鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化

doi:CNKI:SUN:XDDZ.0.2008-01-002

现代地质

鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化

薛春纪^1,2,薛伟^1,2,康明³,涂其军⁴,杨友运⁵

1中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083；2中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京100083;3长安大学地球科学与国土资源学院, 陕西西安710054; 4新疆地质调查院, 新疆乌鲁木齐830000; 5西安石油大学资源工程系, 陕西西安710065

收稿日期:2007-11-16 修回日期:2007-12-20 出版日期:2008-01-20 发布日期:2008-01-20
作者简介:薛春纪，男，教授，博士生导师，1962年出生，矿床学、矿产普查与勘探专业，从事矿床学、矿产普查与勘探的研究工作。Email:chunji.xue@cugb.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(40772061,40472054,40272050);高等学校学科创新引智计划(B07011); 国家重点基础研究发展计划“973”项目(2003CB214606)

The Fluid Dynamic Processes and Its Uranium Mineralization of Sandstone-type in the Ordos Basin,China

XUE Chun-ji^1,2, XUE Wei^1,2, KANG Ming³,TU Qi-jun⁴,YANG You-yun⁵

1State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources,China University of Geosciences, Beijing100083，China;
2Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology, Ministry of Education, China University of Geosciences, Beijing100083，China;
3School of Earth Sciences and Land Resources, Chang'an University, Xi'an，Shaanxi710054，China;
4Xinjiang Geological Survey, Urumqi，Xinjiang830000，China;
5Department of Resource Engineering, Xi'an University of Petroleum, Xi'an,Shaanxi710065，China

Received:2007-11-16 Revised:2007-12-20 Online:2008-01-20 Published:2008-01-20

摘要/Abstract

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)×101.33kPa,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δ13CV-PDB变化于-2.7‰~-14.0‰,δ18OV-SMOW介于18.4‰~20.0‰,反映铀矿化盆地流体中CO32-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...

关键词: 流体动力学, 盆地流体, 砂岩型铀矿化, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

The Ordos is an important energy-resource basin, and the sandstone-type uranium survey evidently develops now. The fluid dynamics and its uranium mineralization during the basin formation and evolution are essentials for the energy-resource survey and follow many interests. The fluid temperature-and pressure-field, the direction and speed of fluid flow, the geothermal gradient during the basin structure-sedimentary processes are all modeled by Basin2TM. As the formation and evolution of the basin, the basin fluid temperature and pressure increased, the fluid flow became directional and the speed rose. In the Early Cretaceous period, the basin fluid temperature was up to 250 ℃, the pressure to(700~800)×101.33 kPa, the geothermal gradient was 38.3 ℃/km, the large-scale and long-distance basin fluid flow from the subsidence center in the middle-western part of the basin to the eastern margin of the basin along the eastern slope, and this was the key mechanism of the sandstone-type uranium mineralization at the margin of the basin mainly. A lot of alteration calcite formed in sandstones as the uranium mineralization by the basin fluid, CO^2-₃ or CO₂in the uranium-bearing fluids were mainly from a dehydroxyl group of organic matter and partly from the dissolution of the marine carbonate according to the C-and O-isotopic compositions(δ¹³CV_PDB =-2.7‰ to -14.0‰，δ¹⁸O_V-SMOW=18.4‰ to 20.0‰), and a carbonic uranium-acyl may be the main uranium-bearing form in the basin fluid. The alteration kaolinite's δ¹⁸O_V-SMOW is 12.6‰ to 13.7‰，and the fluid inclusion's δD_V-SMOW is -116‰ to -133‰, and this indicates that the basin fluid is an evolutionary meteoric water in the Mesozoic system and of formation water character. The margin of Ordos basin is important for uranium ore survey.

Key words: fluid dynamics, basin fluids, uranium mineralization of sandstone-type, Ordos basin

中图分类号:

薛春纪，薛伟，康明，涂其军，杨友运. 鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化 [J]. 现代地质, DOI: CNKI:SUN:XDDZ.0.2008-01-002.

XUE Chun-ji, XUE Wei, KANG Ming,TU Qi-jun,YANG You-yun. The Fluid Dynamic Processes and Its Uranium Mineralization of Sandstone-type in the Ordos Basin,China[J]. Geoscience, DOI: CNKI:SUN:XDDZ.0.2008-01-002.

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鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化

The Fluid Dynamic Processes and Its Uranium Mineralization of Sandstone-type in the Ordos Basin,China

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