张帆
- 作品数：9 被引量：73H指数：5
- 供职机构：中国地质大学资源学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划陕西省自然科学基金中央地质勘查基金更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 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被引量：5
- 2022年
- 21世纪,中国在砂岩型铀矿勘查领域获得了前所未有的辉煌成就.砂岩型铀矿产出于沉积盆地,铀矿的形成必须经历由沉积埋藏到抬升成矿两个重要的演化阶段.其中,在抬升成矿阶段,大气降水和氧化-还原作用的参与和约束是最显著的成矿特征.显然,这是一种典型的表生成岩作用的产物,是铀储层复杂成岩序列中的重要一环,隶属于“外生成矿”的范畴.虽然,砂岩型铀矿的成矿作用遵循氧化还原与铀变价的普遍机理,但是特殊的沉积背景却导致了铀成矿作用的多样性和地区的专属性.一些由沉积作用、沉积环境和古气候造就的关键控矿要素,能够从“基因”上直接影响表生成岩阶段的铀成矿作用,由沉积、成岩到铀成矿是一个具有成因联系的地质过程,而盆山耦合机制始终是其最根本的原始驱动力.随着对铀成矿作用细节行为研究的深入,一些创新发现不断地冲击着以往固有的认识,诸如碳质碎屑与铀成矿的相互作用、黄铁矿复杂而有序的演化习性、碳酸盐胶结物与铀成矿的共生叠置、敏感矿物的流体示踪、铀储层非均质性制约下的铀成矿机理、双重还原介质制矿模型、铀成矿的复合地球化学障等.还有一些研究对传统地质学理论提出了认知挑战,诸如,铀储层开放成岩环境中碳质碎屑的“碳化作用机理”、黄铁矿溶蚀或者生长界面上的铀沉淀化学动力机制、干旱沉积背景的铀成矿机理等.同时,铀成矿机理和普遍规律的研究,也为砂岩型铀矿的衰变地质效应研究和盆地铀资源的系统探索奠定了良好的地质基础.相信,针对沉积盆地整装的系统的成矿机理与成因联系研究,必将释放巨大的盆地铀资源潜力和矿床产能,在进一步丰富铀成矿理论的同时助力实现“双碳目标”.
- 焦养泉吴立群荣辉张帆乐亮宋昊宋昊彭虎孙钰函向尧
- 关键词：成矿机理砂岩型铀矿
- 中国盆地铀资源概述被引量：14
- 2021年
- 近20多年来,我国在北方6大沉积盆地中陆续发现了系列大型和超大型砂岩型铀矿床,丰富的资源量昭示了沉积盆地是一个巨大的促使铀汇聚的化学反应器.然而,盆地中的铀矿床类型远不止于砂岩型一种,它们一并构成了宝贵的盆地铀资源.将在沉积盆地发展演化过程中,受沉积、成岩和构造作用制约而促使铀富集形成的系列铀矿床,统称为盆地铀资源.充分考虑铀成矿作用的关键制约要素和矿床形成的发育时序,将盆地铀资源划分为同沉积型、不整合型和成岩型三大类13个亚类型矿床.在盆山耦合的构造体制驱动下,铀的变价属性是铀大尺度循环(汇聚与分散)的基础,这使得各种铀矿床之间既具有成因联系又能相互转化.我国已探明盆地铀资源的矿床成因类型、时空分布和资源量规模极不均衡,但是北方砂岩型铀矿床和南方碳硅泥岩型铀矿床构成了盆地铀资源的主体,从而具有"一北一南"、"一陆一海"、"一新一老"的基本格局.目前,北方砂岩型铀矿是我国勘查和开发的重点,然而铀储层结构和物质成分的非均质性极大,地浸采铀技术亟需革新以适宜多数砂岩型铀矿床的开发.同时,需要在新地区、新层位发现更多新类型铀矿床,还需要依赖技术研发盘活已发现的以南方碳硅泥岩型铀矿床为代表的"超低孔渗"、"富有机质"、"深埋藏"的系列"呆矿".
- 焦养泉吴立群荣辉张帆
- 关键词：矿床分类矿床学
- 鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系地下水系统关键要素与格架模型被引量：16
- 2020年
- 地下水与含煤岩系矿产资源密切共生,直接制约含煤岩系矿产资源的合理开发和长远规划。鄂尔多斯盆地是我国重要的能源盆地,几十年勘查实践表明侏罗纪含煤岩系除具有5套(组)可采煤层外,还伴生有丰富的砂岩型铀矿、砂岩型高岭土和石英砂等矿产资源。基于已往对鄂尔多斯盆地的认知和经验,认为地下水的补给水源和输导通道是侏罗纪含煤岩系地下水系统结构中的关键要素。其中,潜在的地下水补给水源包含3套地下水储层(直罗组底部含水层、下白垩统洛河组含水层和罗汉洞组含水层)和地表水系;地下水输导通道则包含了区域规模的骨架砂体、不整合界面、断裂系统和人工采动裂隙系统等四大类型。含煤岩系矿产资源开发过程中遇到的“水害”,通常是原有的地下水系统被动揭露或者被破坏的表现,是人为因素连通了地下水水源与人工作业面从而导致地下水的泄漏。聚焦侏罗纪含煤岩系矿产资源的安全开发,一方面需要深入总结地下水系统关键要素的基本特征和分布规律,更进一步则需要揭示地下水系统关键要素与矿产资源的空间配置关系,并在此基础上构建含煤岩系地下水的格架模型,以此为煤系资源开发和矿井水害防治提供沉积学-水文地质学基础。在鄂尔多斯盆地,由于构造背景的差异,在不同地区地下水水源类型、输导通道类型、含煤岩系产状、矿产类型组合等都不尽相同,构成的地下水格架模型也因地而异,因此需要区别对待和深入研究。
- 焦养泉王双明范立民吴立群荣辉张帆
- 关键词：地下水系统鄂尔多斯盆地输导通道
- 歧南凹陷沙河街组重力流水道砂体成岩作用和孔隙演化模式被引量：15
- 2007年
- 储层物性既受沉积相平面分区性的控制,又受成岩作用的垂向分带性的控制。因此,根据不同地质背景与微相类型,建立具体的成岩作用模式,对储层评价具有指导作用。本文在分析歧南地区沉积相平面展布和垂向层序特征的基础上,对该地区沙河街组的42块样品进行铸体薄片、扫描电镜、阴级发光、X-衍射、古地温分析,总结了重力流主水道砂体和重力流水道侧翼、水道末梢砂体的成岩作用特征以及孔隙演化模式,指出在进行重力流水道砂体进行勘探部署时,应选择主水道中心部位进行钻探。
- 刘正华杨香华汪贵峰黄海龙张帆
- 关键词：重力流水道成岩作用
- 鄂尔多斯盆地直罗组聚煤规律及其对古气候和铀成矿环境的指示意义被引量：9
- 2021年
- 鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系不限于延安组,其始于富县组沉积末期(Toarcian晚期),终于直罗组沉积早中期(Bathonian期)。关注侏罗纪含煤岩系衰退演化阶段的直罗组聚煤特征与发育演化规律研究,不仅有助于阐明鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系的地层结构,重塑Bathonian期古气候变化和迁移的细节过程,还有助于从外部还原介质的角度剖析砂岩型铀矿的成矿环境。结合区域露头调查并通过大范围钻孔资料的地层对比发现,在直罗组下段下亚段沉积时期,全盆地具有较大范围的聚煤作用,聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,说明此时的古气候尚处于潮湿环境。但是,聚煤规模却远不如延安组,以发育薄煤层、煤线和碳质泥岩为特征,说明Bathonian期鄂尔多斯盆地总体处于由潮湿向干旱转变的古气候背景中。调查发现,从直罗组下段上亚段沉积期开始,全盆地聚煤作用步调不尽一致。此阶段,盆地南部、中部和东部聚煤作用终结,预示古气候已转变为干旱型。而在盆地北部和西部,聚煤作用持续发育,自东向西聚煤层位逐渐抬升,目前见到最高的聚煤层位位于贺兰山二道岭地区的直罗组中上段,煤层最厚可达6.60 m。这预示着,始于Toarcian晚期开始形成的潮湿古气候经由Aalenian-Bajocian期和Bathonian期的演化,最终从贺兰山二道岭地区退出而被干旱古气候所取代,古气候迁移的途径为南东—北西向。近10 a来,鄂尔多斯盆地北部的“煤铀兼探”实践证实,直罗组微弱的聚煤作用是砂岩型铀矿形成的关键制约因素(外部还原介质)。它不仅在一定程度上限定了砂岩型铀矿的成矿层位,而且直接参与到了铀成矿的全过程之中。直罗组微弱聚煤作用的产物--煤层或碳质泥岩被认为是东胜铀矿田的重要找矿标志之一。
- 焦养泉吴立群荣辉张帆
- 关键词：直罗组聚煤规律古气候砂岩型铀矿鄂尔多斯盆地
- 铀储层地质建模:揭示成矿机理和应对“剩余铀”的地质基础被引量：14
- 2018年
- 野外露头和典型矿床的地质建模显示,铀储层存在着严重的沉积和成岩非均质性,即铀储层砂体存在物理结构和物质成分的差异,它们一方面通过制约铀成矿流体场和层间氧化作用达到对铀成矿的控制,另一方面也会影响地浸采铀的溶矿流体场以及对溶剂的选择.本文从铀成矿机理探讨和提高采收率的角度,遴选了地质模型表征的3大类、10余种关键要素,并总结了各参数的空间分布规律.研究表明,沉积作用和沉积环境是铀储层内部沉积界面和构成单元形成发育的主要控制因素,成岩作用会进一步增强铀储层结构和成分的复杂性.研究指出,与铀成矿密切相关的后生蚀变作用优先发育于物性条件好但还原介质丰度低的河道单元中,显示层间氧化带和铀矿的形成发育具有很强的选择性;地下地质建模受参数获取方法和精度约束而具有很大的预测性,但是在矿床尺度下系统总结关键参数的空间配置规律和相互制约关系,对服务找矿预测和地浸采铀才具有真正的实际应用价值.
- 焦养泉吴立群荣辉张帆乐亮陶振鹏陶振鹏
- 关键词：地质建模成矿机理直罗组矿床学
- 用锆石阴极发光与U-P测年资料分析核桃园组物源被引量：2
- 2009年
- 依据砂岩阴极发光、锆石阴极发光形态及锆石测年等资料对舞阳凹陷核桃园组的物源进行了分析,证实舞参3井和舞8井核二段的物源来自于舞阳凹陷的南缘,与前人认识完全不同,即核桃园组沉积时期凹陷南部斜坡辫状河三角洲砂体向凹陷内部推进距离远,凹陷北部陡坡带扇三角洲砂体沿边界断裂分布。上述认识对指导舞阳凹陷油气未来勘探部署具有十分重要的意义。
- 郭巧珍杨香华詹冶萍严永新张帆
- 关键词：舞阳凹陷核桃园组物源分析阴极发光
- 盆山耦合机制驱动下的库车坳陷铀成矿作用响应被引量：4
- 2022年
- 库车坳陷周缘的铀矿化非常活跃,蕴藏于上新统库车组下段的砂岩型铀矿的控矿要素、成矿机理、成矿规律,特别是远景选区是近年来铀矿地质学家关注的重点.笔者充分依据区域地质资料、野外地质调查和勘查钻孔资料,通过综合分析,试图在构造‒沉积‒地形地貌的盆山耦合机制中,遵循砂岩型铀矿的普遍成矿机理、按照由源到汇的研究思路,剖析砂岩型铀矿形成发育的关键控矿要素、时空配置关系,从铀成矿系统分析的角度揭示库车组关键控矿要素的协同控矿机理,以期为铀矿勘查提供战略服务.主要认识有:新生代南天山造山带的大规模陆内逆冲推覆作用既控制了库车组含铀岩系的充填演化过程,也制约了库车组下段铀成矿的基本格局和成矿作用过程,盆山耦合机制是驱动砂岩型铀矿形成发育的原始驱动力.南天山造山带岩浆岩分布规模虽然有限,但在托木尔峰一带存在富铀花岗岩.充分发育的地表水流域系统,一方面能够携带造山带的碎屑物堆积于库车坳陷,从而分阶段形成系列的大型物源‒沉积朵体,造就了潜在的含铀岩系和优质的铀储层.另一方面,穿越造山带富铀花岗岩的流域系统,不仅通过物理搬运为铀储层提供了原始微量铀的积累,而且通过衍生的地下含矿流体系统促进了区域层间氧化带的发育以及成矿所需的溶解铀质.在库车坳陷,近东西向展布的构造行迹限定了含矿流场和层间氧化带的发育空间(拜城凹陷),铀矿化集中发育于区域层间氧化带前锋线附近(特别是南部“阻水面”一侧).在拜城凹陷南部边缘,随着具有同沉积生长性质的秋里塔格构造带的不断隆升,区域的含矿流场和层间氧化带被迫向北迁移并发生“左旋”,从而造就了包括日达里克铀矿床在内的“新”“老”两个铀成矿系统.
- 吴立群焦养泉王国荣王强强荣辉阿种明张帆鲁克改鲁克改孙潇孙潇
- 关键词：砂岩型铀矿控矿要素盆山耦合矿床学
- 东濮凹陷西斜坡沙三中潜在砂体分布预测被引量：3
- 2009年
- 综合使用物源、古流向分析及古地貌恢复,并依据各古地貌单元对砂体分布的影响,循着各古地貌单元在盆地中的分布状况,对东濮凹陷西斜坡沙三中潜在砂体发育区进行了预测。同时结合东濮凹陷西斜坡的地质特点,对恢复古地貌的方法进行了改进。
- 高江博詹冶萍张帆黄海龙
- 关键词：古流向古地貌砂体分布
