鄂尔多斯盆地环县地区直罗组铀成矿条件分析

刘飞 　田亮　尹永朋

摘  要：文章通过对鄂尔多斯盆地环县地区钻探验证施工，运用岩心观察、岩石薄片鉴定、综合资料对比分析等方法，对该地区砂体铀矿化特征、铀成矿条件，氧化带分布特征研究，结果表明该地区铀矿化砂体在直罗组底部发育，砂体厚度整体稳定连续，呈东北-西南向厚，西北-南东薄，在该区东北角，砂体消失，厚度0-30m不等，平均厚度在20m左右，砂体埋深在444m-825m，砂体整体展布为北高南低，在原峁背斜部位凸起特征。自然伽玛异常的钻孔基本出现在氧化还原的过渡位置，该区直罗组底部砂体的氧化特征与铀聚集有一定的相关性。

关键词：直罗组;砂体;铀矿化特征;氧化带

中图分类号：P619         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）29-0053-03

Abstract： Through drilling verification and construction in Huanxian area of Ordos Basin， this paper studies the characteristics of uranium mineralization， uranium metallogenic conditions and distribution characteristics of oxidation zone in this area by means of core observation， rock slice identification， comprehensive data comparative analysis and so on. The results show that the uranium mineralized sand body in this area is developed at the bottom of Zhiluo formation， and the thickness of the sand body is stable and continuous as a whole， which is northeast to southwest and thin from northwest to southeast. In the northeast corner of the area， the sand body disappears， the thickness ranges from 0 m to 30m， and the average thickness is about 20m. The buried depth of the sand body is 444m to 825m， and the whole sand body is high in the north and low in the south. The drilling holes of natural gamma anomalies basically appear in the transitional position of redox， and the oxidation characteristics of sand bodies at the bottom of Zhiluo formation in this area are related to the accumulation of uranium to a certain extent.

Keywords： Zhiluo formation; sand body; characteristics of uranium mineralization; oxidation zone

1 地質概况

环县地区地层区划属马家滩-平凉小区，工作区内黄土广覆，基岩出露差，仅在区内之马福川、兵草峪、杨胡套沟等下游地区有新近系干河沟组（N2g），下白垩统上段地层（K1zh2）零星出露，其余沟谷、梁峁分别被第四系松散砂砾石层及黄土所覆盖[1]。自老而新有：三叠系上统延长群（T3yn），中侏罗统延安组（J2y），中侏罗统延安直罗组（J2z），中侏罗统安定组（J2a），上侏罗统芬芳河组（J2f），下白垩统志丹群（K1zd），新近系干河沟组（N2g）和第四系（Q）。

区域构造位置处于鄂尔多斯盆地西缘逆冲带俗称“南北脊梁”的东侧南段。是由一系列近南北向逆冲断裂及夹在其中的断块组成，断裂活动的主压应力来自印度板块向欧亚板块俯冲的远程效应[2]。

2 直罗组砂体铀矿化特征

2.1 砂体岩性特征

通过在该地区钻探施工取心观察，直罗组底部砂体岩性主要以灰色-灰白色中细粒砂岩、粉砂岩为主，分选中等，见波状层理及砂纹交错层理，泥钙质胶结，中等透水。根据岩石薄片分析结果显示，岩石由绢云母、石英碎屑，及极少量褐铁矿物质组成，泥质结构，块状构造。石英碎屑呈不规则粒状，粒径在0.01mm～0.05mm的粉砂级，少数略大，均匀散布，呈棱角状;褐铁矿呈黑色的微粒状，均匀散布。环县地区直罗组砂体岩石学特征见图1。

2.2 砂体分布特征

直罗组铀矿化砂体在底部发育，砂体厚度整体稳定连续，呈东北-西南向厚，西北-南东薄，厚度0-30m不等，平均厚度在20m左右，在该区中部最厚[3-5]。砂体埋深在444m-825m，砂体在平面上分布特征，整体展布为北高南低，在原峁背斜部位凸起特征。在垂向上，通过已施工验证钻孔连井剖面图2可以看出砂体分布连续，直罗组底部砂体剥蚀变薄，局部形成剥蚀天窗。为后期含氧水的渗入提供了条件。

3 氧化带分布特征及铀矿化特征

氧化带岩石颜色上表现为红色和黄色，还原带岩石颜色为灰色、浅灰色，从岩石特征中可以看出，该地区砂岩氧化程度不同，有完全氧化的砂体、不完全氧化的砂体和未氧化砂体通过收集66个煤田钻孔资料统计显示，出现灰绿色砂岩的只有4个，最大厚度为19.46m，平均厚度只有0.6m。出现红色砂岩的钻孔达46个，最大厚度为92.97m，平均厚度有19.33m。由此认为层间氧化带为典型的层间氧化带型，即先前形成的层间氧化带并未受到后期油气等还原流体的改造，仍保留原来氧化带的形态。

因此，这里将通过砂体某一岩性颜色氧化色所占砂体厚度比例进行统计，将百分含量>80%做为氧化带，0-80%做为过渡带，将0值做为还原带。绘制了图3，层间氧化带由西向东展布，氧化带主要发育于研究区西部，分布于沙井子以西，宽度约为9.5-14.5km，岩性主要为红色、黄色砂岩;过渡带分布于氧化带与还原带之间，呈条带状南北向展布，宽约4.5km，岩性主要为红色、黄色砂岩和灰色砂岩;还原带发育于工作区东北部，有些则呈孤岛状展布，为灰色残留体。

可以看出，存在自然伽玛异常的钻孔基本出现在氧化还原的过渡位置，说明该区直罗组底部砂体的氧化特征与铀聚集有一定的相关性。铀矿化均赋存于背斜与向斜转换的斜坡带部位，与断层发育位置密切相关，推测断层是铀异常形成的流体通道。矿化品位在0.01%-0.244%，平均品位0.018%，最高在ZKY8-3孔，品位为0.244%，厚度0.4m，平米铀含量为0.2kg/m2，岩性为灰色泥质粉砂岩;铀矿化层厚度在0.10m-0.8m，平均厚度0.32m，厚度最厚矿化层在ZKY116孔，岩性为灰色含砾钙质粗砂岩，平米铀含量值为0.22kg/m2;矿体形态在平面上，呈不规则蛇曲状分布，在纵向上，呈多层状分布，但相差深度不大， 多在50m范围内集中。

4 结论

通过施工验证、资料综合分析，环县地区直罗组砂体发育规模适中，具有典型泥-砂-泥互层结构，且发育层间氧化带，具备形成砂岩型铀矿的条件。砂体铀矿化特征已初步探明，值得进一步控制层间氧化带前线位置，探索铀矿化规律。

参考文献：

[1]刘飞，田亮，杜鹏，等.甘肃省平凉-庆阳地区铀矿地质调查项目成果报告[R].中陜核工业集团地质调查院有限公司，2017，9.

[2]马永辉.甘肃环县西部地质构造及控煤作用[J].煤田地质与勘探，2010，38（4）：12-15.

[3]曹惠锋，刘厚宁，王军礼，等.鄂尔多斯盆地南缘双龙铀矿成矿特征初步探讨[J].东华理工大学学报（自然科学版），2019，42（1）：1-7.

[4]刘化清，廖建波，房乃珍，等.鄂尔多斯盆地环县地区长6沉积体系展布特征[J].沉积学报，2005，23（4）：584-588.

[5]杨君，王善博，刘飞.鄂尔多斯盆地西缘环县地区直罗组沉积相及其与铀矿化的关系[J].科学技术与工程，2019，19（17）：64-70.