(点)多分布在基岩剥蚀边界或小型断裂附近,且水平投影位于油气有利相带周缘;烃类流体组分及煤层气的中间产物可能参与氧化还原反应,生成黄铁矿、方解石等与铀矿物具有密切伴生关系的矿物;中生代含煤岩系烃源岩主生烃期和排烃期总体早于铀矿主成矿期,烃类流体可能通过运移影响铀成矿作用。
  • 作者(Author): 周小希, 邓凡, 万林, 杨君

    摘要:为了对砂岩型铀矿钻孔数据及地质资料进行汇集整理,建设铀矿地质钻孔及勘查信息数据库,实现对钻孔资料的统一管理,提高钻孔地质资料集成应用的工作效率,面向实际应用需求,设计并实现了铀矿综合管理信息平台。提出了铀矿大数据平台基础设施、信息资源、应用服务、用户交互的4层架构,采用云计算虚拟化、分布式储存、并行计算等技术建立了铀矿大数据基础环境,提升了铀矿钻孔大数据集的统一存储管理和计算能力;实现了多源异构钻孔数据智能化抽取、高效率转换及快速装载的目标,提高了数据管理及集成应用的工作效率;基于并行计算技术,实现了钻孔数据进行快速三维可视化表达及多条件快速查询功能,为铀矿勘查、成果集成提供了数据基础和信息技术支撑。
  • 作者(Author): 俞礽安, 司马献章, 李建国, 王善博, 杨君, 刘晓雪

    摘要:为了准确划分直罗组地层岩性、识别地层及解译矿层,通过综合分析鄂尔多斯盆地4个主要铀矿集区侏罗系直罗组地层的定量伽马、自然电位、三侧向电阻率、密度4条测井曲线参数,采用归类统计和测井曲线形态分析,结果显示不同地区直罗组的伽马照射量率数值差异不大,东南缘地区电阻率值明显高于其他地区,密度值变化呈现“南高北低”特征;垂向上直罗组上段的伽马背景值和电阻率相对直罗组下段偏低,密度值变化不大;区域上直罗组地层中从粗砂岩到泥岩的伽玛背景值逐渐增高;密度值略微增高,电阻率和自然电位异常幅度由大变小。根据不同类型岩石测井参数和相系差异,建立了东北缘地区电阻率与密度交会图版岩性识别模型。煤田钻孔测井岩性解译时具有放射性异常的砂岩段粒度应提高1~2个级别。
  • 作者(Author): 朱强, 俞礽安, 李建国, 司马献章, 司庆红, 李光耀, 文思博, 刘晓雪, 王善博

    摘要:为明确鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组、延安组地层中煤、黄铁矿等还原介质与砂岩型铀矿的共存关系,选取直罗组含矿砂体及其中的黄铁矿、炭屑以及延安组煤层等为研究对象,综合利用钻孔编录、显微镜和电子探针分析等手段开展研究。结果表明,研究区铀矿体与延安组煤层、直罗组炭屑具有空间和成因上的关联,延安组煤层为铀的沉淀提供了大量的还原剂,而直罗组炭屑里的腐植酸对铀酰离子起到吸附和络合的作用;铀石是该区最主要的铀矿物类型,其与莓球状黄铁矿、蚀变黄铁矿、胶状黄铁矿、钛铁矿、白钛石伴生关系明显;有机质、黄铁矿等还原介质的含量及空间分布可以作为铀成矿的指示标志。
  • 作者(Author): 王善博, 杨君, 李建国, 俞礽安, 司庆红, 朱强, 刘晓雪

    摘要:沉积岩的地球化学特征记录了岩石沉积时的重要地质信息,是研究沉积古环境、源区构造背景及源岩属性的有效手段。采用X衍射荧光光谱(XRF)和等离子体质谱仪(ICP-MS)对鄂尔多斯盆地西缘宁东地区中侏罗统直罗组下段地层砂岩和泥岩样品的主、微量元素及稀土元素含量进行测试分析,旨在对其沉积古环境进行恢复,并对其源区构造背景、源岩属性等特征进行综合研究。研究表明:Sr含量、Sr/Cu值、V/(V+Ni)值、U/Th值、化学蚀变指数(CIA)等地球化学指标综合指示出研究区直罗组下段地层沉积古气候为半干旱–半湿润气候,古水体环境为富氧的淡水环境。根据稀土元素(REE)特征分析,推测研究区直罗组下段地层物源主要来自盆地西北部的阿拉善古陆,源岩岩性主要为片麻岩、石榴石浅粒岩、变不等粒石英砂岩和变中细粒石英砂岩。源区构造背景主要为大陆岛弧,与大洋岛弧也有一定关联。

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