陳明義
[摘要]陜西商丹具有良好的鈾礦分布,為查明商丹東部的鈾礦分布情況和成礦帶分布,本文從區(qū)域地質(zhì)背景出發(fā),分析工區(qū)的地層和主要巖體。工區(qū)鈾礦地層主要以秦嶺群為主,巖性為片麻巖、角閃片麻巖、大理巖、花崗巖等,而黑云母偉晶花崗巖為鈾礦載體。通過綜合勘探方法,查明了該地區(qū)鈾礦的成礦規(guī)律,并探明找礦標志,成礦規(guī)律,為后續(xù)開展勘察和開發(fā)具有指導作用。
[關鍵詞]鈾礦 秦嶺群 偉晶花崗巖 成礦規(guī)律 找礦標志
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-198-1
1區(qū)域地質(zhì)背景
1.1大地構(gòu)造位置及鈾成礦區(qū)帶位置
工作區(qū)大地構(gòu)造位置處于秦祁昆造山系(Ⅳ)、秦嶺弧盆地(Ⅳ9)、北秦嶺巖漿?。á?1)、北秦嶺中-晚元古代活動陸緣?。á?1-3)中部,處于秦嶺—大別鈾成礦省(Ⅱ-5)北秦嶺鈾成礦帶(Ⅲ-16)東段陜西省商(南)—丹(鳳)鈾礦整裝勘查區(qū)中東部。
1.2地層
秦嶺群(Pt1qn)南與上伏丹鳳群第一巖性段斷層接觸,北與云架山群斷層接觸。秦嶺群是一套片麻巖—變粒巖—大理巖建造的中深變質(zhì)巖系,屬于中高溫—中低壓變質(zhì)相系、低角閃巖—高角閃巖變質(zhì)相,其中商州至留仙坪地區(qū)屬于鐵鋁榴石—矽線石變質(zhì)帶,留仙坪至巒莊地區(qū)屬于黑云母—石榴子石變質(zhì)帶,巒莊至光石溝地區(qū)屬于矽線石—鉀長石變質(zhì)帶。巖性為黑云斜長片麻巖、混合巖夾角閃巖、黑云母石英片巖、斜長角閃片巖、長英質(zhì)變粒巖、斜長角閃巖、含石墨白云質(zhì)大理巖。片麻巖、黑云母石英片巖、變粒巖、混合巖的原巖是活動陸緣拉張裂陷環(huán)境中形成的陸源泥質(zhì)—長英質(zhì)碎屑巖,物源主要來自抬升的基底。斜長巖、斜長角閃巖、斜長角閃片巖等原巖主要為基性火山巖。含石墨白云質(zhì)大理巖原巖是化學—生物化學沉積碳酸鹽巖。
1.3花崗巖體
整裝勘查區(qū)內(nèi)分水嶺斷裂以北秦嶺群中分布著10個加里東期花崗巖體和數(shù)以千計的偉晶花崗巖脈。10個巖體是戶家莊、許莊、蔡川、棗園、黃龍廟、黃柏岔、騾子坪、灰池子、小龍莊和商南巖體,這些巖體多以不規(guī)則彎窿狀產(chǎn)出,巖體長軸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向(310°)一致,偉晶花崗巖型鈾礦床產(chǎn)于巖體內(nèi)外接觸帶中。
以灰池子、黃龍廟巖體為代表的殼幔混源深成花崗巖巖體,巖性主要為片麻狀黑云母二長花崗巖,多侵位于秦嶺群地背斜軸部和片麻巖穹窿部位,為含鈾黑云母偉晶花崗巖提供了鈾源。
分水嶺斷裂以南的丹鳳群中,有寬坪巖體、高山寺巖體、鐵峪鋪巖體等海西期花崗巖體,呈近東西向帶狀展布,與中生代熱液型鈾礦關系密切。
巖體是北秦嶺東段大型花崗巖基與鈾成礦關系最為密切,總結(jié)礦體分布規(guī)律,在其內(nèi)外接觸帶50-300m范圍內(nèi),黑云母偉晶花崗巖脈為礦體載體。
1.4偉晶花崗巖
黑云母偉晶巖脈特征:
以灰白色-淺肉紅色,中粗粒、粗粒花崗結(jié)構(gòu)為主,局部見偉晶狀結(jié)構(gòu),主要礦物成份為長石、石英及少量黑云母。偉晶巖脈呈脈狀、條帶狀、透鏡狀展布。脈體于圍巖以順層侵入接觸為主,局部偶見切層產(chǎn)出。偉晶花崗巖脈于巖體界線呈近平行產(chǎn)出,呈北西南東向分布。
區(qū)域上發(fā)育有12片偉晶花崗巖密集區(qū),偉晶花崗巖為鈾礦化主巖,分布特征如下:
(1)偉晶花崗巖脈主要分布在加里東期花崗巖體的外接觸帶,巖脈相互近平行,呈帶狀展布,密集成群出現(xiàn),走向北西-南東,與區(qū)域構(gòu)造線方位基本一致,脈體長度30~500m不等,最長可達3~4km,最寬60m。規(guī)模較大的脈體產(chǎn)礦幾率較高,鈾礦體規(guī)模亦較大、控制的鈾礦的數(shù)量較多。(2)偉晶花崗巖脈圍繞巖體呈環(huán)帶分布,離巖體距離的遠近直接影響著偉晶花崗巖脈的數(shù)量和產(chǎn)鈾能力,離巖體越近巖脈的數(shù)量越多,產(chǎn)鈾能力越強。距巖體300m以外的偉晶花崗巖含礦性較差。(引用)
2成礦規(guī)律
2.1控礦因素
(1)沉積成巖時富碳、硅、泥質(zhì)的秦嶺群第三巖性段B、D層為富鈾層。(2)黑云母花崗偉晶巖脈富團塊狀黑云母、更長石部位,產(chǎn)狀由陡變緩部位控制了礦體產(chǎn)出。
2.2富集規(guī)律
(1)黑云母花崗偉晶巖脈是礦區(qū)含礦主巖。(2)黑云母花崗偉晶巖脈的下列部位有利于鈾的富集:①顏色混雜、礦物成份雜、結(jié)構(gòu)混雜、蝕變強部位。②脈巖呈中粗粒結(jié)構(gòu)、團塊狀黑云母及豬肝色更長石富集部位或互相混雜區(qū)段;獨居石、鋯石、磷灰石、石榴子石等副礦物富集部位。③脈體與圍巖接觸帶強烈混染的部位;脈體中變質(zhì)巖殘留體多,混染強烈,出現(xiàn)斑雜狀、云霧狀、條帶狀構(gòu)造的部位。④脈體邊部灰色、深灰色石英塊體或硅質(zhì)殼的部位。⑤產(chǎn)狀變化較大部位。
3找礦標志
(1)原巖為富碳、硅、泥巖層的秦嶺群第三巖性段B、D層(Pt1qn3-2B、Pt1qn3-2D)為富鈾層,是尋找這種類型礦床的圍巖條件。(2)重熔花崗巖外接觸帶及穹隆構(gòu)造、裙邊褶皺構(gòu)造發(fā)育區(qū)是成礦的有利構(gòu)造條件。(3)在上述區(qū)段內(nèi),黑云母花崗偉晶巖脈發(fā)育且規(guī)模大、數(shù)量多、分布密集,是花崗偉晶巖型鈾礦床的巖性條件。(4)黑云母花崗偉晶巖顏色、結(jié)構(gòu)、礦物成分是識別含礦巖脈、尋找工業(yè)礦體的巖石學標志,顏色及結(jié)構(gòu)雜、富團塊狀黑云母及更長石的黑云母花崗偉晶巖脈是含礦脈巖。(5)含礦脈巖中團塊狀黑云母、棕紅色更長石及石榴子石、磷灰石、獨居石富集部位及產(chǎn)狀由陡變緩部位是鈾礦(化)體賦存部位。(6)含礦巖脈中SiO2含量下降,稀土總量增高,特別是重稀土增高,Eu強烈虧損,δEu<0.25,Mo、Pb、Zr、F元素含量增高,是鈾富集成礦的巖石地球化學標志。(7)鈾高、釷低、釷/鈾比值小于1是鈾礦化黑云母花崗偉晶巖的放射性參數(shù)特征。(8)地表活性碳異常暈、能譜鈾異常暈、鈾水化異常暈是找礦的地球物理、地球化學標志,預示著可能存在鈾礦體。
4結(jié)論
陜西商丹整裝礦勘查區(qū)具有良好的鈾礦分布,為查明該區(qū)的鈾礦分布情況和成礦規(guī)律,本文從區(qū)域地質(zhì)背景出發(fā),分析了工區(qū)的地層和主要巖體,并通過綜合勘探方法和手段,查明了該地區(qū)鈾礦的成礦規(guī)律。
經(jīng)過多年工作及前人總結(jié),礦體多為盲礦體,分布在巖體外接觸帶50-300m范圍用的偉晶花崗巖中?,F(xiàn)工作方向一直圍繞地表可以找到的巖體進行找礦。想通過物探方法找到隱伏巖體。通過(物探)磁法剖面,建模初步確定巖體埋深??刂圃诮?jīng)濟的見礦標高進行探索,找到有利的巖體邊界,圈定可能有利成礦的部位進行中淺部工程探索。找到有利的成礦標志層位,提供可勘查的有利部位,達到擴大整裝勘查區(qū)的找礦范圍。