鄂爾多斯盆地環縣地區直羅組鈾成礦條件分析

劉飛 　田亮　尹永朋

摘? 要：文章通過對鄂爾多斯盆地環縣地區鉆探驗證施工，運用巖心觀察、巖石薄片鑒定、綜合資料對比分析等方法，對該地區砂體鈾礦化特征、鈾成礦條件，氧化帶分布特征研究，結果表明該地區鈾礦化砂體在直羅組底部發育，砂體厚度整體穩定連續，呈東北-西南向厚，西北-南東薄，在該區東北角，砂體消失，厚度0-30m不等，平均厚度在20m左右，砂體埋深在444m-825m，砂體整體展布為北高南低，在原峁背斜部位凸起特征。自然伽瑪異常的鉆孔基本出現在氧化還原的過渡位置，該區直羅組底部砂體的氧化特征與鈾聚集有一定的相關性。

關鍵詞：直羅組;砂體;鈾礦化特征;氧化帶

中圖分類號：P619? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0053-03

Abstract： Through drilling verification and construction in Huanxian area of Ordos Basin， this paper studies the characteristics of uranium mineralization， uranium metallogenic conditions and distribution characteristics of oxidation zone in this area by means of core observation， rock slice identification， comprehensive data comparative analysis and so on. The results show that the uranium mineralized sand body in this area is developed at the bottom of Zhiluo formation， and the thickness of the sand body is stable and continuous as a whole， which is northeast to southwest and thin from northwest to southeast. In the northeast corner of the area， the sand body disappears， the thickness ranges from 0 m to 30m， and the average thickness is about 20m. The buried depth of the sand body is 444m to 825m， and the whole sand body is high in the north and low in the south. The drilling holes of natural gamma anomalies basically appear in the transitional position of redox， and the oxidation characteristics of sand bodies at the bottom of Zhiluo formation in this area are related to the accumulation of uranium to a certain extent.

Keywords： Zhiluo formation; sand body; characteristics of uranium mineralization; oxidation zone

1 地質概況

環縣地區地層區劃屬馬家灘-平涼小區，工作區內黃土廣覆，基巖出露差，僅在區內之馬福川、兵草峪、楊胡套溝等下游地區有新近系干河溝組（N2g），下白堊統上段地層（K1zh2）零星出露，其余溝谷、梁峁分別被第四系松散砂礫石層及黃土所覆蓋[1]。自老而新有：三疊系上統延長群（T3yn），中侏羅統延安組（J2y），中侏羅統延安直羅組（J2z），中侏羅統安定組（J2a），上侏羅統芬芳河組（J2f），下白堊統志丹群（K1zd），新近系干河溝組（N2g）和第四系（Q）。

區域構造位置處于鄂爾多斯盆地西緣逆沖帶俗稱“南北脊梁”的東側南段。是由一系列近南北向逆沖斷裂及夾在其中的斷塊組成，斷裂活動的主壓應力來自印度板塊向歐亞板塊俯沖的遠程效應[2]。

2 直羅組砂體鈾礦化特征

2.1 砂體巖性特征

通過在該地區鉆探施工取心觀察，直羅組底部砂體巖性主要以灰色-灰白色中細粒砂巖、粉砂巖為主，分選中等，見波狀層理及砂紋交錯層理，泥鈣質膠結，中等透水。根據巖石薄片分析結果顯示，巖石由絹云母、石英碎屑，及極少量褐鐵礦物質組成，泥質結構，塊狀構造。石英碎屑呈不規則粒狀，粒徑在0.01mm～0.05mm的粉砂級，少數略大，均勻散布，呈棱角狀;褐鐵礦呈黑色的微粒狀，均勻散布。環縣地區直羅組砂體巖石學特征見圖1。

2.2 砂體分布特征

直羅組鈾礦化砂體在底部發育，砂體厚度整體穩定連續，呈東北-西南向厚，西北-南東薄，厚度0-30m不等，平均厚度在20m左右，在該區中部最厚[3-5]。砂體埋深在444m-825m，砂體在平面上分布特征，整體展布為北高南低，在原峁背斜部位凸起特征。在垂向上，通過已施工驗證鉆孔連井剖面圖2可以看出砂體分布連續，直羅組底部砂體剝蝕變薄，局部形成剝蝕天窗。為后期含氧水的滲入提供了條件。

3 氧化帶分布特征及鈾礦化特征

氧化帶巖石顏色上表現為紅色和黃色，還原帶巖石顏色為灰色、淺灰色，從巖石特征中可以看出，該地區砂巖氧化程度不同，有完全氧化的砂體、不完全氧化的砂體和未氧化砂體通過收集66個煤田鉆孔資料統計顯示，出現灰綠色砂巖的只有4個，最大厚度為19.46m，平均厚度只有0.6m。出現紅色砂巖的鉆孔達46個，最大厚度為92.97m，平均厚度有19.33m。由此認為層間氧化帶為典型的層間氧化帶型，即先前形成的層間氧化帶并未受到后期油氣等還原流體的改造，仍保留原來氧化帶的形態。

因此，這里將通過砂體某一巖性顏色氧化色所占砂體厚度比例進行統計，將百分含量>80%做為氧化帶，0-80%做為過渡帶，將0值做為還原帶。繪制了圖3，層間氧化帶由西向東展布，氧化帶主要發育于研究區西部，分布于沙井子以西，寬度約為9.5-14.5km，巖性主要為紅色、黃色砂巖;過渡帶分布于氧化帶與還原帶之間，呈條帶狀南北向展布，寬約4.5km，巖性主要為紅色、黃色砂巖和灰色砂巖;還原帶發育于工作區東北部，有些則呈孤島狀展布，為灰色殘留體。

可以看出，存在自然伽瑪異常的鉆孔基本出現在氧化還原的過渡位置，說明該區直羅組底部砂體的氧化特征與鈾聚集有一定的相關性。鈾礦化均賦存于背斜與向斜轉換的斜坡帶部位，與斷層發育位置密切相關，推測斷層是鈾異常形成的流體通道。礦化品位在0.01%-0.244%，平均品位0.018%，最高在ZKY8-3孔，品位為0.244%，厚度0.4m，平米鈾含量為0.2kg/m2，巖性為灰色泥質粉砂巖;鈾礦化層厚度在0.10m-0.8m，平均厚度0.32m，厚度最厚礦化層在ZKY116孔，巖性為灰色含礫鈣質粗砂巖，平米鈾含量值為0.22kg/m2;礦體形態在平面上，呈不規則蛇曲狀分布，在縱向上，呈多層狀分布，但相差深度不大， 多在50m范圍內集中。

4 結論

通過施工驗證、資料綜合分析，環縣地區直羅組砂體發育規模適中，具有典型泥-砂-泥互層結構，且發育層間氧化帶，具備形成砂巖型鈾礦的條件。砂體鈾礦化特征已初步探明，值得進一步控制層間氧化帶前線位置，探索鈾礦化規律。

參考文獻：

[1]劉飛，田亮，杜鵬，等.甘肅省平涼-慶陽地區鈾礦地質調查項目成果報告[R].中陜核工業集團地質調查院有限公司，2017，9.

[2]馬永輝.甘肅環縣西部地質構造及控煤作用[J].煤田地質與勘探，2010，38（4）：12-15.

[3]曹惠鋒，劉厚寧，王軍禮，等.鄂爾多斯盆地南緣雙龍鈾礦成礦特征初步探討[J].東華理工大學學報（自然科學版），2019，42（1）：1-7.

[4]劉化清，廖建波，房乃珍，等.鄂爾多斯盆地環縣地區長6沉積體系展布特征[J].沉積學報，2005，23（4）：584-588.

[5]楊君，王善博，劉飛.鄂爾多斯盆地西緣環縣地區直羅組沉積相及其與鈾礦化的關系[J].科學技術與工程，2019，19（17）：64-70.