二連盆地哈達(dá)圖鈾礦床含礦目的層巖石學(xué)特征研究

摘要：對(duì)哈達(dá)圖砂巖型鈾礦床含礦目的層巖石系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，含礦目的層巖石主要有砂巖和砂質(zhì)礫巖組成。其中，砂巖類型主要是長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖。巖石物質(zhì)成分主要由碎屑物和填隙物組成。

關(guān)鍵詞：含礦目的層;巖石學(xué)特征;二連盆地;哈達(dá)圖

二連盆地處于中亞一蒙古地槽褶皺區(qū)東部南緣的天山一內(nèi)蒙一興安華力西褶皺帶內(nèi)。二連盆地由川井坳陷、烏蘭察布坳陷、馬尼特坳陷、騰格爾坳陷、烏尼特坳陷和蘇尼特中央隆起等6個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元組成，其內(nèi)部又分割為53個(gè)次級(jí)凹陷和22個(gè)次級(jí)凸起。哈達(dá)圖礦床位于二連盆地中西部的烏蘭察布坳陷的齊哈日格圖次級(jí)凹陷內(nèi)。

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

哈達(dá)圖地區(qū)位于烏蘭察布坳陷的中東部，被北部的巴音寶力格隆起和塔木欽隱伏凸起、西部的東方紅凸起和南部的蘇尼特隆起所夾持，礦區(qū)內(nèi)基底具有凹凸相間的特征，受NE向斷裂構(gòu)造的控制，內(nèi)部凹陷多具雙斷特征。哈達(dá)圖地區(qū)由腦木根北部、齊哈日格圖、格日勒敖都、呼格吉勒?qǐng)D四個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成，哈達(dá)圖礦區(qū)主要位于中齊哈日格圖凹陷內(nèi)，該凹陷長(zhǎng)約70km，寬約5km-15km，面積約700km2，呈近南北向展布.具有發(fā)育大型河道的構(gòu)造條件，基底埋深400m-1500m，凹陷北部最深，最大達(dá)2200m。

礦區(qū)內(nèi)基底主要由元古界和古生界組成。元古界由一套中級(jí)變質(zhì)海相碎屑巖及海相基性一中基性一超基性火山巖組成。古生界由一套輕微一弱變質(zhì)海相碎屑巖、碳酸鹽巖及海相（局部為陸相）火山巖組成。蓋層發(fā)育較齊全，包括侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系等。

鉆探工程揭露表明，礦區(qū)內(nèi)揭遇的地層自下而上主要有：下白堊統(tǒng)賽漢組下段和上段、上白堊統(tǒng)二連組、古近系和第四系。其中，賽漢組上段根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、沉積旋回和測(cè)井曲線特征，從下往上劃分出三個(gè)亞層：第一亞層、第一亞層和第一亞層。賽漢組上段第二亞層為本區(qū)的主要含鈾層位，本文主要研究該層巖石學(xué)特征。

2.目的層巖石學(xué)特征

哈達(dá)圖地區(qū)賽漢組上段以河流沉積體系為主。其下部河道充填巖性為亮黃色、灰白色、灰色砂質(zhì)礫巖、含礫砂巖，礫徑較大，多含卵石，礫石含量較高，砂體以粒度正韻律沉積為主，具下粗上細(xì)的特征，由于河道砂體多期疊加，往往形成多個(gè)砂體在剖面上疊加出現(xiàn)，其間夾有泥巖層，河道充填砂體是鈾礦化的賦存場(chǎng)所;中部為灰色、灰白色中細(xì)砂巖、細(xì)砂巖與紅色、褐紅色泥巖互層，砂體厚度相對(duì)較小，且不連續(xù);上部以洪泛平原沉積為主，巖性為紅色、深紅色泥巖，發(fā)育大量浸染狀、結(jié)核狀鐵錳質(zhì)，局部夾粉砂巖、細(xì)砂巖，成巖度低，可塑性強(qiáng)，塊狀構(gòu)造。根據(jù)不同期次和旋回的沉積特征，將哈達(dá)圖地區(qū)賽漢組上段劃分為礫質(zhì)辮狀河沉積、砂質(zhì)辮狀河沉積和曲流河沉積3個(gè)沉積亞層。每一個(gè)亞層的巖石學(xué)特征也存在一定的差異性。找礦目的層主要是第二亞層和第一亞層，下面主要介紹第二亞層的巖石學(xué)特征。

2.1碎屑巖類型

根據(jù)研究區(qū)巖礦鑒定結(jié)果，依據(jù)Full（1965）砂巖分類法進(jìn)行分類，第二亞層樣點(diǎn)主要落在長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖區(qū)域中，碎屑巖主要類型為長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，反映該層碎屑巖特點(diǎn)是成熟度較高、長(zhǎng)距離搬運(yùn)。

2.2碎屑巖物質(zhì)成分

研究區(qū)賽漢組上段碎屑巖主要由碎屑物和填隙物組成，碎屑物主要由石英、長(zhǎng)石及花崗巖巖屑組成，含有極少量的火成巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑、重礦物和云母，填隙物主要由雜基中的伊利石、高嶺石組成，膠結(jié)物中褐鐵礦含量相對(duì)很少。

（1）碎屑物成分。哈達(dá)圖地區(qū)賽漢組上段碎屑巖成分包括石英、長(zhǎng)石（正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石）、巖屑（花崗巖、火山巖、變質(zhì)巖）、云母、重礦物。其中，石英、長(zhǎng)石和巖屑含量比較多，重礦物、云母含量一般<1%。

①石英。石英是砂巖中碎屑物的主要成分，第二亞層石英含量44%-80%，平均60.2%，第三亞層石英含量47%-72%，平均59.0%，石英的磨圓度基本為棱角狀和次棱角狀，絕大多數(shù)具波狀消光，單晶石英較為常見。不同來源的石英往往特點(diǎn)不同，而這種特點(diǎn)往往反映其與母巖的關(guān)系。賽漢組上段第二亞層石英主要為來自花崗巖，呈云霧狀消光;其次為來自火山巖的石英，它們常保留近六邊形外形或具港灣狀溶蝕邊緣，不具波狀消光，表面光潔如水;來自變質(zhì)巖的石英在該區(qū)碎屑物中也可見到，他形粒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合體呈條帶狀，具灰白干涉色和波狀消光;本區(qū)石英部分具有自生加大邊結(jié)構(gòu)，應(yīng)歸屬為再旋回石英。碎屑物中石英的多樣性，反映了物源的多樣性。

②長(zhǎng)石。長(zhǎng)石也是組成碎屑巖的重要礦物成分，第二亞層長(zhǎng)石的含量12%-18%，平均19.3%說明長(zhǎng)石的含量都比較高。第二亞層長(zhǎng)石以正長(zhǎng)石為主，見斜長(zhǎng)石。正長(zhǎng)石屬于單斜晶系，晶體結(jié)構(gòu)為架狀結(jié)構(gòu)，其形態(tài)為短柱狀和厚板狀，集合體呈粒狀，顏色發(fā)白，具有玻璃光澤;斜長(zhǎng)石的形態(tài)主要為葉片狀，因鈉和鈣的比例不同，在加上其他礦物質(zhì)的染色作用，使得斜長(zhǎng)石的顏色較多。說明第二亞層碎屑物具有近物源，母巖主要為酸性或堿性成分的巖漿巖或者火山碎屑巖。

③巖屑。巖屑主要由火成巖巖屑和變質(zhì)巖巖屑組成，其中，火成巖中花崗巖巖屑占主導(dǎo)地位。第二亞層火成巖巖屑中花崗巖巖屑含量<40%，平均含量6.7%，其他火成巖巖屑含量<7%，平均含量1.9%，變質(zhì)巖巖屑含量<9%，平均含量2.4%，含有少量重礦物和云母。巖屑是反映碎屑物母巖類型的直接標(biāo)志，是研究沉積物來源的重要依據(jù)。通過對(duì)賽漢組上段兩個(gè)亞層巖屑含量的對(duì)比，顯示了第一亞層較第二亞層、第三亞層的多物源性。各亞層巖屑顆粒粗大，通常含斑晶和出現(xiàn)脫?；院笪龀龃罅康蔫F質(zhì)于表面?；◢弾r屑主要包括花崗巖及來自條紋長(zhǎng)石花崗巖和花崗巖的單晶石英等，其他的火山巖屑主要為流紋巖、流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r等;變質(zhì)巖屑主要為變質(zhì)的凝灰?guī)r、片狀云母石英巖、千枚狀板巖及絹云母片言等。多類型巖屑反映工作區(qū)碎屑物具有多物源特征，但巖屑以花崗巖屑為主，所以物源主要來自花崗巖區(qū)。

④重礦物、云母。哈達(dá)圖地區(qū)碎屑巖中重礦物、云母含量極少，含量一般小于1%，第二亞層基本不含重礦物和云母。

（2）填隙物成分。本區(qū)賽漢組上段碎屑巖的填隙物包括雜基及膠結(jié)物，碎屑巖填隙物以雜基為主，膠結(jié)物含量較少。

①雜基。賽漢組上段第二亞層碎屑巖中雜基的含量4%-13%，平均含量10.1%;說明搬運(yùn)介質(zhì)密度都較高，碎屑物分選作用差，沉積速率較大，這是結(jié)構(gòu)成熟度較低的表現(xiàn)。本區(qū)雜基主要為伊利石，其次為高嶺石和其他粘土礦物，伊利石的形態(tài)為顯微鱗片狀和致密塊狀，鏡下呈白色、灰白色，玻璃光澤，致密塊狀呈油脂光澤或土狀光澤，為酸性火成巖表生風(fēng)化產(chǎn)物;高嶺石的形態(tài)為隱晶質(zhì)致密塊狀和土狀集合體，土狀塊體具有粗糙感，一般呈白色，有時(shí)含雜質(zhì)成深淺不同的各種顏色，主要是由富含鋁硅酸鹽的火成巖和變質(zhì)巖，在酸性介質(zhì)的環(huán)境里，經(jīng)低溫?zé)嵋航淮纬伞?/p>

②膠結(jié)物。本區(qū)膠結(jié)物含量較低，第二亞層含量<5%，平均1.4%;膠結(jié)物主要為方解石和褐鐵礦，多為成巖一后生期的沉淀產(chǎn)物，標(biāo)形特征顯示顯微球粒狀、草莓狀向立方體狀或帶方邊結(jié)核狀演變。褐鐵礦主要為黃鐵礦氧化成為褐鐵礦，其形態(tài)包括結(jié)核狀褐鐵礦、孔隙式膠結(jié)物狀褐鐵礦。

2.3碎屑巖結(jié)構(gòu)特征

按照碎屑巖中雜基的百分含量統(tǒng)計(jì)，結(jié)合電子顯微鏡正交偏光照片可以判斷出哈達(dá)圖地區(qū)賽漢組上段二亞層碎屑巖基本為顆粒支撐結(jié)構(gòu)，孔隙膠結(jié);顆粒之間多為點(diǎn)接觸，都反映沉積物滲透性好，后期成巖改造作用較弱特點(diǎn)。

2.4碎屑巖構(gòu)造特征

根據(jù)哈達(dá)圖地區(qū)野外鉆孔巖心編錄、鉆孔剖面以及電法剖面的研究，發(fā)現(xiàn)賽漢組上段第二亞層粗碎屑巖以中、大型板狀交錯(cuò)層理為主，反映了較強(qiáng)水動(dòng)力條件，具有河流沉積特征，層系頂界具有直脊波紋，低界有沖刷面，垂直水流方向顯示平行砂紋，順?biāo)鞣较騼A斜，紋層內(nèi)常呈下粗上細(xì)的正韻律;其次為大型槽狀交錯(cuò)層理，在橫切面上層系界面呈槽狀，紋層也呈槽狀，在順?biāo)鞯钠拭嫔?，層系界面呈弧狀，各紋層向下傾斜方向收斂并斜交，底部常見泥礫。在細(xì)碎屑的泥巖、粉砂巖中常見水平紋層里，細(xì)小的炭化植物碎屑順層排列。

3.結(jié)論

研究分析結(jié)果表明，研究區(qū)含礦目的層主要有砂巖和砂質(zhì)礫巖，其中，砂巖類型主要是長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，巖石成熟度低。

研究區(qū)含礦目的層的巖石物質(zhì)成分主要由碎屑物和填隙物組成。碎屑物主要包括石英、長(zhǎng)石、巖屑、云母、重礦物;填隙物主要包括雜基及膠結(jié)物，以雜基為主，膠結(jié)物含量較少。

參考文獻(xiàn)：

[1]康世虎，張鋒，等.內(nèi)蒙古二連浩特市哈達(dá)圖鈾礦床F128-F677線普查2017年度報(bào)告[R].核工業(yè)二○八大隊(duì)，2017.

[2]蔡彤.二連盆地努和廷鈾礦床成礦機(jī)理探討[J]西部資源，2014 （04）：170-173.

[3]李祥庚，農(nóng)道義，楊海林，張培才.廣西平樂厄背地區(qū)煌斑巖巖石學(xué)及重砂礦物學(xué)特征[J].西部資源，2017（06）：30-31.