鄂尔多斯盆地东北部直罗组铀富集特征及铀成矿模式探讨

摘要

鄂尔多斯盆地东北部的铀成矿作用过程比较复杂,是多种流体叠加作用的结果.文章在梳理、分析前人资料和研究成果的基础上,通过对铀的存在形式、砂岩的地球化学特征及C、S同位素组成特征、矿物蚀变特征及成矿年龄的研究,总结了铀的富集特征,划分了铀的成矿期次,补充、完善了铀的成矿模式.研究表明,该区直罗组砂岩中的铀主要以独立矿物及吸附态2种形式存在,与黄铁矿、有机质、方解石、黏土矿物等关系密切,独立矿物以铀石为主.含矿砂岩的还原性物质含量(有机质、黄铁矿等)高于其他类型砂岩.碳酸盐胶结物中δ13CV-PDB值为-24.6‰～-6.8‰,反映了碳酸盐胶结物中的碳与生物成因有关.各类砂岩中黄铁矿的δ34Sv-CDT值均为负值,分布在-8‰～-40‰,显示出明显的富32S、贫34S的特点,生物成因的分馏特征明显.镜下鉴定结果表明,研究区的古氧化砂岩中多处可见铁的氧化产物以及黑云母的强绿泥石化.结合对铀成矿年龄的研究和总结,提出了研究区铀的富集具有“充足的还原性条件、强改造过程、微生物参与和多期次叠加”的特征,既与潜水氧化作用有关,又受古层间氧化作用的控制,成矿后期还有深部还原性气体的二次还原改造,地层的强还原环境是导致铀富集的主要原因;在古层间氧化作用过程中,地层中的微生物在铀的活化和沉淀过程中发挥了重要的作用;成矿年龄反映出该区铀成矿具有多阶段性,大致可分为中侏罗世直罗早期、中侏罗世直罗期—晚侏罗世、早白垩世—始新世以及渐新世之后等4个阶段.