李铁柱,张盛,卢宝锴,薛勇,袁小龙,唐余鑫
若尔盖铀矿深部综合找矿模型研究
李铁柱,张盛,卢宝锴,薛勇,袁小龙,唐余鑫
(四川省核工业地质调查院,成都 610061)
采用专项地质测量、高精度磁测、地面伽马能谱测量、遥感解译等方法,结合以往资料,在四川省若尔盖开展铀矿勘查工作。在已有工作基础上,通过对控矿主要素的研究,进行物化遥深部信息集成,再结合放射性信息,深化成矿规律的认识,建立具有若尔盖特色的深部勘查模型,更好的体现地质科技的引领作用和对找矿实践的推动作用。
铀矿;信息集成;勘查模型;若尔盖
若尔盖铀矿田已发现多处小至中型规模的铀矿床(点),所发现的矿体多受断裂构造、硅灰岩组合体、岩性界面等要素控制,通过高精度磁法测量及遥感解译,依据不同岩性、断裂等物性差异,探查工作区深部三要素组合部位,结合以往的伽玛能谱、氡气测量等放射性物探方法,达到间接寻找铀矿的目的。
若尔盖地区具有非常有利的铀矿成矿条件,区内所发现的矿床在深部及其外围多工作程度较低,具有良好的找矿前景,同时区内发现多个铜、金矿化点及异常带,具备较好的金、铜等多金属找矿潜力,是运用新型物探方法实施找矿的理想地区。本次研究的主要目标就是打破以往主要依靠放射性物探方法和槽、钻等工程手段进行铀矿勘查的传统模式,引入高精度磁法测量,通过对物探方法的综合研究及信息集成,探索出在若尔盖铀矿田间接寻找铀矿资源的新途径,建立若尔盖铀矿深部勘查模型。
若尔盖铀矿位于秦-祁-昆活动带西秦岭-南秦岭华力西-印支褶皱带,南秦岭铀成矿带西端。其南缘紧邻玛沁-略阳深大断裂和若尔盖古陆(图1)。
图1 祁连-秦岭铀成矿省构造区划略图
1-前长城系;2-长城-青白口系;3-新生界;4-古生界、早中生代褶皱区;5-断裂; 6-华力西-印支期俯冲断裂;7-加里东期俯冲断裂;8-晋宁期板块结合带。9-铀成矿带;10-调查区位置;11-若尔盖铀矿田。A-祁连-龙首山铀成矿带;B-北秦岭铀成矿带;C-南秦岭铀成矿带。
构造单元名称:Ⅰ-祁连北秦岭褶皱系;Ⅰ1-走廊过渡带;Ⅰ2-北祁连加里东褶皱带;Ⅰ3 -中祁连隆起;Ⅰ4 -南祁连加里东褶皱带;Ⅰ5 -北秦岭加里东褶皱带;Ⅱ-东昆仑-南秦岭褶皱带;Ⅱ1-武当山隆起;Ⅱ2-大巴山加里东褶皱带;Ⅱ3-礼县-柞水华力西前陆褶皱带;Ⅱ4-南秦岭华力西-印支褶皱带。①龙首山断裂;②八渡-洛南断裂;③北祁连北缘断裂;④油房沟-皇台断裂;⑤北祁连南缘断裂;⑥中祁连南缘断裂;⑦武山-天水断裂;⑧宗务隆山-青海湖南山断裂;⑨临潭-山阳断裂;⑩玛沁-略阳断裂。
调查区位于秦岭-祁连铀成矿省,秦岭-祁连山-昆仑山活动带的西秦岭褶皱带西端南亚带,南秦岭铀成矿带西端,隶属西秦岭成矿带。其南缘紧邻玛沁-略阳深大断裂和若尔盖古陆,主要由古生界地层所构成的白龙江复背斜西段。这种复杂的大地构造背景为深部成矿作用的发生奠定了有利的前提条件。
若尔盖地区位于长轴近东西向幅值不大的重力场剩余正异常区,低缓负磁背景区。沿白龙江磁梯度带,断续分布有一系列大小不等的航磁正异常,反映沿玛曲—略阳深大断裂带分布有众多的磁性体存在(图2)。在降扎—铁布的北面,有一个明显的航磁正异常,规模为60×20km2,长轴呈NW295°方向展布,△T值在50~100nT之间,磁化强度为50×10-2A/m左右,呈现弱磁性岩浆岩特征。与白龙江复背斜的核部基本对应。说明核部的震旦系白依沟群火山碎屑岩系是一个具磁性的古老陆块,可能为若尔盖古陆裂解部分。预示深部隐伏岩浆岩体的存在。
区内伽玛场及增高场的展布方向呈近东西向或北西西向,与志留系和断裂构造展布方向一致,温泉—益哇断裂(F1)北侧伽玛场变化大,高场多,指示铀矿化的分布范围。铀矿床分布在20γ~30γ的偏高场区(图3)。
图2 昆阿断裂带玛沁—迭部地段航磁△T 略图(据扬华,1991)
1.铜矿床,2.铅锌矿床,3.金矿床,4.铀矿床,5.航磁△T 等值线
图3 若尔盖铀矿田放射性γ等值图
若尔盖地区位于南秦岭成矿带西段,因加里东早期和燕山晚期—喜山早期若尔盖陆块北缘深大断裂的二次拉张,伴随深源流体活动,早期形成富铀、钼、镍、锌、钒、铜、金的赋矿地层岩性组合,晚期主导了成矿作用,形成了若尔盖富大铀矿床。
图4 若尔盖铀矿田控矿构造体系图
1-实测逆掩断层;2-实测逆断层;3-实测正断层;4-角度不整合;5-平行不整合;6-地质界线;7-铀矿床(段、点)位置;8-背斜构造;9-向斜构造。
加里东运动奠定了若尔盖铀矿田的成矿基础,印支运动形成了成矿构造格架,燕山晚期——喜山早期深源流体主导成矿作用,形成铀矿床(体)。玛沁-略阳深大断裂(F2)是深源流体的主要通道,温泉—益哇断裂(F1、F3)控制了整个铀矿田的展布,铀矿床(体)均分布于F1断裂的上盘(北侧)、F13与F16所夹持的区域内,顺层断裂和北东向断裂是若尔盖铀矿田的主要控矿构造(图4)。
海底喷流沉积作用为成矿提供了有利的层位、岩性组合和矿物质含量的增高。南秦岭裂陷槽发育初期,寒武-志留纪时期形成一套由海底喷流(深源流体)和半封闭沉积环境形成的硅质岩、硅质灰岩、细碎屑岩组合的富含铀、钼、镍、锌、钒、铜的地层,奠定了成矿基础。
深源流体活动是主导铀和主要伴生元素的成矿作用。燕山运动晚期—早喜山期,深源流体活动主要表现为多次岩浆侵入、喷发以及铀和主要伴生元素的成矿作用。
通过对若尔盖铀矿田已探明和控制的铀矿床(体)产出部位的研究,确立了“断裂构造—硅灰岩组合体—岩性界面”三大要素组合控矿的成矿规律。三要素在一定的地质构造演化环境下有着必然的内在联系,控矿三大要素必须在特定组合条件下才能成矿。
综合成矿作用研究成果, “三段成矿”和深源流体主导若尔盖铀的成矿作用,清晰地揭示了若尔盖铀矿田的成矿模式(图5)。
图5 若尔盖铀矿田成矿模式示意图
找矿模型研究是在若尔盖铀矿成矿作用研究的基础上,深化了成矿规律的认识,提高了成矿预测的水平,为选好选准新靶区、新地段,有力推进若尔盖整装勘查区快速突破和矿田规模的持续扩大,就此建立了具有若尔盖特色的深部勘查模型,更好的体现地质科技的引领作用和对找矿实践的推动作用。
若尔盖铀矿田的整体展布格局非常清晰,因此深部勘查模型的重点是矿床预测定位,控矿要素研究是预测定位的基础,也是建立深部勘查模型的基础,控矿要素综合研究的目标就是圈出铀成矿有利地段。
硅灰岩组合体和北东向断裂两大要素特定组合是判别成矿有利地段的基本依据。首先要从硅灰岩组合体研究入手,铀矿床(体)都产出于硅灰岩组合体的特殊部位。主要是硅灰岩组合体宽度变化或分支部位,硅灰岩组合体宽度较小,硅灰岩组合体和上下板岩为断层接触,硅灰岩组合体具有上下硅质岩中部硅质灰岩结构,硅灰岩组合体内顺层断裂发育,中部硅灰质岩内有炭板岩、硅质岩等夹层产出。另一重要要素是北东向断裂,矿床定位于北东向断裂上盘一定的范围内。根据以上两要素综合分析,按矿床矿体定位定深判据,圈出成矿有利地段。
物化探深部信息集成研究是预测矿床定位的重要依据。运用深穿透地化理论,深化对地面物化探异常及遥感影像特征的研究,采用集成创新的方法,提取遥感、高精度磁测及其他信息推断硅灰岩组合体及断裂位置,再结合放射性信息,达到了缩小靶区、预测矿床定位的目的。
勘查模型由三部分组成(图6),首先是控矿主要素综合研究,判别成矿有利地段;其次是信息集成研究,结合成矿有利地段预测矿床定位;最后是钻探验证工作,在成矿有利地段,精准布设定点钻孔,确认找矿成果,快速取得找矿突破。
图6 若尔盖铀矿田深部勘查模型示意图
1)通过本次若尔盖地区研究成果和认识丰富了中国碳硅泥岩型铀矿成矿的传统理论,对若尔盖地区今后的找矿和预测工作具有十分重要的指导意义,同时对中国其它地区碳硅泥岩型铀矿的找矿和勘查工作亦具有新的启迪作用。
2)通过本次对若尔盖铀矿田的勘查与综合研究,建立了勘查模型,丰富了该地区铀矿勘查工作方法,为该地区扩大铀资源量,预测找矿潜力提供了有力依据。
3)在若尔盖铀矿田勘查与开发中,可为当地藏族群众提供大量的就业机会,随着勘查区内基础设施建设,将促进当地居民的生活条件改善,对推动藏区社会经济发展发挥着重要作用。
[1] 刘建华,张庆亨,田文浩,梁玉山, 等. 四川省铀矿资源基地勘查规划研究报告[R]. 2005.12.
[2] 张立军,何发扬,李宝新. 四川省若尔盖地区铀矿整装勘查区实施方案[R].2012.
[3] 李小壮, 等. 占哇、降扎等8幅1:50000.区域地质调查报告(地质、矿产部分)[R].1992.
[4] 赵凤民, 等. 全国铀矿资源潜力评价成果报告[R].2010。
[5] 赵凤民, 等. 若尔盖铀矿田铀资源与开采技术条件研究[R].2010.
[6] 李庆阳. 若尔盖铀矿西段深部找矿技术研究[R].2009
[7] 金景福,何明友,王德荫, 等. 若尔盖地区隐伏富铀矿床成矿规律及其找矿预测准则研究[R]. 1994.
[8] 余明聪,冯国丕,张立军, 等.四川省若尔盖降扎铀矿床汞气找矿效果试验研究[R].2008.
[9] 巫晓兵,杨利容, 等. 中国若尔盖地区碳硅泥岩型铀矿床成因及成矿模式研究报告[R].2010.
[10] 冯国丕,张立军, 等. 物探方法寻找深部隐伏铀矿体的应用效果研究[R].2006.
Prospecting Model in the Depth of Uranium Deposits in the Roigê Region
LI Tie-zhu ZHANG Sheng LU Bao-kai XUE YongYUAN Xiao-long TANG Yu-xin
(Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061)
This study establishes a prospecting model for searching for uranium depot in the depth in the Roigê region. The same model is based on special geological survey, high precision magnetic survey, ground gamma spectrometry survey andremote sensing interpretation in combination with study of ore control factors and ore-forming regularities.
uranium deposit; exploration model; information integration;Roigê
2017-08-02
李铁柱(1983-),男,辽宁沈阳人,工程师,主要从事地球物理勘查工作
P619.14
A
1006-0995(2018)02-0221-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2018.02.009