第３７卷第２期２０２１年
３月
铀矿地质
U r a n i u m㊀㊀㊀G e o l o g y
V o l ．３７N o ．２
M a r ．２０２１
D O I :１０．３９６９/j
．i s s n ．１０００ＧＧ０６５８．２０２１．３７．０１９鄂尔多斯盆地北部延安组沉积学特征 与成矿潜力分析
张雪映，剡鹏兵，王贵
(核工业二〇八大队，内蒙古包头０１４０１０
)
㊀㊀[
摘要]鄂尔多斯盆地北部广泛沉积延安组，随着铀矿勘查工作的不断深入，延安组已成为研究区重要的产铀层位.通过对野外露头及钻孔岩心的系统研究，运用层序地层学与沉积学原理，建立延安组分层标志，分析其沉积体系特征，并结合砂体㊁氧化带发育特征，分析评价延安组铀成矿潜力.结果表明，延安组的重要标志层是延安组含煤岩系及其内部的主要煤层，据此将延安组自下而上划分为Ⅰ~Ⅴ岩段(J ２y １~J ２
y ５
)５个成因地层单元;Ⅰ岩段和Ⅱ岩段下段为曲流河沉积体系,
Ⅱ岩段上段到Ⅴ岩段沉积环境演变为曲流河三角洲相；延安组Ⅰ岩段发育有利铀成矿的铀储层和氧化带，同时发现较好的铀矿化线索，成矿潜力巨大.
㊀㊀[
营养咨询关键词]鄂尔多斯盆地；延安组；砂岩型铀矿；沉积演化；铀成矿潜力㊀㊀[文章编号]１０００ＧＧ０６５８(２０２１)０２ＧＧ０１７１ＧＧ１１㊀[中图分类号]P ６１２;P ６１９ １４㊀[
文献标志码]A ㊀㊀[基金项目]中国核工业地质局地勘费项目 鄂尔多斯盆地北部铀矿资源调查评价与勘查 (编号:２０１９０２
)资助.㊀㊀[收稿日期]２０１９ＧＧ０８ＧＧ２０㊀[改回日期]２０２０ＧＧ０５ＧＧ１８㊀㊀[作者简介]张雪映(１９９２ )，女，硕士，助理工程师，地质工程专业，主要从事铀矿资源勘查和研究工作.E ＧＧ
m a i l :５１７２８６４７０＠q q ．c o m ㊀㊀[通信作者]剡鹏兵(１９８６ )，男，高级工程师，主要从事铀多金属矿产勘查及科研工作.E ＧＧm a i l :y a n p e n g b i n g
＠１２６．c o m
㊀㊀鄂尔多斯盆地是我国重要的能源盆地,
也是重要的砂岩型铀矿赋存盆地，近年来，发现许多
特大型㊁超大型铀矿床[１ＧＧ２
]，中侏罗统直罗组是其
主要赋铀层位[
３
].随着研究及勘查工作的不断深入，新的赋铀层位中侏罗统延安组越发得到重视.延安组的铀矿勘查和研究工作在２０００年以
后陆续开展，通过前人的工作，初步查明了延安组地层结构,
并发现一定的铀矿化线索[４ＧＧ８
]，但对延安组的沉积学研究，特别是分层标志的建立以
及沉积体系的分析方面仍然较为薄弱.本次研究主要目的在于建立延安组分层标志，分析其沉积体系特征，同时结合砂体㊁氧化带发育特征，综合评价延安组铀成矿潜力，力求为鄂尔多斯盆地北部延安组的铀矿勘查工作提供依据.
１㊀区域地质背景
鄂尔多斯盆地于中生代发育起来，是一个
大型内陆坳陷盆地[９ＧＧ１０]
，
太古宇㊁古元古界变质
岩系为其结晶基底，并由中元古界和古生界的寒武系(C Ｇ)㊁奥陶系(O )㊁上石炭统(C ２)㊁二叠系(P )
组成[１１ＧＧ１２]
.鄂尔多斯盆地北部发育的盖层包括第四系(Q )㊁新生界的新近系(N )
㊁中生界的三叠系(T )㊁侏罗系(J )及下白垩统
(K １)
[１３ＧＧ１４]
.其中侏罗系(J )地表广泛出露于四道柳川㊁罕台川㊁清水川㊁柳沟一带，包括下侏罗统富县组(J １f )㊁中侏罗统延安组(J ２y )beijing review
㊁直罗组(J ２z )㊁和组(J ２
a )，缺失上侏罗统(图１).㊀㊀鄂尔多斯盆地北部在中侏罗世 晚白垩世
期间，处在构造稳定期，盆地北西高㊁南东低，环境总体处于温暧潮湿向炎热干旱转变的气候转换期，含氧含铀流体大规模进入直罗组下段辫状河砂体中，并长期稳定运移，使砂体遭受广泛发育的大规模氧化作用，区域性层间氧化带发育形成，随后，直罗组下段河道砂体在多期次后
铀矿地质
第３７
卷
图１㊀鄂尔多斯盆地北部地质略图
F i g ．１㊀
G e o l o g i cm a p o
f t h en o r t hO r d o sB a s i n １ 新生界;２ 下白垩统;３ 侏罗系;４ 三叠系;５ 上古生界;６ 下古生界;７ 元古宇;８ 太古宇;９ 侵入岩及编
号;１０ 研究区;１１ 地名.
生蚀变作用下逐步被改造，特别是盆地深部含煤及含油气地层生成大量的还原性烃类气体，在断裂构造的导通作用下不断进入直罗组，使氧化带发生大规模的后生还原作用.早期的氧化带中黄㊁红的氧化岩石被改造成现在的特征性的不同调的绿岩石，仅在胶结㊁固结程度较高的部位残留了部分黄㊁红古氧化残留体.经过改造的氧化带虽然颜和物质成分发生较大变化，但氧化带总体形态得以保留，这一经过改造的氧化带就称之为 古层间氧化带 ，古层间氧化带对鄂尔多斯盆地北部铀矿床的产出起到了直接的控制作用.
２㊀延安组沉积学特征
２ １㊀地层结构
延安组是鄂尔多斯盆地重要的含煤地层,
上覆为主要产铀层位直罗组[
４,８
].关键界面㊁延安组含煤岩系及其内部的主要煤层是划分和
对比延安组的重要标志，依据不整合界面㊁６号
煤层㊁５号煤层㊁４号煤层㊁３号煤层㊁２号煤层,
将延安组自下而上划分成Ⅰ~Ⅴ岩段(J ２y １
~
J ２y ５)
，即５个成因地层单元[１５]
(图２).㊀㊀延安组与延长组之间有较为明显的冲刷
面，在延安组底部有底砾岩，可作为识别标志[１５
]，定为延安组与延长组分界的关键界面
(图３
).㊀㊀延安组Ⅰ㊁Ⅱ岩段的标志层位为６号煤层，界面之上以粗砂岩和砾岩为主，自下向上砾石直径逐渐变小，可见黄铁矿㊁植物碎屑和镜煤条带，界面之下为６号煤层，表示着一个沉积旋回的结束;Ⅱ㊁Ⅲ岩段的标志层为５号煤层，界面之上为较为明显的冲刷面，局部发育交错纹层；界面之下为５号煤层，局部发育少量根土岩;
Ⅲ㊁Ⅳ岩段的标志层为４号煤层，煤层顶部可见植物根，界面以上为中砂岩㊁细砂岩，可见较多的镜煤条带和黄铁矿，属于另一个沉积环境;Ⅳ㊁Ⅴ岩段的标志层为３号煤层，界面之下除了发育３号煤层外，还发育细粒沉积物，界面之上
为大规模且均一的灰中砂岩(图２).直罗组与其下伏的延安组之间存在着不整
合界面[１６]边际贡献
，由于直罗组底部有规模较大的砂
体，所以更多的地方发育区域冲刷面，并在延安组顶部发育有风化壳(图４
).㊀㊀延安组总厚度为３００m 左右,
并且分布稳定，其中Ⅰ成因地层单元厚度为４０~１２０m ,
变化幅度较大,Ⅱ成因地层单元厚度较薄.
２７１
激光扫描显微镜第２期
张雪映，等:
鄂尔多斯盆地北部延安组沉积学特征与成矿潜力分析
图２㊀鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪地层结构图
F i g ．２㊀S t r a t i g r a p
h i c c o l u m no f J u r a s s i c i n t h en o r t h e a s t e r nO r d o sB a s i n １ 下白垩统志丹;２ 中侏罗统组;３ 中侏罗统直罗组上段;４ 中侏罗统直罗组下段上亚段;５ 中侏罗统直罗
组下段下亚段;６ 中侏罗统延安组;７ 中侏罗统富县组;８ 上三叠统延长组;９ 层序地层界面;１０ 高位体系域;１１
湖扩展体系域;１２ 低位体系域;１３ 层序组;１４ 砾岩;１５ 粗砂岩;１６ 细砂岩;１７ 泥岩;１８ 煤层;１９ 交错层理;
２０ 矿体.
㊀
从北西向南东方向，延安组底界面埋深逐渐加大(图５)
.２ ２㊀沉积体系
通过研究分析鄂尔多斯盆地北部延安组各
３７１
铀矿地质第３７
卷
图３㊀鄂尔多斯盆地北部延安组与延长组的分界面沉积特征
F i g．３S e d i m e n t a r y f e a t u r e o f t h e i n t e r f a c eb e t w e e nY a n a nF o r m a t i o na n dY a n c h a n g F o r m a t i o n
１ 中侏罗统延安组Ⅱ岩段;２ 中侏罗统延安组Ⅰ岩段;３ 上三叠统延长组;４ 绿氧化带;５ 灰还原带;６ 煤层;
７ 砾石;８ 砾岩;９ 含砾粗砂岩;１０ 中砂岩;１１ 泥质粉砂岩;１２ 泥岩.
岩段砂体厚度㊁含砂率和煤层厚度等特征，结合砂岩粒度特征㊁地层测井曲线特征，进行系统的沉积编图，在此基础上，对延安组各岩段的沉积体系进行了重建[１７](图６).
㊀㊀Ⅰ岩段发育一套较大规模的砂体，整体粒度普遍较粗，下部为砾岩与中砂岩互层，中部为粗砂岩与中砂岩互层，向上为泥质粉砂岩，顶部发育较厚的６号煤层，且含有较多的植物碎屑㊁镜煤条带和黄铁矿滞留沉积物，为总体向上变细的河流层序，初步判断其为河流沉积.Ⅱ岩段由两个体系单元构成，下部与Ⅰ岩段类似，为曲流河沉积；底部为砾岩，向上为中砂岩与粗砂岩互层，偶见细砂岩，上部有粒度较细的连续的砂体与泥岩互层，局部出现倒粒序，初步判断其
４７１
第２期
张雪映，等:
鄂尔多斯盆地北部延安组沉积学特征与成矿潜力分析
图４㊀直罗组底部砂体对下伏延安组含煤岩系的冲刷现象及延安组顶白的风化壳
F i g ．４㊀O u t c r o p s s h o w i n g t h e e r o s i o na n dw e a t h e r i n g s
h e l l b e t w e e nY a n a nF o r m a t i o na n dZ h i l u oF o r m a t i o
n 图５㊀鄂尔多斯盆地北部延安组北西ＧＧ
南东向地层对比剖面F i g ．５㊀NW ＧS Es t r a t i g r a p
h i c p r o f i l e o fY a n a nF o r m a t i o n i n t h en o r t h e a s t e r nO r d o sB a s i n １ 下白垩统;２ 中侏罗统直罗组;３ 中侏罗统延安组Ⅴ岩段;４ 中侏罗统延安组Ⅳ岩段;５ 中侏罗统延安组Ⅲ岩段;
６ 中侏罗统延安组Ⅱ岩段;７ 中侏罗统延安组Ⅰ岩段;８ 上三叠统延长组;９ 地层角度不整合界线;１０ 地层整合界
线;１１ 地层平行不整合界线;１２ 钻孔位置㊁孔号㊁标高及孔深/m .
为三角洲沉积与沼泽沉积，在泛滥平原湖充填部分或三角洲朵体间湾发育５号厚煤层.Ⅲ岩段发育十分完整的三角洲沉积体系，底部为细砂岩，偶见泥质粉砂岩夹层，中部为中砂岩，向上为泥岩及泥质粉砂岩，整体粒度总体比较细，整体上看可分为两个正粒序，一个倒粒序，顶部
为较厚的煤层，底部与Ⅱ岩段之间存在较为明
江西医学院学报显的冲刷面[
１７]
普耐尔momo11.Ⅳ岩段发育一套三角洲沉积体系，湖湾充填层序，整体为粗砂岩与中砂岩互层，偶见粉砂岩㊁泥质粉砂岩，局部可见交错层理与黄铁矿，植物碎屑含量较多且发育厚煤层，总体上为正粒序，局部发育两个倒粒序.Ⅴ岩
５７１
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议