砂体非均质性特征及其与铀成矿关系探讨--以鄂尔多斯盆地东北部大营地区直罗组为例.pdfVIP

矿床 地质 2014焦 MINERALDEPOSITS 第33卷增刊 砂体非均质性特征及其与铀成矿关系探讨 一一以鄂尔多斯盆地东北部大营地区直罗组为例+ 陈心路1，一，易超2，一，李西得2，一，张字龙2一，何冰辉1，张康2，3 (1中国地质大学，北京100083；2核工业北京地质研究院，北京100029；3中核集团铀资源勘查与评价技术 重点实验室，北京100029) 鄂尔多斯盆地蕴含着丰富的能源和非金属矿产资源。近年来，在盆地东北部多个大型砂岩型铀矿床相 继被发现，研究表明本区铀矿化受占层间氧化带控制，而砂体的非均质性在一定程度上控制了古层间氧化 带的发育，因此，砂体的非均质性特征制约着铀矿的富集，对深化铀成矿机理的认识具有一定的意义。 1地质背景 大营铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部，面积约176．9km2。依据前人研究成果，大营地区直罗组下段地 层表现为河流相沉积，含砂率较高，砂体厚度大、形态稳定(吴仁贵等，2002；焦养泉等，2005；赵俊峰 等，2008)。基于沉积旋回特征，可以将直罗组下段分为上、下两个亚段：下亚段主要发育砂质辫状河沉 积，沉积旋回的底部可见砾岩或含砾砂岩，细粒沉积物不发育，垂向上河道砂体多期叠置出现，横向上呈 “泛连通”状态；上亚段主要发育曲流河沉积，泛滥平原沉积较发育，整体“二元结构”明显。 2砂体非均质性与铀成矿的关系 通过对大营地区26口典型钻孔的砂体、夹层厚度及数量等数据进行处理(裘亦楠等，1992)，分析研 究区直罗组下段非均质性特征，并得出其与铀成矿的关系。 研究区直罗组下段夹层岩性主要为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和钙质砂岩，其对流体的流动起着 隔挡作用，影响着流体在砂体垂直和水平方向上运动趋向的变化。夹层的分布与侧向连续性主要受到沉积 环境的制约，具有随机性。 本文采用两个参数定量描述泥质夹层的分布特征，即夹层分布频率Pk和分布密度Dk(于兴河，2008)。 在研究区直罗组下段非均质程度与夹层分布频率及分布密度均具有正相关性。统计结果显示，下亚段夹层 沉积环境不同，但发现上、下亚段夹层分布频率与分布密度均具有正相关性，即随着夹层分布频率的增加， 夹层分布密度逐渐增大。其中，下亚段夹层分布频率与分布密度具有非常好的正相关性，相关系数趋于1 (图1)。从图中不难发现，铀成矿与这两个参数存在着密切的关系，F亚段地层中当夹层分布频率区问为 布在0．065～0．109，分布密度分布在0．044--0．174时有利于铀矿的保存。 ‘本文得到国家高技术研究发展计划(863计划)(编号：2012AA061901)与中国核T业集团公司重点科技专项的联合资助 第一作者简介陈心路，男，1989年生，硕士研究生，矿产普查与勘探专业，主要从事沉积学研究。 618 矿 床 地 质 2014伍 利用钻孔数据对直罗组下段上、下2个亚段砂体厚度和含砂率进行了统计，得出下亚段砂体厚度集中 在50-70rrl，含砂率大于80％；上亚段砂体厚度分布在30～50Ill，含砂率大于70％，在满足上述条件情况 下，砂体中铀富集成矿的几率大。 层间隔层在各个井区发育的情况不同，就会导致各井非均质性的差异。一般地，泥质隔层的厚度越大， m，平均为 夹层层数越多，层间非均质性就越强。统计显示，研究区下亚段隔层厚度的分布范围为0．6～6．8 rfl， 2．5m，含矿段隔层厚度主要集中在1~4m，夹层层数集中在1～5层：上亚段隔层厚度的分布范围为l～12 平均为4m，含矿段隔层厚度主要集中在1～6m，夹层层数集中在2-6层。 o 凸 世 翻 船 ●见矿孔 糸 陛 ▲无矿孔 裂 图l大营地区直罗组下段上亚段Pk和Dk关系图(A)和亚段Pk和Dk