国家自然科学基金(41173060)
- 作品数：14 被引量：167H指数：9
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- 相关机构：西北大学中国核科技信息与经济研究院中化地质矿山总局陕西地质勘查院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿铀矿物地质地球化学特征及其成因意义被引量：41
- 2016年
- 鄂尔多斯盆地北部已发现系列砂岩型铀矿,由东往西依次有东胜铀矿、杭锦旗(纳岭沟)铀矿、大营铀矿等大型、特大型矿床,成为我国目前砂岩型铀矿发现规模最大、最具远景的地区。研究表明,它们具有相似的矿床地质特征和形成环境。在矿床成矿作用研究中,铀的存在形式及铀矿物特征对砂岩铀矿来说是一项重要的内容,其认识对铀的地浸开采可提供重要依据,也是了解砂岩型铀矿形成机制或矿床形成环境及成因的重要信息。本文主要从三个方面对鄂尔多斯盆地北部大营铀矿、纳岭沟铀矿等主要砂岩型铀矿中铀矿物地质地球化学特征和成因进行了研究和探讨。通过电子探针测试,高分辨率扫描电镜观察等手段,认为盆地北部铀矿的铀矿物类型主要为铀石,含少量的沥青铀矿、钛铀矿、水硅铀石、钍铀石等;铀矿物常与黄铁矿、有机质(煤屑)及方解石相伴生。采用逐级化学提取等方法定量地分析了铀矿物占矿石中铀配分的比例关系,认为其中铀矿物和吸附态约各占铀存在形式的50%。首次对砂岩型铀矿的铀矿物进行微区原位LA-ICP-MS稀土元素分析,认为ΣREE在铀矿物铀石中高度富集,是矿石中稀土元素的主要载体;稀土元素是铀矿石中可综合利用的有益组份,其标准化曲线表现为明显的右倾型,轻稀土富集,轻重稀土分馏强烈,δEu和δCe具较弱的负异常,说明总体上铀矿化形成于外生后成环境。从上述铀矿物特征,初步探讨了铀矿化形成的环境与成因,认为铀矿化形成经历了至少为低温流体作用的环境;铀矿化形成于浅部地壳即外生后成环境而与深源作用无关。
- 吴柏林张婉莹宋子升寸小妮孙莉罗晶晶李艳青程相虎孙斌
- 关键词：砂岩型铀矿铀矿物铀石鄂尔多斯盆地北部低温热液
- 鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义被引量：34
- 2016年
- 鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征，在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U—Pb定年、重矿物和古水流分析，深入分析了该区直罗组的沉积物源，并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示：矿区直罗组砂岩碎屑锆石U—Pb年龄主要集中在251～308Ma，322～354Ma，1529～2182Ma，2200～2632Ma四个年龄区间；富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩；通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山-大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析，发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素，是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关，其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。
- 张龙吴柏林刘池洋雷开宇侯惠群孙莉寸小妮王建强
- 关键词：物源分析铀源重矿物砂岩型铀矿鄂尔多斯盆地北部
- 柴达木盆地多种能源矿产同盆共存及其地质意义被引量：15
- 2015年
- 柴达木盆地是中国石油、天然气、煤和铀等多种能源矿产同盆共存的盆地之一。在平面分布上,目前已进入勘探开发阶段的油气藏分布于柴达木盆地西部、北缘及东部地区,煤和砂岩型铀矿分布在盆地北缘;在赋存层位上,石油及部分天然气(油型气、煤成气)以侏罗系煤系地层为源岩,以侏罗系、古近系—新近系为储层,煤赋存于侏罗系大煤沟组和小煤沟组,已知的铀矿化位于侏罗系、古近系—新近系地层。结合单种能源矿产的时空分布特征以及相互之间的组合形式,柴达木盆地石油、天然气、煤和砂岩型铀矿等多种能源矿产在空间上有明显的同盆共存关系,且在成藏成矿中相互作用。柴达木盆地西北地区石油与天然气、柴达木盆地北缘煤与煤成气呈同盆共存关系;柴达木盆地北缘铀矿化发育在煤层之上且在油气运移指向的边部有多个铀矿化点,油气及煤系地层为其提供还原剂。通过柴达木盆地北缘烃源岩生烃模拟试验,元素U及其伴生元素(Mn、Mo、V和Cs)的富集对烃源岩生烃有明显的催化作用,表现为生烃量大幅度增加和生烃高峰提前。综上所述,有机矿产对无机铀矿的形成起到了重要的还原作用,无机铀矿及其伴生元素对于有机油气的生成有明显的催化作用。
- 王丹吴柏林寸小妮孙莉徐梓皋詹杰袁康
- 关键词：能源矿产石油煤铀矿柴达木盆地
- 鄂尔多斯盆地长7段富铀烃源岩岩石学及地球化学特征研究
- 2012年
- 鄂尔多斯盆地长7段烃源岩底部大量富集放射性元素铀。结合该研究区地质背景，对长7段富铀烃源岩岩石学及地球化学特征进行了分析。研究结果表明：铀含量与磷、硫、铁、有机碳等的含量呈明显的正相关性，并富含C、S、P、Cu、V、Pb等亲生命元素；该优质烃源岩含丰富的黄铁矿、胶磷矿及条纹状有机质，表明铀的富集与这些矿物的存在紧密相关；长7段优质烃源岩底部铀的大量富集是由火山活动、生物活动等综合地质作用的结果。
- 马晔魏安军吴柏林边飞孟展吴春燕
- 关键词：鄂尔多斯盆地地球化学
- 铀矿沉积学研究与发展被引量：13
- 2017年
- 随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩(层)系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿"大规模成矿作用"和铀的"超常富集"关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。
- 吴柏林孙斌程相虎程相虎刘明义张婉莹刘池洋
- 关键词：砂岩型铀矿层序地层学沉积环境
- 鄂尔多斯盆地北部延安组白色砂岩形成的稳定同位素示踪及其地质意义被引量：19
- 2015年
- 鄂尔多斯盆地东北部延安组顶部存在大规模的白色砂岩,形成当地的大型高岭土矿床。该白色砂岩与东胜—杭锦旗一带发现的大型砂岩铀矿含矿层位直罗组相邻相近;研究表明白色化与铀矿的富集保存、控矿砂岩的绿色蚀变、碳酸盐化等空间关系密切,成因相似,均与盆地中部上古生界天然气向北运移耗散所导致的低温气-水热液流体中烃类还原的流-岩作用有关。文中重点从稳定同位素示踪白色砂岩形成的地球化学成因机制和过程,同时也指示了本区存在天然气耗散的动力学背景。高岭石氢氧同位素揭示白色化砂岩形成的高岭土矿床成因以低温热液作用为主,与东胜铀矿形成的低温热液作用为同一性质及事件;高岭石硅同位素与铀矿石中铀矿物铀石的硅同位素数据相近,而与成岩作用黏土的硅同位素特征相去甚远,进一步证明了白色砂岩与铀矿化是在同一低温热液事件作用下的产物。碳氧同位素说明白色砂岩形成的流体与有机质来源有关,结合东胜砂岩铀矿有机地球化学及本区天然气耗散地质事件的背景,认为该有机质来源于向北耗散的上古生界天然气。方解石包裹体氢氧同位素特征表明,流体中水的性质和来源为大气降水。系统总结和综合以上认识认为,本区白色砂岩的形成过程是,中部上古生界低温天然气向北运移耗散至浅部延安组—直罗组,与地下水一起构成低温"天然气-水"混合热液,该低温热液的烃类还原作用同时导致了本区延安组顶部白色砂岩的形成以及直罗组下部东胜铀矿的富集保存、砂岩的绿色化和碳酸盐化等蚀变现象,从而形成本区东胜超大型铀矿及大型高岭土矿床和相关的烃类还原蚀变现象,构成现今多种能源及相关资源同盆共存、共荣的局面。
- 吴柏林魏安军刘池洋宋子升胡亮王丹寸小妮孙莉罗晶晶
- 关键词：稳定同位素示踪砂岩铀矿低温热液
- 北巴颜喀拉大场花岗岩类岩石学、地球化学特征及其构造环境被引量：1
- 2012年
- 大场花岗岩类岩体直接侵入到已发生褶皱的三叠纪地层中，岩石类型主要为花岗闪长岩和二长花岗岩，2者呈渐变过渡关系，岩石具粗粒结构或斑状结构。对矿区东部扎日加-扎日尕-带花岗岩体岩相学、地球化学特征进行了研究，分析了大场地区构造演化和岩浆活动的地质历史。研究显示，该花岗岩类具有高硅（SiO2含量为66．29％～73．03％）、高碱（ALK为6．59～9。26）、过铝质（ASI为1．45～1．648）的特征，指示其为壳源型高钾钙碱性系列的强过铝质s型花岗岩。在主量元素构造判别图解FeO／（FeO＋MgO）-SiO2和R1-R2及微量元素构造判别图解Rb-（y-Nb）、Rb-（Yb＋Ta）、Ta—Yb、Nb—Y上，所有点均落于同碰撞或后碰撞花岗岩区，表明大场地区花岗岩形成于巴颜喀拉山造山带陆内碰撞造山阶段的同碰撞期至后碰撞初期，为挤压向拉张构造体制转变的过渡时期，以挤压构造环境为主。
- 边飞吴柏林马晔
- 关键词：地球化学构造环境
- 沉积盆地有机矿产(油-气-煤)对铀成矿的作用机理及进展被引量：4
- 2022年
- 该文以中亚及中国北方主要盆地为研究区,通过能源矿产时空赋存的统计和无机(铀)-有机(煤-油-气)矿产相互作用的模拟实验、单学科能源地质学及砂岩铀矿蚀变流体作用和铀矿微区原位同位素测年、稳定同位素对有机-无机能源相互作用的示踪等方法,研究发现,油、气、煤、铀同盆共存普遍、含矿层位联系密切、成藏(矿)-定位时期相同或相近。天然气规模性耗散是盆地改造阶段铀超常富集的关键因素,铀的存在对烃源岩生烃具有催化作用,深部油气烃源岩可以为浅部砂岩铀矿提供铀源。不同于中亚典型的层间渗入成矿作用,油气流体的铀成矿作用主要具有“垂向渗流”的特点,使矿体形态多呈板状及铀矿床成因具有低温热液作用的特点,没有典型的层间氧化带,却常具有还原性蚀变带,如绿色蚀变或白色蚀变的砂岩控矿特点。油-气-煤对铀成矿作用存在着许多可识别的地质地球化学标志,沿着油气耗散方向的浅表层,存在明显的系列油气蚀变现象,如砂岩的绿色蚀变、漂白现象、透镜状“钙质层”现象等。表现在地球化学特征上则是包裹体流体的H-O同位素异常、白色砂岩Si同位素异常、有机地球化学指标如脂肪酸甲脂异常、容矿层煤屑有机质成分及有机地球化学指标异常等。上述沉积盆地有机矿产(油-气-煤)对铀成矿作用的规律和机理,对找矿和能源矿产的前景评价具有重要的意义,一方面,多种能源同盆共存的规律及油-气-煤对铀成矿的各类烃类蚀变,为超大型砂岩铀矿的找矿提供了方向,另一方面,铀的存在可以使烃源岩生烃量增多和液态烃生成门限温度降低,解释了鄂尔多斯盆地南部富烃凹陷的形成及盆地油气丰富的原因,以及为我国柴达木盆地深部具丰富的低成熟度页岩气资源有较好远景的认识提供理论依据。
- 吴柏林刘池洋杨松林王苗李琪林周洋张效瑞李艳青张婉莹刘明义孙国权
- 关键词：稳定同位素砂岩型铀矿
- 海扎日加花岗岩地球化学、锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及地质意义被引量：6
- 2013年
- 扎日加花岗岩直接侵入到已发生褶皱的三叠纪地层中,岩石类型主要为花岗闪长岩和二长花岗岩,两者呈渐变过渡关系,岩石具粗粒结构或斑状结构。地球化学研究显示,北巴颜喀拉扎日加花岗岩具有高硅〔w(SiO2)为66·29%～73·03%〕、高碱(ALK=6·59～9·26)、过铝质(ASI=1·45～1·648)的特征;稀土元素球粒陨石标准化图解表现出轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具中等至弱Eu的负异常;原始地幔标准化蛛网图表现出相对富集Cs、Rb、Ba、U等大离子亲石元素及LREE,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、HREE等高场强元素,指示其为壳源型高钾钙碱性系列的强过铝质S型花岗岩。在主量元素构造判别图解FeO*/(FeO*+MgO)-SiO2和R1-R2及微量元素构造判别图解Rb-(Y-Nb)、Rb-(Yb+Ta)、Ta-Yb、Nb-Y及Rb-H-fTa上,所有点均落于同碰撞或后碰撞花岗岩区,且都落于Sr-Yb图的低Sr、低Yb区,表明扎日加花岗岩形成于巴颜喀拉山造山带陆内碰撞造山阶段的同碰撞至后碰撞初期,为挤压向拉张构造体制转变的过渡时期,以挤压构造环境为主。LA-ICP-MS微区原位U-Pb定年获得该岩体的侵位时间为200Ma左右,属晚三叠世—早侏罗纪,表明大场地区处于巴颜喀拉造山带陆内碰撞造山阶段的同碰撞向后碰撞初过渡时期,并且至少在(193±4)Ma时已进入伸展构造环境。对比已有的大场金矿成矿年龄,显示扎日加花岗岩与大场金矿的形成均为巴颜喀拉造山带陆内碰撞造山阶段的产物成岩与成矿之间可能存在内在联系。
- 边飞吴柏林高永旺张昆宏李连松王福德马晔吴伟王海桐魏安军
- 关键词：地球化学锆石LA-ICP-MSU-PB定年构造环境大场金矿
- 鄂尔多斯盆地东北部纳岭沟铀矿床元素地球化学特征及其地质意义被引量：9
- 2017年
- 纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地北部,是我国目前已发现的可地浸砂岩型铀矿床之一。其受古层间氧化带控制,呈板状产于中侏罗统直罗组下段辫状河砂体中。笔者从元素地球化学分析入手,通过对不同蚀变砂岩的地球化学特征进行对比,认为蚀变砂岩主要化学成分的变化受成岩作用、水-岩作用,以及油气二次还原作用等影响,并且有机碳含量在矿化砂岩中较高,说明铀矿化与有机质关系密切。矿化砂岩中的微量元素相对富集或亏损明显,可能与成岩后期(热液)的改造作用有关。蚀变砂岩均表现出壳型花岗岩的微量和稀土元素特征,LREE相对富集,说明盆地北部的阴山、大青山古陆壳富铀花岗岩体是直罗组的主要物源。此外,δEu和δCe特征也表明纳岭沟铀矿床是在弱氧化-弱还原过渡性环境下形成。这些特征可作为找矿勘探的重要指示或标志。
- 罗晶晶吴柏林李艳青庞康张婉莹孙斌程相虎
- 关键词：元素地球化学铀矿化
