鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区侏罗系直罗组沉积特征及铀成矿*
王晓鹏, 刘坤鹏, 陈宏斌, 龚斌利, 于宏伟, 龚奇福, 韩迪
核工业二〇三研究所,陕西咸阳 712000

第一作者简介 王晓鹏,男,1990年生,2015年毕业于长安大学,获硕士学位,现从事沉积学与铀矿地质勘查研究。E-mail: 136279196@qq.com

摘要

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组下段砂岩中已发现店头砂岩型铀矿床及多个铀矿点,但对于盆地南部直罗组沉积相研究较为薄弱,制约了砂岩型铀矿的进一步找矿工作。通过剖面实测、岩心编录,结合石油、煤炭、核工业地质钻孔资料,对鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区直罗组沉积特征进行精细刻画。在此基础上,探讨了沉积相与铀成矿的关系及下一步找矿方向。结果显示,直罗组下段砂体厚度30~65 m、砂地比在0.6~0.75之间,为砂质辫状河沉积。直罗组上段早期砂体厚度10~38 m、砂地比值在0.15~0.45之间,为曲流河沉积;直罗组上段沉积晚期研究区位于湖盆中心所在位置,为滨浅湖沉积。沉积环境、沉积相、辫状河河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层对铀成矿具有重要控制作用。直罗组下段辫状河河道交汇或分叉部位应作为勘查重点,心滩亚相的含炭屑、黄铁矿砂质碎屑岩可作为铀矿化的找矿标志。

关键词: 沉积相; 侏罗系; 直罗组; 砂岩型铀矿; 鄂尔多斯盆地南部; 直罗—店头地区
中图分类号:P531,P619.14 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2020)02-0295-13
Sedimentary characteristics of the Jurassic Zhiluo Formation and uranium deposits in Zhiluo-Diantou area,southern Ordos Basin
Wang Xiao-Peng, Liu Kun-Peng, Chen Hong-Bin, Gong Bin-Li, Yu Hong-Wei, Gong Qi-Fu, Han Di
No.203 Research Institute of Nuclear Industry,Shaanxi Xianyang 712000,China

About the first author Wang Xiao-Peng,born in 1990,graduated from Chang’an University in 2015 with his masteral degree. He is mainly engaged in sedimentology and uranium geological exploration research. E-mail: 136279196@qq.com.

Abstract

Diantou uranium deposits and multiple uranium mineralization sites have been discovered in the sandstones in the lower member of the Jurassic Zhiluo Formation in the southern Ordos Basin. However, the study on the sedimentary facies of the Zhiluo Formation, which restricts the prospecting work of sandstone-type uranium deposits. Based on the outcrop measurements and drilling core cataloging, and combined with the geological drilling data of petroleum, coal, and nuclear industry, we have elaborated the sedimentary characteristics of the Zhiluo Formation in the Fuxian area. We have also combined uranium source, structure, post-alteration and other factors to explore the relationship between sedimentary faces and uranium metallogenic conditions in the study area. The study found that in the lower member of the Jurassic Zhiluo Formation, the thickness of the sand body is 30-65 m and sand ratio is 0.6-0.75. It is gravel and sandy braided river deposit. In the upper member of the Jurassic Zhiluo Formation, the thickness of the sand body is 10-38 m, and the sand ratio is 0.15-0.45 and is a meandering river deposit. The study area is located at the center of the lake basin and sedimentary facies is coastal shallow lacustrine in the upper member of the Jurassic Zhiluo Formation. Sedimentary environment, sedimentary facies, the intersection of braided river channels, sand body thickness, sediment particle size and mudstone interlayer play an important role in controlling uranium mineralization. The exploration of uranium deposits in the northern part of the deposit should focus on the intersection or bifurcation of the braided river channel in the lower part of the Zhiluo Formation. The charcoal- and pyrite-bearing sandstone of channel bar can be used as a prospecting indicator for uranium mineralization.

Key words: sedimentary facies; Jurassic; Zhiluo Formation; sandstone-type uranium deposit; southern Ordos Basin; Zhiluo-Diantou area

鄂尔多斯盆地富集石油、天然气、煤及铀等多种能源矿产, 是中国重要的能源生产基地(Liu et al., 2008)。盆地南部黄陵— 焦坪— 彬县一带已发现店头砂岩型铀矿床及焦坪、庙湾、炭店等铀矿点, 赋矿砂体均位于中侏罗统直罗组下段。储集砂体的沉积特征、分布规律控制着砂岩型铀矿床的形成和分布(Ullah et al., 2005; Jaireth et al., 2015; Hall et al., 2017)。因此, 开展铀矿储集层沉积相的研究, 对指导找矿具有重要意义。

鄂尔多斯盆地直罗组的研究始于20世纪70年代, 主要集中在盆地西缘直罗组油气发现地区(陈庸勋等, 1981), 随着盆地内砂岩型铀矿床及矿点的发现, 该套地层逐渐受到重视。赵俊峰等(2006, 2007, 2008, 2010)将整个盆地直罗组划分为上、下段, 初步恢复了全盆内直罗组沉积相分布及砂体展布特征。近20年来关于盆地直罗组沉积特征的研究, 多集中于盆地北部铀矿床分布区, 吴仁贵和余达淦(2005)吴仁贵等(2006)焦养泉等(2005a, 2005b, 2006, 2015)张字龙等(2010)薛锐等(2017)均进行了详细的沉积学研究, 取得了较好的勘探成效。相比盆地北部地区, 盆地南部直罗组沉积特征研究仍较为薄弱, 尤其是区域大比例尺沉积图件的编制较少, 严重制约了盆地南部砂岩型铀矿的找矿工作。鉴于此, 在剖面实测、岩心编录的基础上, 分析整理石油、煤炭和核工业100余口钻孔资料, 对盆地南部直罗— 店头地区直罗组沉积相类型、砂体展布特征及沉积相分布特征进行分析, 并探讨了沉积特征与铀成矿的关系及下一步找矿方向, 为该区铀矿找矿工作提供依据。

1 地质概况

鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡南部, 店彬褶皱带北部(图 1-a), 区内构造活动较弱, 地层产状总体向西缓倾, 倾角小于5° , 发育一系列北东向展布的舒缓开阔的小型褶曲, 断裂构造不明显(毛明陆, 1997; 陈宏斌等, 2006; 邢秀娟等, 2006, 2008)。研究区主要发育一套中生代陆相地层, 自下而上依次为上三叠统延长组(T3y)细碎屑岩、中侏罗统延安组(J2y)含煤碎屑岩、直罗组(J2z)河流相碎屑岩、安定组(J2a)湖相杂色泥岩及泥灰岩、下白垩统洛河组(K1l)棕红色中细粒砂岩、华池— 环河组(K1hc)褐红色泥岩、粉砂岩互层。

图 1 鄂尔多斯盆地南缘构造纲要图(a)及直罗— 店头地区直罗组厚度等值线图(b)Fig.1 Structural outline of southern margin of Ordos Basin(a) and isopach of the Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area(b)

2 直罗组岩性及铀矿化特征

研究区直罗组厚度80~240 m, 呈西北厚、东南薄的变化趋势, 店头铀矿床主要发育于北东向向斜翼部(图 1-b)。根据岩性组合和沉积韵律, 直罗组可划分为上下2段(赵俊峰等, 2006, 2007, 2008, 2010), 下段为砂岩型铀矿的主要赋矿层位(张金带, 2004; 贺锋等, 2017)。下段底部岩性为灰白色、灰色中厚层状、块状细— 粗粒长石石英砂岩和长石砂岩, 富含层状、块状炭化植物碎屑(图 2-a), 发育大量星点状黄铁矿集合体或块状黄铁矿细晶(图 2-b)及黄铁矿充填炭屑现象(图 2-c), 底部可见明显的冲刷构造。灰色、灰白色砂岩中发育高岭土化、碳酸盐化(图 2-d)及弱褐铁矿化(图 2-e), 局部地段含油斑(图 2-f)。下段顶部发育浅黄色、灰绿色中细砂岩(图 2-g, 2-h)。上段以紫红、灰绿色泥岩与粉砂岩互层为主, 含石膏细脉。

图 2 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组下段(J2z1)岩性及铀矿化照片
a— zkf321-1孔, 362. 7m, 浅灰色中砂岩中富含的炭屑; b— zk6-2孔, 256. 6m, 灰白色中砂岩中粒状黄铁矿细晶及泥砾; c— zkf303-1孔, 501. 4m, 灰白色粗砂岩中黄铁矿充填炭屑; d— zkf321-2孔, 355. 5m, 油浸砂岩碳酸盐化及高岭土化; e— zk9-2孔, 210.3 9m, 砂岩中褐铁矿化; f— zk321-1孔, 344.2 5m, 砂岩中浸入的油斑; g— zk0-2孔, 124.5 4m, 浅黄色氧化蚀变砂岩; h— zk2-2孔, 367.7 1m, 灰绿色中粗砂岩; i— zkfx9孔, 399. 4m, 含铀矿砂岩
Fig.2 Photographs of lithology and uranium mineralization of the lower member of Zhiluo Formation(J2z1) of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

研究区铀矿化类型主要为层间氧化带砂岩型, 垂向上主矿体位于直罗组下段杂色、褪色蚀变岩石与灰色砂岩过渡部位的含炭屑砂岩中, 矿体呈板状及透镜状(陈宏斌等, 2006; 邢秀娟等, 2008; 张字龙等, 2016)。赋矿岩石主要为中粒、中细粒长石砂岩、长石石英砂岩(图 2-i), 胶结致密, 碎屑物中钾长石和有机质含量较高。矿石中铀主要以铀矿物和吸附形式存在, 铀矿物主要为沥青铀矿、铀石和少量钛铀矿, 与黄铁矿、褐铁矿共生赋存在有机质裂隙中(陈宏斌等, 2006; 彭小华等, 2018)。

3 沉积相类型及展布特征
3.1 沉积相类型及特征

根据露头及岩心岩性组合、沉积构造、沉积韵律、测井曲线、砂体厚度及砂地比等值线等, 认为研究区直罗组下段为砂质辫状河相沉积, 上段为曲流河相和滨浅湖相沉积。

3.1.1 砂质辫状河相

砂质辫状河相发育于直罗组下段, 与下伏延安组平行不整合接触(图 3-a)。露头上, 岩性以浅黄色、黄绿色粗— 细粒砂岩为主, 分选好— 中等(图 3-b), 厚层状— 块状, 横向延伸稳定, 累计厚度10~50 m; 底部可见明显冲刷构造, 局部含砾石及植物茎干等滞留沉积, 偶见星点状— 粒状黄铁矿及炭化植物碎屑(图 3-c), 发育中— 大型槽状交错层理及板状交错层理(图 3-d, 3-e, 3-f)。钻孔中(图 4), 直罗组下段由2~3个下粗上细正旋回组成, 旋回底部可见滞留沉积的砂砾岩层, 砾石以石英质为主, 粒径小于1 cm, 分选好, 次圆状— 次棱角状。中部为心滩沉积, 岩性为灰色、灰绿色粗— 细粒砂岩, 发育槽状、板状交错层理, 视电阻率曲线表现为锯齿状的箱型或钟型。上部为灰绿色泥岩、泥质粉砂岩组成的泛滥平原沉积。

图 3 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组下段砂质辫状河沉积露头特征
上图为露头全貌及下图点位; a— J2z1与J2y平行不整合接触; b— 灰黄色中砂岩; c— 砂岩中发育炭化植物茎干; d— 槽状交错层理; e、f— 板状交错层理
Fig.3 Outcrop characteristics of sandy braided river deposits of the Lower member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

图 4 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区zk180-1钻孔直罗组柱状图Fig.4 zk180-01 column of the Middle Jurassic Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

3.1.2 曲流河相

曲流河相发育于直罗组上段中下部。露头上, 河道亚相主要为河道砂坝(边滩)沉积, 岩性为灰黄色、黄绿色细砂岩(图 5-a), 单层厚度0.3~3 m, 夹数层薄层泥岩及泥岩透镜体(图 5-b), 砂体横向连续性较差。砂体中发育中— 小型板状、槽状交错层理(图 5-c, 5-d)。钻孔中(图 4), 河道砂坝以细砂岩为主, 视电阻率曲线为锯齿化钟型。向上逐渐变为泛滥平原沉积, 岩性为薄层灰色、浅灰色、灰绿色、褐红色细砂岩、粉砂岩及泥岩互层组成, 可见沙纹层理及水平层理。

图 5 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组上段曲流河河道砂体沉积露头特征
上图为露头全貌及下图点位; a— 灰黄色细砂岩; b— 砂岩中薄层泥岩夹层; c— 小型交错层理; d— 板状交错层理
Fig.5 Outcrop characteristics of meandering river channel sand body of the Upper Member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

3.1.3 滨浅湖相

滨浅湖相发育于直罗组上段顶部。岩性以紫红色、褐红色、灰绿色页岩、泥岩、粉砂岩为主, 发育水平层理(图 6), 视电阻率曲线表现为低值锯齿状。

图 6 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组上段滨浅湖相沉积露头特征Fig.6 Outcrop characteristics of coastal shallow lacustrine sedimentation of the upper member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

3.2 砂体及沉积展布特征

3.2.1 沉积连井剖面特征

在岩性岩相特征分析基础上, 为恢复直罗期古沉积环境, 确定沉积环境在时空的分布及演化, 查清含氧含铀水的通道及河道砂体空间展布(邱余波等, 2014), 绘制了一条沉积连井剖面(图 7, 剖面位置见图 8-a)。剖面总体方位北北东向, 剖面南部zk7-2孔至zk8-2孔、北部zk2-1孔至zk9-1孔, 直罗组下段砂体厚度大, 含砂率高, 砂体横向连通性较好, 为砂质辫状河河道沉积。剖面中部zk0-1-zk2-2孔直罗组下段发育3~5层砂体, 砂体单层厚度较小, 泥岩夹层数量增多, 为河道间沉积。直罗组上段中下部主要以泥岩、粉砂岩为主, 夹薄层孤立砂体, 砂体横向连通性差, 为曲流河相沉积。上段顶部主要为紫红色、灰绿色泥岩, 为滨浅湖相沉积。

图 7 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组沉积连井剖面图Fig.7 Sedimentary facies of connecting-well profile of the Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou eara, southern Ordos Basin

图 8 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组下段砂体厚度等值线图(a)及沉积相图(b)Fig.8 Isogram of thickness of sandstone(a)and sedimentary facies distribution(b)of the Lower member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

3.2.2 砂体及沉积展布特征

采用单因素分析多因素综合制图的思路(冯增昭, 2004), 通过对研究区100余口石油、煤田、核地质钻孔的资料整理, 结合野外露头剖面、钻孔岩心编录、测井等, 编制了研究区直罗组砂体厚度等值线图及沉积相图。

直罗组下段砂体厚度一般为30~65 m、砂地比值一般为0.6~0.75(图 8-a, 8-b); 在进行沉积相图编制时, 选取砂体厚度大于50 m, 砂地比值大于0.7, 作为辫状河河道相。一般而言, 辫状河相砂体叠加厚度较大地区, 应是河道经常流经区域, 砂岩较厚带的分布及变化侧面反映了沉积物物源方向和沉积体系展布特征(焦养泉等, 2006; 赵俊峰等, 2008)。

结果显示, 直罗组下段砂体在上畛子— 双龙— 店头、槐树庄— 黑水寺及太白— 和尚塬一带厚度大于50 m, 砂地比值大于0.7, 为辫状河河道相。从砂体厚度变化来看, 直罗组沉积早期研究区有来自南西、北西方向物源供给。露头古水流测量也进一步佐证了上述物源供给方向的判断。店头南峪口直罗组下段古水流优势方向60° ~70° 和120° ~140° , 直罗镇葫芦河剖面直罗组下段古水流优势方向为60° ~90° 和110° ~130° (表 1)。表明直罗组沉积早期研究区物源主要来自盆地南西、北西方向。

表 1 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组地层古流向数据统计 Table1 Palaeocurrent directions statistics data of the Zhiluo Formation strata of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

直罗组上段早期砂体厚度一般为10~38 m, 砂地比值一般为0.15~0.45(图 9-a, 9-b), 砂体厚度、砂地比值较下段明显降低, 泥岩沉积增多, 沉积体系由辫状河相转变为曲流河相, 反映直罗组上段沉积早期地势高差变小, 物源后退, 沉积范围扩大的沉积背景。沉积相图编制时, 选取砂体厚度大于26 m, 砂地比值大于0.3, 作为曲流河河道相。结果显示, 直罗组上段沉积早期曲流河道分布于上畛子— 槐树庄— 双龙、和尚塬— 黑水寺地区。露头古水流优势方向以60° ~70° 和120° ~140° 为主(表 1)。物源方向与下段具有较好的继承性。

图 9 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组上段早期砂体厚度等值线图(a)及沉积相图(b)Fig.9 Isogram of thickness of sandstone(a)and sedimentary facies distribution(b)of the Upper Member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

直罗组上段沉积晚期为湖盆发育鼎盛期, 沉积范围最广, 研究区位于湖盆中心所在位置, 沉积了一套滨浅湖相页岩、泥岩、粉砂岩等细粒碎屑物, 砂体基本不发育。

4 沉积特征与铀成矿关系

砂岩型铀矿床的形成是一个复杂的地质历史过程, 是多种成矿条件相互约束、相互作用而成的(张字龙等, 2010; 邱余波等, 2014)。沉积环境、沉积相、河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层是铀物质预富集的重要控制因素。

直罗组下段沉积时期, 鄂尔多斯盆地受东强西弱、南强北弱差异抬升剥蚀的改造作用(赵俊峰等, 2006, 2007), 沉积体系由延安期湖泊、湖泊三角洲转变为辫状河沉积, 形成了一套灰色富有机质、黄铁矿等还原性砂体, 为铀的预富集和后生改造成矿提供了前提。直罗组上段沉积时期, 气候由早期温暖湿润还原环境转变为炎热干旱的氧化环境(张天福等, 2016; 孙立新等, 2017), 这种氧化— 还原沉积背景为砂岩型铀矿的形成创造了有利的地球化学环境。

勘探表明, 店头地区铀矿化受控于直罗组下段辫状河相砂岩(李晓翠等; 2014; 胡俊华和郭科锋, 2017; 彭小华等, 2018; 司庆红等, 2019)。辫状河河道(砂坝)砂体相互切割叠置, 厚度大, 延伸稳定, 孔渗性好, 是有利的铀矿储集层(张字龙等, 2010)。延安组顶部泥岩及煤层, 直罗组下段辫状河河道砂体, 直罗组上段厚层泥岩组成了较好的“ 泥-砂-泥” 地层结构, 有利于层间氧化作用的形成。

平面上, 铀矿化主要赋存在辫状河河道交汇部位(图 8-b)。该部位河床变宽, 厚度增大, 心滩发育, 沉积环境由不稳定到稳定, 有利于有机质的快速沉积和保存, 是铀矿化的有利地段。河水流经河道交汇部位时, 流速减缓, 沉积粒度较细, 云母及泥质杂基含量相对较高, 富含炭化植物碎屑、黄铁矿等还原性物质。含氧含铀水沿着渗透性良好的河道砂体渗流, 在氧化— 还原过渡带内由还原性物质的吸附还原作用下富集, 形成沿河道砂体方向展布的铀矿体。

垂向上, 铀矿化多赋存于辫状河河道心滩亚相的中细砂岩中, 且砂体厚度在40~50 m铀成矿概率最好, 而厚度小于30 m的砂体中铀矿体发育较差(图 10, 表 2)。其原因主要是, 心滩亚相沉积物粒度细, 富含沿层理面分布的丝状、细线状、细条带状炭屑, 分布密集、均匀, 对铀的沉淀成矿具有很好的吸附还原作用(图 11-a至11-d)。河道底部滞留沉积亚相沉积粒度较粗, 水流速度快, 冲刷强烈, 沉积环境多变, 炭屑多以透镜状、团块状、煤块等滞留沉积物的形式分布于冲刷面, 密集程度差, 分布不均匀, 对铀的吸附还原能力较差(图 11-e, 11-f)。

图 10 鄂尔多斯盆地南部店头铀矿床直罗组下段沉积与铀矿化示意图Fig.10 Relationship between sedimentation and uranium occurrences in the lower member of Zhiluo Formation in Diantou uranium deposits, southern Ordos Basin

图 11 鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组下段辫状河相砂体中炭屑与铀矿化照片
a-c— 富含丝状、细线状炭屑铀矿石(店头铀矿床); d— 含炭屑铀矿石露头(南峪口坑道); e-f— 辫状河滞留沉积亚相中的透镜状炭屑
Fig.11 Photographs of charcoal and uranium mineralization in braided river sand bodies of the lower member of Zhiluo Formation of Zhiluo-Diantou area, southern Ordos Basin

表 2 鄂尔多斯盆地南部店头铀矿床砂体厚度、沉积物粒度、泥岩夹层与铀矿化关系 Table2 Statistic of sandstone thickness, sediment granularity, isolated barrier bed quantity and uranium mineralization in Diantou uranium deposits, southern Ordos Basin

此外, 砂体中泥岩夹层对铀成矿也具有重要控制作用。含氧含铀水沿着辫状河河道砂体向下渗流, 铀矿物被灰色原生砂体中的还原性物质还原沉淀, 由于河道砂体渗透性及连通性较好, 被还原沉淀的铀矿物容易被后期氧化水带走, 形成厚度薄、品位低的矿体或矿化体。当携带铀矿物的含氧水遇到砂体中的泥质夹层时, 水流速减慢, 水岩作用时间变长, 层间氧化作用受阻, 泥岩本身及其富含的还原性介质具有比砂岩更强的吸附还原能力, 使铀矿体更容易在其顶底板砂体中富集沉淀, 形成厚度大、品位高的铀矿体(图 10)。店头地区69个含矿钻孔中, 当泥岩夹层数量为1时, 铀成矿概率最高(表 2)。随着泥岩夹层数量的增加, 成矿砂体被分割为多个成矿单元, 单层砂体厚度变薄, 连通性变差, 不利于含氧含铀水的渗流, 成矿概率降低。

直罗组上段为炎热干旱气候条件下的红色沉积建造(邢秀娟等, 2008; 张天福等, 2016; 孙立新等, 2017), 缺少还原性介质。曲流河相砂体相对孤立、连续性差, 不利于含氧含铀水的运移及铀的沉淀成矿; 滨浅湖相砂体基本不发育, 不利于砂岩型铀矿床的形成。

根据店头地区铀矿化显示, 直罗组下段辫状河相是区内铀矿化最有利的沉积相带。河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层数量对铀成矿具有重要的控制作用。砂体厚度等值线图及沉积相图表明, 研究区北部也发育砂体厚大的辫状河河道, 有可能构成潜在的铀矿化层。在远景预测时, 河道交汇或分叉部位应作为重点, 心滩亚相的含炭屑、黄铁矿砂质碎屑岩可作为铀矿化的找矿标志。

5 结论

1)鄂尔多斯盆地南部直罗— 店头地区直罗组厚度80~240 m, 呈西北厚、东南薄的变化趋势。根据岩性组合、沉积构造、沉积韵律、测井曲线等, 直罗— 店头地区直罗组下段为砂质辫状河相沉积, 直罗组上段为曲流河相、滨浅湖相沉积。

2)直罗— 店头地区直罗组下段砂体厚度30~65 m、砂地比介于0.6~0.75之间, 在上畛子— 双龙— 店头、槐树庄— 黑水寺及太白— 和尚塬地区发育砂质辫状河河道; 直罗组上段沉积早期砂体厚度10~38 m, 砂地比介于0.15~0.45之间, 在上畛子— 槐树庄— 双龙、和尚塬— 黑水寺地区发育曲流河河道; 直罗组上段沉积晚期研究区位于湖盆中心所在位置, 为滨浅湖相沉积。

3)店头铀矿床铀矿化主要位于直罗组下段砂质辫状河河道交汇部位。沉积环境、沉积相、河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层对铀成矿具有重要控制作用。直罗组下段辫状河河道交汇或分叉部位应作为勘查重点, 心滩亚相的含炭屑、黄铁矿砂质碎屑岩可作为铀矿化的找矿标志。

(责任编辑 郑秀娟; 英文审校 徐 杰)

参考文献
[1] 陈宏斌, 徐高中, 王金平, 李卫红, 赵希刚. 2006. 鄂尔多斯盆地南缘店头铀矿床矿化特征及其与东胜铀矿床对比. 地质学报, 80(5): 724-733.
[Chen H B, Xu G Z, Wang J P, Li W H, Zhao X G. 2006. Mineralization characteristics of diantou uranium deposit in the southern margin of Ordos and in comparison with Dongsheng Uranium Deposit. Acta Geologica Sinica, 80(5): 724-733] [文内引用:3]
[2] 陈庸勋, 戴东林, 杨昌贵. 1981. 岩相古地理研究方法: 以鄂尔多斯盆地为例. 北京: 地质出版社, 96-115.
[Chen Y X, Dai D L, Yang C G. 1981. The Study Method of Lithofacies Paleogeography: A Case Study from Ordos Basin. Beijing: Geological Publishing House, 96-115] [文内引用:1]
[3] 冯增昭. 2004. 单因素分析多因素综合作图法: 定量岩相古地理重建. 古地理学报, 6(1): 3-19.
[Feng Z Z. 2004. Single factor analysis and multifactor comprehensive mapping method: Reconstruction of quantitative lithofacies palaeogeography. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 6(1): 3-19] [文内引用:1]
[4] 贺锋, 张字龙, 刘红旭, 李平, 李亚锋. 2017. 鄂尔多斯盆地南部彬县地区侏罗系直罗组古地貌及其对铀成矿的影响. 古地理学报, 19(4): 692-702.
[He F, Zhang Z L, Liu H X, Li P, Li Y F. 2017. Palaeogeomorphic restoring of the Jurassic Zhiluo Formation and its effect on uranium mineralization in Binxian area, southern Ordos Basin. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 19(4): 692-702] [文内引用:1]
[5] 胡俊华, 郭科锋. 2017. 鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿找矿潜力分析. 铀矿地质, 33(3): 137-143.
[Hu J H, Guo K F. 2017. Prospecting potential analysis of sand stone-type uranium deposit in the southern margin of Ordos Basin. Uranium Geology, 33(3): 137-143] [文内引用:1]
[6] 焦养泉, 陈安平, 王敏芳, 吴立群, 原海涛, 杨琴, 张承泽, 徐志诚. 2005a. 鄂尔多斯盆地东北部直罗组底部砂体成因分析: 砂岩型铀矿床预测的空间定位基础. 沉积学报, 23(3): 371-379.
[Jiao Y Q, Chen A P, Wang M F, Wu L Q, Yuan H T, Yang Q, Zhang C Z, Xu Z C. 2005a. Genetic Analysis of the Bottom Sand stone of Zhiluo Formation Northeastern Ordos Basin: Predictive base of spatial orientation of sand stone-type uranium deposit. Acta Sedmentologica Sinica, 23(3): 371-379] [文内引用:1]
[7] 焦养泉, 陈安平, 杨琴, 彭云彪, 吴立群, 苗爱生, 王敏芳, 徐志诚. 2005b. 砂体非均质性是铀成矿的关键因素之一: 鄂尔多斯盆地东北部铀成矿规律探讨. 铀矿地质, 21(1): 8-15.
[Jiao Y Q, Chen A P, Yang Q, Peng Y B, Wu L Q, Miao A S, Wang M F, Xu Z C. 2005b. Sand body heterogeneity: One of the key factors of uranium metallogenesis in Ordos Basin. Uranium Geology, 21(1): 8-15] [文内引用:1]
[8] 焦养泉, 吴立群, 杨生科, 吕新彪, 杨琴, 王正海, 王敏芳. 2006. 铀储层沉积学—砂岩型铀矿勘查与开发的基础. 北京: 地质出版社, 1-331.
[Jiao Y Q, Wu L Q, Yang S K, Lü X B, Yang Q, Wang Z H, Wang M F. 2006. Uranium Reservoir Sedimentology: Basis of Sand stone-type Uranium Exploration and Development. Beijing: Geological Publishing House, 1-331] [文内引用:2]
[9] 焦养泉, 吴立群, 彭云彪, 荣辉, 季东民, 苗爱生, 里宏亮. 2015. 中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积-构造背景综合分析. 地学前缘, 22(1): 189-205.
[Jiao Y Q, Wu L Q, Peng Y B, Rong H, Ji D M, Mia A S, Li H L. 2015. Sedimentary-tectonic setting of the deposition-type uranium deposits forming in the Paleo-Asian tectonic domain, North China. Earth Science Frontiers, 22(1): 189-205] [文内引用:1]
[10] 李晓翠, 刘武生, 贾立城, 张成伟. 2014. 鄂尔多斯盆地南部砂岩型铀矿成矿预测. 铀矿地质, 30(6): 321-327.
[Li X C, Liu W S, Jia L C, Zhang C W. 2014. Prognosis of sand stone hosted uranium deposit in southern Ordos Basin. Uranium Geology, 30(6): 321-327] [文内引用:1]
[11] 毛明陆. 1997. 渭北隆起北部构造分析与油气成藏预测. 西北大学博士论文.
[Mao M L. 1997. The Structural Analysis and Hydrocarbon Reservoiring Anticipation of the Northern Weibei Uplift. Doctoral Dissertation of Northwest University] [文内引用:1]
[12] 彭小华, 曹惠锋, 刘厚宁. 2018. 鄂尔多斯盆地南部双龙地区铀成矿特征分析. 世界核地质科学, 35(1): 8-15.
[Peng X H, Cao H F, Liu H N. 2018. Analysis on uranium metallogenic characteristics in Shuanglong area, southern Ordos Basin. World Nuclear Geoscience, 35(1): 8-15] [文内引用:2]
[13] 邱余波, 伊海生, 王果, 张占峰, 刘俊平, 蒋宏, 罗星刚, 杜默, 张磊. 2014. 伊利盆地洪海沟地区中侏罗统西山窑组上段沉积特征及其与铀成矿的关系. 古地理学报, 16(4): 537-547.
[Qiu Y B, Yi H S, Wang G, Zhang Z F, Liu J P, Jiang H, Luo X G, Du M, Zhang L. 2014. Sedimentary characteristics of the Upper Member of Middle Jurassic Xishanyao Formation and its relationship to uranium deposits in Honghaigou area of Ili Basin. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 16(4): 537-547] [文内引用:2]
[14] 司庆红, 曹惠锋, 李建国, 司马献章, 俞礽安, 刘厚宁, 刘晓雪, 张超. 2019. 黄陵地区中生代含煤岩系油气与铀成矿的耦合关系. 煤炭地质与勘探, 47(1): 15-21.
[Si Q H, Cao H F, Li J G, Sima X Z, Yu R A, Liu H N, Liu X X, Zhang C. 2019. Coupling relationship between oil and gas of Mesozoic coal-bearing measures and uranium metallogenesis in Huangling area. Coal Geology & Exploration, 47(1): 15-21] [文内引用:1]
[15] 孙立新, 张云, 张天福, 程银行, 李艳峰, 马海林, 杨才, 郭佳成, 鲁超, 周晓光. 2017. 鄂尔多斯北部侏罗纪延安组、直罗组孢粉化石及其古气候意义. 地学前缘, 24(1): 32-51.
[Sun L X, Zhang Y, Zhang T F, Cheng Y H, Li Y F, Ma H L, Yang C, Guo J C, Lu C, Zhou X G. 2017. Jurassic sporopollen of Yan’an Formation and Zhiluo Formation in the northeastern Ordos Basin, Inner Mongolia, and its paleoclimatic significance. Earth Science Frontiers, 24(4): 32-51] [文内引用:2]
[16] 吴仁贵, 余达淦. 2005. 辫状沉积砂体与砂岩型铀矿的关系剖析. 铀矿地质, 21(2): 92-96.
[Wu R G, Yu D G. 2005. Discussion on relationship between sand body of braided stream channel sand stone type uranium deposit. Uranium Geology, 21(2): 92-96] [文内引用:1]
[17] 吴仁贵, 祝民强, 余达淦, 周万蓬. 2006. 鄂尔多斯盆地北部底河道砂岩型铀矿地质特征. 东华理工学院学报, 29(1): 1-6.
[Wu R G, Zhu M Q, Yu D G, Zhou W P. 2006. Geological characteristics of basal-channel sand stone type uranium deposits in the Northern of Ordos Basin. Journal of East China Institute of Technology, 29(1): 1-6] [文内引用:1]
[18] 邢秀娟, 柳益群, 樊爱萍. 2006. 鄂尔多斯盆地店头地区砂岩型铀矿成因初步探讨. 中国地质, 33(3): 591-597.
[Xing X J, Liu Y Q, Fan A F. 2006. Genesis of sand stone-type uranium deposits: A case study in the Diantou area of the Ordos Basin. Geology in China, 33(3): 591-597] [文内引用:1]
[19] 邢秀娟, 柳益群, 李卫红, 龚斌利. 2008. 鄂尔多斯盆地南部店头地区直罗组砂岩成岩演化与铀成矿. 地球学报, 29(2): 179-188.
[Xing X J, Liu Y Q, Li W H, Gong B L. 2008. Sand stone diagenesis and uranium mineralization of the Zhiluo Formation in the Diantou Area, Southern Ordos Basin. Acta Geoscientica Sinica, 29(2): 179-188] [文内引用:3]
[20] 薛锐, 赵俊峰, 闫占冬, 杨瑶, 赵旭东, 赵中平. 2017. 鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化. 古地理学报, 19(6): 999-1012.
[Xue R, Zhao J F, Yan Z D, Yang Y, Zhao X D, Zhao Z P. 2017. Sedimentary characteristics and evolution of the Jurassic Zhiluo Formation in northern Ordos Basin. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 19(6): 999-1012] [文内引用:1]
[21] 张金带. 2004. 中国铀资源潜力概略分析与铀矿地质勘查战略. 铀矿地质, 20(5): 260-265.
[Zhang J D. 2004. Summarized analysison potential of uranium resources in China and strategy for uranium geologic exploration. Uranium Geology, 20(5): 260-265] [文内引用:1]
[22] 张天福, 孙立新, 张云, 程银行, 李艳锋, 马海林, 鲁超, 杨才, 郭根万. 2016. 鄂尔多斯盆地北缘侏罗纪延安组、直罗组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义. 地质学报, 90(12): 3454-3472.
[Zhang T F, Sun L X, Zhang Y, Cheng Y H, Li Y F, Ma H L, Lu C, Yang C, Guo G W. 2016. Geochemical characteristics of the Jurassic Yan’an and Zhiluo Formations in the northern margin of Ordos Basin and their paleoenvironmental implications. Acta Geologica Sinica, 90(12): 3454-3472] [文内引用:2]
[23] 张字龙, 韩效忠, 李胜祥, 姚春玲, 赵永安. 2010. 鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组下段沉积相及其对铀成矿的控制作用. 古地理学报, 12(6): 749-758.
[Zhang Z L, Han X Z, Li S X, Yao C L, Zhao Y A. 2010. Sedimentary facies of the lower part of Middle Jurassic Zhiluo Formation in northeastern Ordos Basin and its controls on uranium mineralization. Journal of Plaeogeography(Chinese Edition), 12(6): 749-758] [文内引用:3]
[24] 张字龙, 范洪海, 蔡煜琦, 赵兴齐, 刘红旭, 贺锋, 李平, 杨梦佳. 2016. 鄂尔多斯盆地黄陵地区直罗组有机地球化学特征及其与铀成矿关系. 地质学报, 90(12): 3408-3423.
[Zhang Z L, Fan H H, Cai Y Q, Zhao X Q, Liu H X, He F, Li P, Yang M J. 2016. The organic geochemical characteristics of the Zhiluo Formation and its relationship with uranium mineralization in the Huangling Area, Ordos Basin. Acta Geologica Sinica, 90(12): 3408-3423] [文内引用:1]
[25] 赵俊峰, 刘池洋, 喻林, 梁积伟, 黄雷. 2006. 鄂尔多斯盆地中侏罗世直罗—安定期沉积构造特征. 石油与天然气地质, 27(2): 159-166.
[Zhao J F, Liu C Y, Yu L, Liang J W, Huang L. 2006. Sedimentary tectonic features of Ordos Basin in Middle Jurassic Zhiluo Anding stages. Oil & Gas Geology, 27(2): 159-166] [文内引用:3]
[26] 赵俊峰, 刘池洋, 喻林, 黄雷, 刘永涛, 高飞. 2007. 鄂尔多斯盆地侏罗系直罗组砂岩发育特征. 沉积学报, 25(4): 535-544.
[Zhao J F, Liu C Y, Yu L, Huang L, Liu Y T, Gao F. 2007. Distributional and sedimentary characteristics of sand stones in Jurassic Zhiluo Formation, Ordos Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 25(4): 535-544] [文内引用:3]
[27] 赵俊峰, 刘池洋, 赵建设, 王晓梅. 2008. 鄂尔多斯盆地侏罗系直罗组沉积相及其演化. 西北大学学报(自然科学版), 38(3): 480-486.
[Zhao J F, Liu C Y, Zhao J S, Wang X M. 2008. Sedimentary facies and its evolution of Jurassic Zhiluo formation in Ordos Basin. Journal of Northwest University(Natural Science Edition), 38(3): 480-486] [文内引用:3]
[28] 赵俊峰, 刘池洋, 梁积伟, 王晓梅, 喻林, 黄雷, 刘永涛. 2010. 鄂尔多斯盆地直罗组—安定组沉积期原始边界恢复. 地质学报, 84(2): 553-569.
[Zhao J F, Liu C Y, Liang J W, Wang X M, Yu L, Huang L, Liu Y T. 2010. Restoration of the original sedimentary boundary of the middle Jurassic Zhiluo Formation-Anding Formation in the Ordos Basin. Acta Geologica Sinica, 84(2): 553-569] [文内引用:2]
[29] Hall S M, Mihalasky M J, Tureck K R, Hammarstrom J M, Hannon M T. 2017. Genetic and grade and tonnage models for sand stone-hosted roll-type uranium deposits, Texas Coastal Plain, USA. Ore Geology Reviews, 80: 716-753. [文内引用:1]
[30] Jaireth S, Roach I C, Bastrakov E, Liu S F. 2015. Basin-related uranium mineral systems in Australia: A review of critical features. Ore Geology Reviews, 76: 360-394. [文内引用:1]
[31] Liu C Y, Zhao H G, Zhao J F, Wang J Q, Zhang D D, Yang M H. 2008. Temporal-spatial coordinates of evolution of the Ordos basin and its mineralization responses. Acta Geologica Sinica(English Edition), 82: 1229-1243. [文内引用:1]
[32] Ullah K, Khattak N U, Qureshi A A, Akram M, Khan H A, Nisar A. 2005. Search for uranium source in warcha Sand stone, Salt Range, Pakistan, using SSNTD technique. Radiation Measurements, 40: 491-495. [文内引用:1]