■孟凡海
(核工业208大队 内蒙古 包头014010)
构造运动对伊犁盆地蒙其古尔矿床的影响
■孟凡海
(核工业208大队 内蒙古 包头014010)
砂岩型铀矿作为我国新型的铀矿资源类型,对其的勘探和开发有助于提高我国铀矿产量。文章对伊犁盆地构造格架和某矿床的构造进行了清理,详细描述研究区内的某铀矿床矿体的展布特征。并通过晚侏罗世-全新世各阶段控矿构造的演化、采集样品的显微相片,以及铀成矿年龄的研究,反映晚侏罗-全新世期间经历了四次铀成矿。最终,通过具体分析说明构造作用对铀矿形成的位置、形成的水动力机制、铀矿的展布特征、铀矿的期次以及有矿床的产出特征都有重要的影响。
伊犁盆地砂岩型铀矿控矿构造
区域上的主要断裂构造为察布查尔山前控盆断裂带和盆地南部的隐伏断裂。山前控盆断裂带控制了盆地发展和演化,主要展布于盆缘石炭系中,或作为盆地古生界与中生界的分界沿察布查尔山前绵延上百公里。乌库尔其微凸及以西总体上断裂活动较弱,地层呈平缓的单斜构造产出,在盆缘稳定抬升呈小角度出露或下伏于第四系。扎吉斯坦向斜及以东地区盆缘断裂活动强烈。其中扎吉斯坦向斜、郎卡倒转凹陷具有高角度逆冲推覆的性质,受其影响,地层“反卷”出露并深度剥蚀;库鲁斯泰-达拉地复式向斜在以南北向和近东西向为主的多方向、多期次的构造应力作用下,总体具有断裂发育、多个隆-拗相间的褶皱变形特征,以断块形式抬升并遭受了强烈剥蚀。
向盆地内,隐伏断裂大部分为推测的断裂,地表活动特征不明显,主要是根据遥感影像资料解译和地表地貌的变化特征确定的,典型的如库捷尔太矿床以北约2km及乌库尔其矿床以北约1km处发育的近东西向隐伏压扭性断层隐伏断裂,它们可能是贯穿伊犁盆地南缘中西段的同一断裂。
2.1 铀矿体的展布
三工河组下段铀矿带分为南矿带和北矿带,均呈条带形展布。北矿带长约6.0km,宽约100~500m;南矿带长约3.0km,宽度约100~200m,南北矿带间由铀矿化带相连。
三工河组上段铀矿带也可分为南、北两个矿带。南矿带长约2.6km,宽约100~200m,北矿带呈近东西向展布,形似“纺缍”。在工程控制范围内,沿层间氧化带发育方向矿体长度大于600m;垂直于层间氧化带发育方向宽度100~350m。矿体整体上产状变化不大,近水平产出,略向北东倾。
西山窑组下段铀矿带分布和空间展形态较为复杂。主矿带呈似条带状展布于某矿床中部,长度约2.2km,宽约100~800m;西南部铀矿带呈封闭环状展布;P16线铀矿体为残留翼部矿体,呈断续分布。整体上西山窑组下段铀矿带分布范围广,多为翼部矿体,卷头矿体发育较短的特点。铀矿化带沿倾向发育最宽为1.2km,最窄为100m。
西山窑组上段铀矿化受河道沉积控制,铀矿带分布不连续,主矿体分为两条,一条位于某矿床西南部,矿带长约1.5km,宽约100m;另一矿体分布于P31~P55线间,长度约3.5km,宽约100m。
2.2 铀矿体的成矿期次
综合伊犁盆地南缘其它矿床成矿年龄测试分析数据,某矿床铀成矿作用周期大致可以划分为四个期次:第一期次为早白垩世晚期~晚白垩世 (108Ma~66Ma);第二期次为始新世~渐新世早期(51Ma~30Ma);上述两期次相当于铀的初始富集和预富集阶段。第三期次为中新世末~上新世初(12Ma~4Ma),为某矿床的主成矿期。第四期次为更新世以来(<1Ma),由于并没有真正意义上的卷头样品参与分析测试,加之考虑到研究区内铀矿体至今仍具有富集和成长能力,我们有理由相信有更年轻成矿年龄的矿体。
3.1 构造运动是铀成矿作用的动力
伴随着构造的活动,地层发生掀斜,在地下水补、径、排机制建全的情况下,地表含氧含铀水进入侏罗系层间砂体,在具备形成氧化-还原障的条件下,发生不同程度的铀迁移和富集;随着相对构造活动静止期间上覆地层的封闭作用,铀矿化终止。从根本上来说,是构造运动给铀成矿作用提供了原始动力。F1断裂以逆冲推覆的形式自始至终参与了上述过程。F3断裂的形成于中新世,略早于主成矿期,地层发生褶皱并在断裂南侧抬升,导致某矿床成为相对独立的铀成矿单元。
3.2 构造产出特征和作用形式决定了水动力机制
研究表明:某矿床地下水主要来源于西南部扎基斯坦河上游的入渗水;其次为蒙其古尔沟的西部、中部和东部三支流,它们主要通过F1断裂中部的构造破碎窗向侏罗系层砂体补水;此外,研究区东段倒转出露的侏罗系露头也属于开启型水动力窗口,能对东段地下水给予一定量的补给。地下水主流向整体上与F3断裂一致,主体流向为NE47°。CSAMT测量范围未及某矿床东北部,其展布长度未完全控制。据遥感解译(陈建昌等,1995),某矿床以北1km处存在一近东西向富水的隐伏断裂,构成了地下水的局部排泄源。伊犁河南岸北东向隐伏大断裂是区域排泄区。
3.3 构造控制了层间氧化带和铀矿化的空间展布
之所以强调构造和地下水动力的组合对层间氧化带发育及铀矿化的作用,是因为蒙其古尔铀矿床处于伊犁盆地南缘斜坡带东段构造活动区,相对复杂的构造形式对地层的产出、砂体的分布、地下水的补径排以及后期的层间氧化和铀矿具有很大的控制作用。构造控制和影响着某矿床地层的构造形式和产状,进而共同控制着地下水补径排机制,作为铀成矿作用主导因素的水动力机制又与有机质等地化因素共同控制了层间氧化带的发育和铀成矿。多种因素的有机结合和相互作用造就了某矿床的铀矿化。
经过以往数十年的铀矿找矿工作,在伊犁盆地南缘发现和控制了东西长约80km的铀成矿带。铀成矿带上不同地段的构造特征有较明显的差异,由西向东,构造活动趋于复杂和强烈。从定性研究区构造环境角度出发,将某矿床划为构造活动区,其构造活动更多的偏向于具有构造活动区的特征。
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[2]何祥丽,张绪教,何泽新.基于构造地貌参数的新构造运动研究进展与思考 [J].现代地质,2014,01:119-130.
P618[文献码]A
1000-405X(2016)-12-81-1