鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床粒度和古水动力特征

王龙辉　李成龙　胡立飞

摘要：本文对鄂尔多斯盆地纳岭沟地区的工业铀矿孔进行粒度取样，共采集目的层中侏罗统直罗组下段下亚段的粒度样品47个，对47个粒度样品进行统计和数据整理后，得出相应的CM图、累积概率曲线图、频率直方图、粒度参数散点图，结合砂莫夫和冈恰夫的实验研究结果，总结该含水岩组的粒度和水动力特征。

关键字：纳岭沟；铀矿床；直罗组下段下亚段；粒度；水动力

Abstract： in this paper，the ordos basin in the Nalinggou of the industrial uranium hole size sampling，a total in acquisition purpose layer under the Jurassic Zhiluo Formation，group under section of the sample size 47，statistical and data sorting of 47 granularity samples，it is concluded that the corresponding CM diagram，graph，frequency histogram，cumulative probability scatterplot granularity parameters，combined with the experimental research of sand merv and he just as a result，summarize the granularity and hydrodynamic characteristics of water-bearing rock group.

Key words： Nalinggou，uranium deposits，under the Jurassic Zhiluo Formation，granularity，water power

1. 粒度特征分析

CM图对于分析整个沉积单元的沉积作用具有重要意义。纳岭沟地区的中侏罗统直罗组下段下亚段CM图见图1，中侏罗统直罗组下段下亚段整体上符合牵引流的特征，主要出现在PQ和QR段，QR段较发育，RS段不发育，即出现滚动段，递变悬浮段，缺失均匀悬浮段，且最大扰动指数Cs=0，表明其为水流起动能力较大的辫状河沉积体系[1]。

中侏罗统直罗组下段下亚段累积概率曲线出现二段式、三段式和一段式（图2），但以二段式为主。其中二段式和三段式主要以跳跃总体为主，一段式则以悬浮总体为主。累积概率曲线跳跃总体段斜率60°～70°，分选性好；悬浮总体段斜率20°～60°，分选性差～中等；牵引总体段斜率20°～60°，分选性差——中等。

中侏罗统直罗组下段下亚段频率直方图为正偏和对称（图3），形态基本为单峰形态。正偏表明有另外一组细组分加入，对称表明其很纯的、分选性很好的单峰沉积物。

粒度参数主要包括平均粒径（Mz）、标准偏差（σ）、偏度（SK）和峰度（K）。平均粒度反映沉积物粒度分布的中心逐势和沉积介质的平均动能。标准偏差反映样品粒级的分散和集中情况和代表样品相对于平均粒径的分散程度，用来定量的解释样品的分选性。偏度反映众数的相对位置偏度与沉积环境有一定的关系，构成悬浮体细粒部分的变化对粒度分布的偏度有很大影响。峰度反映分布曲线峰的宽窄和尖锐程度，是频率曲线尾部展开度与中部展开度之比。

中侏罗统直罗组下段下亚段平均粒度主要集中在中砂范围内，其次为粗砂，表明其粒度较粗，细粒较少，标准偏差为分选性中等——好，偏度为正偏和对称，峰度为平坦——尖锐，多集中于中等——尖锐（图4）。

粒度参数在垂向上是变化的，以工业铀矿孔N20为例，矿段位置为401.05m～419.45m。样品分布范围为394.50m～419.70m，共有8个样品及位置如图5所示，自下而上累积概率曲线的变化为二段式——一段式——二段式，表明水动力由强——弱——强的变化，频率直方图基本均为单峰形态，平均粒度由粗变细再变粗的过程，主要由中砂岩组成，标准偏差显示分选性为好——差——好，偏度正偏——对称——正偏——对称的变化，峰度对称——尖锐——的变化[2-4]。

2. 古水动力特征分析

根据砂莫夫的实验研究结果，当水动力大于Uc后泥砂颗粒才有机会由静止状态转变为运动状态。对于天然砂，代入后，可将止动速度简化为（其中为泥砂平均粒径，为水深）。纳岭沟地区中侏罗统直罗组下段下亚段47个样品的平均粒径为0.369mm，止动速度进一步简化为。

根据冈恰夫的实验研究结果，当水动力小于后泥砂颗粒才有机会由运动状态转变为静止状态。对于天然砂，代入后，可将止动速度简化为（其中为泥砂平均粒径，为水深）。纳岭沟地区中侏罗统直罗组下段下亚段47个样品的平均粒径为0.369mm，止动速度进一步简化为。

根据砂莫夫和冈恰夫的实验研究结果，结合纳岭沟铀矿床中侏罗统直罗组下段下亚段47个样品的平均粒径值绘制水深与流速关系图（图6），表明纳岭沟铀矿床古水流流速范围为～。

参考文献：

[1] 成都地质学院陕北队.沉积岩物粒度分析及其应用[M].北京地质出版社.1976：31—139.

[2] 袁静，杜玉民，李云南.惠民凹陷古近系碎屑岩主要沉积环境粒度概率累积曲线特征[J].石油勘探与开发.2003.30（3）：103—106.

[3] Passega，R.，Grain size representation by CM pattern as a geologic tool [J]. Journal of Sedimentary Petrology，1964，v. 34，p. 830-847.

[4] Passega，R.，Significance of CM diagrams of sediments deposited by suspension [J]： Sedimenology，1977，v.23，p. 723-733.