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钱家店超大型铀矿床主控因素与成矿模式

中国地质 2022年

作者：雷安贵刘兴周魏达单芝波张原庆辽河油田勘探开发研究院综合信息矿产预测研究所/吉林大学

【研究目的】干旱区域红层背景下形成的钱家店超大型铀矿床，其成矿主控因素一直存在争论，理清主控因素，明确找矿标志，将有效指导同类砂岩型铀矿床的勘查。【研究方法】本文应用大量的钻、录井资料、室内实验数据及浅层地震资料，通...

【研究目的】干旱区域红层背景下形成的钱家店超大型铀矿床，其成矿主控因素一直存在争论，理清主控因素，明确找矿标志，将有效指导同类砂岩型铀矿床的勘查。【研究方法】本文应用大量的钻、录井资料、室内实验数据及浅层地震资料，通过构造及构造演化、沉积相类型及分布、油气对成矿的作用等研究，明确了钱家店铀矿床的成矿主控因素及找矿标志。【研究结果】认为构造反转带的“构造天窗”和外部还原介质是钱家店砂岩型铀矿床形成的主控因素。【结论】其中“构造天窗”完善了层间氧化的水动力系统，且在成矿的不同时期起不同的作用，既可作为排泄区，又可作为补给区；暗色泥岩是主要外部还原介质，也是该类型铀矿床找矿的重要标志；油气是外部还原介质的有效补充；沉积期保留的灰色砂岩才是后期层间氧化砂岩，其决定了层间氧化的规模。在总结主控因素的基础上，建立了钱家店多阶成矿模式。

关键词：

松辽盆地西南缘上白垩统姚家组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义

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自然资源情报 2022年第4期 22-32页

作者：单芝波辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

沉积岩的微量元素及稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究古沉积环境及沉积物物源构造背景的有效手段。本文采用ICP-MS和扫描电镜(SEM)对松辽盆地西南缘上白垩统姚家组的10件泥岩和粉砂质泥岩典型样品做了微量元素和... 详细信息

沉积岩的微量元素及稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究古沉积环境及沉积物物源构造背景的有效手段。本文采用ICP-MS和扫描电镜(SEM)对松辽盆地西南缘上白垩统姚家组的10件泥岩和粉砂质泥岩典型样品做了微量元素和稀土元素以及黏土矿物组成测试,在此基础上,与该地区古生物化石和宏观沉积特征相结合,旨在探讨钱家店地区含矿层位氧化-还原条件、源区的构造背景以及古气候的演变对铀聚集的作用。研究表明:(1)B元素、Sr/Ba比值、B/Ga比值和U/Th比值、V/(V+Ni)元素、V/Cr比值、Ni/Co比值组合指示了姚家组沉积时,本地区古水体介质是富氧的淡水环境;(2)Sr、Cu、Sr/Cu等比值、宏观地质及黏土矿物组合特征表明姚家组沉积时期为干旱-半干旱的古气候环境;(3)La/Sc-Co/Th及ΣREE-La/Yb图解显示本研究区姚家组主要沉积物源来自上地壳长英质源区;La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10及Th-Co-Zr/10图解显示其以被动大陆边缘型为主,部分来自大陆岛弧的构造背景。综合以上的研究表明:钱家店地区姚家组沉积时期干旱的古气候环境和富氧的古水体条件对大规模的铀成矿作用有着极其重要的地质意义。

关键词：姚家组地球化学微量元素稀土元素古环境松辽盆地

开鲁盆地钱家店铀矿区铼的地球化学特征与成矿作用

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沉积学报 2022年第3期40卷 739-752页

作者：陈振岩王雷崔向东单芝波宋柏荣张雷辽河石油勘探局新能源开发分公司辽宁盘锦124010 辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

通过对开鲁盆地钱家店铀矿床中稀散元素铼(Re)的地球化学特征研究,并结合前人成果,探讨了研究区与铀相伴生的铼元素成矿作用。结果表明,钱家店铀矿床砂岩铀矿石中稀散元素Re的含量高,已完全达到伴生矿综合利用指标,可以尝试在地浸液循... 详细信息

通过对开鲁盆地钱家店铀矿床中稀散元素铼(Re)的地球化学特征研究,并结合前人成果,探讨了研究区与铀相伴生的铼元素成矿作用。结果表明,钱家店铀矿床砂岩铀矿石中稀散元素Re的含量高,已完全达到伴生矿综合利用指标,可以尝试在地浸液循环过程中加以析出。Re与Fe^(2+)/Fe^(3+)、Se、U及有机碳相关性好,有较密切的共生关系;与稀土元素相关性极差,揭示了相异(相反)于稀土元素表生稳定的性质。钱家店地区铼矿床的形成经历了五个阶段:铼预富集阶段、上白垩统姚家组含矿主岩形成及沉积成矿阶段、层间渗入氧化水动力主成矿阶段、古近纪浅层氧化改造及热活动铼叠加成矿阶段、新近纪油气扩散还原保矿阶段,这五个阶段与该区铀的空间分布具有较好的相似性。

关键词：铼(Re) 稀散元素钱家店姚家组砂岩型铼成矿

松辽盆地钱家店地区姚家组赋矿砂岩的组成、地球化学特征及其构造背景

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地质科学 2019年第2期54卷 472-490页

作者：单芝波辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩矿物、地球化学成分与源区岩石性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、岩屑和长石组成,含少量的黄铁矿、炭屑和重矿物等矿物。地球化学特征上,这些... 详细信息

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩矿物、地球化学成分与源区岩石性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、岩屑和长石组成,含少量的黄铁矿、炭屑和重矿物等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO2含量(68.4%~79.61%)、相对高的K2O/Na2O比值(1.83~2.03)和较低的Fe2O3T+MgO含量(1.48%~4.22%),稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集,重稀土平坦和弱Eu、Ce负异常特征。较低的CIA(57~63)和PIA(60~71)指数、A-CN-K以及AK-C-N分布模式还说明源区经历了相对较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明姚家组的碎屑组成不具备沉积再旋回的特征,说明其为近源沉积,具有较差的分选性。砂岩物源区组成判别图研究表明,姚家组砂岩的物源区主要出露长英质岩浆岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,姚家组主要形成于被动大陆边缘沉积环境。

关键词：姚家组地球化学物源区构造环境松辽盆地

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物特征及其与铀矿化的关系

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中国地质 2022年第1期49卷 271-283页

作者：单芝波雷安贵宋柏荣奥琮杨松林韩洪斗辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

【研究目的】钱家店铀矿床位于松辽盆地西南部,含铀岩系为上白垩统姚家组。目的层中含有大量的黏土矿物,因此揭示姚家组砂岩黏土矿物特征,对铀的成矿作用探讨至关重要。【研究方法】本文通过系统的显微镜下鉴定、扫描电镜、X射线衍射等... 详细信息

【研究目的】钱家店铀矿床位于松辽盆地西南部,含铀岩系为上白垩统姚家组。目的层中含有大量的黏土矿物,因此揭示姚家组砂岩黏土矿物特征,对铀的成矿作用探讨至关重要。【研究方法】本文通过系统的显微镜下鉴定、扫描电镜、X射线衍射等分析测试手段,对钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物的镜下特征、成分及含量进行了系统的观察和研究。【研究结果】钱家店地区姚家组砂岩黏土矿物主要为高岭石,其次为伊利石、蒙皂石,少量绿泥石。黏土矿物是沉积岩中铀富集的重要吸附剂,不同种类的黏土矿物对铀的吸附能力存在一定差异。【结论】姚家组成矿环境经历了成矿早期的酸性环境和成矿晚期的弱碱性环境,不同的黏土矿物之间在此过程中存在着一系列的相互转化关系。黏土矿物含量变化不仅影响着铀储层物性特征,同时也影响着铀的沉淀富集。在黏土矿物吸附作用下,姚家组砂岩成岩过程中,预富集了大量的铀,为钱家店地区形成特大型铀矿床奠定了坚实物质基础。

关键词：砂岩型铀矿钱家店地区黏土矿物姚家组松辽盆地矿产勘查工程

松辽盆地西南部钱家店铀矿床物源分析及铀成矿意义

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地质科学 2020年第4期55卷 1248-1265页

作者：单芝波辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

基于开鲁盆地钱家店铀矿床姚下段砂岩的碎屑组分分析、重矿物组合特征以及稀土元素分析,探讨了该砂岩型铀矿的物质来源及矿质来源。碎屑组分分析指示该地区姚下段砂岩碎屑矿物以石英为主,碱性长石次之,岩屑类型丰富且含量较高;重矿物组... 详细信息

基于开鲁盆地钱家店铀矿床姚下段砂岩的碎屑组分分析、重矿物组合特征以及稀土元素分析,探讨了该砂岩型铀矿的物质来源及矿质来源。碎屑组分分析指示该地区姚下段砂岩碎屑矿物以石英为主,碱性长石次之,岩屑类型丰富且含量较高;重矿物组合特征反映出姚下段重矿物以稳定矿物钛磁铁矿、白钛石、锆石和石榴石等为主,不稳定矿物绿帘石、硬绿泥石及黑云母含量较少;稀土元素特征显示出蚀源区花岗岩与过渡带相似的REE分布模式,花岗岩的ΣREE值与过渡带的ΣREE值较接近,且均具有铕负异常。综上所述,钱家店地区姚家组下段沉积显示了多物源体系的特征,碎屑矿物以中酸性岩浆岩来源为主,变质岩来源碎屑为辅;物源主要有3大方向:西北部舍伯吐凸起物源、东部架玛吐凸起物源及南部的燕山造山带物源,物源总体以南部燕山造山带为主,同时受多方向物源的共同控制。燕山晚期中酸性富铀岩浆岩在钱家店铀矿床铀源供给方面扮演了重要的角色。

关键词：钱家店铀矿床物源分析铀源重矿物稀土元素

粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

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粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

作者：单芝波南京大学

学位级别：硕士

南岭构造带粤北地区是我国重要的一个花岗岩型铀矿产地。晚中生代南岭构造带发育了华南地区大规模的花岗岩和裂谷盆地。贵东岩体位于华夏板块的中南部,南岭近东西向构造带之大东山-贵东-五里亭花岗岩带的中东部,区域上位于闽赣后加里东... 详细信息

南岭构造带粤北地区是我国重要的一个花岗岩型铀矿产地。晚中生代南岭构造带发育了华南地区大规模的花岗岩和裂谷盆地。贵东岩体位于华夏板块的中南部,南岭近东西向构造带之大东山-贵东-五里亭花岗岩带的中东部,区域上位于闽赣后加里东隆起西南缘与湘桂粤北海西-印支凹陷带的交汇部位。贵东岩体是一个由下庄、鲁溪、帽峰、笋洞、司前和桃村坝岩体等组成的印支—燕山期复式岩体,桃村坝岩体位于贵东复式岩体的东、西部结合部位,东部因铀矿化集中,研究工作开展较早,西部研究工作相对薄弱,只发现少量的矿化点而未发现具有工业价值的铀矿床。虽然对西部的岩体也进行过一些岩石学的工作,但研究程度相对薄弱。尤其对位于中部的桃村坝岩体,前人虽然根据区域地质资料将其从西部单独划出,但并没有进行过深入研究。本文首次从年代学以及元素与同位素地球化学角度进行较为详细的研究,以查明该岩体的形成时代、成岩物质来源、成因类型及其形成的构造背景,为进一步阐明贵东复式岩体东西部地球化学差异提供依据,同时亦为该岩体是否具有铀成矿潜力进行研究。桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8Ma(MSWD=1.7),属于燕山早期岩浆活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb、Th、U而亏损Ba、Sr、Ti和Nb;LREE富集(LREE/HREE=7.39-16.4,(La/Yb)N=8.79～25.5),Eu亏损较为明显(δEu=0.44-0.59);Ga/Al比值较高(平均值为2.99),Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为518×10"6)大于350×10-6,可归属于A2型花岗岩;εNd(t)值低,为-9.7-8.95,Nd模式年龄为1.66-1.76Ga;锆石的εHf(t)值为-20.0-14.6,相应的Hf模式年龄为2.12-2.46Ga。综合研究结果,我们认为桃村坝花岗岩是在地壳伸展—减薄的构造背景下,由古元古代地壳组分部分熔融的方式形成。

关键词： A型花岗岩锆石U-Pb定年地球化学粤北桃村坝

粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

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高校地质学报 2014年第3期20卷 341-352页

作者：单芝波李坤凌洪飞沈渭洲黄国龙朱捌南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室、地球科学与工程学院南京210023 核工业二九〇研究所韶关512026

桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8 Ma(MSWD=1.7),属于燕山早期岩浆活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb,Th,U而亏损Ba,Sr,Ti和Nb;LREE富集(LR... 详细信息

桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8 Ma(MSWD=1.7),属于燕山早期岩浆活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb,Th,U而亏损Ba,Sr,Ti和Nb;LREE富集(LREE/HREE=7.39~16.4,(La/Yb)N=8.79~25.5),Eu亏损较为明显(δEu=0.44~0.59);Ga/Al比值较高(平均值为2.99),Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为518×10-6)大于350×10-6,可归属于A2型花岗岩;εNd(t)值低,为-9.7^-8.95,Nd模式年龄为1.66~1.76 Ga;锆石的εHf(t)值为-20.0^-14.6,相应的Hf模式年龄为2.12~2.46 Ga。综合以上特征表明桃村坝花岗岩是在地壳伸展—减薄的构造背景下、由古元古代地壳组分部分熔融的方式形成。

关键词： A型花岗岩锆石U-Pb定年地球化学粤北

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地浸砂岩型铀矿伴生铼资源开采可行性研究

自然资源情报 2023年第2期 1-9页

作者：陈振岩李清春邵建欣房大维肖程单芝波辽河石油勘探局有限公司辽宁盘锦124201 辽宁大学稀散元素化学研究所辽宁沈阳110036

铼是地壳中一种极度分散的元素,在航空航天领域发挥着不可替代的作用,是我国急需而紧缺的战略性矿产资源。近年来,辽河油田在钱家店地区勘探铀矿的同时,发现了铼元素的富集。通过室内矿石元素检测分析及相关资料的研究,认为铀、铼两种... 详细信息

铼是地壳中一种极度分散的元素,在航空航天领域发挥着不可替代的作用,是我国急需而紧缺的战略性矿产资源。近年来,辽河油田在钱家店地区勘探铀矿的同时,发现了铼元素的富集。通过室内矿石元素检测分析及相关资料的研究,认为铀、铼两种元素同层近同区富集,资源丰富。但目前尚未有对砂岩型铼矿进行成功开采或回收的先例。对钱家店铀矿地浸注采循环液进行元素检测分析,落实了矿山地浸开采的全流程均具有铼元素的痕量赋存,随后开展了铼元素回收方法优选、吸附树脂研制、铼洗脱剂研发等科技创新攻关。这是采铀地浸液室内和现场痕量铼的提取试验。室内试验提取铼酸铵4.72g,纯度99.99%;现场一期试验,提取铼酸铵343.9g,纯度99.14%;现场二期试验,提取铼酸铵211.1g,纯度99.99%。目前在不改变现有地浸采铀工艺的情况下,利用该技术可实现地浸液赋存铼的工业化回收,对现有矿山经济效益的提升和全国铼资源产能的提升都具有重要意义。

关键词：铼矿成矿规律钱家店开发利用铀、铼同采