赣西北地区碳硅泥岩型铀矿成矿地质条件及找矿方向
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铀矿勘查现状及找矿方向的思考作者:覃华相来源:《中国新技术新产品》2019年第06期摘要:为结合当前我国西南地区铀矿资源勘查现状,提出下一步找矿方向,该文分析了铀矿成矿的基本情况,提出了几种不同的找矿思路及技术应用方向,一是结合地质学方法找矿,二是采用地球化学法找矿,三是采用地球物理学方法找矿。
这些方法与我国西南地区铀矿资源的赋存及成矿远景地质条件极其相符,便于地质勘查工作的顺利开展。
希望通过该文的论述,为有关工作实施提供一定启发。
关键词:铀矿;勘查现状;找矿方向中图分类号:P619.14 文献标志码:A“铀矿”是一种极为重要的核工业发展资源,其在我国西南地区广泛分布,但由于西南地区地质条件特殊,地质险要,勘查与探测、开采铀矿资源难度极大。
因此,立足于现阶段我国铀矿资源勘查技术现状及找矿前景,提出针对性的找矿技术实施和应用方向,对于铀矿资源的勘查与寻找及开采,促进我国核电事业发展都具有重要现实意义。
1 铀矿勘查现状及前景首先,据分析铀矿资源的矿床规模一般都是中、小型类型,这种类型的矿床占所有矿床总量的60 %。
但由于铀矿矿石主要由很多稀有金属元素及硫元素、磷元素等有色金属元素混合而成,因此其质量不高。
目前,在我国西南地区,已经探明的铀矿资源矿床主要包括4种类型,即碳硅泥岩、砂岩、火山岩及花岗岩铀矿矿床。
而在这些不同类型的铀矿中,成矿年龄最小的铀矿矿床至今也已有几百万年。
但在我国北方地区,已探明的铀矿矿床类型为可地浸砂岩型铀矿,这类铀矿矿床共计约200多个,此种类型的铀矿床也是我国目前最大的铀矿矿床,其累计赋存的铀矿资源总量在世界上名列前茅,对于我国核电事业的快速发展提供了良好基础。
其次,虽然在我国西南地区分布着大量其他类型的铀矿床,但在这些矿床当中,富含的铀矿资源总量占了我国铀矿总矿产总量的90 %以上,其中在已查明的铀矿储量中,花岗岩型铀矿矿床成矿条件和机理复杂,而在含煤地层及碱性岩中也分布着其他的类型的铀矿床,这些矿床地层、地质都为我国西南地区铀矿资源的成矿奠定了良好基础。
15矿产资源Mineral resources基于赣西北地区金矿矿床构造控矿规律及找矿方向王 勇(江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队,江西 九江 332000)摘 要:微细浸染型金矿床是赣西北地区新发现的一种矿产来源类型,因此开采工作质量和效率都不高。
为此,进行基于赣西北地区金矿矿床构造控矿规律及找矿方向研究对于顺利开展找矿工作具有重要的现实意义。
矿床构造控矿规律研究包括地质构造分析、矿体特征分析、成金矿流体物理化学特征分析三方面;找矿方向研究包括矿源层、成矿流体、储矿空间、热液动力等四个方面。
通过以上两个方面的分析,以期为赣西北地区金矿开采工作的开展奠定良好基础,继而提高开采效率和开采质量。
关键词:赣西北地区;金矿;矿床构造;控矿规律;找矿方向中图分类号:TP157.7 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)14-0015-2收稿日期:2020-07作者简介:王勇,男,生于1988年,汉族,江西抚州人,本科,研究方向:固体矿产勘查。
我国幅员辽阔,矿产资源丰富。
其中,黄金作为一种贵金属,在人类的发展中起到了重要作用。
黄金在现代社会,主要起到三大作用:第一作为饰品的形式存在;第二作为各种高端设备制作原材料形式存在;第三种作为国家资本储备资源的形式存在。
在此背景下,全世界各国都在尽全力的进行金矿勘查。
据调查,2019年全球黄金开采量3533.7吨,中国国内原料黄金产量为380.23吨,连续13年位居全球第一,不过与2018年相比,仍然减产20.89吨,同比下降5.21%,在全球黄金产量分布图中,中国占比超10%。
中国在黄金开采方面,表现的很给力,可是意料之外的是,在黄金储量方面,我国表现的很一般,仅有1790多吨,在世界所有国家中,排名第五。
为此,为保证我国的黄金储量,还要继续深入探查黄金矿床构造控矿规律,以便明确找矿方向。
赣西北地区,也就是江西西北地区,包括南昌市的新建,安义,湾里,宜春地区的宜丰,奉新,铜古、靖安,九江市的修水,永修,瑞昌、武宁、德安等县。
铀矿找矿前景及找矿方向浅析摘要:我国地大物博,矿产资源丰富,各类矿产资源对我国社会经济的发展发都挥着重要的作用,不同种类的矿产资源用途和战略意义不同,有些矿产资源可以作为重要的发电物质,比如铀矿,是核电行业发展的前提和基础。
本文针对铀矿找矿前景及找矿方向进行略做分析,仅供参考。
关键词:铀矿;找矿前景;找矿方向前言:按照矿床的规模,中型铀矿和小型铀矿在整体的铀矿矿产资源分布中占据60%左右,但是这类矿产资源的质量相对不高,里面通常会参杂一些其他的物质[1]。
在矿床的开采过程中,要求相关技术人员对矿床进行综合的分析,包括矿床的赋存类型和矿床的分布范围[2],通过对目前铀矿床的了解,主要的矿床类型大概分为花岗岩铀矿床,火山岩由矿床和砂岩铀矿床等等。
铀矿对我国核电行业的发展发挥着重要的作用,是我国重要的能源之一,在世界范围内,不同国家也大力开展铀矿的探索[3],并进行不断地技术优化和创新,铀矿的储量、开采技术等因素,直接影响着我国核工业的发展,对社会经济发展影响深远。
1铀矿的成矿规律铀矿产资源的形成需要经历成千上万年的时间,铀矿资源分布主要集中在南北两个大区域范围内,不同的区域矿产资源的性质和类型也存在差异。
南方区域主要以花岗岩型为主,而北方主要以火山岩型和砂岩型矿床为主,矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床4种,其中,含煤地层的碱性岩中铀矿床具有找矿潜力。
关于铀矿的找矿技术和找矿方法一直是世界各国研究的热门课题,通过技术的创新与发展,在近些年来,关于铀矿的开采技术和方向有了更大的突破,在一定程度上提高了金属矿找矿工作的效率和质量。
2铀矿找矿前景分析我国地大物博,矿产资源丰富,但是相对于其他类型矿产储备量的比例相对较少,其中铀矿床在含煤的地层中储量是最少的,但是根据我国地形地貌的特点分析,我国仍然具备一定的找矿潜力。
世界上铀矿床主要分布于近东西向欧亚巨型铀成矿带以及环太平洋巨型铀成矿带,这两条成矿带均横穿中国。
相山铀矿田铅锌银成矿地质特征及找矿方向探讨相山铀矿田位于赣杭构造火山岩成矿带南西段乐安-东乡成矿亚带内的相山中心式火山塌陷盆地中,当前是中国最大的火山岩型铀矿田,几十年来由于单一找矿的计划经济模式,相山矿田多金属找矿没有得到重视并投入勘查研究工作,本文利用前人的资料及近几年牛头山及马口地区找矿的成果,阐述了该矿田有利的成矿地质背景、矿田地质特征、铅锌银矿化特征,并提出了下一步的铅锌银找矿方向。
标签:相山铀矿田地质特征铅锌银矿矿化特征找矿方向0引言相山铀矿田是我国业已发现的最大规模火山岩型铀矿田,其勘查研究工作历经半个多世纪,相继发现了邹家山、沙洲、居隆庵、李家岭等富大铀矿床,提交大中小型铀矿床近30个,在我国铀矿地质领域占有重要地位,现列为国家整装勘查区。
在过去铀矿勘查过程中,发现了一些铅锌银矿化现象,但一直没有得到重视并投入勘查研究工作。
近年来,在矿田牛头山地区发现了垂深近400米的铅锌银多金属矿化蚀变现象,并有较好的工业矿体,但尚未查明规模,这表明此矿田除了放射性矿产外,还存在铅锌银多金属矿的找矿前景,开展该地区铅锌银成矿地质特征及找矿方向研究具有重要意义。
1地质背景赣杭构造火山岩成矿带位于钦杭成矿带的北东段,处在扬子准地台与华南褶皱系的过渡部位,相山矿田位于赣杭构造火山岩成矿带南西段乐安—东乡成矿亚带内的相山中心式火山塌陷盆地中,是北东向的赣杭火山岩成矿带与北北东向展布的大王山—于山花岗岩成矿带的交汇处,北东向遂川—抚州深断裂与北北东向宜黄—安远深断裂交汇部位。
该区域火成岩和构造的形成受深部地球动力学和板块俯冲动力学的双重影响,同时形成了一系列NE向展布的压扭性构造,改变了东亚前侏罗纪EW向构造格局。
紧随这期事件,东亚陆缘区发生了明显白垩纪-早第三纪的伸展减薄活动,其地球动力学背景可能是地幔柱活动引起的(李子颖,2006),在东亚陆缘火山岩带形成了一系列NE-NNE向的断陷盆地群和火山杂岩体。
赣西北地区碳硅泥岩型铀矿成矿地质条件及找矿方向碳硅泥岩型铀矿是我国五大铀矿类型之一,随着国内铀矿找矿和开发利用工作的深入,赣西北地区碳硅泥岩型铀矿的特色和优势将日益显现。
通过对地质背景和成矿地质条件的分析,结合多年的找矿实践经验,提出了”三层两带一环境”的成矿定位因素,并对找矿远景地段进行了划分和排序。
标签:碳硅泥岩铀矿地质条件找矿方向赣西北为华东地区碳硅泥岩型铀矿主要找矿基地,已落实中小型铀矿床7个,普查工作区12个,控制和探明铀矿资源储量××××吨,预期找矿潜力成果×××××吨,能达到国家铀矿资源规划”大基地”的要求,当前为国家找矿重点突破区。
该区碳硅泥岩型铀矿床具有品位较高、规模较大、埋藏浅、易开采的特点,同时核工业矿冶系统还保留了一支相对精干的采冶队伍,目前矿源的需求量在不断扩大,急需资源保证。
因此,深入研究赣西北地区铀矿成矿条件,规划找矿方向,具有十分重要的意义。
1地质概况本文所指的赣西北地区主要为九江市所管辖,总面积为28960平方公里,其中可查面积24150平方公里。
根据黄汲清先生划分,其所处的一级大地构造单元为下扬子准地台,南缘与华南褶皱系接壤(图1);所处的二级构造单元,南部为江南台隆区,占地面积约23860平方公里,北部为下扬子台拗,占地面积约5100平方公里。
区内出露的地层及岩性主要有:中元古界基底变质岩,分布于本区南、北西两翼,为一套厚度巨大、变质程度较浅,以海相火山岩,火山细碎屑岩及泥砂质为主的复理石浊积岩系,面积约10750平方公里;上元古界—古生界陆相—海相沉积岩,以浅海相碳酸盐及泥砂质建造为主,面积约5750平方公里;三叠系—第三系陆相沉积岩,为断陷盆地的巨厚陆源碎屑沉积,面积约1550平方公里;第四系松散沉积及现代水面约4000平方公里。
此外还有不同时代的岩浆岩—主要是花岗岩类,面积约6100平方公里,其中以晋宁和燕山为主要活动期。
区内褶皱构造分为基底褶皱和盖层褶皱,基底褶皱由双桥山地层组成,轴向呈NEE—近EW向,分布于区内的南北两侧;盖层褶皱由震旦纪至中三叠纪的各时代地层组成,其继承性较明显,主导轴向线展布与基底轴向基本一致,多为NEE-近EW向,主要分布于区内的中部。
区内断裂构造发育,主要有古市—德安深断裂,郯—庐深断裂,渣津—柘林大断裂、铜鼓—罗溪(武宁)大断裂、柘林—王音铺大断裂。
区内构造以近东西向和北北东向两组最为发育。
近东西向构造主要表现为近东西向展布的向斜盆地、凹陷带、岩浆活动带及以压性为主要特征的断裂构造带等;北北东向构造以压扭性为主要特征,表现为穿切盆地和凹陷带的断裂构造带。
此外以扭性为主要特征的北西向断裂构造也较发育,但在规模上远不及前两者,形成时间也较它们晚。
赣西北地区到目前为止,除个别产于花岗岩和中元古变质砂岩的热液型铀矿床外,占95%以上的储量都产于震旦—寒武系碳硅泥富铀地层中的淋积型层控铀矿床。
和江南台隆区的东西两侧相比较,本区铀矿品位更高、规模更大、开采选冶条件更好,因而找矿的意义显得更为重要。
2成矿条件分析根据对赣西北地区几个典型的硅炭泥层控铀矿床的分析,笔者认为三层、两带、一个环境是它们的共同特点。
所谓三层,即指矿床所处的地壳结构为三层结构。
底部为基底褶皱结构层,由双桥山群(冷家溪群)变质岩系组成,为富铀地层的形成提供了物质来源;中部为富铀结构层,由震旦—寒武系碳硅泥岩组成,为铀成矿作用提供了丰富的铀源和场所,与下伏基底结构层呈不整合接触关系;上部为保矿结构层,由第三系红层构成,直接覆盖于富铀结构层之上。
反映出在长期隆起剥蚀之后的沉降有利于已成矿床的保存。
在江南台隆区内,凡是具有以上内容的三层结构的地区,几乎都易于找到富铀矿床。
如该区西面的岳阳地区亦此。
可以说这是成矿区的定位因素。
所谓两带,在这里有两层意思。
一是指褶皱构造带与断裂构造带的有机结合。
区内表现为由富铀结构层组成的东西向向斜构造与穿切向斜的北北东向断裂构造的配合。
由于他们的作用形成了各种产状变异部位、层间挤压破碎带及切层的裂隙密集带等。
可以说这是矿床的定位因素。
二是指层间破碎带与切层裂隙密集带的有机组合,在有利层位中发育的层间破碎带与切层裂隙密集带往往是矿体的贮存部位,而当这两带迭加,矿化变得更富,可以说这是矿体定位的因素。
所谓一个环境即指合适的氧化—还原环境,这也是矿体的一个定位因素,一个良好的氧化—还原环境必须要有合适的气候条件,还要有开阔的地下水源补给区。
本区铀矿多为盲矿体,地表矿体很少,而且规模也很小,矿化富集一般是在向斜的某一深度出现,从黄铁矿的变化及地下水活动特征等分析,这个深度正处在一种氧化—还原的过渡带上。
从江南台隆区的西段来看,其中如潘公谭矿点,在上震旦统顶部—下寒武统底部普遍发育一层厚达3—4米,品位0.03—0.04%的“排骨层”,真可谓量大面广,但就是形成不了铀的工业富集。
又如麻池寨矿床在上震旦统灯影组中部发育的硅质泥岩,厚达1-2米,品位可达0.07-0.08%,已经形成工业富集,矿体规模也较大,但就是难找到品位大于0.1%的铀矿化富集。
而与此相反,赣西北地区0.10%以上的铀矿化司空见惯,一般矿体平均品位都可达0.20%以上,且常见较多高品位的矿段。
原因何在?有的同志认为这是热液改造的原因,并提出了有关的一些依据。
笔者并不排除“熱造”作用对局部富矿的影响,但是就主要的富矿作用而言,我认为长时间的反复的淋积作用是主要的。
因为富矿部位往往都离开“热源体”有一定距离或比较远,而且缺乏沿“热源体”分布的蚀变晕,铀矿化呈现多个同位素年龄值等就是一个解释的难点。
可以认为:赣西北地区所处的江南台隆中段与东西两段相比在地壳结构上存在较大差异。
根据南大编制的1:100万地质图可以看出,赣西北地区(含湘东地区在内)不仅是江南台隆的中段,而且也是江南台隆的隆起中心。
区内存在两个较大的沉积间断,一是基底结构层与富铀结构层之间缺失板溪群。
说明该区晚元古代已开始隆起,是江南台隆区隆起最早的地区。
长时间的风化剥蚀为富铀结构层的形成提供了丰富的含铀物质,使本区富铀结构层中主要成矿层位铀本底可达20-40g/t,甚至更高,为成矿起到了预富集的作用。
二是富铀结构层与保矿结构层之间缺失上古生界一中生界的一套地层,这一点尤为重要,说明该区长时间的风化剥蚀使铀元素更有可能从原岩中充分释出,且经历淋滤一富集,再淋滤一再富集的反复作用而由贫变富。
其它地区由于隆起时间晚,富铀层位之上连续沉积形成的盖层厚,风化淋积作用仅限于边缘剥露地段,且时间较短,缺乏充分的后生改造以达到再富集的程度,也就难于形成层控型富矿。
以上所列两矿区的品位基本上还属于同生沉积或成岩阶段的产物。
由于赣西北地区这种特定的地质背景,使之在区内造成“三层两带一环境”的富矿地段奠定了基础,这是研究本区成矿条件的关键。
当然其它地区如有形成这种类似条件的地段,也应予注意。
3找矿方向规划在黄汲清先生划分的两个二级构造单元的基础上,根据本区不同地段的地质发展史、沉积建造及岩浆构造活动的特点,本文尝试进行三级构造单元的划分。
其中在江南台隆区划分出三个三级构造单元,它们是九宫山复背斜,修水武宁复向斜,九岭复背斜。
在下杨子台拗划分出一个三级构造单元,称为瑞昌一彭泽拗褶带。
依据前述对本区成矿条件的分析,选择修水武宁复向斜作为一级远景区,其多个区段几乎都具备“三层二带一个环境”的成矿条件,按其具备程度排出的远景地段有:董坑一东港向斜区,东津一杭口向斜区,大椿向斜区,莲花—横路区,庙岭区。
董坑一东港向斜区为重点找矿区,包括董坑矿床、郭家坪、涂坑矿点以及桂坳、丁家垅、孟源、全坑等矿化点(图2)。
具有成矿物源丰富,Z2- C1w地层含铀丰值高,为区域上同类地层含铀量的2.7 至10倍,其中主含矿层(Z2d4)铀含量高出区域上同类地层10倍左右,说明区内上震旦—下寒武地层为赋铀很高的富铀地质体,为铀成矿提供极丰富物源。
控矿构造发育,控矿的北北东向裂构造在董坑—东港一带呈200~400m±等间距发育产出,涂坑以东同时还发育控盆(顺层的)北东向与北西向断裂,属压力频繁集中释放地段,有利于含矿溶液运移与聚集成矿。
第三系断陷红盆及同时代洼陷区发育,董坑矿床主成矿期与红盆在时间上和空间上具有很好的统一性与一致性。
红层以下较大范围内有很好的铀矿化产出(图3),该区红盆以下Z2- C1w碳硅泥岩地层存在较大铀矿找矿空间。
东津一杭口向斜区亦为重点找矿区,包括保峰源、白土、洞下三处矿床,杨家、范家垅、吊桥、东津、彭洞、上塘源6个矿点,具有成矿物源丰富,Z2- C1w 地层含铀丰值高,为区域上同类地层含铀量的3~9倍。
NNE向断裂构造发育,区内发育7条NNE向断裂,其中有3条已发现为矿床定位控矿构造,4条为矿点控矿构造,它们的控矿特征可比。
下第三系断陷红盆及同时代洼陷区发育,铀成矿与红盆关系密切,并在个别的深揭钻孔中发现了较好的铀矿体。
同时具有淋积作用的地下水补给源区开阔等特点(图4)。
该区在Z2- C1w碳硅泥岩地层及北部红盆以下存在很大铀矿找矿空间。
二级远景区为瑞昌一彭泽拗褶带及其南部边缘地带,这个带处于下扬子台拗,并与江南台隆区接壤,由于拗褶作用的影响,也常形成一些富铀结构层所组成的向斜或背斜构造,有的并为北北东向断裂构造切穿,形成类似“三层而带一环境”的有利条件,因此也有可能找出较富的淋积型层控铀矿床。
这种地段主要分布在彭泽县、德安县,如庙前向斜、彭山背斜等。
当然,在赣西北地区三级构造单元的九宫山复背斜,九岭复背斜也有一些花岗岩型、变质岩型和砂岩型铀矿点、矿化点的发现,但均未在找矿上取得突破,因此,这些区段的铀矿找矿应该属于探索性阶段,不属于近期的工作重点区。
以上规划只是一个基础,是一种战略考虑。
在安排具体地段的找矿,特别是深揭工作时还要充分利用各种资料信息,包括地层的产状及产状的变化,构造的組合关系,放射性地球物理化学特征,蚀变及低温热液的来源,紧紧围绕“三层二带一环境“步步深入,多因素综合分析才能凑效。
参考文献[1]张承基、王永全等.《江西省修水-武宁地区铀矿资源大基地勘查部署规划研究报告》.2005.[2]谢平礼.《江西省修水县郭家坪铀矿普查申请书》.2006.[3]陈荣清等.《江西省修水县保峰源铀矿床详查报告》.1995.[4]李元普等.《江西省修水县董坑铀矿床勘探报告》.1990.[5]杨明桂等.《赣北地区多金属成矿规律》.2003.。