中國(guó)北方主要產(chǎn)鈾盆地砂巖鈾礦成礦年代學(xué)及成礦鈾源研究

松遼盆地東南隆起區(qū)嫩江組沉積期末形成了大量的正反轉(zhuǎn)構(gòu)造,主要發(fā)育斷陷和坳陷層序反轉(zhuǎn)背斜型、斷陷層序中斷層下正上逆型、坳陷層序中斷層上下皆逆型、斷陷層序中斷層上下皆逆型4種樣式。構(gòu)造反轉(zhuǎn)改變淺部坳陷層的構(gòu)造形態(tài)、物理性能、地下水的循環(huán)方式和巖石地球化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致深部油氣和co2向上運(yùn)移,有利于形成砂巖型鈾礦床。因此,盆地東南部找鈾礦應(yīng)注重由反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成的剝蝕天窗地區(qū)。

松遼盆地南部遭受了多期不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了多種形式的斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造。在斷陷期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要表現(xiàn)為正斷層;反轉(zhuǎn)期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)生逆沖,并在斷裂的上盤(pán)形成了反轉(zhuǎn)背斜帶。在局部反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造上,由于地層褶皺隆升,形成了剝蝕構(gòu)造天窗。其中,反轉(zhuǎn)斷裂切割了基巖至嫩江組地層,導(dǎo)致深部沙河子組、營(yíng)城組等烴源巖所形成的油氣、co2和煤成氣等還原性流體沿反轉(zhuǎn)斷裂向上運(yùn)移,引起淺部較為疏松的泉頭組和姚家組紅色砂體發(fā)生后生還原蝕變,形成有利于鈾成礦的灰色砂巖目的層。同時(shí),反轉(zhuǎn)作用形成的剝蝕構(gòu)造天窗,使目的層裸露于地表,接受含氧含鈾水的滲入和氧化作用,為層間氧化帶及其鈾礦化的形成創(chuàng)造了有利條件。

花崗巖型鈾礦床是我國(guó)最重要的礦床類(lèi)型，據(jù)統(tǒng)計(jì)占我國(guó)鈾總儲(chǔ)量的38％以上。與世界其他國(guó)家相比，我國(guó)也是花崗巖型鈾礦床最發(fā)育、類(lèi)型最多、分布最廣泛的國(guó)家。同時(shí)我國(guó)花崗巖出露面積很大，約有85萬(wàn)多平方公里，占我國(guó)大陸面積的9％左右，找礦遠(yuǎn)景很大。而南嶺是我國(guó)花崗巖型鈾礦床的重要產(chǎn)出地區(qū)，所以通過(guò)對(duì)本地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦研究?？梢詾檎业V提供更好的指導(dǎo)。

簡(jiǎn)要分析了在梁河盆地開(kāi)展瞬變電磁勘探的電性基礎(chǔ),對(duì)多測(cè)道剖面曲線和視電阻率斷面圖進(jìn)行了定性解釋,解釋成果對(duì)鉆孔布置起到了良好的指導(dǎo)作用。

以煤田鉆孔資料“二次開(kāi)發(fā)”作為鈾礦勘查新思路,擇優(yōu)選取三道明水盆地收集的煤田放射性異?？走M(jìn)行原位鉆孔驗(yàn)證,通過(guò)驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比分析,認(rèn)為三道明水盆地鈾礦化可能為層間氧化帶和潛水氧化帶復(fù)合型鈾礦化。結(jié)合該盆地的成礦地質(zhì)條件,初步建立了該盆地砂巖型鈾礦的成礦模式,根據(jù)該模式又探討了兩個(gè)靶區(qū)的找礦方向,為在該盆地繼續(xù)開(kāi)展砂巖型鈾礦找礦工作提供了新思路。

以煤田鉆孔資料\"二次開(kāi)發(fā)\"作為鈾礦勘查新思路,擇優(yōu)選取三道明水盆地收集的煤田放射性異?？走M(jìn)行原位鉆孔驗(yàn)證,通過(guò)驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比分析,認(rèn)為三道明水盆地鈾礦化可能為層間氧化帶和潛水氧化帶復(fù)合型鈾礦化。結(jié)合該盆地的成礦地質(zhì)條件,初步建立了該盆地砂巖型鈾礦的成礦模式,根據(jù)該模式又探討了兩個(gè)靶區(qū)的找礦方向,為在該盆地繼續(xù)開(kāi)展砂巖型鈾礦找礦工作提供了新思路。

砂巖型鈾礦床是一種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的鈾礦類(lèi)型,受到世界各國(guó)地質(zhì)勘探部門(mén)的高度關(guān)注。本文應(yīng)用電子探針和高分辨分析型電鏡聯(lián)合研究鄂爾多斯盆地砂巖型鈾礦鈾的賦存狀態(tài);對(duì)砂巖中鈾、釷及稀土含量的分布進(jìn)行了線掃描分析,觀察到鈾礦物微粒主要分布在砂巖的主要造巖礦物裂隙中及其膠結(jié)物中。鈾礦物主要存在形式是以鈾石微粒(uo2)的形式存在,以微粒吸附形式存在(小于1μm)。鈾石微粒一般富集在砂巖中的鉀長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、白云母裂隙和解理縫或膠結(jié)物中,分析數(shù)據(jù)顯示氧化鈾的含量可達(dá)1%～3.46%,在石英和方解石顆粒裂隙或解理縫中比較低。應(yīng)用高分辨的電鏡還觀察到少數(shù)呈較大鈾石微粒集合體形式存在,最大可達(dá)200μm。從電子探針?lè)治鰯?shù)據(jù)上看,uo2含量可以從0至幾個(gè)百分含量,一般來(lái)說(shuō)含鈾高的部位,其對(duì)應(yīng)的稀土元素、tho2含量也較高。本文的研究對(duì)含油氣盆地的鈾礦質(zhì)的沉淀、運(yùn)移和富集的認(rèn)識(shí)具有重要意義,同時(shí)對(duì)鄂爾多斯盆地鈾礦開(kāi)發(fā)過(guò)程的選冶工藝的確定,具有借鑒價(jià)值。

從構(gòu)造演化—巖漿作用—成礦流體系統(tǒng)將火山巖-花崗巖型鈾礦作為統(tǒng)一體開(kāi)展成礦作用研究。在總結(jié)華南熱液型鈾礦成礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,根據(jù)區(qū)域鈾時(shí)空分布特征,結(jié)合成礦溶液的氫、氧同位素組成,從動(dòng)力學(xué)過(guò)程闡述了成礦物質(zhì)來(lái)源,并進(jìn)而分析了成礦流體演化及成礦作用過(guò)程。認(rèn)為早寒武世富鈾地層是華南熱液型鈾礦最本質(zhì)的鈾物質(zhì)來(lái)源,成礦流體是巖漿水和降水混合的產(chǎn)物,巖漿作用形成了成礦物質(zhì)的"匯"區(qū),燕山期伸展或向伸展過(guò)渡的地球動(dòng)力學(xué)背景下的巖漿作用,促成了成礦熱液系統(tǒng)的形成、演化及成礦作用的發(fā)生,隨著巖漿作用物質(zhì)-能量場(chǎng)的減弱,華南熱液型鈾礦成礦作用終止。

贛南地區(qū)是我國(guó)花崗巖型鈾資源的重要產(chǎn)地,筆者運(yùn)用深源成礦和多次成礦理論,對(duì)區(qū)內(nèi)產(chǎn)鈾花崗巖體特征和花崗巖中的鈾礦成礦條件進(jìn)行分析、研究,總結(jié)了該區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦模式,提出"靠邊緣、查蝕變、追構(gòu)造、找熱體"的找鈾礦標(biāo)志,厘定出4處具有較好找礦前景的工作靶區(qū)。

總結(jié)介紹了松遼盆地可地浸砂巖鈾礦鉆探的施工工藝,沖洗液配制及管理,可地浸砂巖鈾礦鉆探的目的層———松散砂體的取心技術(shù)和退心技術(shù),鉆探管材的使用及孔內(nèi)事故的預(yù)防與處理。

從古構(gòu)造、古地理重塑入手,系統(tǒng)分析伊犁盆地各沉積時(shí)期的沉積建造特征,并探討其與砂巖型鈾礦的關(guān)系。研究表明,伊犁盆地雙基底建造形成了盆地的富鈾基底,盆地早—中侏羅世在弱伸展環(huán)境下形成的暗色含煤碎屑巖建造成為盆地的含礦建造形成期,盆地晚白堊世—新近紀(jì)在弱擠壓環(huán)境下形成的紅色碎屑巖建造有利于鈾的后生改造富集成礦。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明,伊犁盆地砂巖型鈾礦化與含礦層的沉積相類(lèi)型、單層砂體厚度及巖性結(jié)構(gòu)等建造特征密切相關(guān)。

筆者以鄂爾多斯盆地東勝鈾礦田的典型礦床——納嶺溝鈾礦床為主要研究對(duì)象，通過(guò)鈾礦體及圍巖巖石地球化學(xué)、電子探針及穩(wěn)定同位素測(cè)試等方法，綜合分析了東勝砂巖型鈾礦田的鈾源及其地質(zhì)意義。結(jié)果表明：主要含礦目標(biāo)層中侏羅統(tǒng)直羅組在同生沉積過(guò)程中，鈾預(yù)富集達(dá)212.45×10?6，圍巖達(dá)41.34×10?6；預(yù)富集鈾主要來(lái)自于盆地北緣蝕源區(qū)；鈾礦體及圍巖ree配分曲線總體具一致性，右傾，個(gè)別δeu正異常，富集重稀土，兩者鈾源具一致性；含鈾砂巖δ13cv?pdb=?9.7‰，δ18osmow=18.9‰，黃鐵礦δ34sv?cdt=?27.46‰，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的有機(jī)地質(zhì)作用；鈾石圍繞炭屑、星散狀黃鐵礦產(chǎn)出，被膠狀黃鐵礦肢解，鈾富集于成巖作用后期。由此認(rèn)為，直羅組同生沉積過(guò)程中預(yù)富集的鈾為主要成礦鈾源，東勝鈾礦田屬直羅組預(yù)富鈾重新分配的產(chǎn)物。

通過(guò)對(duì)我國(guó)華南地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖體與青海省產(chǎn)鈾花崗巖體的形成時(shí)期、巖石化學(xué)特征、含鈾性等的論述及青海省典型花崗巖型鈾礦點(diǎn)的特征描述,對(duì)青海省花崗巖型鈾礦成礦特征進(jìn)行了總結(jié),為以后青海省鈾礦找礦明確了方向,有利于加快青海省鈾礦找礦的步伐。

松遼盆地為一個(gè)含有油、氣、鈾多能源的陸相沉積盆地.綜合整理前人關(guān)于松遼盆地西部斜坡的地質(zhì)資料,闡述了西部斜坡區(qū)域構(gòu)造位置,構(gòu)造演化特征及地下含氧含鈾流體對(duì)斜坡區(qū)砂巖型鈾礦控制作用.筆者運(yùn)用砂巖型鈾礦成礦理論分析認(rèn)為松遼盆地西部斜坡帶具有良好的砂巖型鈾礦找礦前景.

馬尼特坳陷是二連盆地五大坳陷之一,近年來(lái)成為尋找砂巖型鈾礦重點(diǎn)工作區(qū).為了快速有效地在該區(qū)尋找和控制砂巖型鈾礦體,利用地質(zhì)、物探和樣品數(shù)據(jù)等手段在工作中對(duì)其進(jìn)行了分析和研究.在馬尼特坳陷已知工作區(qū)的鈾礦化特征基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)成礦砂體分布研究來(lái)定位鉆探評(píng)價(jià)區(qū)的范圍,利用目的層底板和巖芯編錄來(lái)分析砂體的還原能力和水動(dòng)力變異部位,利用測(cè)井曲線和樣品分析數(shù)據(jù)等確定砂體的含鈾性和礦化部位.利用以上方法對(duì)鈾礦(化)體的富集規(guī)律進(jìn)行了探討和分析,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位鈾礦(化)體的目的,也為進(jìn)一步鈾礦找礦工作提供參考.

埃及西奈半島盛產(chǎn)鐵錳礦、銅礦、鈾礦、高嶺石、石英砂等礦產(chǎn),鈾與銅、鐵錳礦有一定的空間聯(lián)系。筆者通過(guò)在阿布澤尼瑪成礦區(qū)多年的工作實(shí)踐和研究,對(duì)該區(qū)鈾成礦地質(zhì)特征進(jìn)行了分析,圈定了7個(gè)鈾礦賦礦層位,總結(jié)了該區(qū)鈾礦化分布規(guī)律,獲得了同生沉積、后生疊加改造的成因認(rèn)識(shí)。

贛南白面石鈾礦區(qū)是華南重要的火山巖型鈾礦區(qū),礦體產(chǎn)在白面石火山盆地的玄武巖和砂巖中。該火山盆地基底為白面石花崗巖,以前的研究表明是白面石花崗巖為鈾礦化提供了成礦所需的鈾。鋯石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花崗巖形成于(241±7)ma,為印支期花崗巖。白面石花崗巖主要巖性為中細(xì)粒二云母花崗巖,巖石具有高硅(sio2含量為71.99%～73.82%)、高鋁(al2o3含量13.26%～14.57%)的特點(diǎn),鋁飽和指數(shù)a/cnk為1.15～1.28,屬于強(qiáng)過(guò)鋁花崗巖。微量元素組成特征表現(xiàn)為富集rb,th,ta和虧損sr,ba,ti和eu。稀土元素顯示輕稀土富集和eu負(fù)異常的特點(diǎn)。白面石巖體具有較高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和較低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),兩階段nd同位素模式年齡變化為2.01ga～2.15ga。巖漿期鋯石具有較低的εhf(t)值,變化為-15.1～-11.9,兩階段hf模式年齡計(jì)算為2.01ga～2.21ga,與nd模式年齡一致。巖相學(xué)和地球化學(xué)特征均表明白面石花崗巖屬于典型的強(qiáng)過(guò)鋁s型花崗巖,結(jié)合年代學(xué)和同位素特征,推測(cè)其源區(qū)可能是類(lèi)似于桃溪群的變質(zhì)沉積巖。白面石花崗巖的地球化學(xué)特征類(lèi)似于華南許多的產(chǎn)鈾花崗巖,可能是多期變質(zhì)和重熔事件使其成為富鈾花崗巖,隨后在后期的地殼拉張導(dǎo)致的熱液活動(dòng)中轉(zhuǎn)移鈾,為鈾礦化提供鈾源。

kingsvilledome地浸砂巖鈾礦該礦位于美國(guó)得克薩斯州境內(nèi)(北緯27°22′、西經(jīng)97°47′),礦業(yè)主為uri。鈾礦產(chǎn)于第三系,屬卷型,容礦主巖為戈利亞德組長(zhǎng)石凝灰質(zhì)砂巖夾粘土。鈾礦床探明儲(chǔ)量為1500～5000tu,鈾品位為0.1％～0.3％。此礦于1985年投產(chǎn),額定年生產(chǎn)能力為500tu,實(shí)際產(chǎn)量每年達(dá)770tu,1999年停產(chǎn)待機(jī)。

黃隴侏羅紀(jì)煤田自北而南分為黃陵礦區(qū)、焦坪礦區(qū)、旬耀礦區(qū)、彬長(zhǎng)礦區(qū)和永隴礦區(qū)。區(qū)內(nèi)的主要賦礦層位直羅組的鈾成礦過(guò)程可總結(jié)為在干旱炎熱的古氣候條件下,承壓的富氧含鈾水,沿具有穩(wěn)定隔水頂?shù)装寰弮A斜的賦礦主巖發(fā)生鈾的氧化淋濾、遷移,到氧化—還原過(guò)渡帶聚集成礦,最終形成層間氧化帶型鈾礦。本區(qū)鈾成礦遠(yuǎn)景分為3個(gè)級(jí)別,8個(gè)軸成礦遠(yuǎn)景區(qū),通過(guò)潛力評(píng)價(jià)為靶區(qū)尋找、勘查與開(kāi)發(fā)服務(wù)。

針對(duì)砂巖型鈾礦的成礦特點(diǎn),以下對(duì)比各種地球物理方法在尋找地浸砂巖型鈾礦中的應(yīng)用,總結(jié)了解決砂巖型鈾礦的不同階段地質(zhì)任務(wù)的一套快速勘查方法技術(shù)。

文章在對(duì)鄂爾多斯盆地南部砂巖巖石學(xué)特研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探討了砂巖賦鈾性與巖石結(jié)構(gòu)組分的關(guān)系和粘土礦物演化、壓實(shí)與膠結(jié)、溶蝕與次生孔隙形成等主要成巖作用對(duì)巖石滲透性與鈾的運(yùn)移聚集的影響。將研究區(qū)含鈾砂巖劃分成4種賦鈾砂巖類(lèi)型,討論了不同巖石類(lèi)型的成礦性特征。綜合分析了鈾成礦條件,建立了砂巖型鈾礦成礦模式,為研究區(qū)鈾成礦有利區(qū)段預(yù)測(cè)提供了巖石學(xué)證據(jù)。

郴州—?dú)J州鈾成礦帶緊鄰桃山—諸廣山花崗巖型鈾礦成礦帶,其成礦前景越來(lái)越受到關(guān)注。分析了郴州—?dú)J州地區(qū)花崗巖型鈾成礦地質(zhì)條件,認(rèn)為本區(qū)斷裂控礦明顯,富鈾巖體發(fā)育,特別是其北部地區(qū)花崗巖型鈾礦成礦條件較好。通過(guò)對(duì)航空放射性異常、水系沉積物、化探異常等要素的疊置分析,指出了郴州—?dú)J州地區(qū)鈾資源量擴(kuò)大的前景,認(rèn)為騎田嶺巖體是本區(qū)尋找花崗巖型鈾礦的有利地段。