松辽盆地南部钱家店铀矿床姚家组砂岩地球化学特征及地质意义

沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系.      

松辽盆地北部海伦-望奎地区姚家组灰色砂岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地北部姚家组是主要的富铀层位,灰色砂岩普遍发育,但是其古沉积环境、构造背景及物源分析工作一直以来鲜有研究。文章基于高品质测井曲线、碎屑岩组成成分及元素地球化学特征,探讨了上白垩统姚家组灰色砂岩的物源组成、地球化学成分、源区风化特征及构造背景。结果表明：姚家组砂岩主要以长石砂岩为主,砂岩w(SiO2)变化较大,介于51.48%～82.95%之间,平均为73.07%,全碱含量较高w(Na₂O+K₂O)=4.76%～7.21%,平均为5.92%;稀土元素ΣREE介于(73.77～208.36)×10-6,平均为124.02×10-6,LREE/HREE介于7.06～14.34之间,Eu为微弱负异常(δEu=0.63～1.12),具有明显的壳源岩浆特征;姚家组灰色砂岩CIA值变化于31.77～66.86,ICV值介于0.73～1.92之间,PIA值变化大(27.93～72.55,平均为59.52),整体反映了姚家组砂岩沉积时期为干旱-半干旱气候背景下弱风化作用;w(Sr)/w(Ba)均小于1,w(Al2O3)/w(MgO)大多数变化于11.48...     

松辽盆地开鲁坳陷钱家店地区姚家组砂岩地球化学特征及物源和构造背景分析

为了开展钱家店铀矿床砂岩型铀矿的进一步找矿工作,对采集到的上白垩统姚家组19件砂岩样品进行了主、微量和稀土元素分析,并结合前人成果,对姚家组的沉积物源及源岩构造背景进行了探讨。结果表明,姚家组砂岩主要为长石砂岩,矿物成分主要为石英、钾长石和斜长石等;其轻重稀土比为6.96~14.66,均值为10.17;LaN/YbN为7.58~20.95,均值为11.74,说明轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,分馏明显。稀土元素配分模式曲线高度一致,也表明姚家组砂岩具有同源性;其ICV值为0.86~2.78,平均值1.34,大部分大于1,表现为未成熟的性质,为初次旋回的沉积物;修正后的CIA均值62.5,暗示源岩经历中等化学风化作用;砂岩碎屑为近源的第一次旋回沉积物,受沉积分选和再循环作用影响不大;姚家组源岩以火山弧物质和大陆上地壳长英质物质为主,源岩主要形成于大陆边缘和大陆岛弧环境;开鲁坳陷形成于早白垩世随着古太平洋板块向欧亚板块俯冲速度的减小而在东北地区出现的北西-南东向拉张构造环境中,并接受盆地西部大兴安岭南段海西期和燕山期岩浆岩、火山岩沉积。     

松辽盆地南部中央凹陷区姚家组砂岩地球化学特征及沉积物源

沉积物源对研究含铀砂体展布和含铀流体运移通道均具有指示意义.以松辽盆地南部中央凹陷区姚家组为研究对象,在砂岩样品系统地球化学测试和收集邻区钱家店铀矿研究成果的基础上,讨论研究区姚家组砂岩的地球化学、形成环境和沉积物源并与钱家店地区对比.研究表明,姚家组砂岩碎屑相对富含硅和铝元素,岩石类型主要为岩屑砂岩和长石砂岩;稀土元素含量160.12×10-6~253.74×10-6,表现为轻稀土（La、Ce、Pr等）富集、重稀土（Ho、Er、Tm、Yb、Lu）平坦、中度铕（Eu）负异常;主量、微量和稀土元素揭示砂岩形成于干旱-半干旱气候,化学蚀变程度不高,物源构造背景为主动大陆边缘.结合区域构造背景,认为研究区与钱家店地区物源成分相似而物源的方向不同,研究区姚家组砂岩碎屑母质源自东北或西南物源,源岩类型主要为花岗闪长岩和花岗岩.     

松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩地球化学特征及其对物源与构造背景的制约

通过对松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩岩石学和地球化学特征的分析,揭示了研究区四方台组碎屑岩的物质组分特征及其物源区的大地构造背景.四方台组砂岩以长石岩屑砂岩为主,结构成熟度和成分成熟度中等.碎屑颗粒相对贫石英(Q)、富岩屑(L)和长石(F),平均值分别为42.10％、37.83％和20.07％,Q/(F+L)平均值为0.80,具有钛铁矿、石榴子石、锆石、磁铁矿、绿帘石等重矿物组合,指示源岩以中酸性岩浆岩及变质岩为主.Dickinson判别图解表明物源主要来自再旋回造山带和岩浆弧物源区.四方台组碎屑岩具有较高的Si含量和较低的Fe、Mg含量,SiO2为60.42％～83.39％,K2O/Na2O值较低(0.91～1.52),(TFe2O3+MgO)为1.11％～9.14％;富集亲石元素Rb、Sr、Ba、Pb及高场元素U,亏损亲铁镁元素Sc、V、Cr、Co、Ni等及高场元素Th、Zr、Hf、Nb;ΣREE介于66.6×10-6～236×10-6之间,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线与上地壳相似,呈现轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,中等Eu负异常.碎屑岩化学蚀变指数CIA为46.72～64.49,平均56.54,成分变异指数ICV为0.99～1.39,平均1.12,表明物源区经历了较弱的风化作用,物源主要为构造带首次沉积,不具备沉积再循环特征.碎屑岩主量、微量元素、稀土元素构造环境判别图解及特征比值分析表明,四方台组沉积时源区构造环境为活动大陆边缘和大陆岛弧;源岩属性判别图解表明,源岩主要为长英质火山岩,并混有中酸性或基性火山岩.结合区域构造演化,认为长垣南端四方台组物源主要来自张广才岭和吉黑东部构造混杂岩带发育的显生宙中酸性花岗岩、火山岩和变质岩.     

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

[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...     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。     

松辽盆地东北缘姚家组岩石地球化学特征、物源构造环境及其与铀成矿关系浅析

对于砂岩型铀矿找矿工作及评价而言,赋铀砂体的物源是其关键.松辽盆地东北缘姚家组是其重要的赋矿层位,本文通过对松辽盆地东北缘姚家组砂岩及蚀源区花岗岩21件样品进行主量、微量、稀土元素及磷灰石裂变径迹年代学进行分析,并结合前人成果,旨在探讨姚家组氧化—还原条件、源区构造背景及古气候演变对铀成矿的影响.研究表明:①姚家组砂岩主要为长石岩屑砂岩,与蚀源区花岗岩具有相似的地球化学特征,均具有高硅(SiO2=66.38％～77.71％)、富碱(Na2O+K2O=6.22％～9.35％)、铝(Al2O3=12.11％～17.25％)、贫镁钙(MgO=0.13％～1.15％,CaO=0.21％～2.41％)的特征,稀土总量不高(∑REE=84.29×10-6～239.38×10-6),轻稀土分馏系数(La/Sm)N为 2.62～4.69,重稀土分馏系数(Gd/Yb)N为1.48～3.30,具有壳源岩浆特点.②元素B、Sr/Ba、B/Ga组合及U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co的组合指示姚家组沉积时的古水体介质均为富氧的淡水环境,Fe2+/Fe3+指示姚家组成岩阶段经历了后生还原作用.③ICV值为0.65～0.74,平均值为0.69,均小于1,修正后的CIA平均值为64.01,代表可能经历了再旋回作用或者首次沉积过程中经历了中等风化作用.④姚家组砂岩在La/Th-Hf和Co/Th-La/Th判别图解上显示沉积物源主要来自上地壳的长英质岩石,且在构造判别图解上,姚家组砂岩和蚀源区花岗岩样品几乎全部落入活动大陆边缘与火山弧花岗岩区,显示其构造背景为活动大陆边缘环境.⑤磷灰石裂变径迹年代学表明松辽盆地北部在中晚侏罗世以来整体为持续降温过程,可分为4个阶段:即晚侏罗世—晚白垩世初(160～90 Ma)的急剧冷却隆升过程;晚白垩世初—古近纪中新世(90～40 Ma)缓慢冷却(稳定)阶段;古近纪中新世—古近纪末(40～25 Ma)较快速升温阶段;古近纪末(25～0 Ma)缓慢冷却(稳定)阶段,其中在晚白垩世—古近纪期间发生了一次构造岩浆热事件改造的作用,是后期大规模铀成矿物质基础,为铀成矿作用创造了必需的构造和水动力条件,且在区域上基性岩浆活动与主要铀成矿作用同期,表明在松辽盆地北部有可能存在热液或热动力辅助成矿作用.综合以上分析认为,松辽盆地东北缘姚家期的构造条件、古气候、富氧古水体、有利的沉积相及厚大砂体对本区砂岩型大规模成矿具有重要地质意义.     

桌子山地区奥陶系乌拉力克组碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

桌子山地区位于鄂尔多斯盆地西缘北段,保留了相对完整的奥陶统地层。本文通过对该地区中—上奥陶统乌拉力克组16件碎屑岩样品进行地球化学分析,对碎屑岩的源区特征和构造环境进行了研究。结果表明:乌拉力克组碎屑岩主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩,SiO_2为62.74%~85.47%,K_2O/Na_2O比值为2.2~12.9,tFe_2O_3+MgO值为2.6%~7.21%。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu、Ce负异常特征。砂岩风化蚀变指数(CIA)为66~75,反映温暖、湿润条件下中等的化学风化程度。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明乌拉力克组的碎屑组成不具备"沉积再旋回"的特征。砂岩物源区组成判别图研究表明,乌拉力克组碎屑岩的物源区主要出露长英质沉积岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,乌拉力克组主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘相关沉积盆地,具有多物源的特征。     

红色泥岩层系地球化学特征及物源分析——以松辽盆地东南隆起区上白垩统姚家组为例

对松辽盆地东南隆起区姚家组地层进行系统的地球化学分析,结果表明:本区细碎屑岩中含有较多的稳定组分。通过对微量元素PAAS标准化及稀土元素标准化曲线配分模式研究,研究区内姚家组地层应来自同一物源区。CIA值及Th/U值表明源区经历了中等的风化作用;Th/Sc和Zr/Sc比值变化范围小,地球化学特征基本受源岩控制,物源区岩石未经过沉积再搬运。根据源岩构造背景判别图解,并结合前人的研究成果认为:姚家组地层的母岩主要为花岗岩(海西期和燕山期),并有少量燕山期中酸性喷出岩;源岩来自大陆边缘,为大陆岛弧火山岩系。通过Sr/Cu,Ni/Co,V/Cr,U/Th等比值综合分析,姚家组沉积时为干热气候,水体富氧,因此造成姚家组厚层的红色泥岩沉积。     

北大巴山地区斑鸠关组砂岩地球化学特征对物源和构造环境的限定

北大巴山是南秦岭造山带的重要组成部分,保留较完整的地层记录。长期以来,斑鸠关组被认为形成于相对稳定的构造环境。本文通过对斑鸠关组砂岩的沉积序列和地球化学分析,详细分析其物源区和形成构造环境。沉积学特征表明,斑鸠关组砂岩主要为一套深水沉积的细砂岩、粉砂岩和泥岩组合序列,形成于海底扇。砂岩中交错层理恢复的古流向表明,其物源主要来自于北侧。地球化学分析表明,斑鸠关组砂岩SiO₂为61.54%～84.35%,主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu负异常的特征。砂岩的风化蚀变指数为51～67,Th/U比值为3.36～7.02,表明砂岩物源区经历了较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值指示斑鸠关组砂岩没有经历沉积再旋回,为近源沉积。砂岩物源区组成判别图表明,斑鸠关组物源主要为长英质岩石。砂岩源区构造环境判别图以及特征指数表明,斑鸠关组源区形成于大陆岛弧和被动大陆边缘环境。综合区域资料,表明斑鸠关组形成于大陆岛弧相关环境,非大陆裂谷。     

松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带地球化学特征*

钱家店砂岩型铀矿床是松辽盆地发现的特大型铀矿床,目前已发现的铀矿主要赋存在上白垩统姚家组下段,矿体呈板状、透镜状,主要受层间氧化带控制。通过对钱家店砂岩型铀矿层间氧化带各带(氧化带、过渡带及还原带)的主量元素、微量元素、稀土元素进行测试分析,结果表明各带地球化学特征存在较大的差异,其中依据Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O及K₂O可对层间氧化带进行较准确的分带,MgO、CaO具有一定的分带指示意义。从氧化带到过渡带,趋于富集的微量元素主要为放射性元素(U)、大离子亲石元素(Li、Ba)、亲硫元素(Ni)、高场强元素(Nb、Ta)和性质活跃的变价元素(Mo)等,且 LREE、MREE和HREE均有不同程度富集,反映了水—岩作用时间较长、强度较大。有机碳、S_全、ωFe³⁺/ωFe²⁺还原性指标在不同分带的显著差异表明,随着含氧含铀水在姚家组地层中迁移,还原性组分变化强烈,具有明显的分带指示意义。     

Geochemical characteristics of interlayer oxidation zone in Qianjiadian sandstone-type uranium deposits,Songliao Basin

The Qianjiadian sandstone-type uranium deposits is a large uranium deposits discovered in the Songliao Basin. The uranium deposits discovered mainly occur in the Lower Member of the Upper Cretaceous Yaojia Formation. The ore body is tabular and lenticular,mainly controlled by the interlayer oxidation zone. By testing and analyzing the main elements,trace elements and rare earth elements in the oxidation zone of the Qianjiadian sandstone-type uranium deposits(oxidation zone,transition zone and reduction zone),the results show that the geochemical characteristics of each zone vary greatly,where the interlayer oxidation zone can be zoned relatively accurately by Fe₂O₃,FeO,Al₂O₃,SiO₂,Na₂O and K₂O and MgO and CaO have certain indication significance for zoning. From the oxidation zone to the transition zone,the trace elements that tend to be enriched are mainly radioactive elements(U),large ion lithophile elements(Li,Ba),chalcophile elements(Ni),high field strength elements(Nb,Ta),active variable valence elements(Mo),etc.,and LREE,MREE and HREE have different degrees of enrichment,reflecting the long water-rock interaction with large intensity. The significant difference of reducing indexes of organic carbon,St,and ωFe³⁺/ωFe²⁺ in different zones indicates that with the migration of oxygen-uranium containing water in the Yaojia Formation,the reducing components change sharply and have obvious significance of zoning indication.     

松辽盆地大庆长垣上白垩统姚家组震积岩的发现及其地质意义*

大庆长垣上白垩统姚家组发育与地震相关的震积岩。通过岩心观察,在大庆长垣上白垩统姚家组识别出2种震积岩的主要类型：软沉积物变形构造（液化砂岩脉、砂球-砂枕构造、液化卷曲构造和重荷构造）和硬岩层脆性变形构造（阶梯状微断层、角砾状构造和地层破裂构造）,共计7小类。通过对取心井（DQ-N1井、DQ-N2井、DQ-N5井和DQ-N7井）的系统观察,总结了松辽盆地大庆长垣软沉积物变形垂向组合序列,并讨论了震积岩在三角洲沉积体系中的发育情况。在阶梯状微断层现象（见于DQ-N2井）和地层破裂现象（见于DQ-N5井）发育的井段中均发现油迹显示,说明震积岩本身确实可以作为潜在的油气储集体,地震活动可以有效地提高储集层的孔渗性、增加新的油气运移通道,对油气资源的勘探与开发提供了新的切入点。     

松辽盆地盆西斜坡白垩系姚家组下切谷充填结构

白垩纪青山口组沉积末期至姚家组沉积初期,松辽盆地发生了湖平面大幅度下降,湖区大规模萎缩,形成了SSQq-qn和SSQy-n之间的二级层序界面.这一时期,西部斜坡普遍暴露,缺失了三级层序SQqn4和SQy1地层,并在齐齐哈尔古水系的作用下在西部斜坡的北部形成了下切谷.下切谷长约70km,宽约20km,呈NW-SE延伸.在SQy23层序水进域,下切谷逐渐被充填.下切谷发育区SQy23水进域的地层厚度明显高于相邻区域,在沉积走向上的高地层厚度梯度带反映了下切谷的边界.下切谷充填序列具有多期旋回性特征,一个完整的短期充填旋回的底界为侵蚀面,侵蚀面之上依次发育泥砾岩、具交错层理含陆源砾石和泥砾中-细粒砂岩、具波纹层理粉砂质泥岩和泥岩.充填下切谷的不同短期旋回的砂体在空间上具有叠瓦状结构.在倾向剖面上,砂体沿下切谷底界面逐层叠置超覆,向盆地方向分叉并尖灭在泥岩中,反映了河-湖共同作用.在横剖面上,砂体呈透镜状错叠.早期的砂体主要发育于相对深谷部位,相对高部位以泥质充填为主,后期的砂体不受原始深谷限制.在SQy23最大湖泛期,下切谷内以泥质充填为主.      

开鲁盆地钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及其富铀意义

利用10多口钻孔岩心、电测曲线和分析化验资料,对钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及古气候进行了分析。姚家组为一套以中细粒为主的砂质辫状河沉积产物。含矿层主岩为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,粒度概率累积曲线以悬浮总体含量较高为特征的两段式。一个完整的垂向序列由含砾砂岩或中细砂岩向上变细为粉砂岩和少量泥岩组成的正韵律。碎屑组分含量变化和重矿物分析表明,沉积物源主要来自盆地西北部古隆起的酸性岩浆岩和变质岩。泥岩元素分析、孢粉分析及泥岩颜色等指示,姚家组沉积期古气候主要为亚热带干旱气候,在这一大的气候背景下有过程度较弱的短暂潮湿化事件发生。干旱—半干旱气候为层间氧化带的形成提供了有利的气候条件,周边古隆起或更远山地的酸性火山岩、古老结晶岩和变质岩为该区提供了丰富的铀源,广泛发育、物性较好的辫状河道砂体为铀矿化提供了良好的储渗空间。     

松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化耦合关系研究

为明确松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化的耦合关系,本文利用古龙地区的地震、钻井、测井和岩心等资料,通过古龙地区登娄库组的构造演化特征、层序地层格架和沉积特征综合研究,对古龙地区登娄库组构造演化对沉积充填特征的控制作用进行分析,结果表明,古龙地区登娄库组沉积时期为断坳转换期,可进一步划分为断陷盆地萎缩阶段早期和晚期、坳陷盆地孕育阶段早期和晚期4个构造演化阶段,分别对应4个三级层序(Sq1-Sq4); 古龙地区登娄库组主要发育冲积扇、扇三角洲、湖底扇、河流相、辫状河三角洲、浅水三角洲、湖泊沉积等沉积体系; 登娄库组构造演化控制着沉积充填演化,各构造演化阶段沉积体系分布特征及沉积演化模式具有明显的差异性,即沉积充填特征与构造演化过程具有良好的耦合关系。具体表现为:断陷盆地萎缩阶段早期(Sq1)和晚期(Sq2)下部地层受断陷作用控制,沉积充填特征符合陆相断陷湖盆沉积演化模式; 断陷盆地萎缩阶段晚期(Sq2)上部、坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)和晚期(Sq4)地层具有坳陷层序地层特征,其中萎缩阶段晚期(Sq2)上部和坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)属于坳陷盆地"河流-浅水三角洲"沉积模式; 坳陷盆地孕育阶段晚期(Sq4)发育干旱背景下的坳陷湖盆"洪水-河漫湖"沉积模式。