铀矿地质范文

时间:2023-03-08 02:21:29

铀矿地质

铀矿地质范文第1篇

《西北铀矿地质》是一本有较高学术价值的半年刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《西北铀矿地质》杂志主要刊载有关铀矿地质勘查、开采、选冶、加工及安全环保等方面的最新科研成果、技术进展和经验交流,并推介核工业企业和事业单位的科技创新和技术应用研究成果。

《西北铀矿地质》杂志的读者对象主要是核工业企业的科技工作者、管理干部和科技管理人员,以及从事与铀矿地质和核工业相关领域的研究、生产和教学的专家、学者和青年人才等。该杂志还定期举办技术交流、研讨会和培训班等活动,促进铀矿地质学科和核工业技术的发展和创新。

《西北铀矿地质》杂志该刊主要报道西北地区铀矿地质及相关领域的原始资料、研究成果和学术动态,涉及地质学、地球化学、矿床学、物探技术等多个学科。杂志发表的文章,既有铀矿勘探、评价、储量估算、选矿、冶金、环境等方面的研究成果,也有地质构造、地球化学、地球物理、遥感等领域的学术论文,以及铀矿地质领域的新技术、新方法和新成果的介绍。该刊物在国内外学术界具有重要影响力,为铀矿地质学的研究和发展做出了积极贡献。

铀矿地质范文第2篇

《铀矿地质》(CN:11-1971/TL)是一本有较高学术价值的大型双月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

铀矿地质范文第3篇

[关键词]新疆萨瓦甫齐 铀矿 地质特征 找矿标志

[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-22-1

新疆萨瓦甫齐铀矿床地处库尔干山间盆地东端,是一个经历同生沉积-层间氧化-后期改造砂岩型铀矿。本文以矿床Ⅱ矿段,500米以浅地质勘查成果为依据,对矿床主要地质特征进行了阐述,并提出了找矿标志,以期为矿床深部及勘查找矿提供依据。

1区域地质概况

库尔干山间盆地南、北部边界分别受满苏尔塔格北坡断裂、克尔维亚布拉克~克其尔铁克里克断裂控制和博斯塔格南坡断裂、塔什库坦~阿克恰依苏河口断裂、库里瓦南坡断裂控制,长约58km,宽约2~4km,面积约176Km2;以震旦系、石炭系和二叠系为基底,先后叠覆三叠系、侏罗系、白垩系、古近系碎屑岩建造及第四系冲洪积物和冰碛物;构造演化经历了强拉张、弱伸展、隆升剥蚀、弱挤压构造及差异升降五个阶段;形成目前轴向近于东西、北部地层出露齐全且陡立、南部大部分地层缺失的单斜构造格局(图1)。

2矿区地质

2.1含矿岩系地质特征

矿区含矿地层为中下侏罗统铁米尔苏组,岩性按粒度可分为细砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩~细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤,具水平层理、交错层理、板状交错层理、层理冲刷等构造,属辫状河三角洲、湖泊相含铀含煤碎屑岩沉积。自老至新发育十二个煤层(线),其中M1、M9、M12三个煤层可采且沿走向、倾向延伸较稳定,为矿区主要标志层。

含矿地层根据岩性、岩相变化特征,可划分八个由泥(煤)-砂-泥小韵律互层结构形成的岩相旋回(A-Ⅰ~A-Ⅳ和B-Ⅰ~B-Ⅳ)。各岩相旋回厚度不等,介于3.5~87.3m之间,砂泥(煤)比一般介于0.5:1-4.4:1之间;岩相底部主要由分流河道微相的砂(砾)岩组成,顶部一般发育沼泽相、漫滩相的粉砂岩、泥岩或煤层(线)。矿区主、次要含矿旋回分别为B-Ⅱ、B-Ⅲ和B-Ⅰ、B-Ⅳ,最后为A-Ⅰ~A-Ⅳ。

2.2铀矿化层地质特征

萨瓦甫齐铀矿床共圈定十个铀矿(化)层(Ⅰ'~Ⅲ'和Ⅰ~Ⅶ)。其中,Ⅱ'、Ⅲ'、Ⅰ~Ⅶ属砂岩型铀矿(化)层,Ⅰ'、Ⅱ为泥岩型或煤岩型铀矿(化)层;各矿化层均位于M1与M12煤层之间砂体内或泥岩、煤层中,主矿化层仅分布于M9与M12煤层之间,受泥(煤)-砂-泥韵律结构控制。

各矿化层走向上不连续,形成若干铀矿(化)体,例如主矿化层Ⅳ圈定72个铀矿体,Ⅴ圈定50个铀矿体。铀矿(化)体成群成带出现,呈板状、层状、似层状、透镜状产出,剖面上呈叠瓦状或侧列式分布,矿体产状与地层产状基本一致,层控特征明显。

2.3铀矿石质量特征及铀的赋存状态

萨瓦甫齐铀矿矿石自然类型以混合矿石为主,少量氧化矿石。岩性主要以含砾中-粗粒砂岩、细砾岩为主,次为中砂岩、细砂岩矿石,粉砂岩、泥岩和煤;具灰白、灰色、白色及黄色;以石英、岩屑为主,炭屑、长石次之,岩屑以石英岩、花岗岩、千枚岩、板岩、变质砂岩、中酸性火山岩多见等,显示物源丰富的特点;可见黄钾铁矾化、粘土化、黄铁矿化及褐铁矿化等蚀变。其中含矿砂体中与铀矿化相关的炭屑(有机炭)含量0.27%,全硫(含铁矿物)0.49%,粘土1.5%~26.5%,与铀含量呈正相关性。

矿石中铀主要以铀矿物(沥青铀矿)形式存在,吸附铀次之,含铀矿物少量。沥青铀矿和含铀矿物包裹于碎屑矿物颗粒内部及边缘或产于碎屑颗粒之间的杂基、胶结物中或存于裂隙脉体和脉状机质体内,交代粒间炭屑以炭质纤维假象存在(照片1)或与微粒状黄铁矿(集合体)(照片2)共生;吸附铀主要依靠有机质、(含铁)矿物、粘土、微晶石英及泥晶碳酸盐等物质的吸附作用,以卤化铀酰、碳酸铀酰等离子络合物的形式存在。

3找矿标志

萨瓦甫齐铀矿床层控特征明显,严格受盆地构造演化、岩性、岩相旋回、吸附物含量等条件制约。找矿标志突出:河流三角洲相分流河道段、稳定煤层间、岩性旋回底部具适中砂泥比砂体中、大量有机质、含铁矿物、粘土化集聚区均可作为矿区找矿标志。

4小结

铀矿地质范文第4篇

【关键词】:矿床地质;找矿标志;铀矿

本矿床地处河北省建昌盆地边缘,大青山火山机构,成矿区带划分上位于兴隆―锦西成矿带的中西段,成矿条件优越,是北方重要的铀矿生产基地。矿床所处盆地之基底、盖层、含矿层三元结构完整,岩浆热液活动频繁,含矿脉体密集成带,受后期构造影较小。地表铀异常矿化点多,现已探明的铀矿床包括大型铀矿床1处,中型铀矿床1处,小型铀矿床2处,铀矿点8处及众多铀矿化异常点,至上世纪80年代末期停止勘探时,已提交铀资源量6700吨。

1、区域地质背景

研究区位于华北克拉通北缘东段,燕辽中-新元古代裂陷槽南部边缘,兴隆-锦西EW向边缘深断裂与NE向火山喷发带复合地段,冀东幔枝构造内。研究区临近大青山火山机构,区内发育较多的中、小型火山塌陷盆地,中-晚侏罗统到白垩系次火山岩及火山-沉积岩系发育齐全。区域基底为太古宙黑云母片岩、花岗片麻岩、变粒岩及吕梁期黑云母花岗岩等,其中太古宙花岗岩被认为是本区的矿源层。

区内已发现的铀矿化多分布在中侏罗统海房沟组一段、二段的古河床相花岗质砾岩、河湖过渡的滨湖相有机质凝灰质砂砾岩中;区域性兴隆―青龙―锦西EW向深大断裂控制着区内铀矿田(盆地)的形成和发展,次级NE向断裂构造控制矿床和矿体的产出。

2、矿床地质特征

本矿床基底由太古宙变质岩,吕梁期花岗岩及元古宙浅变质岩组成。盆地盖层由侏罗系中统海房沟组沉积碎屑岩、火山碎屑岩、火山岩组成。矿床主要赋存于海房沟组火山碎屑岩中。区内岩浆活动强烈,时间跨度从吕梁期至燕山期,早期以吕梁期酸性花岗岩为主形成盆地基底,中期以侏罗系中基性次火山岩为主形成盆地盖层,晚期为燕山期小型中酸性、酸性、酸碱性岩墙侵入。在构造方面,矿床断裂构造发育,主要呈近东西向、北东向、南北向和北西向4组。其中近东西向和北东向断裂形成时间较早,为主要控矿构造;北西向断裂带形成时间较晚,对矿体有破坏作用。

目前本矿床主要由两个矿体组成,矿体呈层状展布于含矿层中部,与围岩分界明显,矿体长1000m左右;宽度变化较大,为60~550m不等。围岩蚀变发育,主要蚀变为粘土矿化、绢云母化、绿泥石化。矿石类型按照工业类型主要为含碎屑岩和高硅酸盐铀矿石,矿石物质成分简单,铀矿物主要为沥青铀矿呈斑状、胶结状、团块状和似条带状、网脉状、纤维状形式存在,分散吸附的铀存在于胶结物中,分布在有机质微粒、黄铁矿和粘土矿物中;金属矿物为黄铁矿、褐铁矿、少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等。

3、铀矿找矿标志

本矿床的重点找矿地段是兴隆―锦州深断带与其它次级断裂的交汇部位,明水深部热源隆起构造周边NE、NW向断裂构造交汇部位,火山机构分布区域。考虑到本区成矿热液主要来自深部的岩浆热液这一事实,本区发育于各种不同岩性界面处的构造结也应给以足够的重视。

结论

综上所述,得出本区找矿标志如下:

1、矿床、矿点分布集中分布的大青山火山机构是找矿有利地段。

2、沉积不整合面是铀等元素的有利沉积部位,本区海房沟组地层处于较大不整合面上,是找矿重点地层标志。

3、区内近东西向、北东向断裂切穿含矿层的部位为找矿重点构造。

【参考文献】

[1]王正邦,赵世勤,罗毅,等.燕辽成矿带西段火山盆地铀成矿条件及远景评价[M].北京:地质出版社,1997.

[2]商亚军,彭仕冕,杨冰.青龙铀矿田成矿地质特征及找矿方向初探[J].四川地质学报,2010.

铀矿地质范文第5篇

[关键词]铀矿 地质特征 控矿因素 勘查

[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-177-1

1区域地质

本区大地构造位置位于区域二级构造单元南华活动带内的西南部右江褶皱系的靖西-都阳山凸起西南部;在区域上位于扬子陆块铀成矿省,大明山铀成矿带[1]。出露的地层有寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系,其中以泥盆系分布最广,石炭系次之。岩浆岩分区上是属桂南构造岩浆亚区,仅小面积出露,分布零星。区域构造以北西向、北东向为主,位于南华活动带右江褶皱系南部越北隆起北缘褶断束内。区域内钦甲花岗岩体与铀矿成矿关系密切,该岩体接触变质较明显,外接触带普遍产生角岩和矽卡岩,尤以岩体北部、东部蚀变较强[2]。区域上分布有金、银、锰、铅锌、钼、磷等金属矿产,其中锰矿研究比较详细,工业价值最大,有的矿区目前正在开采,如下雷锰矿床、湖润锰矿床、下雷磷矿床等。

2矿区地质

2.1地层

主要出露的地层有,寒武系三都组、泥盆系、少量石炭系,其中泥盆系地层为本区主要地层。地层由老到新依次为:

2.1.1寒武系三都组(∈3s)

寒武系三都组(∈3s)为背斜核部,出露于矿区中西部,地层主要为一套浅变质岩。寒武系地层为本区的主要铀源层。

2.1.2下泥盆统那高岭组(D1n)

出露面积较小,与寒武系呈角度不整合接触,受F1影响造成寒武系东部地区缺失那高岭组使得寒武系直接与郁江组(D1y)接触。主要由灰绿色、黄红色中薄粉砂质页岩、泥质粉砂岩组成,有时含少量钙质。

2.1.3下泥盆统郁江组(D1y)

整合接触于那高岭组(D1n)之上,其岩性底部主要为灰色泥质页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩;往上为灰黑色钙质泥岩夹薄层灰岩含隐晶质灰岩透镜体,钙质胶结的石英细砂岩夹粉砂岩。

2.1.4中泥盆统唐家湾组(D2t)

整合接触于郁江组(D1y)之上,主要由灰岩和白云质灰岩组成,为中厚层状、黑色―深灰色白云质灰岩、生物碎屑岩,产层孔虫。

2.1.5上泥盆统融县组(D3r)

整合接触于唐家湾组(D2t)之上,为中厚层状、薄层状浅色灰岩,带微红色,具层状构造,缝合线亦较发育。

2.1.6第四系(Q)

第四系为残积、坡积、冲积物,主要为含砾石粘土、砂质粘土。

2.2岩浆岩

勘查区内未见岩浆岩出露。

2.3构造

2.3.1褶皱

褶皱构造主要为化峒背斜,轴向北西,核部由寒武系三都组 (∈3s)组成,两翼依次为下泥盆统那高岭组(D1n)、下泥盆统郁江组(D1y)、中泥盆统唐家湾组(D2t)和上泥盆统融县组(D3r)组成。背斜的北东翼在北西向大断裂的影响下,地层出露不全。

2.3.2断层

断裂构造主要产于寒武系穹窿周边。F1、F2都具有层间破碎的构造特点,尽管局部地段断距较大,但断层带及两侧岩层破碎程度较差,矿化与蚀变程度低。F3纵贯全区,为主干构造。F4为矿区南部的横向断裂构造,其特点是呈现一组裂隙产出;由于该构造倾角较缓,导致矿区南部区域地表氡浓度异常规模较大。

2.4变质作用和围岩蚀变

区内热液活动微弱,蚀变主要为水云母化、黄铁矿化、硅化和方解石化。与铀矿化有关的蚀变主要为硅化、黄铁矿化。

3铀矿化特征

3.1矿体特征

该区铀矿化与断裂破碎带有密切的关系,所见到的矿化即为唐家湾组白云质灰岩构造岩中的矿化。矿体多呈脉状、透镜状沿破碎蚀变带产出,大部分矿石都伴生有硅化,矿体的氧化特征不明显。具采用分析结果显示,主要矿石矿物有互相镶嵌的它形微晶、隐晶石英,少量水云母、氧化铁质等成分形成的硅质岩。岩石碎裂、裂纹中充填氧化铁质。结构类型为隐晶微晶结构。主要构造为集合体状构造、团块状构造、不规则形态的条带状构造。 矿石中有利价值的主要元素是铀,手标本中见钙铀云母分布岩石裂隙面。

3.2控制因素

矿体空间位置和成因上受F2、F3控制,表现为其产于构造带中,产状与构造产状相近。铀矿化赋存于F2与F3构造断裂破碎带倾角由陡变缓地段,构造与构造岩影响着铀矿化的产出,矿化主要富集于规模大、破碎程度高、岩性复杂的构造中。

3.3产出特征

根据揭露情况综合研究,有以下特征:①放射层位置相似。②放射层岩性相似,为黑色含炭质灰岩、白云质灰岩,就本区而言,该类型矿化意义较大。③放射层物质成分相似,均含有发育不规则的方解石细脉,初步判断白云质灰岩和灰岩中的异常主要与方解石脉的淋积、吸附有关,且成点状。④放射层附近均有构造经过。以上情况印证了本区铀矿化点受断裂构造和岩性层位(D1y与D2t接触带)的控制,铀矿化主要赋存在次一级的断裂构造带中。

3.4分布规律

异常点(带)主要沿唐家湾组与郁江组接触部位分布,受层位和构造控制明显,特别是与唐家湾组含炭质白云岩、白云质灰岩关系密切。

4矿点成因

该地区比较好的矿化为白云质灰岩构造岩中的矿化,为F2、F3通过的交叉、复合部位或次级小构造地段易形成矿化[3]。根据该地区的地质特征及其控矿因素和成矿规律,本区的成矿机理大致是:由于铀在岩石中以吸附质存在,易于浸出,原有富铀层经过断裂构造F2、F3破碎、沟通,并在较深部地下热液活动下,将铀浸出迁移,而在迁移过程中,随着物理、化学条件的改变,致使溶液中的铀在一定的构造部位和沉积环境下初步富集;其后随着断裂构造的继续活动,而不断的富集和改造,形成初始铀矿的富集体。

5勘查建议

根据现有的成果来看,已揭露的矿化部位大多都在浅部,且矿化层较薄,而在浅部的矿体很容易受地下水和构造的影响不易储存;鉴于该情况,我们无法判断该层位在深部还原环境里是否储矿,深部的铀矿化情况有待通过进一步加深钻探工作来验证,而攻深的地段应主要放在异常区的构造复合交叉部位。另外,矿区南部唐家湾组地层中的两个含矿层位还是比较明显的,这里不仅有较高的氡浓度异常晕圈,而且具备储矿保矿条件,应作为布施工程的重点地段。

参考文献

[1]广西壮族自治区地质矿产局.广西壮族自治区区域地质志[M]. 北京:地质出版社,1985:97-99.

[2]颜秋连.西大明山隆起地质背景与铀矿化类型[Z].广西柳州:广西壮族自治区三五核地质大队,2010:35-37.

铀矿地质范文第6篇

【关键词】铀矿;地质特征;控矿因素;矿床成因

1、区域地质概况

研究区位于庐枞火山岩盆地东南缘,黄梅尖岩体外带侏罗系中统罗岭组砂岩中。断裂构造和火山构造较发育。区内岩浆岩极为发育,各种产状的侵入岩、脉岩、超浅成岩、喷出岩均有出露,侵入岩以燕山晚期中偏碱性的正长岩、石英正长岩为主,次为闪长岩,正长斑岩等①。

1.1地层

本区地层以中新生界为主。上三迭统、中下侏罗统为一套巨厚的海陆交互相和陆相含煤碎屑岩沉积建造。上侏罗统和下白垩统发育一套巨厚的中偏碱性火山岩系。

1.2构造

庐枞地区的基本构造骨架是由郯庐断裂和长江构造带内的罗河、罗岭——黄屯、头陂三条北东向主干断裂联合组成。区域构造形态是以古生代拗陷为基底,以中生代断陷盆地和侵入岩为主体,由南西段帚状构造和北东段网状构造体系联合组成北东宽,南西窄的楔形构造带(图1)。

1.2.1断裂构造

研究区内以断裂构造为主,共发育500多条大小不等的断裂构造。按其规模可分为四个级别。一级断裂为郯庐深断裂和长江构造带,是本区控岩、控盆、控矿的主断裂;二级断裂是指长几十公里至百余公里,控制侵入岩带、火山岩盆地和成矿亚带的主干断裂;三级断裂是指长几公里至十几公里(二级断裂派生的次级断裂),控制矿田、矿床定位的构造;三级断裂按方位又可分为近东西、北东、近南北、北西向、北北东向断裂系;四级断裂是三级断裂的次级构造长几十至几百米,是区内主要含矿构造。

1.2.2火山构造

本区内火山构造广泛发育在火山岩盆地中,可分为六个级别(类型):一级为火山构造断洼,二级为破火山口,三级为火山穹隆,四级为线性火山通道,五级为火山口,六级为爆发角砾岩筒。

2、矿床地质特征

2.1地层

矿区出露的地层岩性较单一,除第四系积残积层和西北部出露少量侏罗系上统龙门院组火山岩外,主要是一套中侏罗系罗岭组红色碎屑岩系。

罗岭组地层产状为330o-5o/SW-NW

2.2构造

研究区内断裂构造发育,褶皱构造不发育。黄梅尖岩体与罗岭组砂岩的接触带构造由西向东贯穿整个8410地区,控制着岩体内外带铀矿化的分布。在矿区范围内,近东西向延伸的两条规模最大的断裂构造及他们与岩体接触带的夹持,构成了8411铀矿床的基本构造骨架。在接触带两侧及这两条断裂构造的上下盘又发育了近南北向、北西向、北东向规模较小的断裂构造及其派生的次一级裂隙构造。

在砂岩中发育着规模不等的层间或顺层构造,使整个矿区岩石十分破碎,形成了东西向断裂与接触带相夹持的楔形破碎地块。

2.3围岩蚀变

矿床内围岩蚀变比较发育,主要有钠长石化、粘土化、硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化、萤石化等。其中钠长石化可使砂岩中的铀活化迁移,并使砂岩孔隙度增大,为铀成矿提供了有利条件。

3、矿体特征

3.1矿体产状

研究区内矿体埋藏深,由几米到500多米。主要矿体埋深在340-440m(-270m~-370m标高)左右。从剖面上看,矿化层展布在外带0-200m范围内,每个矿化层有几个到几十个矿体。主要矿化部位矿体重叠堆积,其他部位矿体呈雁列状或不连续零星分布。矿体形态复杂,除上述的矿体形态外,还有扁豆状、囊状矿结构等。

矿体按产出形式可分为陡倾角矿体和缓倾角矿体。陡倾角矿体主要出现在近地表和浅部,受接触带、断裂构造和含矿裂隙控制,特点是埋藏浅、尖灭快、规模小、形态复杂、矿体质量变化大。控制陡倾矿脉的含矿裂隙一般宽0.5-5cm,长5-30cm,矿化通常只在构造带内,受单条大构造控制。

3.2铀矿石特征

沥青铀矿是本区主要铀矿物,乌黑色,贝壳状断口,强放射性。风化后色暗淡,比重硬度降低,过渡为残余铀黑。沥青铀矿的产出形态有呈细小圆球状,不规则星散状,密集侵染状,单体呈微显胶粒状及不规则状、致密块状。沥青铀矿沿早期碳酸盐、硫化物沉淀,胶状结构及晚期脱水裂隙常见,其后被方铅矿、胶黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化物充填。

3.3铀的存在形式

铀基本以两种形式存在于矿石中,即单铀矿物和呈离子状态被吸附。

(1)铀矿物

1)沥青铀矿物及铀石:这些铀矿物在矿心中可见到,常与胶黄铁矿,紫红、黑色硅质细脉,碳酸盐细脉密切共生,多呈细脉状、网脉状、团块状和浸染状产出,有的以超显微状铀矿物团块状和浸染状分布,这些铀矿物和其集合体的α——轨迹较密集,并且有中心的放射状特点。

2)次生铀矿物:地表可见铀黑、铜铀云母、钙铀云硅钙铀矿等,铀黑分布在浅部矿石中,其他在岩石裂隙面上。

(2)铀呈离子状态被吸附

在矿石中普遍存在。在赤铁矿、黄铁矿、粘土、绿泥石存在的地方,有无中心放射状的α——轨迹存在。其α——轨迹均呈分散,稀疏状的单根轨迹出现,这说明铀呈离子状态被以上矿物所吸附。

4、矿床控制因素

4.1岩性的控制作用分析

岩石中的中粗粒或含砾长英质砂岩结构不均匀,性脆,易碎,微裂隙发育,孔隙度大于5%,溶液易渗透。层内存在着侵蚀间断面,层间破碎和不同产状的裂隙十分发育;尤其是靠近陡倾断裂构造处,顺层破碎规模大,层内裂隙频率高。这些条件有利于矿液的渗透、运移,给矿液的富集、沉淀提供了有利空间。

铀矿地质范文第7篇

[关键词]萨瓦甫齐铀矿床 水文地质特征 铀矿化

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-20-2

新疆萨瓦甫齐铀矿床位于库尔干山间盆地东端,赋存于包气带中【1】,呈条带状、近东西向展布,属沉积型煤铀共生矿床。本文以矿床52-88勘探线水文地质勘查成果为基础,以区域和铁米尔苏含铀含煤上含(隔)水亚段水文地质特征为重点研究对象,以期获得水文地质特征对铀矿化的控制作用。

1水文地质特征

1.1区域水文地质及地貌特征

库尔干山间凹陷受中高角度山前区域阻水逆断裂夹持,呈条带状近东西向延展。萨瓦甫齐铀矿床位于盆地碎屑岩裂隙-孔隙水水文地质单元中东部(图1),被近东西流向的其行布拉克溪流、孤尔克苏河及北东-南西流向的铁米尔苏河深度切割,形成河间地块地貌,地势上具有东高西低、波状起伏的特点。

1.2铁米尔苏含铀含煤上含(隔)水亚组特征

受泥(煤)-砂-泥旋回结构控制,该含(隔)水亚组三个含矿透水层与四个不透水层交替出现,其内分别穿插若干透水或不透水小透镜体,特征如下:

含矿透水层岩性由粒度不等的细砂岩―细砾岩及含砾砂岩组成,泥质胶结,疏松~较疏松,分选性中等,厚度1.07~51.95m,平均14.02 m,走、倾向延伸

相对稳定;粘粉质含量2.59~40.95% ,变异系数38.1-51.9%,孔隙度3.32~9.85%,平均8.94%,渗透系数0.01~11.075m/d,平均0.790m/d,透水性较好。

不透水层由旋回顶部泥岩、粉砂岩、(泥质)粉砂岩、细砂岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩以及煤层组成,厚度1.42~67.60m,其中与稳定煤层M9、M12组成的两个不透水层厚度分别介于23.70-67.60m、5.40-31.90m之间,走向、倾向延伸稳定性较好;煤层之间发育的两个不透水层走向、倾向厚度变化较大,剖面上常见“水文天窗”。M9、M12煤层组成的两个不透水层使得相邻含水层之间缺乏水力联系,而其内部发育的含水层则可通过水文天窗进行水交换。

1.3地下水补给、径流、排泄机制

萨瓦甫齐铀矿床总于区域径流段。据地质调查及SWGZK62水文孔资料:+2459m标高以上未见地下水,高于孤尔克苏河多年平均水位标高+2400m,远低于其行布拉克溪流多年平均水位标高+2700m【1】;矿床东部F5 平移-逆断层附近出露溢流下降泉,河间地块南部白垩系中出露侵蚀下降泉;表明F5 平移-逆断层以西地下水与东部地下水及其行布拉克溪流水力联系较弱,未得到两者的补给或很少补给,而与铁米尔苏河可能存在补给关系。总体而言,矿区地层所具有的泥砂泥结构和地表被大面积不透水层覆盖,使得大气降水垂向补给地下水受限;中部倒转地层切断含(透)水层走向连通性、东部发育的近南北向展布的阻水平移-逆断层以及牧场南、北边缘发育的区域性阻水逆断层共同阻滞矿区地下水的径流补给和排泄;所述因素使得矿区中西部地下水补、径、排条件均较差,水文地质条件具有相对独立性。

1.4水文地球化学特征

萨瓦甫齐牧场地区碎屑岩裂隙-孔隙水矿化度较高,属咸水,弱碱性,地下水补给条件差、水交替迟缓,由于地下水对铀矿床的淋滤、迁移作用使得白垩系地下水中铀含量偏高。其他水文地质单元地下水交换相对流畅,矿化度低,均为淡水,呈弱酸-弱碱性,水中含铀,但含量偏低(表1);说明其与碎屑岩裂隙-孔隙水水文地质单元地下水水力联系较差,对矿床具一定破坏作用。其行布拉克溪流与矿床毗邻,水中铀含量随着溪流与矿床接触时间的增加而增高,显示地表水对铀矿床具有一定的淋滤破坏作用;铁米尔苏河与矿床近乎平行展布,水中铀含量偏低且震荡起伏,但总体具有向下游增高的趋势,说明地下水对矿床具有一定的破坏作用,但淋滤量较小,同时也说明,矿区地下水补给河流条件较差。

2铀矿化与含(隔)水层空间关系

矿床主要工业铀矿体均位于两个稳定标志性煤层(M9、M12)之间,囊括于透水层中或分布于砂泥结合部位靠近砂岩的一侧。据统计,52-88线间透水层(砂体)赋存矿体94个,不透水层(泥岩、煤)赋存矿体76个,透水层中铀矿资源量占矿区总资源量的88.3%【1】,为铀矿化主要赋存位置,间接说明地下水对铀矿化的形成起决定性作用。

3水文地质特征对铀矿化的控制作用

水文地质条件对铀矿化具有两方面的控制作用:

第一,在成矿期,地下水作为铀元素迁移的载体,稳定隔水顶底板之间孔隙及裂隙发育的砂体作为运移通道和容矿空间,在层间氧化、还原性吸附剂和上覆地层压力的共同作用下,含铀含氧水沿砂体或具有半渗透膜性质的泥岩(煤)方向径流或渗透发生富集【2】,形成砂岩型和泥(煤)岩型铀矿体。

第二,成矿后,水文地质条件和构造环境的改变,使得铀元素随地表水和地下水发生迁移,矿床遭受淋滤、贫化。

4小结

下水对萨瓦甫齐铀矿床的形成和期后改造均具有一定的意义,在不同的地质历史时期,地下水扮演不同角色。研究矿床形成后的水文地质条件有利于对矿床遭受破坏的程度进行评价,从而指导矿床开采。

参考文献

[1]申平喜,王华明,李堂胜,王春晖,郭科锋等.新疆温宿县萨瓦甫齐铀矿床52-88线勘探地质报告,2010.

铀矿地质范文第8篇

【关键词】松辽盆地;可地浸;铀矿;条件分析

松辽盆地位于我国东北,包括黑龙江西南部、吉林省西部、内蒙古自治区东部和辽宁省北部。

1 大地构造位置

在大地构造位置上,处于天山―兴蒙褶皱区(Ⅰ级),吉黑褶皱系(亚Ⅰ级)之松辽坳陷(Ⅱ级),西侧为大兴安岭优地槽褶皱带(Ⅱ级),内蒙古优地槽褶皱带(Ⅱ级)。南部与内蒙地轴(Ⅱ级)相接。见图1。

1.吉黑褶皱系

1-1 松辽坳陷

1-2 张广才岭优地槽褶皱带

1-3 佳木斯隆起

2.内蒙-大兴安岭褶皱带

2-1 大兴安岭优地褶皱带

2-2 内蒙优地槽褶皱带

3.中朝准地台

3-1 内蒙地轴

3-2 燕山台褶皱带

3-3 胶辽台隆

4.延边褶皱系

5.那丹哈达优地槽褶皱带(属锡霍特褶皱带)

6.上黑龙江冒地槽褶皱带(属蒙古-鄂霍次克褶皱带)

7.额尔古纳褶皱带

2 盆地特征

2.1 盆地基底

松辽盆地基底主要岩石类型有花岗岩、片麻岩、片岩、砂板岩、石灰岩等,在松辽盆地的中部以片麻岩一片岩为主,面积达3万平方公里,其西部以矿板岩―碳酸岩为主是兴安地槽的延伸部分,其东部是片岩―砂板岩―石灰岩分布区与吉黑地槽区相过渡。花岗岩是松辽盆地基底岩石的重要组成部分,分布广泛,可分为三个期次,有加里东期,海西期和燕山期。

松辽盆地基底断裂构造十分发育,对盆地的形成和发展起控制作用。在基底构造中,主要有北北向、东西向、北西向三组深断裂为主干断裂。北北向主干断裂有四条,它们具有切割深,规模大,活动时间长等特点。其中嫩江-白城-扎鲁特深断裂和依兰-伊通深断裂控制着盆地的东、西边界。孙吴-双辽断裂和海沦-伏龙泉断裂控制的盆地内二、三级构造单元,并决定着盆地内构造-沉积特征的东西分带特点。北西向断裂有五条,它们对盆地内部隆起坳陷和沉积格局起着控制作用。

2.2 盆地盖层

松辽盆地的盖层由上侏罗系、白垩系、第三系和第四系组成。其中上侏罗系和下白垩系为一套火山喷发岩和含煤建造,主要分布在断陷盆地中。中、上白垩系和下第三系为含油、气建造内陆河湖相碎屑岩系。上第三系为磨拉石建造和类磨拉石建造。第四系为洪积物、冰积物和风成砂等。盖层总厚度超过10000m。各层系之间虽有沉积间断,但一般无大的角度不整合。详见表1。

松辽盆地盖层构造以褶皱为主。褶皱构造一般为舒缓波状背向斜,地层产状平缓,倾角一般在1°-8°之间。例如大庆长垣、扶余鼻状构造和杨大城子复背斜等。在极个别地段也形成背斜隆起带,例如登娄库背斜隆起带、杨大城子背斜隆起带等。

松辽盆地盖断裂构造不太发育,主要有基底复活断裂、同生沉积断裂、沉积期后断裂三种。同生沉积断裂有可能控制有利沉积相带的展布,例如西拉木伦河断裂、海伦伦-伏龙泉大断裂等。

3 盆地演化历史

松辽盆地演化历史,各家都有不同的看法,但是盆地发展的主要阶段,还是很一致的。例如,盆地发展的裂陷、坳陷、萎缩等主要阶段的看法上是基本一致的。

这里要强调指出的是,不管那种划分方法都把盆地萎缩阶段从晚白垩世一直划到第四纪,跨时达88Ma,但是可地浸铀矿特别是渗入型铀矿的重要成矿期是在新第三纪至第四纪。所以这个时期的地壳运动性质是很重要的,特别是亚造山运动,要突出出来,做为重要阶段划分出来,为可地浸铀矿找矿服务。因此,把松辽盆地的演化历史划分为五个阶段,它们是:

1)热隆张裂剥蚀阶段;

2)裂陷阶段;

3)坳陷阶段;

4)萎缩阶段;

5)次造山运动阶段。见图2。

3.1 热隆张裂剥蚀阶段

时限范围:三叠纪至晚侏罗世(T-Ja)

地壳运动特点:盆地演化的早期阶段,在三叠纪至早-中侏罗世(J2-1),由于上地幔隆起、引起张裂、盆地处于剥蚀状态。到侏罗纪晚期(J3),张裂作用加强,产生切壳断裂,引起火山喷发,沉积有火石岭组火山岩系。

3.2 裂陷阶段

时限范围:早白垩世(K1)

地壳运动特点:早白垩世早期由于上地幔拱起幅度加大,地壳拉张作用加强,松辽盆地在近东西向引张应力场作用影响下,产生张性断裂,特别是孙吴-双辽深断裂的中段断裂作用十分活跃,形成一系列北北东向地垒和地堑,造成中央上隆两侧断陷的“中隆侧陷”的构造格局。

沉积物特征:这阶段沉积物为火山岩系,含煤岩系和红色碎屑岩系。沉积物分布在断陷中,面积一般为数百至数千平方公里。最大的齐家-古龙-乾安断陷的面积可达17200,东部太平川-朝阳沟断陷面积也达8100km2。

到早白垩世晚期,登娄库组沉积范围逐渐扩大,登一、二段分布在断陷中的沉积物连成一片。到登娄库末期沉积范围已达5万km2。已具有向大型坳陷过渡的特点。

3.3 坳陷阶段

白垩系的泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组沉积时期是松辽盆地大型坳陷阶段的形成和发展的全盛时期,该阶段形成的碎屑岩的厚度达3000m以上,沉积范围在20万平方公里以上。

时限范围:中白垩世(K2)

地壳运动特点:是以长期的稳定的快速沉降为主,并伴有间歇性的波动上升。由于长期快速沉降,在盆地中部形成较大面积的深湖区。这个时期,湖水的深度和分布范围,取决于地壳的沉降速度和沉积速度。在以沉降为主的总趋势下,当沉降速度大于沉积速度时,湖区范围扩大,湖水加深,形成湖浸序列。反之,当沉降速度小于沉积速度时,湖面缩小,湖水变浅,形成湖退序列。这个时期的沉积速率为。泉头组为120-290m/Ma,青山口至嫩江能减小到30-50m/Ma。

沉积物特征:这个时期的沉积物主要是河湖相碎屑岩、有灰色生油建造类型和红色碎屑岩建造类型等两种类型。沉积物在平面分布上和在剖面上都有明显的特征。在平面分布上的特点是:从盆地中心向外沉积物颗粒变粗。并且有环带状分布的特点。再从沉积物的颜色上看盆地中部为深、浅湖相黑色细粒沉积物,到盆地达部为冲积相砖红色沉积物。在剖面上分布的特点是反映出两个沉积旋迥,即泉头组和姚家组都是红色碎屑岩建造,在干热气候条件下水退的环境中形成的。青山口组和嫩江组都是黑色生油建造,在温湿气候条件下,水进的环境中形成的。详见沉积旋迥一览表2。

表2 沉积旋迥一览表

在嫩江组沉积后发生一次地壳运动,即所谓的嫩江运动,使整个松辽盆地普遍上升,但东部地区尤其明显,造成上白垩到第三纪长期沉积间断。同时沉积盖层发生褶皱形成短轴背、向斜。

3.4 萎缩阶段

时限范围:晚白垩世至下第三纪(K3-E)

地壳运动特点:晚白垩世早期。由于嫩江运动,使盆地东部大幅度抬升,沉降中心向中心转移。四方台组和明水组仅分布在盆地的西部地区,沉积面积只有7.3万km2。沉积速度缓慢,沉积速率仅21-41m/Ma,平均26m/Ma。下第三纪依安组,沉积区分布在松辽盆地西北依安一带。晚白垩世沉降中心向西转移;然后下第三纪又向西北转移;沉积面积从嫩江组的20多万平方公里到四方台、明水组的7.3万平方公里,再到依安组的2.1万平方公里。因此,从沉降中心的转移和沉积面积的逐渐缩小,都说明松辽盆地的坳陷阶段在萎缩。

岩性岩相特征:

四方台组、明水组以冲一洪积相碎屑岩为主,滨湖相地层为副。从岩相分布特征上看四方台组和明水组未见深湖和浅湖相地层的分布,滨湖相面积也很小。下第三纪依安组仅分布有冲一洪积相,根本就未见湖相地层,因此,从岩相的有无和分布这个侧面也反应出萎缩的特点。

构造运动:在K/E和E/N之间经历两次构造运动,使松辽盆地中的盖层出现两次不整合。在晚白垩世、老第三纪之间,松辽盆地整体抬升,古新世至始新工世长期风化剥蚀,未接受沉积。但是第三纪、新第三纪之间地层交角明显,说明积压强度大,这标志着松辽盆地大型陷阶段的结束。

3.5 差异运动阶段

时限范围:上第三纪第一四纪(N-Q)

松辽盆地进入新第三纪,盆地内普遍沉积一套拉石和类磨拉石建造。就说明当时盆地次造山运动发育,差异升降运动已开始。进入第三四纪地壳运动的特点更是以差异升降运动为主,据记载:“早更新世初期大兴安岭山地高仪400余米”“经早更新世较大幅度的抬升,大兴岭即线高度也只达到1000米左右”,后又经“中更新世、晚更新世和全新世的几度抬升,才达到现今的高度,伊-舒地和敦-密地也同时活动,与松辽盆地一起松成下降单位。这种升降运动使下降单位全面接受第四纪沉积。

沉积特点:该阶段沉积物主要是冲洪积物、冰积物、绍泽粘土、风成砂、风成黄土等。上第三纪磨拉石建造主要分布在盆地西部;冰积物分布在盆地的北部二道松花江以北地区;风成黄土主要分布在盆地东部和北部地区

4 可地浸砂岩型矿成矿地地质条件

4.1 地形地貌气候条件

4.1.1 地形地茂景观

松辽盆地地形地貌景观总是看是:平原-砂带-砂漠地貌景观。可以划分为平原区、砂带区、砂漠区。

平原区:主要分布在盆地东部和北部,即中长铁路沿线和哈尔滨至齐齐哈尔以北一带,特点是:黑土地,农业区。

砂带区:主要分布在双辽-洮安-线以东的长岭-安达-线以西。主要特点是第四纪风成砂的砂带呈东西向略向南突出的弧形展布,砂带间的低地多为沼泽富水带,砂带宽4-6km,砂带间距离大约6-10km。

砂漠区:主要分布在盆地西南部内蒙古自治区哲里木盟和兴安盟地区。以现代仍在活动的风成砂为主的地区。砂带和新月砂丘到处可见,砂漠区几乎没有腐值层,大气降水毫无阻阻拦的直接下渗。

总的看松辽盆地东部和北部为平原地貌,中部、南部和西南部为砂漠-砂带地貌景观。

4.1.2 气候条件

松辽盆地气候条件为干旱一半干旱气候条件。这从降雨量和蒸发量的比例关系、内陆河流的分布以及钙质蒸发岩带的出现等几个方面说明。

松辽盆地总的看西部降雨量小,东部降雨量大。西部降雨量:阿鲁科尔泌、奈曼旗、科右旗等降水量只有270-350毫米,盆地东部如舒兰降雨量达700毫米,但蒸发量相反,西部最大可达年蒸发量2800元毫米,东部年蒸发量只有1300-1400毫米,西部蒸发量是降雨的8倍,东部蒸发量只有1300-1400毫米。西部蒸发量是降雨量的8倍,东部蒸发量只有降雨量的2倍,因此,总的看西部为干旱区,东部和北部为半干旱区。

松辽盆地中内陆河流分布主要集中在两片地区,其中盆地西南部的通辽地区为最多,最发育。例如霍林河、乌尔吉木伦河等长达200-300km,从盆地西部边缘流到盆地中便潜入地下。此外,内陆河还在松辽盆地北部有所出现,例如在拜泉-依龙地区就有出现。

松辽盆地西南边缘,山脚地带出现一条钙质蒸发岩带,宽约20-40km,长达数百公里。钙质蒸发岩出现在距地表以下0.5-1m,主要出现在亚砂土层,向下进一步胶结坡残积层。在当地可做建筑石材,烧石灰等。同时在钙质蒸发岩带中发现有的低值异常。这都要在干旱气候条件下出现的特有产物。

在干旱气候条件下,地表植被不发育,有利于地表水的下渗,可以提高下渗水溶解氧的含量。

4.2 大地构造条件

4.2.1 大地构造条件

从大地构造位置上看,松辽盆地周围被亚造山带环绕。按B.M吉连杰也夫和R.M.绍尔的意见又可以划分为两个亚带:即穹形地垒构造带和穹形断块降起带,见图3。

穹形地垒构造带:分布在大兴安岭和张广岭一带,海拔标高在1000-1750m左右,主要由花岗石、火山岩和少量石炭-二叠系砂板岩、石灰岩组成。该构造带在更新世以后构造活化量为明显,表现为向上大幅度的抬升。

穹形断块隆起带:分布在穹形地垒构造带和盆地之间,围绕松辽盆地呈环状展布。其海拔标高在350-1000m间,为亚造山带中第2亚带。主要由花岗岩、火山岩和少量石炭一二叠系砂板岩组成。同样在更新世以后的构造活化期表现为断块抬升作用明显。断块活动最发育。

亚造山运动不仅可以导致盆地蚀源区的缓慢抬生,还可以造成蚀源区断裂构造的发育。因此,既有利于蚀源区岩石中的活化,又可以加强源区与盆地盖层之间的水动力联系。

4.2.2 基底松造条件

松辽盆地基底和深层构造十分发育,对盆地的形成和发展起控制作用。在基底松造中,主要有北北东向、东西向和北西向三组深断裂为主干断裂。北北向东主干断裂控制着盆地的东、西边界和盆地内二、三级松造单元,并决定着盆地内松造-沉积特征的东西分带特点。北西向断裂五条,它们对盆地内部降起与陷起着重要作用。此外,还有东西向断裂如西辽河断裂等。对松辽盆地南部的沉积格局起控制作用。

4.2.3 盖层松造条件

松辽盆地盖层中褶皱构造一般为舒缓波状的背向斜,地层产状平缓,倾角一般1o-8o之间,有利于含氧含水咱目的层内的缓慢运移,最终富集成矿。但在极个别地段也形成背斜隆起带,例如登娄库背斜隆起带、杨大城子复背斜带等,一些层位地接出露地表,形成构造窗,对地下水的运移和补给产生影响。

盆地盖层内断裂松造不发育,对盖层沉积破坏作用小,有利于大型砂体的形成。

4.3 岩相古地理条件

岩相古地理条件是重要的控矿因素,特别是岩相条件、砂体条件和岩性组合条件。

4.3.1 岩相古地理特征

松辽盆地是一个大型中新生代内陆断陷淡水盆地,面积达260000km2。盆地沉积相带发育,类型比较齐全。通过对岩石特征、沉积结构构造、沉积旋回、沉积韵律以及古生物等方面综合研究,将松辽盆地沉积相大体划分出:洪积相、河流相、滨浅湖相、深湖四个相带。松辽盆地在各个沉积时期,大都具有多物源、多沉积体积,带呈环状展布的特点,在盆地发生发展的漫长历史进程中,曾经历裂陷-坳陷-萎缩三个不同的演化阶段,在不同的演化阶段表现出各自的沉积特征。裂陷阶段:以洪积相、河流相为主,夹有湖相沉积,同时伴有大规模的火山喷发。该期沉积特点是坡度大,多物源/近物源,多沉积中心、分散小水系,具有快速的堆积性质,并存在东西分带的地貌特征,陷阶段:是盆地发展的全盛新,沉积稳定,沉积面积广,以河流、三角洲、湖相沉积为主。该期特点是距物源区、水流长、沉积中心较单一、相带宽展且平面分异性好,沉积厚度大。萎缩阶段:盆地缓慢上升,沉降和沉积中心逐步西移,沉积范围缩小,沉积以河流相和浅湖相为主,沉积厚度蒲,沉积特点为近物源,分散小水系,相带平面分异性差。

从松辽盆地沉积相分布特征上看,在盆地边缘地带分布有大面积的滨湖三角洲相、河漫滩相和河床相地层。在这些河湖过渡相带内,砂体分布广泛,厚度稳定,岩石性一般为含砾岩、粗砂岩和长石砂岩等。钻孔资料统计表明,单个砂体厚度一役在10-45m之间,平均在20m左右。例如:在康平-金宝屯地区10号勘探线上,7838孔与312孔相邻,两孔均在同一层位发现有反向旋迥,可确定为三角洲相,相带宽可达4000m以上,单个砂体厚度为20-50m,见图4。

类似的情况在盆地许多地区均有出现。

4.3.2 岩性组合特征

从岩性组合特征上看,松辽盆地盖层岩性组合以泥岩、砂岩互层为主,盖层内广泛发育“泥-砂-泥”地层结构,即在透水的砂体顶、底板岩石,应该是不透水的泥岩、粉砂岩。例如312孔矿化砂体,厚28.2m,其上为红色粉砂岩厚26.23m,其下为红色泥岩厚8m,见图3。这样的岩性组合条件是形成层间氧化带的基础。

4.3.3 古气候特征

从古气候特征上看,在松辽盆地发生发展的过程中,古气候明显呈现出干、湿交替的变化规律。例如,在泉头组(K2q)、四方台组(K3s)沉积期,气候干旱炎热,在嫩江组(K2n)、明水组沉积期,气候温暖潮湿。在气候温暖潮湿期间,由于植被发育,沉积物中有机碳含量高。有机碳、黄铁矿等有机介质的存在,对岩石中铀的富积有利。

4.4 后生氧化条件

松辽盆地盖层内后生氧化现象十分普遍,无论在地表露头,还是在钻孔内都有发现。主要表现为原生灰绿色、灰白色砂岩被氧化成黄褐色、土黄色,即褐铁矿化沿松散砂层发育,有的呈团块状,有的呈条带状,有的呈舌状等等,例如在保康砂体向北延伸的杨大城子一带的泉头组露头中发现褐铁矿化层位,铁矿化沿粗颗粒渗透姓能较好的层位发育,呈舌状向前延伸,砂层顶、底板岩颗粒较细,见图5这些现象 说明保康砂体有层间氧化带的存在。

后生氧化作用的发育,是可地浸砂岩石型矿成矿的重要条件;后生氧化现象的存在,是可地浸砂岩型矿成矿的重要条件;后生氧化现象的存在,是可地浸砂岩型矿找矿标志之一,因为该类型矿往往形成于氧化―还原过渡带上。

4.5 水文地质文件

铀矿地质范文第9篇

【关键词】 铀矿 成矿 地质特征 找矿标志

1 区域地质背景

(1)大地构造位置:该铀矿化点处于华北地台邻接秦岭地槽的太华亚区内。背孜——瓦屋穹窿的东南。

(2)地层:本区岀露地层主要为太华群,自下而上为耐庄组、荡泽河组、铁山岭组、水底沟组和雪花沟组。太华群总厚度大于5880米。

水底沟组,按其岩性组合可分成四个岩性段。

第一岩性段:岩性为石墨斜长片麻岩、石墨透辉石斜长片麻岩,夹薄层状石墨大理岩透镜体,中部夹有厚层条带(纹)状含砾石墨大理岩及石墨云母变粒岩。

第二岩性段,岩性为石墨斜长片麻岩,石墨透闪石斜长片麻岩夹1—2层薄层状石墨大理岩透镜体,局部见花岗质混合。产状275°SW∠78°。

第三岩性段:岩性为石墨斜长片麻岩,石墨透闪斜长片麻岩,石墨透辉斜长片麻岩夹数层薄层状石墨大理岩透镜体及薄层状石墨云母变粒岩,混合岩。

第四岩性段:岩性为石墨斜长片麻岩,石墨透闪斜长片麻岩夹石墨透辉斜长片麻岩、混合岩及薄层状石墨大理岩,产状295°SW∠60°。

雪花沟组:岩性以黑云变粒岩和斜长角闪岩为主,夹浅粒岩和大理岩、条带状花岗混合岩。

根据荡泽河组年龄值26.2亿年,雪花沟组为22.8亿年,以及水底沟组的原岩主要为浅海相的碎屑岩—碳酸盐岩岩石组合,石墨层中有机碳含量0.5%-2.6%,显示当时大气圈已充氧;水底沟组的片麻岩中以斜长石为主等特征;可将下部耐庄组、荡泽河组、铁山岭组归于太古代;把上部水底沟组、雪花沟组归于晚古代—早元古代早期。

中元古代熊耳群:是一套以安山岩及流纹岩为主体的火山岩,与雪山沟组呈不整合接触,接触面产状270°—310°/sw∠40°—45°。

(3)岩浆岩:本区岩浆岩分布较少,主要由混合岩化作用形成的花岗岩质混合岩和由岩浆作用形成的花岗岩,花岗岩出露规模小,最大才11.7平方公里。可能形成于中岳运动。

脉岩主要有伟晶岩脉,微晶闪长岩,闪长玢岩,根据野外和薄片资料,产于太华群中的微晶闪长岩,闪长玢岩等中基性岩脉可能与熊耳群安山岩同源不同相产物。即脉岩为浅成侵入相、安山岩为喷溢相。伟晶岩脉顺层产出,可能为混合岩化的产物。

(4)构造:本区构造主要以断裂构造为主,褶皱构造只是背孜—瓦屋倒转背斜南西翼的一个组成部分,走向为北西西,倾向南。倾角50°。

断裂构造主要有总体走向为15°的F1构造和走向为85°—90°的F2构造,带内岩性为糜棱岩、碎裂岩和角砾岩,F1构造总体倾向北西,呈舒缓波状,局部地段倾向为南东,倾角大于80°,地表出露长度为600米左右,宽一般1—3米,最宽为8米。F2构造,倾向南,倾角大于80°,宽一般2—3米,最宽达数十米。两组构造均为压扭性,具有多次活动的特点,与区域构造在同一应力场作用下形成。

2 铀矿点地质特征

简草沟铀矿点受层位、岩性、构造诸多因素控制。属层位—构造控制型铀矿化。

(1)储矿围岩:铀矿化产于水底沟组第三岩性段的石墨大理岩,赋存矿化的石墨大理岩都为泥晶—微晶,其中As、Sb、Bi含量偏高,分别为66、0.6和14PPm,无矿化的石墨大理岩相应含量29、0.4和2PPm。另据光谱半定量分析,矿石中偏高的元素还有Be、O、Pb、Mn、Cr、V、Y,其中V、Y超过一个数量级。石墨大理岩的铀丰度为3.3g/t。

(2)控矿构造:控矿构造主要为F1和F2两组构造产生的次级构造即层间破碎带,一组是NW走向的层间破碎带,与大理岩走向一致,产状为220°∠50°,可见长度为25米,宽为0.5—1.5米,另一组近东西走向,可见长30米,宽0.5米左右,两组层间破碎带内岩性为角砾岩、碎裂大理岩。矿化沿构造通过石墨大理岩的部位分布。放射性γ异常强度在构造带内明显比在其上、下盘要高。但构造离开石墨大理岩,无矿化显示。

(3)矿化特征:矿化沿NW走向呈条带状分布,长约20米,宽约7米,矿体呈透镜状,化学分析,最高铀品味为1.085%,一般品味为0.026%。电子探针分析铀矿物主要是钛铀矿,在矿石中呈细网脉状,沿角砾周边或直接穿插于岩石中。

(4)围岩蚀变:该矿化点的主要围岩蚀变有硅化、钾化、黄铁矿化,在裂隙中见有绿泥石化及绢云母化。铀矿化与硅化、钾化、黄铁矿化关系密切,蚀变越强,矿化越好。

3 铀成矿作用及其特征

晚古代—早元古代早期水底沟组的岩石组合特征,如前述,从其岩性组合及其厚度反映,水底沟组沉积期是本区太华群最长的火山间断期。其原岩为一套浅海相的碎屑岩—碳酸盐岩岩石组合夹少量火山建造,含有较高的炭质,铀含量较高达11PPm,各层位Th/u比值一般小于3,有利于铀的二次迁移富集是一个较好的铀源层。

γ能谱数据,古铀场和铀迁移量计算表明混合岩和石墨片麻岩可能是本区的铀源体,而石墨大理岩却有大量外来的铀迁入。这与铀矿化赋存在大理岩中的事实是一致的。

本区的控矿构造主要为F1和F2,含矿构造为其派生的次级层间破碎带,矿化点产于F1和F2构造的交叉部位和挟持区内,F1和F2可能为导矿构造,次级构造为储矿构造。

本区成矿热液作用主要有混合岩化作用、变质作用和岩浆作用,大致是在18亿年左右的中岳运动期间完成的。

4 对铀矿点的认识

太华群各层的球粒陨石标准化,稀土分布模式;稀土总量ΣREE21.6-146 PPm、L/H为0.42-3.8相当。它反映太华群各组斜长角闪岩或角闪斜长片麻岩,原岩不仅是基性火山岩,而且可能是与科马提岩共生的拉斑玄武岩。

铀矿地质范文第10篇

[关键字]XRF分析技术 铀矿地质 未来展望

[中图分类号] P619.14 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-100-2

X射线荧光光谱分析技术是包括铀矿地质在内的行之有效的地质样品分析方法,它是主导铀矿地质分析主、次元素重要手段之一。随着分析仪器研发制造不断进步,其具有自动化高、污染少、分析简便、快速、准确度与精密度高等特点,使得X射线荧光光谱分析技术在地质行业中得以不断广泛应用。

1X射线荧光光谱分析技术发展与特点

X射线荧光光谱(XRF)技术于1948年问世,60年展了能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF),使EDXRF分析样品成为可能,进入 80年代各省地质局实验室普遍引进波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF),至今发挥着重要作用[2]。随着地质实验室分析仪器的不断革新,经广大XRF工作人员共同努力,80年代中期XRF技术成为能“替代”传统化学方法的岩矿全分析的主导方法[3]。90年代XRF仪器分析技术开始在实验室广泛应用,XRF仪器软件性能更加完善,技术日趋成熟[4]。进入21世纪,大部分无机元素分析由原来80年代常规的原子吸收光谱仪(AAS)分析完成的,开始普遍采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)与现代化多类型X射线荧光光谱仪分析,使得XRF分析技术具有多元素分析特点。

XRF分析技术应用范围比较广泛,不仅应用在铀矿地质分析工作中,还应用在有色金属、稀有金属、稀土金属等其它矿产地质研究、调查、勘探等地质分析工作中。它之所以被广大地质分析工作者的采纳应用,成为当今地质分析技术主导手段之一,主要原因是它满足人、机、料、法、环等方面要求,它具有节省人力、自动化高、用料少、主次元素分析方法准确度与精密度高、满足环保要求等特点。

随着社会的快速发展,人们对化学分析需求越来越高,不可避免出现环境污染问题。从分析科学领域角度来讲,地质分析技术与环境保护有着密切的关系,如何降低社会环境污染、保护分析人员身心健康成为当今实验室面临的首要问题。而XRF分析技术无论是从分析质量方面考虑,还是从分析人员、环境保护方面考虑,XRF分析技术具有它独有的优势,它的广泛应用大大降低了试样以及化学药品的使用量,提高了分析人员工作效率,将危害降到了最低程度,同时也推动了XRF仪器的不断更新与发展。

2XRF分析技术在铀矿地质分析中的应用

2.1岩石矿物样品加工制备

2.1.1样品粉碎(碎样)

岩石矿物碎样是岩矿分析不可缺少的首要步骤,样品加工过程主要经过试样烘干、破碎、过筛混匀、缩分、研磨、粒度检查等,最终制成合格的试验用样品。试样具有均匀性、代表性,粒度小于或等于0.074mm(200目)[2、5]。

为了保证试样分析结果的精准度,在碎样过程中就要避免取样误差,防止样品间交叉污染。在碎样过程中,应严格按照相关碎样规程加工处理,注意每个环节步骤操作,最后按照试样粒度大小要求进行检查,合格后准备制样。样品碎样简易流程如下:

2.1.2试样的制备

铀矿岩石矿物经粉碎后,制成试样的方法通常只采用两种:粉末压片法和玻璃熔片法。其中粉末压片法制作简单、快速,即经济又环保,但样品均匀度往往不够。为保证分析结果的精准度,在压制样品时一方面要注意试样粒度与混合均匀程度是否合格,另一方面要注意试样之间的交叉污染,避免分析结果因此而产生的误差;另玻璃熔片法通常采用的熔剂是四硼酸锂,与试样一起在高温下熔融,制成均匀固态的玻璃片。与粉末压片制样法相比,熔融制样法制得的样品均匀性更好,能更好的满足分析需要。为保证操作人员人身安全,在玻璃熔片法制样时,应注意做好安全防护措施,防止高温灼伤手和脸部,同时注意安全使用气体。

2.2XRF分析技术在岩矿全分析中的应用

岩矿全分析是整个地质分析工作的基础,又是岩矿分析中最基础一项工作任务[3]。以前传统化学分析方法是一项工作量大、用料多、劳动强度又高的任务,存在耗时、耗力、不环保等诸多问题,而XRF分析技术却不存在这些问题。随着熔融制样法的广泛应用与高精度全自动XRF仪器的快速发展,使XRF高精度定量分析岩矿全分析主次量元素最终成为可能。XRF技术替代了传统的化学分析方法,成为了包括铀矿在内的岩矿全分析主导方法[3]。

在铀矿地质岩矿全分析中,主要分析SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5等氧化物。由于XRF分析精密度与准确度高,可与传统化学分析方法相媲美,而分析方法又比传统化学方法环保,所以一直备受广大分析者认可,使得XRF技术在铀矿地质全分析中占有举足轻重的位置,至今处于主导地位。

2.3XRF分析技术在岩石微量、痕量元素分析中的应用

XRF分析具有多元素分析特点,在铀矿地质分析中分析能力从主、次量分析扩大到微量、痕量元素分析,有的重元素检出限可达10-6(PPM)数量级。目前,全反射X 射线荧光光谱(TXRF)的检出限可以达到10- 9~ 10- 12g[5、6]。

郭冬发等湿法化学分析采用硫酸亚铁还原-钒酸铵电位滴定法测定岩心矿样中铀(测定范围为0.01%以上的铀),试验结果表明与XRF分析结果具有良好的一致性[5];詹秀春等采用粉末压样-X射线荧光光谱法测定地质样品中痕量元素Cl、Br、S[7、8];张勤等采用低压聚乙烯镶边垫底的粉末样品压片制样,用PW2440 X射线荧光光谱仪对多目标地球化学调查样品中的组分进行测定[8、9]。

虽然XRF分析有较好的多元素分析能力,但终因TXRF分析能力的局限性以及XRF分析检出限的不够低,对于铀矿地质中铀、钍元素的测定以及其它痕量、超痕量元素的分析不如电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。目前,很多铀矿地质实验室同时配置XRF仪与ICP-MS仪,用XRF仪分析含量较高的元素(如Cu、Pb、Zn等),用ICP-MS仪分析含量较低的元素,检出限可达10-12(PPT)数量级或者更低。

2.4XRF分析技术在现场快速分析中的应用

XRF技术用于野外现场分析具有很大优势,也是比较活跃的应用领域[4]。但在目前铀矿地质实验室室内应用XRF分析技术较多,而在野外现场分析中应用XRF技术相对较少。因此,今后将大力发展能适应野外勘探作业的现场分析技术方法,首先发展野外现场铀的分析技术[8]。在此基础上发展XRF野外高精准度定量分析技术,特别是发展XRF技术在野外现场铀的分析中的应用。

3 XRF分析技术未来展望

虽然XRF分析技术是当今地质分析技术主导手段之一,具有多元素分析特点,但要完成它在铀矿地质分析中的工作任务,必须要由其它方法相配合才能完成得更加出色。例如XRF分析技术在完成岩矿全析时,FeO分析必须由化学方法来完成;XRF分析技术在分析微量、痕量元素时,虽然TXRF具有超痕量分析性能,但它一般只适用于微量样品的分析,具有一定的局限性。这时就需要另一个强有力的分析手段ICP-MS来共同完成,检出限可达10-12数量级或者更低。

要想XRF分析技术在未来发展具有竟争力,就要不断完善与突迫现有的分析技术,本文着重从以下几个方面分析:

(1)推行绿色分析技术与制样方法。发展500目以下粉末样品直接采用粉末压片法制样(不熔融)进行岩石全分析,精密度可达熔融制样的水平[2]。此方法既经济、环保,又提高了工作效率。

(2)推进TRXRF的应用与发展[4]。发扬其只需微量样品的超痕量多元素分析技术特点,探求未来地质分析应用前景。

(3)快速发展精准度较高的小型XRF仪,实现野外现场快速、准确地定量分析铀含量。

(4)从长远来看,应大力培养XRF高科技人才,为研发工作提供人才保障。

(5)重视具有自主知识产权的高端XRF仪与软件的开发研制工作。注重软件的创新与应用,不断学习、研究国外先进仪器与测试方法,提高国内高端XRF仪、分析软件以及分析技术的水平。

(6)加强地质实验室信息管理系统的建设,搭建共享平台。技术信息公开化,有利于推进XRF技术的快速发展。

(7)加快与完善XRF分析技术标准化体系建设,实现标准化作业。

4结语

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