鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系层序界面特征对砂岩型铀矿成矿环境的制约

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• 作者：张天福 ; 张云 ; 金若时 ; 俞礽安 ; 孙立新 ; 程银行 ; 奥琮 ; 马海林
• 文献来源：中国地质
• 关键词：砂岩型铀矿 ; 侏罗系 ; 延安组 ; 直罗组 ; 层序界面 ; 三维建模 ; 矿产勘查工程 ; 鄂尔多斯盆地
• 发表时间：2020-04-15
• 年：2020
• 期：2
• 单位：中国地质调查局天津地质调查中心;内蒙古地质调查院;

摘要

依据野外露头、钻井岩芯、地震、测井及地球化学等资料,对鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系延安组(J1-2y)和含铀岩系——直罗组(J2z)关键层序界面进行了系统研究。延安组—直罗组层序界面在露头剖面和钻井岩芯上表现为铁质风化壳、削截侵蚀面或岩性岩相转化面等特征;地震剖面上表现为上超、下超、削截等反射特征;测井曲线岩电关系和微量元素地球化学均表现为不同类型的突变特征。由此识别出10个不同级次层序界面,其中包括3个Ⅰ型层序界面(TSB1~TSB3)和7个Ⅱ型层序界面(SB1~SB7)。Ⅰ型层序界面主要包括:侏罗系延安组(J1-2y)与上三叠统延长组(T3y)之间的界面TSB1—对应地震剖面上的Ty;延安组(J1-2y)与直罗组(J2z)界面TSB2—对应地震剖面上的Tz-1;侏罗系与白垩系层序界面TSB3—对应地震剖面上的Tk。TSB1、TSB2和TSB3Ⅰ型层序界面主要为区域性质的不整合面,反映了中生代构造活动在盆地中的响应;Ⅱ型层序界面主要为气候转化面,反映了层序地层单元形成过程中古气候因素引起的旋回变化。微量元素Sr、Cu、Sr/Cu、FeO/MnO、Al2O3/MgO等比值垂向变化总体上反映延安期至直罗期古气候环境经历了温暖潮湿—干湿交替—干旱—半干旱的转变过程,直罗组底部不整合界面TSB2及上段红层广泛发育的起始界面SB6为古气候环境突变的关键界面。此外,本区三维地层结构显示,侏罗系延安组至直罗组具有明显的"垂相分带"特征,铀矿层在三维空间中主要呈板状赋存于TSB2界面之上的"泛连通厚"辫状河道砂体中,其产出明显受侏罗系垂相分带结构和古气候环境变迁因素的共同制约。本文建立的综合识别层序界面方法减少了层序地层研究中依靠人为经验识别的随意性,为本区侏罗系层序划分和等时地层格架建立提供重要依据。关键层序界面的时空属性及其所指示的地质意义对揭示燕山幕式构造活动发生、发展过程对古气候条件变迁和砂岩型铀大规模成矿作用的影响具有重要意义。