Two Geneses of Gray Sandstone and Their Uranium⁃Bearing Analysis of Lower Cretaceous Luohe Formation in Southwestern Ordos Basin
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摘要: 为了查明鄂尔多斯盆地西南部下白垩统洛河组灰色砂岩的成因，深化铀矿富集规律，定位砂岩型铀矿体产出部位，利用岩矿鉴定、XRD和元素地球化学分析等方法，对洛河组砂岩进行精细研究.结果显示研究区灰色砂岩有两种不同的成因：(1)洛河组下部砂岩具有典型的风成沉积特征，碎屑颗粒分选性和磨圆度较好，石英含量较高，粘土矿物总量较低，孔隙度大，具备较好的流体运移通道，经受后期还原流体的改造程度较高，为主要的富铀砂体；(2)洛河组上部砂岩为辫状河河道、河道边缘和泛滥盆地沉积，碎屑颗粒分选性和磨圆度中等‒较差，石英含量较低，粘土矿物总量较高，孔隙度低，经受还原改造程度较弱或基本未被改造.两种成因灰色砂岩元素地球化学特征总体一致，部分元素有所差异，在U含量富集部位，主量元素中CaO、P2O5和MnO含量升高，Fe2O3/FeO降低，风成灰色砂岩中δEu既有正异常又有负异常，δCe以负异常为主，河流沉积灰色砂岩中δEu和δCe均为负异常.研究得出，洛河组河流沉积砂岩以还原环境为主，为原生沉积砂岩，风成沉积砂岩则可能经受了由氧化向还原环境的转变，为蚀变改造砂岩.铀矿多产出于风成沉积的灰色砂岩中，U含量的增高伴随有P、Ca和ΣREE的相对富集，风成沉积灰色砂岩的生成以及铀矿的富集与烃类流体的蚀变作用紧密相关.Abstract: In order to find out the genesis of the gray sandstones of the Lower Cretaceous Luohe Formation in the southwestern Ordos basin, deepen the understanding of the law for uranium mineral enrichment, and locate the occurrence area of sandstone type uranium ore body, the gray sandstone of Luohe Formation is studied by means of rock and mineral identification, XRD analysis and element geochemical analysis. The results show that there are two different genetic types of gray sandstone in the study area. (1) The sandstone in the lower part of Luohe Formation has typical aeolian sedimentary characteristics, with good separation and roundness of clastic particles, high quartz content, low total clay minerals content, the inter-particle porosity is large, indicating that it has a better fluid migration channel, and it has undergone a higher degree of transformation by the later reducing fluid. Meanwhile, this type of sandstone is also the most important uranium rich sand body. (2) The sedimentary types of the upper part of Luohe Formation are mainly braided river channel, channel edge and flooding basin. with medium-poor separation and roundness of clastic particles, low quartz content, high total clay mineral content, the inter-particle porosity is slightly low, and the reduction transformation degree of sandstone is weak or even basically not transformed. The geochemical characteristics of the two genetic gray sandstones are generally consistent, and some elements are different. When the content of U is higher, the contents of Cao, P2O5 and MnO in the major elements increase obviously, while the ratio of Fe2O3/FeO decreases obviously.The δEu has both positive and negative anomalies and δCe shows mainly negative anomaly in the gray sandstone of aeolian deposition, while both δEu and δCe show negative anomalies in the gray sandstone of fluvial sedimentation. It is concluded that the fluvial sedimentary sandstone of the Luohe Formation is dominated by a reduction environment, which is primary sedimentary sandstone, while aeolian sedimentary sandstone may have undergone the transformation from oxidation to reduction environment, which is altered sandstone. Uranium ore bodies are mostly produced in gray sandstones of eolian deposits. The increase in U content is accompanied by the relative enrichment of P, Ca and ΣREE, the generation of aeolian sedimentary gray sandstone and the enrichment of uranium ore are closely related to the alteration of hydrocarbon fluids.
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Key words:
- gray sandstone /
- genetic type /
- uranium-bearing property /
- Luohe Formation /
- Pengyang uranium deposit /
- Ordos basin /
- mineral deposits
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0. 引言
砂岩型铀矿已成为世界最重要的铀矿类型，也是我国最主要的经济可采类型，主要产于盆地多种沉积环境形成的砂体中，包括冲积扇前缘沼化洼地沉积、辫状河沉积、曲流河沉积、滨湖三角洲沉积、滨海三角洲或海陆交互相沉积、风成沉积等6类(李胜祥等，2001).
长期以来国内外学者对鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组关注较多，该找矿目的层为辫状河、辫状河三角洲砂体，围绕研究区构造背景(俞礽安等，2020a)、赋矿砂体的沉积特征(Tao et al.，2020；程先钰等，2021)、矿物与地球化学特征(Akhtar et al.，2017；刘正义等，2017；Zhang et al.，2019；Zhu et al.，2019；谢惠丽等，2020)、砂体形态、空间展布(焦养泉等，2006；韩效忠等，2020)等问题进行了大量的研究，这些控矿因素的变化可以作为区分铀矿分带的重要标志.有关砂体的成因，目前多数学者认为盆地东北部中侏罗统直罗组在成矿期后经历了大范围二次还原作用形成了灰绿色砂岩(Li et al.，2005；李子颖等，2007)，也有学者提出盆地内共轭产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化环境转变形成的(金若时等，2017；Jin et al.，2019；金若时和滕雪明等，2022)，虽然观点仍存在一些争议，但铀矿化产出在灰绿色砂岩与灰色砂岩之间的过渡带中是一个客观现象，对灰色/灰绿色还原性砂体的成因进行研究有助于明确砂岩型铀矿成矿机理达成了广泛的共识.
近年来，随着国家对深部(埋深 > 700 m)铀矿资源勘探与研究投入的加大，在鄂尔多斯盆地西南部彭阳地区发现了我国首个产出于风成沉积体系下的砂岩型铀矿床(朱强等，2019；赵华雷等，2020；Zhu et al.，2021；焦养泉等, 2021, 2022)，铀矿体主要产出在下白垩统洛河组灰色砂岩中，矿体埋深为800~1 460 m，与传统的河流沉积体系下的铀储层相比，含矿砂体具有独特的特征，由于鄂尔多斯盆地以往鲜有风成沉积中砂岩型铀矿的报道，对于该类型矿床含矿砂体特征和控矿机理等研究不够深入.因此，为明确洛河组灰色砂岩的类型和成因，探讨其对铀矿富集的指示意义，本文对洛河组找矿目的层开展了详细的岩石学与地球化学分析，以期对丰富砂岩型铀矿理论及拓展找矿方向提供一些依据.
1. 地质背景
鄂尔多斯盆地是发育在华北克拉通之上的多旋回叠合型盆地，面积约为25万平方公里，是我国中西部重要的含能源矿产盆地，盆地建造过程主要发生在三叠纪‒早白垩世，晚白垩世以来进入盆地改造阶段，经历了盆地整体抬升剥蚀和新生代周缘断陷的动力学过程.盆地内部构造较简单，按照构造演化可分为西缘逆冲带、天环坳陷、陕北斜坡、晋西挠褶带、渭北隆起和伊蒙隆起6个构造单元(刘池洋等，2006；俞礽安等，2020b；汤超等，2021；Yu et al.，2021)(图 1).
图 1 鄂尔多斯盆地早白垩世宜君期‒洛河期盆地构造、岩相古地理简图(a)及研究区钻孔分布示意(b)Fig. 1. The tectonic zoning and the lithofacies paleogeography for Yijun-Luohe Formation in the Early Cretaceous of the Ordos basin (a) and the borehole distribution diagram in the study area (b)彭阳铀矿床主要位于鄂尔多斯盆地西南部，在构造单元上位于天环坳陷的南部，与陕北斜坡和渭北隆起相邻.研究区内下白垩统自下而上发育有洛河组、环河华池组、罗汉洞组和泾川组，沉积厚度为700~1 200 m，与上覆新近系和下伏中侏罗统安定组均呈不整合接触.其中，洛河组是研究区找铀目的层.钻井和三维地震资料显示，该区广泛发育断面直立的走滑断层，研究区在印支期的NE⁃SW向挤压作用力下形成了NEE和NNE向X型共轭剪切断层，在燕山期的SE向右旋压扭作用力下形成了NW向断层，NEE向断层持续活动，NNE向断层活动不明显，NEE和NW向断裂交会带沟通了烃源岩(长7底)和油气储层(长8)，促进了长8砂岩透镜体圈闭成藏(潘杰等，2017)，在钻孔的洛河组地层中同样发现了强烈破碎带，并在上下两侧发现了油气充注现象(朱强等，2019；张天福等，2020)，说明油气在洛河组砂岩的蚀变过程中起到了重要作用.研究区矿体大多以板状、层状产出于洛河组底部和中部的浅灰色中、细砂岩中，通常发育1~3层矿化，最大矿化厚度可达50 m.
2. 样品与研究方法
样品采自彭阳铀矿床地质钻孔，层位为洛河组，岩性主要为灰色泥质细砂岩、钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩等，共计29件样品，采样钻孔分布见图 1，主要样品深度及岩性特征见图 2和图 3.全岩定量分析(XRD)、扫描电镜分析在核工业北京地质研究院完成，主微量、稀土元素分析在中国地质调查局铀矿地质重点实验室完成，Z17号钻孔的三价铁氧化物、石膏成分检测利用ASD可见光‒短波红外光谱仪完成.
全岩定量分析(XRD)使用Panalytical X’Pert PRO X射线衍射仪，分析电压为40 kV，电流为40 mA，测试环温度为20 ℃，测试方法和依据为SY/T5163⁃2010《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》.扫描电镜实验使用仪器为Nova NanoSEM 450超高分辨率扫描电子显微镜，实验温度为25 ℃，湿度为38%.主微量稀土元素分析使用X射线荧光光谱仪完成.岩心红外光谱扫描分析使用设备为CMS350A型全自动数字化岩心扫描仪，核心部件为美国Analytical Spectral Devices公司生产的ASD⁃FieldSpec波谱仪，分析测点间隔为10 cm.
3. 找矿目的层沉积学特征
3.1 沉积环境
研究区洛河组主要发育洪积河流相、风成河流交互相、风成相沉积等，沉积期气候炎热干旱.在周边露头区广泛发育大型楔状、板状交错层理等高角度风成层理(图 4a，4b)，层系厚度多大于2 m，纹层倾角最高可达30°左右(乔大伟等，2020)，部分地区可见水动力条件下的波状层理(图 4c)，夹薄层的石膏层.
图 4 洛河组典型露头和岩心照片a.露头区洛河组砂岩的大型高角度楔状交错层理(风成沉积砂岩)；b.露头区洛河组砂岩的板状交错层理(风成沉积砂岩)；c.露头区洛河组砂岩的波状交错层理，夹石膏薄层(河流沉积砂岩)；d.钻孔岩心中发育交错层理(风成沉积砂岩)；e.灰色砂岩中砂砾岩(河流沉积砂岩)；f.灰色细砂岩与褐色、灰色泥岩互层(河流沉积砂岩)；g.灰色泥岩中夹薄石膏层(沙漠湖沉积)；h.黄铁矿沿斜层理发育(风成沉积砂岩)；i：还原性流体沿裂隙贯入氧化砂岩，形成褪色蚀变(风成沉积砂岩)Fig. 4. The typical photos of outcrops and core photographs in the Luohe Formation研究区中东部钻孔岩心中洛河组以风成沉积为主，同样主要发育交错层理(图 4d)，根据岩石特征、沉积构造差异，沙漠相又识别出沙丘、沙席、丘间、旱谷、沙漠湖亚相，其中以沙丘亚相沉积为主(朱强等，2019；赵华雷等，2020).
受干旱气候环境下季节性河流沉积的影响，研究区西部相对靠近盆地边缘地区的钻孔中洛河组发育冲积扇和砾质辫状河沉积，岩性主要为灰色、浅红色砂砾岩(图 4e)，向中东部渐变为灰色砂砾岩、含砾粗砂岩、中细砂岩夹薄层粉砂质泥岩或泥岩(图 4f，图 5)，发育水平层理、波状层理，局部可见薄层的石膏顺层产出在粉砂质泥岩或泥岩中(图 4g).白色石膏层的成因学术界观点较为统一，认为其属于盐湖沉积的蒸发岩(侯吉立，2017)，因此河流成因的灰色砂岩可进一步识别出砾质辫状河河道、河道边缘及泛滥盆地沉积.从钻孔垂向上观察，形成了洛河组中、上部风成、水成沉积交互产出，下部以风成沉积为主的特点，砂岩型铀矿体主要产出于洛河组中部和下部的灰色中、细砂岩中，少量富集在红色细砂岩中(图 2).
图 5 鄂尔多斯盆地西南部洛河组NW-SE向岩性特征联井剖面Fig. 5. The NW-SE well section of lithologic characteristics in the Luohe Formation, southwestern Ordos basin3.2 砂岩成分和结构特征
研究区洛河组砂岩主要为灰色、红色、黄色中‒细粒长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩，少量岩屑石英砂岩和石英砂岩，局部见含砾粗砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，矿物成分主要为石英、长石和岩屑，基本未见植物碎屑，金属矿物以黄铁矿、钛铁矿为主.
岩石结构较疏松，碎屑颗粒磨圆度和分选性好，颗粒多呈次圆状‒圆状，主要为钙质胶结、泥质胶结，胶结类型以孔隙式为主，其次为基底胶结，部分砂岩碳酸盐化强烈，碳酸盐包括方解石和白云石，主要的黏土矿物有伊/蒙混层、伊利石、高岭石和绿泥石，未见蒙脱石.
4. 灰色砂岩的岩石学与粘土矿物特征
研究区灰色砂岩主要发育在洛河组的中部和底部，岩石学特征和砂体联井剖面显示具有两种不同的类型：一种具有风成沉积特征，矿物蚀变现象较明显；另一种具有河流沉积特征，基本未发生蚀变，显示出原生沉积特征.
两者在矿物成分上具有较明显的区别，X衍射全岩分析结果显示(表 1)：具有风成沉积特征的灰色砂岩，石英平均含量为66.70%，长石平均含量为17.04%，方解石和白云石平均含量为7.76%，粘土平均含量为8.5%；具有河流沉积特征的灰色砂岩中，石英平均含量为39.33%，长石平均含量为14.78%，方解石和白云石平均含量为12.35%，粘土矿物平均含量为33.55%(图 6a)，且粘土矿物类型有所不同(图 6b).
表 1 洛河组灰色砂岩中X衍射全岩分析结果Table Supplementary Table Quantitative analysis of mineral components of gray sandstone in Luohe Formation by X-ray diffraction岩石分类 样品编号 深度(m) 岩性 石英(%) 长石(%) 方解石(%) 白云石(%) 粘土矿物(%) 蚀变砂岩(风成沉积) Z17-n1 1 174 灰绿色细砂岩 74.8 13.2 5.8 0 6.2 Z17-n2 1 158.7 灰色细砂岩 72.3 16.8 0 0 10.9 Z17-n3 1 155.4 灰绿色细砂岩 73.3 14.9 3.1 0 8.7 Z17-n4 1 138.6 灰色细砂岩 72.8 14.1 3.3 0 9.8 Z17-n5 1 137.6 灰色细砂岩 67.9 19.2 4.8 0 8.1 Z17-n6 1 182 灰色细砂岩 63.2 16.6 8.2 0 12 Z17-n7 1 186.4 灰色细砂岩 64 18.3 12.1 0 5.6 Z17-n8 1 146.7 灰色细砂岩 60.2 19.4 11.4 0 9 Z17-n9 1 141.8 灰色细砂岩 68.4 19 6.7 0 5.9 Z17-n14 1 199 灰色中砂岩 70.9 12.6 0 5.5 11 Z13-n2 1 072 灰色钙质细砂岩 53.1 28 9.7 0 9.2 Z13-n3 1 084 灰色钙质细砂岩 67.5 13.5 9.3 0 9.7 Z13-n4 1 064.5 灰色钙质细砂岩 49 22 20.7 0 8.3 Z13-n5 1 036 灰色钙质细砂岩 64.7 8.8 18.4 0 8.1 Z13-n6 1 049.3 灰绿色中砂岩 79.6 9.7 0 0 10.7 Z13-n7 1 090.47 灰绿色细砂岩 65.5 26.6 5.1 0 2.8 平均值 66.70 17.04 7.41 0.34 8.50 原生砂岩(河流沉积) Z13-n8 1 009.5 灰色细砂岩 40.4 12.3 0 5.8 41.5 Z17-n10 930 灰色细砂岩 52.7 20.1 3.6 11.2 12.4 Z17-n11 892 灰色细砂岩 32.5 14.9 0 17.4 35.2 Z13-n10 800 灰色粉砂岩 31.7 11.8 0 11.4 45.1 平均值 39.33 14.78 0.90 11.45 33.55 
图 6 洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩矿物成分和粘土矿物含量示意a.洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩中矿物成分对比；b.洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩中粘土矿物含量对比Fig. 6. The mineral composition and clay mineral content of the gray sandstone formed in the aeolian and fluvial depositional environment of the Luohe Formation4.1 蚀变灰色砂岩岩石学特征
在联井剖面中，红色或黄色氧化砂岩与灰色蚀变砂岩水平接触部位呈较明显的穿层现象，垂向上氧化砂岩与灰色砂岩的接触边界受粒度和渗透性控制明显，两者接触部位往往位于粒度变细、泥质含量增高、渗透性变差的位置，反映出该类型灰色砂岩空间分布形态受控于还原蚀变作用和砂体非均质性变化，与地层沉积形态有较大区别.然而，蚀变的灰色中、细砂岩，发育交错层理，岩石成分和结构特征与红黄色氧化砂岩岩性并无明显区别.
该类砂岩碎屑颗粒磨圆度好(图 7a)，矿物组分中金属矿物以黄铁矿为主，多沿斜层理分布，呈条带状展布(图 4h)，部分红色、黄色氧化砂岩中可以见到沿裂隙切层或者顺层发育的还原蚀变残留迹象(图 4i)，从裂隙内部向外侧依次为灰绿色‒浅红色‒红色砂岩，也可以见到红色砂岩中残留灰色砂质团块或斑点，显示了深层还原流体沿构造裂隙部位对含矿段风成砂岩的改造作用.显微镜下观察发现，长石蚀变现象普遍(图 7a)、黑云母水解强度较高，析出的铁质富集在云母解理缝中，使云母被浸染为红褐色(图 7b)，局部富集粗晶方解石，充填在碎屑颗粒孔隙间(图 7c)，部分黑云母被碳酸盐交代，同时可见他形粒状、胶状黄铁矿(图 7d，7e)，黄铁矿整体含量较低，胶状黄铁矿主要在矿段附近富集.蚀变灰色砂岩是研究区洛河组最重要的含铀岩石类型.
图 7 洛河组不同成因灰色砂岩微观岩石学特征a.碎屑颗粒磨圆好，长石发生蚀变，表面生成粘土(蚀变灰色砂岩)；b.黑云母发生水解析出的铁质充填在解理缝中，使云母颗粒被浸染为红褐色(蚀变灰色砂岩)；c.亮晶方解石充填在碎屑颗粒孔隙间(蚀变灰色砂岩)；d.他形黄铁矿发育在碎屑颗粒间(蚀变灰色砂岩)；e.含矿砂岩附近较大量胶状黄铁矿充填在碎屑颗粒间(蚀变灰色砂岩)；f.河流成因的灰色砂岩附近泥质含量急增，碎屑颗粒粒径降低(原生灰色砂岩)；g.灰色砂岩孔隙内充填钙质胶结物，长石未发生蚀变(原生灰色砂岩)；h.灰色砂岩孔隙内充填钙质胶结物、泥质胶结物，长石未发生蚀变(原生灰色砂岩)；i.黑云母无黄铁矿浸染现象，未遭受明显蚀变(原生灰色砂岩)Fig. 7. Micro petrological characteristics of gray sandstones of different origins in the Luohe Formation4.2 原生灰色砂岩岩石学特征
研究区西部，灰色砂砾岩中砾石磨圆中等，分选较差，具有叠瓦状构造，反映出近源快速堆积的特点.在东部地区，原生灰色砂岩在联井剖面上呈透镜状或舌状产出于红色、黄色砂岩内部，泥质含量明显升高，顶底部多含有薄层灰色粉砂岩、粉砂质泥岩或泥岩，发育波状层理、浪成砂纹交错层理等，未见红色/黄色氧化残留砂岩或还原蚀变残留迹象.
河流成因的原生灰色砂岩与风成的红色、黄色氧化砂岩接触界面大多呈与层理面一致的近水平状，未见还原蚀变穿层迹象，显微镜下观察发现，同一薄片中灰色砂岩内部会出现碎屑颗粒粒度大幅降低、泥质含量大幅升高的现象(图 7f)，长石颗粒干净，表面无粘土化(图 7g，7h)，黑云母颜色鲜艳无黄铁矿浸染现象，未遭受明显蚀变(图 7i)，碳酸盐化较弱，并且基本不含黄铁矿.同时未见明显的铀异常，不是主要的富铀砂体.
4.3 灰色砂岩的粘土矿物特征
两种成因灰色砂岩中粘土矿物种类也存在较明显的差别.风成沉积体系下灰色砂岩中基本未见蒙脱石，绿泥石含量较低，其中泥质胶结的灰(绿)色砂岩中呈现伊/蒙混层矿物含量(平均值为41.82%)和高岭石含量(平均值为32.18%)较高，伊利石含量(平均值为20.55%)中等的分布特征；钙质胶结的灰色砂岩中伊/蒙混层矿物含量(平均值为67.25%)占绝对优势，伊利石、高岭石含量(平均值分别为12.25%和9.25%)均较低(表 2，图 8).
表 2 洛河组灰色砂岩中X衍射粘土矿物定量分析结果Table Supplementary Table Quantitative analysis of clay mineral components of gray sandstone in Luohe Formation by X-ray diffraction岩石分类 序号 样品编号 深度(m) 岩性 粘土占比(%) S(%) I/S(%) It(%) Kao(%) C(%) 灰色钙质砂岩(风成沉积) 1 Z13-n2 1 072 灰色钙质细砂岩 9.20 0.00 79.00 8.00 7.00 6.00 2 Z13-n3 1 084 灰色钙质细砂岩 9.70 0.00 82.00 13.00 2.00 3.00 3 Z13-n4 1 064.5 灰色钙质细砂岩 8.30 0.00 53.00 23.00 24.00 0.00 4 Z13-n5 1 036 灰色钙质细砂岩 8.10 0.00 55.00 5.00 4.00 3.00 平均值 8.83 0.00 67.25 12.25 9.25 3.00 灰色砂岩(风成沉积) 5 Z17-n1 1 174 灰绿色细砂岩 6.20 0.00 45.00 13.00 42.00 0.00 6 Z17-n2 1 158.7 灰色细砂岩 10.90 0.00 30.00 17.00 41.00 12.00 7 Z17-n3 1 155.4 灰绿色细砂岩 8.70 0.00 42.00 14.00 34.00 10.00 8 Z17-n4 1 138.6 灰色细砂岩 9.80 0.00 35.00 22.00 36.00 7.00 9 Z17-n5 1 137.6 灰色细砂岩 8.10 0.00 36.00 31.00 33.00 0.00 10 Z17-n6 1 182 灰色细砂岩 12.00 0.00 45.00 21.00 28.00 6.00 11 Z17-n7 1 186.4 灰色细砂岩 5.60 0.00 75.00 13.00 8.00 4.00 12 Z17-n8 1 146.7 灰色细砂岩 9.00 0.00 29.00 32.00 30.00 9.00 13 Z17-n9 1 141.8 灰色细砂岩 5.90 0.00 38.00 18.00 32.00 12.00 14 Z13-n6 1 049.3 灰绿色中砂岩 10.70 0.00 53.00 27.00 20.00 0.00 15 Z13-n7 1 090.47 灰绿色细砂岩 2.80 0.00 32.00 18.00 50.00 0.00 平均值 8.15 0.00 41.82 20.55 32.18 5.45 灰色砂岩(河流沉积) 16 Z17-n10 930 灰色细砂岩 12.40 0.00 62.00 31.00 0.00 7.00 17 Z13-n8 1 009.5 灰色钙质细砂岩 41.50 0.00 72.00 22.00 4.00 2.00 18 Z13-n9 606 灰色细砂岩 26.80 0.00 57.00 38.00 2.00 3.00 19 Z17-n11 892 灰色细砂岩 35.20 0.00 50.00 41.00 0.00 9.00 20 Z13-n10 800 灰色粉砂岩 45.10 0.00 69.00 28.00 0.00 3.00 平均值 32.20 0.00 62.00 32.00 1.20 4.80 泥岩 21 Z13-n11 797.3 灰色泥岩 78.40 0.00 54.00 38.00 3.00 5.00 22 Z13-n12 1 003 灰色泥岩 51.60 0.00 59.00 22.00 11.00 8.00 23 Z17-n12 1 038.5 红色泥岩 55.20 0.00 51.00 40.00 2.00 7.00 24 Z17-n13 978.9 红色泥岩 67.10 0.00 64.00 26.00 5.00 5.00 平均值 63.08 0.00 57.00 31.50 5.25 6.25 注：S.蒙皂石；I/S.伊蒙混层；It.伊利石；Kao.高岭石；C.绿泥石. 
图 8 Z17号钻孔洛河组中典型蚀变矿物和烃类流体含量垂向变化规律Fig. 8. Vertical variations of typical altered mineral contents and hydrocarbon fluid contents in Luohe Formation of borehole Z17河流沉积体系下灰色砂岩中粘土矿物呈现伊/蒙混层矿物含量高(平均值为62%)，伊利石含量中等(平均值为32%)，绿泥石含量较低(平均值为4.8%)，高岭石含量极低(平均值为1.2%)，仅在局部出现的特征(表 2，图 8).
洛河组泥岩中粘土矿物同样呈现高伊蒙混层含量(平均值为57%)，伊利石含量中等(平均值为31.5%)，高岭石和绿泥石较低的特征(平均值分别为5.25%和6.25%)，与河流沉积体系下灰色砂岩的规律具有较好的一致性，也反映出两者具有类似的形成环境(图 6b).
5. 灰色砂岩的地球化学特征
矿物学研究表明，原生灰色砂岩与蚀变灰色砂岩相比，由于沉积环境和流体改造程度的不同，碎屑颗粒类型、含量均有所差异，因此，它们的岩石地球化学分析结果也有所不同.
5.1 主量元素含量规律
原生灰色砂岩中SiO2和P2O5含量较低(SiO2平均值为72.02%，P2O5平均值为0.1%)，CaO、MgO和MnO含量较高(CaO平均值为6.69%，MgO平均值为1.44%，MnO平均值为0.04%)，TiO2局部含量较高(平均值为0.28%)，U含量普遍较低，Th/U较高(平均值为2.95%；表 3).
表 3 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中主量元素含量统计表Table Supplementary Table Statistics of major element contents in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17类型 样品编号 岩性 深度(m) SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%) FeO(%) Fe2O3/FeO CaO(%) MgO(%) K2O(%) Na2O(%) TiO2(%) P2O5(%) MnO(%) U(10-6) Th(10-6) Th/U 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 灰绿色细砂岩 1 174 84.53 4.71 0.42 0.44 0.95 3.24 0.46 1.88 1.03 0.13 0.031 0.028 1.81 4.68 2.59 Z17-p5 灰色细砂岩 1 158.7 84.49 6.4 0.52 0.37 1.41 1.72 0.44 2.36 1.47 0.16 0.038 0.009 4.79 2.77 0.58 Z17-p6 灰绿色细砂岩 1 155.4 82.72 6.58 0.7 0.42 1.67 2.37 0.47 2.36 1.56 0.19 0.036 0.015 3.88 3.41 0.88 Z17-p10 灰色细砂岩 1 137.6 83.56 5.86 0.57 0.25 2.28 2.68 0.42 2.3 1.33 0.13 0.16 0.022 12.8 10.5 0.82 平均值 83.83 5.89 0.55 0.37 1.58 2.50 0.45 2.23 1.35 0.15 0.07 0.02 5.82 5.34 1.22 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 灰色中砂岩 1 199 82.23 4.87 0.26 0.55 0.47 3.19 1.34 1.97 1.04 0.12 0.18 0.028 21.9 3.3 0.15 Z17-p3 灰色细砂岩 1 182 71.24 5.92 0.25 0.62 0.40 9.53 0.45 2.15 1.44 0.19 0.26 0.046 27.4 22.2 0.81 Z17-p2 灰色细砂岩 1 186.4 75.09 5.11 0.29 0.39 0.74 8.25 0.39 1.99 1.21 0.14 0.35 0.025 37.2 3.93 0.11 Z17-p7 灰色细砂岩 1 146.7 82.97 6.53 0.34 0.59 0.58 2.44 0.42 2.35 1.52 0.17 0.051 0.016 241 4.65 0.02 Z17-p8 灰色细砂岩 1 141.8 81.03 5.93 0.29 0.61 0.48 4.06 0.42 2.22 1.4 0.15 0.16 0.027 1110 14.3 0.01 平均值 78.51 5.67 0.29 0.55 0.53 5.49 0.60 2.14 1.32 0.15 0.20 0.03 287.50 9.68 0.22 河流沉积砂岩 Z17-p16 灰色钙质细砂岩 1 002.2 69.86 4.1 0.24 0.36 0.67 10.35 1.84 1.64 0.92 0.14 0.13 0.024 7 7.26 1.04 Z17-p22 灰色细砂岩 930 68.98 8.58 1.65 0.88 1.88 5.7 1.8 2.82 2.09 0.45 0.12 0.055 1.64 7.91 4.82 Z17-p25 灰色细砂岩 890 77.21 7.89 0.72 0.61 1.18 4.02 0.69 2.38 2.09 0.26 0.059 0.033 1.59 4.77 3.00 平均值 72.02 6.86 0.87 0.62 1.24 6.69 1.44 2.28 1.70 0.28 0.10 0.04 3.41 6.65 2.95 蚀变灰色砂岩中SiO2含量较高(平均值为80.87%)，TiO含量较低(平均值为0.15%)，以U含量大于20×10-6的样品作为富矿砂岩和矿化砂岩，与不含矿灰色蚀变砂岩对比发现，在U含量富集部位，CaO、P2O5和MnO含量明显升高(CaO平均值为5.49%，P2O5平均值为0.2%，MnO平均值为0.03%，对应的不含矿砂岩中的含量分别为2.50%、0.07%和0.02%)，Fe2O3/FeO明显降低(平均值为0.53，对应的不含矿砂岩中的含量为1.58；表 3).
原生灰色砂岩与蚀变灰色砂岩中Al2O3、Na2O、K2O含量较为接近，无明显差异，垂向变化规律如图 9所示.
图 9 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中主量元素垂向规律Fig. 9. Vertical variations of major elements in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z175.2 微量、稀土元素含量规律
微量和稀土元素分析结果见表 4，表 5，在球粒陨石标准化微量元素蛛网图中(图 10)，岩石相对富集Rb、Ba等化学性质活泼，地球化学活动性强的大离子亲石元素，Ta、Zr、Hf等化学性质稳定的高场强元素，亏损Nb、Th、Ti、P等元素.U含量较高的风成沉积砂岩与U含量较低的风成砂岩相比，Y、Sr有一定的富集.
表 4 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中微量元素含量统计表Table Supplementary Table Statistics of trace element content in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17类型 样品编号 Rb(10-6) K(10-2) Ba(10-6) Th(10-6) U(10-6) Nb(10-6) La(10-6) Ce(10-6) Sr(10-6) Nd(10-6) P(10-2) Zr(10-6) Hf(10-6) Sm(10-6) Ti(10-2) Y(10-6) Yb(10-6) Lu(10-6) Ta(10-6) 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 60.1 1.88 475 4.68 1.81 2.14 10.8 20.2 139 8.94 0.03 66 2.08 1.56 0.13 4.85 0.54 0.09 0.21 Z17-p5 72.6 2.36 502 2.77 4.79 3 7.25 13.3 144 5.77 0.04 73.2 2.22 1.04 0.16 4.62 0.57 0.091 0.27 Z17-p6 75.2 2.36 550 3.41 3.88 3.65 13.2 23.1 164 9.02 0.04 127 3.5 1.46 0.19 5.26 0.62 0.1 0.32 Z17-p10 74.7 2.3 480 10.5 12.8 2.37 13.7 29.7 202 15.9 0.16 57.9 1.78 2.97 0.13 9.68 0.91 0.13 0.21 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 63.6 1.97 527 3.3 21.9 2.09 9.49 17.7 199 8.07 0.18 55.6 1.65 1.46 0.12 6.06 0.87 0.15 0.19 Z17-p2 64.6 1.99 482 3.93 37.2 2.53 12.3 23.3 355 10 0.35 63.3 1.91 1.74 0.14 7.62 1.17 0.18 0.22 Z17-p3 70.6 2.15 497 22.2 27.4 3.19 13 24.5 423 11.4 0.26 84.6 2.48 2.31 0.19 16.9 1.95 0.29 0.29 Z17-p7 74.1 2.35 538 4.65 241 3.3 15.1 27.3 134 10.8 0.05 85.7 2.54 1.82 0.17 6 0.66 0.1 0.29 Z17-p8 72 2.22 572 14.3 1110 2.64 21.1 43.5 217 18.3 0.16 61.1 1.86 3.62 0.15 15.4 1.15 0.15 0.24 河流沉积砂岩 Z17-p16 54.8 1.64 366 7.26 7 2.26 11.2 21.8 228 10.6 0.13 83.9 2.34 1.88 0.14 9.96 0.86 0.13 0.2 Z17-p22 90.4 2.82 516 7.91 1.64 7.79 27.1 50.9 227 23.1 0.12 241 6.77 4.22 0.45 17.7 1.91 0.3 0.66 Z17-p25 79.6 2.38 445 4.77 1.59 4.48 16.7 31 213 14 0.06 97.1 2.91 2.53 0.26 10.9 1.21 0.19 0.38 表 5 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中稀土元素含量统计Table Supplementary Table Statistics of rare earth element contents in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17类型 样品编号 La(10-6) Ce(10-6) Pr(10-6) Nd(10-6) Sm(10-6) Eu(10-6) Gd(10-6) Tb(10-6) Dy(10-6) Ho(10-6) Er(10-6) Tm(10-6) Yb(10-6) Lu(10-6) Y(10-6) ΣREE LREE HREE δEu δCe 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 10.8 20.2 2.44 8.94 1.56 0.49 1.47 0.2 1.01 0.19 0.57 0.085 0.54 0.09 4.85 48.59 44.43 4.16 0.99 0.95 Z17-p5 7.25 13.3 1.58 5.77 1.04 0.43 1.01 0.16 0.94 0.18 0.55 0.085 0.57 0.091 4.62 32.956 29.37 3.59 1.28 0.95 Z17-p6 13.2 23.1 2.59 9.02 1.46 0.5 1.46 0.2 1.01 0.2 0.58 0.092 0.62 0.1 5.26 54.132 49.87 4.26 1.05 0.95 Z17-p10 13.7 29.7 4.02 15.9 2.97 0.74 2.55 0.39 2.11 0.36 1.05 0.15 0.91 0.13 9.68 74.68 67.03 7.65 0.82 0.96 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 9.49 17.7 2.15 8.07 1.46 0.49 1.45 0.21 1.21 0.22 0.69 0.11 0.87 0.15 6.06 44.27 39.36 4.91 1.03 0.94 Z17-p2 12.3 23.3 2.71 10 1.74 0.51 1.81 0.26 1.43 0.29 0.9 0.17 1.17 0.18 7.62 56.77 50.56 6.21 0.88 0.97 Z17-p3 13 24.5 3 11.4 2.31 0.67 2.43 0.45 3.03 0.65 1.95 0.31 1.95 0.29 16.9 65.94 54.88 11.06 0.86 0.94 Z17-p7 15.1 27.3 3.07 10.8 1.82 0.57 1.79 0.24 1.26 0.23 0.68 0.1 0.66 0.1 6 63.72 58.66 5.06 0.97 0.97 Z17-p8 21.1 43.5 4.88 18.3 3.62 0.89 3.31 0.54 3.02 0.58 1.66 0.21 1.15 0.15 15.4 102.91 92.29 10.62 0.786 1.03 河流沉积砂岩 Z17-p16 11.2 21.8 2.81 10.6 1.88 0.48 1.86 0.3 1.77 0.36 1 0.14 0.86 0.13 9.96 55.19 48.77 6.42 0.78 0.94 Z17-p22 27.1 50.9 6.14 23.1 4.22 0.93 3.92 0.6 3.32 0.66 1.95 0.29 1.91 0.3 17.7 125.34 112.39 12.95 0.70 0.95 Z17-p25 16.7 31 3.77 14 2.53 0.66 2.37 0.36 2.01 0.4 1.2 0.19 1.21 0.19 10.9 76.59 68.66 7.93 0.82 0.94 
图 10 洛河组砂岩微量元素球粒陨石标准化蛛网图(a)和稀土元素球粒陨石标准化配分模式(b)a.标准化数据根据Sun and McDonough (1989)；b.据Boynton(1984)Fig. 10. Chondrite-normalized trace element patterns (a) and chondrite-normalized REE diagrams (b) of sandstone in Luohe Formation利用Boynton(1984)球粒陨石进行标准化，获得研究区洛河组砂岩稀土元素配分模式(图 10)，洛河组砂岩轻稀土整体呈现明显右倾，富集程度偏高，重稀土元素曲线平缓，富集程度较低的特征.稀土总量变化较大，ΣREE值介于(32.96~125.34)×10-6，平均值为66.76×10-6，ΣLREE/ΣHREE值为4.96~11.70，平均值为8.81；LaN/YbN值为4.49~15.42，平均值为10.08，δEu介于0.70~1.28，平均值为0.91，既有正异常又有负异常，δCe介于0.94~1.03，平均值为0.96，主体呈微弱的负异常.
6. 讨论
6.1 灰色砂岩成因
岩石矿物学和地球化学研究结果均表明，研究区洛河组中发育有两种不同成因的灰色砂岩.研究区的洛河组中下部灰色砂岩主体具有典型的风成沉积特征，碎屑颗粒分选和磨圆度均较好，碎屑组分中石英占绝对优势，平均含量为66.70%，碎屑颗粒间填隙物含量低，粘土矿物平均值仅占8.50%，孔隙度和渗透率较大，具有良好的连通性，整体经受后期还原流体的改造程度较高，尤其是含矿段附近氧化砂岩中可见沿裂隙切层或者顺层发育的褪色蚀变迹象，斑点状赤铁矿、褐铁矿等是因还原改造不彻底而残留的氧化痕迹，胶状黄铁矿、亮晶方解石、白云石等主要分布在碎屑颗粒间或碎屑颗粒裂隙中，为后期还原流体作用过程中水-岩反应形成的自生矿物.粒度概率累积曲线显示以跳跃组分为主体，伴随有少量悬浮搬运组分(乔大伟等，2020).而洛河组上部的薄层灰色砂砾岩、细砂岩，为河流相沉积，碎屑颗粒分选和磨圆中等，碎屑组分中石英含量明显降低，平均含量为39.33%，碎屑颗粒间填隙物含量较高，粘土矿物平均值为33.55%，孔隙度和渗透率略低，连通性相对较差，砂体经受的还原改造程度较弱或基本未被改造，河流沉积的砂岩粒度概率累积曲线斜率降低，显示粒径变化范围更大，河道边缘中的细砂岩以跳跃组分为主体，悬浮搬运组分含量较风成灰色砂岩中略高，辫状河道中的砂砾岩概率累积曲线以滚动组分和跳跃组分为主体，悬浮组分较低，显示粒度相对较粗(图 11).
图 11 洛河组灰色砂岩样品粒度概率累积曲线Fig. 11. Probability cumulative curves of grain size of gray sandstone from Luohe Formation两种不同沉积环境下形成的灰色砂岩元素地球化学特征总体看较为一致，部分元素含量略有不同.河流相沉积的灰色砂岩中U元素含量整体偏低，P含量低，Fe2O3/FeO比值大，CaO含量高，而风成沉积的砂岩中U元素含量整体偏高，并且铀矿体发育部位，P的含量平均值明显升高，Fe2O3/FeO比值明显降低，CaO在河流沉积的灰色砂岩中含量较高，在风成砂岩中含量较低，其原因可能是由于风成砂岩中胶结物含量要远远低于河流沉积砂岩所致，但在含矿段附近其又有明显的局部富集现象，主量元素特征反映出铀的富集伴随了还原性的增强和磷、钙等元素的共生富集.
不同的氧化还原条件会导致Ce、Eu呈现不同价态而分馏，在沉积-成岩期含氧量高的碱性条件下，Ce易被氧化成Ce4+，Ce4+溶解度很小，易被粘土矿物吸附脱离溶液体系，使矿物呈弱的正Ce异常(王中刚等，1989；黄成敏和王成善，2002)，同时氧化环境下，斜长石水解，Ce3+氧化，形成方铈石沉淀，也会造成岩石中Ce相对富集.研究区洛河组风成砂岩和河流沉积砂岩中Ce主要为负异常，反映出两种灰色砂岩均不以氧化环境为主.
在还原条件下，Eu易形成可溶的Eu2+，造成洛河组下段部分砂岩中Eu相对亏损，然而因为洛河组下部是氧化-还原障形成的部位，黄铁矿等金属硫化物发生氧化作用，会形成局部的弱酸性环境，高岭石在该段的富集就是该酸性环境存在的有力证明，Eu2+在酸性环境下不能溶于水，而被粘土矿物吸附发生沉淀，因此在胶状黄铁矿、高岭石等酸性条件下生成的矿物含量高的样品中Eu发生相对富集(Price et al.，1991；Braun et al.，1993；陈友良等，2007).风成沉积的灰色砂岩中Eu的亏损程度要明显小于河流沉积的灰色砂岩，是由于风成沉积的砂岩中酸性条件下稳定存在的矿物含量高于河流沉积的灰色砂岩.
δCe、δEu与U的相关性图解显示(图 12)，δCe值随U含量增高而明显增大，反映出含矿砂体附近经受了较强的蚀变作用，长石、岩屑等矿物蚀变导致粘土矿物总量相比围岩含量高，有利于吸附更多的Ce.δEu值变化范围较大，反映出找矿目的层中成矿环境的复杂性，可能经受了酸性和碱性流体共同作用，当碱性流体作用为主时，δEu负异常，当酸性流体作用程度更强时，δEu为正异常.由于现今岩石pH值普遍大于9，以碱性为主，洛河组风成砂岩中发生了由早期氧化向后期还原环境，由早期酸性流体蚀变向晚期碱性流体蚀变的转变.
图 12 洛河组砂岩U含量与ΣREE、δCe、Eu相关性Fig. 12. Correlation between U and ΣREE, δCe, Eu in the sandstone of Luohe Formation6.2 蚀变灰色砂岩对铀矿化的指示意义
还原剂对于砂岩型铀矿的形成发育至关重要，它制约了层间氧化带的形成发育，而层间氧化带边缘尤其是区域前锋线部位的氧化-还原地球化学障是铀变价成矿的最佳场所(焦养泉等，2018；Rong et al.，2019)，鄂尔多斯盆地东北部最重要的含铀岩系-直罗组砂岩富含薄煤线、炭屑、沥青、黄铁矿等有机质或还原性矿物(Feng et al.，2017；Zhu et al.，2019)，同时，砂体中粘土矿物含量也较丰富，矿体与黄铁矿、炭屑、高岭石、蒙脱石等空间相关性紧密，这些还原性介质和粘土矿物对铀有较强的吸附和还原作用，在铀矿成过程中起到了重要作用(罗晶晶等，2017；焦养泉等，2018；朱强等，2021).然而在研究区洛河组砂岩中，由于沉积环境偏氧化，地层沉积时期的还原性介质含量极低，如植物炭屑、薄煤层、动植物化石、暗色泥岩、黄铁矿等，这些在河流相或三角洲相砂岩中常见的还原介质在研究区找矿目的层中十分缺乏(图 13a)，在这些不利因素存在下，外部含烃流体就成为了该区找矿目的层中重要的还原流体来源.鄂尔多斯盆地在早白垩世地层末达到最大古地温，此时达到了生烃高峰期，西南部镇原‒泾川地区受多个期次、多种类型构造作用相互叠加改造，中、晚燕山期北东向断裂活动加强，喜山期被东东向次级断裂密度增大，并派生大量剪切裂隙，这些构造活动为烃类充注提供了有利的通道(任战利等，2017；张园园等，2020)(图 13b).项目团队前期研究中证实洛河组灰色砂层的空间展布与断裂构造及次生油气藏关系密切(张天福等，2020)，通过钻孔岩心观察，在洛河组砂岩中可见规模不等的沿裂隙切层或顺层发育的还原性流体蚀变现象，具有明显的对称蚀变分带，从中心向外围依次为绿灰色‒黄色/浅红色‒红色砂岩(苗培森等，2020)，并且见到较明显的油浸、油斑、油迹等现象，黄色、蓝色荧光现象也比较常见(朱强等，2019).
图 13 鄂尔多斯盆地西南部洛河组铀矿体空间定位示意Fig. 13. Schematic diagrams of spatial positioning for uranium ore bodies in Luohe Formation, southwestern Ordos basin洛河组下部高岭石、绿泥石含量明显升高，反映受到酸性流体和碱性流体作用程度均较强，中部以绿泥石、伊蒙混层为主，高岭石含量降低，反映受到酸性和碱性流体的共同作用，但酸性流体作用强度减弱，上部以绿泥石和伊蒙混层为主，未见高岭石，与洛河组泥岩、环河华池组泥岩中粘土矿物特征较为一致，反映以碱性流体作用程度大为减弱、酸性流体基本未作用的特征.钻孔垂向上观察，油迹主要集中在洛河组中下部，氯仿沥青“A”含量和石膏含量在含矿段附近高，由底部向上部具有降低的趋势，三价铁氧化物含量在含矿砂体附近变低，中、上部风成砂岩中含量明显升高(图 8)，说明烃类流体作用由洛河组下部向洛河组上部逐渐减弱.岩石矿物学研究结果同样显示出，洛河组中下部红色砂岩受烃类流体影响，发生了褪色蚀变现象，在其中生成了胶状黄铁矿、蚀变钛铁矿、磷灰石、高岭石、绿泥石等与铀矿物紧密伴生的蚀变矿物，共同成为了制约砂岩型铀矿富集的控制因素(朱强等, 2019, 2020, 2021).蚀变灰色砂岩与原生灰色砂岩在结构、成分、构造、矿物、元素、粒度、空间分布特征等多方面存在差异(表 6)，本文提出在研究区区分蚀变灰色砂岩和原生灰色砂岩，尤其是寻找磷灰石、黄铁矿、高岭石、方解石等特征矿物富集的蚀变灰色砂岩的展布地区，有利于进一步明确铀矿体空间分布规律，拓展找矿空间(图 13c).
表 6 风成沉积与河流沉积灰色砂岩主要特征综合对比表Table Supplementary Table Comprehensive comparison for the main characteristics of aeolian and fluvial gray sandstones灰色砂岩成因 河流沉积 风成沉积 空间分布特征 原生灰色砂岩呈透镜状或舌状产出于红色、黄色砂岩内部，泥质含量明显升高 灰色蚀变砂岩与红色或黄色氧化砂岩水平接触部位呈较明显的穿层现象，垂向上氧化砂岩与灰色砂岩的接触边界受粒度和渗透性控制明显 结构特征 大小 砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩 中砂岩、细砂岩为主 形状 次棱角状 次圆状 分选 分选性中等 分选性好 成分特征 石英平均含量为39.33%，粘土矿物平均含量为33.55% 石英平均含量为66.70%，粘土矿物平均含量为8.5% 构造特征 水平层理、波状层理 大型楔状、板状交错层理 粘土矿物特征 伊/蒙混层矿物含量高，绿泥石含量较低，高岭石含量极低 伊/蒙混层矿物含量较高，泥质胶结的灰色砂岩中高岭石含量较高，钙质胶结的灰色砂岩中高岭石和伊利石均较低 主量元素特征 SiO2和P2O5含量较低，CaO、MgO和MnO含量较高 SiO2含量较高，随着U含量升高，CaO、P2O5和MnO含量明显升高，Fe2O3/FeO明显降低 微量、稀土元素特征 Ce为负异常 Ce为负异常，δCe值随U含量增高而明显增大.Eu的亏损程度要明显小于河流沉积灰色砂岩 粒度特征 粒度概率累积曲线斜率较低，显示粒径变化范围更大.河道边缘中的细砂岩以跳跃组分为主体，辫状河道中的砂砾岩概率累积曲线以滚动组分和跳跃组分为主体，悬浮组分较低 以跳跃组分为主体，伴随有少量悬浮组分 蚀变现象 不明显 可见规模不等的沿裂隙切层或顺层发育的还原性流体蚀变现象，具有明显的对称蚀变分带，从中心向外围依次为绿灰色‒黄色/浅红色‒红色砂岩，并且见到较明显的油浸、油斑、油迹等现象，显微镜下荧光现象也比较常见 岩石颜色成因 原生沉积色为主 后生蚀变色为主 矿体形态 / 板状 主要的富铀砂体 否 是 7. 结论
(1) 彭阳铀矿床中矿体主要产出于下白垩统洛河组下部灰色中‒细砂岩内.洛河组灰色砂岩具有两种不同的成因：一种具有典型的风成沉积特征，经受后期还原流体的改造程度较高，为主要的富铀砂体；另一种为砂砾岩或细砂岩，并且与粉砂岩、泥岩互层，为辫状河河道和河道边缘沉积，经受的还原改造程度较弱或基本未被改造，并不是研究区主要的含铀砂体类型.
(2) 河流沉积体系下灰色砂岩中石英含量较低，粘土矿物含量较高，U元素含量整体偏低，P含量低，Fe2O3/FeO比值大，CaO含量高，风成沉积体系下灰色砂岩中石英含量较高，粘土矿物含量较低，U元素含量整体偏高，并且在铀矿体发育部位，P的含量明显升高，Fe2O3/FeO比值明显降低，CaO含量局部富集.岩石和元素化学特征反映出洛河组砂岩中铀的富集伴随了还原性的增强和磷、钙等元素的共生富集，找矿目的层可能发生了由早期氧化向后期还原、由酸性流体作用向碱性流体作用的转变.
(3) 洛河组地层本身的还原介质种类较少且含量较低，外部含烃流体是其重要的还原流体类型.探讨铀储层中灰色砂岩的成因、定位蚀变灰色砂岩的产出部位，有利于明确铀矿体空间展布规律，拓展找矿空间.
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图 1 鄂尔多斯盆地早白垩世宜君期‒洛河期盆地构造、岩相古地理简图(a)及研究区钻孔分布示意(b)
Fig. 1. The tectonic zoning and the lithofacies paleogeography for Yijun-Luohe Formation in the Early Cretaceous of the Ordos basin (a) and the borehole distribution diagram in the study area (b)
图 4 洛河组典型露头和岩心照片
a.露头区洛河组砂岩的大型高角度楔状交错层理(风成沉积砂岩)；b.露头区洛河组砂岩的板状交错层理(风成沉积砂岩)；c.露头区洛河组砂岩的波状交错层理，夹石膏薄层(河流沉积砂岩)；d.钻孔岩心中发育交错层理(风成沉积砂岩)；e.灰色砂岩中砂砾岩(河流沉积砂岩)；f.灰色细砂岩与褐色、灰色泥岩互层(河流沉积砂岩)；g.灰色泥岩中夹薄石膏层(沙漠湖沉积)；h.黄铁矿沿斜层理发育(风成沉积砂岩)；i：还原性流体沿裂隙贯入氧化砂岩，形成褪色蚀变(风成沉积砂岩)
Fig. 4. The typical photos of outcrops and core photographs in the Luohe Formation
图 5 鄂尔多斯盆地西南部洛河组NW-SE向岩性特征联井剖面
Fig. 5. The NW-SE well section of lithologic characteristics in the Luohe Formation, southwestern Ordos basin
图 6 洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩矿物成分和粘土矿物含量示意
a.洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩中矿物成分对比；b.洛河组风成沉积灰色砂岩与河流沉积灰色砂岩中粘土矿物含量对比
Fig. 6. The mineral composition and clay mineral content of the gray sandstone formed in the aeolian and fluvial depositional environment of the Luohe Formation
图 7 洛河组不同成因灰色砂岩微观岩石学特征
a.碎屑颗粒磨圆好，长石发生蚀变，表面生成粘土(蚀变灰色砂岩)；b.黑云母发生水解析出的铁质充填在解理缝中，使云母颗粒被浸染为红褐色(蚀变灰色砂岩)；c.亮晶方解石充填在碎屑颗粒孔隙间(蚀变灰色砂岩)；d.他形黄铁矿发育在碎屑颗粒间(蚀变灰色砂岩)；e.含矿砂岩附近较大量胶状黄铁矿充填在碎屑颗粒间(蚀变灰色砂岩)；f.河流成因的灰色砂岩附近泥质含量急增，碎屑颗粒粒径降低(原生灰色砂岩)；g.灰色砂岩孔隙内充填钙质胶结物，长石未发生蚀变(原生灰色砂岩)；h.灰色砂岩孔隙内充填钙质胶结物、泥质胶结物，长石未发生蚀变(原生灰色砂岩)；i.黑云母无黄铁矿浸染现象，未遭受明显蚀变(原生灰色砂岩)
Fig. 7. Micro petrological characteristics of gray sandstones of different origins in the Luohe Formation
图 8 Z17号钻孔洛河组中典型蚀变矿物和烃类流体含量垂向变化规律
Fig. 8. Vertical variations of typical altered mineral contents and hydrocarbon fluid contents in Luohe Formation of borehole Z17
图 9 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中主量元素垂向规律
Fig. 9. Vertical variations of major elements in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17
图 10 洛河组砂岩微量元素球粒陨石标准化蛛网图(a)和稀土元素球粒陨石标准化配分模式(b)
a.标准化数据根据Sun and McDonough (1989)；b.据Boynton(1984)
Fig. 10. Chondrite-normalized trace element patterns (a) and chondrite-normalized REE diagrams (b) of sandstone in Luohe Formation
图 11 洛河组灰色砂岩样品粒度概率累积曲线
Fig. 11. Probability cumulative curves of grain size of gray sandstone from Luohe Formation
图 12 洛河组砂岩U含量与ΣREE、δCe、Eu相关性
Fig. 12. Correlation between U and ΣREE, δCe, Eu in the sandstone of Luohe Formation
图 13 鄂尔多斯盆地西南部洛河组铀矿体空间定位示意
Fig. 13. Schematic diagrams of spatial positioning for uranium ore bodies in Luohe Formation, southwestern Ordos basin
表 1 洛河组灰色砂岩中X衍射全岩分析结果
Table 1. Quantitative analysis of mineral components of gray sandstone in Luohe Formation by X-ray diffraction
岩石分类 样品编号 深度(m) 岩性 石英(%) 长石(%) 方解石(%) 白云石(%) 粘土矿物(%) 蚀变砂岩(风成沉积) Z17-n1 1 174 灰绿色细砂岩 74.8 13.2 5.8 0 6.2 Z17-n2 1 158.7 灰色细砂岩 72.3 16.8 0 0 10.9 Z17-n3 1 155.4 灰绿色细砂岩 73.3 14.9 3.1 0 8.7 Z17-n4 1 138.6 灰色细砂岩 72.8 14.1 3.3 0 9.8 Z17-n5 1 137.6 灰色细砂岩 67.9 19.2 4.8 0 8.1 Z17-n6 1 182 灰色细砂岩 63.2 16.6 8.2 0 12 Z17-n7 1 186.4 灰色细砂岩 64 18.3 12.1 0 5.6 Z17-n8 1 146.7 灰色细砂岩 60.2 19.4 11.4 0 9 Z17-n9 1 141.8 灰色细砂岩 68.4 19 6.7 0 5.9 Z17-n14 1 199 灰色中砂岩 70.9 12.6 0 5.5 11 Z13-n2 1 072 灰色钙质细砂岩 53.1 28 9.7 0 9.2 Z13-n3 1 084 灰色钙质细砂岩 67.5 13.5 9.3 0 9.7 Z13-n4 1 064.5 灰色钙质细砂岩 49 22 20.7 0 8.3 Z13-n5 1 036 灰色钙质细砂岩 64.7 8.8 18.4 0 8.1 Z13-n6 1 049.3 灰绿色中砂岩 79.6 9.7 0 0 10.7 Z13-n7 1 090.47 灰绿色细砂岩 65.5 26.6 5.1 0 2.8 平均值 66.70 17.04 7.41 0.34 8.50 原生砂岩(河流沉积) Z13-n8 1 009.5 灰色细砂岩 40.4 12.3 0 5.8 41.5 Z17-n10 930 灰色细砂岩 52.7 20.1 3.6 11.2 12.4 Z17-n11 892 灰色细砂岩 32.5 14.9 0 17.4 35.2 Z13-n10 800 灰色粉砂岩 31.7 11.8 0 11.4 45.1 平均值 39.33 14.78 0.90 11.45 33.55 
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表 2 洛河组灰色砂岩中X衍射粘土矿物定量分析结果
Table 2. Quantitative analysis of clay mineral components of gray sandstone in Luohe Formation by X-ray diffraction
岩石分类 序号 样品编号 深度(m) 岩性 粘土占比(%) S(%) I/S(%) It(%) Kao(%) C(%) 灰色钙质砂岩(风成沉积) 1 Z13-n2 1 072 灰色钙质细砂岩 9.20 0.00 79.00 8.00 7.00 6.00 2 Z13-n3 1 084 灰色钙质细砂岩 9.70 0.00 82.00 13.00 2.00 3.00 3 Z13-n4 1 064.5 灰色钙质细砂岩 8.30 0.00 53.00 23.00 24.00 0.00 4 Z13-n5 1 036 灰色钙质细砂岩 8.10 0.00 55.00 5.00 4.00 3.00 平均值 8.83 0.00 67.25 12.25 9.25 3.00 灰色砂岩(风成沉积) 5 Z17-n1 1 174 灰绿色细砂岩 6.20 0.00 45.00 13.00 42.00 0.00 6 Z17-n2 1 158.7 灰色细砂岩 10.90 0.00 30.00 17.00 41.00 12.00 7 Z17-n3 1 155.4 灰绿色细砂岩 8.70 0.00 42.00 14.00 34.00 10.00 8 Z17-n4 1 138.6 灰色细砂岩 9.80 0.00 35.00 22.00 36.00 7.00 9 Z17-n5 1 137.6 灰色细砂岩 8.10 0.00 36.00 31.00 33.00 0.00 10 Z17-n6 1 182 灰色细砂岩 12.00 0.00 45.00 21.00 28.00 6.00 11 Z17-n7 1 186.4 灰色细砂岩 5.60 0.00 75.00 13.00 8.00 4.00 12 Z17-n8 1 146.7 灰色细砂岩 9.00 0.00 29.00 32.00 30.00 9.00 13 Z17-n9 1 141.8 灰色细砂岩 5.90 0.00 38.00 18.00 32.00 12.00 14 Z13-n6 1 049.3 灰绿色中砂岩 10.70 0.00 53.00 27.00 20.00 0.00 15 Z13-n7 1 090.47 灰绿色细砂岩 2.80 0.00 32.00 18.00 50.00 0.00 平均值 8.15 0.00 41.82 20.55 32.18 5.45 灰色砂岩(河流沉积) 16 Z17-n10 930 灰色细砂岩 12.40 0.00 62.00 31.00 0.00 7.00 17 Z13-n8 1 009.5 灰色钙质细砂岩 41.50 0.00 72.00 22.00 4.00 2.00 18 Z13-n9 606 灰色细砂岩 26.80 0.00 57.00 38.00 2.00 3.00 19 Z17-n11 892 灰色细砂岩 35.20 0.00 50.00 41.00 0.00 9.00 20 Z13-n10 800 灰色粉砂岩 45.10 0.00 69.00 28.00 0.00 3.00 平均值 32.20 0.00 62.00 32.00 1.20 4.80 泥岩 21 Z13-n11 797.3 灰色泥岩 78.40 0.00 54.00 38.00 3.00 5.00 22 Z13-n12 1 003 灰色泥岩 51.60 0.00 59.00 22.00 11.00 8.00 23 Z17-n12 1 038.5 红色泥岩 55.20 0.00 51.00 40.00 2.00 7.00 24 Z17-n13 978.9 红色泥岩 67.10 0.00 64.00 26.00 5.00 5.00 平均值 63.08 0.00 57.00 31.50 5.25 6.25 注：S.蒙皂石；I/S.伊蒙混层；It.伊利石；Kao.高岭石；C.绿泥石.
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表 3 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中主量元素含量统计表
Table 3. Statistics of major element contents in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17
类型 样品编号 岩性 深度(m) SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%) FeO(%) Fe2O3/FeO CaO(%) MgO(%) K2O(%) Na2O(%) TiO2(%) P2O5(%) MnO(%) U(10-6) Th(10-6) Th/U 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 灰绿色细砂岩 1 174 84.53 4.71 0.42 0.44 0.95 3.24 0.46 1.88 1.03 0.13 0.031 0.028 1.81 4.68 2.59 Z17-p5 灰色细砂岩 1 158.7 84.49 6.4 0.52 0.37 1.41 1.72 0.44 2.36 1.47 0.16 0.038 0.009 4.79 2.77 0.58 Z17-p6 灰绿色细砂岩 1 155.4 82.72 6.58 0.7 0.42 1.67 2.37 0.47 2.36 1.56 0.19 0.036 0.015 3.88 3.41 0.88 Z17-p10 灰色细砂岩 1 137.6 83.56 5.86 0.57 0.25 2.28 2.68 0.42 2.3 1.33 0.13 0.16 0.022 12.8 10.5 0.82 平均值 83.83 5.89 0.55 0.37 1.58 2.50 0.45 2.23 1.35 0.15 0.07 0.02 5.82 5.34 1.22 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 灰色中砂岩 1 199 82.23 4.87 0.26 0.55 0.47 3.19 1.34 1.97 1.04 0.12 0.18 0.028 21.9 3.3 0.15 Z17-p3 灰色细砂岩 1 182 71.24 5.92 0.25 0.62 0.40 9.53 0.45 2.15 1.44 0.19 0.26 0.046 27.4 22.2 0.81 Z17-p2 灰色细砂岩 1 186.4 75.09 5.11 0.29 0.39 0.74 8.25 0.39 1.99 1.21 0.14 0.35 0.025 37.2 3.93 0.11 Z17-p7 灰色细砂岩 1 146.7 82.97 6.53 0.34 0.59 0.58 2.44 0.42 2.35 1.52 0.17 0.051 0.016 241 4.65 0.02 Z17-p8 灰色细砂岩 1 141.8 81.03 5.93 0.29 0.61 0.48 4.06 0.42 2.22 1.4 0.15 0.16 0.027 1110 14.3 0.01 平均值 78.51 5.67 0.29 0.55 0.53 5.49 0.60 2.14 1.32 0.15 0.20 0.03 287.50 9.68 0.22 河流沉积砂岩 Z17-p16 灰色钙质细砂岩 1 002.2 69.86 4.1 0.24 0.36 0.67 10.35 1.84 1.64 0.92 0.14 0.13 0.024 7 7.26 1.04 Z17-p22 灰色细砂岩 930 68.98 8.58 1.65 0.88 1.88 5.7 1.8 2.82 2.09 0.45 0.12 0.055 1.64 7.91 4.82 Z17-p25 灰色细砂岩 890 77.21 7.89 0.72 0.61 1.18 4.02 0.69 2.38 2.09 0.26 0.059 0.033 1.59 4.77 3.00 平均值 72.02 6.86 0.87 0.62 1.24 6.69 1.44 2.28 1.70 0.28 0.10 0.04 3.41 6.65 2.95
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表 4 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中微量元素含量统计表
Table 4. Statistics of trace element content in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17
类型 样品编号 Rb(10-6) K(10-2) Ba(10-6) Th(10-6) U(10-6) Nb(10-6) La(10-6) Ce(10-6) Sr(10-6) Nd(10-6) P(10-2) Zr(10-6) Hf(10-6) Sm(10-6) Ti(10-2) Y(10-6) Yb(10-6) Lu(10-6) Ta(10-6) 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 60.1 1.88 475 4.68 1.81 2.14 10.8 20.2 139 8.94 0.03 66 2.08 1.56 0.13 4.85 0.54 0.09 0.21 Z17-p5 72.6 2.36 502 2.77 4.79 3 7.25 13.3 144 5.77 0.04 73.2 2.22 1.04 0.16 4.62 0.57 0.091 0.27 Z17-p6 75.2 2.36 550 3.41 3.88 3.65 13.2 23.1 164 9.02 0.04 127 3.5 1.46 0.19 5.26 0.62 0.1 0.32 Z17-p10 74.7 2.3 480 10.5 12.8 2.37 13.7 29.7 202 15.9 0.16 57.9 1.78 2.97 0.13 9.68 0.91 0.13 0.21 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 63.6 1.97 527 3.3 21.9 2.09 9.49 17.7 199 8.07 0.18 55.6 1.65 1.46 0.12 6.06 0.87 0.15 0.19 Z17-p2 64.6 1.99 482 3.93 37.2 2.53 12.3 23.3 355 10 0.35 63.3 1.91 1.74 0.14 7.62 1.17 0.18 0.22 Z17-p3 70.6 2.15 497 22.2 27.4 3.19 13 24.5 423 11.4 0.26 84.6 2.48 2.31 0.19 16.9 1.95 0.29 0.29 Z17-p7 74.1 2.35 538 4.65 241 3.3 15.1 27.3 134 10.8 0.05 85.7 2.54 1.82 0.17 6 0.66 0.1 0.29 Z17-p8 72 2.22 572 14.3 1110 2.64 21.1 43.5 217 18.3 0.16 61.1 1.86 3.62 0.15 15.4 1.15 0.15 0.24 河流沉积砂岩 Z17-p16 54.8 1.64 366 7.26 7 2.26 11.2 21.8 228 10.6 0.13 83.9 2.34 1.88 0.14 9.96 0.86 0.13 0.2 Z17-p22 90.4 2.82 516 7.91 1.64 7.79 27.1 50.9 227 23.1 0.12 241 6.77 4.22 0.45 17.7 1.91 0.3 0.66 Z17-p25 79.6 2.38 445 4.77 1.59 4.48 16.7 31 213 14 0.06 97.1 2.91 2.53 0.26 10.9 1.21 0.19 0.38
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表 5 Z17号钻孔洛河组灰色砂岩中稀土元素含量统计
Table 5. Statistics of rare earth element contents in gray sandstone of Luohe Formation in borehole Z17
类型 样品编号 La(10-6) Ce(10-6) Pr(10-6) Nd(10-6) Sm(10-6) Eu(10-6) Gd(10-6) Tb(10-6) Dy(10-6) Ho(10-6) Er(10-6) Tm(10-6) Yb(10-6) Lu(10-6) Y(10-6) ΣREE LREE HREE δEu δCe 风成沉积砂岩(围岩) Z17-p4 10.8 20.2 2.44 8.94 1.56 0.49 1.47 0.2 1.01 0.19 0.57 0.085 0.54 0.09 4.85 48.59 44.43 4.16 0.99 0.95 Z17-p5 7.25 13.3 1.58 5.77 1.04 0.43 1.01 0.16 0.94 0.18 0.55 0.085 0.57 0.091 4.62 32.956 29.37 3.59 1.28 0.95 Z17-p6 13.2 23.1 2.59 9.02 1.46 0.5 1.46 0.2 1.01 0.2 0.58 0.092 0.62 0.1 5.26 54.132 49.87 4.26 1.05 0.95 Z17-p10 13.7 29.7 4.02 15.9 2.97 0.74 2.55 0.39 2.11 0.36 1.05 0.15 0.91 0.13 9.68 74.68 67.03 7.65 0.82 0.96 风成沉积砂岩(含矿) Z17-p1 9.49 17.7 2.15 8.07 1.46 0.49 1.45 0.21 1.21 0.22 0.69 0.11 0.87 0.15 6.06 44.27 39.36 4.91 1.03 0.94 Z17-p2 12.3 23.3 2.71 10 1.74 0.51 1.81 0.26 1.43 0.29 0.9 0.17 1.17 0.18 7.62 56.77 50.56 6.21 0.88 0.97 Z17-p3 13 24.5 3 11.4 2.31 0.67 2.43 0.45 3.03 0.65 1.95 0.31 1.95 0.29 16.9 65.94 54.88 11.06 0.86 0.94 Z17-p7 15.1 27.3 3.07 10.8 1.82 0.57 1.79 0.24 1.26 0.23 0.68 0.1 0.66 0.1 6 63.72 58.66 5.06 0.97 0.97 Z17-p8 21.1 43.5 4.88 18.3 3.62 0.89 3.31 0.54 3.02 0.58 1.66 0.21 1.15 0.15 15.4 102.91 92.29 10.62 0.786 1.03 河流沉积砂岩 Z17-p16 11.2 21.8 2.81 10.6 1.88 0.48 1.86 0.3 1.77 0.36 1 0.14 0.86 0.13 9.96 55.19 48.77 6.42 0.78 0.94 Z17-p22 27.1 50.9 6.14 23.1 4.22 0.93 3.92 0.6 3.32 0.66 1.95 0.29 1.91 0.3 17.7 125.34 112.39 12.95 0.70 0.95 Z17-p25 16.7 31 3.77 14 2.53 0.66 2.37 0.36 2.01 0.4 1.2 0.19 1.21 0.19 10.9 76.59 68.66 7.93 0.82 0.94
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表 6 风成沉积与河流沉积灰色砂岩主要特征综合对比表
Table 6. Comprehensive comparison for the main characteristics of aeolian and fluvial gray sandstones
灰色砂岩成因 河流沉积 风成沉积 空间分布特征 原生灰色砂岩呈透镜状或舌状产出于红色、黄色砂岩内部，泥质含量明显升高 灰色蚀变砂岩与红色或黄色氧化砂岩水平接触部位呈较明显的穿层现象，垂向上氧化砂岩与灰色砂岩的接触边界受粒度和渗透性控制明显 结构特征 大小 砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩 中砂岩、细砂岩为主 形状 次棱角状 次圆状 分选 分选性中等 分选性好 成分特征 石英平均含量为39.33%，粘土矿物平均含量为33.55% 石英平均含量为66.70%，粘土矿物平均含量为8.5% 构造特征 水平层理、波状层理 大型楔状、板状交错层理 粘土矿物特征 伊/蒙混层矿物含量高，绿泥石含量较低，高岭石含量极低 伊/蒙混层矿物含量较高，泥质胶结的灰色砂岩中高岭石含量较高，钙质胶结的灰色砂岩中高岭石和伊利石均较低 主量元素特征 SiO2和P2O5含量较低，CaO、MgO和MnO含量较高 SiO2含量较高，随着U含量升高，CaO、P2O5和MnO含量明显升高，Fe2O3/FeO明显降低 微量、稀土元素特征 Ce为负异常 Ce为负异常，δCe值随U含量增高而明显增大.Eu的亏损程度要明显小于河流沉积灰色砂岩 粒度特征 粒度概率累积曲线斜率较低，显示粒径变化范围更大.河道边缘中的细砂岩以跳跃组分为主体，辫状河道中的砂砾岩概率累积曲线以滚动组分和跳跃组分为主体，悬浮组分较低 以跳跃组分为主体，伴随有少量悬浮组分 蚀变现象 不明显 可见规模不等的沿裂隙切层或顺层发育的还原性流体蚀变现象，具有明显的对称蚀变分带，从中心向外围依次为绿灰色‒黄色/浅红色‒红色砂岩，并且见到较明显的油浸、油斑、油迹等现象，显微镜下荧光现象也比较常见 岩石颜色成因 原生沉积色为主 后生蚀变色为主 矿体形态 / 板状 主要的富铀砂体 否 是
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Akhtar, S., Yang, X. Y., Pirajno, F., 2017. Sandstone Type Uranium Deposits in the Ordos Basin, Northwest China: A Case Study and an Overview. Journal of Asian Earth Sciences, 146: 367-382. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.05.028 Boynton, W. V., 1984. Gosmochemistry of the Rare Earth Elements: Meteorite Studies. Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam, 63-114. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-42148-7.50008-3 Braun, J. J., Pagel, M., Herbilln, A., et al., 1993. Mobilization and Redistribution of REEs and Thorium in a Syenitic Lateritic Profile: A Mass Balance Study. Geochimica et Cosmochimica Acta, 57(18): 4419-4434. https://doi.org/10.1016/0016-7037(93)90492-F Chen, Y. L., Zhu, X. Y., Zhang, C. J., et al., 2007. A Preliminary Study on REE Transformation Regularities of the Interlayer Oxidation Zone in Sandstone-Type Uranium Deposit: In Case of the Ili and Turpan-Hami Basins. Geological Review, 53(4): 473-485 (in Chinese with English abstract). doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2007.04.006 Cheng, X. Y., Zhang, T. F., Cheng, Y. H., et al., 2021. Paleosedimentary Environment Evolution of Zhiluo Formation in Tarangaole Area, Northern Margin of the Ordos Basin-Evidence from Geochemical Characteristics. North China Geology, 44(2): 1-3 (in Chinese with English abstract). Feng, Z. B., Nie, F. J., Deng, J. Z., et al., 2017. Spatial-Temporal Collocation and Genetic Relationship among Uranium, Coal, and Hydrocarbons and Its Significance for Uranium Prospecting: A Case from the Mesozoic- Cenozoic Uraniferous Basins, North China. Russian Geology and Geophysics, 58(5): 611-623. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.10.013 Han, X. Z., Wu, Z. J., Lin, Z. X., et al., 2020. Constraints of Sedimentary Facies of the Targeting Layers on Sandstone-Type Uranium Mineralization in Major Uranium-Producing Basins in Northern China: A Brief Disscussion. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 697-709 (in Chinese with English abstract). Hou, J. L., 2017. Analysis of Sedimentary Environment and Its Paleoenvironmental Significance of Late Eocene Gypsum-Mudstone Cycles in the Xining Basin (Dissertation). Fujian Normal University, Fuzhou (in Chinese with English abstract). Huang, C. M., Wang, C. S., 2002. Geochemical Features of Rare Earth Elements in Process of Rock Weathering and Soil Formation. Chinese Rare Earths, 23(5): 46-49 (in Chinese with English abstract). doi: 10.3969/j.issn.1004-0277.2002.05.013 Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., Rong, H., 2018. Model of Inner and Outer Reductive Media within Uranium Reservoir Sandstone of Sandstone-Type Uranium Deposits and Its Ore-Controlling Mechanism: Case Studies in Daying and Qianjiadian Uranium Deposits. Earth Science, 43(2): 459-474 (in Chinese with English abstract). Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., Rong, H., et al., 2021. Review of Basin Uranium Resources in China. Earth Science, 46(8): 2675-2696 (in Chinese with English abstract). Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., Rong, H., et al., 2022. Sedimentation, Diagenesis and Uranium Mineralization: Innovative Discoveries and Cognitive Challenges in Study of Sandstone-Type Uranium Deposits in China. Earth Science, 47(10): 3580-3602 (in Chinese with English abstract). Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., Yang, S. K., 2006. Sedimentology of Uranium Reservoir. Geological Publishing House, Beijing (in Chinese). Jin, R. S., Cheng, Y. H., Li, J. G., et al., 2017. Late Mesozoic Continental Basin "Red and Black Beds" Coupling Formation Constraints on the Sandstone Uranium Mineralization in Northern China. Geology in China, 44(2): 205-223 (in Chinese with English abstract). Jin, R. S., Liu, H. J., Li, X. G., 2022. Theoretical System of Sandstone-Type Uranium Deposits in Northern China. Journal of Earth Science, 33(2): 257-277. doi: 10.1007/s12583-021-1449-4 Jin, R. S., Teng, X. M., 2022. Large Scale Sandstone-Type Uranium Mineralization in Northern China. North China Geology, 45(1): 42-57 (in Chinese with English abstract). Jin, R. S., Yu, R. G., Yang, J., et al., 2019. Paleo- Environmental Constraints on Uranium Mineralization in the Ordos Basin: Evidence from the Color Zoning of U-Bearing Rock Series. Ore Geology Reviews, 104: 175-189. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.10.016 Li, S. X., Chen, D. S., Cai, Y. Q., 2001. Discussion on Classification of Sandstone-Type Uranium Deposits. Uranium Geology, 17(5): 285-288, 297 (in Chinese with English abstract). doi: 10.3969/j.issn.1000-0658.2001.05.005 Li, Z. Y., Fang, X. H., Chen, A. P., et al., 2007. Genesis of Gray-Green Sandstone in the Target Layer of Sandstone-Type Uranium Deposits in Northern Ordos Basin. Science in China (Series D: Earth Sciences), 37(S1): 139-146 (in Chinese). Li, Z. Y., Fang, X. H., Xia, Y. L., et al., 2005. Metallogenetic Conditions and Exploration Criteria of the Dongsheng Sandstone Type Uranium Deposit in Inner Mongolia, China. Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, 291-294. https://doi.org/10.1007/3-540-27946-6_76 Liu, C. Y., Zhao, H. G., Gui, X. J., et al., 2006. Space-Time Coordinate of the Evolution and Reformation and Mineralization Response in Ordos Basin. Acta Geologica Sinica, 80(5): 617-638 (in Chinese with English abstract). Liu, Z. Y., Li, X. D., Zhao, X. Q., et al., 2017. Discussion on Metallogenic Mechanism and Mineral Characteristics of Ore-Bearing Sandstone from the Zaohuohao-Nalinggou Uranium Deposit in Ordos Basin. Northwestern Geology, 50(2): 191-206 (in Chinese with English abstract). doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2017.02.020 Luo, J. J., Wu, B. L., Li, Y. Q., et al., 2017. Element Geochemical Characteristics and Geological Significance of Nalinggou Uranium Deposit, Northeastern Ordos Basin. Uranium Geology, 33(2): 89-96 (in Chinese with English abstract). doi: 10.3969/j.issn.1000-0658.2017.02.004 Miao, P. S., Chen, Y., Cheng, Y. H., et al., 2020. New Deep Exploration Discoveries of Sandstone-Type Uranium Deposits in North China. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 563-575 (in Chinese with English abstract). Pan, J., Liu, Z. Q., Pu, R. H., et al., 2017. Fault Characteristics and Oil-Controlling Effects in Zhenyuan-Jingchuan District, Southwestern Ordos Basin. Oil Geophysical Prospecting, 52(2): 360-370, 196 (in Chinese with English abstract). Price, R. C., Gray, C. M., Wilson, R. E., et al., 1991. The Effects of Weathering on Rare-Earth Element, Y and Ba Abundances in Tertiary Basalts from Southeastern Australia. Chemical Geology, 93(3/4): 245-265. https://doi.org/10.1016/0009-2541(91)90117-A Qiao, D. W., Kuang, H. W., Liu, Y. Q., et al., 2020. Identification of Eolian Sandstone in Cretaceous Uraniferous Sandstone in Ordos Basin, China. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 648-666 (in Chinese with English abstract). Ren, Z. L., Yu, Q., Cui, J. P., et al., 2017. Thermal History and Its Controls on Oil and Gas of the Ordos Basin. Earth Science Frontiers, 24(3): 137-148 (in Chinese with English abstract). Rong, H., Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., et al., 2019. Origin of the Carbonaceous Debris and Its Implication for Mineralization within the Qianjiadian Uranium Deposit, Southern Songliao Basin. Ore Geology Reviews, 107: 336-352. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.02.036 Sun, S. S., McDonough, W. F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. Geological Society, London, Special Publications, 42(1): 313-345. https://doi.org/10.1144/gsl.sp.1989.042.01.19 Tang, C., Xiao, P., Wei, J. L., et al., 2021. Geological and Geochemical Characteristics of Uranium Mineralization in Anding Formation in Zhidan Area, Ordos Basin. North China Geology, 44(2): 4-13 (in Chinese with English abstract). Tao, Z. P., Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., et al., 2020. Architecture of a Sandstone Uranium Reservoir and the Spatial Distribution of Its Internal Carbonaceous Debris: A Case Study of the Zhiluo Formation, Eastern Ordos Basin, Northern China. Journal of Asian Earth Sciences, 191: 104219. doi: 10.1016/j.jseaes.2019.104219 Wang, Z. G., Yu, X. Y., Zhao, Z. H., et al., 1989. Earth Chemistry of Rare Earth Elements. Science Press, Beijing (in Chinese). Xie, H. L., Jiao, Y. Q., Liu, Z. Y., et al., 2020. Occurrence and Enrichment Mechanism of Uranium Ore Minerals from Sandstone-Type Uranium Deposit, Northern Ordos Basin. Earth Science, 45(5): 1531-1543 (in Chinese with English abstract). Yu, R. A., Si, Q. H., Wang, S. B., et al., 2020a. Geochemical Characteristics and Detrital Zircon U-Pb Ages of the Zhiluo Formation in the Shicaocun Area of the Western Ordos Basin and Implication for Its Tectonic Setting and Provenance. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 754-771 (in Chinese with English abstract). Yu, R. A., Zhu, Q., Wen, S. B., et al., 2020b. Tectonic Setting and Provenance Analysis of Zhiluo Formation Sandstone of Tarangaole Area in the Ordos Basin. Earth Science, 45(3): 829-843 (in Chinese with English abstract). Yu, R. G., Wang, S. B., Zhu, Q., et al., 2021. Zircon U-Pb Ages and Provenance Characteristics of the Zhiluo Formation Sandstones and the Formation Background of the Uranium Deposit in Huangling Area, Ordos Basin, China. China Geology, 4(4): 600-615. https://doi.org/10.31035/cg2021006 Zhang, F., Jiao, Y. Q., Wu, L. Q., et al., 2019. In-Situ Analyses of Organic Matter Maturation Heterogeneity of Uranium-Bearing Carbonaceous Debris within Sandstones: A Case Study from the Ordos Basin in China. Ore Geology Reviews, 109: 117-129. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.03.021 Zhang, T. F., Miao, P. S., Cheng, X. Y., et al., 2020. Stratigraphic Characteristics of a Newly Discovered Uranium-Bearing Stratum in the Lower Cretaceous, Ordos Basin. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 633-647 (in Chinese with English abstract). Zhang, Y. Y., Ren, Z. L., He, F. Q., et al., 2020. Meso-Cenozoic Structural Characteristics and Their Reservoir Controls of Structural Transition Area in China Craton: A Case Study of Yanchang Formation in Zhenjing Area of Southwestern Ordos Basin. Acta Petrologica Sinica, 36(11): 3537-3549 (in Chinese with English abstract). doi: 10.18654/1000-0569/2020.11.18 Zhao, H. L., Li, J. G., Miao, P. S., et al., 2020. Mineralogical Study of Pengyang Uranium Deposit and Its Significance of Regional Mineral Exploration in Southwestern Ordos Basin. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 607-618 (in Chinese with English abstract). Zhu, Q., Li, J. G., Miao, P. S., et al., 2019. Reservoir Characteristics of Luohe Formation and Metallogenic Geological Conditions of Deep Uranium in the Southwestern Margin of Ordos Basin, China. Journal of Earth Sciences and Environment, 41(6): 675-690 (in Chinese with English abstract). Zhu, Q., Li, J. G., Miao, P. S., et al., 2020. Characteristics of Clay Minerals in the Luohe Formation in Zhenyuan Area, Ordos Basin, and Its Uranium Prospecting Significance. Geotectonica et Metallogenia, 44(4): 619-632 (in Chinese with English abstract). Zhu, Q., Li, J. G., Wen, S. B., et al., 2021. Alteration, Uranium Occurrence State, and Enrichment Mechanism of the Cretaceous Luohe Formation, Southwestern Ordos Basin, Western China. Ore Geology Reviews, 139: 104486. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2021.104486 Zhu, Q., Yu, R. A., Feng, X. X., et al., 2019. Mineralogy, Geochemistry, and Fluid Action Process of Uranium Deposits in the Zhiluo Formation, Ordos Basin, China. Ore Geology Reviews, 111: 102984. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102984 Zhu, Q., Yu, R. A., Li, G. Y., et al., 2021. Associated Mineral Assemblage of Sandstone-Type Uranium Deposit in the Northeastern Ordos Basin and Its Geological Significance. Geotectonica et Metallogenia, 45(2): 327-344 (in Chinese with English abstract). 陈友良, 朱西养, 张成江, 等, 2007. 层间氧化带砂岩型铀矿稀土元素变化规律初探: 以伊犁和吐鲁番‒哈密盆地为例. 地质论评, 53(4): 473-485. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP200704006.htm 程先钰, 张天福, 程银行, 等, 2021. 鄂尔多斯盆地北缘塔然高勒地区直罗组古沉积环境演化: 来自地球化学特征的证据. 华北地质, 44(2): 1-3. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ202102001.htm 韩效忠, 吴兆剑, 林中湘, 等, 2020. 浅论中国北方主要产铀盆地含矿目标层沉积相对砂岩型铀矿的制约. 大地构造与成矿学, 44(4): 697-709. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004011.htm 侯吉立, 2017. 西宁盆地晚始新世石膏‒泥岩旋回地层沉积环境分析及其古环境指示意义(硕士学位论文). 福州: 福建师范大学. 黄成敏, 王成善, 2002. 风化成土过程中稀土元素地球化学特征. 稀土, 23(5): 46-49. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XTZZ200205013.htm 焦养泉, 吴立群, 荣辉, 2018. 砂岩型铀矿的双重还原介质模型及其联合控矿机理: 兼论大营和钱家店铀矿床. 地球科学, 43(2): 459-474. doi: 10.3799/dqkx.2017.512 焦养泉, 吴立群, 荣辉, 等, 2021. 中国盆地铀资源概述. 地球科学, 46(8): 2675-2696. doi: 10.3799/dqkx.2020.304 焦养泉, 吴立群, 荣辉, 等, 2022. 沉积、成岩与铀成矿: 中国砂岩型铀矿研究的创新发现与认知挑战. 地球科学, 47(10): 3580-3602. doi: 10.3799/dqkx.2022.284 焦养泉, 吴立群, 杨生科, 2006. 铀储层沉积学: 砂岩型铀矿勘查与开发的基础. 北京: 地质出版社. 金若时, 程银行, 李建国, 等, 2017. 中国北方晚中生代陆相盆地红‒黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约. 中国地质, 44(2): 205-223. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201702002.htm 金若时, 滕雪明, 2022. 中国北方砂岩型铀矿大规模成矿作用. 华北地质, 45(1): 42-57. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ202201003.htm 李胜祥, 陈戴生, 蔡煜琦, 2001. 砂岩型铀矿床分类探讨. 铀矿地质, 17(5): 285-288, 297. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ200105004.htm 李子颖, 方锡珩, 陈安平, 等, 2007. 鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿目标层灰绿色砂岩成因. 中国科学(D辑: 地球科学), 37(S1): 139-146. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK2007S1015.htm 刘池洋, 赵红格, 桂小军, 等, 2006. 鄂尔多斯盆地演化‒改造的时空坐标及其成藏(矿)响应. 地质学报, 80(5): 617-638. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200605003.htm 刘正义, 李西得, 赵兴齐, 等, 2017. 鄂尔多斯盆地皂火壕‒纳岭沟地区铀矿含矿砂体矿物特征与成矿机理探讨. 西北地质, 50(2): 191-206. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201702021.htm 罗晶晶, 吴柏林, 李艳青, 等, 2017. 鄂尔多斯盆地东北部纳岭沟铀矿床元素地球化学特征及其地质意义. 铀矿地质, 33(2): 89-96. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKDZ201702004.htm 苗培森, 陈印, 程银行, 等, 2020. 中国北方砂岩型铀矿深部探测新发现及其意义. 大地构造与成矿学, 44(4): 563-575. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004002.htm 潘杰, 刘忠群, 蒲仁海, 等, 2017. 鄂尔多斯盆地镇原‒泾川地区断层特征及控油意义. 石油地球物理勘探, 52(2): 360-370. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYDQ201702021.htm 乔大伟, 旷红伟, 柳永清, 等, 2020. 鄂尔多斯盆地风成含铀岩系的识别: 以XX井为例. 大地构造与成矿学, 44(4): 648-666. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004008.htm 任战利, 于强, 崔军平, 等, 2017. 鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用. 地学前缘, 24(3): 137-148. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201703016.htm 汤超, 肖鹏, 魏佳林, 等, 2021. 鄂尔多斯盆地志丹地区安定组铀矿化地质地球化学特征. 华北地质, 44(2): 4-13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ202102002.htm 王中刚, 于学元, 赵振华, 等, 1989. 稀土元素地球化学. 北京: 科学出版社. 谢惠丽, 焦养泉, 刘章月, 等, 2020. 鄂尔多斯盆地北部铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理. 地球科学, 45(5): 1531-1543. doi: 10.3799/dqkx.2019.164 俞礽安, 司庆红, 王善博, 等, 2020a. 鄂尔多斯盆地西缘石槽村地区直罗组砂岩地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学特征: 对构造背景及物源的启示. 大地构造与成矿学, 44(4): 754-771. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004016.htm 俞礽安, 朱强, 文思博, 等, 2020b. 鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组砂岩源区构造背景与物源分析. 地球科学, 45(3): 829-843. doi: 10.3799/dqkx.2020.001 张天福, 苗培森, 程先钰, 等, 2020. 鄂尔多斯盆地早白垩世含铀岩系的新发现及其层序地层. 大地构造与成矿学, 44(4): 633-647. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004007.htm 张园园, 任战利, 何发岐, 等, 2020. 克拉通盆地构造转折区中‒新生界构造特征及其控藏意义: 以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组为例. 岩石学报, 36(11): 3537-3549. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB202011018.htm 赵华雷, 李建国, 苗培森, 等, 2020. 鄂尔多斯盆地西南缘彭阳铀矿区矿物学研究及其对区域成矿的指示. 大地构造与成矿学, 44(4): 607-618. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004005.htm 朱强, 李建国, 苗培森, 等, 2019. 鄂尔多斯盆地西南部洛河组储层特征和深部铀成矿地质条件. 地球科学与环境学报, 41(6): 675-690. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGX201906006.htm 朱强, 李建国, 苗培森, 等, 2020. 鄂尔多斯盆地镇原地区洛河组黏土矿物特征及找铀意义. 大地构造与成矿学, 44(4): 619-632. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202004006.htm 朱强, 俞礽安, 李光耀, 等, 2021. 鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿伴生矿物组合及其地质意义. 大地构造与成矿学, 45(2): 327-344. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK202102006.htm 期刊类型引用(7)
1. 刘持恒，李子颖，贺锋，李西得，刘坤鹏，李元昊，张字龙. 鄂尔多斯盆地西南部古构造指示的构造-沉积过程及砂岩型铀成矿意义. 铀矿地质. 2024(01): 29-40 . 
百度学术2. 俞礽安，李彤，杨桐旭，赵华雷，涂家润，胡永兴，唐永香. 鄂尔多斯盆地西南缘中下侏罗统地层物源及构造演化对铀成矿的制约. 地球科学. 2024(05): 1793-1809 . 
本站查看3. 刘持恒，李子颖，贺锋，张字龙，李振成，凌明星，刘瑞萍. 鄂尔多斯盆地西北部下白垩统物源定量分析研究. 地学前缘. 2024(03): 80-99 . 百度学术4. 金若时，朱强. 鄂尔多斯盆地泾川地区风成沉积体系砂岩型铀矿超常富集机制及成矿过程. 地质学报. 2023(03): 725-737 . 百度学术5. 严兆彬，张文文，张成勇，夏菲，聂逢君，吴修俣. 盆地深部流体活动对砂岩型铀矿成矿过程的影响. 地质学报. 2023(12): 4131-4149 . 百度学术6. 焦养泉，吴立群，荣辉，张帆，乐亮，宋昊，陶振鹏，彭虎，孙钰函，向尧. 沉积、成岩与铀成矿：中国砂岩型铀矿研究的创新发现与认知挑战. 地球科学. 2022(10): 3580-3602 . 本站查看7. 朱强，吴越，文思博，王予，李光耀，司庆红，赵华雷. 鄂尔多斯盆地直罗组与洛河组砂岩型铀矿成矿地质特征及对比研究. 华北地质. 2022(04): 28-37 . 百度学术其他类型引用(1)
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