中国北方砂岩型铀矿成矿作用与油气关系研究

油气与砂岩型铀矿的相互作用关系日益受到地质、特别是铀矿地质学者的重视,单个能源矿产的成矿理论已日趋成熟,但相互作用关系研究却十分薄弱,是亟需探究和解决的关键科学问题之一。本文通过中国北方典型砂岩型铀矿与油气时空分布特征分析、镜下微观分析、化学计算,表明油气主要通过吸附作用、还原作用、供铀作用和保铀作用促使铀的富集成矿。其中,油气的裂解产物沥青、有机酸层对铀有强烈的吸附作用;油气的还原作用主要是通过强还原气体(H_2、CH_4、CO、H_2S等)将高价、活化的铀离子还原成四价、稳定的铀矿物;油气与硫酸根离子相互作用生成的有机酸能够通过酸溶、萃取和金属-有机络合作用将途经围岩的部分铀富集并在成矿部位释放,从而叠加改造铀成矿作用,增加铀的来源;油气逸出的强还原气体H_2、CO能使地层产生酸化,形成高岭土化,从而使氧化带呈弱碱性、成矿带呈弱酸性特征。砂岩型铀成矿作用与油气的关系对砂岩型铀矿含矿目的层的厘定、铀矿床定位、补充完善砂岩型铀成矿理论、"烟囱效应"指导找油气等具有重要启示意义。     

二连盆地反转构造与砂岩型铀矿成矿作用

笔者将二连盆地的形成与演化划分为初始断陷(J1-2)与反转期(J3)、强烈断陷(K1a-K1t)与反转期(K1s1)、坳陷(K1s2)与强烈反转期(K2e-E2y)等3个断陷(坳陷)沉积作用与反转作用期的交替演化过程。在不同的反转构造期,其反转类型、反转形态和反转程度不一。研究发现,在反转背斜构造核部、反转鼻状构造及强烈反转单斜构造部位,赛汉组下段主要发育潜水氧化带型铀矿化;而在反转背斜构造的两翼、较强烈和中等程度的反转单斜构造部位,赛汉组上段古河道内发育潜水-层间氧化带型铀矿化;在微弱反转构造区,砂岩型铀矿的成矿作用不发育。据此,通过磷灰石裂变径迹反演和镜质体反射率反演,估算了赛汉晚期以来的剥蚀厚度,查明二连盆地反转构造的强弱分布,提出有利于砂岩型铀矿成矿的区段。