柴達木盆地北緣逆沖構(gòu)造與砂巖型鈾礦的關(guān)系初析

喬建學, 趙希剛, 劉 林, 陳 秋

(1.陜西核工業(yè)地質(zhì)局211大隊,陜西 西安 710024;2.核工業(yè) 203研究所,陜西 咸陽 712000;3.陜西煤炭能源技術(shù)學院,陜西咸陽 712000)

柴達木盆地北緣逆沖構(gòu)造與砂巖型鈾礦的關(guān)系初析

喬建學1, 趙希剛2, 劉 林2, 陳 秋3

(1.陜西核工業(yè)地質(zhì)局211大隊,陜西 西安 710024;2.核工業(yè) 203研究所,陜西 咸陽 712000;3.陜西煤炭能源技術(shù)學院,陜西咸陽 712000)

柴達木盆地北緣逆沖推覆構(gòu)造帶是尋找砂巖型鈾礦的遠景區(qū),該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,后期改造強烈,逆沖構(gòu)造發(fā)育,最常見的構(gòu)造樣式有單沖構(gòu)造、對沖構(gòu)造、反沖構(gòu)造、斜坡帶等。不同的構(gòu)造樣式造成沉積地層產(chǎn)狀和厚度存在差異,同時影響砂巖型鈾礦成礦環(huán)境。通過分析不同的構(gòu)造樣式與鈾礦化的關(guān)系,認為在不同逆沖構(gòu)造樣式中鈾礦找礦工程部署有所差異。

逆沖構(gòu)造;砂巖型鈾礦;柴達木盆地北緣

盆地北緣中新生代盆地基底主要由元古代達肯大板群、全集山群,古生代寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系和三疊系及加里東、海西期、印支期和燕山期的中酸性火成巖組成。其中元古界、泥盆系及各期中酸性巖體是有利的鈾源體,為砂巖型鈾成礦提供豐富的鈾源。蓋層主要由下侏羅統(tǒng)小煤溝組,中侏羅統(tǒng)大煤溝組、石門溝組,上侏羅統(tǒng)采石嶺組、紅水溝組,下白堊統(tǒng)犬牙溝組,第三系路樂河組、下干柴溝組、上干柴溝組、下油砂山組、上油砂山組和獅子溝組,第四系七個泉組及更新統(tǒng)一全新統(tǒng)沖洪積 -湖積層組成。中下侏羅統(tǒng)為一套含煤碎屑巖建造,是砂巖型鈾成礦的主要目的層。

近年來,柴北緣鈾礦勘查已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該區(qū)存在古、近現(xiàn)代兩種類型的層間氧化帶,與砂巖型鈾成礦關(guān)系密切。在局部地段已發(fā)現(xiàn)砂巖型工業(yè)鈾礦體和重要的鈾礦化信息。因此,該區(qū)具有較好的鈾礦成礦前景。

研究表明,柴北緣砂巖型鈾礦與逆沖構(gòu)造具有明顯的關(guān)系。筆者結(jié)合石油系統(tǒng)地震剖面波譜特征研究了盆地北緣的構(gòu)造樣式,分析了不同構(gòu)造樣式與砂巖型鈾成礦關(guān)系,確定找礦目的層的空間展布,從而為鈾礦化勘探工程的部署提供參考依據(jù)。

1 地震波譜特征

通過地震剖面和參數(shù)井的對比分析,建立工作區(qū)地震層序關(guān)系 (表 1),其與地質(zhì)層位的劃分具有對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)這些特征研究不同巖性的地震波譜特征,泥巖段波譜特征振幅小,強度低,變化平穩(wěn),同相軸連續(xù)性好。煤層波譜特征振幅大,強度高,變化劇烈,同相軸連續(xù)性好,表現(xiàn)為平行、亞平行。碎屑巖波譜特征振幅大,強度高,變化劇烈,同相軸連續(xù)性較差,表現(xiàn)為席狀、席狀披蓋、楔狀、灘狀、透鏡狀、丘狀等雜亂現(xiàn)象。利用這些特點可以研究斷裂構(gòu)造特征。

2 主要的構(gòu)造樣式特征

柴達木盆地北緣中新生代以來的構(gòu)造運動使盆地蓋層發(fā)生了強烈的后期改造。早侏羅世—早白堊世柴達木盆地北緣以伸展構(gòu)造為主,形成了下侏羅統(tǒng)的斷陷和中侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)坳陷式沉積,晚白堊世的構(gòu)造運動使盆地北緣區(qū)發(fā)生了構(gòu)造轉(zhuǎn)換,形成了以逆沖推覆為主的構(gòu)造運動 (胡受權(quán)等,1999)。在前期形成北西向構(gòu)造格局的基礎(chǔ)上,盆地北緣地區(qū)以弱伸展構(gòu)造為特征,盆地區(qū)以前陸盆地為特點,沉積了第三系。新生代晚期的構(gòu)造運動繼承了晚燕山運動的特點,盆地繼續(xù)擠壓,以壓縮構(gòu)造樣式為主 (戴俊生,2000),形成了柴達木盆地北緣中新生代盆地特有的逆沖構(gòu)造特點。

逆沖構(gòu)造在地震剖面上表現(xiàn)為地震反射波譜同相軸發(fā)生錯斷、拖曳、彎曲等變形。

表 1 柴達木盆地北緣地震層序關(guān)系表Tab.1 The seism ic sequence relationship table of the northern m argin ofQ aidam basin

2.1 單沖構(gòu)造

單沖構(gòu)造造成地震波同相軸發(fā)生疊瓦式錯位。構(gòu)造應(yīng)力是以祁連山構(gòu)造帶為主導,受祁連山的擠壓,盆地蓋層沿斷層向盆地內(nèi)疊瓦逆沖。單沖斷層的上盤地震波同相軸向上突出,呈彎曲狀 (圖 1);單沖斷層的下盤地震波同相軸呈單斜。單沖斷層靠近盆緣密度大,地層連續(xù)性差;反之,單沖斷層遠離盆緣,地層連續(xù)性較好。主要發(fā)育于賽什騰 -綠草山山前、魚卡、馬海凸起等地區(qū)。

圖1 柴達木盆地北緣魚卡地區(qū)單沖構(gòu)造地震剖面圖Fig.1 The seism ic profiles of single thrust structure in Yuqia region,the northern m argin ofQ aidam basin

2.2 對沖構(gòu)造

對沖構(gòu)造造成地震波同相軸發(fā)生波形錯位,由于在不同的構(gòu)造運動時期構(gòu)造應(yīng)力存在差異,靠近祁連山蝕源區(qū)一側(cè)的主要應(yīng)力使地震波同相軸發(fā)生錯位的距離大。在發(fā)生對沖斷層集中部位地震波同相軸變形,連續(xù)性差 (圖 2);遠離對沖斷層的地層連續(xù)性較好,地震波同相軸呈單斜。受昆侖山構(gòu)造帶和祁連山構(gòu)造帶的雙重影響,對沖構(gòu)造使地層沿斷層向南沖逆的幅度大,之后向北逆沖,蓋層呈斷塊結(jié)構(gòu),如魚卡地區(qū)路樂河地段。

在裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)持續(xù)發(fā)展的過程中，我們必須充分的認識到，裝配式混凝土建筑的發(fā)展是一個長期的、艱難的、創(chuàng)新的過程。它需要耐心和毅力，不僅需要一點一點的完善和積累，而且需要一個高層次的設(shè)計來為建筑業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展做出貢獻。提升和轉(zhuǎn)變建筑業(yè)的創(chuàng)新能力是發(fā)展裝配式技術(shù)的核心。站在21世紀新的歷史時期深刻認識歷史的必然性和未來性，對裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有重要的意義。

圖2 柴達木盆地北緣賽什騰地區(qū)對沖構(gòu)造地震剖面圖Fig.2 The seism ic profiles of opposite thrust structure in Saishiteng region,the northern m argin ofQ aidam basin

2.3 反沖構(gòu)造

反沖構(gòu)造造成地震波同相軸發(fā)生臺階式錯位,構(gòu)造應(yīng)力主要位于盆地南緣,受昆侖山構(gòu)造帶影響,沉積地層沿斷層向北沖逆,盆地內(nèi)地層抬升,從盆地內(nèi)到盆緣,找礦目的層地震波同相軸呈逐漸降低的臺階狀。在發(fā)生反沖斷層集中部位地震波同相軸連續(xù)性差 (圖 3);遠離對沖斷層的地層連續(xù)性較好,地震波同相軸呈單斜。主要發(fā)育昆特依地區(qū)。

2.4單斜構(gòu)造

單斜構(gòu)造的形成與逆沖推覆構(gòu)造帶的反向逆沖構(gòu)造有關(guān),由于盆地基底呈斷塊,形成差異性升降,局部隆起使地震波同相軸呈單斜,如馬海地區(qū)地層向北傾(圖 4)。一般是翹傾一側(cè)找礦目的層埋藏淺,找礦目的層下降一側(cè)埋藏深。

上述幾種構(gòu)造樣式不是單一的,同一個地區(qū)或地段可能同時存在幾種不同的構(gòu)造樣式。

圖3 柴達木盆地北緣昆特依地區(qū)反沖斷層地震剖面圖Fig.3 The seism ic profiles of recoil fault in Kunteyi region,the northern margin ofQ aidam basin

3 主要的構(gòu)造樣式與砂巖型鈾礦找礦工程的部署

砂巖型鈾礦的主要控礦因素——層間氧化帶的形成對地層要求是必須有適于地下水形成補給、徑流、排泄完整系統(tǒng)的斜坡帶,而且這種斜坡帶從形成至今應(yīng)保持斜坡帶的相對穩(wěn)定。根據(jù)柴達木盆地北緣山前逆沖帶的構(gòu)造樣式分析研究,認為在燕山晚期構(gòu)造擠壓形成的斜坡帶、單沖構(gòu)造、對沖 構(gòu)造、反沖構(gòu)造 (劉林等,2008)均具有這種特點。

圖4 柴達木盆地北緣馬海地區(qū)單斜構(gòu)造地震剖面圖Fig.4 The seism ic profiles ofmonoclinal structure in Mahai region,the northern margin ofQ aidam basin

柴達木盆地北緣山前逆沖構(gòu)造,使找礦目的層連續(xù)性發(fā)生變化,有的呈臺階狀,或斷塊狀,有的呈單斜 (傅成銘,2009)。單沖構(gòu)造使靠近蝕源區(qū)的地層呈波形,可以作為尋找古層間氧化帶型鈾礦的區(qū)域,向盆地內(nèi)部,找礦目的層埋深急劇增大;對沖構(gòu)造發(fā)育區(qū),可以作為尋找古層間氧化帶型鈾礦的區(qū)域,靠近山前蝕源地段,尋找層間氧化帶型鈾礦地段,向盆地內(nèi)部,找礦目的層埋深急劇增大;反沖構(gòu)造發(fā)育地段,可以作為尋找古層間氧化帶型鈾礦的區(qū)域,靠近山前蝕源地段,是尋找層間氧化帶型鈾礦地段,向盆地內(nèi)部,作為尋找與油氣還原有關(guān)的鈾礦化。單斜構(gòu)造形成找礦目的層較為穩(wěn)定的斜坡帶,有利于層間氧化帶型鈾礦的形成。

事物發(fā)展具有正反兩方面作用,逆沖斷裂的存在破壞地層的連續(xù)性,但是為砂巖型鈾礦的富集提供了深部的還原性物質(zhì),在斷層附近可能形成與油氣還原有關(guān)的鈾礦化。

4 結(jié)論與建議

通過研究柴達木盆地北緣山前逆沖帶中的構(gòu)造運動產(chǎn)生逆沖構(gòu)造體系特征,認為逆沖構(gòu)造控制著盆地北緣構(gòu)造和盆地蓋層的沉積作用,使地層連續(xù)性變差 (馬金龍等,2002;周如炎等,2000),不利于現(xiàn)代層間氧化帶的形成,而遠離這些構(gòu)造地段,地層連續(xù)性較好,有利于現(xiàn)代層間氧化帶的形成。因此,該區(qū)鈾礦找礦工程的部署在逆沖斷裂發(fā)育部位,尋找古層間氧化帶或與油氣有關(guān)的鈾礦化,遠離斷裂發(fā)育部位,尋找現(xiàn)代層間氧化帶型鈾礦化。

逆沖構(gòu)造樣式造成盆地北緣構(gòu)造和找礦目的層的產(chǎn)狀復(fù)雜化,使柴達木盆地北緣找礦難度增大。因此,研究分析該區(qū)逆沖構(gòu)造樣式,對尋找層間氧化帶型鈾礦化具有重要的指導作用。建議施工前收集該區(qū)的已有的深部地質(zhì)資料,并輔佐開展少量的地面物探測量工作,進行綜合分析研究,確定不同地段的構(gòu)造樣式,為下一步的鉆探施工提供依據(jù)。

感謝青海石油勘探局提供的基礎(chǔ)資料,使研究工作得以實現(xiàn)。

戴俊生.2000.柴達木盆地構(gòu)造樣式控油作用分析[J].石油實驗地質(zhì),22(2):121-124.

傅成銘.2009.柴達木盆地北緣盆—山耦合特征及對砂巖型鈾成礦的控制作用[J].世界核地質(zhì)科學,26(1):31-37.

胡受權(quán),曹運江,黃繼祥,等.1999.柴達木盆地侏羅紀盆地原型及其形成與演化探討[J].石油實驗地質(zhì),21(3):189-195.

劉林,宋哲,宋憲生,等.2008.柴達木盆地北緣中新生代地質(zhì)構(gòu)造演化與砂巖型鈾成礦關(guān)系[J].東華理工大學學報:自然科學版,31(4):306-312.

馬金龍,李鳳君,賈慶軍.2002.柴達木盆地北部碰撞構(gòu)造與盆地改造變形[J].石油實驗地質(zhì),24(4):291-300.

周如炎,李相博,袁劍英.2000.祁連—柴達木構(gòu)造域盆地—造山帶耦合構(gòu)造體系[J].新疆石油地質(zhì),21(5):387-390.

The Relationship Analysis of Thrust Structure and Sandstone Type Uranium Deposits at Northern Margin of Qaidam Basin

Q I AO Jian-xue1, ZHAO Xi-gang2, L I U Lin2, CHEN Qiu3
(1.The NO.211 Brigade of ShanxiNuclear GeologyBureau,Xi’an,SX 710024,China;2.NO.203 Research Institute of Nuclear Industry,Xianyang,SX 712000,China;3.Shanxi Coal Energy Institute,Xianyang,SX 712000,China)

The thrust belt at northern margin of the Qaidam basin is prospective area for finding sandstone-type uranium deposits.The structure is complicated,post-reformation is strong and thrust structure develops in this area.Single thrust structure,opposite thrust structure,recoil structure and slope zone are themost common structural patterns.The different of tectonic style causes differences in occurrence and thickness of sedimentary strata and effects the metallogenic environment of sandstone-type uranium deposits.By analyzing the different between the tectonic style and uranium mineralization,it shows that uranium prospecting works deployment vary with the different of thrust tectonic styles.

thrust structure;sandstone-type uranium deposits;the northern margin ofQaidam basin

P619.14

A

1674-3504(2010)03-252-05

10.3969/j.issn.1674-3504.2010.03.06

2010-03-09

中國地質(zhì)調(diào)查局資源評價項目 (1212010818073)

喬建學 (1960—),男,高級工程師,從事鈾礦地質(zhì)找礦與勘探。