云南曲溪盆地新近纪砂岩型铀矿找矿前景

2015-08-29 07:42刘蓓蓓刘正安
四川地质学报 2015年3期
关键词:铀矿盆地砂岩

刘蓓蓓,刘正安

云南曲溪盆地新近纪砂岩型铀矿找矿前景

刘蓓蓓,刘正安

(四川省核工业地质局二八一大队,四川 西昌615000)

阐述了云南曲溪新近纪砂岩盆地的地质概况、铀矿化特征以及盆地砂岩型铀矿的成矿地质条件,分析认为基本具备形成砂岩型铀矿的有利条件,在盆内寻找可地浸砂岩型铀矿是可能也是可行的。并对下一步的铀矿勘查工作提出了方向和建议。

砂岩型铀矿;找矿前景;曲溪

曲溪盆地位于云南省建水县北部,呈似椭圆形北西-南东向延伸,长约15km,宽4~6km,面积近80km2,是目前康滇地轴上已知的新近纪产铀盆地中面积最大、保存最位完整,铀成矿条件最好的盆地之一。

1 盆地地质特征

1.1盆地区域地质概况

曲溪盆地位于康滇地轴南段,昆明台褶束上,夹持于普渡河断裂与小江断裂之间,为古生代以来曲江断裂与通海弧弧顶复合交汇而成的断拗盆地的拗陷区,是康滇地轴南部地壳相对稳定的地区之一。

1.2盆地岩性岩相特征

盖层:由新近系(N)及第四系(Q)组成,又以新近纪为主,为一套长石石英砂岩,其间夹砂质页岩、粘土页岩、砂质粘土岩及褐煤层。河湖相沉积。据电测深资料,盆内新近系地层最厚可达600m。该层铀背景值为3.4×10-6,并在其东南缘发现多处铀矿化。

基底:以震旦系澄江组(Zac)为主,由长石石英砂岩、含砾砂岩组成,为造山期后的磨拉石盆地沉积。盆地周边以老地层为主,其北侧为上古生代海相碳酸盐岩沉积,南侧为澄江组杂砂岩,东西部均为中元古代昆阳群(主要包括了黑山头组和美党组)的变砂岩、碳质板岩、板岩和千枚岩。以上铀背景值较高,3.9×10-6~4.0×10-6。

1.3盆地构造特征

新生代以来,由于受喜马拉雅运动影响,曲溪盆地新近纪地层发生了强烈的褶皱作用,形成了不对称的短轴向斜。该褶皱长约15km,宽4~5km,轴向北西西(295°)。向斜北翼较陡(岩层倾角大于70°),南翼平缓(岩层倾角5°~15°)。

此外,盆地南部边缘洗澡塘、三宝营一带有温泉出露,由此推测盆地深部可能分布有隐伏断裂。

1.4盆地水文地质特征

盆周裂隙水和岩溶水为盆地地下水的主要补给源,地下水沿层间裂隙向盆地中心运移,富集于向斜核部,是一封闭良好的向斜自流盆地。

盆地地下水为pH值5.0~6.3的弱酸性水,盆周为7.3~8.2弱碱性水,盆地与盆周水化环境的差异为水中铀的迁移和沉淀提供有利条件。

2 盆地铀矿化特征

该盆地以往铀矿地质工作程度较低,以20万的区调工作为主,目前盆内主要发现了铀矿化点一处(304铀矿化点),以及许多伽玛能谱异常点晕、井(泉)地表水铀异常晕和铀增高偏高点。盆内铀矿化及铀异常与盆地地质构造关系见图1。

304铀矿化点位于曲溪盆地南缘馆驿村附近,矿化层位于新近系内,赋矿层由上而下可分为5层,岩性依次为:

①第一煤组灰色粘土岩与砂质粘土岩互层,中部有两层煤,底部为褐黄、灰黄色砾岩、含砾砂岩及灰黑色碳质泥岩,含碳质碎片,产有重要的铀矿化,与碳质碎片、赤铁矿及褐铁矿关系密切;

②灰白、褐黄色粗粒石英砂岩与页岩;

③第二煤组浅灰色砂质粘土岩夹煤层;

④褐黄、紫色粗粒石英砂岩,也有铀矿化产出;

⑤中粗粒石英砂岩。总厚度280m。

铀矿化主要位于第一层内,其次是第四层,矿化体长60m,厚0.45m,铀含量0.013%~0.113%。矿化体内赤铁矿化较强烈,其次是褐铁矿化与硅化。控矿因素主要是层位,其次是基底不整合面。

此外,值得引起注意的是,盆地水中铀的含量在雨季反而增高,有些异常点高出原铀含量5倍以上,说明水异常为地下铀矿化引起的可能性较大。

3 盆地铀成矿条件分析

3.1铀源

盆地蚀源区岩石含铀丰度高,其中又以新元古代震旦系澄江组最为重要,其次为中元古代昆阳群(黑山头组和美党组)。

新元古代震旦系澄江组:铀背景值:4.0×10-6;活化铀:1.25×10-6;铀水迁移系数:1.29;铀平均浸出率:17.90%;水中铀总体平均值:0.257ug/L;水异常点:33个。

中元古代昆阳群(黑山头组和美党组):铀背景值:2.5×10-6;活化铀:0.78×10-6;铀平均浸出率:18.30%;水中铀总体平均值:0.099ug/l;水异常点:18个。

区域上,以上地层中均发现有铀矿点。

由上说明,该盆地蚀源区铀的含量高、活化率高,能够为盆地盖层提供较好的铀源,是铀成矿重要的物质基础。

3.2岩性岩相条件

盆地盖层的沉积建造具砂岩、泥岩互层结构。沉积岩石的碎屑成分以长石、石英为主,胶结物成分以钙质为主,泥质次之。从盆缘到盆内,均为河湖相沉积,其层间氧化带主要发育在有利于地下水运移的砂砾岩分布地段。该砂砾层产状较为平缓,岩石孔隙率15%、渗透率30×10-3um2。其岩性岩相特征为富铀水溶液的迁移和聚集提供了有利条件,有利于砂岩型铀矿的形成。

3.3构造条件

盆地具有以下利于铀成矿的构造条件:

1)中元古代末,特别是澄江运动以后,地壳的多次构造运动使富铀老地层处于差异升降状态,长期的风化剥蚀作用,为老地层铀的活化、迁移提供了必要条件;

图1 曲溪盆地及周大地质略图

2)盆地为一北陡南缓的向斜构造,向斜轴部为铀成矿提供了极为有利的构造空间,且区内构造的展布特征限定了盆地层间氧化带的分布,利于铀的下一步富集。

3.4水文地质条件

水动力条件:盆地为一山间断陷盆地,地形低而平坦,是盆周地下水的排泄地带,该区存在一个完整的渗入型水动力系统,具备搬运蚀源区活化铀的水动力条件。

水化学条件:盆地地下水铀含量一般为0.05~20ug/L,最高30ug/L,富集系数0.92,衬度69.4,其铀矿化度较高。

3.5铀的沉淀富集条件

结合盆地的地质、水文等特征,曲溪盆地具备以下利于铀沉淀富集的条件:

1)砂岩、砂砾岩与煤层泥岩的岩性组合,以及盆地基底不整合面为铀的聚集提供了理想赋存层位和空间;

2)煤层中天然气(H2S、CO2、CH4)以及其中有机质对水中氧的消耗,降低了环境的Eh值,促进了铀的沉淀;

3)据水化学调查,盆周补给区地下水的水质主要是HC03-Na和HCO3-CaMg型,pH值为7.3~8.2,属于弱碱性。盆内地下水质主要为HCO3-CaMg型,pH值为5.0~6.3,为弱酸性。盆周含铀弱碱性水与盆内弱酸性水相遇即发生中和反应,补给区与盆地水化学环境的差异对铀的沉淀极为有利;

4)经调查,盆地南部边缘出露的温泉水温高达65°C,反映了盆地所在地是一地热异常区,说明该区具有成矿充裕的热源。

4 盆地找铀前景分析

综上所述,通过对铀成矿条件的分析认为,曲溪盆地基本具备形成砂岩型铀矿的有利条件,在盆内寻找可地浸砂岩型铀矿是可能也是可行的,可作为康滇地轴上新一轮铀矿勘查的首选靶区之一。因此,圈定该区层间氧化还原过渡带的分布范围是该盆地下一步找铀的重要工作。

综合考虑以下因素:

1)已发现的铀矿化点、异常点等主要分布于新近纪炭质砂岩以及盆地基底不整合面上;

2)北陡南缓的向斜构造;

3)区内隐伏断层对铀矿化后生改造或热液叠加的可能影响;

4)盆地北部地表水对铀保存的不利因素;

认为,盆地基底不整合面以及向斜核部应为该盆地下一步铀矿工作重点突破的范围。

[1] 核工业西南二八一大队, 1:20万建水幅铀矿综合区调报告[R],1995.

Prospecting Potential of Neogene Sandstone Type U Deposits in the Quxi Basin, Yunnan

LIU Bei-bei LIU Zheng-an
(No. 281 Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Xichang, Sichuan615000)

This paper has a discussion on geological features, U mineralization and ore-forming conditions for sandstone type U deposits in the Quxi Basin and puts forward range of reconnaissance for the sandstone type U deposits in the future.

sandstone type U deposit; Quxi; prospecting potential

P619.14

A

1006-0995(2015)03-0396-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.019

2014-09-18

刘蓓蓓,(1981 -),女,山东济宁人,学士,工程师,地质调查与矿产勘查

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