劉蓓蓓,劉正安
云南曲溪盆地新近紀砂巖型鈾礦找礦前景
劉蓓蓓,劉正安
(四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八一大隊,四川 西昌615000)
闡述了云南曲溪新近紀砂巖盆地的地質(zhì)概況、鈾礦化特征以及盆地砂巖型鈾礦的成礦地質(zhì)條件,分析認為基本具備形成砂巖型鈾礦的有利條件,在盆內(nèi)尋找可地浸砂巖型鈾礦是可能也是可行的。并對下一步的鈾礦勘查工作提出了方向和建議。
砂巖型鈾礦;找礦前景;曲溪
曲溪盆地位于云南省建水縣北部,呈似橢圓形北西-南東向延伸,長約15km,寬4~6km,面積近80km2,是目前康滇地軸上已知的新近紀產(chǎn)鈾盆地中面積最大、保存最位完整,鈾成礦條件最好的盆地之一。
1.1盆地區(qū)域地質(zhì)概況
曲溪盆地位于康滇地軸南段,昆明臺褶束上,夾持于普渡河斷裂與小江斷裂之間,為古生代以來曲江斷裂與通海弧弧頂復合交匯而成的斷拗盆地的拗陷區(qū),是康滇地軸南部地殼相對穩(wěn)定的地區(qū)之一。
1.2盆地巖性巖相特征
蓋層:由新近系(N)及第四系(Q)組成,又以新近紀為主,為一套長石石英砂巖,其間夾砂質(zhì)頁巖、粘土頁巖、砂質(zhì)粘土巖及褐煤層。河湖相沉積。據(jù)電測深資料,盆內(nèi)新近系地層最厚可達600m。該層鈾背景值為3.4×10-6,并在其東南緣發(fā)現(xiàn)多處鈾礦化。
基底:以震旦系澄江組(Zac)為主,由長石石英砂巖、含礫砂巖組成,為造山期后的磨拉石盆地沉積。盆地周邊以老地層為主,其北側(cè)為上古生代海相碳酸鹽巖沉積,南側(cè)為澄江組雜砂巖,東西部均為中元古代昆陽群(主要包括了黑山頭組和美黨組)的變砂巖、碳質(zhì)板巖、板巖和千枚巖。以上鈾背景值較高,3.9×10-6~4.0×10-6。
1.3盆地構(gòu)造特征
新生代以來,由于受喜馬拉雅運動影響,曲溪盆地新近紀地層發(fā)生了強烈的褶皺作用,形成了不對稱的短軸向斜。該褶皺長約15km,寬4~5km,軸向北西西(295°)。向斜北翼較陡(巖層傾角大于70°),南翼平緩(巖層傾角5°~15°)。
此外,盆地南部邊緣洗澡塘、三寶營一帶有溫泉出露,由此推測盆地深部可能分布有隱伏斷裂。
1.4盆地水文地質(zhì)特征
盆周裂隙水和巖溶水為盆地地下水的主要補給源,地下水沿層間裂隙向盆地中心運移,富集于向斜核部,是一封閉良好的向斜自流盆地。
盆地地下水為pH值5.0~6.3的弱酸性水,盆周為7.3~8.2弱堿性水,盆地與盆周水化環(huán)境的差異為水中鈾的遷移和沉淀提供有利條件。
該盆地以往鈾礦地質(zhì)工作程度較低,以20萬的區(qū)調(diào)工作為主,目前盆內(nèi)主要發(fā)現(xiàn)了鈾礦化點一處(304鈾礦化點),以及許多伽瑪能譜異常點暈、井(泉)地表水鈾異常暈和鈾增高偏高點。盆內(nèi)鈾礦化及鈾異常與盆地地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系見圖1。
304鈾礦化點位于曲溪盆地南緣館驛村附近,礦化層位于新近系內(nèi),賦礦層由上而下可分為5層,巖性依次為:
①第一煤組灰色粘土巖與砂質(zhì)粘土巖互層,中部有兩層煤,底部為褐黃、灰黃色礫巖、含礫砂巖及灰黑色碳質(zhì)泥巖,含碳質(zhì)碎片,產(chǎn)有重要的鈾礦化,與碳質(zhì)碎片、赤鐵礦及褐鐵礦關(guān)系密切;
②灰白、褐黃色粗粒石英砂巖與頁巖;
③第二煤組淺灰色砂質(zhì)粘土巖夾煤層;
④褐黃、紫色粗粒石英砂巖,也有鈾礦化產(chǎn)出;
⑤中粗粒石英砂巖??偤穸?80m。
鈾礦化主要位于第一層內(nèi),其次是第四層,礦化體長60m,厚0.45m,鈾含量0.013%~0.113%。礦化體內(nèi)赤鐵礦化較強烈,其次是褐鐵礦化與硅化??氐V因素主要是層位,其次是基底不整合面。
此外,值得引起注意的是,盆地水中鈾的含量在雨季反而增高,有些異常點高出原鈾含量5倍以上,說明水異常為地下鈾礦化引起的可能性較大。
3.1鈾源
盆地蝕源區(qū)巖石含鈾豐度高,其中又以新元古代震旦系澄江組最為重要,其次為中元古代昆陽群(黑山頭組和美黨組)。
新元古代震旦系澄江組:鈾背景值:4.0×10-6;活化鈾:1.25×10-6;鈾水遷移系數(shù):1.29;鈾平均浸出率:17.90%;水中鈾總體平均值:0.257ug/L;水異常點:33個。
中元古代昆陽群(黑山頭組和美黨組):鈾背景值:2.5×10-6;活化鈾:0.78×10-6;鈾平均浸出率:18.30%;水中鈾總體平均值:0.099ug/l;水異常點:18個。
區(qū)域上,以上地層中均發(fā)現(xiàn)有鈾礦點。
由上說明,該盆地蝕源區(qū)鈾的含量高、活化率高,能夠為盆地蓋層提供較好的鈾源,是鈾成礦重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2巖性巖相條件
盆地蓋層的沉積建造具砂巖、泥巖互層結(jié)構(gòu)。沉積巖石的碎屑成分以長石、石英為主,膠結(jié)物成分以鈣質(zhì)為主,泥質(zhì)次之。從盆緣到盆內(nèi),均為河湖相沉積,其層間氧化帶主要發(fā)育在有利于地下水運移的砂礫巖分布地段。該砂礫層產(chǎn)狀較為平緩,巖石孔隙率15%、滲透率30×10-3um2。其巖性巖相特征為富鈾水溶液的遷移和聚集提供了有利條件,有利于砂巖型鈾礦的形成。
3.3構(gòu)造條件
盆地具有以下利于鈾成礦的構(gòu)造條件:
1)中元古代末,特別是澄江運動以后,地殼的多次構(gòu)造運動使富鈾老地層處于差異升降狀態(tài),長期的風化剝蝕作用,為老地層鈾的活化、遷移提供了必要條件;
圖1 曲溪盆地及周大地質(zhì)略圖
2)盆地為一北陡南緩的向斜構(gòu)造,向斜軸部為鈾成礦提供了極為有利的構(gòu)造空間,且區(qū)內(nèi)構(gòu)造的展布特征限定了盆地層間氧化帶的分布,利于鈾的下一步富集。
3.4水文地質(zhì)條件
水動力條件:盆地為一山間斷陷盆地,地形低而平坦,是盆周地下水的排泄地帶,該區(qū)存在一個完整的滲入型水動力系統(tǒng),具備搬運蝕源區(qū)活化鈾的水動力條件。
水化學條件:盆地地下水鈾含量一般為0.05~20ug/L,最高30ug/L,富集系數(shù)0.92,襯度69.4,其鈾礦化度較高。
3.5鈾的沉淀富集條件
結(jié)合盆地的地質(zhì)、水文等特征,曲溪盆地具備以下利于鈾沉淀富集的條件:
1)砂巖、砂礫巖與煤層泥巖的巖性組合,以及盆地基底不整合面為鈾的聚集提供了理想賦存層位和空間;
2)煤層中天然氣(H2S、CO2、CH4)以及其中有機質(zhì)對水中氧的消耗,降低了環(huán)境的Eh值,促進了鈾的沉淀;
3)據(jù)水化學調(diào)查,盆周補給區(qū)地下水的水質(zhì)主要是HC03-Na和HCO3-CaMg型,pH值為7.3~8.2,屬于弱堿性。盆內(nèi)地下水質(zhì)主要為HCO3-CaMg型,pH值為5.0~6.3,為弱酸性。盆周含鈾弱堿性水與盆內(nèi)弱酸性水相遇即發(fā)生中和反應(yīng),補給區(qū)與盆地水化學環(huán)境的差異對鈾的沉淀極為有利;
4)經(jīng)調(diào)查,盆地南部邊緣出露的溫泉水溫高達65°C,反映了盆地所在地是一地熱異常區(qū),說明該區(qū)具有成礦充裕的熱源。
綜上所述,通過對鈾成礦條件的分析認為,曲溪盆地基本具備形成砂巖型鈾礦的有利條件,在盆內(nèi)尋找可地浸砂巖型鈾礦是可能也是可行的,可作為康滇地軸上新一輪鈾礦勘查的首選靶區(qū)之一。因此,圈定該區(qū)層間氧化還原過渡帶的分布范圍是該盆地下一步找鈾的重要工作。
綜合考慮以下因素:
1)已發(fā)現(xiàn)的鈾礦化點、異常點等主要分布于新近紀炭質(zhì)砂巖以及盆地基底不整合面上;
2)北陡南緩的向斜構(gòu)造;
3)區(qū)內(nèi)隱伏斷層對鈾礦化后生改造或熱液疊加的可能影響;
4)盆地北部地表水對鈾保存的不利因素;
認為,盆地基底不整合面以及向斜核部應(yīng)為該盆地下一步鈾礦工作重點突破的范圍。
[1] 核工業(yè)西南二八一大隊, 1:20萬建水幅鈾礦綜合區(qū)調(diào)報告[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
劉蓓蓓,(1981 -),女,山東濟寧人,學士,工程師,地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查