鄂尔多斯盆地西缘直罗组地层层间氧化带与铀矿化的关系

2016-03-21金文庆

地球 2016年6期

关键词：过渡带亚段铀矿

■金文庆

（宁夏回族自治区核工业地质勘查院宁夏银川750021）

鄂尔多斯盆地西缘直罗组地层层间氧化带与铀矿化的关系

■金文庆

（宁夏回族自治区核工业地质勘查院宁夏银川750021）

层间氧化带中的氧化-还原过渡带与铀矿化存在密切关系，鄂尔多斯盆地西缘侏罗系直罗组地层层间氧化带发育，为铀矿化的形成提供了良好的条件。

直罗组层间氧化带

1 区域地质

鄂尔多斯盆地是中生代发育起来的大型内陆拗陷盆地，鄂尔多斯盆地中新生界为一大型向斜构造，轴部位于天池～环县一带，轴线走向为南北向，西翼地层较陡，东翼平缓，为一西翼窄陡东翼宽缓的不对称向斜。天环向斜控制了侏罗系的沉积，同时充当了盆地西部后期地下水的排泄区，对铀成矿作用有直接影响，是控制盆地及西缘带铀成矿主要构造单元。西缘褶皱冲断带位于向斜的西翼，原为一由西向东倾斜的单斜构造，燕山运动使西缘带形成一条南北走向的褶皱与隆升，喜山运动使银川古隆起区发生地堑形成盆地，褶皱带被南北向的冲断作用切割成多个褶皱段，多呈向东倾斜的状态。

2 鄂尔多斯盆地西缘直罗组地层特征

直罗组地层在鄂尔多斯盆地西缘广泛分布，直罗组（J2z）最小厚度336m，最大厚度495m，平均厚度约431.1m。与下伏延安组呈平行不整合接触。其沉积环境为温湿向干旱演化的过程，早期主要为河流相沉积，晚期为湖泊相沉积，岩相变化稳定。直罗组已发现多层铀矿化，其下段下部砂岩铀矿化最为发育。

直罗组上段（J2z2）岩性为土黄、绿色、绿带紫斑、紫红色带绿斑及紫红色、砖红色的粉砂岩、细粒砂岩为主，夹薄层长石石英中粒砂岩及泥岩，是在干旱、半干旱古气候环境下沉积而成，属高弯度曲流沉积体系，洪泛平原沉积发育，岩性组合为沙泥互层结构，曲流河沉积“二元结构”特征明显。砂体以厚度10m左右的细砂岩为主。

直罗组下段（J2z1）是在潮湿、半潮湿的古气候环境下沉积形成，砂体以辫状河、曲流河沉积为主，沉积了以砂岩为主的粗碎屑岩建造。岩石颜色以灰白、灰色、浅黄

色中粗粒砂岩为主，细砂岩、粉砂岩次之；含有黄铁矿、植物碎屑等还原介质；根据直罗组下段沉积过程中不同阶段的沉积特点及其岩性结构，可分为上亚段（J2z1-2）和下亚段（J2z1-1）。

上亚段（J2z1-2）为低弯度曲流河沉积体系，相变大，分布较局限，具有洪泛平原沉积发育，“二元结构”明显，砂泥互层频繁出现等特点，局部有铀矿化显示，以灰绿色及灰绿带紫斑的粉砂岩、细粒砂岩为主，夹薄层中粒砂岩。

下亚段（J2z1-1）为潮湿环境下的砂质辫状河沉积体系，表现为砂体多出现在深切谷的位置，具有填平补齐的沉积特征，在垂向上由多个从粗砂到细砂(或粉砂岩泥岩)的正韵律层叠置而成，呈泛连通的网络状，是区内主要的铀矿化层。为浅灰、灰白、灰绿色粉砂岩与石英长石粗、中、细粒砂岩互层，夹薄层黑色泥岩，其底部有厚度30m～160m的粗粒含砾长石石英砂岩，岩石由碎屑和胶结物组成，孔隙式胶结，胶结程度较差，松散～较松散，中粗粒砂状结构，块状构造。

3 层间氧化带特征

3.1 层间氧化带空间展布特征

层间氧化带发育在两个不透水岩层之间的透水岩石中，具有切穿层理和相带的特点及水平分带的特征。

目前发现的与铀矿化有关的层间氧化带有3层，即直罗组下段下亚段底部层间氧化带、直罗组下段上亚段下部层间氧化带和延安组顶部层间氧化带。

3.2 直罗组下段下亚段层间氧化带

主要发育在直罗组下段下亚段底部粗砂岩中，其形成与直罗组沉积之后的晚侏罗世及晚白垩世～古近纪长时期沉积间断有关；层间氧化带岩石颜色在水平方向主要表现为由砖红色、黄褐色→黄绿色、灰绿色、灰白色→灰色过渡，砂体在全区比较稳定，总体上表现为西厚东薄，北薄南厚，厚度在74m～150m之间变化，是本区最主要的目的层和赋矿层位，铀矿化主要分布于氧化带前锋线附近的灰白色、灰绿色砂岩中。

3.3 直罗组下段上亚段层间氧化带

主要发育在直罗组下段上亚段下部中粗、中细砂岩中，其顶、底板均为泥岩、粉砂岩，较为稳定，但砂体厚度较薄，一般在5m～24m之间，多呈透镜状发育，总体产状与下亚段基本一致。根据岩性对比，直罗组下段上亚段沉积旋回比较多，岩性变化大，可能会导致层间氧化带发育程度、规模和形态的差别也较大，较复杂。

3.4 层间氧化带的分带特征

根据层间氧化带中后生蚀变、矿物组合、地球化学特征等的对比，层间氧化带可划分为完全氧化带、氧化-还原过渡带、原生带。

3.5 颜色分带特征

完全氧化带内可见斑点状褐铁矿化，这种褐黄色斑点渲染岩石中的碎屑物、胶结物，沿孔隙、裂隙、层理面发育。岩石中黄铁矿几乎全部氧化，炭屑几乎全部消失，岩石颜色表现为紫红色、砖红色、褐黄色。

氧化～还原过渡带发育于氧化带前锋线附近。岩石颜色呈黄绿色、灰白、灰绿色。目前所发现的工业铀矿孔及铀矿化孔处于氧化～还原过渡带中。

原生带氧化～还原过渡带具有垂向上“上白下灰”、或白与灰互层的特点，铀矿化受灰白色、灰色界面控制，并主要产于灰白色砂体一侧。

原生带分布于氧化～还原过渡带外侧，砂体呈灰色、深灰色，富有机质、黄铁矿等还原介质。

3.6 氧化-还原过渡带发育特征

层间氧化带赋存层位有3层，最主要的是直罗组下段下亚段下部砂体，其次为直罗组下段上亚段底部砂体和侏罗系延安组1-2煤之间砂体。氧化—还原过渡带发育于褶曲构造两翼及转折端，展布方向与褶皱轴一致。北部氧化—还原过渡带呈NE向展布，中部及南部呈NW—SE向展布；氧化—还原过渡带宽300—500m，最宽700m，带长一般为600—4500m，最长17.8km。埋深一般在320—640m。垂向上3层砂体基本平行。

直罗组下段下亚段（J2z1-1）氧化-还原过渡带：发育下部粗砂岩中，褶皱两翼及断层两侧，氧化-还原过渡带宽一般为280-700m，长度一般9-17.8km,局部被断裂构造错断，层间氧化带连续性好，具有一定的连续性、稳定性好，且北部好于南部，埋深一般在340—580m。直罗组下段上亚段（J2z1-2）氧化-还原过渡带：发育于直罗组下段上亚段底部中-粗砂岩中，分布在褶皱两翼及断层两侧，氧化-还原过渡带宽一般为300-550m，长度一般9-10km,局部被断裂构造错断，氧化—还原过渡带连续性、稳定性较好。