吉林东部中新生代盆地群砂岩型铀成矿条件分析

2022-09-11

0 引言

可地浸砂岩型铀矿是目前铀矿的主要开采类型, 主产于中新生代盆地。吉林省东部分布着众多的中新生代盆地, 其产出的地质背景、沉积特征、铀成矿条件相似, 在该地区已发现多个铀矿点。分析研究盆地特征、铀成矿条件, 对扩大找矿前景具积极意义。

1 地质概况

吉林东部处于华北地台与东北华力西地槽褶皱系的交接部位, 主要构造单元为吉黑华力西晚期地槽褶皱带中的吉林延边褶断区[1]。该褶断区为次造山带中相对活动的部位。吉林省东部盆地群是受燕山运动Ⅲ幕的影响, 形成了一系列以大量同生沉积正断层为特征的断陷盆地群。盆地盖层为侏罗系的屯田营组、金沟岭组、西山坪组, 白垩系的长财组、泉水村组、大砬子组、龙井组, 第三系的珲春组、土门子组及第四系[2]。

2 找矿目的层的确定

龙井组为主要找矿目的层, 大砬子组和长财组为次要找矿目地层。

2.1 龙井组的成矿有利条件

(1) 区内该地层发育, 主要分布在延吉、屯田、百草沟、红石等盆地内。龙井组形成于以干旱炎热为主, 并伴有短暂温湿的古气候条件下, 为一套河流相、扇三角洲相、浅湖相沉积。岩性主要以紫红色、灰绿色等杂色碎屑岩夹泥岩和泥灰岩团块为主要特征的一套红色沉积建造, 其中砂体发育, 胶结疏松。岩性从下往上可分为三段:第一岩段为杂色岩性段, 上部为紫红、灰色泥岩, 灰绿色粉砂质泥岩, 泥质粉砂岩与灰紫色砂岩、杂色砂砾岩。下部为深灰、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩与紫灰色砂岩, 杂色砂砾岩互层;第二岩段为暗紫色岩性段, 岩性有暗紫色泥岩, 灰绿、灰色粉砂质泥岩与灰、紫灰色粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、互层, 中段特点体现于岩性粒度较粗;第三岩段为红色岩性段, 具体岩性为暗紫色、砖红色泥岩、粉砂质泥岩与浅灰、灰白色砂岩、杂色砂砾岩互层, 上段特点体现于地层较薄, 交替频繁。

(2) 岩段中砂岩与泥岩互层的现象普遍存在, 具“泥—砂—泥”结构的多层性, 层理清晰, 粘土类矿物含量较高。

(3) 后生改造强烈, 层间氧化带具有一定规模。

龙井组地层中发现了众多的铀矿 (化) 、异常点, 如延吉盆地的443、442、F6, 其中443、F6矿点控制矿体长度大于2km, 具有一定的规模[2]。

2.2 大砬子组的成矿有利条件

(1) 大砬子组分布面积较广, 为一套杂色碎屑岩建造, 形成于温暖潮湿气候条件下。中、下段为褐灰色砾岩、灰绿色砂砾岩、含砾粗砂岩、中粒砂岩;上段为黄灰色泥质粉砂岩、黑色纸状页岩、夹褐色油页岩及泥灰质团块, 富含有机物。

(2) 大砬子组岩相以三角洲相—浅湖相—半深湖相沉积为主, 为砂岩型铀成矿有利岩相。

(3) 该组具有较好的生油能力。大砬子组中, 铀矿点、矿化、异常点较多, 铀与有机质关系密切, 同时油气层对其上部层位铀的后生改造作用也非常强烈。

2.3 长财组的成矿有利条件

长财组形成于温暖潮湿古气候条件下, 岩性为砂岩、砂砾岩和泥岩、煤的互层, 为灰色含煤系, 富含有机质, 铀与有机质、炭质关系密切, “泥—砂—泥”结构较完整, 该地层发现了同生沉积型的554、448等铀异常点。

3 铀成矿有利盆地的选择

3.1 层间氧化带铀成矿选盆准则

蚀源区铀源丰富[3];盆地具有一定规模;主要找矿目的层龙井组、次要目的层大砬子组和长财组发育, 分布面积较广;盆地形成时, 主要处于炎热干旱的气候环境, 其间又出现过短暂的温湿气候, 存在氧化—还原界面, 古地理环境为河、湖交互地带, 水上三角洲—水下三角洲相带宽广, 动、植物化石多, 有机质丰富;盆地具有“基底、含矿岩系、覆盖层”三层结构, 含矿层保存条件好;目的层具有泥—砂—泥结构特点, 有稳定的泥岩层与砂岩层, 单层砂体厚度可达15~25m, 胶结疏松, 产状平缓, 利于发育层间氧化带;盆地为渗入型自流水盆地, 地下水“补—迳—排”体系完整;盆地后期构造隆升、地层剥蚀;盆地目的层发生强烈的后生氧化作用或地下水、油气改造作用;盆地中发现有铀矿化点、伽玛高场区、航空伽玛射线照量率高值区、异常区。

3.2 古河道砂岩型铀成矿选盆准则

蚀源区与基底岩石中存在富铀层或富铀地质体, 基底风化强烈, 发育较厚的风化壳[4];古基底侵蚀面上存在下切的具有一定规模的河系、河床、河道;具有不同程度的后生氧化蚀变, 矿床形成后又发生二次还原;古河道上覆屏蔽层;找矿目地层形成于潮湿、半潮湿的古气候, 沉积后存在干旱—半干旱的古气候。

3.3 对各盆地的优选、评价

依据前述地层分析所确定的找矿目地层和铀成矿选盆准则, 在综合分析各盆地铀成矿地质条件后, 对主要盆地寻找砂岩型铀矿的评价、类型如下:

延吉盆地主要目的层为龙井组, 次要目的层为大砬子组、长财组, 属于层间氧化型, 是成矿最有利盆地;红石盆地主要目的层为龙井组, 属于层间氧化型、古河道型, 是成矿有利盆地;屯田营盆地主要目的层为龙井组, 次要目的层为大砬子组, 属于层间氧化型, 是成矿最有利盆地;松江盆地主要目的层为龙井组, 次要目的层为长财组, 属于层间氧化型, 是成矿最有利盆地;汪清及罗子沟盆地主要目的层大砬子组, 为一般性盆地;其他盆地为成矿不利盆地。

摘要：根据吉林东部中新生代盆地群特征, 对比筛选出了主要找矿目地层龙井组、次要目的层大砬子组和长财组;提出本研究区层间氧化带型和古河道型铀成矿的选盆准则, 并依据此准则, 对各盆地进行了对比、评价和分类。

关键词：中生代盆地群,砂岩型铀矿,成矿条件,吉林省东部