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        內(nèi)蒙古大板盆地鈾成礦條件及遠(yuǎn)景預(yù)測

        2022-08-19 13:58:30王青
        礦產(chǎn)勘查 2022年6期
        關(guān)鍵詞:侏羅界線鈾礦

        王青

        (核工業(yè)二四三大隊(duì), 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

        0 引言

        大板盆地位于大興安嶺南部,按鈾成礦帶劃分屬于扎蘭屯鈾成礦遠(yuǎn)景帶。該區(qū)鈾礦工作程度較低,僅在上世紀(jì)80年代和90年代初在部分地段開展了零星的鈾礦地質(zhì)工作,僅在局部地段開展了少量鉆探查證工作,區(qū)內(nèi)大部分成礦條件較好的地區(qū)未開展系統(tǒng)性的鈾礦地質(zhì)工作。近幾年通過在該區(qū)開展鈾礦地質(zhì)調(diào)查和鉆探查證工作,初步分析了該區(qū)的鈾成礦條件、鈾礦化特征,預(yù)測了找礦靶區(qū),評價(jià)了鈾礦資源潛力(王青等,2016①;王世成等,2018②)。

        1 地質(zhì)特征

        大板盆地呈不規(guī)則狀展布,面積約1800 km2,位于大板-烏蘭浩特中生代火山噴發(fā)帶南段(趙國龍等,1989)。

        盆地內(nèi)侵入巖分為兩期,早期為晚侏羅世二長花崗巖和花崗斑巖,晚期為早白堊世花崗斑巖和黑云母二長花崗巖。

        盆地內(nèi)部斷裂構(gòu)造和火山構(gòu)造發(fā)育,初步在盆地南部確定了十二吐和新城子2個(gè)次級火山盆地。

        2 鈾成礦條件

        2.1 鈾源條件

        2.2 巖漿巖條件

        燕山期是大興安嶺南段成礦和成巖高峰期之一(孫引強(qiáng)等,2019)。區(qū)內(nèi)巖漿巖為晚侏羅世花崗巖、早白堊世花崗巖(顧玉超等,2017)及花崗斑巖、閃長巖(王喜龍等,2013)等中酸性脈巖。在這些巖體的內(nèi)、外接觸帶上形成了矽卡巖型及裂隙構(gòu)造充填型高—中溫?zé)嵋旱V床(徐巧等,2021)。這些熱流體活動(dòng)為鈾成礦提供了充足的熱源,為熱液循環(huán)和鈾礦沉淀提供了有利條件。盆地西部的十二吐次級火山盆地內(nèi)鈾異常礦化點(diǎn)和放射性暈常暈均產(chǎn)于潛火山巖體與火山巖接觸帶附近的蝕變帶裂隙中。

        圖1 大板盆地地質(zhì)圖1—第四系;2—下白堊統(tǒng)白音高老組;3—上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;4—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;5—中侏羅統(tǒng)新民組;6—三疊系未分;7—上二疊統(tǒng)林西組;8—中二疊統(tǒng)哲斯組;9—中二疊統(tǒng)大石寨組;10—志留—泥盆系西別河組;11—太古宇未分;12—白堊紀(jì)花崗巖;13—侏羅紀(jì)花崗巖;14—侏羅紀(jì)安山玢巖;15—侏羅紀(jì)閃長巖;16—二疊紀(jì)花崗閃長巖;17—地質(zhì)界線;18—角度不整合地質(zhì)界線;19—實(shí)測性質(zhì)不明斷層;20—盆地邊界;21—次級火山盆地界線;22—小型鈾礦床及編號;23—鈾礦(化)點(diǎn)及編號;24—1∶5萬地質(zhì)—物探綜合測量范圍

        表1 大板盆地蓋層基底巖石樣品放射性強(qiáng)度及鈾、釷、鉀含量統(tǒng)計(jì)表

        圖2 大板盆地構(gòu)造綱要圖1—燕山期第二構(gòu)造亞層;2—燕山期第一構(gòu)造亞層;3—華力西期第二構(gòu)造亞層;4—華力西期第一構(gòu)造亞層;5—加里東期構(gòu)造層;6—早白堊世黑云母花崗巖;7—晚侏羅世花崗巖;8—晚侏羅世黑云母花崗巖;9—晚侏羅世流紋斑巖;10—晚侏羅世二長花崗巖;11—晚侏羅世二長斑巖;12—晚侏羅世閃長玢巖;13—晚侏羅世石英閃長巖;14—晚三疊世石英二長閃長巖;15—印支晚期花崗巖;16—地層界線;17—角度不整合接觸界線;18—實(shí)測性質(zhì)不明斷層編號及產(chǎn)狀;19—推測斷層;20—實(shí)測逆斷層編號及產(chǎn)狀;21—火山盆地界線;22—次級火山盆地界線;23—火山口

        2.3 構(gòu)造條件

        盆地東緣受近SN向白音汗斷裂(F20)控制,北緣受NW向白音塔拉河上游斷裂(F11)控制,西緣受NE向黃崗梁-烏蘭浩特深大斷裂次一級上賬房斷裂(F5-2)控制,NE向大板-扎魯特旗斷裂(F8)和NW向官地東斷裂(F10)切穿盆地(圖2)。區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂有NE向F5-2-1、F5-2-2、F8-1、F8-2和NW向F10-1、F10-2、F10-3、F10-4、F10-5、F10-6斷裂,這些斷裂及其次級斷裂為鈾成礦提供了含礦溶液運(yùn)移的通道和成礦物質(zhì)沉淀、成礦的空間。

        2.4 熱液蝕變特征

        盆地內(nèi)構(gòu)造—巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈,熱液蝕變普遍。蝕變期次和種類多,一般分布于斷裂和巖體周邊。根據(jù)盆地內(nèi)蝕變的產(chǎn)出特征,蝕變大體分為三期:

        成礦前期蝕變以硅化、褪色蝕變?yōu)橹?。硅化呈乳白色,晶體粗大且較好,常見晶體形成的空洞。褪色蝕變主要指巖石受酸性熱液作用使暗色礦物消失,顏色變淺的蝕變,蝕變規(guī)模較大,多呈帶狀、面狀,沿構(gòu)造裂隙及巖性接觸帶展布。褪色蝕變通過改變巖石的力學(xué)性質(zhì),利于熱液沿微裂隙運(yùn)移、同時(shí)促使原巖中的鈾活化轉(zhuǎn)移到熱液中,在有利部位沉淀富集。

        成礦期蝕變以赤鐵礦化、硅化、螢石化、綠泥石化為主。赤鐵礦化多呈浸染狀,團(tuán)塊狀,空間上鈾礦化異常與赤鐵礦化一致,蝕變越強(qiáng)鈾礦化越強(qiáng);硅化呈灰黑色、棕紅微晶、隱晶石英,呈浸染狀、細(xì)脈狀在深部產(chǎn)出;螢石化多疊加在赤鐵礦化、硅化之上,多呈紫色、紫黑色,鈾礦多賦存于螢石的裂隙處;綠泥石化主要分布在鈾礦化異常的外接觸帶,呈斑點(diǎn)狀、條帶狀分布。

        成礦后期蝕變有硅化、碳酸鹽化。呈細(xì)脈狀充填于節(jié)理裂隙,多錯(cuò)斷、充填礦體裂隙,規(guī)模小。

        2.5 放射性特征

        通過1∶5萬伽瑪總量測量,在大板盆地共圈定10處偏高場、9處高場、8處異常場,新發(fā)現(xiàn)鈾異常點(diǎn)4個(gè)(表2,圖3)。在盆地西部的十二吐地區(qū),放射性異常產(chǎn)于NE、NW向花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖內(nèi)外接觸帶的破碎蝕變帶中,受潛火山巖巖體控制;而在盆地東部的新城子地區(qū),放射性異常產(chǎn)于NE、NW、近EW向蝕變帶裂隙中,受蝕變帶裂隙控制。

        3 鈾礦化特征

        盆地內(nèi)及邊緣目前已發(fā)現(xiàn)鈾礦化類型為潛火山巖型和蝕變裂隙帶型兩種。潛火山巖型分布于次火山巖體內(nèi)外接觸帶;蝕變裂隙帶型多呈陡立高傾角脈狀,圍巖發(fā)育各種近礦和遠(yuǎn)礦圍巖蝕變(趙國龍等,1989;黃凈白等,2011;王青等,2015)。

        3.1 潛火山巖型鈾礦化特征

        潛火山巖型鈾礦化在區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)于十二吐次級火山盆地內(nèi),鈾礦化明顯受火山機(jī)構(gòu)、潛火山巖及其內(nèi)外接觸帶的蝕變裂隙帶控制。容礦構(gòu)造為發(fā)育于潛火山巖內(nèi)外接觸帶的蝕變裂隙帶,賦礦巖性主要為花崗斑巖、流紋斑巖和石英斑巖等。目前已發(fā)現(xiàn)2個(gè)鈾礦點(diǎn)、1個(gè)鈾礦化點(diǎn)和6個(gè)鈾異常點(diǎn),以3001鈾礦點(diǎn)最為典型。

        表2 大板盆地伽瑪高場分布特征表

        圖3 大板盆地十二吐—新城子地區(qū)地質(zhì)—物探綜合成果圖1—第四系;2—下白堊統(tǒng)白音高老組;3—上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;4—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;5—中二疊統(tǒng)哲斯組;6—早白堊世花崗巖;7—早白堊世二長花崗巖;8—晚侏羅世花崗巖;9—晚侏羅世二長花崗巖;10—晚三疊世石英閃長巖;11—花崗斑巖脈;12—流紋斑巖脈;13—花崗巖脈;14—閃長巖脈;15—閃長玢巖脈;16—安山巖脈;17—正長斑巖脈;18—地質(zhì)界線;19—角度不整合接觸界線;20—實(shí)測性質(zhì)不明斷層及其產(chǎn)狀;21—實(shí)測逆斷層及其產(chǎn)狀;22—實(shí)測正斷層及其產(chǎn)狀;23—伽瑪偏高場、高場、異常場;24—鈾異常礦化點(diǎn)

        3001鈾礦點(diǎn)位于大板盆地西部十二吐次級盆地內(nèi)的NE向蝕變帶中,出露巖性為流紋質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r,區(qū)內(nèi)斷裂有NE和NW向兩組,侵入巖主要為流紋斑巖,呈脈狀沿NE和NW向斷裂分布(圖4)。在流紋斑巖脈內(nèi)外接觸帶發(fā)育大量的裂隙,鈾異常礦化呈透鏡狀均賦存于裂隙蝕變帶,礦化部位發(fā)育硅化、赤鐵礦化、螢石化、蛋白石化等蝕變。

        3001鈾礦點(diǎn)發(fā)現(xiàn)8段鈾礦化異常,其中Ⅰ號礦化帶長120 m,最厚可達(dá)12 m,走向NE,傾向南東,傾角74°~79°,礦化帶圍繞次火山巖體弧形展布;包含的鈾礦體長29.8~50 m,厚0.7~1.45 m,平均品位0.076%。

        3.2 蝕變裂隙帶型鈾礦化特征

        蝕變裂隙帶型鈾礦化主要產(chǎn)于新城子次級火山盆地內(nèi),鈾礦化主要分布于深大斷裂次級NE、NW向蝕變破碎帶中(吳燕清等,2017;王青等,2019)。目前已發(fā)現(xiàn)1個(gè)小型鈾礦床、1個(gè)鈾礦點(diǎn)和幾十個(gè)鈾異常點(diǎn),代表性為48號鈾礦點(diǎn)。

        48號鈾礦點(diǎn)位于新城子次級火山盆地中部Ⅴ號NW向蝕變帶內(nèi)。鈾礦化產(chǎn)于凝灰質(zhì)砂礫巖和安山巖中,受兩條走向NW、傾向SW的斷裂控制,礦化部位硅化、赤鐵礦化、螢石化、褐鐵礦化、綠泥石化、黏土化等蝕變較發(fā)育。經(jīng)探槽揭露,發(fā)現(xiàn)2條鈾礦體,受NW向斷裂控制。礦體長19~24 m,厚0.5~0.8 m,品位均為0.050%(圖5)。

        圖4 十二吐次級火山盆地3001鈾礦點(diǎn)地質(zhì)圖1—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組一段三層流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r;2—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組一段一層凝灰質(zhì)細(xì)粉砂巖;3—流紋斑巖;4—地層界線;5—鈾礦體及編號;6—鈾礦化體及編號;7—鈾異常體及編號;8—探槽位置及編號;9—淺井及編號

        圖5 新城子次級火山盆地48號鈾礦點(diǎn)地質(zhì)簡圖1—第四系;2—上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;3—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;4—安山巖;5—流紋質(zhì)凝灰?guī)r;6—砂巖;7—地質(zhì)界線;8—斷裂;9—工業(yè)鈾礦體;10—鈾礦化體;11—鈾異常體;12—勘探線及編號;13—鈾礦化孔及編號;14—鈾異常孔及編號

        圖6 新城子次級火山盆地48號鈾礦點(diǎn)1號線剖面圖1—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;2—流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r;3—流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r;4—凝灰質(zhì)砂巖;5—實(shí)測及推測斷層;6—實(shí)測及推測地質(zhì)界線;7—蝕變帶;8—赤鐵礦化;9—硅化;10—螢石化;11—黃鐵礦化;12—工業(yè)鈾礦體;13—鈾礦化體;14—鈾異常體;15—鉆孔

        近幾年針對控礦的NW向斷裂開展了鉆探查證,在深部發(fā)現(xiàn)了較好的鈾礦體(圖6)。鈾礦體平均品位0.116~0.139%,最高品位可達(dá)1.52%,厚度0.87~5.0m;鈾礦化異常主要受NW向斷裂控制,賦礦于構(gòu)造角礫巖中,近礦圍巖蝕變?yōu)槌噼F礦化、螢石化、黃鐵礦化(王世成等,2018②)。

        4 遠(yuǎn)景預(yù)測

        通過資料綜合分析,在大板盆地南部圈定2處找礦靶區(qū)。

        圖7 十二吐次級火山盆地遠(yuǎn)景預(yù)測圖1—下白堊統(tǒng)白音高老組;2—上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;3—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;4—中二疊統(tǒng)哲斯組;5—白堊世花崗巖;6—晚侏羅世二長花崗巖;7—流紋斑巖;8—花崗巖脈;9—花崗斑巖脈;10—閃長巖脈;11—正長斑巖脈;12—實(shí)測性質(zhì)不明斷層及產(chǎn)狀;13—實(shí)測正斷層及產(chǎn)狀;14—地質(zhì)界線;15—角度不整合接觸界線;16—火山盆地界線;17—次級火山盆地界線;18—火山口;19—鈾礦化點(diǎn);20—鈾異常點(diǎn);21—伽瑪偏高場、高場、異常場及編號;22—預(yù)測找礦靶區(qū)

        在十二吐次級火山盆地中部圈定王家大院鈾找礦靶區(qū):面積48 km2(圖7)。靶區(qū)基底和火山巖蓋層鈾含量較高,鈾源豐富;受NE向上賬房斷裂(F5-2)控制,存在切殼導(dǎo)源的通道;區(qū)內(nèi)后期的花崗斑巖、流紋斑巖、花崗巖等潛火山巖發(fā)育,為鈾成礦提供了充足的熱流體,同時(shí)為含礦溶液運(yùn)移、礦液賦存提供了良好通道和空間;硅化、赤鐵礦化、螢石化等近礦圍巖蝕變發(fā)育,有利于鈾的活化、遷移;區(qū)內(nèi)地表發(fā)現(xiàn)大面積的放射性異常和3001、3044、1501、1502、1503、1504、1505、1506等多處潛火山巖型鈾礦點(diǎn)、異常點(diǎn)。

        王家大院鈾找礦靶區(qū)位于F5斷裂東部,受次級F5-2斷裂控制,熱液蝕變、物探異常、鈾礦點(diǎn)(體)等找礦標(biāo)志明顯。該區(qū)熱液改造、構(gòu)造、潛火山巖等成礦條件有利,下一步應(yīng)圍繞潛火山巖體內(nèi)外接觸帶繼續(xù)開展找礦工作。

        在新城子次級火山盆地南部圈定1處找礦靶區(qū)—五間房鈾找礦靶區(qū):面積65 km2(圖8)。靶區(qū)內(nèi)火山巖蓋層齊全,火山活動(dòng)具有多旋回、多韻律的特點(diǎn),地層鈾含量較高,鈾源豐富;靶區(qū)南部毗鄰西拉沐倫深大斷裂(F1),北部有官地東大斷裂(F10),東部為大板-扎魯特旗大斷裂(F8),存在切殼導(dǎo)源的通道,受其影響區(qū)內(nèi)NW、NE、近SN向斷裂相互交匯,形成多個(gè)構(gòu)造結(jié),為礦液運(yùn)移、賦存提供了良好空間;靶區(qū)邊緣有侏羅世花崗巖、閃長巖侵入,區(qū)內(nèi)有正長斑巖侵入,火山熱液活動(dòng)強(qiáng)烈,為鈾成礦提供了充足的熱流體,硅化、赤鐵礦化、螢石化及綠泥石化等與鈾礦化關(guān)系密切的蝕變發(fā)育;靶區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)1個(gè)小型鈾礦床、1個(gè)鈾礦點(diǎn)和數(shù)十個(gè)鈾異常點(diǎn),均受斷裂控制,產(chǎn)于破碎蝕變帶中,礦化類型為蝕變裂隙帶型(吳燕清等,2018;王青等,2019)。

        圖8 新城子次級火山盆地遠(yuǎn)景預(yù)測圖1—下白堊統(tǒng)白音高老組;2—上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組;3—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組;4—中侏羅統(tǒng)新民組;5—上二疊統(tǒng)林西組;6—中二疊統(tǒng)哲斯組;7—上石炭統(tǒng)本巴圖組;8—上志留統(tǒng)西別河組;9—太古宇片巖;10—早白堊世花崗巖;11—晚侏羅世二長花崗巖;12—晚侏羅世閃長玢巖;13—晚三疊世石英二長閃長巖;14—花崗斑巖脈;15—正長斑巖脈;16—安山巖脈;17—實(shí)測推測性質(zhì)不明斷層;18—地質(zhì)界線;19—角度不整合接觸界線;20—火山盆地界線;21—次級火山盆地界線;22—火山口;23—鈾異常點(diǎn)及編號;24—工業(yè)鈾礦孔;25—鈾礦化孔;26—鈾異???;27—預(yù)測找礦靶區(qū)

        五間房鈾找礦靶區(qū)近兩年投入少量鉆探工作量,針對中部的NW、NE向斷裂進(jìn)行了深部查證工作,施工8個(gè)孔,新發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦孔2個(gè)、礦化孔2個(gè)、異???個(gè),且鉆孔中揭露的礦體沿傾向向深部品位變富、厚度增大。這表明了靶區(qū)深部具有較大的找礦潛力(劉文泉等,2015;王世成等,2018②)。由于本區(qū)內(nèi)鈾礦化異常多產(chǎn)于次級NW、近EW、NNW向斷裂及其相互交匯部位。因此,區(qū)內(nèi)NW、近EW、NNW向斷裂及其相互交匯部位是鈾礦找礦的有利部位,通過進(jìn)一步工作有望發(fā)展成為新的鈾礦產(chǎn)地。

        5 結(jié)論

        綜上所述,大板盆地受近SN向白音汗斷裂(F20)、NW向白音塔拉河上游斷裂(F11)和NE向黃崗梁-烏蘭浩特深大斷裂次一級上賬房斷裂(F5-2)控制;區(qū)內(nèi)鈾源、構(gòu)造、巖漿巖、放射性異常、熱液蝕變等鈾成礦條件有利;地表發(fā)現(xiàn)眾多鈾異常礦化點(diǎn),深部也發(fā)現(xiàn)了較好的富鈾礦體,鈾礦化類型為潛火山巖型和蝕變裂隙帶型;針對潛火山巖體內(nèi)外接觸帶和NW、近EW向斷裂構(gòu)造等控制因素,圈定了王家大院和五間房兩處找礦靶區(qū);近兩年的找礦實(shí)踐表明,盆地具有較大的找礦潛力,下一步開展鈾礦勘查工作的重點(diǎn)地段是潛火山巖體內(nèi)外接觸帶和NW、近EW、NNW向斷裂及其相互交匯部位。

        注 釋

        ① 王青,李長華,王世成,吳燕清,馬振宇,王甲. 2016. 內(nèi)蒙古林西-烏蘭浩特地區(qū)鈾礦遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告[R]. 赤峰:核工業(yè)二四三大隊(duì).

        ② 王世成,王青,吳燕清,余弘龍,于世吉. 2018. 內(nèi)蒙古赤峰市五十家子—新城子地區(qū)鈾礦資源調(diào)查評價(jià)報(bào)告[R].赤峰:核工業(yè)二四三大隊(duì).

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