松辽盆地东南部铀成矿要素的重磁异常响应研究

2021-10-02 09:18刘燕戌李文勇周婷余学中路文芬曹安琪杨冬红王立杰
铀矿地质 2021年5期
关键词:重磁松辽盆地梯级

刘燕戌,李文勇,周婷,余学中,路文芬,曹安琪,杨冬红,王立杰

(1.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083;2.天津大学,天津 301636;3.吉林大学东北亚国际地学研究与教学中心,吉林 长春 130026;4.吉林油田公司油气工程研究院,吉林 吉林 138000)

我国地域辽阔,铀矿勘查空间巨大,需加大勘查投入并及时评价,落实更多铀资源潜力。铀元素分布与其所处的地质环境密切相关,地质作用必然会引起铀在构造活动部位的重新分配及组合。确定有利于砂岩型铀成矿的构造部位,结合其他成矿条件,可以为成矿远景区段预测提供重要信息[1-4]。我国许多沉积盆地内部油气资源与铀矿相互共生、相互作用,可以利用油气参与砂岩型铀成矿作用来寻找砂岩型铀矿[5]。大多数砂岩型铀矿的铀源来自周边的富铀地质体,这些富铀地质体为铀的氧化-还原成矿提供了重要的物质来源[6-11]。

松辽盆地是我国北方主要的能源盆地之一,盆地内部有机(油、气)资源与无机(铀矿)资源在相互依存的赋存环境中紧密联系在一起。近年来,一些学者在松辽盆地东南部陆续开展了与铀矿地质有关的工作[12-16],积累了丰硕的成果和宝贵的经验。20 世纪90 年代开始,在松辽盆地开展了系列可地浸砂岩型铀矿区域评价工作[17]。李君等认为东南隆起区发育大量的伸展构造、反转构造,它们对油气的聚集、分布具有较强的控制作用[17-18]。张振强等认为构造反转改变浅部坳陷层的构造形态等,导致深部油气和CO2向上运移,有利于形成砂岩型铀矿床[19]。松辽盆地东南部通辽-四平地区发育辫状河三角洲相沉积,泥-砂-泥岩性组合稳定;长春-伏龙泉基底断裂派生的张性断裂穿过目的层位,为深部油气上升创造了条件,应作为东南部找矿远景区[20]。于文斌等认为范家屯九台和杨大城子一带是可地浸砂岩型铀成矿的有利地段,地浸砂岩型铀矿找矿目的层为泉头组,兼顾青山口组[21]。封志兵等认为目前发现的砂岩型铀矿床(点)主要产于各个时期的花岗岩类等岩石之上或附近[22]。

前人研究表明,松辽盆地东南隆起区除东南缘有露头出露,其余均为第四系覆盖。鉴于研究砂岩型铀矿涉及的地质因素众多,这就要求研究者尽可能利用多种地质-地球物理手段对有利成矿部位进行综合预测[23-24],从而减小勘探风险。目前,利用重磁资料研究松辽盆地东南部砂岩型铀成矿预测的工作还不是很充分。作为一种成熟、高效的勘查手段,航空重磁调查可以快速查明区域重磁异常特征,综合解释区域构造、盆地结构、基底岩相、岩浆岩发育及含油气有利构造[25-26]等与铀成矿背景相关的基础地质问题。本文利用松辽盆地东南部实测航磁数据,结合地面布格重力、铀矿化分布等资料,从砂岩型铀成矿要素的重磁异常响应入手,探讨并提出基于重磁资料的砂岩型铀矿预测方法和创新成果,以期为该区及类似地区砂岩型铀矿勘探提供地球物理找矿线索和创新思路。

1 地质背景及铀矿化特征

1.1 地质背景

研究区北至兰西县-方台镇,南至双辽市-四平市,东起宾县西-阿城区-舒兰市一线,西到乾安县东。该地区属于天山-内蒙古-兴安岭地层区之松辽地层分区,地表大部分被新生界覆盖。泉头组、青山口组、姚家组的沉积相展布特征、砂体厚度及成岩度等有利于砂岩型铀成矿,是主要找矿目的层[20-23]。

研究区主体属于松辽盆地东南隆起,其北、西侧分别与松辽盆地东北隆起、中央坳陷、西南隆起等一级构造单元相邻,区内及其邻区发育的深大断裂以NE 向为主、其次为NW 向,二者相互切错,共同控制着盆地内的中新生界沉积,对区域沉积作用、岩浆活动和变质作用等具有重要影响(图1)。

图1 研究区构造单元划分及铀资源分布(据参考文献[27]修改)Fig.1 Division of structural units and distribution of uranium resources in the study area(Modified after reference[27])

研究区及外围岩浆活动十分频繁,以海西期和燕山期最为强烈。既发育侵入岩,又广泛分布火山岩。侵入岩种类繁多,包括超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩和碱性岩等;火山岩主要为酸性岩、中性岩和基性岩等。其中,尤以海西期、燕山期花岗岩和新生代玄武岩最为发育。

盆地基底及周围岩石含铀丰度值、浸出量大小,不仅对含铀层位的含铀丰度具有制约作用,而且对层间氧化带型砂岩铀矿可以起到某种定位作用。盆地东缘花岗岩及古生代地层铀含量中等,铀含量为(3.5~4.7)×10-6。

1.2 铀矿化特征

松辽盆地东南部铀矿化(异常)点(孔)多沿区域性深大断裂呈NE 向、NW 向分布,主要分布于舒兰以西、松原周边、四平北西侧的泉头组、青山口组、姚家组、登娄库组和侏罗系中[4,12,16,20]。研究区已知铀成矿预测区主要位于长春市、九台市附近[21,23](图1)。

2 数据采集与处理

2.1 采用数据

本文采用中国自然资源航空物探遥感中心在松辽盆地东南部采集的航空磁测数据,数据采集使用氦高泵磁力仪,测线间距2 km,切割线间距10 km,测线方向90°,飞行高度海拔400 m,磁测总精度±2.1γ。本次使用地面布格重力网格数据,网格间距为2 km×2 km。

2.2 位场转换及成图

本次利用航遥中心自主研发的Geoprobe 3.0软件对研究区航磁、重力数据进行了位场转换处理(包括航磁化极、解析延拓、垂向一阶导数及剩余异常处理),以便提取不同深度的信息来解释对应的地质问题。转换处理数据由航空物探彩色矢量成图系统AgsMGis 形成平面等值线图的绘图文件,然后使用MapGis 软件绘制成图。

3 地层(岩石)物性特征

地层(岩石)的密度及磁性参数是重磁推断解释的基础。本文根据实测物性数据,对研究区及周边不同时代地层、不同类型岩石的密度与磁化率参数进行了统计。

3.1 密度特征

不同地层(岩石)之间存在一定的密度差异,总体而言,地层由老到新密度逐渐变小(表1)。侵入岩的密度变化具有规律性,从酸性、中酸性、中性到基性岩,密度呈逐渐增大的趋势(表2)。其中,酸性侵入岩密度中等,平均值为2.57 g·cm-3,当其侵入到密度较大的上古生界、下古生界及前古生界时,通常引起局部重力低;当其围岩为密度较低的地层时,通常引起相对重力高。

3.2 磁性特征

就地层而言,研究区下古生界及前古生界片麻岩、麻粒岩、混合岩等变质岩、侏罗-白垩系安山岩、玄武岩等火山岩具有较强的磁性,其他地层(岩石)磁性相对较弱(表1)。对于侵入岩来说,研究区侵入岩均具有磁性,但因岩石性质不同而呈现不同的磁性特征(表2)。酸性侵入岩磁化率属于弱-中磁性,当其侵入到无磁性或弱磁性地层中时,可引起中-小幅值的正磁异常。

表1 研究区及周边地层(岩石)物性参数统计Table 1 Statistics of physical parameters of strata (rocks)in the study area and its surroundings

表2 研究区及周边侵入岩物性参数统计Table 2 Statistics of physical parameters of intrusive rocks in the study area and its surrounding

4 重磁场特征

该区整体表现为区域重力低背景上发育的团块状局部重力高,幅值范围为-34.9~9.4 mGal,一般为-18.8~-2.5 mGal(图2a)。全区异常梯度变化较大,南东部、北西部可见多条延伸中-长距离的重力异常梯级带,北东部、南西部的梯级带延伸距离相对较短。区内重力异常梯级带的展布方向以NE 向为主,其次为NW 向,少数为近EW向、近SN 向。重力梯级带的发育反映了区内断裂构造比较发育且较为复杂。该区局部异常十分发育,北西部、中东部多见NE 向相对重力高异常,南西部局部异常相对分散,方向各异,局部重力高异常是岩体、背斜、断块等的响应。

研究区不同区域的磁场特征具有明显差异,全区磁异常幅值变化范围为-508.6~473.6 nT,多数为-160.0~120.0 nT(图2b)。东部主要表现为低弱背景上的正磁异常,局部地区正磁异常面积较大;中部以弱磁异常为主,正磁异常相对分散破碎且面积较小;南西部发育大面积较高幅值正磁异常。线性航磁异常梯级带展布方向多为NE 向与NW 向;航磁异常走向总体为NE 向,其次为近EW 向,少数为近SN 向。较大规模的线性航磁梯级带是区域性断裂构造的响应。局部航磁异常主要反映了岩浆岩体和基底变质岩等磁性体的存在。

图2 松辽盆地东南部重磁异常图Fig.2 Aeromagnetic and gravitational anomaly in the southeast of Songliao Basin

5 铀成矿要素及其典型重磁异常特征

一定类型的矿床与一定的地层、构造、岩浆岩等相关联,并形成一定特征的重磁异常响应。当前在松辽盆地寻找的最主要矿化类型是层间氧化-油气渗出叠合型铀矿化,典型矿床主成矿作用机理是由于两种不同类型的地下水(即深部上升的具还原性质的弱酸性油气油田水和古地表渗入的具氧化性质的弱碱性层间氧化水)的双混合成矿作用。

经过大量对比分析,笔者认为断裂、岩浆岩体、背斜构造等控矿因素与重磁异常均有密切关系,具体分析如下。

5.1 断裂构造及其重磁异常

由于地层埋深大、压力大,因此油气沿断裂向上运移比沿地层侧向运移容易。油气沿深大断裂上移至浅部地层后,使原属氧化性质的紫色杂岩砂岩被还原成灰、灰白色,大量的烃类和H2S 被保留在岩石中。各种断裂构造的多期次活动使岩石遭到破坏和碎裂,引导含铀、含氧地下水沿断裂定向流动,使断裂位置的含铀量升高。

断裂构造导致地层错断,由于不同地层常具有不同的密度和磁性,因此断裂构造常具有重磁异常响应,如线性重磁异常梯级带;不同特征重磁场的分界线;重磁异常等值线的同向弯曲或同形扭曲;具有一定走向的块状重磁高、低异常的边部连线;重磁异常方向导数条带状极值点连线;串珠状磁异常带;线性磁异常杂乱带等。本文根据重磁异常的特征,对研究区内的断裂构造进行了推断解释。

5.1.1 长春岭地区

该区位于研究区北西部,区内由断裂引起的重力异常多表现为延伸距离较长且梯度较大的布格重力异常梯级带。以F10断裂为例,在布格重力异常图上,其对应于NWW 向的布格重力线性梯级带(图3a),延伸距离约102 km。该梯级带在布格重力异常上延5 km图、剩余异常图中仍有显示(图3b、3c),其北东侧为相对重力低、南西侧为较大面积相对重力高,反映了断面倾角较大,断层两侧密度差异亦较大。区内航磁化极异常显示为大面积负磁异常背景上发育的局部正磁异常,应为酸性侵入岩侵入到无磁性或弱磁性地层中时所引起(图3d)。

区内NNE 向、NWW 向布格重力异常梯级带及旁侧局部重力高轴部之铀异常点(孔)较为密集(图3e)。该区NEE 向、NWW 向断裂沿线或旁侧有油气田分布,断裂沟通了地下油气,有利于油气渗出还原作用的发育,为形成层间氧化带型铀矿床提供了条件。

图3 长春岭地区重磁异常与铀矿化关系图Fig.3 Aeromagnetic and gravitational anomaly and their relationship with uranium mineralization in Changchunling area

5.1.2 松原地区

区内断裂构造的重力异常响应主要表现为重力异常梯级带的扭曲、转折或宽度突变。以F2断裂为例,其对应的重力梯级带中南部有一处近“S”型扭曲(图4a),应为先期断裂(NNE向F2断裂)被后期断裂(NW 向F3断裂)平移错断所致。该区西南部尚发育一条NE 向梯级带,布格重力异常图及其剩余异常图上均显示该梯级带由南向北宽度突然变大(图4b),应为NE 向F24断裂引起。

该区已知铀异常点(孔)多集中分布于NW向F3断裂与NE 向F24断裂、NE 向F25断裂、NNE向F2断裂交汇处,NE 向F2断裂与NE 向F11断裂交汇部位(图4c)。F24断裂与F25断裂南段近于平行,这两组断裂引起的重力异常梯级带虽然梯度较小,但两条梯级带夹持部位分布的异常点数量较多,说明该位置的含铀量升高,此类低缓重磁异常特征应值得关注。F3断裂沿线及其与F24断裂的夹持位置有油气田分布,说明断裂对纵向油气系统起到了沟通作用,是油气垂向运移、聚集的重要场所。

图4 松原地区重力异常与铀矿化关系图Fig.4 Gravitational anomaly and its relationship with uranium mineralization in Songyuan area

5.1.3 依兰地区

该区位于研究区南东部,区内断裂的重磁异常特征明显。以F1断裂(依兰-伊通深大断裂)为例,该断裂对应的重磁异常梯级带轮廓清晰且梯度较大(图5a、b),反映了该断裂规模较大、两侧具有不同的密度及磁性特征(图5b)。该断裂两侧对应于特征不同的重磁异常,北西侧为较高幅值NE 向团块状重、磁异常,南东侧为大面积低幅值重、磁异常;再如F3断裂中部、中东部对应位置的航磁异常梯级带出现两处扭曲,经扭曲位置向北,梯级带宽度变小,梯度变大,上述现象在航磁异常上延3 km 等值线图上仍可以看出(图5c),反映了NW 向F3断裂的存在。

F1断裂、F3断裂、F22断裂沿线及旁侧断续分布铀异常点(孔),且NE 向F23断裂与NW 向F3断裂交汇位置尤为密集(图5d),说明深大断裂及其交汇、切错部位是铀元素运移、富集的通道,对于铀矿点等的分布具有明显的控制作用。

图5 依兰地区重磁异常与铀矿化关系图Fig 5 Aeromagnetic and gravitational anomaly and their relationship with uranium mineralization in Yilan area

5.2 背斜构造及其重磁异常

当背斜上隆遭受剥蚀后,可能构成地势较高的剥蚀构造天窗,在此过程中岩石在遭到破坏后产生裂隙,从而使含有铀、氧的地下水沿着与断裂沟通的砂体,自剥蚀构造天窗位置向断裂定向流动,为深部还原流体与浅部含氧含铀水的相互作用及氧化还原过渡带的形成创造了条件。松辽盆地大部分正向构造基本都是砂岩发育区,盆地内部分地区的适度隆起形成的地势差异有利于地层剥蚀、含氧携铀水运移[23]。

研究区发育的背斜主要是由断陷湖盆沿主断面下滑过程中所产生的局部挤压应力场或上拱力或湖盆不均衡沉积压实等引起的。背斜构造横向地层分布的不均匀性,常引起一定的重磁异常响应,主要表现为区域重力低背景之上的相对局部重力高。

5.2.1 长春岭地区

长春岭背斜(S1)在布格重力异常图上表现为区域重力低背景上的NE 向局部重力高,异常最高幅值为-0.1mGal(图3a)。上述特征在布格重力上延5 km 及剩余异常图中均有明显的反映(图3b、c),区域重力低是由一定厚度的低密度中、新生界所引起,局部重力高应为相对高密度地层(次级凸起)的响应。地质图显示,该背斜轴部出露青山口组(图3f),说明较高密度地层上隆形成了剥蚀天窗构造,大气降水可以在剥蚀天窗出露处渗入,源源不断的补给地下承压含水层。经过该区的地震剖面AB(图3a)显示,该局部重力高对应位置为一背斜构造(图6),背斜核部的青山口组、姚家组出露地表。

图6 长春岭地区地震剖面图Fig 6 Seismic profile of Changchunling area

已知铀异常点(孔)集中分布于该局部重力高轴部以西,与NWW 向F10断裂、NNE 向F2断裂之间的区域(图3e),说明背斜构造促进了其轴部裂隙带及断裂构造的发育,背斜轴与其两翼断裂之间的区域铀富集程度相对较高,油气主要是通过断裂、褶皱运移至上部层位中。

5.2.2 九台地区

九台单斜构造位于研究区南东部,在布格重力图、布格重力剩余异常图上均对应于轮廓清晰的局部重力高(图7a、b),其北西部为一处相对重力低,应为向北西方向倾斜的大型单斜构造引起。经与地质图对比,该局部重力高轴部出露青山口组、泉头组,向北西方向依次出露姚家组、嫩江组(图7f)。

图7 九台地区重磁异常与铀矿化关系图Fig.7 Aeromagnetic and gravitational anomaly and their relationship with uranium mineralization in Jiutai area

该局部重力高的北西侧分布有一定数量的铀异常(矿化)点(孔)(图7f),区内钻孔铀异常段柱状图资料显示,伽马测井曲线在28.2~30.6 m之间出现特征明显的异常值,异常最大幅值约为20nC·kg-1·h-1,这些异常的出现与该单斜构造密切相关。当地层受到长期剥蚀后,大气降水中所含氧气非常充分,蚀源区内(F1断裂附近的花岗岩体)的铀元素在单斜地层的出露位置渗入,较易形成氧化-还原带从而富集成矿。

5.3 酸性侵入岩及其重磁异常

砂岩型铀矿成矿的前提是附近有大量的富铀岩体存在。前人研究表明,砂岩型铀矿的铀源主要来自于盆地边缘处或盆地内背斜隆起,目前发现的砂岩型铀矿床(点)主要产于各个时期的花岗岩类等岩石之上或附近,这些岩体可作为砂岩型铀矿成矿的铀源[22]。对于可地浸砂岩型铀矿,虽然铀源条件通常不是主要控矿因素,但砂岩中若含有大量中酸性火山岩物质和岩屑,对成矿极有利。否则即使形成层间氧化带,也不一定形成铀矿床。

由于大多数岩体具有与围岩不同的密度和磁性,小型岩体可以引起一定的局部重、磁异常,规模大者又可引起大范围的重磁异常,同时不同类型的岩浆岩又具有不同的密度和磁性,可引起不同的重磁异常,因此依据重磁异常(局部异常或大范围异常)可以圈定岩浆岩体。

以研究区南东部为例,该区发育大面积酸性侵入岩,岩体在布格重力异常上表现为NE向相对重力高(图7a),异常最大幅值为9.4 mGal。酸性侵入岩相对于区域低密度地层(古近系、新近系与白垩系)属于相对高密度地质体,岩体与围岩之间具有一定的密度差,因此引起了局部重力高异常。航磁化极异常图中,该酸性侵入岩对应于低-中等幅值NE 向条带状局部正磁异常(图7c),异常最大幅值达485.1 nT,大多数为100.0~300.0 nT。由于该岩体具有中-强磁性,区域围岩(第三系与白垩系)属于弱-微磁性地层,因此该岩体引起了中-高幅值的航磁异常。经与地质图对比,上述重力高-正磁异常对应地表位置出露大面积花岗岩,说明重磁异常应为花岗岩体引起(图7e)。此外,该重磁异常南东侧为一NNE 向的线性重磁梯级带,反映了NNE 向的依兰-伊通深大断裂的存在,该断裂为岩浆岩体的侵入提供了通道,明显控制了岩浆岩的展布与形态。再者,松辽盆地东南部伽马能谱资料表明,该区花岗岩及中酸性火山岩中的放射性元素含量较盆地沉积盖层中要高,是该区铀成矿的主要铀源,可为研究区提供较为充足的铀源。再如长春岭地区,F11断裂南侧表现为几处相对重力低(图3a)及串珠状正磁异常(图3d),推断应为隐伏酸性侵入岩侵入到密度相对较大的、磁性微弱的古生界或前古生界的反映(图3e),与地震勘探结果相一致(图6)。

5.4 储油构造及其重磁异常

砂岩中的铀成矿与石油的还原性气体具有成生联系。当盆地深部具有储油构造时,容易逸出强还原气体CH4、H2S 等,这些石油天然气为砂岩型铀矿提供了丰富的还原剂。区内含铀量的改变与油田水沿断裂上升密切相关,油田水对深部地层及其上升过程中各种围岩的萃取作用,使得其在上升过程中携带铀,后期深部油田水中的上升酸性蚀变作用为矿床提供了部分铀源。

研究区内布格重力局部异常较为发育,在布格重力及其垂向一阶导数异常图、剩余异常图上通常显示为区域重力低背景上的局部重力高异常。此类次级凸起属于典型的“坳中隆”构造,不仅新生界、中生界的正向构造可以作为油气储集场所,而且上古生界砂岩或裂缝性灰岩等也是良好的储集层,均属于该区油气运移的主要聚集场所。

以秀水地区为例,该区布格重力异常图上显示的局部重力高包括两个次级异常(图8a),航磁异常图上显示为大面积负磁异常(图8b)。东部次级重力异常的轴部及南东部、负磁异常与已知油、气田相对应(图8c)。该重力高异常是由相对高密度的青山口组引起的,背斜形成的剥蚀构造天窗核部主要为青山口组(图8d),其泥质粉砂岩裂隙中充填了油气味很浓的烃类细脉[19]。再如长春岭地区,该区已知油、气田对应于局部重力高轴部、北东部、南部及弱磁异常(图3a、b、c)。以上均说明可以利用重磁异常特征寻找储油构造(次级构造高部位)。

图8 秀水地区重力异常与铀矿化关系图Fig.8 Aeromagnetic and gravitational anomaly and their relationship with uranium mineralization in Xiushui area

6 铀成矿标志与远景预测

6.1 找矿标志

基于对铀矿化成矿地质背景、有利成矿部位及重磁异常特征的对比分析,本文探讨了松辽盆地东南隆起区铀成矿的重、磁找矿标志(表3)。

表3 铀成矿的重、磁找矿标志及找矿意义Table 3 Gravitational and magnetical prospecting signs and its significance of sandstone type uranium deposits

6.2 远景预测

利用重、磁找矿标志,充分结合成矿地质条件以及已知矿床、自然伽马曲线异常、铀矿化、铀异常孔(点)、油气田等资料对铀成矿进行预测,共圈定铀成矿预测区3 处及其他有利成矿地段3 处(图9)。

图9 研究区砂岩型铀矿找矿预测图Fig.9 Prospecting prediction map of sandstone type uranium deposits in the study area

6.2.1 成矿远景区

长春岭预测区(Ⅰ1)内发育含油气有利构造,分布一定数量的油气田,说明深部具备还原性油气。NE 向、NW 向断裂从区内穿过,可促使深部油(气)沿断裂上升,从而对含矿层的砂体进行还原。同时沿断裂发育一定数量和规模的酸性侵入岩岩体,说明断裂沟通了深部的岩浆源,可为铀成矿供给铀源。区内背斜构造发育,形成剥蚀天窗区,S1背斜轴与翼部NE向、NW 向断裂之间分布若干铀异常点,该区域可能形成铀矿体的富集。

秀水预测区(Ⅰ2)及周边分布一定数量和规模的酸性侵入岩和中酸性火山岩。区内可见一定规模的局部重力高,说明正向构造比较发育。西侧小城子附近砂体发育,泥-砂-泥结构明显,存在铀的峰值。已知地段砂体赋存于泉头组三段,共5 处施工钻孔揭露到两层稳定砂体。区内分布有一处油田、两处煤田及含油气有利构造。该区东部I2-1亚区为已知铀矿预测区,区内北东部断裂构造、局部重力高不甚发育,且该区仅涵盖了S3背斜构造的东部。本次根据背斜及其翼部断裂的水平投影位置,结合铀异常(矿化)点的分布情况,将已知预测区I2-1向南扩展。扩展区域I2-2内发育的S3背斜及其翼部发育的断裂构造与预测区I 十分类似。由于该背斜的存在,促进了周边断裂的发育,形成三角形的小断块,S3背斜轴部与背斜两翼断裂之间以及断裂交汇部位具有一定的找矿前景。

九台预测区(Ⅰ3)内NE 向与NW 向断裂旁侧分布若干铀异常点、铀矿化点。该区东部发育大面积花岗岩体,这些富铀地质体的大面积发育,使得该区铀背景值随之升高。蚀源区东侧为一单斜构造,泉头组、青山口组直接出露地表,形成剥蚀天窗构造,这类规模较大的单斜构造形式,对层间氧化带砂岩型铀矿的形成十分有利。预测区东部、北部各发育一个含油气有利构造,已知资料已证实该区沉积了富含煤和油气的沙河子组和营城组,且青山口组泥质粉砂岩裂隙中充填了油气味很浓的烃类细脉[19]。预测区内北东向、北西向断裂构造发育,已知资料显示区内断裂蓄水构造区呈NW向、NE 向展布,NW 向断裂沿水流方向延伸,既对含铀地下水的运移起到输导作用,又在纵向上沟通了深部还原性流体与浅部的储集层。

6.2.2 其他有利成矿地段

除上述预测区外,根据本次利用重磁资料推断解释的结果,研究区F5断裂、F16断裂及S4背斜的结合部位;F14断裂和S2背斜的挟持位置;F22断裂、F7断裂及S5背斜的覆盖区域内均发育断裂、背斜及酸性侵入岩,这三个区域虽然已知铀矿资料较少,但区域内的地质构造有利于铀成矿,应在今后勘探工作中给予关注。

7 结论

1)通过分析松辽盆地东南部铀成矿地质背景与重磁异常特征,认为区内断裂构造、岩浆岩体(尤其是隐伏区)、背斜构造等控矿要素均具有重磁异常响应。重磁异常与铀成矿要素在平面和空间上存在良好的对应关系,可为判断深部还原性气体、断裂通道、浅部构造天窗、铀源位置、铀成矿有利部位等提供依据。

2)航空重磁资料具有覆盖面积广、异常信息丰富等诸多特点。不断认识和总结重磁找矿标志,充分结合已知铀矿资料,可以对砂岩型铀矿的有利成矿部位进行预测,为下一步工作部署提出合理建议。

3)对于一个地区铀成矿条件的分析评价还涉及古气候、岩相古地理、砂体后生改造、水文地质等多个方面。鉴于铀成矿背景的复杂性,在考虑铀矿化等直接矿化显示的同时,需注重指示铀矿化的重、磁异常等间接显示,为以后布置地质钻孔提供更为全面的信息。

4)航空重磁综合测量作为近年来发展起来的航空物探新方法,在大范围区域基础地质调查中发挥着愈来愈重要的作用;砂岩型铀矿勘查作为目前地质科技攻坚战之一和地质调查优先方向之一,急需创新找矿方法,探索重磁学与铀矿勘查学交叉学科前缘方向,具有重要的理论意义和实际价值。

5)尽管上述认识为研究松辽盆地东南隆起区的砂岩型铀矿成矿远景提供了新的线索,但是如何充分挖掘重磁资料以进行砂岩型铀矿成矿条件、成矿构造分析,仍存在较多亟需解决的问题。

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