Geochemical characteristics of sandstone (mudstone) of Saihan Formation in Erennur Sag, Inner Mongolia and their constraints on uranium mineralization
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摘要:研究目的
查明二连盆地额仁淖尔凹陷赛汉组含铀砂（泥）岩的岩石矿物及地球化学特征，探讨铀成矿作用。
研究方法包括野外地质编录、偏光显微镜、电子探针能谱分析、主微元素、环境地球化学及铀的价态分析等。
研究结果（1）铀矿物以吸附态和独立铀矿物的形式存在，常与炭屑和黄铁矿共（伴）生并发现闪锌矿。（2）矿石具有高C有、S、CO2的特征，泥岩U6+/U4+平均为1.01，砂岩U6+/U4+平均为0.57。（3）砂（泥）岩的CIA值为50.83~66.34，稀土元素特征与蚀源区花岗岩一致，主微量元素特征均显示存在明显的后期沉积−成岩阶段的水岩作用。
结论（1）海西期花岗岩是赛汉组砂（泥）岩的主要物源，沉积环境为半干旱—半湿润古气候。（2）吸附作用和氧化还原作用是研究区铀富集的主要机理，泥岩型铀矿以吸附作用为主，砂岩型铀矿以氧化还原作用为主。（3）深部流体可能参与了成矿作用。
创新点:（1）通过电子探针能谱分析和铀的价态分析查明了二连盆地额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩中的铀矿物赋存状态。（2）岩石地球化学和环境地球化学相结合，把CIA (化学蚀变指数)和ICV (成分变异系数)引入研究区砂岩铀矿研究，解析古气候和蚀源区基岩风化程度。（3）提出吸附作用和氧化还原作用并存的铀富集机理。
Abstract:This paper is the result of mineral exploration engineering.
ObjectiveThis study aims to ascertain the petrological, mineralogical, and geochemistrial signatures of the sandstone (mudstone) of the uranium bearing target layer in Erennur Sag, Erlian Basin, and to discuss uranium mineralization.
MethodsResearch methods include field geological cataloging, polarized light microscopy, electron probe spectroscopy analysis, major trace elements, environmental geochemistry, and uranium valence analysis.
Results(1) Uranium minerals exist in the form of adsorbed and independent uranium minerals, often co-existing (associated) with carbon chips and pyrite, with occasionally with presence of sphalerite. (2) The ore exhibits the characteristics of high organic carbon, S and CO2. The average U6+/U4+ of mudstone is 1.01, and the average U6+/U4+ of sandstone is 0.57. (3) The CIA value of sandstone (mudstone) is 50.83 to 66.34. The characteristics of rare earth elements are consistent with those of granite in the erosion source area, the characteristics of main and trace elements all show that there is obvious water−rock interaction in the late sedimentation−diagenesis stage.
ConclusionsThe following conclusions can be drawn: (1) The Hercynian granite is the dominant source of the sandstone (mudstone) of the Saihan Formation. The sedimentary environment is a semi−arid−semi−humid paleo−climate. (2) Adsorption and oxidation−reduction are the main mechanisms of uranium enrichment in the study area. Mudstone−type uranium enrichment is mainly in the form of adsorption, while sandstone−type uranium enrichment is mainly in the form of oxidation−reduction. (3)The deep fluid may have participated in the mineralization.
Highlights:(1) The occurrence state of uranium minerals in the sandstone (mudstone) of Saihan Formation in Erennur Sag, Erlian basin is detected by electron microprobe energy spectrum analysis and uranium valence analysis. (2) In combination with rock−related and environment−related geochemical data, the CIA (chemical alteration index) and ICV (coefficient of variation of composition) are invoked to discuss the paleoclimate and the weathering degree of bedrock in the erosion source area for further studies of uranium mineralization. (3) Both the form of adsorption and redox have been proposed to illustrate the mechanism of uranium enrichment.
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1. 引 言
砂岩型铀矿具有矿床规模大、采矿成本低、环境污染小等优点，在世界铀资源量中的占比迅速攀升，已成为最重要的铀矿类型（Jaireth et al., 2008，2015；苗培森等，2020；陈军强等，2021）。中国北方处于欧亚砂岩型铀矿成矿带的东端（王正邦，2002），在近20余年的勘查中，前人已经在伊犁、吐哈、鄂尔多斯、二连、松辽等盆地发现和报道了一批砂岩型铀矿床（点）（刘汉彬等，2004；李子颖等，2010；聂逢君，2010；罗毅等，2012；张金带，2015；彭云彪等，2015；刘晓雪等，2016；陈路路等，2018；丁波等，2020；张博等，2021），同时针对这些盆地的砂岩型铀矿物源、铀源、成矿条件、成矿年龄及含矿目的层地球化学特征等方面也做过大量研究（Jin et al., 2020；Yu et al., 2021；Zhao et al., 2021；汤超等，2021；张博等，2021；冯晓曦等，2023；文思博等，2023；赵丽君等，2023；程银行等，2024）。
二连盆地作为中国典型的多能源富集盆地，盆地中蕴藏着丰富的油气、煤、芒硝、铀矿等其他能源矿产（李月湘等，2009；刘武生等，2013，2015，2018），同时，也是中国北方主要的砂岩型铀矿产地之一。盆地中产出多种类型的铀矿床，其中同沉积泥岩型铀矿床包括努和廷超大型、苏崩中型和查干小型铀矿床，古河道砂岩型铀矿床有巴彦乌拉和哈达图、赛汉高毕、巴润等铀矿床，形成了以努和廷沉积成岩型为代表的额仁淖尔铀成矿带和以巴彦乌拉古河道型为代表的巴—赛—齐铀成矿带（刘武生等，2013，2015，2018）。近年来，随着国家对发展清洁能源的需求以及能源安全的战略需要，砂岩型铀矿的勘探和开发越来越受到重视。2013年以来新一轮北方砂岩型铀矿找矿工作在马尼特坳陷、乌兰察布坳陷、川井坳陷均取得了找矿突破，发现了陆海为代表的砂岩型铀矿床，使得二连盆地铀矿找矿工作和铀成矿作用研究越来越受到关注（卫三元等，2006；聂逢君等，2007；凡秀君等，2008；胡珺珺等，2011；鲁超等，2013，2016；郭宏伟，2014；李华明等，2015；刘武生等，2015，2018；彭云彪等，2018；彭云彪和鲁超，2019；蒋喆等，2020；齐天骄等，2020；张文东等，2020）。
砂岩型铀矿作为一种外生矿床，成因主要有层间氧化作用、潜水氧化作用和热流体改造作用等（陈肇博等，2003；聂逢君等，2010），沉积成岩阶段也可以成矿或发生铀的预富集作用。二连盆地的砂（泥）岩型铀矿类型几乎涵盖了前述的所有成矿作用。本文研究的额仁淖尔凹陷是二连盆地乌兰察布坳陷的次级凹陷，该凹陷产出有努和廷超大型泥岩型铀矿床、道尔苏含煤泥（砂）岩型矿床。其铀矿石赋存状态、赋矿层位和岩性具有多样性，成矿受多种因素控制，包括铀源、构造、沉积体系、还原剂、古气候、水岩作用、热流体等（聂逢君等，2019）。其中制约铀迁移沉淀富集的最主要控制因素是氧化还原作用，氧化还原的地球化学障都是铀富集成矿的有利场所，所以，找矿目的层的pH、Eh、有机质、铁氧化物等参数均能影响铀成矿。同时，铀在迁移沉淀过程中离不开水岩作用，而水岩作用的强度、作用时间等均会在岩石上留下一些地球化学痕迹。铀矿物的赋存状态、共伴生元素、全硫等特征也能反映氧化还原或吸附成矿的过程，对深部烃类气体是否参与成矿有一定指示意义。
本文在前人研究成果的基础上针对额仁淖尔凹陷不同类型铀矿石和找矿目的层开展了岩石地球化学、环境地球化学及矿物学特征研究，试图还原铀迁移过程中留下的痕迹，揭示成矿环境变化与流体岩石相互作用强度，进一步完善该类型铀矿沉淀富集机理和成矿作用。
2. 区域成矿背景
二连盆地大地构造位置处于华北板块与南蒙古地体之间，是东亚中生代伸展裂陷作用形成的陆内裂谷型盆地（任建业等，1998；Ren et al., 2002；焦贵浩等，2003；聂逢君，2010；Charles et al., 2013；刘武生等，2013）。在晚侏罗世末，华北—蒙古板块出现伸展裂陷作用，早白垩世地壳伸展作用达到高峰，出现了裂陷式伸展盆地，同时与伸展裂谷作用有关岩浆活动在晚侏罗世—早白垩世时期相当强烈（Wu et al., 1999）。早白垩世晚期至晚白垩世，该地区地壳发生抬升，盆地出现构造反转，形成大量逆冲断层和挤压构造，差异隆升造成构造天窗打开，发生铀的大规模活化迁移。多期伸展和构造反转在二连盆地形成狭长的隆−凹相间的构造格局。盆地北东向展布，由5个凹陷和1个隆起组成，分别为川井坳陷、乌兰察布坳陷、马尼特坳陷、乌尼特坳陷、腾格尔坳陷以及苏尼特左旗隆起（中央隆起）（任建业等，1998；焦贵浩等，2003；聂逢君，2010）。盆地中沉积相发育规律和古气候演化对整个盆地外生铀矿的形成起决定性作用。二连盆地下部沉积充填由侏罗纪伸展裂陷（第一裂陷期）含煤粗碎屑岩建造和火山岩建造组成，主要沉积体系有冲积扇、湖泊和局部沼泽；中部充填为早白垩世的早中期，为强烈裂陷（第二裂陷期）的红色粗碎屑岩建造和黑色含油细碎屑岩建造，主要沉积体系有扇三角洲、水下扇、湖泊；上部沉积充填为早白垩晚期至今的河流、沼泽、湖泊、冲积扇沉积体系。目前已发现产出在中部腾格尔组（K1bt）中的含煤泥（砂）岩型铀矿床（道尔苏），产出在上部的赛汉组（K1bs）中的古河道砂岩型（巴彦乌拉、赛汉高毕）、二连组（K2e）中的泥（砂）岩型矿床（努和廷）。盆地西北缘隆起区花岗岩和盆地边缘火山岩中均有铀矿化显示，为二连盆地提供了良好的铀源基础。盆地发育大量新生代玄武岩（张维杰和李述靖，1998），线性分布特征与北西向构造吻合较好，断层与玄武岩岩浆活动为盆地内部成矿流体（热流体）成矿提供了诸多条件；盆内砂岩具有较高的还原容量，主要还原剂类型包括植物碎屑、黄铁矿，可能还有部分油气作用。总之，二连盆地不同岩石、不同层位、不同类型的铀矿床组合以及多种有利的铀成矿条件共同描绘出良好的铀资源勘探研究前景。
3. 研究区地质概况
研究区位于二连盆地乌兰察布坳陷北西部的额仁淖尔凹陷内（图1），为一北东向展布的东断西超的箕状凹陷，东北部较宽，南西部较狭窄，面积约1800 km2。额仁淖尔凹陷产出有超大型泥岩铀矿床（努和廷矿床）以及含煤泥（砂）岩型铀矿床（道尔苏矿床）。研究区位于两个矿床南部的斜坡带上，基底埋深变化从北西向南东方向逐渐加深，从800 m变化到1600 m左右，靠近西边的卫井岩体，距卫井岩体5~15 km。
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图 1 研究区赛汉期沉积相图1—铀工业孔；2—铀矿化孔；3—铀异常孔；4—超大型泥岩型铀矿床；5—铀矿点；6—凹陷边界；7—河道；8—河道砂；9—心滩；10—湖相；11—过渡相；12—陆相；13—采样孔位Figure 1. Sedimentary facies map of Saihan period in the study area1−Uranium industrial hole; 2−Uranium mineralization hole; 3−Uranium anomaly hole; 4−Super large mudstone type uranium deposit; 5−Uranium ore occurrence; 6−Sag boundary; 7−River channel; 8−River channel sand; 9−Heart beach; 10−Lake facies; 11−Transition facies; 12−Continental facies; 13−Sampling hole locations赛汉组为本区砂岩型铀矿的主要赋矿层位，其次为二连组、腾格尔组。赛汉组砂体的空间展布受控于沉积体系、物源方向与构造断裂的控制，砂体厚度在43.5~372.2 m，平均170.31 m。在凹陷中央厚度最大，边缘逐渐减薄。在区内楔状断块单元的影响下，形成多个砂体厚度集中区。赛汉组由下到上沉积相可以划分为三角洲相、湖泊相、辫状河相、辫状河三角洲相，产铀层位主要位于赛汉组上段辫状河三角洲平原相沉积中的分流河道、心滩中。矿化以垂向上潜水氧化作用为主，伴随着杂色蚀变带与灰色蚀变带之间产出，主要蚀变作用为次生氧化−还原作用下形成的绿色、褐黄色蚀变为主，由上到下可以划分为红色蚀变带（氧化带）、杂色蚀变带（过渡带）、灰色原生带（还原带）。红色蚀变带（氧化带）主要发育于二连组及赛汉组顶部，以潜水氧化作用为主，形成棕红色、褐红色砂砾岩、泥岩。杂色蚀变带（过渡带）位于赛汉组顶部，以棕红色、灰绿色、绿色、灰白色蚀变为主，伴随着黏土矿物的转化（高岭土化、绿泥石化），并多见杂斑、不规则条带产出。灰色原生带（还原带）位于赛汉组杂色带以下，整个地层以灰色、深灰色砂砾岩夹灰黑色泥岩为主，局部呈灰绿色。
4. 样品采集与分析测试方法
本次研究样品采自二连盆地额仁淖尔凹陷施工的钻孔岩心，依据颜色、铀含量和产出位置将样品分为五类，铀矿化砂岩（U>0.01%），铀矿化泥岩（U>0.01%），红色−黄色氧化砂岩（U<0.005%），原生灰色不含矿砂岩（U<0.005%），原生灰黑色不含矿泥岩（U<0.005%）。
4.1 岩矿鉴定与电子探针
岩矿鉴定在偏光显微镜下完成的，鉴定方法依据《岩石薄片鉴定》（SY/T5368−2000）。在岩矿鉴定的基础上选取具有代表性的含矿样品制成探针片，利用偏光显微镜初步观察，在探针片中圈定部位后进行喷碳处理，然后应用EMPA进行背散射观察与微区化学成分测定。测试过程严格按照国家标准《硅酸盐矿物的电子探针定量分析方法》（GB/T15617−2002）进行。
4.2 放射性元素含量（U、Ra、Th、K）及环境地球化学样品分析（有机C、S、pH、Eh等）
元素测试在中陕核工业集团综合分析测试有限公司完成，主量元素测试采用ZSX−PrimusⅡ X射线荧光光谱仪完成，测试方法参考《硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分分量测定》（GB/T 14506.28−2010）；Ra测试由FD125氡钍分析仪完成，采用的是226Ra的测定射气法，测试方法参考《原油和液体或固体石油产品密度或相对密度的测定毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重瓶法》（GB/T 13073−2010）；Se、Ge、Re测试由AFS−9760原子荧光光度计完成，采用的是原子荧光光谱法，测试方法分别参考《原子荧光光谱法测定含铀岩石中微量硒》（EJ/T 754−1993）、《区域地球化学样品分析方法 第15部分：锗量测定 氢化物发生−原子荧光光谱法》（DZ/T 0279.15−2016）；其他微量元素测试由iCAP6300电感耦合等离子体发射光谱仪完成，测试方法参考《硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定》（GB/T 14506.30−2010）。Fe3+测定应用iCAP6300电感耦合等离子体发射光谱仪，Fe2+测定应用25 mL酸式滴定管，测试方法参考《硅酸盐岩石化学分析方法 第 14 部分：氧化亚铁量测定》（GB/T 14506.14−2010）；全S测试采用G5 CRIUS碳硫分析仪，测试方法参考《铁矿石碳和硫含量的测定高频燃烧红外吸收法》（GB/T6730.61−2005）；有机碳（C有）测试采用总有机碳分析仪，测试方法参考《铁矿石碳和硫含量的测定高频燃烧红外吸收法》（GB/T 6730.61−2005）；ΔEh测试采用PHS−3C pH计，测试方法参考地下水质检验方法《地下水质分析方法 第7部分：Eh值的测定电位法》（DZ/T 0064.7−1998）；S2-、CO2含量测试采用BSA224S−CW电子天平，方法参考《铁矿石化学分析方法 硫酸钡重量法测定硫量》（GB/T 6730.16−1986）以及《岩石矿物分析第四版 硅酸盐岩石分析−二氧化碳的测定》（DZG 20.01−2011）。
5. 结 果
5.1 铀矿石岩石矿物学特征
铀矿层主要位于赛汉组上段顶部，铀矿石以灰色、深灰色砂砾岩为主，局部夹有黑色炭质泥岩和薄层褐煤。含矿砂砾岩中岩屑含量30%~40%，主要由花岗岩、片岩组成，石英约占30%，长石约占50%，杂基约为20%。砾石多见，以花岗岩、石英砾石为主。该套砂岩分选性中等到差，呈次棱角状，基底式胶结，杂基−颗粒支撑。多见炭屑、有机质条带及黄铁矿。
在岩矿鉴定的基础上开展了电子探针和能谱分析，结果显示，研究区铀矿物以吸附态和独立铀矿物的形式存在。吸附态铀矿物颗粒细小，主要分布在炭屑、黏土和碎屑颗粒的表面，以超微铀矿物为主。独立铀矿物颗粒较大，多在6~8 μm，以不定型集合体或胶状为主。电子探针和能谱分析结果显示，铀矿物以铀石为主，次为沥青铀矿。铀矿石中炭屑和黄铁矿含量很高，黄铁矿以草莓状黄铁矿为主，颗粒较大，粒径多在5~30 μm，呈独立颗粒分布或集合体分布。经过系统的铀矿物共生组合分析，将研究铀赋存状态和矿物组合特征分为以下几类：①产于炭屑细胞腔内的铀石−草莓状黄铁矿组合（图2a）；②产于孔隙内的单颗粒草莓状黄铁矿−铀石或沥青铀矿共生组合（图2b）；③草莓状黄铁矿集合体−铀石共生组合（图2c）；④产于石英颗粒溶蚀孔内的闪锌矿−铀石共生矿物组合（图2d）。
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图 2 铀矿物赋存状态a—铀石与草莓状黄铁矿共生充填于炭屑细胞腔内；b—产于碎屑颗粒间的草莓状黄铁矿与铀石或沥青铀矿共生：c—草莓状黄铁矿集合体与铀石共生；d—铀石与闪锌矿共生；e—铀石成分图；f—沥青铀矿成分图；C—炭质；Si—石英；Py—黄铁矿；Cof—铀石；Spn—闪锌矿Figure 2. Occurrence state of uranium mineralsa−Uranite and strawberry pyrite coexist and fill the cavity of carbon debris cells; b−Strawberry pyrite produced between clastic particles is symbiotic with uranite or pitchblende; c−Strawberry pyrite aggregate is symbiotic with uranite; d−Symbiosis of uranite and sphalerite; e−Diagram of Uranium ore composition; f−Diagram of pitchblende composition; C−Carbonaceous; Si−Quartz; Py−Pyrite; Cof−Uranite; Spn−Sphalerite铀矿物类型和赋存状态分析显示，研究区铀矿物与还原性物质关系密切，草莓状黄铁矿一般为沉积和早成岩阶段的产物（刘大锰等，1999），铀矿物与草莓状黄铁矿和炭屑共生，指示该地区存在吸附作用和后期的氧化还原成矿作用，而闪锌矿−铀石共生组合的出现和该地区的铀矿物以铀石为主的特征，指示该地区可能存在深部物质的参与。
5.2 常量元素特征
研究区砂（泥）岩SiO2含量在55.12%~79.06%，平均值65.58%；Al2O3为10.58%~18.69%，平均值15%；Fe2O3在0.89%~6.83%，平均值2.8%；FeO在0.93%~4.03%，平均值1.98%；MgO在0.20%~2.07%，平均值0.95%；P2O5在0.02%~0.43%，平均值0.13%。砂岩样品在不同分带中SiO2和Al2O3的特征变化比较明显（表1，图3），还原带具有高SiO2低Al2O3的特点，SiO2含量在71.43%~79.06%，Al2O3含量在10.58%~14.53%；氧化带内SiO2含量在69.3%~71.96%，Al2O3含量在13.51%~14.85%；砂岩型铀矿石与还原砂岩和氧化砂岩相比明显具有低SiO2和高Al2O3的特点，SiO2含量在60.76%~68.76%，Al2O3含量在13.63%~18.23%。原生灰色泥岩中SiO2含量在55.12%~61.85%，Al2O3含量在14.20%~18.69%；泥岩型铀矿石相对原生灰色泥岩具有高SiO2低Al2O3的特点，SiO2含量在58.39%~65.59%，Al2O3含量在13.2%~17.00%。
表 1 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩主量元素测试结果（%）Table 1. Results of major elements of sandstone (mudstone) in Erennur Sag (%)样品编号 铀矿化砂岩 铀矿化泥岩 氧化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N463-319-U21 N22-139-U9 N85-3-U5 N6-13-U8 N463-319-U22 N6-13-U12 N85X-U5 N399-159-U9 N85X-U3 351-U4 N80-U3 N6-13-H2 N85-4-H4 N6-13-H1 N85-1-H2 N85-1-H1 N85-1-H3 N85-5-H1 N6-13-U16 N6-13-U10 N6-13-U11 N80-U2 SiO2 67.87 63.11 66.94 60.76 68.16 60.75 65.59 62.05 64.57 62.41 58.39 69.44 71.96 69.3 71.43 79.06 73.95 71.69 55.12 61.85 57.39 60.91 Al2O3 15.15 16.74 17.24 18.23 13.63 17 13.2 14.38 13.76 16.17 14.96 14.85 13.51 15.69 14.53 10.58 13.71 14.25 14.58 14.2 18.69 14.98 MgO 0.2 1.26 0.63 1.73 0.43 1.57 0.62 0.97 0.65 1.6 2.01 0.44 0.39 0.48 0.47 0.31 0.24 0.38 1.48 0.99 1.95 2.07 CaO 4.45 0.82 0.85 0.86 2.4 1.6 0.45 0.76 0.48 0.86 1.27 1.22 0.77 0.87 0.81 0.54 0.87 0.63 5.53 3.3 1 1.22 Na2O 2.38 3.44 2.8 2.39 3.36 2.46 2.03 2.79 2.09 2.97 1.75 2.72 2.57 2.88 2.53 1.55 3.17 2.06 2 2.56 2.32 1.96 K2O 3.28 3.62 3.14 3.7 3.55 3.52 3.78 3.68 3.91 3.53 3.76 4.3 4.24 4.41 3.8 3.77 3.88 3.84 3 3.8 3.5 3.59 P2O5 0.05 0.12 0.06 0.15 0.07 0.16 0.05 0.14 0.06 0.17 0.39 0.06 0.07 0.05 0.03 0.02 0.09 0.03 0.43 0.15 0.13 0.29 MnO 0.08 0.06 0.02 0.03 0.05 0.1 0.03 0.02 0.02 0.03 0.04 0.04 0.02 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.74 0.22 0.36 0.05 TiO2 0.23 0.74 0.5 0.73 0.31 0.65 0.43 0.44 0.49 0.61 0.65 0.45 0.4 0.41 0.32 0.2 0.19 0.34 0.54 0.41 0.69 0.65 FeO 0.93 2.28 1.55 1.04 2.03 1.22 2.02 1.26 1.34 2.74 3.8 2.48 2.03 4.03 1.01 Fe2O3 1.44 2.18 2.36 5.82 0.98 5.38 0.89 1.67 0.98 1.94 2.53 2.45 3.1 2.55 2.82 1.62 1.75 2.16 5.07 4.39 6.83 2.73 TFe2O3 2.47 4.71 2.14 3.15 3.03 3.22 3.34 4.02 4.01 3.85 SO3 0.59 0.25 1.3 0.71 1.74 1.04 0.67 1.57 2.04 LOI 3.63 4.44 0.53 5.56 3.99 7.09 9.38 9.41 9.27 7.03 10.55 3.05 0.06 3.06 0.31 0.06 0.32 0.13 11.09 7.3 7.17 7.75 H3O+ 3 5.42 4.64 2.4 1.82 2.58 2.42 1.74 1.32 3.18 5.3 3.72 6.08 H2O 6.61 0.385 0.72 0.46 0.37 0.64 ![]()
图 3 额仁淖尔凹陷赛汉组不同类型砂（泥）岩主量元素平均值趋势图Figure 3. Trend graph of average content of major elements in different kinds of Saihan Formation sandstone (mudstone) in Erennur Sag5.3 稀土及伴生元素特征
不同类型砂（泥）岩样品稀土元素配分模式图型式基本一致（表2，图4），以略右倾为主，指示物源的一致性。灰色砂岩∑REE为191.39×10−6~315.3×10−6，LREE/HREE为9.91~12.5；氧化砂岩∑REE为158.74×10−6~224.65×10−6；铀矿石∑REE在104.64×10−6~320.98×10−6。δEu在氧化带和还原带具有弱的正异常，在矿石带具有弱的负异常。
表 2 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩稀土元素测试结果（10−6）Table 2. Results of REE in sandstone (mudstone) in Erennur Sag (10−6)样品编号 氧化砂岩 铀矿化泥岩 铀矿化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N6-13-H1 N6-13-H2 N85-4-H4 N6-13-U12 N85X-U3 N85X-U5 N399-159-U9 N80-U3 N22-139-U9 N351-U4 N463-319-U21 N463-319-U22 N85-3-U5 N6-13-U8 N399-159-U6 N80-U2 N6-13-U16 N6-13-U11 N85-1-H1 N85-1-H2 N85-3-U1 N85-3-U4 N22-55X-H1 La 41.5 51.5 35.4 58.9 38.4 29.2 31.8 44.6 56.4 45.7 24.9 28.9 47.3 70.8 45.1 46.4 56.9 75.6 19.5 42.5 27.1 19.8 61.7 Ce 77.1 97.5 76.2 109 72 54.6 50.1 91.6 105 86.6 45.8 70 91.1 129 85.4 93.1 106 139 42.3 84.2 49.8 36.3 116 Pr 9.48 11.6 6.94 12.9 7.73 5.63 5.74 9.87 11.7 9.61 4.76 8.38 12 17 9.3 10 13 15.6 2.91 8.19 6.77 4.8 14.9 Nd 31.5 37.8 24.5 42.5 24.8 17.5 19.1 34.2 37.7 32.4 16 27.4 38.1 55.4 30.2 34.9 42.6 50.8 14.4 27.9 21.2 15.5 50.3 Sm 5.65 6.66 3.89 7.07 3.79 2.85 3.96 6.7 6.53 6.5 3.29 4.41 6.05 10.5 5.57 6.75 7.78 9.09 2.27 4.74 3.29 2.51 8.45 Eu 1.33 1.24 1 1.49 0.68 0.62 0.67 1.16 1.22 1.04 0.74 0.73 1.4 2.33 0.95 1.15 1.66 1.86 0.66 1.07 0.9 0.8 1.71 Gd 5.71 6.3 3.87 6.62 3.26 2.37 3.77 5.84 6.05 5.78 2.94 3.94 6.03 11.2 4.84 5.85 7.93 8.64 2.06 4.5 3.19 2.6 8.12 Tb 0.93 0.93 0.54 0.99 0.31 0.26 0.46 0.74 0.82 0.73 0.38 0.47 0.96 1.81 0.61 0.72 1.15 1.24 0.34 0.63 0.46 0.43 1.21 Dy 4.66 4.47 2.37 4.8 1.63 1.41 2.98 4.68 5.39 4.58 2.49 2.6 5.06 9.38 3.75 4.52 5.68 5.45 1.54 2.69 2.32 2.41 5.9 Ho 0.94 0.9 0.49 0.99 0.26 0.23 0.5 0.87 1.02 0.79 0.43 0.46 0.96 1.94 0.67 0.78 1.2 1.1 0.32 0.52 0.42 0.49 1.17 Er 2.9 2.71 1.45 2.93 0.78 0.69 1.51 2.63 2.86 2.4 1.25 1.38 2.85 5.87 1.97 2.45 3.33 3.37 0.97 1.48 1.27 1.46 3.7 Tm 0.42 0.37 0.25 0.42 0.1 0.1 0.23 0.37 0.41 0.34 0.18 0.2 0.44 0.75 0.3 0.35 0.46 0.44 0.15 0.23 0.2 0.23 0.52 Yb 2.48 2.27 1.6 2.38 0.83 0.68 1.46 2.62 2.77 2.49 1.31 1.4 3.01 4.28 2.29 2.46 2.8 2.67 1 1.41 1.45 1.53 3.22 Lu 0.39 0.4 0.24 0.42 0.11 0.096 0.22 0.35 0.39 0.35 0.17 0.19 0.44 0.72 0.34 0.32 0.46 0.44 0.16 0.22 0.22 0.23 0.55 Y 24.1 23.6 12.5 23.4 8.41 7.17 19.3 30.5 36.1 28.8 15.6 17.3 27.9 47.2 23.9 26.3 27 26.7 8.74 14.2 16.7 21.1 30 ΣREE 184.99 224.65 158.74 251.41 154.68 116.24 122.50 206.23 238.26 199.31 104.64 150.46 215.70 320.98 191.29 209.75 250.95 315.30 88.58 180.28 118.59 89.09 277.45 LREE 166.56 206.30 147.93 231.86 147.40 110.40 111.37 188.13 218.55 181.85 95.49 139.82 195.95 285.03 176.52 192.30 227.94 291.95 82.04 168.60 109.06 79.71 253.06 HREE 18.43 18.35 10.81 19.55 7.28 5.84 11.13 18.10 19.71 17.46 9.15 10.64 19.75 35.95 14.77 17.45 23.01 23.35 6.54 11.68 9.53 9.38 24.39 LREE/HREE 9.04 11.24 13.68 11.86 20.25 18.92 10.01 10.39 11.09 10.42 10.44 13.14 9.92 7.93 11.95 11.02 9.91 12.50 12.54 14.43 11.44 8.50 10.38 La/Yb) N 1.58 2.14 2.09 2.33 4.36 4.05 2.05 1.61 1.92 1.73 1.79 1.95 1.48 1.56 1.86 1.78 1.92 2.67 1.84 2.84 1.76 1.22 1.81 δEu 1.10 0.90 1.21 1.02 0.91 1.12 0.81 0.87 0.91 0.80 1.12 0.82 1.09 1.01 0.86 0.86 0.99 0.99 1.43 1.09 1.30 1.47 0.97 δCe 0.92 0.95 1.15 0.94 0.99 1.01 0.88 1.04 0.97 0.98 1.00 1.07 0.91 0.88 0.99 1.03 0.92 0.96 1.33 1.07 0.87 0.88 0.91 ![]()
图 4 研究区赛汉组砂（泥）岩稀土配分模式图（北美页岩标准化数据来自于Haskin and Haskin, 1966）Figure 4. REE distribution patterns of sandstone (mudstone) of Saihan Formation in the study area (North American shale standardization data from Haskin and Haskin, 1966)泥岩型矿石与不含矿泥岩明显具有稀土亏损的特征，泥岩型矿石的∑REE为116.24×10−6~251.41×10−6，不含矿泥岩的∑REE为88.58×10−6~277.45×10−6。
砂岩铀矿石中V、Re、Mo、Se、Ga等元素与U的富集相关性不明显，Ga含量相对较高，达到综合伴生利用的指标（表3）。
表 3 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩伴生元素地球化学测试结果（10−6）Table 3. Geochemical test results of associated elements of sandstone (mudstone) in Erennur Sag (10−6)样品编号 原生砂（泥）岩 铀矿化砂岩 铀矿化泥岩 N6-13-U13 N6-13-U15 N85-3-U4 N85-4-U2 N6-13-U9 N22-55X-U2 N6-13-U10 N6-13-U6 N85-3-U3 N80-U2 N399-159-U6 N351-U3 N463-319-U21 N22-139-U9 N85-3-U5 N6-13-U8 N463-319-U22 N85-4-U7 N85X-U3 N85X-U5 N399-159-U9 N80-U3 N6-13-U11 N351-U4 U 7.79 12.2 13.2 15.6 21.3 25.5 27.2 38.8 42.3 42.6 46.9 49.9 120 142 344 558 942 1100 102 230 136 114 364 108 V 3.41 10.5 5.59 47.9 6.76 11.5 12.4 9.63 11.8 90.6 53.4 70.4 17.8 75.8 7.03 14.7 23 58.5 59.3 54.5 56.2 158 10.5 55.9 Ga 9.82 16.6 15.2 22.2 15.5 20.9 23.3 17.8 32.8 20.8 27.5 25.4 16.5 24.5 27.8 24.5 19.3 25.2 20.6 19 22.8 21.5 18.5 24.1 Sc 25.3 57.2 15 12.1 41.7 61.5 80.6 54.8 104 11.3 7.81 10.2 2.46 10.7 72 88 3.69 14.9 7.37 6.17 6.78 13.2 65.6 9.58 Mo 1.89 3.6 1.18 1.77 3.65 1.1 0.86 0.51 1.64 3.45 13.5 2.53 3.83 1.52 2.05 1.35 6.64 230 1079 1040 33.5 4.04 1.39 2.71 Re 0.005 0.095 0.11 0.17 0.089 0.12 0.19 0.018 0.089 0.089 0.089 0.13 0.2 Ge 0.17 0.35 2.8 0.96 0.28 1.23 0.74 1.04 4.45 1.18 1.29 4.5 2.48 2.01 6.32 1.47 5.14 8.1 16.1 22.5 0.62 1.19 0.41 6.89 Se 1 1.35 0.13 0.16 1.36 0.19 1.36 1.07 11.1 0.49 0.17 21.6 3.85 0.13 2.43 0.31 1.7 0.18 0.58 0.51 0.83 3.1 1.5 31.9 泥岩铀矿石中部分样品Mo含量较高，达到1.39×10−6~1079×10−6，Se含量亦不高，多在0.18×10−6~3.1×10−6，个别样品大于30×10−6（表3）；指示泥岩矿石中铀富集的机制可能存在两种不同类型。
5.4 环境地球化学数据变化
灰色泥岩有机碳（C有）含量较高，平均值0.37%，泥岩铀矿石有机碳含量更高，平均值为1.4%；从砂岩型铀矿石到原生灰色砂岩再到氧化砂岩C有含量明显降低（表4，图5），平均值依次为0.19%、0.1%、0.04%，C有与pH具有负相关关系（表4，图5）；S全在灰色砂岩和灰色泥岩中的平均含量分别为0.12%、0.25%，在氧化砂岩中硫含量明显丢失，平均值为0.02%，在砂岩和泥岩铀矿石中S全显著增高（表4，图5），平均值为0.72%、0.9%；铀矿石中S2-含量也比较高，氧化砂岩中含量最低，其次是原生砂岩和原生泥岩，S2-与Eh值具有很好的负相关性，与ΔEh具有正相关性（表4，图5）；灰色不含矿泥岩和不含矿砂岩Fe3+/Fe2+值（平均为3.72和4）比较接近；氧化砂岩和铀矿化砂岩明显具有较高的Fe3+/Fe2+值（平均为5.17和5.23）；而灰色泥岩型矿石则具有明显的强还原性，Fe3+/Fe2+值平均为1.9（表4，图5）；CO2含量在砂岩型铀矿石中明显较高，平均值为1.8%，可能与深部烃类流体在成矿带内富集有关（表4）。
表 4 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩环境地球化学测试结果Table 4. Environmental geochemical test results of sandstone (mudstone) in Erennur Sag样品编号 泥岩型铀矿石 砂岩型铀矿石 氧化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N351-U8 N463-319-U5 N85X-U5 N351-U18 N85X-U4 N85X-U1 N463-319-U22 N463-319-U11 N463-319-U19 N85X-U7 N463-319-U29 N351-U16 N463-319-H15 N22-139-U6 N463-319-U14 N463-319-U26 N85X-H9 N85X-H12 N80-U1 N85-1-U1 N85-1-U9 N80-H1 N85X-U8 U 179 204 230 1220 2577 571 942 155 156 239 287 4.72 6.73 10.1 11.3 11.8 2.78 4.52 6.1 4.18 12.1 12.3 9.29 Th 30.7 32.4 16.2 29.6 18.6 23 16.6 17.2 20.6 4.83 39.6 27.5 24.7 13.1 8.21 31.2 9 27 25.6 13.2 Ra 4.33 4.81 22.4 13.8 58.2 15.5 18 3.62 3.15 5.27 9.66 0.74 0.803 0.649 0.438 1.46 0.14 0.54 0.689 0.616 K 2.71 2.81 3.14 2.51 2.9 3.19 2.98 2.75 3.08 2.94 2.87 2.85 3.24 2.95 2.72 2.74 3.26 2.75 3.23 3.41 C有 1.04 0.04 3.33 0.9 1.6 1.49 0.39 0.04 0.03 0.05 0.26 0.1 0.05 0.15 0.06 0.03 0.07 0.44 0.06 0.077 1.11 0.19 0.49 CO2 0.45 0.54 0.11 0.61 0.05 0.07 1.41 2.65 0.37 8.51 0.33 0.29 0.29 0.26 0.4 0.21 0.13 0.17 0.38 ＜0.50 ＜0.50 1.73 0.07 S全 0.4 0.94 0.45 0.092 1.08 0.56 0.35 0.43 0.52 1.64 0.48 0.016 0.067 0.071 0.53 0.39 0.014 0.02 0.11 0.13 0.065 0.4 0.17 Fe2+ 1.11 0.79 0.93 1.22 1.34 0.74 0.47 0.39 0.52 0.23 0.54 0.39 0.61 0.77 0.43 0.32 0.15 0.25 0.29 0.5 0.5 0.69 0.2 Fe3+ 1.99 2.53 0.78 2.36 0.9 1.3 0.85 1.88 1.44 2.11 1.8 2.29 1.19 1.68 1.62 1.51 1.97 1.18 3.62 1.09 2 2.12 0.78 Fe3+/Fe2+ 1.8 3.2 0.8 1.9 0.7 1.8 1.8 4.8 2.8 9.2 3.3 5.9 2 2.2 3.8 4.7 13.1 4.7 12.5 2.2 4 3.1 3.9 S2- 72.84 49.1 10.64 13.91 52.7 1.96 18 33.55 15.71 43.38 46.98 4.58 9.49 18.99 17.02 15.22 1.31 4.18 11.78 37.5 21.5 30.33 8.51 Eh值 682 700 645 695 643 656 700 715 708 701 699 727 715 708 701 708 731 705 712 712 668 694 691 ∆Eh值 64 46 103 51 103 90 46 31 38 45 47 19 31 38 45 38 15 39 34 32 75 52 55 pH 8.8 9.65 6.85 9.1 5.9 7.7 9.4 9.86 9.76 8.5 9.68 9.16 9.61 9.4 9.77 9.8 9.5 9.7 9.45 9.22 9.03 9.4 8.8 ![]()
图 5 研究区赛汉组砂（泥）岩环境参数平均值变化趋势图Figure 5. Variation trend of average environmental parameters of sandstone (mudstone) of Saihan Formation5.5 铀的价态分析
铀的价态分析结果（表5）显示，研究区砂（泥）岩铀附存形式以四价铀为主，U6+/U4+在0.23~2.01，平均0.85；其中泥岩矿石和围岩中的U6+所占比例相对高一些，U6+/U4+平均1.01；砂砾岩和粉砂岩以U4+为主，U6+/U4+平均0.57。由此可见泥岩和砂岩存在两种铀赋存机制，泥岩中铀可能与沉积成岩时吸附铀为主，除个别泥岩矿石样品U6+/U4+为0.23，以还原态铀为主；而粒度和孔隙度更大的粉砂岩和砂砾岩铀的赋存机制以氧化还原作用为主，还原态的U4+约为U6+的2倍。
表 5 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩价态U测试结果（10−6）Table 5. Valence U test results of sandstone (mudstone) in Erennur Sag(10−6)岩性 样品编号 U U6+ U4+ U6+/U4+ 泥岩 ZKN85-1-U9 12.1 6.26 5.83 1.07 ZKN85-1-U7 23 10.6 12.4 0.85 ZKN85-1-U3 51 23.1 28 0.83 YZK399-159-U8 110 52.9 56.8 0.93 ZK淖80-U7 122 72.2 49.8 1.45 ZK淖85X-U6 187 100 87 1.15 ZK淖80-U4 350 65.2 285 0.23 砂岩 ZK淖85X-U1 571 329 242 1.36 YZK399-159-U7 624 417 207 2.01 ZK淖85X-U4 2577 512 2065 0.25 ZK351-U11 55.5 19.8 35.7 0.55 YZK463-319-U27 66.8 16.3 50.5 0.32 YZK463-319-U22 942 328 614 0.53 YZK463-319-U21 120 65.2 54.8 1.19 ZK淖22-139-U2 154 40 114 0.35 ZK淖22-139-U3 118 38.7 79.3 0.49 6. 讨 论
6.1 源岩风化程度及成岩期古气候环境
化学蚀变指数CIA可以用于定量表示源岩的风化程度（Nesbitt and Young, 1982），其计算公式为：CIA=[Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)×100]（成分为摩尔分数，CaO*为硅酸盐中的CaO，即全岩中的CaO扣除掉化学沉积的CaO的摩尔分数），主要反映硅酸盐矿物的化学风化作用，CIA 越大，表明岩石遭受的化学风化作用越强。CIA变化趋势也可以大致反映沉积时期古气候特征。CIA为50~60时指示低等风化强度，代表寒冷干燥的气候；CIA为60~80时指示中等风化强度，气候温暖湿润；CIA为80~100时指示强烈风化强度，气候炎热潮湿（冯连君等，2006；张天福等，2018）。研究区砂泥岩的CIA值为50.83~66.34，平均值59.76，代表了半干旱—半湿润古气候下的沉积环境或者干旱湿润古气候交替频繁，风化强度低—中等（图6）。
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图 6 研究区赛汉组砂（泥）岩A−CN−K图解（底图据Fedo et al., 1995）T－英闪岩；Gr－花岗闪长岩；A－石英二长岩；G－花岗岩Figure 6. A−CN−K triangle diagram for the sandstone (mudstone) of Saihan Formation in the study area (base map after Fedo et al., 1995)T−Tonalite; Gr−Granodiorite; A−Quartz monzonite; G−Granite成分变异系数ICV用于估计碎屑岩的原始成分变化程度，判断碎屑岩是代表第一次沉积的沉积物还是源于再循环的沉积物或沉积物经历强烈风化作用（胡俊杰等，2019）。当ICV值＜1时，可能是经历了再沉积的产物或者是强化学风化环境的首次沉积物，说明沉积环境温暖潮湿易于风化；当ICV＞1时，表明该岩石含黏土矿物较少，是处于稳定构造环境的首次沉积，说明其沉积环境为寒冷干燥。ICV值计算公式为：
ICV=(Fe2O3+K2O+Na2O+CaO+MgO+MnO+TiO2)/Al2O3
本次研究所采集砂泥岩样品的ICV值为0.6~1.26，平均值0.8，其中大于1的测值只有3个，较小的ICV值说明沉积环境温暖潮湿易于风化或者经历了再沉积。二连盆地赛汉组沉积期处于断坳转换阶段，盆地差异隆升频繁，局部赛汉组接受剥蚀缺失（鲁超等，2019），说明该区的赛汉组砂岩极有可能经历了再沉积，使本就预富集的砂岩中的铀重新活化再迁移富集。
前人研究认为Fe/MnO、Mg/Ca、Al2O3/MgO比值也具有指示意义：Mn在干旱环境中含量比较高，在相对潮湿的条件下含量较低，Fe在潮湿环境中易以Fe(OH)3胶体快速沉淀，因此，沉积物中FeO/MnO高值对应温湿气候，低值是干热气候的响应；Mg/Ca值对气候变化也非常敏感，一般Mg/Ca高值指示干旱气候，低值反映潮湿气候；但在极度干旱的条件下，Mg/Ca比值指示意义正好相反（张天福等，2016）。研究区除了不含矿泥岩之外均具有较高的FeO/MnO，原生灰色不含矿砂岩更高，整体上Mg/Ca较低，尤其原生砂岩和矿化泥岩更低。原生砂岩、氧化砂岩和矿化泥岩Al2O3/MgO则相对较高。这些特征说明整体上沉积以潮湿气候为主，原生泥岩沉积时期可能经历了干旱期，铀矿化泥岩与原生砂岩有着相似的沉积成岩环境。
6.2 物源及源岩构造背景分析
碎屑岩中的稀土元素在沉积过程中具有弱的活动性并且难溶于水，风化、搬运及成岩过程中几乎无变化（Floyd and Leveridge, 1987），其地球化学特征可以较好的反映物源区性质（Taylor and McLennan, 1985；Bhatia and Crook, 1986；McLennan et al., 1990，1995）。稀土元素配分模式图也可以反映沉积物物源性质，从研究区样品稀土元素的配分模式（图7）来看，以略右倾为主，指示物源的一致性，并且与蚀源区花岗岩的稀土配分模式一致（作者未发表数据），指示蚀源区花岗岩提供了主要的物源。
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图 7 额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩及蚀源区花岗岩稀土元素配分图（球粒陨石标准化数据据Sun and McDonough, 1989；蚀源区花岗岩来自于未发表数据）Figure 7. The distribution of rare earth elements in the Saihan Formation sandstone (mudstone) and granites in erosion source area in Erennur Sag (The chondrite−normalized data according to Sun and McDonough, 1989; the granite data in the erosion source area is unpublished)碎屑岩的地球化学特征不仅可反映物源区岩石成分，而且能反映源岩构造背景（Bhatia, 1983；Bhatia and Crook, 1986）。根据地壳性质将盆地构造类型划分为大洋岛弧型、大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘4种（Bhatia, 1983，1985）。在TiO2−(TFe2O3+MgO)和Al2O3/SiO2−(TFe2O3+MgO)图解中（图8），赛汉组砂（泥）岩样品主要落入大陆岛弧、活动大陆边缘及其附近，说明额仁淖尔凹陷赛汉组的碎屑沉积物主要来源于大陆岛弧和活动大陆边缘环境下的长英质物源，这与兴蒙造山带东段海西期构造岩浆活动性质一致，推断广泛分布的海西期蚀源区花岗岩可能提供了主要的物源。
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图 8 额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩主量元素构造环境判别图解（底图据Roser and Korsch，1986）OIA—大洋岛弧；CIA—大陆岛弧；ACM—活动大陆边缘；PM—被动大陆边缘Figure 8. Major elements discrimination diagram of the Saihan Formation sandstone (mudstone) for tectonic setting in Erennur Sag (base map after Roser and Korsch, 1986)OIA−Oceanic island arc; CIA−Continental island arc; ACM−Active continental margin; PM−Passive continental margin6.3 成矿环境变化与铀沉淀富集机理
研究区铀矿物赋存形式以吸附态和独立铀矿物为主，铀多充填在炭屑细胞腔内，与草莓状黄铁矿伴生。一般认为草莓状黄铁矿为沉积−早成岩阶段的产物（刘大锰等，1999；毛世东等，2009；张光荣等，2020），显然炭屑和草莓状黄铁矿形成的时间要早于氧化流体的渗入，而草莓状黄铁矿和炭屑都属于强还原的多孔介质，对成矿流体中的铀具有很强的吸附作用，同时也对碳酸铀酰离子具有很强的还原作用，这明显不同于典型层间氧化带内沥青铀矿与细晶黄铁矿大量共生的特点（闵茂中等，2006）。这说明吸附作用和氧化还原作用是该地区铀富集的主要机理，沉积与成岩阶段的砂岩和泥岩的因水岩作用不强，并没有大量细晶状黄铁矿的形成。闪锌矿−铀石矿物共生组合，指示了可能有深部中低温流体参与成矿。
主量元素特征显示原生砂岩到氧化砂岩再到铀矿化砂岩，SiO2含量有降低的趋势（图3），指示沉积与成岩阶段之后的砂岩氧化带内水岩相互作用较强，矿化带是氧化带水岩相互作用的延续。铀矿化砂岩中Al2O3含量增加，与该带内较强的黏土化有关。砂岩型铀矿石的这种低SiO2高Al2O3的特点，指示了铀矿化与氧化流体有关，流体的渗入造成硅酸盐矿物的分解，导致Al2O3含量增加，但是氧化流体渗入后持续时间不长，使得该地区缺乏SiO2流失后迁移再沉淀的现象，指示铀矿化带沉淀仍为弱碱性的成矿环境。K2O和MgO的含量在过渡带较高，指示黏土矿物可能以绿泥石和蒙脱石为主。铀矿化砂岩相对于不含矿原生灰色砂岩和氧化砂岩具有较高的CaO和CO2含量（图3），可能与局部酸性环境的出现导致氧化带CaO的迁出，U的迁移形式主要为[UO2(CO3)2]2-和UO2(CO3)2]4-，铀的沉淀可以逸出较高浓度的CO2。泥岩型铀矿石相比灰色不含矿泥岩具有相对高SiO2低Al2O3、同时稀土总量显著亏损的特点，指示泥岩型铀矿石中铀的富集仍与氧化流体有关，同时泥岩相比砂岩具有高P2O5的特征，暗示泥岩中生物作用的因素较大。
稀土元素配分模式显示原生砂岩相对北美页岩具有明显的稀土亏损特征，表明存在明显的后期沉积−成岩阶段的水岩作用。氧化带和矿石带砂岩基本一致，整体表现出稀土略富集的特征。指示氧化带砂岩和矿石带砂岩水岩作用尚未达到平衡，以氧化水持续推进为特点，水岩作用的时间和强度并不强。原生灰色泥岩相对于北美页岩表现出REE略富集的特点，并出现明显的轻稀土富集和重稀土亏损的特点（图4），指示其原始沉积本身具有富集的特点，相对北美页岩具有近源沉积和成分成熟度较低的特征。泥岩铀矿石则表现为明显的稀土总量较低的特点，指示其存在明显的后期水岩作用，在氧化流体作用下，造成了稀土元素的迁移。其中，大部分泥岩铀矿石表现出亏损的特点，表明水岩作用造成铀和稀土元素产生分异和富集，但其成矿作用方式仍以氧化还原作用为主。其中两个泥岩铀矿化样品与灰色泥岩稀土富集型式基本一致，指示这两个样品的铀矿化可能为同生沉积泥岩型铀矿化，吸附作用造成铀的富集。
有机碳在砂岩型铀矿石中略高，可为铀沉淀提供还原介质，砂岩型和泥岩型铀矿石中S全和S2-均远高于不含矿岩石（图5），指示深部烃类气体的离散参与了铀沉淀的过程，其中砂岩矿石中明显较高的CO2含量也证实了深部流体参与了这一过程。
与砂（泥）铀矿石相比原生砂岩和泥岩均具有较高的Fe3+/Fe2+比值，说明额仁淖尔凹陷整体沉积环境为氧化环境，还原作用仍是铀富集的主要因素。但是氧化带和矿化带的Fe3+/Fe2+值很接近，无明显的分带性，说明水岩作用不充分，故造成蚀变分带不清的现象。
Eh和pH对铀的迁移沉淀具有重要意义，当介质的Eh大于铀氧化还原临界电位（Ehc, U）时，铀处于氧化环境，有利于水中铀的迁移，反之，铀则发生沉淀（刘金辉和孙占学，2004）。研究区整体上Eh和pH均较高，显示整体氧化环境和弱碱性环境，U含量和Eh值及pH值含量均具有负相关性（图5），铀的Eh沉淀区间非常高，暗示了成矿期水中铀质量浓度相当高，氧化还原界面和酸碱转化界面是铀富集沉淀的主要场所。
通过对U的价态分析显示，研究区砂（泥）岩铀附存形式以U4+为主，其中泥岩矿石和围岩中的U6+所占比例较高，暗示泥岩沉积成岩时吸附了大量的铀，砂岩型铀矿则以氧化还原成矿机制为主。
6.4 矿床成因
研究区位于卫井花岗岩东侧，具有近物源沉积的特征，卫井花岗岩以中粗粒黑云母花岗岩为主，具有较高铀含量和浸出率，可为铀成矿提供充足的物源及铀源（童波林等，2017；彭云彪和鲁超，2019；李西得和刘军港，2020）。早白垩世末期的断拗转换推进赛汉组含煤粗碎屑岩建造的形成，当时气候以温暖潮湿气候为主，物源区经受了低—中等程度的化学风化，碎屑及流体中携带了大量的铀，沉积砂体中富含炭屑、黄铁矿等还原介质，使蚀源区搬运的铀得以沉淀，形成铀的预富集，部分地段可达工业品位。在研究区内以扇三角洲沉积为主，砂体联通，为成矿流体的渗入提供通道。晚白垩世到古新世，古气候变为半干旱—干旱，氧化作用发育（彭云彪和鲁超，2019），此时在燕山运动影响下二连盆地发生整体挤压抬升，在额仁淖尔西侧盆缘产生掀斜，暴露地表并接受含铀氧化流体的渗入，含铀氧化流体在运移的过程中还可以导致使砂岩中沉积成岩阶段预富集的铀活化迁移。当含氧含铀流体遇到富含炭屑和草莓状黄铁矿等还原介质的砂岩时，水中的铀在吸附和还原作用下富集成矿。与此同时，该期构造活动也造成额仁淖尔凹陷内断层和背斜的出现，深部烃类气体离散，为成矿提供外部还原介质并造成中低温环境下的金属硫化物与铀共生的现象。
7. 结 论
额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩是半干旱—半湿润古气候下沉积的一套辫状河三角洲−湖泊沉积体系，整体上以潮湿气候为主，原生泥岩沉积时期可能经历了干旱期，铀矿化泥岩可能和原生砂岩可能形成于同一沉积环境。风化强度低—中等。
赛汉组砂（泥）岩样品主要落入大陆岛弧和大陆边缘弧区以及附近，稀土元素配分曲线与蚀源区花岗岩高度一致，暗示海西期蚀源区花岗岩提供了主要的物源。
研究区整体上处于一种氧化和弱碱性环境，砂（泥）岩还原容量（有机C，S2−）较高，砂岩氧化带内水岩相互作用较强，矿化带是氧化带水岩相互作用的延续，且水岩作用尚未达到平衡，以氧化水持续推进为特点，水岩作用的时间和强度不强。
吸附作用和氧化还原作用是研究区铀富集的主要机理。研究区铀矿物以吸附态和独立铀矿物为主，铀的价态以U4+为主，其中泥岩矿石和围岩中的U6+所占比例较高，暗示泥岩沉积成岩时吸附了大量的铀，砂岩型铀矿则以氧化还原成矿机制为主。炭屑和黄铁矿是主要的吸附介质和还原剂，同时黏土矿物也可能吸附了一定量的铀。草莓状黄铁矿与铀共生以及泥岩中较高的P2O5含量暗示生物作用对成矿有一定的影响。矿石中高S全以及CO2含量，同时发现闪锌矿与铀矿物共生的现象暗示深部流体可能参与了成矿作用。
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图 1 研究区赛汉期沉积相图
1—铀工业孔；2—铀矿化孔；3—铀异常孔；4—超大型泥岩型铀矿床；5—铀矿点；6—凹陷边界；7—河道；8—河道砂；9—心滩；10—湖相；11—过渡相；12—陆相；13—采样孔位
Figure 1. Sedimentary facies map of Saihan period in the study area
1−Uranium industrial hole; 2−Uranium mineralization hole; 3−Uranium anomaly hole; 4−Super large mudstone type uranium deposit; 5−Uranium ore occurrence; 6−Sag boundary; 7−River channel; 8−River channel sand; 9−Heart beach; 10−Lake facies; 11−Transition facies; 12−Continental facies; 13−Sampling hole locations
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图 2 铀矿物赋存状态
a—铀石与草莓状黄铁矿共生充填于炭屑细胞腔内；b—产于碎屑颗粒间的草莓状黄铁矿与铀石或沥青铀矿共生：c—草莓状黄铁矿集合体与铀石共生；d—铀石与闪锌矿共生；e—铀石成分图；f—沥青铀矿成分图；C—炭质；Si—石英；Py—黄铁矿；Cof—铀石；Spn—闪锌矿
Figure 2. Occurrence state of uranium minerals
a−Uranite and strawberry pyrite coexist and fill the cavity of carbon debris cells; b−Strawberry pyrite produced between clastic particles is symbiotic with uranite or pitchblende; c−Strawberry pyrite aggregate is symbiotic with uranite; d−Symbiosis of uranite and sphalerite; e−Diagram of Uranium ore composition; f−Diagram of pitchblende composition; C−Carbonaceous; Si−Quartz; Py−Pyrite; Cof−Uranite; Spn−Sphalerite
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图 3 额仁淖尔凹陷赛汉组不同类型砂（泥）岩主量元素平均值趋势图
Figure 3. Trend graph of average content of major elements in different kinds of Saihan Formation sandstone (mudstone) in Erennur Sag
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图 4 研究区赛汉组砂（泥）岩稀土配分模式图（北美页岩标准化数据来自于Haskin and Haskin, 1966）
Figure 4. REE distribution patterns of sandstone (mudstone) of Saihan Formation in the study area (North American shale standardization data from Haskin and Haskin, 1966)
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图 5 研究区赛汉组砂（泥）岩环境参数平均值变化趋势图
Figure 5. Variation trend of average environmental parameters of sandstone (mudstone) of Saihan Formation
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图 6 研究区赛汉组砂（泥）岩A−CN−K图解（底图据Fedo et al., 1995）
T－英闪岩；Gr－花岗闪长岩；A－石英二长岩；G－花岗岩
Figure 6. A−CN−K triangle diagram for the sandstone (mudstone) of Saihan Formation in the study area (base map after Fedo et al., 1995)
T−Tonalite; Gr−Granodiorite; A−Quartz monzonite; G−Granite
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图 7 额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩及蚀源区花岗岩稀土元素配分图（球粒陨石标准化数据据Sun and McDonough, 1989；蚀源区花岗岩来自于未发表数据）
Figure 7. The distribution of rare earth elements in the Saihan Formation sandstone (mudstone) and granites in erosion source area in Erennur Sag (The chondrite−normalized data according to Sun and McDonough, 1989; the granite data in the erosion source area is unpublished)
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图 8 额仁淖尔凹陷赛汉组砂（泥）岩主量元素构造环境判别图解（底图据Roser and Korsch，1986）
OIA—大洋岛弧；CIA—大陆岛弧；ACM—活动大陆边缘；PM—被动大陆边缘
Figure 8. Major elements discrimination diagram of the Saihan Formation sandstone (mudstone) for tectonic setting in Erennur Sag (base map after Roser and Korsch, 1986)
OIA−Oceanic island arc; CIA−Continental island arc; ACM−Active continental margin; PM−Passive continental margin
表 1 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩主量元素测试结果（%）
Table 1 Results of major elements of sandstone (mudstone) in Erennur Sag (%)
样品编号 铀矿化砂岩 铀矿化泥岩 氧化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N463-319-U21 N22-139-U9 N85-3-U5 N6-13-U8 N463-319-U22 N6-13-U12 N85X-U5 N399-159-U9 N85X-U3 351-U4 N80-U3 N6-13-H2 N85-4-H4 N6-13-H1 N85-1-H2 N85-1-H1 N85-1-H3 N85-5-H1 N6-13-U16 N6-13-U10 N6-13-U11 N80-U2 SiO2 67.87 63.11 66.94 60.76 68.16 60.75 65.59 62.05 64.57 62.41 58.39 69.44 71.96 69.3 71.43 79.06 73.95 71.69 55.12 61.85 57.39 60.91 Al2O3 15.15 16.74 17.24 18.23 13.63 17 13.2 14.38 13.76 16.17 14.96 14.85 13.51 15.69 14.53 10.58 13.71 14.25 14.58 14.2 18.69 14.98 MgO 0.2 1.26 0.63 1.73 0.43 1.57 0.62 0.97 0.65 1.6 2.01 0.44 0.39 0.48 0.47 0.31 0.24 0.38 1.48 0.99 1.95 2.07 CaO 4.45 0.82 0.85 0.86 2.4 1.6 0.45 0.76 0.48 0.86 1.27 1.22 0.77 0.87 0.81 0.54 0.87 0.63 5.53 3.3 1 1.22 Na2O 2.38 3.44 2.8 2.39 3.36 2.46 2.03 2.79 2.09 2.97 1.75 2.72 2.57 2.88 2.53 1.55 3.17 2.06 2 2.56 2.32 1.96 K2O 3.28 3.62 3.14 3.7 3.55 3.52 3.78 3.68 3.91 3.53 3.76 4.3 4.24 4.41 3.8 3.77 3.88 3.84 3 3.8 3.5 3.59 P2O5 0.05 0.12 0.06 0.15 0.07 0.16 0.05 0.14 0.06 0.17 0.39 0.06 0.07 0.05 0.03 0.02 0.09 0.03 0.43 0.15 0.13 0.29 MnO 0.08 0.06 0.02 0.03 0.05 0.1 0.03 0.02 0.02 0.03 0.04 0.04 0.02 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.74 0.22 0.36 0.05 TiO2 0.23 0.74 0.5 0.73 0.31 0.65 0.43 0.44 0.49 0.61 0.65 0.45 0.4 0.41 0.32 0.2 0.19 0.34 0.54 0.41 0.69 0.65 FeO 0.93 2.28 1.55 1.04 2.03 1.22 2.02 1.26 1.34 2.74 3.8 2.48 2.03 4.03 1.01 Fe2O3 1.44 2.18 2.36 5.82 0.98 5.38 0.89 1.67 0.98 1.94 2.53 2.45 3.1 2.55 2.82 1.62 1.75 2.16 5.07 4.39 6.83 2.73 TFe2O3 2.47 4.71 2.14 3.15 3.03 3.22 3.34 4.02 4.01 3.85 SO3 0.59 0.25 1.3 0.71 1.74 1.04 0.67 1.57 2.04 LOI 3.63 4.44 0.53 5.56 3.99 7.09 9.38 9.41 9.27 7.03 10.55 3.05 0.06 3.06 0.31 0.06 0.32 0.13 11.09 7.3 7.17 7.75 H3O+ 3 5.42 4.64 2.4 1.82 2.58 2.42 1.74 1.32 3.18 5.3 3.72 6.08 H2O 6.61 0.385 0.72 0.46 0.37 0.64 
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表 2 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩稀土元素测试结果（10−6）
Table 2 Results of REE in sandstone (mudstone) in Erennur Sag (10−6)
样品编号 氧化砂岩 铀矿化泥岩 铀矿化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N6-13-H1 N6-13-H2 N85-4-H4 N6-13-U12 N85X-U3 N85X-U5 N399-159-U9 N80-U3 N22-139-U9 N351-U4 N463-319-U21 N463-319-U22 N85-3-U5 N6-13-U8 N399-159-U6 N80-U2 N6-13-U16 N6-13-U11 N85-1-H1 N85-1-H2 N85-3-U1 N85-3-U4 N22-55X-H1 La 41.5 51.5 35.4 58.9 38.4 29.2 31.8 44.6 56.4 45.7 24.9 28.9 47.3 70.8 45.1 46.4 56.9 75.6 19.5 42.5 27.1 19.8 61.7 Ce 77.1 97.5 76.2 109 72 54.6 50.1 91.6 105 86.6 45.8 70 91.1 129 85.4 93.1 106 139 42.3 84.2 49.8 36.3 116 Pr 9.48 11.6 6.94 12.9 7.73 5.63 5.74 9.87 11.7 9.61 4.76 8.38 12 17 9.3 10 13 15.6 2.91 8.19 6.77 4.8 14.9 Nd 31.5 37.8 24.5 42.5 24.8 17.5 19.1 34.2 37.7 32.4 16 27.4 38.1 55.4 30.2 34.9 42.6 50.8 14.4 27.9 21.2 15.5 50.3 Sm 5.65 6.66 3.89 7.07 3.79 2.85 3.96 6.7 6.53 6.5 3.29 4.41 6.05 10.5 5.57 6.75 7.78 9.09 2.27 4.74 3.29 2.51 8.45 Eu 1.33 1.24 1 1.49 0.68 0.62 0.67 1.16 1.22 1.04 0.74 0.73 1.4 2.33 0.95 1.15 1.66 1.86 0.66 1.07 0.9 0.8 1.71 Gd 5.71 6.3 3.87 6.62 3.26 2.37 3.77 5.84 6.05 5.78 2.94 3.94 6.03 11.2 4.84 5.85 7.93 8.64 2.06 4.5 3.19 2.6 8.12 Tb 0.93 0.93 0.54 0.99 0.31 0.26 0.46 0.74 0.82 0.73 0.38 0.47 0.96 1.81 0.61 0.72 1.15 1.24 0.34 0.63 0.46 0.43 1.21 Dy 4.66 4.47 2.37 4.8 1.63 1.41 2.98 4.68 5.39 4.58 2.49 2.6 5.06 9.38 3.75 4.52 5.68 5.45 1.54 2.69 2.32 2.41 5.9 Ho 0.94 0.9 0.49 0.99 0.26 0.23 0.5 0.87 1.02 0.79 0.43 0.46 0.96 1.94 0.67 0.78 1.2 1.1 0.32 0.52 0.42 0.49 1.17 Er 2.9 2.71 1.45 2.93 0.78 0.69 1.51 2.63 2.86 2.4 1.25 1.38 2.85 5.87 1.97 2.45 3.33 3.37 0.97 1.48 1.27 1.46 3.7 Tm 0.42 0.37 0.25 0.42 0.1 0.1 0.23 0.37 0.41 0.34 0.18 0.2 0.44 0.75 0.3 0.35 0.46 0.44 0.15 0.23 0.2 0.23 0.52 Yb 2.48 2.27 1.6 2.38 0.83 0.68 1.46 2.62 2.77 2.49 1.31 1.4 3.01 4.28 2.29 2.46 2.8 2.67 1 1.41 1.45 1.53 3.22 Lu 0.39 0.4 0.24 0.42 0.11 0.096 0.22 0.35 0.39 0.35 0.17 0.19 0.44 0.72 0.34 0.32 0.46 0.44 0.16 0.22 0.22 0.23 0.55 Y 24.1 23.6 12.5 23.4 8.41 7.17 19.3 30.5 36.1 28.8 15.6 17.3 27.9 47.2 23.9 26.3 27 26.7 8.74 14.2 16.7 21.1 30 ΣREE 184.99 224.65 158.74 251.41 154.68 116.24 122.50 206.23 238.26 199.31 104.64 150.46 215.70 320.98 191.29 209.75 250.95 315.30 88.58 180.28 118.59 89.09 277.45 LREE 166.56 206.30 147.93 231.86 147.40 110.40 111.37 188.13 218.55 181.85 95.49 139.82 195.95 285.03 176.52 192.30 227.94 291.95 82.04 168.60 109.06 79.71 253.06 HREE 18.43 18.35 10.81 19.55 7.28 5.84 11.13 18.10 19.71 17.46 9.15 10.64 19.75 35.95 14.77 17.45 23.01 23.35 6.54 11.68 9.53 9.38 24.39 LREE/HREE 9.04 11.24 13.68 11.86 20.25 18.92 10.01 10.39 11.09 10.42 10.44 13.14 9.92 7.93 11.95 11.02 9.91 12.50 12.54 14.43 11.44 8.50 10.38 La/Yb) N 1.58 2.14 2.09 2.33 4.36 4.05 2.05 1.61 1.92 1.73 1.79 1.95 1.48 1.56 1.86 1.78 1.92 2.67 1.84 2.84 1.76 1.22 1.81 δEu 1.10 0.90 1.21 1.02 0.91 1.12 0.81 0.87 0.91 0.80 1.12 0.82 1.09 1.01 0.86 0.86 0.99 0.99 1.43 1.09 1.30 1.47 0.97 δCe 0.92 0.95 1.15 0.94 0.99 1.01 0.88 1.04 0.97 0.98 1.00 1.07 0.91 0.88 0.99 1.03 0.92 0.96 1.33 1.07 0.87 0.88 0.91
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表 3 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩伴生元素地球化学测试结果（10−6）
Table 3 Geochemical test results of associated elements of sandstone (mudstone) in Erennur Sag (10−6)
样品编号 原生砂（泥）岩 铀矿化砂岩 铀矿化泥岩 N6-13-U13 N6-13-U15 N85-3-U4 N85-4-U2 N6-13-U9 N22-55X-U2 N6-13-U10 N6-13-U6 N85-3-U3 N80-U2 N399-159-U6 N351-U3 N463-319-U21 N22-139-U9 N85-3-U5 N6-13-U8 N463-319-U22 N85-4-U7 N85X-U3 N85X-U5 N399-159-U9 N80-U3 N6-13-U11 N351-U4 U 7.79 12.2 13.2 15.6 21.3 25.5 27.2 38.8 42.3 42.6 46.9 49.9 120 142 344 558 942 1100 102 230 136 114 364 108 V 3.41 10.5 5.59 47.9 6.76 11.5 12.4 9.63 11.8 90.6 53.4 70.4 17.8 75.8 7.03 14.7 23 58.5 59.3 54.5 56.2 158 10.5 55.9 Ga 9.82 16.6 15.2 22.2 15.5 20.9 23.3 17.8 32.8 20.8 27.5 25.4 16.5 24.5 27.8 24.5 19.3 25.2 20.6 19 22.8 21.5 18.5 24.1 Sc 25.3 57.2 15 12.1 41.7 61.5 80.6 54.8 104 11.3 7.81 10.2 2.46 10.7 72 88 3.69 14.9 7.37 6.17 6.78 13.2 65.6 9.58 Mo 1.89 3.6 1.18 1.77 3.65 1.1 0.86 0.51 1.64 3.45 13.5 2.53 3.83 1.52 2.05 1.35 6.64 230 1079 1040 33.5 4.04 1.39 2.71 Re 0.005 0.095 0.11 0.17 0.089 0.12 0.19 0.018 0.089 0.089 0.089 0.13 0.2 Ge 0.17 0.35 2.8 0.96 0.28 1.23 0.74 1.04 4.45 1.18 1.29 4.5 2.48 2.01 6.32 1.47 5.14 8.1 16.1 22.5 0.62 1.19 0.41 6.89 Se 1 1.35 0.13 0.16 1.36 0.19 1.36 1.07 11.1 0.49 0.17 21.6 3.85 0.13 2.43 0.31 1.7 0.18 0.58 0.51 0.83 3.1 1.5 31.9
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表 4 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩环境地球化学测试结果
Table 4 Environmental geochemical test results of sandstone (mudstone) in Erennur Sag
样品编号 泥岩型铀矿石 砂岩型铀矿石 氧化砂岩 原生砂岩 原生泥岩 N351-U8 N463-319-U5 N85X-U5 N351-U18 N85X-U4 N85X-U1 N463-319-U22 N463-319-U11 N463-319-U19 N85X-U7 N463-319-U29 N351-U16 N463-319-H15 N22-139-U6 N463-319-U14 N463-319-U26 N85X-H9 N85X-H12 N80-U1 N85-1-U1 N85-1-U9 N80-H1 N85X-U8 U 179 204 230 1220 2577 571 942 155 156 239 287 4.72 6.73 10.1 11.3 11.8 2.78 4.52 6.1 4.18 12.1 12.3 9.29 Th 30.7 32.4 16.2 29.6 18.6 23 16.6 17.2 20.6 4.83 39.6 27.5 24.7 13.1 8.21 31.2 9 27 25.6 13.2 Ra 4.33 4.81 22.4 13.8 58.2 15.5 18 3.62 3.15 5.27 9.66 0.74 0.803 0.649 0.438 1.46 0.14 0.54 0.689 0.616 K 2.71 2.81 3.14 2.51 2.9 3.19 2.98 2.75 3.08 2.94 2.87 2.85 3.24 2.95 2.72 2.74 3.26 2.75 3.23 3.41 C有 1.04 0.04 3.33 0.9 1.6 1.49 0.39 0.04 0.03 0.05 0.26 0.1 0.05 0.15 0.06 0.03 0.07 0.44 0.06 0.077 1.11 0.19 0.49 CO2 0.45 0.54 0.11 0.61 0.05 0.07 1.41 2.65 0.37 8.51 0.33 0.29 0.29 0.26 0.4 0.21 0.13 0.17 0.38 ＜0.50 ＜0.50 1.73 0.07 S全 0.4 0.94 0.45 0.092 1.08 0.56 0.35 0.43 0.52 1.64 0.48 0.016 0.067 0.071 0.53 0.39 0.014 0.02 0.11 0.13 0.065 0.4 0.17 Fe2+ 1.11 0.79 0.93 1.22 1.34 0.74 0.47 0.39 0.52 0.23 0.54 0.39 0.61 0.77 0.43 0.32 0.15 0.25 0.29 0.5 0.5 0.69 0.2 Fe3+ 1.99 2.53 0.78 2.36 0.9 1.3 0.85 1.88 1.44 2.11 1.8 2.29 1.19 1.68 1.62 1.51 1.97 1.18 3.62 1.09 2 2.12 0.78 Fe3+/Fe2+ 1.8 3.2 0.8 1.9 0.7 1.8 1.8 4.8 2.8 9.2 3.3 5.9 2 2.2 3.8 4.7 13.1 4.7 12.5 2.2 4 3.1 3.9 S2- 72.84 49.1 10.64 13.91 52.7 1.96 18 33.55 15.71 43.38 46.98 4.58 9.49 18.99 17.02 15.22 1.31 4.18 11.78 37.5 21.5 30.33 8.51 Eh值 682 700 645 695 643 656 700 715 708 701 699 727 715 708 701 708 731 705 712 712 668 694 691 ∆Eh值 64 46 103 51 103 90 46 31 38 45 47 19 31 38 45 38 15 39 34 32 75 52 55 pH 8.8 9.65 6.85 9.1 5.9 7.7 9.4 9.86 9.76 8.5 9.68 9.16 9.61 9.4 9.77 9.8 9.5 9.7 9.45 9.22 9.03 9.4 8.8
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表 5 额仁淖尔凹陷砂（泥）岩价态U测试结果（10−6）
Table 5 Valence U test results of sandstone (mudstone) in Erennur Sag(10−6)
岩性 样品编号 U U6+ U4+ U6+/U4+ 泥岩 ZKN85-1-U9 12.1 6.26 5.83 1.07 ZKN85-1-U7 23 10.6 12.4 0.85 ZKN85-1-U3 51 23.1 28 0.83 YZK399-159-U8 110 52.9 56.8 0.93 ZK淖80-U7 122 72.2 49.8 1.45 ZK淖85X-U6 187 100 87 1.15 ZK淖80-U4 350 65.2 285 0.23 砂岩 ZK淖85X-U1 571 329 242 1.36 YZK399-159-U7 624 417 207 2.01 ZK淖85X-U4 2577 512 2065 0.25 ZK351-U11 55.5 19.8 35.7 0.55 YZK463-319-U27 66.8 16.3 50.5 0.32 YZK463-319-U22 942 328 614 0.53 YZK463-319-U21 120 65.2 54.8 1.19 ZK淖22-139-U2 154 40 114 0.35 ZK淖22-139-U3 118 38.7 79.3 0.49
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1. 吴子杰，张国仁，邱隆伟，王海鹏，仲米山，高福亮，潘玉啟，骆念岗. 辽宁新元古界桥头组砂岩地球化学特征及其沉积背景. 中国地质. 2024(05): 1714-1726 . 
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