ABSTRACT

Nalinggou uranium deposit is one of the in-situ leachable sandstone-type uranium deposits discovered recently in China, whose ore bodies are located in the braided river sand of lower segment in Middle Jurassic Zhiluo formation. It is influenced by interlayer oxidation zone and presents plate form. In this paper, the samples from Nalinggou uranium deposit are analyzed under microscope, and the microscopic analysis shows lithologic characteristics, which gives the certain instruction significance of further prospecting.

Keywords:The Ancient Interlayer Oxidation Zone, The Lithology Characteristics, Differences

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床目的层岩石学特征

董力豪，夏 菲^*， 聂逢 君，严兆彬，张成勇，李满根

东华理工大学，江西 南昌

收稿日期：2016年7月29日；录用日期：2016年8月12日；发布日期：2016年8月22日

摘 要

纳岭沟铀矿床是我国近年发现的可地浸砂岩型铀矿床之一，其铀矿体产于中侏罗统直罗组下段辫状河砂体中，受古层间氧化带控制，呈板状。本文通过对纳岭沟铀矿床所取的样品进行镜下分析，对其岩性特征进行镜下阐述，分析矿石的镜下特征，这对以后的找矿有着一定的指示意义。

关键词 :古层间氧化带，岩性特征，差异

1. 地质概况

1.1. 区域地质

鄂尔多斯盆地位于我国中北部地区(图1)，面积约25万平方公里，是我国大型的内陆坳陷沉积盆地之一，盆地呈矩形，南北向展布，盆地内发育一下几个构造单元(图2)，分别是伊盟隆起、晋西挠褶带、渭北隆起、天环坳陷、西缘逆冲带和中央的陕北斜坡，其中研究区位于北部的伊盟隆起内。

1.2. 矿床地质

东胜地区直罗组下段下亚段岩石地球化学环境情况，自北向南分别为氧化带、氧化还原过渡带和还

图1. 中国大地构造图

图2. 鄂尔多斯盆地构造分区图

原带，东胜地区几个铀矿床均位于氧化还原过渡带偏向还原带一侧，纳岭沟铀矿床也位于此。纳岭沟铀矿床矿体呈板状、似层状，平面上矿体北东向带状展布；剖面上呈现着上绿下灰的分带特征 [1] 。

1.3. 主要地层

表1为鄂尔多斯北部沉积地层概况，其中目的层位于中侏罗统直罗组下段的下亚段，岩性为灰色、灰绿色中粗砂岩、中细砂岩夹灰色、灰绿色泥岩，底部薄层含砾砂岩，沉积环境是辫状河，是湿润的古气候环境 [2] 。

2. 目的层岩石学特征

2.1. 岩石类型

图3~5分别为纳岭沟铀矿床的主要代表岩性，分别是绿色砂岩、灰绿色砂岩和灰色砂岩，其中绿色

表1. 鄂尔多斯北部沉积地层概况

图3. 绿色细砂岩

砂岩粒度比较小且结构较为紧密；灰绿色砂岩粒度中等且结构较为疏松；灰色砂岩粒度较大且结构更为疏松。

图4. 灰绿色中细砂岩

图5. 灰色中砂岩

2.2. 主要成分

纳岭沟铀矿床的岩石类型主要为砂岩，碎屑物成分为石英、长石、岩屑，其中石英含量为36%~50%，长石含量为13%~45%，岩屑含量为10%~48%。胶结物以泥质胶结物为主，可见铁质和碳酸盐岩胶结物。碎屑颗粒整体多为棱角–次棱角状，结构成熟度和成分成熟度均较低。含矿碎屑岩中的石英主要来自于花岗岩，单晶石英、多晶石英都较为常见，多具波状消光，部分石英颗粒表面粗糙；长石由条纹长石、正长石、微斜长石和斜长石组成，长石颗粒表面粘土化、绢云母化、帘石化现象比较严重；岩屑多以变质岩为主。镜下多见黑云母及绿泥石化，可见部分黑云母条带被碎屑颗粒挤压变形(图6)。

2.3. 蚀变类型

通过对镜下观察，我们能得到纳岭沟铀矿床存在着一下几种蚀变类型。

① 粘土蚀变

a) 高岭石→伊利石→绢云母→白云母(图7)

b) 高岭石→绿泥石→绢云母→黑云母(碱性环境)

图6. 光学显微镜下矿物形态

图7. 高岭石转变白云母的过程

绿泥石呈黑云母假象分布于碎屑物颗粒之间(图8)。发育绿帘石化(图9)，绿帘石含量多者可达8%~10%。绿帘石有2种产状，一种作为粒间的不稳定重砂矿物；另一种是产于沉积碎屑中，为早期生成的。绿帘石化是低温钙质交代作用的主要特征，其交代黑云母和钾长石，代表的弱碱–弱酸性环境。

② 碳酸盐化

有些样品中，方解石含量较高，一般呈孔隙式胶结物产出，局部可见交代石英颗粒现象(图10)。

③ 金属矿化

黄铁矿按成因可分为沉积型黄铁矿(图11)和后期蚀变型黄铁矿 [3] (图12)，铀矿物的产出与蚀变型黄铁矿相关，蚀变型黄铁矿的分布多数与蚀变黑云母关系密切，因为黑云母蚀变为水黑云母和水白云母等时，析出的Fe为蚀变黄铁矿提供了Fe的物质来源，并与下伏的煤和油气地层上升的H₂S作用形成黄铁矿(Fe + H₂S = FeS₂(黄铁矿) + 2H₂↑) [4] 。

2.4. 绿色砂岩成因

通过对纳岭沟铀矿床不同类型样品中的Fe²⁺和粘土矿物总量进行统计分析(图13、图14)，我们可以看出当岩石中二价铁的含量不同时，则呈不同深浅的绿色；灰绿色砂岩中的粘土矿物总量最高，主要是

图8. 绿泥石呈黑云母假象分布于碎屑物颗粒之间

图9. 绿帘石化

绿泥石的含量高。这两者含量高是导致砂岩呈绿色的主要原因 [5] 。

3. 目的层形成的构造环境

对所取样品的碎屑颗粒进行分类统计计算，并在Folk (1968)的分类图上投点得图15，可以看出大部分样点落在V、VI区，即主要的砂岩类型为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩，可见少量的长石砂岩和岩屑砂岩，指示该地层砂岩成分成熟度低，具有近物源沉积的特点。在砂岩分类的基础上，又在Dickinson (1979)

图10. 碳酸盐交代石英颗粒现象

图11. 沉积型黄铁矿

图12. 后期蚀变型黄铁矿

的大地构造图解上投点得图，可见大部分点落在岩浆弧区和混合区内，少量来自基底抬升和克拉通内，说明物源混杂，以岩浆活动区为主。这可能与直罗组沉积时期，盆地发生碰撞的沉积构造背景有关。

4. 结论

① 纳岭沟铀矿床的岩石类型主要为砂岩，碎屑物成分为石英、长石、岩屑。蚀变类型大体为粘土蚀

图13. 纳岭沟铀矿床不同类型样品中Fe²⁺变化特征

图14. 纳岭沟铀矿床不同类型样品中粘土矿物总量变化特征

图15. 鄂尔多斯盆地纳岭沟地区砂岩分类与大地构造图解

变、碳酸盐蚀变和金属矿化(其中蚀变型黄铁矿是黑云母蚀变的产物，与铀矿化有关)。

② 直罗组下段灰绿色砂岩化学成分中二价铁含量高；在矿物组成上，灰绿色砂岩主要表现为粘土矿物总量高，特别是绿泥石含量高，这是该类型砂岩呈现绿色的重要原因。

③ 在大地构造图解上投点可知沉积物具近物源的特点，这可能与直罗组沉积时期盆地发生碰撞的沉积构造背景有关。

基金项目

国家重点基础研究计划“973”项目(批准号：2015CB453002)。

文章引用

董力豪,夏菲,聂逢君,严兆彬,张成勇,李满根. 鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床目的层岩石学特征
Petrology Characteristics of Nalinggou Uranium Deposit in Ordos Basin[J]. 地球科学前沿, 2016, 06(04): 297-306. http://dx.doi.org/10.12677/AG.2016.64031

参考文献 (References)