松辽盆地西南部含铀岩系沉积时的古气候演变及其与铀成矿关系

含铀岩系沉积时的古气候条件对铀成矿起着重要的控制作用,但是长期以来未引起人们足够重视.以松辽盆地西南部HLJ地区含矿目的层姚家组下段为研究对象,通过对代表性钻孔岩心的泥岩样品进行全岩主、微量元素和TOC测试,采用K/Na、aAlNa、CPA、CIX、PIA、CIW、CIA等多项化学风化指标来判断样品化学风化作用强度,重建其沉积时期古气候条件.同时,结合U和TOC含量及Fe2+/Fe3+比值来探讨含铀岩系沉积时的古气候条件对铀成矿的制约.结果表明,目的层碎屑岩经历了由弱-强-弱的化学风化作用,显示其沉积时的古气候由相对寒冷干旱-相对温暖潮湿-相对寒冷干旱的演变规律.这种古气候变化导致了铀储层砂体中TOC含量低(平均值 0.05％),层间氧化带发育规模大,铀矿体主要形成于远离蚀源区的盆地腹部;形成于潮湿气候条件下的暗色泥岩具有更高 TOC(平均值0.61％)和U含量(最高可达 885×10-6),其沉积时发生了强烈的预富集作用而成为后期成矿过程中重要铀来源之一,其成岩期排泄出还原性孔隙水可能是铀储层砂体中构建氧化-还原屏障的主要因素.沉积时的温暖潮湿气候增强了蚀源区化学风化作用强度,有利于母岩铀元素活化和淋漓及沉积区泥岩铀的预富集作用.