二連盆地伊和高勒地區(qū)下白堊統(tǒng)賽漢組沉積特征

許強，秦明寬，李娟，楊燁，李西得，林效賓

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 中核集團(tuán)鈾資源勘查與評價技術(shù)重點實驗室，北京 100029）

二連盆地馬尼特坳陷北鄰巴音寶力格隆起，南接蘇尼特隆起，鈾源豐富［1］，賽漢組為二連盆地最重要的賦礦層位［2-3］。前人在全盆尺度對賽漢組沉積特征做了深入研究［4-6］，對馬尼特坳陷和馬尼特坳陷中西部及巴彥烏拉地區(qū)賽漢組鈾成礦條件也開展了較多的研究［7-15］。雖然前人對二連盆地及馬尼特坳陷做了大量的研究，但是研究對象為全盆或者馬尼特坳陷，沉積相劃分精度較小，難以有效指導(dǎo)伊和高勒地區(qū)砂巖型鈾礦找礦。本文以伊和高勒地區(qū)為研究對象，綜合分析露頭、鉆孔等，較為精細(xì)地研究了賽漢組沉積特征，劃分了沉積相帶，為該地區(qū)砂巖型鈾礦找礦與研究提供了重要指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于馬尼特坳陷中東部伊和高勒地區(qū)，包含沙那凹陷東部、阿北凹陷西部、額爾登高畢凸起東部和寶格達(dá)凹陷東部。研究區(qū)北部緊鄰那仁寶力格隆起帶，南部與蘇尼特隆起相鄰。沙那凹陷呈北東向展布，基底埋深1 300～2 200 m；阿北凹陷呈北東向展布，基底埋深1 300～2 600 m；額爾登高畢凸起呈北東向展布，基底埋深800～1 200 m；寶格達(dá)凹陷呈北東向展布，基底埋深800～1 200 m（圖1）。

圖1 二連盆地馬尼特坳陷構(gòu)造分區(qū)及前侏羅系基底埋深圖（據(jù)文獻(xiàn)［8］修改）Fig.1 The map of structure division and Pre-Jurassic basal buried depth of the Manite depression，Erlian Basin（modified after reference［8］）

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育5 套沉積建造、1 套火山巖建造。沉積建造為中下侏羅統(tǒng)灰色湖沼含煤碎屑建造、上侏羅統(tǒng)灰色河湖碎屑夾凝灰質(zhì)建造、下白堊統(tǒng)上雜下灰河湖含煤碎屑建造、上白堊統(tǒng)灰色夾紅色河湖碎屑建造、第四系沖積-洪積-風(fēng)成碎屑建造?；鹕綆r建造為更新統(tǒng)橄欖玄武巖、依丁玄武巖、拉斑玄武巖、氣孔狀橄欖玄武巖、輝石玄武巖建造（表1）。

表1 研究區(qū)沉積建造、火山巖建造Table 1 Sedimentary and volcanic formations in the study area

2 巖性特征

研究區(qū)賽漢組下段底部為灰色礫巖、砂礫巖、粗砂巖，向上為灰色泥巖與礫巖、砂礫巖、砂巖不等厚互層，整體泥巖厚度大于礫巖、砂礫巖、砂巖厚度，砂巖中富炭屑。賽漢組上段在東部和西部差異較大，西部上段為灰色砂巖與泥巖互層，夾砂礫巖；東部上段為灰色、紅色、黃色、雜色礫巖、砂礫巖與灰色泥巖互層（圖2a）。

賽漢組礫巖和砂礫巖中發(fā)育塊狀層理、平行層理（圖2a、b、c），砂巖發(fā)育沖刷面、槽狀交錯層理、板狀斜層理、平行層理（圖2d）。砂巖富含分散狀和團(tuán)塊狀炭屑，礫巖、砂礫巖中富含團(tuán)塊狀炭屑（圖2e、f），泥巖中見煤線。砂巖整體固結(jié)程度較低，局部碳酸鹽膠結(jié)致密。砂巖整體氧化程度不高，地表氧化砂巖中殘留較多炭屑，鏡下見黃鐵礦殘留在褐鐵礦中（圖2g）。砂巖碎屑磨圓度差，分選中-差，膠結(jié)物以碳酸鹽、黏土、鐵礦物為主（圖2h）。

圖2 研究區(qū)賽漢組野外及顯微鏡下照片F(xiàn)ig.2 Field and microscopic photographs showing the feature of Saihan Formation in the study area

3 地層厚度及底板埋深特征

研究區(qū)賽漢組分布范圍廣泛，厚度整體表現(xiàn)為東部厚西部薄的特征（圖3）；東部地層厚度多大于400 m，西部地層多小于400 m；研究區(qū)中部的欣3 井—欣4 井—阿參1 井—貢4 井處，地層厚度最大，大于500 m。賽漢組整體上底板埋深較淺，表現(xiàn)為東部深西部淺的特征；貢1井—阿38井以東底板埋深多大于400 m，貢1 井—阿38 井以西底板埋深多小于400 m；貢4 井—阿56 井—阿58 井處，底板埋深最大，埋深超過500 m。賽漢組底板埋深圖顯示伊和高勒地區(qū)西部發(fā)育良好的構(gòu)造斜坡帶（圖4）。

圖3 研究區(qū)賽漢組厚度等值線圖Fig.3 The thickness isopleth map of the Saihan Formation in the study area

圖4 研究區(qū)賽漢組底板埋深等值線圖Fig.4 The back plane buried depth isopleth map of the Saihan Formation in the study area

4 沉積相特征

4.1 沉積相類型

通過分析野外露頭及鉆孔，研究區(qū)賽漢組識別出了扇三角洲、辮狀河三角洲、半深湖-濱淺湖3 個沉積相（表2）。

表2 研究區(qū)賽漢組沉積相類型Table 2 Sedimentary facie types of Saihan Formation in the study area

4.1.1 扇三角洲相

扇三角洲相劃分為三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲亞相。三角洲平原分流河道沉積物以礫巖、砂礫巖為主，夾薄層砂巖和泥巖，夾煤線及薄層煤（圖5a），礫巖、砂礫巖粒徑以5～30 mm 為主，分選差，呈磨圓棱角狀-次棱角狀，礫石成分以花崗巖、中酸性火山巖為主，見碳化的植物殘留莖干、炭屑團(tuán)塊等，發(fā)育板狀斜層理、平行層理、塊狀層理；三角洲平原分流間灣沉積物為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾薄層砂巖和砂礫巖，夾煤線及薄層煤；三角洲前緣水下分流河道沉積物以礫巖、砂礫巖為主，夾薄層砂巖和泥巖，不見煤層，礫巖、砂礫巖粒徑以5～30 mm為主，分選差，呈磨圓棱角狀-次棱角狀，礫石成分以花崗巖、中酸性火山巖為主，見碳化的植物殘留莖干、炭屑團(tuán)塊等，發(fā)育板狀斜層理、平行層理、塊狀層理，不見煤層；三角洲前緣水下分流間灣沉積物為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾薄層砂巖和砂礫巖，不見煤層；前三角洲沉積物以厚層泥巖為主，夾砂礫巖、礫巖，砂巖中見植物殘留莖稈、炭屑等，不見煤層。

4.1.2 辮狀河三角洲相

辮狀河三角洲相劃分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣、前三角洲亞相。三角洲平原分流河道沉積物以中-粗砂巖為主，見細(xì)砂巖、砂礫巖，砂巖中發(fā)育大量炭屑，夾泥巖薄層，夾煤線及薄層煤，砂巖中富分散狀和團(tuán)塊狀炭屑，發(fā)育板狀斜層理、平行層理、沖刷面；三角洲平原分流間灣沉積物以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，夾砂巖薄層，夾煤線及薄層煤；三角洲前緣水下分流河道沉積物以中-粗砂巖為主，見細(xì)砂巖、砂礫巖，不見煤層（圖5b），砂巖中發(fā)育炭屑，發(fā)育板狀斜層理、平行層理、沖刷面；三角洲前緣水下分流間灣沉積物以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，夾砂巖薄層，砂巖中見炭屑，不見煤層；前三角洲沉積物以厚層泥巖為主，夾薄層砂巖。

圖5 研究區(qū)賽漢組鉆孔沉積相柱狀圖Fig.5 Sedimentary facies of drill core of Saihan Formation in the study area

4.1.3 半深湖-濱淺湖相

半深湖-濱淺湖相特征為厚層泥巖，夾薄層砂巖（圖5c）。

4.2 沉積相展布

鉆孔ZKY3-3～ZKD0-111 沉積相剖面為南北向剖面，位于研究區(qū)西部，該剖面顯示從北向南依次發(fā)育辮狀河三角洲相、半深湖-濱淺湖相，其中辮狀河三角洲砂體發(fā)育，“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)好（圖6）。阿79 井—阿15 井沉積相剖面為南北向剖面，位于研究區(qū)東部。該剖面顯示從北向南依次發(fā)育扇三角洲、半深湖-濱淺湖相、扇三角洲相（圖7），顯示具有南、北兩個方向物源體系，扇三角洲砂體極為發(fā)育，“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)較好。鉆孔ZK640-279—阿79 井沉積相剖面為東西向剖面，位于研究區(qū)北部。該剖面自東向西依次發(fā)育辮狀河三角洲相和扇三角洲相，在ZK640-279 和欣3 井之間，辮狀河三角洲相過渡為扇三角洲相（圖8）。

圖8 研究區(qū)賽漢組沉積相對比剖面N3Fig.8 Sedimentary facies across boreholes of profile N3 for Saihan Formation in the study area

研究區(qū)早白堊世賽漢期發(fā)育北部物源和南部物源的三角洲相，中部為半深湖-濱淺湖相。北部發(fā)育三角洲規(guī)模大，向湖盆延伸遠(yuǎn)，三角洲砂體在橫向上相互疊置，橫向連續(xù)性好；南部三角洲規(guī)模較小，橫向發(fā)育范圍小。北部物源三角洲東部為扇三角洲，西部為辮狀河三角洲。研究區(qū)半深湖-濱淺湖范圍較小，為東西向較狹長的帶狀（圖9）。

圖9 研究區(qū)早白堊世賽漢期沉積相圖Fig.9 Sedimentary facies map of the Early Crataceous Saihan Age in the study area

5 結(jié)論

1）伊和高勒地區(qū)賽漢組分布范圍廣，埋深較淺，最大埋深約為600 m，呈東深西淺的格局；為灰色含煤巖系，“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)好，砂巖富炭屑，較疏松，為砂巖型鈾成礦良好的目標(biāo)層；西部發(fā)育構(gòu)造斜坡帶，目的層出露地表遭受地表水滲入改造，有利于后期地表水滲入成礦砂巖型鈾成礦作用。

2）伊和高勒地區(qū)早白堊世賽漢期發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲、半深湖-濱淺湖沉積相。賽漢組沉積期發(fā)育北部和南部兩個方向的物源體系，其中以北部物源為主，發(fā)育大規(guī)模的扇三角洲和辮狀河三角洲。

3）辮狀河三角洲沉積特征為砂巖夾泥巖、泥巖夾砂巖，其中分流河道發(fā)育砂巖夾泥巖，砂巖富炭屑，分流間灣發(fā)育泥巖夾砂巖，該相帶砂體發(fā)育，“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)好，有利于后期氧化流體的滲入，為伊和高勒地區(qū)砂巖型鈾礦最有利的沉積相帶；扇三角洲沉積特征為礫巖、砂礫巖與泥巖互層，分流河道相發(fā)育礫巖、砂礫巖，礫巖中見植物炭屑團(tuán)塊，分流間灣相發(fā)育泥巖，該相帶砂體極為發(fā)育，“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)較好，為伊和高勒地區(qū)較為有利的沉積相帶；半深湖-濱淺湖相沉積特征為厚層泥巖夾薄層砂巖，該相帶不利于砂巖型鈾成礦。