鄂尔多斯盆地深部富铀烃源岩提供铀源可能性的实验研究

作     者：王苗 吴柏林 李艳青 刘池阳 郝欣 刘明义 张婉莹 李琪 姚璐航 张效瑞 Wang Miao;Wu Bailin;Li Yanqing;Liu Chiyang;Hao Xin;Liu Mingyi;Zhang Wanying;Li Qi;Yao Luhang;Zhang Xiaorui

作者机构：西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2022年第47卷第1期

页      面：224-239页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：中国地质调查局项目(Nos.12120115013501,12120114009201,DD20211550) 辽河油田公司科技项目(No.2021JK-07-3) 国家基础科学人才培养基金项目(No.XDCX2020-08)。 

主　　题：鄂尔多斯盆地 富铀烃源岩 砂岩型铀矿 模拟实验 铀源 铀迁移形式 矿床学 

摘      要：鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段石油优质烃源岩以富铀为特色,而盆地侏罗‒白垩纪地层以赋存大量砂岩型铀矿而著称.为探索深部长7富铀烃源岩为浅部砂岩型铀矿形成提供铀源的可能性,选择盆地南部的富铀烃源岩、油样以及具有代表性的碳酸铀酰作为反应物,在中‒高温高压还原条件下分别进行烃源岩生排烃‒排铀模拟实验和油‒铀关系模拟实验.结果表明,铀元素可随烃源岩排烃过程一同排出,30~200℃和2~5 MPa内温压的增高有利于生烃量和排铀量的增加;且铀携出率随生烃量增加而增大,一般为55%~75%.其中水溶性铀占比约12%,由生烃作用叠加导致的铀携出率为43%~48%.本实验发现铀迁移形式特殊,为四价(UO_(2))、六价(UO_(3))、四价与六价的混合价态(U_(3)O_(8))及水合物胶体形式(UO_(3)·H_(2)O、U_(6)O_(7)(OH)_(2)O),主要是被低温油气流体吸附而随之迁移,且铀吸附量随温度的增加和压力的降低呈增加的趋势.因此,低温热液含铀的油‒水流体往浅部地层迁移时对铀矿形成是有利的.综合研究认为鄂尔多斯盆地深部的长7富铀烃源岩可大量释放或排出铀元素,铀以四价、六价、混合价态等形式被低温油气吸附,并且随油水流体一起沿断裂通道向上迁移,从而为盆地浅部砂岩型铀矿的形成提供铀源.