某矿床控矿因素及找矿前景分析

所属栏目:矿业论文 发布日期:2010-08-31 11:27 热度:

  [摘要]广西某矿床位于杨子陆块桂北隆起之越城岭褶断带与南华活动带桂林弧形褶断带交汇部位。文章从成矿地质背景及矿床地质特征等入手,分析了矿床的矿床成因和控矿因素,认为该矿床受地层、构造等因素控制;并对找矿前景大致进行了分析,认为F1深部、F1上盘次级带具有较大的找矿空间。
  [关键词]铀矿,控矿因素,找矿前景,F1上盘次级带,F1深部
  1 区域地质
  某矿床位于杨子陆块桂北隆起之越城岭褶断带与南华活动带桂林弧形褶断带交汇部位。
  1.1地层
  区域上出露的地层有奥陶系下统、中上泥盆统、下石炭统及第四系等地层(见图1)。

                    t1.jpg
  奥陶系下统由海退沉积物组成,具复理石建造特征,与花岗岩体呈侵入接触关系。
  中泥盆统信都组(D2x)为一套滨海陆源碎屑岩沉积建造,与花岗岩体呈沉积接触关系,角度不整合于下古生界地层;中泥盆统唐家湾组(D2t)下部为灰黑色中厚层状白云岩,中部为中厚层状夹薄层状生物灰岩,上部为中厚层状白云岩;上泥盆统桂林组(D3g)由泥灰岩与白云岩互层组成,东村组(D3d)由砂岩、粉砂岩和白云岩组成;下石炭统为粉砂岩、页岩夹灰岩。
  1.2岩浆岩
  加里东期花岗岩(γ3):中粗粒斑状黑云母花岗岩,岩石平均微铀含量16.5×10-6。燕山早期花岗岩(γ52):呈小岩株产于加里东期岩体内,为中细粒黑云母花岗岩,岩石平均微铀含量26.2×10-6,属富铀岩体。燕山晚期脉体有花岗细晶岩、花岗伟晶岩、云英岩、长英岩等。
  1.3构造
  加里东运动使下古生代地层褶皱成山,形成越城岭背斜、东江向斜及同生断裂-黄石大断裂。印支运动使上古生代地层产生倾斜和基底断裂的复活,在东江向斜西翼泥盆系地层中产生了F1、F3等层间破碎带。燕山期块断运动造成了东江向斜东翼地层的缺失。
  2矿区地质
  2.1地层
  矿区仅出露中上泥盆统地层。
  中泥盆统信都组(D2x)沉积不整合于加里东期花岗岩体之上,据岩性特征自下而上可分为五层,微铀平均含量自下而上渐增,依次为:花岗质粗砂岩、砂岩、底砾岩;石英砂岩,含少量豆状赤铁矿;薄层状泥质粉砂岩与石英砂岩互层;紫斑状石英砂岩、粉砂岩,夹豆状赤铁矿层,属含铀层位;泥质粉砂岩与石英砂岩互层,属富铀层位。
  中泥盆统唐家湾组(D2t)与下伏地层中泥盆统信都组(D2x)呈断层接触关系。上部为中厚层状细晶白云岩夹白云质灰岩,中部为中薄层状微晶灰岩、生物灰岩,下部为细晶白云岩。
  上泥盆统桂林组(D3g)与下伏地层唐家湾组(D2t)呈沉积接触关系。以厚层细晶白云岩为主,间有灰质白云岩、微晶灰岩。顶部由于F3的影响,岩石强烈破碎,成为某矿床的主要铀矿石。
  上泥盆统东村组(D3d)与下伏地层桂林组(D3g)呈断层接触关系。下部为薄层状含黄铁矿粉砂岩、页岩,上部为泥质白云岩。下部由于F3的影响,岩石强烈破碎,成为矿山脚矿床的铀矿石之一。
  2.2岩浆岩
  矿区内无岩浆岩出露。但矿区西部大面积出露以加里东期(γ3)中粗粒似斑状黑云母花岗岩为主体的复式岩体。
  2.3构造
  矿区处在东江向斜的西翼。断裂构造主要为北北东向Fl层间破碎带及其上盘与之平行的次级层间破碎带。
  F1层间破碎带处在中泥盆统信都组(D2x)第五层细碎屑岩与中泥盆统唐家湾组(D2t)碳酸盐岩之间,为区内主要的储矿构造。走向长69Km,宽度一般几米至几十米,走向北东l5~25°,倾向南东,倾角55°左右。构造岩一般分为三部分:上部为强碎裂~碎裂白云岩、白云质角砾岩;核心部为构造泥,下部为强碎裂~碎裂砂岩。
  F1破碎带上盘与之平行的次级破碎带,在地表无明显露头,沿走向延伸不稳定,有尖灭再现现象,沿倾向呈雁列往深部延伸。产状与F1相当。构造岩为碎裂~轻碎白云岩(灰岩)、构造角砾岩。
  F3层间破碎带产于上泥盆统桂林组(D3g)、东村组(D3d)之间,走向、倾向与F1相似,沿走向和倾向膨胀、收缩频繁。构造岩有破碎白云岩、破碎粉砂岩、构造泥、角砾岩等。
  F2-1断裂组斜切向斜西翼中上泥盆统和F3层间破碎带,由于F2-1活动的影响,桂林组(D3g)、东村组(D3d)地层发生牵引扭曲。F2-1断裂带内一般不含矿,可能属于成矿期后构造,对铀矿化具破坏作用。
  2.4围岩蚀变
  矿区热液活动强烈。与铀矿化有关的热液脉体较为发育,主要有方解石脉、黄铁矿脉、赤铁矿脉和紫黑色萤石脉等。近矿围岩蚀变主要有黄铁矿化、赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、紫黑色萤石化、蒙脱石化。
  3矿体地质
  3.1矿体特征
  某矿床铀矿体赋存于F1及其上盘的次级破碎带内,无地表矿体,圈定的矿体49个,均属盲矿体。矿体为似层状、透镜状,平均厚度1.90m,平均品位0.125%。
  3.2矿石类型
  3.2.1矿石类型
  按含矿岩性的特征分为破碎白云岩、构造泥、破碎砂岩三种自然类型。它们在矿床中所占比例基本相当。
  3.2.2矿石物质成分
  铀主要以原生的沥青铀矿为主,其次为氧化的铀黑,浅部偶见铜铀云母、钙铀云母等次生的矿物。在构造泥矿石中,沥青铀矿多呈分散吸附状态存在;在碎裂白云岩矿石和碎裂砂岩矿石中,沥青铀矿呈细微脉状、网络状、肾状、葡萄状、同心环状、浸染状充填于微裂隙中,或呈胶结物围绕构造角砾分布。有的包裹在黄铁矿结核或条带外面呈“皮壳”状。
  钨矿物主要以乳白色半透明~透明的白钨矿,呈细脉浸染状分布在碎裂砂岩和碎裂白云岩矿石中,有时呈细脉状与微脉状、微粒状沥青铀矿共生。构造泥矿石中的白钨矿主要呈粘土级的粒状分布。
  3.2.3矿石化学成分
  某矿区矿石与围岩化学成分见表1,某矿区矿石与围岩微量元素含量见表2。
  表1某矿区矿石与围岩化学成分表
              b12.jpg  
  由表1看出:
  破碎白云岩矿石中SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeS2的含量较白云岩有不同程度的增加,而CaO、MgO略有减少。反映了矿石中粘土矿物和赤铁矿相对增加;构造泥矿石与无矿构造泥相比,FeS2、Fe2O3、MgO、Al2O3有不同程度增加。表明含矿构造泥相对富含黄铁矿和绿泥石、蒙脱石、赤铁矿;破碎粉砂岩矿石较无矿粉砂岩SiO2明显减少,Fe2O3、FeS2、CaO、MgO、Al2O3等增加。反映了矿石中石英与粘土矿物、碳酸盐、铁的矿物互为消长,对矿化有利。
  由表2可知:
  1)微量元素的组成与原岩基本一致,反映了在成矿过程中各类矿石微量元素组成变化不大。
  2)铜、铅、锌相对增高,反映本区花岗岩体的后期热液活动对断裂带有较大影响。
  4矿床成因及控矿因素
  4.1矿床成因
  通过对在F1等破碎带中采集与沥青铀矿共生的方解石分别做氧、碳同位素测定,测定结果表明,矿床成矿温度为中低温。岩浆期后热液中富含大量的成矿物质,混合一定的大气降水,一起沿构造破碎带运移,途中萃取围岩中的成矿物质,形成富含成矿物质的矿浆,当它们运移到有利地段,随着物理化学条件的改变,成矿物质从热液中沉淀富集形成矿床。所以矿区矿床是以热液为主的多源多期多阶段的复成因矿床。
  4.2控矿因素
  4.2.1岩浆控矿
  越城岭花岗岩体,特别是其中的燕山期花岗岩为本区铀成矿提供了主要铀源。据铀-铅同位素分析资料进行估算。燕山期花岗岩古铀含量53.5×10-6,丢失量27.3×10-6;加里东期花岗岩古铀含量25.5×10-6,丢失量9.0×10-6。这些丢失的铀大部分随岩浆期后热液迁移,当运移动到构造的有利部位时,由于物理化学条件的改变而沉淀富集成矿。
  4.2.2地层、岩性控矿
  中泥盆统信都组第五层泥质粉砂岩微铀含量高达28×10-6,上泥盆统东村组(D3d)下部薄层状含黄铁矿粉砂岩页岩微铀含量高达30×10-6,均为富铀地层。富铀地层在构造动力的作用下产生破碎、当热液流体通过这些破碎带时,就会萃取其中的铀等成矿物质,化学性质活泼的铀随热液迁移到有利部位就会富集成矿。
  4.2.3构造控矿
  F1层间破碎带上下盘岩性分别为局限台地相碳酸盐岩和滨岸相碎屑岩,两种不同物理性质的岩层在构造动力作用下,形成层间破碎带,破碎带上下盘岩性突变,存在所谓的地球化学障,有利于含矿热液富集成矿。
  越城岭岩体中发育北西西向和近东西向两组断裂构造,切穿上覆不整合地层,为含矿热液的提供了运移通道,为铀矿床的形成起着导矿作用。
  5成矿远景分析
  前人在工作中由于第四系覆盖范围广、厚度大,对F1上盘次级带未进行过系统详细的研究。前人详查工作中在F1上盘的次级带中见矿也不多。2007年施工的ZK1-27、ZK37-31孔则在次级带中见到较好的工业矿化,含矿岩性为碎裂白云岩和构造角砾岩,沥青铀矿呈微脉状充填。由此推断F1上盘的次级带的深部可能存在较好的铀矿化。今后工作中可利用先进的物化探技术对F1上盘次级带的延伸情况进行研究,力争能在F1上盘次级带的找矿中有所突破,提高矿区的铀资源储量;F1深部找矿潜力巨大。矿床主要大矿体埋藏深,且往深部延伸稳定,反映矿区深部仍有较大的找矿空间。
  6结论
  某矿区的铀矿化受区域地质条件、铀源、地层、构造等控矿因素的控制。F1深部仍有较大的找矿空间;今后利用先进的物化探技术对F1上盘次级带的延伸进行研究,将能在F1上盘次级带的找矿中有所突破,提高矿区的铀资源储量。
  
  
  
  [参考文献]
  核工业中南地质局310大队.某铀矿床详查报告(内部资料)
  

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