鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化

摘要

鄂尔多斯盆地是我国重要能源基地,近年来砂岩型铀矿勘查进展明显.盆地形成演化中的流体动力学及其铀矿化是能源矿产勘查的基础依据,因而备受关注.运用Basin2TM软件数值模拟了鄂尔多斯盆地构造-沉积过程中流体的温度场、压力场、流动方向、流动速率和地热梯度等.伴随盆地的形成和演化,沉积体内流体温度和压力不断增高,流动逐步定向,速率逐渐增大,早白垩世盆地流体的温度达250℃,压力至(700～800)×101.33 kPa,地热梯度38.3℃/km,并从盆地中西部沉降中心沿东部斜坡向盆地东部边缘大规模长距离渗出流动,它是砂岩型铀矿化主体在盆地边部形成的重要机制.盆地流体在砂岩中发生铀矿化时,伴随大量方解石蚀变矿物的形成,其δCV-PDB变化于-2.7‰～-14.0‰,δ18OV-SMOW介于18‰～20.0‰,反映铀矿化盆地流体中CO2-3类或CO2主要是沉积有机质脱羟基产物,少部分为海相碳酸盐岩溶解产物,盆地流体中碳酸铀酰是铀元素的主要存在形式.铀矿化低温蚀变成因高岭石的δ18OV-SMOW介于12.6‰～13.7‰,流体包裹体的δDV-SMOW变化于-116‰～-133‰,H、O同位素组成指示盆地流体是经中生界沉积演化的大气降水,具有沉积建造水的性质.环盆地边部是砂岩型铀矿的重要找矿方向.