鄂尔多斯盆地直罗组聚煤规律及其对古气候和铀成矿环境的指示意义

摘要

鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系不限于延安组,其始于富县组沉积末期(Toarcian晚期),终于直罗组沉积早中期(Bathonian期).关注侏罗纪含煤岩系衰退演化阶段的直罗组聚煤特征与发育演化规律研究,不仅有助于阐明鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系的地层结构,重塑Bathonian期古气候变化和迁移的细节过程,还有助于从外部还原介质的角度剖析砂岩型铀矿的成矿环境.结合区域露头调查并通过大范围钻孔资料的地层对比发现,在直罗组下段下亚段沉积时期,全盆地具有较大范围的聚煤作用,聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,说明此时的古气候尚处于潮湿环境.但是,聚煤规模却远不如延安组,以发育薄煤层、煤线和碳质泥岩为特征,说明Bathonian期鄂尔多斯盆地总体处于由潮湿向干旱转变的古气候背景中.调查发现,从直罗组下段上亚段沉积期开始,全盆地聚煤作用步调不尽一致.此阶段,盆地南部、中部和东部聚煤作用终结,预示古气候已转变为干旱型.而在盆地北部和西部,聚煤作用持续发育,自东向西聚煤层位逐渐抬升,目前见到最高的聚煤层位位于贺兰山二道岭地区的直罗组中上段,煤层最厚可达6.60 m.这预示着,始于Toarcian晚期开始形成的潮湿古气候经由Aalenian-Bajocian期和Bathonian期的演化,最终从贺兰山二道岭地区退出而被干旱古气候所取代,古气候迁移的途径为南东—北西向.近10 a来,鄂尔多斯盆地北部的"煤铀兼探"实践证实,直罗组微弱的聚煤作用是砂岩型铀矿形成的关键制约因素(外部还原介质).它不仅在一定程度上限定了砂岩型铀矿的成矿层位,而且直接参与到了铀成矿的全过程之中.直罗组微弱聚煤作用的产物——煤层或碳质泥岩被认为是东胜铀矿田的重要找矿标志之一.