宁夏惠安堡铀矿床
(陕西咸阳核工业203研究所712000)
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冯集沟背斜东翼直罗组下段矿带长65438±0.0km,近南北走向。背斜西翼的矿带长0.3公里,呈东北-西南走向。背斜东翼直罗组上段有4条近南北走向的铀矿带,长0.4公里。
目前已发现的铀矿化(体)主要为板状矿体,其次为卷状矿体,主要发育于直罗组,各含矿层均发育板状、透镜状矿体(图1,图2)。
图1惠安堡矿床金家渠段13勘探线地质剖面图
1-四元;2—直罗组上段;3—直罗组下段;4—延安组;5-砂岩;6—泥岩;7-地质界线;8—钻孔及其数量;9—氧化区前线;10-伽玛曲线;11-铀矿体;12-铀矿化
图2惠安堡矿床冯记沟剖面133勘探线地质剖面图
1-四元;2—直罗组上段;3.紫罗组下段;4—延安组;5-砂岩;6—泥岩;7-地质界线;8—钻孔及其数量;9—氧化区前线;10-伽玛曲线;11-铀矿体;12-铀矿化
2.3.2矿体品位、厚度和埋深
矿体厚度变化范围为1.00 ~ 6.20 m,平均为3.66m,变异系数为0.50,属于中等变异。每平方米铀含量变化范围为1.01 ~ 3.49 kg/m2,平均值为1.84kg/m2,变异系数为0.45。总的来说,每平方米含铀量变化不大,比较稳定。品位变化范围为0.0120 ~ 0.0385%,平均值为0.0230%,变异系数为0.36。品位变化稳定,属于低品位矿石。
2.4.7成矿年龄
10个矿石样品的同位素年龄都属于新生代。磁窑堡北部地区的U-208 Pb表观年龄分别为59.2Ma和21.9Ma,属于古近纪古新世和新近纪中新世早期。惠安堡南部地区的U-208Pb表观年龄分别为6.2Ma和6.8Ma,属于新近纪晚中新世。
3主要成果和创新
3.1进一步明确了金家渠和冯集沟剖面的背斜形态、地层产状和断裂构造特征。
金家渠断裂(F3)的识别和研究,使我们对金家渠地区的构造、地层和层间氧化带的分布规律有了新的认识。F3不仅仅是一个断层,而是一堆断层。由于F3反冲和平移,延安组和直罗组在尖尔庄背斜东翼的部分地段重叠。后期含铀含氧地下水沿尖尔庄背斜轴部和东翼侧向运移,在直罗组下段和延安组形成三套氧化带和铀矿化。
3.2进一步明确了金家渠和冯集沟剖面层间氧化带和铀矿带的分布特征。
在惠安堡地区一个大型背斜的轴部和东西两翼周围,直罗组上下段出现大规模层间氧化,延安组出现中度层间氧化。氧化砂岩多为浅黄色、浅黄色、棕黄色,局部有浅红色,以褐铁矿为主,赤铁矿化次之。金家渠剖面尖尔庄背斜东翼F3上壁直罗组下段I层间氧化带长5.4km,近南北走向,向东发育。F3下盘直罗组下段层间氧化带ⅱ长10km,呈北东-南西走向,向东发展。延安组层间氧化带ⅲ长2.4km,呈西北-东南-南北走向,向东发展。健儿庄背斜南端西翼氧化带长1.4km,向西发育。冯集沟剖面冯集沟背斜东翼直罗组下段氧化带长5km,近南北走向,向东发育。直罗组上段氧化带长65438±0.4km,近南北走向,向东发育。背斜西翼直罗组下段氧化带长3km,近南北走向,向西发展。
金家渠剖面的ⅰ、ⅱ、ⅲ层间氧化带分别控制着ⅰ、ⅱ、ⅲ铀矿带。冯集沟背斜东、西翼直罗组上部和下部的铀矿带也受层间氧化带控制。
3.3总结了断层褶皱带砂岩型铀矿的成矿特征、控矿因素及成矿模式。
断褶带中的后生铀矿化不仅具有典型层间氧化带砂岩型铀矿的某些特征,如主要受层间氧化带控制、前缘矿化、氧化带内宏、微、微量元素分带等,还具有自身的特殊性,如构造的主体作用、双向氧化成矿作用等。断褶带砂岩型铀矿化具有砂体厚、地下水短距离双向径流、形成多个复杂的局部水动力系统等特点。背斜东、西翼的层间氧化具有多期次、双向发育、多层、氧化深度大、倾向延伸短、纵横向厚度变化大、连续性差、水解蚀变弱的特点。铀矿化具有阶段多、品位低、厚度小、矿化分散、层数多、深度大、翼部矿化强、前缘矿化弱、矿化纵向和横向连续性差、矿后转化强等特点。
复背斜是控制层间氧化带和铀矿化的主要和直接因素,断裂作用能促进铀矿化。铀矿化明显受背斜东、西两翼双向发育的层间氧化带控制。在复背斜和断裂构造背景下,几个相对独立的地下水动力系统对铀矿化起着重要的控制作用。
此外,铀矿化与碳、黄铁矿等还原性物质密切相关,油气还原和热液改造参与了铀矿化。
惠安堡地区铀矿化特征及空间分布表明,该区铀矿化是受断层褶皱带构造背景控制的局部层间氧化带中独特的砂岩型铀矿床。该组经历了6个阶段:早、中侏罗世沉积预富集阶段、晚侏罗世构造格架形成和潜水氧化铀富集阶段、晚白垩世-渐新世层间氧化主成矿阶段、成矿停止阶段、中新世层间氧化次生成矿阶段、上新世局部油气和热液改造阶段。
3.4为在构造活动区寻找砂岩型铀矿提供了实例。
典型的层间氧化带砂岩型铀矿床产于具有次造山构造背景和缓倾斜斜坡的中新生代盆地中。惠安堡地区大地构造背景位于鄂尔多斯盆地西缘马家滩断裂带。水文铀矿床的经典理论和评价标准认为,断层褶皱带不利于后生铀矿化。近年来,在“在构造活动区寻找相对平缓的构造部位”的指导下,我们不断丰富砂岩铀矿化理论,实施了地浸砂岩型中型铀矿床,探索并证实了断褶带后生铀矿化具有典型层间氧化带砂岩型铀矿的一些特征,但也有其自身的特殊性。
惠安堡地区的沉积和构造演化表明,该区虽处于西缘褶皱断裂带的构造活动区,但经历了多期构造运动和改造,形成了复背斜和向斜,构造格局相对复杂,导致该区缺乏区域性构造斜坡带。但从构造演化和构造作用方式分析,本区南北褶皱带的构造格局主要形成于燕山运动第三幕(JBOY3乐队),而随后的燕山运动第四幕、第五幕和喜马拉雅运动在本区主要是差异隆升运动,没有强烈的构造水平挤压变形,处于构造相对平缓稳定期。含矿地层中侏罗系的分布主要受宽缓褶皱和断裂构造控制,存在相对稳定的单斜构造区。同时,ⅳ、ⅴ幕燕山运动以来的隆升剥蚀,使背斜核部的侏罗系出露,为大气降水、含铀地下水向含矿层(砂体)的渗入和淋滤转化提供了有利条件,含铀含氧水沿含水层双边氧化形成层间氧化带。
逆冲推覆构造带的前带是铀矿化的有利地区,前带发育一系列叠瓦状反冲断层,铀矿化集中在最东端反冲断层的上下壁附近。后期前缘带以差异隆升运动为主,处于相对稳定的垂向升降状态,强烈变形后前缘带处于松弛状态,使地下水对目的层改造更深更彻底。正是这些分布在逆冲推覆体前缘带最东部的叠瓦状反冲断层(F1,F3),使目的层向上逆冲,靠近地表,与地下水有水力接触,导致层间氧化和铀矿化。
3.5拓展找矿领域和视野。
早期认为铀矿化仅产于背斜东翼的直罗组下段。近年来,我们在背斜西翼、直罗组上段和延安组发现了工业矿带。
4开发利用现状
目前,尚未开展该矿床的工艺试验和专项工业利用可行性评价。从目前查明的地质资料来看,该矿床普遍品位低、埋藏深、厚度薄,开发利用前景一般。
参考
核工业203研究所[1]。鄂尔多斯盆地西南缘断褶带铀矿床控矿因素及找矿方向研究[R]. 20030.686386386366
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黄。中国古层间氧化带砂岩型铀矿成矿特征、成矿模式及找矿前景[J].铀矿地质,2007,23(1):7-16。
中国铀矿勘查的重大进展和突破——新世纪以来新发现和探明的铀矿实例
【作者简介】李宝霞,男,出生于1962,研究员级高级工程师。1983毕业于桂林冶金地质学院,长期从事铀矿地质勘查和科研工作。他主持和参与的项目多次获得国家级、部级、局级奖项,发表论文和翻译多篇。