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浅谈砂岩型铀矿找矿目标层识别技术

2021-03-24李岩

中国应急管理科学 2021年2期

摘要:砂岩型铀矿多为盲矿体,这意味着成矿区域控矿因素复杂,所以单单通过传统或是单一的方法进行勘测,无法保证成矿区域的资源总量被有效探明。因此,在砂岩型铀矿找矿过程中,目标层识别技术较为实用。这是一种从构造变形强度、岩相集砂体发育条件、地层结构等角度对铀矿目标层的有利因素进行分析的探寻方式,如果目标层以及探求区域符合相关找矿条件,证明此区域有非常大的概率存在砂岩型铀矿。

关键词:砂岩型铀矿 找矿目标层 识别技术

分类号:P619.14

引言

砂岩型铀矿由于存在的地层区域多存在于浅层地质构造,因此,储量较大,同时方便开采,是我国乃至于全世界铀矿的主攻类型之一。通常情况下,砂岩型铀矿沉淀富集,会受到“地球化学障”的明显控制,同时铀元素一般会从活动流体中逐渐沉淀并形成富集区,进而逐渐沉积,形成矿体可开采区域。

一、确定找矿目标层的识别因素

通常情况下,专业人员会将那些含有工业品位的铀矿体地层单元以及那些已经发现工业矿体的层位和具有潜在成矿能力的地层称作为是有利成矿目标层,现以沉积盆地可地浸砂岩铀矿为例,对找矿目标层的确定考虑因素进行简要分析,实际工作落实过程中,要对以下几点进行重视:

1.构造变形强度

适度的构造变形强度有利于地层形成矿产,与此同时,这些矿产形成区域地层倾角通常在 5°~30°之间,同时,单斜层最为有利,可以形成纯度较高的矿产,如伊犁盆地南缘、鄂尔多斯盆地东北缘等区域。而那些大范围且受过强烈构造变形的地层,则并不利于砂岩型铀矿形成,如准格尔盆地南缘、塔里木盆地北缘等对应区域。

2.岩相及砂体发育条件

任何种类的矿产资源在形成时,都需要经过成百上千年的积累,这是一个动态性的逐渐积累过程。所以,找矿目标层中会出现较为明显的砂体厚度较大特征,而对于那些有利于形成砂岩型铀矿的地层,则一定是连续分布、范围较广、渗透性强的区域,同时,这些区域有利于涵养含铀水在地下大范围、畅通径流,形成大矿体。通常情况下,符合以上条件的沉积相,主要包括辫状河相、三角洲相、冲击扇相等。

3.地层结构

拥有以上特征的沉积相区域通常横向联通性较好,所以能够在沙岩内形成大矿;曲流河相砂体分布范围由于较小,因此无法获得较好的横向连通性,进而也无法形成矿体,规模十分有限;找矿目标层的地层结构需要依据不同砂岩型铀矿类型来对侧重点进行确定,通常情况下,在层间氧化带形成的砂岩铀矿多出现在承压含水层中,因此,此区域的地层结构多为泥岩-砂岩-泥岩形式,也就是上下泥岩层会形成顶底板的隔水层。而中间较为厚大的砂岩层则会成为径流区,我国的鄂尔多斯盆地中侏罗统直罗组有这样的地层结构。

需要注意的一点是,潜水氧化带型通常需要形成于稳定的底板之上。与此同时,形成区域多存在河道砂体或是其他成因的厚层砂体,这意味着只有底板稳定,潜水氧化带不与地表连通,才能够让地表水垂直渗流,如此,下部不会出现渗漏,能够保证在稳定的底板之上逐渐富集成矿。

二、砂岩型铀矿找矿目标层识别技术流程

在对砂岩型铀矿找矿目标层进行识别技术的对应时,技术组织与操作人员必须保证配合的技术措施与设备是结合环境与其他基础条件甄选出来的,能够获得较好的操作与矿位确定效果。

1.依据构造变形强度判据

在根据地形构造变形强度有效地识别砂岩型铀矿床目标层时,首先要确定优选位置,而构造变形适中的区域即为优选位置。与此同时,进一步的筛选标准是该地段内的倾角尺度在5°~30°范围内的地层,即备选找矿目标层。而剩下部分出现严重波动并且已经出露地表的地层,则为初选的有利找矿目标层。在转换过程中,要对地质构造的发展演变动态性进行关注,如是否存在某一地层曾被多次抬升并出露地表的情况,这类地层容易成为有利成矿地层。

2.深入研究初选找矿目标层沉积特征

在对有利转化目标层的沉积特征进行深入研究时,应首先结合层序地层学研究,让岩相古地理得到有效恢复。同时,对其中的沉積相带进行识别,如发育冲击扇、辫状河三角洲、分流河道等,富含砂体的地层通常是有利找矿目标层。与此同时,那些富含砂体沉积相带发育的区域也是目标层的重点找矿区。需要注意的一点是,有力找矿目标层并不只含有一个特点。因此,可能有多种特征,同时,这些重点找矿区域也不一定是重合的,专业的地质勘察人员必须要针对不同层位进行有效研究。

3.重点判断找矿区域

在数据核查的过程中,如果发现有区域已经显示铀异常,证明此区域有非常高的概率存在铀矿。但是实际工作组织落实过程中,还要对以下两点进行关注,首先是地层发育,氧化还原带不一定是成矿带,但是如果划定的区域,不存在氧化还原分带,那么意味着此区域形成大型砂岩型铀矿的概率非常低。第二点是砂岩型铀矿属于逐渐富集成矿,因此,矿产形成区域一定有完整的地下水 “补 - 径 - 排”系统,否则,很难形成铀矿。

如我国的伊犁盆地南缘,地层结构下部的地下水系就形成了非常完整的“补 - 径 -排”系统,伊犁盆地南缘的南侧河流与蚀源区为补给区,同时中下侏罗统水溪沟群组成了径流区,排泄区的主导断层是加格泰斯断层,该系统让含氧含水持续不断地将铀元素带入到此区域并逐渐沉淀和富集,进而形成了地缘面积非常大的大型砂岩型铀矿床。

4.对有利目标层进行经济技术评价

那些借助现有经济技术条件就可进行开发与利用的矿石,被称作为有用矿物。在成矿过程中,还必须通过地层成岩度和埋深对找矿目标进行深入评价,并根据评价结果最终确定重点工作层位,通常,这些重点成矿区的成岩度低,渗透性好,同时,埋深较浅。

三、结论

圈出多个重点找矿区域后,地质勘察人员还要对精选有利找矿目标层内是否存在“泥岩 - 砂岩 - 泥岩”地层结构进行预判,并检查是否存在氧化还原地球化学分带,垂向或横向发育都可。最后,查看是否具备地下水“补 -径 - 排”条件,并将满足上述有利条件的地层确定为终极有利找矿目标层。

参考文献

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作者简介:李岩(1988.2—)男,汉族,籍贯:辽宁省盘锦市大洼区,本科毕业学校:长江大学,职称:中级工程师,研究方向:地质学,现从事工作:新能源勘探及开发。

(辽河石油勘探局有限公司新能源开发分公司 辽宁盘锦 124010)