何中波,冀華麗,曹建輝,楊 帆
(1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,北京 100029;2.中石化石油工程技術(shù)研究院,北京 100101)
三江盆地位于我國(guó)黑龍江省東北部,與俄羅斯一側(cè)的中阿穆?tīng)柵璧貫橥慌璧兀芯繀^(qū)域限定在國(guó)內(nèi)部分,面積約33 730 km2,是我國(guó)東北主要產(chǎn)煤區(qū)之一[1-2]。目前該盆地的研究工作主要為煤田地質(zhì)及少量的石油地質(zhì)工作,已取得一定的成果[3-6],但鈾礦地質(zhì)勘查工作較為薄弱,未見(jiàn)公開(kāi)出版的相關(guān)文獻(xiàn)。我國(guó)已探明的、研究相對(duì)成熟的砂巖型鈾礦發(fā)育區(qū)主要分布在北方中新生代陸相盆地中[7-11],而三江盆地屬于典型的北方中新生代海陸過(guò)渡相盆地[12-13],尤其在中新生代發(fā)育了多層含煤碎屑巖系,具備砂巖型鈾礦發(fā)育的基礎(chǔ)地質(zhì)條件,但長(zhǎng)期以來(lái),該盆地砂巖型鈾礦地質(zhì)工作程度相對(duì)較低,砂巖型鈾礦有利找礦目標(biāo)層位不明,制約了該盆地鈾礦勘查工作的開(kāi)展。因此,恢復(fù)三江盆地重點(diǎn)層位的沉積相[14-17],明確主要蓋層沉積演化特征,厘定有利找礦層位對(duì)指導(dǎo)該盆地砂巖型鈾礦勘查工作具有重要意義。
三江盆地位于古亞洲洋構(gòu)造和濱太平洋交接復(fù)合部位,其間微板塊的分離和拼接作用錯(cuò)綜復(fù)雜。盆地的中西部覆蓋在前寒武紀(jì)布列亞—佳木斯地塊之上,而東部則覆蓋在中生代的錫霍特—阿林造山帶之上。在區(qū)域構(gòu)造上屬于小興安嶺—張廣才嶺地塊、佳木斯地塊和那丹哈達(dá)嶺地塊拼合基底之上發(fā)育的中新生代沉積盆地,整體呈北東向延伸,坳隆相間,形成由西部坳陷 (鶴崗凹陷、湯原斷陷)、佳木斯隆起、綏濱坳陷、富錦隆起、前進(jìn)坳陷組成的 “三坳二隆”的構(gòu)造格局[2,12](圖 1), 綏 濱 坳 陷 和前進(jìn)坳陷是本文重點(diǎn)研究的構(gòu)造單元。
研究區(qū)主要發(fā)育中侏羅統(tǒng)綏濱組、上侏羅統(tǒng)東榮組;下白堊統(tǒng)城子河組、穆棱組、東山組、猴石溝組;上白堊統(tǒng)松木河組;古近系寶泉嶺組和新近系富錦組[12,18-19]。 中上侏羅統(tǒng)主要為海相硅質(zhì)巖建造;下白堊統(tǒng)東山組和上白堊統(tǒng)松木河組為火山巖建造;下白堊統(tǒng)城子河組、穆棱組、古近系及新近系均為含煤碎屑 巖 建 造[3,20](表 1, 圖 2), 是 本 文重點(diǎn)研究的對(duì)象。
通過(guò) ZKJS1、 ZKY1、ZKQX1、 ZKQX2等9個(gè)鉆井巖心的細(xì)致觀察、測(cè)井曲線(xiàn)資料精細(xì)分析,識(shí)別出研究區(qū)的沉積相類(lèi)型主要為沖積扇(濕地扇)、辮狀河三角洲和湖泊三大類(lèi),并進(jìn)一步劃分為對(duì)應(yīng)的7種亞相和11種微相(表 2)。
研究區(qū)沖積扇,由扇根、扇中、扇端(圖3)三部分組成,多發(fā)育于盆緣部位,且鉆孔巖心中發(fā)育植物碎片、煤線(xiàn)等,表征潮濕氣候環(huán)境,因此研究區(qū)沖積扇類(lèi)型主要表現(xiàn)為濕地扇。在宏盛東部盆緣位置ZKQX1中完整地識(shí)別出沖積扇相的三個(gè)亞相。
2.1.1 扇根
扇根亞相主要發(fā)育河床充填沉積微相,由灰色、雜色砂礫、粉砂和黏土等各種碎屑沉積物組成,礫石成分復(fù)雜,分選差,雜基支撐,成熟度較低,有較多的陸源礫石(圖4),底部發(fā)育沖刷充填構(gòu)造,河道沉積礫石具較好的磨圓,填隙物為粉細(xì)砂或泥質(zhì)。
圖1 三江盆地大地構(gòu)造及構(gòu)造單元分區(qū)圖Fig.1 Schematic map of tectonic location and structure division in Sanjiang basin
表1 三江盆地各次級(jí)構(gòu)造單元蓋層發(fā)育情況Table 1 Secondary structural units and sedimentary covers in Sanjiang basin
圖2 三江盆地綜合地層柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Sanjiang basin
表2 三江盆地中東部白堊-新近紀(jì)沉積相類(lèi)型劃分Table 2 Division of the sedimentary facies of Cretaceous-Neogene in middle-east Sanjiang basin
圖3 鉆孔ZKQX1寶泉嶺時(shí)期(E3b)沉積相Fig.3 Sedimentary facies of ZKQX1 in Baoquanling Age(E3b)
圖4 ZKQX1寶泉嶺組 (E3b)198.45~200 m扇根沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.4 Sedimentary characteristics and structure of fanroot of ZKQX1 at 198.45~200.00 m in Baoquanling Formation (E3b)
2.1.2 扇中
扇中亞相主要由沖積平原 (辮狀河道)微相組成,在前進(jìn)坳陷的寶泉嶺組中表現(xiàn)尤為突出,寶泉嶺組主要為辮狀河道沉積,由顆粒支撐的灰綠色、灰黃色的砂、礫巖組成(圖5),膠結(jié)疏松,碎屑顆粒一般為次圓-次棱角狀,填隙物以粉砂和泥質(zhì)為主,測(cè)井曲線(xiàn)表現(xiàn)為較高的電阻率,呈齒狀或尖峰狀起伏,自然電位呈幅度自下而上隨砂巖中泥質(zhì)含量增加過(guò)渡為泥巖而呈下高上低的鐘形(圖3),反映水流能量向上逐漸減小或物質(zhì)供應(yīng)能量降低,代表河道的側(cè)向遷移或逐漸廢棄,能量降低的沉積過(guò)程。
圖5 ZKQX1寶泉嶺組 (E3b)332.08~335.50 m沖積平原沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.5 Sedimentary characteristics and structure of fluvial plain of ZKQX1 at 332.08~335.50 m in Baoquanling Formation (E3b)
2.1.3 扇端
扇端亞相中主要發(fā)育漫灘沼澤微相沉積,沉積物較細(xì),多為灰綠色、灰色粉砂巖、泥巖和厚層暗色泥炭沉積,其中泥巖富含炭化植屑,局部發(fā)生泥裂(圖6),測(cè)井曲線(xiàn)多呈低幅齒狀-指形。
圖6 ZKQX1寶泉嶺組 (E3b)428.06~435.00 m扇端沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.6 Sedimentary characteristics and structure of fanhead of ZKQX1 at 428.06~435.00 m in Baoquanling Formation (E3b)
2.2.1 辮狀河三角洲平原
辮狀河三角洲平原亞相在研究區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育,其內(nèi)主要表現(xiàn)為分支河道和沼澤微相。
在腰屯南部ZKY1孔中識(shí)別出城子河時(shí)期發(fā)育的辮狀河三角洲平原亞相 (圖7),其中發(fā)育分支河道微相,巖性主要由灰色厚層中粗砂巖夾深灰色粉細(xì)砂巖和暗色泥巖 (包括泥炭和褐煤等)組成,局部含灰色礫巖,砂巖可見(jiàn)明顯正粒序,質(zhì)較硬,多為鈣質(zhì)膠結(jié)。砂質(zhì)沉積與泥炭褐煤共生,發(fā)育多套煤層,砂巖層中極富炭質(zhì)條帶,且炭質(zhì)條帶常呈質(zhì)硬性脆的亮煤。砂巖中常見(jiàn)包卷構(gòu)造、低角度重荷模、波痕交錯(cuò)層理,測(cè)井曲線(xiàn)以高幅箱形-鐘形為主 (圖7)。底部見(jiàn)沖刷-填充構(gòu)造,沖刷面之上發(fā)育撕裂泥屑(圖8),具明顯的河道滯留沉積特征。沼澤微相位于分支河道間的低洼地區(qū),主要由灰黑色、黑色泥炭、褐煤夾薄-紋層狀粉砂巖組成,夾多層煤線(xiàn)呈波狀交錯(cuò)層理,亦見(jiàn)黑色泥炭和厚層褐煤共生,富含保存完整的植物碎片和炭化植莖(圖9),曲線(xiàn)多呈指狀-齒形(圖7),反映水動(dòng)力較弱。
圖7 鉆孔ZKY1城子河時(shí)期沉積相Fig.7 Sedimentary facies of ZKY1 in Chengzihe Age (K1c)
圖8 ZKY1城子河組 (K1c)256.80~320.15 m分支河道微相沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.8 Sedimentary characteristics and structure of branch channel microfacies of ZKY1 at 256.80~320.15 m in Chengzihe Formation (K1c)
在綏濱坳陷東南緣二九一農(nóng)場(chǎng)385省道121 km處ZKJS1孔中識(shí)別出富錦時(shí)期發(fā)育辮狀河平原亞相 (圖10),其中發(fā)育的分支河道微相,巖性主要由褐黃色褐鐵礦化中粗砂巖組成,塊狀層理居多,可見(jiàn)槽狀交錯(cuò)層理和平行層理,局部可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)炭屑,發(fā)育斷裂面,斷裂面因受氧化鐵浸染而呈棕褐色 (圖11)。測(cè)井曲線(xiàn)多成高幅齒狀箱形(圖10),頂?shù)撞砍释蛔兘佑|,自下而上由多個(gè)正韻律組成,反映河道多期疊加沉積。
2.2.2 辮狀河三角洲前緣
在下白堊統(tǒng)城子河組和新近系富錦組中識(shí)別出辮狀河三角洲前緣亞相及其中發(fā)育的微相(圖7、10)。以城子河組為例,辮狀河三角洲前緣亞相中主要識(shí)別出水下分流河道、河口砂壩和分流間灣微相(圖7)。
圖9 ZKY1城子河組 (K1c)167.40~169.00 m沼澤微相沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.9 Sedimentary characteristics and structure of swamp microfacies of ZKY1 at 167.40~169.00 m in Chengzihe Formation (K1c)
圖10 鉆孔ZKJS1富錦時(shí)期沉積相Fig.10 Sedimentary facies of ZKJS1 in Fujin Age (N1f)
圖11 ZKJS1富錦組 (N1f)335.90~338.50 m分支河道微相沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.11 Sedimentary characteristics and structure of branch channel microfacies of ZKJS1 at 335.90~338.50 m in Fujin Formation (N1f)
水下分流河道微相巖性主要為灰白色中粗砂巖、細(xì)砂巖和深灰色泥巖、粉砂巖夾層,含植物、苞粉、雙殼類(lèi)、腹足化石。測(cè)井曲線(xiàn)呈中高幅漏斗-箱形,說(shuō)明了物源供應(yīng)充足,水流能量較為穩(wěn)定。巖體發(fā)育裂隙,裂隙面被方解石脈、炭質(zhì)條帶充填,常見(jiàn)波痕交錯(cuò)層理、平行層理,且紋層傾角多在20°~50°,反映當(dāng)時(shí)水動(dòng)力較強(qiáng)。砂巖呈波狀、透鏡狀展布,可見(jiàn)沖刷面和撕裂泥屑,說(shuō)明河道沖刷明顯(圖12)。發(fā)育較多槽狀、板狀、波狀交錯(cuò)層理,垂向上表現(xiàn)為正韻律或復(fù)合正韻律,代表湖泊對(duì)河流強(qiáng)烈的改造和控制作用。
河口砂壩微相沉積主要是在分流河道入??诟浇纬傻纳百|(zhì)淺灘,常與濱淺湖泥或粉砂質(zhì)泥沉積在垂向上交替互層產(chǎn)生。因此,河口砂壩單個(gè)砂巖層為向上變粗結(jié)構(gòu),即下部常為湖相中-薄層狀粉細(xì)砂巖,上部為灰白色細(xì)礫巖和中粗粒砂巖互層,砂巖中常見(jiàn)炭化植莖化石、炭質(zhì)條帶和煤線(xiàn)(圖13),常見(jiàn)波狀交錯(cuò)層理,局部發(fā)育重力剪切面,并伴有明顯摩擦痕跡,測(cè)井曲線(xiàn)呈漏斗-齒狀 (圖7)。
分流間灣微相多為含碳屑粉砂泥巖夾紋層狀毫米級(jí)等厚砂層,局部泥巖致密堅(jiān)硬,有貝殼狀斷口,紋理不發(fā)育,多呈塊狀。多與水下分流河道相伴生,巖性較河口砂壩更細(xì),多為灰色粉細(xì)砂巖與厚層狀灰黑色泥巖互層,發(fā)育水流波痕,代表了中低能量的沉積環(huán)境。
2.2.3 湖泊
濱淺湖亞相在研究區(qū)多以灘壩砂體和淺湖泥為主。灘壩砂體在研究區(qū)內(nèi)主要以灰-深灰色薄-紋層狀粉砂質(zhì)泥巖與灰白色薄-紋層狀砂巖紋層狀互層為主,砂巖層發(fā)育波痕、波狀交錯(cuò)層理及沖洗交錯(cuò)層理,泥巖層多發(fā)育覓食跡,蟲(chóng)孔反復(fù)掘穴,有生物擾動(dòng)跡象,局部含炭屑,巖性整體較細(xì),自然電位曲線(xiàn)一般表現(xiàn)為低波幅細(xì)齒狀-指狀疊加為主,代表比較穩(wěn)定的低能沉積環(huán)境;淺湖泥巖主要以灰色、深灰色含粉砂泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖為主,巖性較致密、敲擊清脆,正粒序明顯,發(fā)育波痕交錯(cuò)層理,含碳化植物碎屑。
半深湖-深湖亞相泥巖則主要由深灰-純黑色泥巖組成,質(zhì)純性脆,發(fā)育貝殼狀斷口,紋理不發(fā)育,局部火山巖體多見(jiàn)于半深湖-深湖亞相中。
圖12 ZKY1城子河組 (K1c)508.40~510.50 m水下分流河道微相沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.12 Sedimentary characteristics and structure of subaqueous branch channel microfacies of ZKY1 at 508.40~510.50 m in Chengzihe Formation (K1c)
圖13 ZKJS1城子河組 (K1c)480.85~482.50 m河口砂壩微相沉積特征及沉積構(gòu)造Fig.13 Sedimentary characteristics and structure of mouth bar microfacies of ZKJS1 at 480.85~482.50 m in Chengzihe Formation(K1c)
綏濱坳陷和前進(jìn)坳陷是三江盆地主要的中新生代蓋層發(fā)育區(qū),但兩者坳陷發(fā)育過(guò)程中存在明顯的差異。綏濱坳陷西側(cè)受控于軍川斷裂,該斷裂不僅控制了盆地中生代地層分布, 更控制了早白堊世中期盆地沉積[19,21],東部與富錦隆起呈斜坡過(guò)渡關(guān)系[19-20],以中新生代沉積為主,發(fā)育一套較厚的下白堊統(tǒng)含煤碎屑巖沉積和較薄的新生界[13,18];前進(jìn)坳陷位于富錦隆起以東,民主—大和鎮(zhèn)斷裂以西,具體為北北東向轉(zhuǎn)為北東東向的近 “S”型的帶狀坳陷,以新生界沉積為主,主要是沉積厚度較大的漸新世-新近系[3]。
綏濱坳陷白堊紀(jì)以來(lái)發(fā)育的陸相碎屑巖沉積有下白堊統(tǒng)城子河組、穆棱組及新近系富錦組(表1),其中穆棱組僅在盆地中心有部分殘留,受資料限制,文中未作詳細(xì)論述。
3.1.1 早白堊世城子河期
據(jù)綏濱坳陷東南緣二九一農(nóng)場(chǎng)地區(qū)的“ZK-07—ZK10-01—ZKJS1” 沉積相(圖14)顯示:
城子河沉積時(shí)期垂向上處于辮狀河三角洲平原與辮狀河三角洲前緣過(guò)渡交替的沉積環(huán)境,沉積水動(dòng)力較強(qiáng),河流作用明顯,局部發(fā)育分流間灣微相和濱淺湖亞相,總體上辮狀河三角洲沉積環(huán)境占主導(dǎo)地位,主要發(fā)育灰色、灰白色砂巖夾暗色泥巖和煤層沉積建造。該沉積時(shí)期砂體厚度大,占地層厚度的55%~75%,單層最大砂體厚可達(dá)15~35 m。辮狀河三角洲平原亞相分別發(fā)育分支河道和沼澤微相,分支河道主要由褐黃色褐鐵礦化中粗砂巖組成,沼澤常見(jiàn)泥炭和褐煤共生組合。辮狀河三角洲前緣亞相分別發(fā)育水下分流河道、分流間灣和河口砂壩微相,巖性以灰色中粗砂巖、粉細(xì)砂巖和暗色泥巖為主,湖泊相主要為濱淺湖沉積,局部見(jiàn)半深湖,常發(fā)育灘壩微相。平面上,ZKJS1距盆緣約11.50 km,整體巖性偏粗,辮狀河三角洲平原亞相占優(yōu)勢(shì),向ZK10-01方向以辮狀河三角洲前緣亞相為主,至ZK-07整體巖性偏細(xì),以灰色粉細(xì)砂巖和灰綠色泥巖為主,處于辮狀河三角洲前緣向半深湖-深湖過(guò)渡轉(zhuǎn)變 (圖15A)。在坳陷中南部,有小規(guī)模的半深湖沉積,其他地區(qū)以濱淺湖沉積為主,總體構(gòu)成了一個(gè)坳陷中南部為半深湖沉積,向南北兩側(cè)發(fā)育濱淺湖沉積,局部發(fā)育濱淺湖灘壩,其周邊為辮狀河三角洲的沉積體系。
圖14 綏濱坳陷東南緣二九一農(nóng)場(chǎng)地區(qū)ZK-07—ZK10-01—ZKJS1沉積相Fig.14 Sedimentary facies of ZK-07—ZK10-01—ZKJS1 in Farm 291, southeastern margin of Suibin depression
至穆棱時(shí)期,湖盆范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,三角洲逐漸萎縮并逐漸被濱淺湖-半深湖環(huán)境所取代,并發(fā)育煤層。總體上構(gòu)成了辮狀河三角洲-濱淺湖-半深湖的沉積格局(圖15B),并以濱淺湖-半深湖沉積為主。
3.1.2 新近紀(jì)富錦期
綏濱坳陷上白堊統(tǒng)-古近系缺失,新近系富錦組直接不整合于下白堊統(tǒng)城子河組及穆棱組之上(表1),富錦沉積時(shí)期延續(xù)下白堊統(tǒng)城子河時(shí)期的沉積格局,發(fā)育良好的辮狀河三角洲-濱淺湖沉積體系(圖16),發(fā)育兩個(gè)沉積中心,分別位于北部及中部,此處該時(shí)期底板埋深最大,可達(dá)250 m,向盆緣逐漸變薄,ZKJS1和ZKJS2距盆緣分別為10 km和6 km左右,底板埋深約92.30~119.52 m,砂體厚 38.67~46.54 m,含砂率達(dá) 38.94%~41.90%,發(fā)育辮狀河三角洲平原向前緣過(guò)渡相,分支河道砂體比較發(fā)育,橫向上連片,分布較穩(wěn)定。整體巖性以褐黃色疏松中粗砂巖和灰綠色淺湖泥為主,垂向上由下部辮狀河三角洲砂體與上部湖相泥巖構(gòu)成 “泥-砂-泥”地層結(jié)構(gòu)。
總體來(lái)說(shuō),綏濱坳陷白堊紀(jì)以來(lái)主要為一套陸相含煤碎屑巖建造,沉積體系由辮狀河三角洲-濱淺湖向半深湖-深湖過(guò)渡。
前進(jìn)坳陷陸相碎屑巖沉積開(kāi)始于古近紀(jì),主要發(fā)育了古近系寶泉嶺組和新近系富錦組(表1)。
圖15 綏濱坳陷白堊紀(jì)沉積相分布Fig.15 Sedimentary facies distribution of Suibin depression in Cretaceous Period
圖16 綏濱坳陷新近紀(jì)富錦期沉積相分布Fig.16 Sedimentary facies distribution of Suibin depression in Fujin Age,Neogene
3.2.1 古近紀(jì)寶泉嶺期
據(jù)聯(lián)井剖面(圖17)顯示:前進(jìn)坳陷古近紀(jì)寶泉嶺沉積時(shí)期西北緣較東南緣埋深較淺,且坡度較陡。該沉積時(shí)期砂體厚62.45~125.40 m,含砂率27.13%~50.47%,局部物源供給充足,發(fā)育沖積扇 (濕地扇)沉積體系,整體為一套上粗下細(xì)的反旋回進(jìn)積結(jié)構(gòu)體系,巖性主要由灰綠色含礫中粗砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。垂向上早期發(fā)育河床充填沉積,主要由灰色、雜色砂礫、粉砂和粘土等各種碎屑沉積物組成。后期向河湖相過(guò)渡,發(fā)育沖積平原和濱淺湖亞相,沖積平原內(nèi)常見(jiàn)辮狀河道微相,巖性以灰綠色、深灰色含礫砂巖和灰綠色泥巖為主。扇端廣泛發(fā)育漫灘沼澤,多為灰綠色、灰色粉砂巖、泥巖和厚層暗色泥炭沉積。平面上,沖積扇相在盆地邊緣較為發(fā)育,往盆內(nèi)延伸逐漸向沖積平原-濱淺湖過(guò)渡,主要發(fā)育河湖相沉積建造(圖18A),扇中即沖積平原內(nèi)發(fā)育的辮狀河道微相,砂體連通性好,易連接成片,河道之間發(fā)育薄層泛濫平原泥巖 (5~8 m)。
3.2.2 新近紀(jì)富錦期
據(jù)聯(lián)井剖面(圖17)顯示:富錦沉積時(shí)期,沉積范圍較寶泉嶺時(shí)期繼續(xù)擴(kuò)大,整個(gè)盆地都接受了同期沉積,由東南緣至盆內(nèi)建三江凸起興隆崗逐漸尖滅。垂向上發(fā)育沖積平原和濱淺湖亞相,其中沖積平原砂體厚48.36~115.05 m,含砂率24.20%~39.54%,巖性多為膠結(jié)疏松的灰綠-灰黃色泥巖、粉細(xì)砂巖與褐煤層夾層,沖積平原內(nèi)辮狀河道廣泛發(fā)育,極易形成側(cè)向遷移或改道,局部可見(jiàn)漫灘沼澤,并伴有泥炭沉積,整體為一套河湖相砂泥巖沉積建造(圖18B)。
圖17 前進(jìn)坳陷宏勝鎮(zhèn)地區(qū)ZK40-02—ZKQX3—ZK40-01—ZK40-15—東基一井—ZK40-32—ZKQX2沉積相Fig.17 Sedimentary facies of ZK40-02—ZKQX3—ZK40-01—ZK40-15—東基一井—ZK40-32—ZKQX2 in Hongshengzhen,Qianjin depression
圖18 前進(jìn)坳陷古近-新近紀(jì)沉積相分布Fig.18 Sedimentary facies distribution of Qianjin depression in Early Paleogene-Neogene
總體來(lái)說(shuō),前進(jìn)坳陷白堊紀(jì)以來(lái)主要為一套陸相含煤碎屑巖沉積建造,沉積體系由沖積扇-河流-湖泊向河湖相過(guò)渡。
砂巖型鈾礦化有利找礦層位的確定需要從鈾源、構(gòu)造演化、目標(biāo)層砂體類(lèi)型、古氣候演化、古水動(dòng)力系統(tǒng)格局及后生蝕變特征等多個(gè)方向綜合分析才能得出具有一定可信度的結(jié)果,其本身是一個(gè)復(fù)雜的綜合分析的過(guò)程,限于研究區(qū)工作程度較低,且資料有限,本研究?jī)H從沉積演化和砂體特征兩方面對(duì)研究區(qū)各蓋層是否有利于作為砂巖型鈾礦找礦目標(biāo)層位作出評(píng)價(jià)。
下白堊統(tǒng)城子河組,在研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育辮狀河三角洲平原和辮狀河三角洲前緣過(guò)渡相,局部發(fā)育分流間灣微相和濱淺湖亞相,總體上辮狀河三角洲沉積環(huán)境占主導(dǎo)地位。該時(shí)期處于三角洲平原與三角洲前緣過(guò)渡交替的沉積環(huán)境,頻繁發(fā)育分支河道微相,分支河道長(zhǎng)距離向前推進(jìn),在平面上相互切割、疊置,形成以分支河道砂為骨架砂體的沉積,復(fù)合砂體厚度大且大面積連接成片,局部發(fā)育的分流間灣和淺湖泥可充當(dāng)良好隔水層,構(gòu)成 “泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)。辮狀河三角洲平原亞相分支河道以灰色含礫砂巖為主,單層砂體較厚(5~35 m),前緣亞相水下分流河道以灰白色中-粗砂巖為主,單層砂體比平原亞相較薄 (≤12 m)。同時(shí)從物性結(jié)構(gòu)方面看,城子河組發(fā)育的分支河道主砂體分布穩(wěn)定、沉積分異作用較好、連通性好,有利于含鈾含氧水的滲入,為后期氧化帶的發(fā)育提供了有利的空間和通道;從原生地球化學(xué)環(huán)境方面看,城子河組砂體發(fā)育于潮濕的古氣候環(huán)境下,整體上是一套含煤碎屑巖建造,富含有機(jī)質(zhì)、炭屑及黃鐵礦等還原介質(zhì),為鈾元素的富集沉淀提供了豐富的還原介質(zhì)。綜合以上兩個(gè)方面表明:城子河組分支河道砂體可作為該地區(qū)砂巖型鈾礦找礦的主要找礦目標(biāo)層位。
下白堊統(tǒng)穆棱組分布局限,僅在綏濱坳陷西部可見(jiàn)。巖性粒度上整體較城子河組偏細(xì),以淺灰色粉砂巖細(xì)砂巖和暗色泥巖為主,偶見(jiàn)薄層凝灰?guī)r和煤線(xiàn)。整體為水下還原環(huán)境,砂體不穩(wěn)定、不連續(xù),儲(chǔ)集物性差,不利于含鈾含氧水的滲入,難以發(fā)育氧化帶,砂巖型鈾礦找礦潛力不大。
古近系寶泉嶺組在綏濱坳陷整體缺失,主要在前進(jìn)坳陷大面積分布。該時(shí)期表現(xiàn)為沖積扇(濕地扇)沉積環(huán)境,發(fā)育完整的扇根-扇中-扇端沉積旋回。砂體主要發(fā)育于扇根亞相,且多為礫石雜基支撐,成熟度低,填隙物為粉細(xì)砂或泥質(zhì),滲透性較差,砂體不連續(xù)、厚度不穩(wěn)定、分布不均、儲(chǔ)集物性較差,不利于砂巖型鈾礦的儲(chǔ)集。
新近系富錦組在盆內(nèi)分布不均,綏濱坳陷、前進(jìn)坳陷均有分布,主要表現(xiàn)為辮狀河三角洲及濱淺湖亞相。砂體主要發(fā)育于辮狀河三角洲亞相的分支河道微相中,主要為褐黃色褐鐵礦化中粗砂巖,分布穩(wěn)定、沉積分異作用較好、連通性好,位于富錦組的底部,砂體直接不整合發(fā)育于城子河組間灣泥和淺湖泥之上,砂體上部為濱淺湖相泥巖蓋層,整體具備良好 “泥-砂-泥”結(jié)構(gòu),砂體膠結(jié)疏松,孔、滲性較好,有利于含鈾含氧水的滲入;同時(shí)富錦組為一套含煤碎屑巖建造,富含有機(jī)質(zhì)及炭屑等還原介質(zhì),有利于含鈾含氧水的滲入,具較好的鈾成礦巖性巖相條件,是研究區(qū)砂巖型鈾礦具有成礦遠(yuǎn)景的首要找礦層位。
1)綏濱坳陷城子河時(shí)期主要發(fā)育辮狀河三角洲平原、前緣和濱淺湖亞相,河流作用較強(qiáng),河道呈指狀向湖盆中央推進(jìn),沉積物分布范圍廣,其中分支河道和水下分流河道微相頻繁發(fā)育,砂體厚度大且穩(wěn)定,垂向和橫向延伸均較廣,具較好的聯(lián)通性,主要由灰色厚層中粗砂巖、礫巖、深灰色粉細(xì)砂巖和黑色泥巖組成,砂巖物性好,分選性比較好,可見(jiàn)分流間灣、河口壩微相;富錦時(shí)期主要發(fā)育辮狀河三角洲平原和濱淺湖亞相,其中分支河道微相較為發(fā)育,巖性以褐黃色中粗砂巖為主,局部發(fā)育成煤沼澤和濱淺湖。
2)前進(jìn)坳陷寶泉嶺時(shí)期主要發(fā)育沖積平原和濱淺湖亞相,廣泛發(fā)育漫灘沼澤微相,巖性以深灰綠色、深棕色粉砂質(zhì)泥巖和泥炭為主;富錦時(shí)期主要發(fā)育沖積扇(濕地扇)扇根-扇中-扇端組成完整的沉積旋回,巖性主要由灰綠色含礫中粗砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成,扇中即沖積平原為優(yōu)勢(shì)相,主要發(fā)育辮狀河道微相,巖性以深灰色中細(xì)砂巖和粉細(xì)砂巖為主,易側(cè)向遷移或改道。
3)下白堊統(tǒng)城子河組及新近系富錦組是今后砂巖型鈾礦找礦的有利目標(biāo)層位,其發(fā)育的辮狀河三角洲平原分支河道微相和前緣水下分流河道微相是砂巖型鈾礦勘查的有利沉積相帶。分支河道砂體作為優(yōu)勢(shì)相,由分選好、粒度大的砂 (礫)巖、粗砂巖等粗碎屑沉積物組成,砂體厚度大、分布穩(wěn)定、孔滲性好;水下分流河道多期疊加,由分選好、保存好的中、細(xì)粒砂體組成,平面分布廣、連續(xù)性強(qiáng)、富還原介質(zhì),幾何形態(tài)及分布規(guī)律受河道的走向及延伸距離的控制,垂向上發(fā)育良好的 “泥-砂-泥”結(jié)構(gòu),具有較好的物性條件及地球化學(xué)條件,有利于含鈾含氧水的滲入及鈾元素的富集沉淀。而下白堊統(tǒng)穆棱組砂體不發(fā)育,分布范圍局限,不適宜作為砂巖型鈾礦找礦層位。古近系寶泉嶺組砂體薄且不穩(wěn)定,及單砂體厚度小,不利于砂巖型鈾礦的儲(chǔ)集。建議今后勘查應(yīng)注重辮狀河三角洲平原分支河道和前緣水下分流河道中的粗碎屑砂體。