唐公梁

田棟棟　王文旭　高尚

摘要：唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段鈾成礦與砂體的非均質(zhì)性密切相關(guān)。砂體非均質(zhì)性主要表現(xiàn)在平面和垂向上，其中砂體平面非均質(zhì)性可以通過砂分散體系來表征，而垂向非均質(zhì)性則可以通過隔擋層表征，在平面上鈾成礦主要分布于三角洲沉積體系河道邊緣一側(cè)，最佳成礦區(qū)則位于分流河道分流間灣背水面砂體的邊緣部位以及水流方向改變，且受側(cè)向氧化較弱的砂體一側(cè)和從無隔擋層到隔擋層突發(fā)區(qū)的河道砂體邊緣，隨著隔擋層數(shù)量和厚度的增加，鈾成礦幾率逐漸降低。在垂向上隔擋層的存在可以導(dǎo)致多個垂向序列單元、層間氧化帶和鈾礦卷頭的發(fā)育，泥巖隔擋層對流體方向的改變，使礦化的形成受多方向流體控制。鈾的成礦機(jī)理，一方面可能是砂體非均質(zhì)性通過對成礦流體運(yùn)移狀態(tài)的影響進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鈾成礦的控制；另一方面與沉積環(huán)境相變導(dǎo)致還原性物質(zhì)的增加有關(guān)。

關(guān)鍵詞：砂體非均質(zhì)性；隔擋層

1. 平面非均質(zhì)性與鈾礦化的關(guān)系

1.1 砂體平面非均質(zhì)性

砂體非均質(zhì)性可以表現(xiàn)在平面上，砂體平面非均質(zhì)性是砂體走向改變和橫向相變的結(jié)果，它可以通過砂分散體系平面圖得以顯示和表述。

唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段砂體平面非均質(zhì)性很突出。主要表現(xiàn)在兩個方面：其一是如圖1和圖2所示的砂體厚度或含砂率的變化，自西向東砂體厚度及含砂率基本呈增大趨勢，但中部變化較大，砂體厚度基本為50m～70m，局部小于30m或大于70m，含砂率基本為60%～80%，局部小于30%或大于90%；其二是砂體形態(tài)和走向的變化，工作區(qū)東部砂體呈北東——南西向，連續(xù)性好，形態(tài)穩(wěn)定，而中部砂體基本呈北西——南東向，具有頻繁分岔性，形態(tài)變化較大，而鈾成礦恰恰與此相關(guān)。

1.1.1 砂體厚度（含砂率）與鈾成礦關(guān)系

從砂體的鈾成礦幾率來看，成礦砂體的最佳厚度是

50m～80m，其中60%～70%區(qū)間成礦幾率最高（圖3a）。成礦砂體的最佳含砂率值為60%～90%，其中65%～80%區(qū)間成礦幾率最高（圖3b）。鈾成礦平面圖也顯示出鈾成礦主要位于含砂率中等偏高的骨架砂體的邊緣部位（圖2）。

1.1.2 砂體形態(tài)和走向與鈾礦化的關(guān)系

鈾礦化形成與層間氧化帶有關(guān)，而層間氧化帶的發(fā)育受砂體形態(tài)的控制，該地區(qū)見兩個主干河道，分別位于工作區(qū)東部及中部。

工作區(qū)東部砂體呈北東——南西向展布，寬而厚，連續(xù)性好，均質(zhì)性較強(qiáng)，有利于成礦流體的運(yùn)移，因其位于大營鈾礦控礦主干河道的上游而遭受嚴(yán)重的層間氧化作用，在該地區(qū)未見鈾礦化。

該地區(qū)鈾礦化主要受中部河道的控制，砂體呈北西——南東向展布，窄而薄，具有頻繁分岔性，推測可能為曲流河三角洲沉積，其所形成的鈾礦化是不連續(xù)的，且賦存位置有兩種特點(diǎn)：一是賦存于分流間灣背水面砂體的邊緣部位；二是賦存于古水流方向改變且受側(cè)向氧化較弱的砂體一側(cè)。

如圖2所示，共見四個大的分流間灣（A、B、C、D），按照礦體的空間位置的不同，以及受不同分流間灣的影響平面上將其分為四部分（1、2、3、4）。含礦流體自北向南運(yùn)移的過程中，首先在A處分流，其東部流體大量進(jìn)入大營鈾礦控礦的主干河道Ⅰ號河道，由于流體方向的改變，A的東側(cè)邊緣部位受流體沖刷力減小，在此形成小范圍的灰色殘留，其邊緣部位見少量的鈾礦富集。Ⅰ號河道自北向南，流體對其西側(cè)具有較小的側(cè)向氧化，在其西側(cè)形成大范圍灰色殘留體；A的西側(cè)流體受B的影響，再次分流為自北向南和由西向東，從砂體形態(tài)上看，流體向東運(yùn)移能力較強(qiáng)，由于流體向東運(yùn)移方向大幅度的改變，速度減緩，B的北面一側(cè)為迎水面，沖刷力度較大，砂體遭受強(qiáng)烈氧化，A的南面為背水面一側(cè)，僅遭受較小的側(cè)向氧化，在A的東南部砂體形態(tài)再次改變?yōu)樽员毕蚰?，在流體不飽和狀態(tài)下在A的背水面極易形成灰色殘留體，有利于鈾礦化的富集，且A的背水面前期河道發(fā)展階段見決口扇，其加大了富礦砂體灰色殘留體的寬度，有利于礦體規(guī)模的增大。B的東部砂體基本呈北東南西向，流體在下游向西偏移，加大對B西側(cè)邊緣砂體的氧化，在下游排泄通暢，流體不飽和狀態(tài)下，在流體上游北東部，以及流體東側(cè)形成灰色殘留，有利于鈾礦化富集。3號礦體的形成與1、2號相似，與砂體形態(tài)向南改變以及分流間灣C、D有關(guān)。

2. 垂向非均質(zhì)性與鈾礦化的關(guān)系

2.1 砂體垂向非均質(zhì)性

砂體非均質(zhì)性也可以表現(xiàn)在垂向上，它是由沉積期原始水介質(zhì)能量的周期性變化造成的，砂體中的泥巖隔擋層是描述垂向非均質(zhì)性的關(guān)鍵。唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段泥巖隔擋層較為發(fā)育，如圖4、5為泥巖隔擋層數(shù)量及累計(jì)平面分布圖，其泥巖的數(shù)量及累計(jì)厚度變化比較大，最大數(shù)量可大于12個，最大累計(jì)厚度大于60m，與礦體平面分布圖對比發(fā)現(xiàn)，鈾礦化主要位于數(shù)量、累計(jì)厚度相對較小或者其變化的突發(fā)部位；泥巖隔擋層在垂向上將砂體分為了多個成礦單元，該地段在不同單元中見鈾礦化富集，均為灰色殘留體控礦。泥巖隔擋層對流體的阻礙作用，改變了流體的方向以及推行距離，在局部形成灰色殘留體，多方向的氧化使成礦相對復(fù)雜，但有利于局部礦體規(guī)模的增大。

2.1.1 隔擋層數(shù)量及厚度與鈾成礦關(guān)系

經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)泥巖隔擋層數(shù)量在2個時成礦幾率最高，大于2個時隨著隔擋層數(shù)量的增加成礦幾率不斷減小，當(dāng)泥巖隔擋層數(shù)量大于10個時未見工業(yè)鈾礦化。泥巖隔擋層的厚度在5m～10m時成礦幾率最高，大于5m時隨著厚度的增加，成礦幾率不斷減小，當(dāng)厚度大于45m時，未見鈾礦化的富集（如圖6a、6b）。該特點(diǎn)與鈾礦化主要產(chǎn)于分流間灣的邊緣部位相吻合。

2.1.2 隔擋層的垂向分流作用

泥巖隔擋層在垂向上將砂體分為多個流體單元，從而形成多個層間氧化帶和鈾礦體。

唐公梁——大營西段直羅組下段上亞段中多見泥巖隔擋層，該地區(qū)為三角洲相沉積，砂體的形態(tài)、厚度以及隔擋層的厚度、寬度均具有多變性，平面上的多方向流體單元在垂向上又被分為多個不同垂向流體單元，在不同地區(qū)受泥巖影響作用也不盡相同，因此礦化的富集可能受單個或多個不同方向流體單元的控制，礦化的形成相對復(fù)雜。

如圖7，B0號勘探線剖面圖，在工作區(qū)北部直羅組上亞段砂體中見一層相對穩(wěn)定的泥巖隔擋層，在隔擋層上下部均見鈾礦化富集，其中上部砂體中鈾礦化主要富集于鉆孔ZKB0-127附近，在該層的東部見氧化帶，其在ZKB0-15與ZKB0-63之間逐漸尖滅，在鉆孔0-63中僅見少量的鈾礦化異常，因此該層?xùn)|部氧化帶在該剖面中對西部鈾礦化無控礦作用，結(jié)合砂體的平面分布圖分析可知，該礦化的形成可能受南西——北東的流體向北西方向的側(cè)向氧化作用有關(guān)，而該層?xùn)|部氧化帶是該層控礦流體在該剖面中的反應(yīng)。其下部砂體中礦化主要產(chǎn)于鉆孔ZKB0-15以及ZKQ51-28中。

氧化帶具有厚度較薄，主要產(chǎn)于砂體的上部的特點(diǎn)，在ZKB0-15東部逐漸加厚，在ZKB0-32中該層砂體基本全部氧化，鈾礦化主要由該條氧化帶控制，結(jié)合砂體平面圖分析氧化流體方向應(yīng)該為南西——北東向，該流體為Ⅱ號流體的分流。因Ⅱ號流體在分流間灣B的東部向南轉(zhuǎn)移，該流體與主干流體方向基本呈反向。因此，其為不飽和支流，此情況下流體主要靠近砂體的上部運(yùn)移，在其下游隔擋層發(fā)育部位可能形成局部流體飽和。因此，越靠近北部及東部氧化帶可能更為發(fā)育，而鈾礦化經(jīng)多期次富集將富集于流體飽和部位的砂體邊緣。因此，該層鈾礦化主要富集于鉆孔ZKB0-15以及ZKQ51-28中。

在工作區(qū)南部泥巖隔擋層多以透鏡體產(chǎn)出，所形成的鈾礦化也具有多方向流體控礦特點(diǎn)，在T95號剖面中共見4條礦帶，結(jié)合平面圖分析知，ZKT95-8中部泥巖將北東——南西向的氧化分為上下部兩個單元，其對4條礦體均有控礦作用，在鉆孔ZKT95-7中見自北西向南東的氧化，在ZKT95-0附近逐漸尖滅，多方向氧化在殘留體附近有利于礦體規(guī)模增大，結(jié)合B0號勘探線對比發(fā)現(xiàn)，氧化帶在泥巖隔擋層較發(fā)育部位砂體遭受氧化越強(qiáng)，可能與泥巖隔擋層對流體方向的改變有關(guān)，在隔擋層的頂部及底部更易成礦，與泥巖中還原性物質(zhì)的增加有關(guān)（圖8）。

3. 總結(jié)

唐公梁——大營西段處于大營鈾礦上游，可能為三角洲相沉積，砂體非均質(zhì)性較強(qiáng)，其對流體運(yùn)移狀態(tài)改變，致使局部形成灰色殘留富集成礦，從平面看，鈾礦化具有不連續(xù)性，基本產(chǎn)于分流間灣背水面砂體的邊緣部位及古水流方向改變，且受側(cè)向氧化較弱砂體一側(cè)。在垂向上泥巖隔擋層將砂體分為多個流體單元，因砂體形態(tài)、厚度及泥巖隔擋層寬度、厚度的多變性，礦體形成受多方向氧化控礦作用，所以相變導(dǎo)致還原物質(zhì)的增加，在泥巖頂?shù)装甯浇仔纬赦櫟V化。

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