钱家店铀矿床是开鲁盆地钱家店凹陷石油勘探中发现的可地浸砂岩型铀矿床。这个矿床的勘探始于上世纪末。经过多年的工作，已提交了多项工业储量，并相继开展了多项地质研究，取得了多项研究成果。近年来，钱家店铀矿床是否仍具有勘探价值和勘探潜力一直存在争议。摘要:通过对钱家店铀矿床铀矿化特征、成矿地质条件和成矿机制的研究，结合可地浸砂岩型铀矿成矿理论，分析该矿床进一步找矿的潜力。
一、区域地质概况
开鲁盆地位于松辽盆地西南部。钱家店凹陷是开鲁盆地的一个次级负向构造单元。凹陷呈NNE-NE狭长带状分布，长约100 km，宽9 ~ 20 km，面积约1300 km2。钱家店铀矿床位于钱家店凹陷北部。开鲁盆地基底主要为前震旦纪花岗片麻岩和上古生界石炭-二叠纪变质岩系。其物源主要是中生代火山岩、海西期和燕山期花岗岩、古生代变质岩。盖层主要由中生代下白垩统义县组、九佛堂组、沙海组和阜新组的断陷湖盆沉积和上白垩统泉头组、青山口组、姚佳组、嫩江组、四方台组和明水组的坳陷河湖沉积组成，上覆古近系、新近系和第四系。开鲁盆地是在海西地槽褶皱基底上发育起来的中生代断陷沉积盆地。盆地的形成和发展经历了早白垩世断陷阶段、早白垩世末剥蚀抬升阶段、晚白垩世末坳陷阶段、嫩江运动末期反转抬升剥蚀阶段。在断陷阶段，沉积了一套从湖泊到浅水湖泊和沼泽相的沉积，九佛堂组和沙海组是盆地的主要生油层和储油层。坳陷阶段广泛发育河流相和浅湖相沉积，钱家店铀矿床主要发育在姚佳组中。
二。铀矿化特征
(1)铀的赋存形态、矿石类型和矿体形态
钱家店铀矿床中铀的主要存在形式为铀矿物和吸附铀，以及少量含铀矿物。铀矿石为沥青铀矿，分布于草莓状黄铁矿或草莓状黄铁矿边缘，或以条带状、分散的微粒状、微粒状集合体的形式分布于砂岩胶结物中，部分呈块状充填于砂岩胶结物中或与胶状黄铁矿呈块状共生。铀主要被有机质和粘土吸附，含铀矿物主要是砂岩中的碎屑锆石和含铀钛铁矿，但后者没有工业意义。根据矿石结构和含矿岩石类型，铀矿床可分为四种类型，即细粒砂岩型铀矿、中粒砂岩型铀矿、粉砂岩型铀矿和泥岩型铀矿。其中以细粒砂岩型铀矿为主，其次是中粒砂岩型铀矿。矿床矿体形态简单，平面上呈菱形、近方形(或正方形)、多边形板状体。矿体上部为板状、透镜状以及板状和透镜状的组合。矿体产状与地层(含矿砂体)产状一致。
(2)含矿主岩和沉积相
主要含矿岩石主要为灰色和灰白色岩屑长石砂岩，其次为泥质砾岩岩屑长石粗砂岩、砂砾岩、灰色粉砂岩和灰色泥岩。灰色、灰白色岩屑长石细砂岩，细粒结构，主要由中酸性火山岩岩屑和少量花岗岩岩屑组成，约占20% ~ 35%；长石占25% ~ 30%，应时不到20%，黑云母很少。岩石为孔隙胶结，胶结物以粘土为主，其次为碳酸盐、黄铁矿等。碎屑圆度多为次棱角状或亚圆形，成分成熟度低，结构成熟度中等。含矿砂岩的Fe3+/Fe2+含量比为1.29，Fe3+含量略大于Fe2+含量，是弱氧化环境的产物。含矿粉的砂岩和泥岩中Fe3+/Fe2+含量比为0.77，Fe3+含量略小于Fe2+，属于还原环境的产物。钱家店铀矿床赋存于上白垩统姚佳组中，其沉积相为区域冲积扇-河流沉积体系的一部分，为典型的辫状河沉积体系，主要由砂质辫状河和泛滥平原亚相组成。
(3)含矿地层的水质
姚佳组地下水化学成分较为单一，水质类型以碳酸氢盐为主。氯钠和碳酸氢盐。Cl-Na，盐度3.1 ~ 5.7 g/L，pH 7.2 ~ 8.4，Eh 150 ~ 400mV，属微咸水。碳酸氢盐。矿区东北部以氯钠水为主，碳酸氢盐次之。西南地区以氯钠水为主，在水平方向上具有明显的分带性。水的矿化度和铀含量从西南向东北增加，而pH值和Eh值降低，Fe3+/Fe2+值从1.5下降到0.5，表明水属于氧化-还原过渡环境。水中铀含量为400～1720μg/L，最高可达2580μg/L，具有良好的成矿前景。
(4)铀成矿时代
用质谱方法测定了姚佳组31个铀矿石样品的U-Pb同位素组成，获得了钱家店铀矿床4个主要铀成矿时代，分别为89±11Ma、67±5Ma、53±3Ma和41±4Ma，相当于4个主要成矿期。89±11Ma的成矿年龄相当于上白垩统姚佳组的沉积年龄，属于同生沉积成矿期。67±5Ma的成矿年龄相当于晚白垩世嫩江末期的逆隆升构造活动期，是晚白垩世油田流体渗漏减少的叠加成矿期。53±3Ma的成矿年龄相当于古近系辉绿岩脉的侵入活动期，是古近系油田流体渗流和热水叠加的成矿期。41±4Ma的成矿年龄相当于古近纪中晚期断块隆起和倾斜构造的活跃期，是古近纪中晚期含氧和含铀流体的叠加成矿期。
三。成矿地质条件
(一)铀源条件
研究表明，钱家店铀矿床铀源丰富，主要来自两个方面:一是盆地周边源区富铀地质体的风化淋滤作用，二是含矿地层本身的后生氧化淋滤作用。
1.物源为钱家店铀矿床的形成提供了丰富的铀源。钱家店凹陷东侧为甲马图凸起，出露岩性为火山岩、花岗岩、大理岩。钱家店铀矿床砂岩的碎屑组分主要是应时、长石和火山碎屑。薄片显微镜下可见流纹岩、流纹斑岩、石英粗面岩和应时粗面岩等砾石，表明烃源岩为火山岩(酸性或中酸性火山岩)。片麻状黑云母花岗岩和微斜长石砾石的发现表明其源岩为花岗岩类。此外，姚佳组含矿泥岩的稀土元素分布模式与北美页岩相似，δEu平均值为0.62。泥岩中的负铕异常记录了姚佳组沉积烃源岩中花岗岩的铕亏损。此外，该区姚佳组砂岩碎屑磨圆度中等，含大量长石，长石含量一般为10% ~ 15%，个别情况下可达25%，尤其是在矿床边缘区，砂体几乎由长石砂岩组成。化学成分特征(如K2O >: Na2O)倾向于花岗质岩石，也说明其源岩为花岗质岩石。这说明离矿床不远的甲玛图凸起是矿床的物源。赵忠华等(1998)认为该区中生代酸性火山岩铀含量较高，为(5 ~ 10) × 10-6，浸出率为20% ~ 40%，表明该区铀源丰富。因此，物源区岩石为钱家店铀矿床的形成提供了最原始的物质基础。
2.地层隆起和含矿层间氧化带形成的剥蚀区内的“溶解铀”为本区叠加铀矿化提供了丰富的铀源。嫩江运动后，盆地发生构造反转，矿区南部和东南部地层倾斜，出露地表，接受剥蚀。由于盆地隆起区长期暴露、风化、剥蚀，形成构造天窗，含氧的古地表水易浸出铀，再沿构造天窗渗入含矿地层，在适宜的环境下叠加成矿。此外，在表生含氧含铀水的作用下，早期形成的含矿砂体中的铀容易溶解到地下水中，并随含氧含铀地下水迁移。当地下水中的游离氧耗尽时，地下水中的铀被还原、吸附、沉淀、富集成矿石。
(二)导矿条件
适宜的水文地质条件、缓倾斜的单斜地层、深大断裂和辫状河砂体为钱家店铀矿床提供了良好的导矿条件。
1.含氧地下水是铀迁移的载体。铀矿化首先需要铀源。由于铀在氧化环境中具有较强的水迁移能力，源区、地层隆起区或层间氧化带的铀溶解后会随含氧地下水迁移。只要充氧地下水得到充分补给，源区、地层隆起区和层间氧化带的铀就会不断溶解，并随充氧地下水进入地层，在适宜成矿的环境中还原富集。钱家店铀矿床西北部为NE、NNE向断裂集中区，为局部排泄区。因此，含氧地下水得到充分补给，适宜的水文地质条件为铀矿体的形成，特别是后期的转化富集提供了有利条件。
2.单斜地层形成的水文梯度为供水、供排水动力系统的形成提供了适宜的空空间。嫩江末至古近纪和新近纪，钱家店铀矿床东南部上白垩统大面积长时间出露，为地下水补给提供了条件。姚佳组下段含矿砂体的产状与内地姚佳组上段相似。含矿砂体产状沿走向稳定，总体走向37 NE，倾角小于10 NW。缓倾斜的单斜地层形成了良好的水文梯度，为铀矿床的供排水动力系统的形成提供了适宜的空空间。含氧和铀的地下水容易在地层中迁移和溶解，且富含矿石。
3.贯穿其中的深大断裂既是含氧、含铀地下水的通道，也是深层油气田水上升的通道。钱家店凹陷位于松辽盆地东南部，目的层平缓，褶皱不发育，属于构造弱活化区。晚白垩世嫩江期以后，该区经历了长时间的缓慢隆升和掀斜运动，缺乏古近系沉积。钱家店凹陷东部和南部的泉头组、青山口组、姚佳组和嫩江组遭受长期剥蚀和长期下降水淋滤，为后生层间氧化带砂岩型铀矿成矿创造了极为有利的条件。钱家店凹陷西北部有两条断裂穿过沉积盖层。钱家店凹陷深层油气田与上部泉头组和姚佳组沟通，有利于深层还原性气体上升进入含矿砂体，为表生层间氧化带砂岩型铀矿化提供还原剂。
4.辫状河砂体为含氧和铀的层间水的运移提供了有利条件。钱坫铀矿床的含矿层姚佳组沉积体系是冲积扇-冲积平原沉积体系的一部分，其岩相主要属于辫状河相。该沉积单层砂体厚度10 ~ 45m，延伸稳定，地层产状平缓，泥-砂-泥结构良好。砂体岩性主要为浅灰色中细长石应时砂岩，岩石分选性好，胶结物少，泥质含量低(
(3)浓缩条件
铀矿石的条件主要取决于除铀源与储层之间以外的地层中是否存在适合铀沉淀的还原环境空。研究表明，钱家店铀矿床姚佳组还原组分含量较高，局部形成了有利于铀富集的地球化学屏障。
1.来自深部的烃类为含铀氧夹层水中铀的还原沉淀提供还原剂。流体包裹体研究表明，姚佳组含矿砂岩中含有大量油气包裹体，主要存在于碳酸盐胶结物、应时次生裂隙和长石碎屑颗粒以及脉状方解石中。在含矿地层中也发现油浸和油斑。油气包裹体、油浸和油斑均表明钱家店铀矿床的形成与深部油气田的还原流体密切相关。矿化带西北部的北东向断裂带为深部油气上升提供了通道。沿断裂带向上，油气横向渗透到渗透性好的姚佳组砂体中，增强了砂岩的还原性。油气中的有机质为含氧含铀层间水中铀的还原、沉淀和富集提供了条件。
2.地层中的还原组分是铀矿化的局部富集，提供了还原环境。钱家店铀矿床含矿岩石的还原性组分主要是有机碳、H2S、CH4等。岩石的总有机碳含量是衡量岩石还原性的重要指标。乌兹别克斯坦的X.L. Karimov等人认为岩石在总有机碳含量为0.05% ~ 0.3%时具有中等还原性。碳质碎屑和条带在该地区的姚佳组地层中很常见。103个样品中，总有机碳含量在0.05% ~ 0.3%之间的样品有77个，占74.7%。有11个样本(大于0.3%)，占10.7%；总有机碳平均含量为0.2%，表明姚佳组对铀矿化具有良好的还原能力。硫化氢也是可地浸砂岩型铀矿化的重要还原组分。一般来说，U6+从地下水中沉淀所需的H2S浓度在N mg/L的水平，地层中的硫酸盐和原油及有机质中的含硫化合物是H2S的主要来源。当岩石或有机质中的硫发生生物还原、高温还原或油气裂解时，会产生大量的H2S气体，为铀的沉淀提供还原组分。100个姚佳组含矿岩石样品的平均硫含量为0.15%，最高硫含量可达1.85%，表明姚佳组岩石的硫含量较高。在适宜的条件下，H2S气可以还原含铀含氧夹层水中的铀，使其沉淀富集成矿。一般来说，岩石中酸解烃的存在是地下油气藏垂向微渗漏或油气藏经大断层渗漏的结果。姚佳组103个样品的分析结果表明，酸解烃的主要成分是CH4，重烃含量较低。CH4含量范围为0.25～1039.66μL/kg，平均值为140.50μL/kg。姚佳组甲烷含量高，烃类的异常酸解表明深部油气一直向上渗漏。CH4的泄漏扩散为姚佳组含铀含氧夹层水中铀的还原富集提供了良好的还原剂。
(4)矿山保护条件
砂岩型铀矿成藏后得以保存，辫状河沉积砂体的沉积特征、泥-砂-泥岩组合以及油气提供的还原环境对铀矿起到了保护作用。
1.辫状河相沉积特征、具有一定厚度的相对稳定的砂体控制了砂岩型铀矿床。从钻井取心来看，矿区姚佳组沉积相总体上为砂质辫状河型，具有底粗顶细的正韵律。各韵律层呈河流冲刷接触关系，冲刷面小而普遍，具楔形和槽形交错层理，水平和波状层理。砂岩中也有不连续的薄层泥岩透镜体，砂泥比在3 ~ 5以上，含砂量大于含泥量。由于含矿砂体以细砂岩为主，砂体及上覆泥岩相对稳定；交错层理的规模和冲刷幅度较小；中砂岩砾石含量较少，砾石直径较小(一般< 5 mm)，圆度中等偏高，均反映了远砂质辫状河道的特征。无论是姚佳组下段还是上段，具有一定厚度的相对稳定的砂体为本区铀矿化创造了良好的前提条件。
2.泥-砂-泥岩组合在保护砂岩型铀矿中起着重要作用。钱家店铀矿床主要产于姚佳组下部和上部的辫状河沉积砂体中。含矿砂体厚度适中，沿走向产状稳定，总体走向37 NE，倾角
3.油气泄漏造成的还原环境有利于铀矿床的保存。姚佳组地层沉积后，嫩江末至明水一带发生了强烈的地壳反转隆升和断裂构造活动，古近纪至新近纪又发生了一次强烈的隆升和倾斜构造活动。每次构造活动都使深部油气沿盆地边缘的大断层上升到姚佳组，导致地层中CH4含量增加。统计6个钻孔的铀含量>:100× 10-6个岩心样品，CH4含量平均值为42.59 ~ 392.80μ l/kg，平均值为145.26μL/kg(表2)；铀含量
四。成矿机制
根据以上分析，笔者认为，根据铀矿床的成矿作用，钱家店凹陷铀矿化可分为同生沉积型铀矿化和后生改造叠加型铀矿化两种成因类型。成矿机理是溶解在地下水中的铀被还原组分还原，从而沉淀、吸附、富集矿石。
(1)同生沉积铀矿化
辫状河相沉积在本区主要含铀地层姚佳组中广泛发育，铀矿化主要赋存于辫状河洼地的各种沉积微相中。姚佳组形成于干湿交替的古气候条件下。同生沉积时期，沉积物中粘土矿物和有机质含量高。有机质和粘土矿物对铀有很强的吸附能力。在缺氧环境下，有机物中的烃类在硫酸盐还原菌的参与下还原硫酸盐，产生硫化氢，从而在其周围创造出强的局部还原环境，使水中的铀还原沉淀。铀的初始富集形成于灰色粉砂质泥岩、灰色泥质细砂岩和灰色细砂岩中，铀含量一般达到(10 ~ 30) × 10-6，部分剖面甚至达到工业富集或矿化的程度。
(2)后生改造叠加铀矿化
嫩江末至明水期，地壳有强烈的反转隆升和断裂构造活动。深层油气田水沿贯通断层上升，沿途扩散到渗透性好的辫状河洼地各沉积微相地层，所到之处形成还原环境，促进地层中原生含铀含氧地下水的次生还原，造成次生铀矿化的后生富集。从古近纪到新近纪，地壳再次隆升翘起，在钱家店铀矿床周围形成了多个姚佳组构造天窗，为地表含铀含氧水的渗入提供了良好的通道。深层油气田的水沿着断层渗出，提供了良好的还原剂。辉绿岩脉的侵入不仅使地下流体温度升高，而且加速了深层油气田水中含硫有机化合物的热分解和地层中硫酸盐矿物的热化学还原，产生硫化氢，增强了姚佳组渗透性好的辫状河洼地各沉积微相地层的还原性能，使含铀含氧地下水中的铀被还原沉淀成矿。
动词 （verb的缩写）勘探潜力分析
(1)钱家店铀矿床铀的物质来源主要是甲玛图隆起。嘉土隆起位于钱家店凹陷东侧，出露岩性为火山岩、花岗岩和大理岩。钱家店铀矿床砂岩碎屑成分主要为应时、长石、花岗岩和火山岩屑，磨圆度中等，长石含量高。砾石成分为花岗岩、流纹岩和安山岩，与甲玛图凸起的岩性完全相同，表明离矿床不远的甲玛图凸起是矿床的源区。甲图隆起花岗岩和中酸性火山岩铀含量高，是钱家店铀矿床的主要源区，为该矿床含铀砂体的形成提供了丰富的铀源。
(2)“天窗”构造周围的姚佳组砂岩为高度高岭石，其带出的铀在适宜的还原环境中沉积成矿。钱家店铀矿床方圆1.5×4.5 km范围内分布着姚佳组的三个构造“天窗”，即烟登图、高林屯和乌日图芒哈。这些构造“天窗”周围的姚佳组砂岩长期受大气降水淋滤，形成大量酸性含氧地下水，沿地层向深部运移，使砂岩中的长石强烈高岭石化。根据岩心观察，姚佳组上部和姚佳组上部广泛发育高岭石，姚佳组上部砂岩中的长石几乎全部转化为高岭石。在岩石发生强烈高岭石化的同时，早期存在于岩石中的铀被取出，运至适宜的环境中进行二次还原和矿石富集。
(3)构造由高向低过渡的斜坡带，尤其是缓坡带，是铀富集的最有利地区。钱家店铀矿床的铀富集在一定程度上与矿体所处的区域构造环境有关。具有由高到低过渡结构的斜坡带是铀富集的有利部位。特别是斜坡带突然变缓的地方，地下水动力条件相对稳定，更有利于铀的沉淀，是最有利于铀富集的地区。
(4)钱家店铀矿床北段矿体厚度虽不大，但铀含量较高，且相对连片、集中。根据近几年的建设，勘探井有03-17、05-17、15-01等。靠近北西向边界断裂，矿化良好。出露的含矿砂体稳定，并沿断裂继续向东北延伸，表明该区仍有较好的勘探前景。
(5)钱家店凹陷中部铀矿化与北部相似，但明显受支流河道砂体控制。董家子铀矿分布于钱家店凹陷中部，与钱家店凹陷北部的钱家店铀矿相邻。已发现的工业铀矿化集中在姚佳组下段，但含矿围岩和铀矿化特征与钱家店铀矿床基本相同，其稀土元素分布模式表明沉积物质来源相同。董家子铀矿床主要受支流河道砂体控制。含矿砂体呈条带状分布，单个矿体规模一般较小，但多呈成群分布，在平面上通常呈树枝状或雁状分布。根据现有资料，钱家店凹陷中部是重点勘探区块，潜力巨大。
不及物动词结论
(1)钱家店铀矿床的物源主要是由花岗岩和中酸性火山岩组成的甲玛图隆起，铀含量较高，而地层隆起形成的剥蚀区和含矿层间氧化带中的“溶解铀”为本区铀的叠加成矿提供了丰富的铀源。钱家店铀矿床属于同生沉积和后生蚀变的复合成因矿床。
(2)单斜地层形成的水文梯度为补水、径流、排水动力系统的形成提供了适宜的空空间。辫状河相砂体孔隙度高，透水性好，为水在含氧层和含铀层之间的运移提供了有利条件。贯穿其中的深大断裂既是含氧、含铀地下水的通道，也是深部油气田水上升的通道。因此，适宜的水文地质条件、向西缓倾的单斜地层、贯通的深大断裂和辫状河砂体为钱家店铀矿床提供了良好的成矿条件。
(3)钱家店铀矿床姚佳组还原组分含量较高，局部形成有利于铀富集的地球化学屏障。还原性组分主要来自两个方面，一是来自深部油气藏的烃类物质，二是地层中的有机碳、硫化氢和甲烷等。这些还原组分为铀矿化的局部富集提供了还原环境。
(4)辫状河相的沉积特征、具有一定厚度的相对稳定的砂体、泥-砂-泥岩组合以及油气渗漏造成的还原环境都有利于砂岩型铀矿的保存。
(5)钱家店铀矿床北段矿体厚度虽不大，但铀含量较高，且相对连片、集中。钱家店凹陷中部发现的工业铀矿化集中在姚佳组下段。含矿围岩和铀矿化特征与钱家店铀矿床基本一致，其稀土元素分布模式表明沉积物来源相同。一般单个矿体规模较小，受支流河道砂体控制，但呈团状、树枝状或雁状分布。根据现有资料分析，钱家店凹陷北部和中部应是重点勘探区块，具有较大的勘探潜力。
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