王四利,趙寶光,王 勤,杜小林
(中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司二八〇研究所,四川 廣漢 618300)
根多鈾礦點(diǎn)位于西藏左貢縣北西,距縣城約55km,屬左貢縣美玉鄉(xiāng)邊玉行政村范圍。地理坐標(biāo)東經(jīng)97°26′~97°26′,北緯30°23′~30°24′,海拔4800~5500m。
礦點(diǎn)可劃分為米多次仁普1地段、米多次仁普2地段、小咱倫地段、咱倫地段和國(guó)慶溝地段5個(gè)地段,其中礦點(diǎn)南段的咱倫和國(guó)慶溝地段地表礦化最好。
根多地區(qū)大地構(gòu)造位于喀喇昆侖-唐古拉-三江板塊南面的卡貢板片,呈北西-南東向延伸。以登許逆沖推覆斷裂與吉龍逆沖推覆斷裂為界,分別與察雅板片和左貢板片相鄰??ㄘ暟迤瑸楣派詠?lái)的隆起帶,兩側(cè)的察雅、左貢板片則為中生代沉降帶(圖1)。
中晚元古代該區(qū)沉積了吉塘群細(xì)碎屑巖夾中基性、中酸性火山巖,經(jīng)晉寧運(yùn)動(dòng)形成高綠片巖相、低角閃巖相的中深變質(zhì)巖系,構(gòu)成褶皺基底。早古生代時(shí)期,由于加里東運(yùn)動(dòng),形成古生代隆起,
上古生代沉積了下石炭統(tǒng)卡貢群灰?guī)r、碎屑巖及上二疊統(tǒng)東壩組碎屑巖、碳酸鹽巖。中生代時(shí)期沉積了中上三疊統(tǒng)竹卡組中酸性、酸性火山巖,波里拉組灰?guī)r及甲丕拉組碎屑巖,并不整合于石炭-二疊系地層之上。晚期由于燕山運(yùn)動(dòng),地殼隆起,缺失侏羅-白堊系。新生代由于喜山運(yùn)動(dòng),形成斷陷盆地,沉積了古近系宗白組碎屑巖,并不整合于老地層之上。與礦點(diǎn)關(guān)系密切的斷裂為北西向展布的登許逆沖推覆斷裂、察浪多逆沖推覆斷裂、吉龍逆沖推覆斷裂及其次級(jí)斷裂構(gòu)造[1]。
1—中晚元古界吉塘群;2—下石炭統(tǒng)卡貢群下巖組;3—下石炭統(tǒng)卡貢群上巖組;4—三疊系中上統(tǒng)竹卡組;5—上三疊統(tǒng)甲丕拉組;6—上三疊統(tǒng)波里拉組;7—上三疊統(tǒng)巴貢組;8—侏羅系雁石坪群;9—下侏羅統(tǒng)大野組;10—中侏羅統(tǒng)達(dá)布卡組;11—上侏羅統(tǒng)肯湖尕組;12—古近系宗白組;13—全新統(tǒng);14—印支晚期花崗閃長(zhǎng)巖;15—印支晚期二長(zhǎng)花崗巖;16—印支晚期花崗斑巖;17—燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖;18—華里西期輝綠巖;19—逆斷層;20—平移斷層;21—性質(zhì)不明斷層;22—地質(zhì)界線(xiàn);23—不整合界線(xiàn);24—地層產(chǎn)狀;25—鈾礦點(diǎn)及編號(hào)
圖1 左貢根多牛場(chǎng)地區(qū)地質(zhì)略圖
本區(qū)巖漿活動(dòng)以印支晚期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖為主,沿北西向構(gòu)造侵入,呈巖珠、巖枝產(chǎn)出。其次,為燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖,呈巖珠產(chǎn)出。
整體上看,甲丕拉組大致可2分[2]:下段為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖與泥灰?guī)r不等厚互層,且在每一沉積旋回下部為泥質(zhì)粉砂巖,發(fā)育水平層理;上部為泥灰?guī)r,發(fā)育脈狀、波狀層理,沉積旋回組合為退積型,潮坪相沉積。上段為灰色厚層細(xì)粒鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、黃色石英砂巖,發(fā)育水平層理,沉積旋回組合為退積型,濱岸相與濱外陸棚交替沉積(圖2)。巖層產(chǎn)狀210°~260°∠38°~74°,南東端較緩,單斜。
礦化產(chǎn)在甲丕拉組上段夾持于下部片巖與上部細(xì)晶巖間的灰色中細(xì)粒、細(xì)粒鈣(泥)質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖,黃色石英砂巖夾灰、灰黑色、紫紅色泥質(zhì)、粉砂質(zhì)片巖中。該套砂巖延伸穩(wěn)定,產(chǎn)狀200°~260°∠35°~55°,其標(biāo)志層為順層延伸穩(wěn)定的上部細(xì)晶巖與夾持于中細(xì)粒、細(xì)粒砂巖間的厚度在40~60cm的灰色、深灰色灰?guī)r與中粗砂巖互層(圖3)。礦化砂巖以灰?guī)r、砂巖互層標(biāo)志層為界,上部砂巖以含鈣質(zhì)為特征,碳酸鹽化較強(qiáng)(照片1),下部砂巖以含泥質(zhì)為特征(照片2),且礦化基本集中在上部中細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖中。
沿含礦層上盤(pán)有一順層貫入的細(xì)晶巖脈,寬約5~30m,巖石具細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),主要礦物為石英(50%±)、鉀長(zhǎng)石(35%±)、斜長(zhǎng)石(10%±)。礦物多被構(gòu)造破碎,呈碎粒狀,部分碎成微米級(jí),形狀極不規(guī)則,相互緊密鑲嵌,顯示有較大的應(yīng)力作用。巖脈中有沉積巖的捕虜體,巖脈外接觸帶蝕變較強(qiáng)。常見(jiàn)含量不等的黃鐵礦、輝銻礦等呈侵染狀產(chǎn)出,巖脈兩盤(pán)圍巖有硅化、絹云母化、綠泥石化、角巖化、白云母化蝕變。放射性強(qiáng)一般小于50×10-6。
圖2 甲丕拉組基本層序(據(jù)李尚林等,略改)(A:下部層序;B:上部層序)
圖3 根多礦點(diǎn)含礦層與標(biāo)志層圖示
鈾礦化主要產(chǎn)于灰色鈣質(zhì)、泥質(zhì)細(xì)粒-中粒長(zhǎng)石石英砂巖中。鈣質(zhì)砂巖碎屑含量一般大于70%,細(xì)粒砂狀碎屑結(jié)構(gòu),粒徑0.10~0.20mm,以次棱角狀至次圓狀為主,粒間主要被鈣質(zhì)膠結(jié)物充填并局部交代碎屑呈不規(guī)則狀,顆粒間彼此離散,鈣質(zhì)孔隙式膠結(jié),顆粒-膠結(jié)物支撐,壓溶和局部重結(jié)晶現(xiàn)象極少見(jiàn),副礦物有有鋯石、褐鐵礦、金紅石等(圖4)。泥質(zhì)砂巖碎屑含量一般大于85%,呈細(xì)粒砂狀碎屑結(jié)構(gòu),粒徑0.10~0.25mm,并以0.10mm左右為主,不規(guī)則粒狀至次圓至次棱角狀,半定向分布,堆積緊密,通常見(jiàn)有較強(qiáng)烈的壓溶和局部重結(jié)晶形成的不規(guī)則交錯(cuò)結(jié)合的粒狀集合體,石英常含氣液狀包體,顆粒-膠結(jié)物支撐,副礦物常見(jiàn)有鋯石、黃鐵礦等(圖5)。
含礦層呈北西向展布,長(zhǎng)4000m,出露寬(厚)度變化大,0.4~13m不等,最大厚度13m,平均厚度3m。沿含礦層走向初步圈出5個(gè)礦化異常段,礦化異常呈似層狀、透鏡狀,礦層(體)與圍巖逐漸過(guò)渡。含礦層放射性強(qiáng)度(50~3500)×10-6,礦石中鈾含量0.003%~0.855%,一般0.02%~0.30%,呈透鏡狀沿含礦層斷續(xù)分布,含礦異常段之間相距500~900m左右。
1)米多次仁普1號(hào)礦化異常段:呈團(tuán)塊狀或豆莢狀沿北北西向延伸,長(zhǎng)190m左右,寬10~50m不等,鈾礦(化)產(chǎn)于淺灰-灰色條帶狀硅化砂巖中,放射性強(qiáng)度(50~260)×10-6,揀塊樣化學(xué)分析鈾含量為0.0258%,Th<0.03%。
2)米多次仁普2號(hào)礦化異常段:呈扁平狀透鏡體或豆莢狀沿北北西向延伸,長(zhǎng)120m左右,寬10~30m不等,鈾礦(化)產(chǎn)于淺灰-灰色條帶狀硅化砂巖中,放射性強(qiáng)度(50~168)×10-6,揀塊樣化學(xué)分析鈾含量為0.0033%,Th<0.03%。
3)小咱倫礦化異常段:呈豆莢狀沿北北西向延伸,長(zhǎng)115m左右,寬10~40m,鈾礦(化)產(chǎn)于灰色硅化鈣質(zhì)中、細(xì)砂巖中,放射性強(qiáng)度(50~120)×10-6,揀塊樣化學(xué)分析鈾含量為0.011%,Th<0.03%。
4)咱倫礦化異常段:呈似層狀、透鏡體,沿北北西向延伸,長(zhǎng)210m左右,寬10~40m,鈾礦(化)產(chǎn)于灰色、深灰色硅化鈣質(zhì)中、細(xì)砂巖中,放射性強(qiáng)度(50~3500)×10-6,刻槽取樣化學(xué)分析鈾含量為0.0138%~0.3%,Th<0.03%。經(jīng)計(jì)算,鈾鐳平衡系數(shù)平均為1.12,鈾鐳基本平衡。
5)國(guó)慶礦化異常段:呈不規(guī)則團(tuán)塊狀,近南北向延伸,長(zhǎng)85m左右,寬10~45m,鈾礦(化)產(chǎn)于灰色、深灰色硅化細(xì)砂巖及灰綠色長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖中,放射性強(qiáng)度(50~1000)×10-6,揀塊樣化學(xué)分析含鈾0.0243%~0.855%,Th<0.03%。
含鈾礦物不明,鈾可能以吸附狀存在為主。砂巖中的金屬礦化主要有黃鐵礦(FeS2)、針鐵礦(α-FeOOH)、金紅石(TiO2)、方鉛礦(PbS)及O-Fe-Ti三元系共生系列礦物,即Fe3O4(磁鐵礦)-Fe2O3(赤鐵礦)-FeTiO3(鈦鐵礦)。有機(jī)質(zhì)見(jiàn)有地瀝青。
黃鐵礦:切面形態(tài)多樣,呈四邊形、五邊形、六邊形等,其結(jié)構(gòu)主要為顯微莓細(xì)胞、莓粒、莓群生物結(jié)構(gòu)。莓細(xì)胞、莓粒、莓群三者關(guān)系主要是無(wú)數(shù)多個(gè)黃鐵礦莓細(xì)胞組成黃鐵礦莓粒,三個(gè)以上的黃鐵礦莓粒組成了黃鐵礦莓群。這種生物有機(jī)膠體成因的黃鐵礦莓粒,在一定的溫度、壓力下壓實(shí)重結(jié)晶為細(xì)-微粒黃鐵礦,形成自形、半自形晶(圖6),細(xì)-微粒黃鐵礦直接生長(zhǎng)于砂巖中,與熱液脈等無(wú)關(guān)系,它屬于沉積成巖期的產(chǎn)物。它的次生變化主要是沉積期由壓實(shí)重結(jié)晶形成的五角十二面體、立方體等晶體黃鐵礦,表生期發(fā)生物質(zhì)成分變化形成針鐵礦和纖鐵礦。
赤鐵礦:常在磁鐵礦邊緣,兩者緊密連生,反映磁鐵礦形成后發(fā)生過(guò)輕微的氧化作用。其結(jié)構(gòu)主要為熱液期形成的針狀、板狀結(jié)構(gòu)與沉積成巖期以晶形極其微細(xì)為特征的纖維狀、毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)(圖7,圖8)。
地瀝青:形成于沉積地層,具有較強(qiáng)的彈性,陳化后具脆性,成破裂碎塊狀切面,電子探針下無(wú)固定成分顯示,這與他的主要成分為有機(jī)質(zhì)有關(guān),可含各種元素,均量微(圖9)。
方鉛礦:主要見(jiàn)方鉛礦生長(zhǎng)于碳酸鹽巖中,呈它形粒狀結(jié)構(gòu)。
圖4 鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖
圖5 泥質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖
圖6 黃鐵礦的顯微莓粒、壓實(shí)重結(jié)晶結(jié)構(gòu)反光10×100×取樣位置:Bg07-1-2-1
圖7 針狀、板狀赤鐵礦反光10×50×取樣位置:Bg07-2-1
圖8 赤鐵礦毛發(fā)狀揉皺結(jié)構(gòu)反光10×50×取樣位置:Bg07-1-1-2
圖9 瀝青碎塊及裂紋結(jié)構(gòu)反光10×20×取樣位置:Bg07-1-2-1
通過(guò)對(duì)鈾礦化品位大于0.01%的6個(gè)樣品進(jìn)行與主要常量元素SiO2、Al2O3、Fe203、CaO、K2O、Na2O的關(guān)系對(duì)比, 除K2O 含量隨鈾含量的增加而略有增加,SiO2含量略顯隨鈾含量的增加而有減少的趨勢(shì)外,其他元素沒(méi)有直接的相關(guān)性存在(圖10)。
圖10 根多咱倫礦段鈾含量與常量元素折線(xiàn)圖
礦化主要產(chǎn)于甲丕拉組上段灰色、灰白色硅化、碳酸巖化鈣質(zhì)、泥質(zhì)中細(xì)粒、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖中,并在砂巖與灰?guī)r互層標(biāo)志層之上的鈣質(zhì)含量相對(duì)較高的中細(xì)粒砂巖中礦化較好。平面上主要呈似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀較為穩(wěn)定。
通過(guò)對(duì)含礦主巖金屬礦物的成因分析,大都為沉積成巖期的產(chǎn)物。但赤鐵礦存在晶形粗大呈片狀、板狀及顆粒及其細(xì)微呈纖維狀、毛發(fā)狀兩種相差較大的形態(tài),顯示出沉積成因與熱液成因兩種成礦作用。另外,含礦主巖中所見(jiàn)的方鉛礦與碳酸鹽細(xì)脈相關(guān),說(shuō)明根多地區(qū)存在硫化物-碳酸鹽低溫階段。
礦化產(chǎn)出部位東部相距350m的印支晚期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖,礦化層位上盤(pán)順層產(chǎn)出的細(xì)晶巖脈,為鈾礦化的形成與富集提供了熱源。
礦化有關(guān)的后生蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、銅、鉛等金屬礦化,為一套典型的中低溫?zé)嵋何g變組合,是一種對(duì)鈾成礦有利的蝕變類(lèi)型。
綜上分析認(rèn)為,鈾礦化與層位、巖性、巖漿巖、熱液及后生蝕變等因素有關(guān)。由于工作程度低,控礦因素及含鈾礦物不明,初步認(rèn)為其成因可能屬花崗巖外接觸帶型。
[1] 西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.1∶25萬(wàn)八宿縣幅-貢覺(jué)縣幅-然烏區(qū)幅-芒康縣幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告[R].2007.
[2] 李尚林,王根厚,馬伯永,等.藏東北巴青縣江錦鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)東達(dá)村組和甲丕拉組沉積特征及其意義[J].地質(zhì)通報(bào),2005(1):58-64.