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四川若尔盖降扎510—1矿床控矿因素分析

2014-07-27雍化常

四川地质学报 2014年1期
关键词:铀矿灰岩岩性

雍化常,罗 龙

(四川核工业地质局二八一大队,四川 西昌 615000)

四川若尔盖降扎510—1矿床控矿因素分析

雍化常,罗 龙

(四川核工业地质局二八一大队,四川 西昌 615000)

重点总结了四川若尔盖降扎510-1铀矿多年开采工作中所认识到的矿床地质特征、控矿因素及这些因素影响下的矿体变化特点,并用以指导矿山探采过工作,节省了大量的探矿费用。

矿体特征;压性构造;砂岩;矿化蚀变;品位

1 矿床地质特征

510-1矿床地处秦昆构造带与“武都”山字型构造西翼反射弧重接复合处、降扎温泉—哈隆复式背斜的北翼(图1)。背斜走向NWW,长约30km余,核部出露前志留系,两翼由志留系及上古界地层组成。区内岩浆岩分布较少。

510-1矿段主要产于中晚志留纪地层中,含矿岩性为灰岩、硅岩及灰岩过渡岩为主的各类板岩薄层和灰质、硅质透镜体中。矿体主要产于由F1、F2等大断层所组成的构造破碎带内。

1.1 含矿地层及岩性

510-1矿床主要产于中、晚志留统中工业矿体多在S21-b中.呈带状分布,该层位中的岩性是由一套硅岩、灰岩、泥质硅板岩及过渡性岩石组成。

岩性是控制矿体分布的地质因素之一,有利的岩石往往是成矿的有利场所。510—1矿床矿石类型按岩矿主岩可分为灰岩型矿石、硅岩型矿石、以及过渡型矿石,按矿石机构及矿物组成又可分为块状矿石和疏松状矿石两大类,其特征见表1。

而矿体多分布在该层位透水性好,裂隙发育的灰岩中,疏松状矿石都是灰岩性矿石的变体。

图1 四川若尔盖降扎铀矿区域地质图

表1 矿石类型

1.2 断裂构造

该矿床从区域上来看本身就处于断裂带中,矿体产于断裂带的灰岩、硅质岩透镜体中,且矿体所处的地层多以压性断裂、压扭性断裂为主。矿区内断裂较发育,按其与地层走向关系,纵向断层先产生于横向断层。主要有北西组、北东组、北北东组三组断层最为发育(图2)。

纵向断层与矿化关系密切,主要矿体均受该组断层的控制。矿体与这些断裂构造关系十分密切,然而,矿体产出的具体部位则与F1、F2、F3、F5等断裂的次级断裂密切相关,从平面、剖面来看,矿体的形态与其相关的断裂相吻合(图3)。

断裂构造即是成矿的通道,又是成矿的场所,具有以下特征:

1)顺层断裂发育地段铀矿品位高,矿体沿断裂呈部规则形状分布,尖灭再现。

2)断裂发育地段,往往具有多期活动的特点(图4)。早期表现为压性,为EW向构造成分,晚期表现为压扭性,为某“山”字型西翼,反射弧重接复合成分。

图2 某中段铀矿体平面图

图3 某剖面图

图4 某采场平面图

3)除顺层断裂外,还有NNE向和NNW向切层断裂,但规模一般较小,以扭性为主。在与含矿层或控矿顺层断裂交切时常形成有利的成矿地段(图5)。在顺层断裂分支复合及NNE向断裂相交处,岩性比较复杂,形成的矿体品位较高。

4)矿体多位于断裂构造的次次级断裂夹持区内(图6),矿化蚀变或矿体呈一定方向排列;

5)矿体产于含矿岩系下部,具有复杂的形态和内部结构,矿体的形态和结构取决于圈矿的工业指标;已发现或已开采的矿体都出现在这含矿层位中,矿体也产于含矿某些变异部位,这些变异部位主要有含矿层岩性厚度变异、形态变异和岩相变异;

1.3 矿体产状、形态及规模

矿体以透镜状为主,还有囊状、串珠状、枝状,沿走向、倾向上均有膨胀收缩、分枝复合及急剧尖灭现象。多数矿体赋存于压性断裂、平移断裂较破碎的下盘,如Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号矿体受 F3、F4、F5断裂控制,因此矿体具有复杂的形态和内部结构。其具体特征见表2。

图5 某采场切采前地质平面图

表2 矿体特征

1.4 510-1矿床矿化蚀变

矿区范围内发育的蚀变类型主要有硅化、去碳化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化等,其中与矿化关系最密切的是去碳化和黄铁矿化。

从矿山实际开采及深部补充地质勘探资料来看,矿床内矿化蚀变主要有去碳化或脱碳现象(砂砂状矿石退色现象)、黄铁矿化、褐铁矿化等,褐铁矿化主要发育在氧化带或某种特殊地段,也是矿石被林蚀地段,这些地段偏镭,在溶洞中常见;铀矿化的分布有选择的出现在裂隙发育地段,岩性比较活泼的岩石中。矿化最好地段是砂质灰岩向炭质硅灰岩过渡的破碎带中。

1)去碳化,去碳化或脱炭亦称退色现象,是岩石碳质物含量减少或就地重新分布的一种蚀变作用。去炭化岩石一般呈浅灰至灰白色,质地较疏松,原岩的结构和构造已消失,由细粒分散状矿物集合体组成,含风化粉状石英。脱炭体形态不一,多呈带状,条纹状、透镜状、巢状、球状等,被脱炭的岩石与围岩界线十分清楚,去碳体中铀矿石品位较高。

2)黄铁矿化,发育在硅岩及硅质灰岩、砂状灰岩中,表现为细粒状、黄铁矿呈浸染状或微细脉状分布在岩石中,一般发育在成矿早期。胶状黄铁矿与铀矿体关系十分密切,并常与脱炭矿化现象伴生,结晶较好的黄铁矿地段没有矿。有时见到脱炭现象包围黄铁矿现象,说明多期断裂构造形成的不同矿化结果(图7)。

以上这两种主要矿化现象发生地段矿体品位很高,规模大;褐铁矿化所形成的矿体品位低,多属偏镭型矿体;控矿地质因素是一个有机的整体,缺一不可;矿体变化多半是由各种控矿因素综合作用的结果。

图6 某采场编录平面图

图7 某采场原始编录图

2 510-1成矿规律的认识

矿带近东西走向,长约300m;倾向北东,倾角60o~80o,矿体最高赋存标高约3 610m,垂深达350~370m。铀矿化受构造和地层控制,并与一定的岩性有关,矿体均产于 F1与 F2断裂构造带中,均经历过改造,迁移(指倾向上)、再富集过程。矿体品位最高的部位原岩面目全非。其主要特征为:

1)矿体均受构造及岩性控制:510-1矿段矿体上盘F2断裂控制,下盘由F1断裂控制,在F1、F2断裂之间又有F3、F5、F7等断裂构造裂隙;本矿床矿体明显受岩性控制,铀矿物溶解、再沉淀过程不是在所有的岩石中发育,而是有选择地出现在裂隙发育的灰岩、硅灰岩地段,如在灰岩中溶洞发育,溶洞下部矿体较富,且偏铀,溶洞上部淋蚀部位则有偏镭。

2)矿床内矿体形态变化趋势:根据510-1矿段露天采至以下各中段回采矿体变化特征来看,矿体由原来的急缓倾斜变为陡倾斜,矿体规模由大变小;矿床内的矿体走向上控矿的断裂构造由西向东逐渐呈张开趋势,形同帚状(图2),矿体也由集中向分散过渡;矿体倾向上,控矿的断裂构造由上到下(深部)呈张开趋势,矿体由顶部集中逐渐过渡到深部的分散;

3)矿床内矿体铀镭平衡系数变化趋势:根据510-1矿段露天采至以下各中段回采矿体变化特征来看,矿体铀镭平衡系数由地表的局部偏镭变为深部的偏铀,铀镭平衡系数由1.2过渡变为0.4,并逐渐过渡到深部的0.3。

4)矿体品位变化:矿体由地表到深部规模虽然变小,但矿体品位有逐渐变高的趋势。

因此,从断裂构造控延伸及控制矿体来看,倾向上顺层断裂构造控制的槽状、透镜状矿体的“尖灭再现”等复合现象非常明显,深部成矿的几率较大。

3 成矿特征在探矿过程中的运用

1)由于地表氧化带弱碱性水的淋蚀,局部地段(倾向上)铀镭平衡被破坏,以至于正常的铀镭平衡系数推算铀含量,往往适得其反;为了解决这一难题,地质、物探人员一起研究,用大量数据分析建立了有效“逆推平衡系数”推算模型,基本解决了这一难题,在井下不同部位进行应用,提高了地质、物探工作效率,节省费用提高了生产的实用性,从技术上保证了井下生产的连续性。

2)生产探矿做了调整,把原来的“坑探为主,钻探为辅”的方针变为以“钻探为主,坑探为辅”,在实际探矿中得到了运用,为矿山持续生产节省了大量的勘探费用。

3)充分利用本地特定地层中形成的溶洞这一找矿标志,几乎百分之百的都在溶洞的下部3~15m范围内找到了具有淋蚀叠加性质的高品位铀矿体。

4 找矿工作建议

本区铀矿床的勘查与扩大方向应当从以下几个方面入手:

1)大力加强深部找矿。从若尔盖地区铀矿床的垂幅看,大多数矿床的垂幅可达500m以上。根据若尔盖铀矿田的成因,地幔流体起了决定性的控制作用,而大气降水只在成矿晚期加入,在成矿过程中起着次要的作用。因此,本地区有铀矿床的“碱性基底”成矿模式。这已在510—1铀矿床“上酸下碱”的垂直分带规律中得到证实。通过对512-1、512-3、511、513等矿床的研究来看,目前地表坑道所揭示的矿石中的脉石矿物为石英与方解石共生带,对照 510-1铀矿床的垂直分带特点,这些矿床深部还有可能存在较大的“碱性基底”,找矿前景巨大。

2)重新审视原有的铀矿点(带)。由于本地区的铀矿床大多数为盲矿床,反映矿床实际上多未遭受到剥蚀或者剥蚀很浅,有些矿床在地表的矿化显示并不强烈,因此,不能简单地凭地表矿化规模来判断其成矿前景。而是要根据找矿标志来重新认识和评价。特别要重视地表石英脉、方解石脉和硫化物脉的发育程度和规模,它代表了地幔流体成矿作用的强度,通过重新认识和评价,完全有可能发现新的铀矿床(体)。

总之,通过在 510-1矿段探采过程中不断发现新矿体,深部增加储量的可能性极大,可通过一些项目(如危机矿山、资源保护类、综合利用等项目)实施后,可以验证和预测其它矿段的深部成矿前景,也可以为新的远景地段和铀矿新类型提供验证依据,前景广阔,意义重大。

[1] 510-1矿段铀矿地质储量报告[R].

[2] 501-1深部补充地质勘探报告[R].

[3] 张祖还.铀地球化学[M].原子能出版社,1984.

[4] 刘德长,孙文鹏,等.中国铀矿构造及成矿演化[M].北京:原子能出版社,1991.

On Ore Control Factors of the 510-1 Deposit in Jiangzha, Roigê, Sichuan

YONG Hua-chang LUO Long
(No. 281 Geological Party, Sichuan Bureau of Geology for Nuclear Industry, Xichang, Sichuan 615000)

This paper has a discussion on geological features, ore control factors and variation in shape of orebodies for the 510-1 deposit in Jiangzha, Roigê, Sichuan based on mining work during many years.

geological feature; compressional structure; sandstone; wall rock alteration; grade

P619.14

A

1006-0995(2014)01-0001-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.001

2012-11-19

雍化常(1964—),男,甘肃陇南人,高级地质工程师,多年从事铀矿山地质勘查及评价工作

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