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根据铀的成因机制浅析和田布雅矿区中生代盆地煤系地层放射性铀异常 张瑞勤 陈爱东 (新疆煤田地质局156煤田地质勘探队,新疆,乌鲁木齐市 830009) 摘要通过分析布雅矿区中生代盆地基本特征、地质发展特征,从成因上分析了含煤地层中放射性铀异常,对矿区放射性铀异常原因作出了初步分析。 关键词盆地基本特征;地质发展特征 一、布雅矿区中生代盆地基本特征 盆地在古生代基底上接受了中新生代陆相沉积含煤岩系基底为石炭二叠系岩性为棕红色、褐红色砾岩,中部为灰紫色灰色粉砂岩、砂岩、薄层砾岩,上部为灰紫色砂质泥岩,地层具韵律性,岩相为陆相含煤岩系,山间盆地型,河流相、湖泊相、沼泽相、泥炭沼泽相。 二、布雅矿区中生代盆地地质发展特征 在石炭纪时皮西拗陷和塔里木地台一起接受海侵。二叠纪除塔里木地台西部以外,包括皮西拗陷在内的大部分区域转入大陆环境,拗陷基底已成形,经过含煤岩系基底为二叠系,岩性为棕红色含砾粗砂岩、砂质泥岩夹灰绿色钙质泥岩、粗砂岩,灰色含砾粗砂岩夹青灰色灰岩透镜体,含珊瑚类Wetzellophyllum sp.,瓣鳃类化石Palaeanodonta.sp及植物类Compsopteris wongii等。与下伏上石炭统整合接触。 三叠纪的沉积间隔昆仑山隆起成为分割海陆区分不同气候带及生物群落的天然屏障,从侏罗纪开始,塔里木地台上除几个断块隆起以外,边缘地区产生不均沉降,为含煤岩系提供了堆积场所聚煤凹陷,形成了一系列沉积盆地,昆仑山属热带亚热带湿润气候带在有利的古气候和古构造条件下沉煤原始物质植物地大量繁殖及泥炭沼泽的广泛发育,这些盆地发展为聚煤盆地。 聚煤作用发生在早侏罗世中、晚期和中侏罗纪早期。早侏罗世中期,由于燕山运动影响,区域南部的古昆仑山上升,盆地沉降接受沉积,来自古昆仑山的陆源物质被河流从南向北带入盆地,形成一大型冲积扇带,水流汇集低洼处,多次在扇缘和扇间浅水凹地发育,呈东西方向排列的泥炭沼泽地和系列小湖沼,适时气候温暖湿润,植物繁茂,较长时间保持着河、湖、沼泽和小型三角洲环境,形成了大致与山麓走向平行的断续分布的泥岩沼泽和聚煤区带,在布雅地区形成了A组煤和B组煤总厚达25米左右的煤层。 中侏罗世晚期之后,气候逐渐变为干旱炎热,从而结束聚煤期,沉积由还原环境向氧化环境转变,形成了一套紫色、灰色泥岩、砂岩。此时,水平挤压作用小于垂直作用,产生了从褶皱山系向盆地方向沉积盖层的缓倾斜单斜构造,在前缘断裂、隆起和相变三种构造的作用下形成了一个自流盆地。 燕山运动晚期即白垩纪(K)时期,地壳继续下沉,沉积体系规模较大相续完整构成较大规模砂体,沉积环境以氧化为主,使得地下水持续不断的向深部含矿,含水层渗透形成层间氧化带和铀矿化异常带形成了一套棕红、暗紫色、浅灰色砾岩、砂砾岩,褐红色泥岩、砂岩互层,与下伏的侏罗系地层呈假整合接触。 第三纪时,喜山运动爆发,该地区又一次下沉,处于氧化环境,接受了红色碎屑沉积,与下伏白垩系呈平行不整合接触。 第四纪时,随着喜山运动的进一步发展,致使中-新生代地层出露于地表,遭受风化剥蚀,形成现今的地貌景观。 含煤地层中的铀主要以铀黑和铀的有机化合物出现,部分为非晶质铀矿,氧化带中常见的有菱铀矿、钾钒铀矿、钙钒铀矿,主要产于中新生代陆相含煤地层中的低变质的高灰分的烟煤中,含铀矿体成凸镜状或似层状 铀的富集需要酸性介质,煤中的铀是含铀的水溶液、进入泥炭沼泽或富含铀的地下水渗入低变质的烟煤中后,铀被腐植酸强烈的吸附,而成为复杂的铀酰腐植酸,后者不易溶于水,而固定于有机物中,此外,还有后期淋滤作用,在煤中富集。铀既能被氧化碱性流体又能被酸性流体从源岩中淋滤出来,并在透水砂岩中迁移,而在适当的地球化学环境中沉淀富集成矿,酸性地下水主要是由于黄铁矿或有机质的分解、氧化所致,岩源岩为凝灰岩 1、蚀源区降水补给大于年蒸发。 2、层间流体补给迳流排泄条件、水化学类型、矿化度、PH值。 布雅矿区皮夏河水化学类型为SO4Cl-KNaCa型水,矿化度0.728克/升。煤中有机质占67.2-86.24煤种为低变质烟煤地质特征有利于层间氧化带和铀矿化异常的形成。 、
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