铀矿化特征

如题所述

一、矿床类型

鹿井矿田内铀矿床无论产于何种围岩中,成因上和空间上均与花岗岩体有着密切关系,均属花岗岩型铀矿床。根据矿床与花岗岩体的空间分布关系可分为:产于花岗岩体内的铀矿床和花岗岩外接触带铀矿床两类。

岩体内部铀矿床,具有不同的赋矿岩石组分、岩性及结构构造特点,可进一步划分为硅质脉型及碎裂蚀变岩型两种矿类型。属于硅质脉型的有羊角脑矿床、下古选矿点;属于碎裂蚀变岩型的矿床有牛尾岭、枫树下、洞房子、高昔、黄蜂岭、下洞子矿床。

花岗岩外接触带型铀矿床有鹿井、梨花开和沙坝子矿床。鹿井矿床实际上是复合类型的铀矿床,矿床东部矿体赋存于浅变质岩中,属外接触带型,矿床西部矿体主要赋存于花岗岩体中,属岩体内部铀矿床,有的矿体自上而下可穿过寒武系变质岩及两期花岗岩,具“三层楼”式特点(图7-2)。

图7-2 鹿井矿床剖面图

二、矿体

花岗岩外带型铀矿床矿体受断裂、接触带、含矿层位控制,如鹿井矿床矿体产状与断裂及接触带产状一致,沙坝子矿床矿体与断裂、地层产状一致,梨花开矿床矿体与断裂产状一致。矿体呈北东-北东东、南北、北西向展布,陡缓不一。鹿井矿床7个主要矿体和沙坝子矿床4个主要矿体,规模较大,矿体延伸稳定,形态多呈透镜状、似层状,空间组合型式呈“干”字形、“T”字形等。沙坝子矿床矿体呈等间距分布,品位较富,矿床平均品位0.25%,37个矿体中有16个富矿体(平均品位>0.3%),储量占矿床总储量76%。鹿井矿床已探明富矿占提交矿床总储量的25%,品位0.32%~0.53%,矿石类型为铀-萤石型。据719矿开采资料证实,1号矿体和5号矿体北部192~142m中段为富矿段,长60m,厚8~10m,品位0.6%~0.7%,1号矿体南部,品位达0.3%~0.4%,一般厚8~9m,鹿井矿床西部矿体向深部有品位增高、规模增大态势。

花岗岩体内部铀矿床受成矿断裂控制,矿体产状与成矿断裂一致,多呈北东或北北东向展布,陡倾斜为主。矿体形态多呈透镜状、脉状,以及不规则团块状。单个矿体规模不大,多成群成组分布,雁形排列,空间组合形态呈多字形、“Y”字形等矿脉群。主矿体少,如高昔矿床圈定矿体400余个,其主要矿体15个,储量占总储量50%以上,其中Pt1、Pt2两个矿体规模最大。牛尾岭矿床共圈定92个矿体,主矿体仅两个,矿体平均品位在0.05%~0.10%之间;仅羊角脑矿床见富矿体,其储量占矿床总储量63%。

三、矿石

矿石矿物成分:金属矿物为沥青铀矿、铀石(沙坝子矿床)、赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、砷黝铜矿、磁黄铁矿(沙坝子)。脉石矿物为萤石、微晶石英、方解石(沙坝子)、绿泥石、水云母。次生铀矿物为铀黑、硅钙铀矿、铜铀云母、钙铀云母等。沥青铀矿呈葡萄状、胶状、细小球粒状、细脉浸染状等,可见沥青铀矿交代黄铁矿现象。

矿石组合类型有:沥青铀矿-硫化物-绿泥石型,沥青铀矿-棕色玉髓-硫化物型,沥青铀矿-萤石型,沥青铀矿-赤铁矿型(红化型),沥青铀矿-赤铁矿-萤石型,沥青铀矿-水云母黏土型。

矿石化学类型绝大多数为硅酸盐型,少量为碳酸盐型(沙坝子矿床灰岩矿石)。硅酸盐矿石又可细分为硅化矿石、低硅矿石,前者如鹿井矿床东部含炭长石砂岩矿石、石英长石砂岩矿石、炭质板岩矿石及矿床西部花岗岩矿石等,后者如黄峰岭、高昔矿床碱交代岩矿石,SiO2含量60.27%~67.74%,低于围岩(73.17%~73.57%)。沙坝子矿床萤石化硅质板岩矿石也为低硅矿石,SiO2含量62.4%,CaF21%,围岩SiO276.54%。

岩体外接触带铀矿床富矿石中微量元素高于贫矿石,如Pb、Cu、Sn、Y、Ga、Mo、Co、Ni、Cr、V等,特别是富矿石中Co、Ni、Cr、V含量高出贫矿石几倍至几十倍。岩体内部的牛尾岭、黄蜂岭矿床矿石中Co、Ni、Cr含量也较高。但各矿床矿石中均无可综合利用元素。

四、成矿年龄

鹿井矿田成矿年龄(表7-1)为47~116.4Ma(中国核工业地质局中南铀矿地质志编写组,2005;吕古与,2000),成矿可能为一相对连续的过程,成矿年龄与丰州盆地地层发育时间大致相同,与晚白垩世和古近纪的伸展构造背景有关。

表7-1鹿井矿田沥青铀矿同位素年龄

资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)和吕古与(2000)。

五、成矿温度和压力

各矿床矿前期石英、成矿期紫黑色萤石、方解石及矿后期浅色萤石、方解石包裹体均一法测温结果(表7-2)表明,从矿前期→成矿期→矿后期,温度逐渐降低,成矿期紫黑色萤石温度区间为130~270℃,方解石温度区间为112~250℃,属中低温。矿石中主要金属矿物黄铁矿和沥青铀矿均具典型胶状低温结构,可见矿田成矿温度为中低温,成矿压力为(152~507)×105Pa。

表7-2鹿井矿田包裹体测温数据

资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)。

六、热液蚀变

热液蚀变对铀成矿富集作用有着多方面的影响,它能改变围岩的物理-力学性质,为成矿溶液的运移和矿质沉淀提供必要通道和容矿空间,也可改变围岩中铀的存在形式,使活动铀含量增高,有利于铀的活化转移并为成矿溶液提供铀源,它还可为成矿物质的沉淀固定提供有利的地球化学环境和固铀剂(章邦桐等,1990)。

矿田热液蚀变可分矿前期、成矿期和矿后期。矿前期热液蚀变有白云母化、碱性长石化、绿泥石化、硅化、电气石化。碱性长石化可细分为钾长石化和钠长石化,钾长石化发育较早,钠长石化形成较晚。上部以钾交代为主,下部以钠交代为主。成矿期热液蚀变主要有赤铁矿化、水云母化、硅化、黄铁矿化(胶状)、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化。矿后期热液蚀变不发育,主要有硅化、碳酸盐化、萤石化。

区内花岗岩自变质作用强烈,岩石普遍白云母化,大多发生在岩体顶托部位和不同期次花岗岩侵入界面附近。白云母化过程中,原岩中黑云母中所含副矿物(锆石、独居石、磷灰石等)明显减少或消失,副矿物中类质同象存在的铀发生活化转移,形成后生晶质铀矿或裂隙铀、粒间铀,而有利于铀的活化转移和再沉淀。

黑云母是花岗岩中分布最广、铀含量较高的成矿元素载体矿物(章邦桐,1994),其平均铀含量为6.98×10-6,而白云母的平均铀含量为1.14×10-6,亦即在黑云母的白云母化过程中约有84%的铀将从黑云母中释放出来(龚温书等,1986)。尽管本区白云母化花岗岩中只有3%黑云母被白云母交代,但在整体上其铀量释放相当可观。

碱交代作用是鹿井矿田又一重要的自变质蚀变类型,主要分布于印支期花岗岩中,靠上部是钾长石化,靠下部距燕山期花岗岩较近时,则是钠长石化,两者无明显界线。交代强烈时形成碱交代岩,其中长石含量>85%,石英含量一般3%~5%,黑云母全部变成绿泥石,花岗结构消失,变成连斑结构或碎裂变晶结构,向两侧交代作用依次减弱,过渡为碱交代花岗岩、赤铁矿化花岗岩至正常花岗岩。碱交代岩同位素年龄为98Ma(杜乐天,2001),形成温度210~450℃。碱交代作用使岩石铀含量增高,新鲜原岩中粗粒斑状黑云母花岗岩铀含量为15×10-6,钾长石化花岗岩铀平均含量可达57×10-6,钾交代使岩石铀含量增高3~4倍。

区内碱交代、白云母化对铀成矿起着决定性作用,未经碱交代、白云母化的花岗岩不管其铀含量多高,都不能成矿。

矿田热液脉体活动频繁,根据脉体穿插关系,可分:①中高温石英脉期,形成白色块状石英,主要分布于构造带中,多存在于300m标高以上,300m以下则变成玉髓。②中低温成矿期,形成了浊白色玉髓、灰色玉髓、天蓝色萤石、黑紫色蓝紫色萤石(含沥青铀矿黄铁矿)、浅色萤石、洁白色玉髓等。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答