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鄂尔多斯盆地西南缘洛河组下段含铀砂岩锆石U-Pb年代学:对岩石圈伸展作用的启示

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中国地质 2023年第3期50卷 853-871页

作者：程先钰张天福苗培森程银行李建国奥琮肖荣阁中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170 中国地质大学北京100083

【研究目的】近年来,砂岩型铀矿的研究成为地质学者讨论的热点,对赋铀地层的研究尤为重要。【研究方法】文章以鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区为例,通过对下白垩统洛河组下段含铀砂岩碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年分析,探讨含铀砂岩的物质... 详细信息

【研究目的】近年来,砂岩型铀矿的研究成为地质学者讨论的热点,对赋铀地层的研究尤为重要。【研究方法】文章以鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区为例,通过对下白垩统洛河组下段含铀砂岩碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年分析,探讨含铀砂岩的物质来源及其构造意义。【研究结果】结果表明,下白垩统洛河组下段赋铀砂体碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在166~370 Ma(n=49)、388~472 Ma(n=14)、1744~2150 Ma(n=14)、2241~2740 Ma(n=14)、615~1623Ma(n=9)这5个年龄区间,相应的峰值年龄为272 Ma、427 Ma、1899 Ma和2493 Ma,而615~1623 Ma无法确定峰值年龄。【结论】锆石U-Pb年龄谱对比分析表明,研究区下白垩统洛河组下段含铀砂体总体上具有来自北祁连造山带东段、北秦岭造山带、兴蒙造山带、贺兰山、华北板块基底及阿拉善地块6个物源区,其中北秦岭造山带、北祁连造山带东段为主要物源区。碎屑锆石年龄显示,奥陶纪鄂尔多斯盆地西南缘形成被动陆缘,志留纪—泥盆纪转化为碰撞造山带,石炭纪—二叠纪由造山带转化为沉积盆地,侏罗纪—白垩纪形成稳定沉积地层为铀矿贮存提供有利空间。

关键词：含铀砂岩下白垩统洛河组碎屑锆石U-Pb 镇原鄂尔多斯盆地矿产勘查工程

鄂尔多斯盆地泾川地区风成沉积体系砂岩型铀矿超常富集机制及成矿过程

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地质学报 2023年第3期97卷 725-737页

作者：金若时朱强中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170 华北地质科技创新中心天津300170

鄂尔多斯盆地泾川800~1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积... 详细信息

鄂尔多斯盆地泾川800~1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积体系中含铀岩系沉积特征、成矿物质赋存状态和特征、流体运移特征等进行研究。结果表明,研究区洛河组矿物质的溶出和富集情况受原含铀岩层的铀、钍含量制约,同时铀钍比值越高,铀矿物质的富集率就越高。成矿过程分为早、中、晚三个阶段,早期岩层呈差异成矿、中期呈梯状不均匀渐进成矿、晚期为均匀超常富集成矿。不同成矿阶段铀矿的产出状态,揭示了风成沉积体系内铀矿形成过程和超常富集机制。

关键词：风成沉积体系铀矿产出状态铀超常富集机制洛河组鄂尔多斯盆地

鄂尔多斯盆地志丹地区安定组泥灰岩地球化学特征及古环境意义

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地质学报 2021年第8期95卷 2537-2552页

作者：汤超肖鹏魏佳林徐增连刘华健赵丽君中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170

通过对鄂尔多斯盆地志丹地区安定组顶部泥灰岩系统的岩石学和地球化学分析,研究了安定组沉积末期湖盆的古盐度、氧化还原环境、古气候及物源区背景。结果表明:安定组泥灰岩主要由方解石和白云石组成,其中方解石含量26.5%~68.5%,平均42.... 详细信息

通过对鄂尔多斯盆地志丹地区安定组顶部泥灰岩系统的岩石学和地球化学分析,研究了安定组沉积末期湖盆的古盐度、氧化还原环境、古气候及物源区背景。结果表明:安定组泥灰岩主要由方解石和白云石组成,其中方解石含量26.5%~68.5%,平均42.5%,白云石含量10.1%~40.5%,平均25.3%;岩石具有较高的Sr丰度、Sr/Ba比值,指示沉积时水体盐度较高;碳氧同位素变化范围不大,δ^(13)C_(PDB)为-3.5‰~2.2‰,平均0.55‰,δ^(18)O_(PDB)为-6‰~-1.2‰,平均-3.87‰,接近咸水湖碳酸盐沉积物,Z值范围为119.53~130.01,平均为126.51,显示安定组泥灰岩段形成于湖水咸化期;化学蚀变指数CIA及Sr/Cu、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)综合指示泥灰岩的物源区所受化学风化并不强烈,沉积于半干旱炎热的气候;氧化还原环境指标V/Cr、V/(V+Ni)比值及敏感金属元素U、Mo高度富集等特征指示泥灰岩沉积时的古水体条件整体处于还原环境;La/Yb-∑REE和La/Sc-Co/Th源岩属性判别图解显示泥灰岩主要沉积物源以长英质岩石为主,并混合有中-基性岩浆岩,与鄂尔多斯盆地北部阴山地区的古元古代变质岩系具有一定的亲源性。安定组末期半干旱炎热的气候条件,有利于蚀源区铀元素的活化迁移和含氧含铀流体形成和湖盆中铀的原始富集沉淀,为鄂尔多斯盆地大规模砂岩型铀成矿作用提供了重要条件。

关键词：安定组泥灰岩地球化学古环境鄂尔多斯盆地

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中国北方中新生代含铀盆地类型划分

地质学报 2019年第7期93卷 1571-1587页

作者：金若时程银行王少轶李效广张天福中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170

含铀盆地类型划分是铀矿勘查工作的重要基础,目前对北方系列陆相盆地尚未开展过系统的对比研究工作。近年来,独具特色的砂岩型铀矿床跌宕成矿理论、"红-黑"岩系耦合沉积控矿、盆内隆缘控矿等新认识的提出,得益于我国北方砂岩型铀矿床的... 详细信息

含铀盆地类型划分是铀矿勘查工作的重要基础,目前对北方系列陆相盆地尚未开展过系统的对比研究工作。近年来,独具特色的砂岩型铀矿床跌宕成矿理论、"红-黑"岩系耦合沉积控矿、盆内隆缘控矿等新认识的提出,得益于我国北方砂岩型铀矿床的勘查实践,并在铀矿勘查中不断丰富和拓展应用,取得了一系列重要找矿突破。在此基础上,本文据北方陆相盆地30万余米岩芯勘探成果,以含铀岩系时代和盆地铀富集机理为基础,兼顾盆地构造位置及构造演化,首次提出了中国中新生代含铀盆地类型划分方案,分为三类含铀盆地:复合盆地、叠合盆地和简单盆地。复合盆地其含铀岩系均为中生代构造层;叠合盆地是含铀岩系为中生代和新生代两个构造层的产铀盆地,如准噶尔盆地、柴达木盆地;简单盆地其含铀岩系仅在新生代构造层产出,如龙川江盆地。根据不同含铀盆地类型与构造岩浆岩带的空间分布关系划分为两型,分别为构造岩浆岩带之间的开阔盆地和岩浆岩带内的山间盆地。含铀盆地类型的划分,不仅具有砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究的重要成因指示意义,也可为目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作提供重要的实践指导。

关键词：中新生代含铀岩系含铀盆地类型复合盆地叠合盆地构造岩浆岩带内部盆地

豫西卢氏五里川地区柳树湾铀矿碱交代成矿作用

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地球科学 2022年

作者：冯晓曦滕雪明耿建珍中国地质调查局铀矿地质重点实验室华北地质科技创新中心中国地质调查局天津地质调查中心

豫西卢氏五里川地区新发现的柳树湾铀矿碱交代成矿作用明显，对于豫西成矿带新一轮找矿战略行动具有直接指示意义。通过岩石学、岩石化学和同位素定年等研究，笔者认为早古生代中期，深源岩浆上侵、熔融、交代中元古代秦岭微陆块，形成...

豫西卢氏五里川地区新发现的柳树湾铀矿碱交代成矿作用明显，对于豫西成矿带新一轮找矿战略行动具有直接指示意义。通过岩石学、岩石化学和同位素定年等研究，笔者认为早古生代中期，深源岩浆上侵、熔融、交代中元古代秦岭微陆块，形成富碱含铀的灰池子岩体[(429.4±5.3)Ma]和花岗伟晶岩[(417.4±2.3)Ma]；早古生代晚期，混有幔源成分的含U、Na、Zr、Hf流体和含U、K、Nb、Ta流体富碱流体交代花岗伟晶岩，塑造了柳树湾花岗伟晶岩铀矿床；富碱流体在改变了岩体及伟晶岩的碱质(K+Na)、硅质(SiO)、REE和Zr、Hf、Ti等元素分布环境的过程中，导致锆石U-Pb、白云母Ar-Ar和辉钼矿Re-Os同位素封闭体系受损。碱交代作用是岩体、花岗伟晶岩成岩，以及柳树湾铀成矿的根本原因。

关键词：

鄂尔多斯盆地北部纳岭沟铀矿直罗组含铀岩系蚀源区识别

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中国地质 2023年第6期50卷 1764-1787页

作者：冯晓曦滕雪明陈路路陈印赵华雷张天福中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 华北地质科技创新中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170

【研究目的】纳岭沟铀矿是鄂尔多斯盆地北部最重要铀矿床之一,识别其含铀岩系物源区对于深化成矿作用和找矿预测具有实际意义。【研究方法】笔者通过岩石学、重矿物学、地球化学和沉积相分析等方法,识别了纳岭沟铀矿床中侏罗统直罗组含... 详细信息

【研究目的】纳岭沟铀矿是鄂尔多斯盆地北部最重要铀矿床之一,识别其含铀岩系物源区对于深化成矿作用和找矿预测具有实际意义。【研究方法】笔者通过岩石学、重矿物学、地球化学和沉积相分析等方法,识别了纳岭沟铀矿床中侏罗统直罗组含铀岩系的蚀源区。【研究结果】含铀岩系岩石类型主要为中粗长石砂岩,碎屑成分有长石、石英、黑云母和花岗岩岩屑、变质岩岩屑等,分选中等至差;碎屑多呈棱角状、次棱角状,少数为次滚圆状,磨圆度差至中等。重矿物分布极不均匀,呈棱角状、次棱角状、次滚圆状,磨圆度差至中等;ZTR(锆石+电气石+金红石)指数2%~10%。电气石、尖晶石、锐钛矿、角闪石、碳硅石等呈集簇状分布;碎屑锆石延长系数主要为1~2.2,其次2.2~3.2。稀土元素球粒陨石配分曲线形态相似,ΣREE值104.75×10^(-6)~283.86×10^(-6),LREE/HREE值0.13~0.47,La/Yb值9.60~32.66,元素含量变化幅度大。纳岭沟地区含铀岩系砾质、砂质辫状河沉积相由矿区北东方向至南西方向延展,与高厚度砂体、高含砂率砂体分布规律一致。【结论】纳岭沟铀矿直罗组含铀岩系蚀源区为矿区北东缘的晋蒙交界地带的前中侏罗世隆起区的太古代片麻岩、古元古代孔兹岩、二长花岗岩和古生代岩浆岩、沉积岩和中生代沉积岩、火山岩。

关键词：纳岭沟铀矿含铀岩层蚀源区近源沉积矿产勘查工程鄂尔多斯盆地

华北平原冀中坳陷东部SFQ1钻孔磁性地层年代学及其地质意义

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地质学报 2022年第3期96卷 1079-1090页

作者：柳富田杨吉龙陈社明黄忠峰陈永胜胡云壮袁海帆中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局海岸带地质环境重点实验室天津300170

可靠的地层年代标尺对于研究华北平原晚上新世以来沉积物记录的沉积环境演化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。本文通过测定冀中坳陷东部的SFQ1钻孔岩芯古地磁,建立高分辨率磁性地层年代框架,并探讨其地质意义。结果表明:SFQ1孔... 详细信息

可靠的地层年代标尺对于研究华北平原晚上新世以来沉积物记录的沉积环境演化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。本文通过测定冀中坳陷东部的SFQ1钻孔岩芯古地磁,建立高分辨率磁性地层年代框架,并探讨其地质意义。结果表明:SFQ1孔中更新统底界埋深为71.0 m(布容期B/松山期M界线),下更新统底界埋深为197.8 m(松山期M/高斯期Ga界线),上上新统底界埋深在328.7 m(高斯期Ga/吉尔伯特Gi期界线),钻孔底部年龄约为4.74 Ma。不同构造单元钻孔联合剖面揭示,3.6-3.0 Ma期间受青藏高原隆升扩展影响,华北坳陷区被快速充填,至第四纪初地势已变得较为平坦,区域上出现相对水平的等时基准面,现今揭露的第四系底界埋深之所以表现出明显差异,主要是由于第四纪以来新构造运动继承性发展导致的。华北平原晚上新世以来构造运动和沉积结构对水文地质条件产生制约影响,建议在华北平原水文地质调查过程中加强第四系相关研究,以提高水资源评价精度。

关键词：冀中坳陷磁性地层沉积结构新构造运动华北平原

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统洛河组灰色砂岩的两种成因及其含铀性

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地球科学 2023年第11期48卷 3995-4016页

作者：朱强司庆红李建国苗培森文思博李光耀张博中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170 华北地质科技创新中心天津300170 中国地质调查局自然资源实物地质资料中心河北燕郊065201

为了查明鄂尔多斯盆地西南部下白垩统洛河组灰色砂岩的成因,深化铀矿富集规律,定位砂岩型铀矿体产出部位,利用岩矿鉴定、XRD和元素地球化学分析等方法,对洛河组砂岩进行精细研究.结果显示研究区灰色砂岩有两种不同的成因:(1)洛河组下部... 详细信息

为了查明鄂尔多斯盆地西南部下白垩统洛河组灰色砂岩的成因,深化铀矿富集规律,定位砂岩型铀矿体产出部位,利用岩矿鉴定、XRD和元素地球化学分析等方法,对洛河组砂岩进行精细研究.结果显示研究区灰色砂岩有两种不同的成因:(1)洛河组下部砂岩具有典型的风成沉积特征,碎屑颗粒分选性和磨圆度较好,石英含量较高,粘土矿物总量较低,孔隙度大,具备较好的流体运移通道,经受后期还原流体的改造程度较高,为主要的富铀砂体;(2)洛河组上部砂岩为辫状河河道、河道边缘和泛滥盆地沉积,碎屑颗粒分选性和磨圆度中等‒较差,石英含量较低,粘土矿物总量较高,孔隙度低,经受还原改造程度较弱或基本未被改造.两种成因灰色砂岩元素地球化学特征总体一致,部分元素有所差异,在U含量富集部位,主量元素中CaO、P_(2)O(5)和MnO含量升高,Fe_(2)O_(3)/FeO降低,风成灰色砂岩中δEu既有正异常又有负异常,δCe以负异常为主,河流沉积灰色砂岩中δEu和δCe均为负异常.研究得出,洛河组河流沉积砂岩以还原环境为主,为原生沉积砂岩,风成沉积砂岩则可能经受了由氧化向还原环境的转变,为蚀变改造砂岩.铀矿多产出于风成沉积的灰色砂岩中,U含量的增高伴随有P、Ca和ΣREE的相对富集,风成沉积灰色砂岩的生成以及铀矿的富集与烃类流体的蚀变作用紧密相关.

关键词：灰色砂岩成因类型含铀性洛河组彭阳铀矿床鄂尔多斯盆地矿床地质

北秦岭早古生代陆壳增生——来自太平镇地区弧岩浆岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

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岩石学报 2023年第3期39卷 803-822页

作者：王佳营曾威张祺翟文建李承东李光耀刘文刚郝爽中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170 吉林大学地球科学学院长春130061 河南省地质调查院郑州450001

二郎坪单元是位于北秦岭构造带中部的一个年轻地体,发育了大量的花岗岩类,是研究北秦岭早古生代大陆地壳增生的理想场所。本文对北秦岭构造带太平镇北英云闪长岩-奥长花岗岩体和蛮子营黑云母二长花岗岩体开展了岩石学、年代学、地球化学... 详细信息

二郎坪单元是位于北秦岭构造带中部的一个年轻地体,发育了大量的花岗岩类,是研究北秦岭早古生代大陆地壳增生的理想场所。本文对北秦岭构造带太平镇北英云闪长岩-奥长花岗岩体和蛮子营黑云母二长花岗岩体开展了岩石学、年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,太平镇北奥长花岗岩和蛮子营黑云母二长花岗岩的形成时代分别为468.8±2.8Ma和462.2±1.9Ma。太平镇北岩体为高硅(71.79%-78.66%)、富钠贫钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.27-0.77)的低钾拉斑-钙碱性系列岩石;蛮子营岩体为高硅(72.20%-74.90%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.97-1.36)的高钾钙碱性岩石。两者轻重稀土分异均较明显,均具有富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征。太平镇北岩体和蛮子营岩体具有类似的锆石εHf(t)值(奥长花岗岩8.2-12.7;黑云母二长花岗岩8.9-13.2)、全岩(87Sr/86Sr)i(奥长花岗岩0.704038-0.705221;二长花岗岩0.703876-0.705371)和全岩εNd(t)值(奥长花岗岩1.49-2.03;黑云母二长花岗岩1.68-1.92)。研究表明,太平镇北岩体岩浆源区为玄武质弧下地壳,岩浆结晶分异作用形成英云闪长岩和奥长花岗岩;蛮子营岩体岩浆为早期形成的英云闪长岩部分熔融形成。太平镇北岩体和蛮子营岩体均形成于洋内弧的构造环境,从弧玄武岩到富钠英云闪长岩、奥长花岗岩再到富钾的二长花岗岩,代表了地幔物质经过多阶段岩浆演化形成富硅富钾长英质地壳的过程。综上,认为洋内弧的形成和岩浆演化是北秦岭大陆地壳增生的重要方式之一。

关键词：奥长花岗岩 Sr-Nd-Hf同位素二郎坪北秦岭弧岩浆岩大陆地壳增生