鄂爾多斯盆地納嶺溝鈾礦床粒度和古水動(dòng)力特征

王龍輝　李成龍　胡立飛

摘要：本文對鄂爾多斯盆地納嶺溝地區(qū)的工業(yè)鈾礦孔進(jìn)行粒度取樣，共采集目的層中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段的粒度樣品47個(gè)，對47個(gè)粒度樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)整理后，得出相應(yīng)的CM圖、累積概率曲線圖、頻率直方圖、粒度參數(shù)散點(diǎn)圖，結(jié)合砂莫夫和岡恰夫的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，總結(jié)該含水巖組的粒度和水動(dòng)力特征。

關(guān)鍵字：納嶺溝；鈾礦床；直羅組下段下亞段；粒度；水動(dòng)力

Abstract： in this paper，the ordos basin in the Nalinggou of the industrial uranium hole size sampling，a total in acquisition purpose layer under the Jurassic Zhiluo Formation，group under section of the sample size 47，statistical and data sorting of 47 granularity samples，it is concluded that the corresponding CM diagram，graph，frequency histogram，cumulative probability scatterplot granularity parameters，combined with the experimental research of sand merv and he just as a result，summarize the granularity and hydrodynamic characteristics of water-bearing rock group.

Key words： Nalinggou，uranium deposits，under the Jurassic Zhiluo Formation，granularity，water power

1. 粒度特征分析

CM圖對于分析整個(gè)沉積單元的沉積作用具有重要意義。納嶺溝地區(qū)的中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段CM圖見圖1，中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段整體上符合牽引流的特征，主要出現(xiàn)在PQ和QR段，QR段較發(fā)育，RS段不發(fā)育，即出現(xiàn)滾動(dòng)段，遞變懸浮段，缺失均勻懸浮段，且最大擾動(dòng)指數(shù)Cs=0，表明其為水流起動(dòng)能力較大的辮狀河沉積體系[1]。

中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段累積概率曲線出現(xiàn)二段式、三段式和一段式（圖2），但以二段式為主。其中二段式和三段式主要以跳躍總體為主，一段式則以懸浮總體為主。累積概率曲線跳躍總體段斜率60°～70°，分選性好；懸浮總體段斜率20°～60°，分選性差～中等；牽引總體段斜率20°～60°，分選性差——中等。

中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段頻率直方圖為正偏和對稱（圖3），形態(tài)基本為單峰形態(tài)。正偏表明有另外一組細(xì)組分加入，對稱表明其很純的、分選性很好的單峰沉積物。

粒度參數(shù)主要包括平均粒徑（Mz）、標(biāo)準(zhǔn)偏差（σ）、偏度（SK）和峰度（K）。平均粒度反映沉積物粒度分布的中心逐勢和沉積介質(zhì)的平均動(dòng)能。標(biāo)準(zhǔn)偏差反映樣品粒級的分散和集中情況和代表樣品相對于平均粒徑的分散程度，用來定量的解釋樣品的分選性。偏度反映眾數(shù)的相對位置偏度與沉積環(huán)境有一定的關(guān)系，構(gòu)成懸浮體細(xì)粒部分的變化對粒度分布的偏度有很大影響。峰度反映分布曲線峰的寬窄和尖銳程度，是頻率曲線尾部展開度與中部展開度之比。

中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段平均粒度主要集中在中砂范圍內(nèi)，其次為粗砂，表明其粒度較粗，細(xì)粒較少，標(biāo)準(zhǔn)偏差為分選性中等——好，偏度為正偏和對稱，峰度為平坦——尖銳，多集中于中等——尖銳（圖4）。

粒度參數(shù)在垂向上是變化的，以工業(yè)鈾礦孔N20為例，礦段位置為401.05m～419.45m。樣品分布范圍為394.50m～419.70m，共有8個(gè)樣品及位置如圖5所示，自下而上累積概率曲線的變化為二段式——一段式——二段式，表明水動(dòng)力由強(qiáng)——弱——強(qiáng)的變化，頻率直方圖基本均為單峰形態(tài)，平均粒度由粗變細(xì)再變粗的過程，主要由中砂巖組成，標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示分選性為好——差——好，偏度正偏——對稱——正偏——對稱的變化，峰度對稱——尖銳——的變化[2-4]。

2. 古水動(dòng)力特征分析

根據(jù)砂莫夫的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，當(dāng)水動(dòng)力大于Uc后泥砂顆粒才有機(jī)會(huì)由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對于天然砂，代入后，可將止動(dòng)速度簡化為（其中為泥砂平均粒徑，為水深）。納嶺溝地區(qū)中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段47個(gè)樣品的平均粒徑為0.369mm，止動(dòng)速度進(jìn)一步簡化為。

根據(jù)岡恰夫的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，當(dāng)水動(dòng)力小于后泥砂顆粒才有機(jī)會(huì)由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)。對于天然砂，代入后，可將止動(dòng)速度簡化為（其中為泥砂平均粒徑，為水深）。納嶺溝地區(qū)中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段47個(gè)樣品的平均粒徑為0.369mm，止動(dòng)速度進(jìn)一步簡化為。

根據(jù)砂莫夫和岡恰夫的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，結(jié)合納嶺溝鈾礦床中侏羅統(tǒng)直羅組下段下亞段47個(gè)樣品的平均粒徑值繪制水深與流速關(guān)系圖（圖6），表明納嶺溝鈾礦床古水流流速范圍為～。

參考文獻(xiàn)：

[1] 成都地質(zhì)學(xué)院陜北隊(duì).沉積巖物粒度分析及其應(yīng)用[M].北京地質(zhì)出版社.1976：31—139.

[2] 袁靜，杜玉民，李云南.惠民凹陷古近系碎屑巖主要沉積環(huán)境粒度概率累積曲線特征[J].石油勘探與開發(fā).2003.30（3）：103—106.

[3] Passega，R.，Grain size representation by CM pattern as a geologic tool [J]. Journal of Sedimentary Petrology，1964，v. 34，p. 830-847.

[4] Passega，R.，Significance of CM diagrams of sediments deposited by suspension [J]： Sedimenology，1977，v.23，p. 723-733.