劉 暢,田建吉,何德寶,王文全,李君陽,劉 威
( 1.鈾資源勘查與評價技術重點實驗室,核工業(yè)北京地質研究院,北京 100029;2.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京 100083)
鈾是重要的能源礦產(chǎn)和戰(zhàn)略資源,其穩(wěn)定、可靠的供給對于核電發(fā)展和國防安全具有重要意義。近年來,隨著我國核電規(guī)模的進一步擴大,以及周邊安全形勢的局部動蕩,天然鈾的需求量日趨增大。共伴生鈾資源的綜合開發(fā)作為擴大鈾資源量的有效途徑,是近年來鈾礦勘查的工作重點之一(陳躍輝,2014)。
位于湖南省常寧市松柏鎮(zhèn)南部的水口山礦田,產(chǎn)有諸多鉛鋅多金屬礦床(如老鴨巢Pb-Zn-Au礦床、鴨公塘Pb-Zn-Fe-Cu礦床、康家灣Pb-Zn-Au-Ag礦床等),且這些礦床中均共伴生有一定規(guī)模的U礦化①②③④(劉霞林,1993),是開展共伴生鈾資源綜合開發(fā)的有利地區(qū)。然而,已有地質工作主要集中于該區(qū)的Pb、Zn、Fe、Cu、Au、Ag礦化,并證實它們?yōu)檠嗌皆缙趲r漿-熱液成礦系統(tǒng)的產(chǎn)物(馬麗艷等,2006;左昌虎等,2014;Huang et al.,2015;李永勝等,2020;秦錦華等,2020)。相比而言,該區(qū)的U礦化一直缺乏關注,僅在局部地段開展過放射性測量①②和勘查工作③,初步查明了鈾礦化的宏觀地質特征④。
基于此,本文在前人研究成果的基礎上,通過α徑跡蝕刻、掃描電鏡-能譜分析和電子探針分析,對湖南水口山礦田鉛鋅多金屬礦床中的鈾礦石開展了微觀巖礦相學研究,查明了鈾的賦存狀態(tài)及其共生礦物組合,并對U礦化的成因進行了約束,以期為后續(xù)的綜合開發(fā)提供支撐。
水口山鉛鋅多金屬礦田大地構造位置位于華夏地塊與揚子地塊之間的構造帶—欽杭結合帶的中段(圖1a)。
礦田內(nèi)出露的地層從老到新依次為(圖1b):泥盆紀碳酸鹽巖建造(巖性包括灰?guī)r和白云巖等);石炭紀碳酸鹽巖夾碎屑巖建造(巖性包括灰?guī)r、白云巖和砂巖等);二疊紀碳酸鹽巖-碎屑巖建造(包括下二疊統(tǒng)棲霞組灰?guī)r,下二疊統(tǒng)當沖組泥灰?guī)r和碳質頁巖,上二疊統(tǒng)斗嶺組細砂巖、碳質頁巖和泥巖,以及上二疊統(tǒng)長興組頁巖);三疊紀碳酸鹽巖建造(包括下三疊統(tǒng)大冶組灰?guī)r夾白云巖、泥巖)和中生代碎屑巖建造(包括下侏羅統(tǒng)高家田組砂巖,以及下白堊統(tǒng)東井組細砂巖、粉砂巖和泥頁巖)。
圖1 水口山礦田大地構造位置圖(a,據(jù)毛景文等,2011修改)及地質簡圖(b,據(jù)楊傳益,1985修改)Fig.1 Maps showing tectonic setting(a,modified from Mao et al.,2011) and geology(b,modified from Yang,1985) of the Shuikoushan orefield in Hunan Province1-下白堊統(tǒng)東井組;2-下侏羅統(tǒng)高家田組;3-下三疊統(tǒng)大冶組;4-上二疊統(tǒng)長興組;5-上二疊統(tǒng)斗嶺組;6-下二疊統(tǒng)當沖組;7-下二疊統(tǒng)棲霞組;8-石炭紀地層;9-泥盆紀地層;10-英安斑巖;11-流紋斑巖;12-花崗斑巖;13-花崗閃長(斑)巖;14-地質界線;15-斷層;16-背斜(①-鴨公塘倒轉背斜;②-老鴨巢倒轉背斜;③-康家灣倒轉背斜);17-礦床1-Lower Cretaceous Dongjing Formation;2-Lower Jurassic Gaojiatian Formation;3-Lower Triassic Daye Formation;4-Upper Permian Changxing Formation;5-Upper Permian Douling Formation;6-Lower Permian Dangchong Formation;7-Lower Permian Qixia Formation;8-Carboniferous;9-Devonian;10-dacite porphyry;11-rhyolite porphyry;12-granite porphyry;13-granodiorite;14-geological boundary;15-fault;16-anticline (①-Yagongtang overturned anticline;②-Laoyachao overturned anticline;③-Kangjiawan overturned anticline);17-deposit
礦田內(nèi)巖漿侵入活動強烈,地表可見大量中酸性侵入巖,巖性包括花崗閃長(斑)巖、花崗斑巖、流紋斑巖和英安斑巖(圖1b)。按侵入時間可劃分為3個期次:第一期為廣泛分布在礦田中部的水口山巖體,巖性為花崗閃長(斑)巖,單顆粒鋯石U-Pb年代學研究揭示其形成于156~163 Ma(馬麗艷等,2006;甄世民等,2012;左昌虎等,2014;Huang et al.,2015;李永勝等,2020),與鉛鋅多金屬礦化在時間和空間上密切相關;第二期為零星分布在礦田中部-南部的花崗斑巖,形成于143~160.9 Ma⑤;第三期為分布在礦田東部的超淺成-噴溢相的英安斑巖和流紋斑巖,形成于127.6~149.9 Ma⑤(秦錦華等,2020)。
礦田內(nèi)構造發(fā)育(圖1b),主體為多個樞紐方向SN的倒轉背斜、向斜,呈東西向展布;其次為一系列切割背(向)斜、走向SN的斷裂,多具逆沖推覆的性質;此外,礦田內(nèi)局部可見NW向斷裂,常錯段SN向斷裂,應是最晚期構造活動的產(chǎn)物。
水口山鉛鋅多金屬礦田包含3個主要的鉛鋅多金屬礦床,分別為老鴨巢Pb-Zn-Au礦床、鴨公塘Pb-Zn-Fe-Cu礦床和康家灣Pb-Zn-Au-Ag礦床,且均共伴生有一定規(guī)模的U礦化①②③④(劉霞林,1993)。
其中,老鴨巢礦床位于礦田的中部(圖1b)。礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為下二疊統(tǒng)棲霞組、下二疊統(tǒng)當沖組以及上二疊統(tǒng)斗嶺組。礦區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要為水口山巖體的東段—4號花崗閃長(斑)巖。礦區(qū)內(nèi)最顯著的構造為老鴨巢倒轉背斜,向東倒轉,東翼被F1斷裂切穿。鉛鋅多金屬礦體主要產(chǎn)在4號花崗閃長(斑)巖超覆于棲霞組灰?guī)r的北部接觸帶附近,產(chǎn)狀與接觸帶產(chǎn)狀近于一致,以筒柱狀、囊狀為主,次為扁豆狀、透鏡狀等(秦錦華等,2020)。鈾礦化主要產(chǎn)在鉛鋅多金屬礦體內(nèi),受F1斷裂上盤的次級構造裂隙控制,走向NE或NW,多呈脈狀產(chǎn)出②④。
鴨公塘礦床位于礦田的西北部(圖1b)。礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為下二疊統(tǒng)棲霞組、下二疊統(tǒng)當沖組、上二疊統(tǒng)斗嶺組以及下白堊統(tǒng)東井組。礦區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要為水口山巖體的西段—3號花崗閃長(斑)巖。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有鴨公塘倒轉背斜,向東倒轉,東翼被F2斷裂切穿。鉛鋅多金屬礦體主要產(chǎn)在鴨公塘倒轉背斜的軸部,定位于3號花崗閃長(斑)巖與棲霞組灰?guī)r的超覆接觸部位,形態(tài)不規(guī)則,多呈筒柱狀、透鏡狀、扁豆狀等(李永勝等,2020)。鈾礦化主要賦存在鉛鋅礦體和黃鐵礦體內(nèi)的張性破碎帶中(圖2),與F2斷裂下盤的次級構造裂隙關系密切⑥,走向為NE或NW向,呈不規(guī)則筒柱狀產(chǎn)出③④。
圖2 水口山礦田鴨公堂礦床V中段平面地質圖(據(jù)注釋③修改)Fig.2 Map showing geology of No.V middle section in Yagongtang deposit of the Shuikoushan orefield(modified from Note ③)1-當沖組;2-棲霞組;3-花崗閃長巖;4-矽卡巖;5-黃鐵礦體;6-鉛鋅礦體;7-鈾礦體;8-地質界線;9-斷層1-Dangchong Formation;2-Qixia Formation;3-granodiorite;4-skarn;5-pyrite orebody;6-Pb-Zn orebody;7-uranium orebody;8-geological boundary;9-fault
康家灣礦床位于礦田的東北部(圖1b)。礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為下二疊統(tǒng)棲霞組、下二疊統(tǒng)當沖組、上二疊統(tǒng)斗嶺組以及下白堊統(tǒng)東井組。礦區(qū)內(nèi)未揭示到侵入巖的存在,僅在礦區(qū)東南側出露有英安斑巖。礦區(qū)內(nèi)主要構造為康家灣倒轉背斜,向西倒轉,西側被F22斷裂切穿。鉛鋅多金屬礦體產(chǎn)在與F22斷裂相溝通的、當沖組泥巖和棲霞組灰?guī)r的層間界面,受“背斜加一刀”控制。鈾礦化主要產(chǎn)在鉛鋅多金屬礦體內(nèi),受張性構造控制,呈不規(guī)則零星分布(劉霞林,1993)。
現(xiàn)有成巖成礦年代學(馬麗艷等,2006;左昌虎等,2014;Huang et al.,2015;李永勝等,2020)和地球化學(楊傳益,1985;李能強和彭超,1996;路睿等,2013)等方面的研究,表明上述三個礦床中的鉛鋅多金屬礦化,均與燕山早期花崗閃長(斑)巖的侵入及其派生的巖漿熱液有關,屬于同一成礦系統(tǒng)的產(chǎn)物(秦錦華等,2020)。
鉛鋅多金屬礦石多具塊狀構造(圖3a),金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦(圖3b),還可見少量磁鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、自然金、輝銀礦和輝鉬礦等;脈石礦物包括石英、方解石和螢石等。根據(jù)礦物共生組合和脈體穿插關系,可將鉛鋅多金屬成礦期主要劃分為三個階段(Huang et al.,2015;秦錦華等,2020):①矽卡巖階段,以發(fā)育大量石榴子石、透輝石和綠簾石等矽卡巖礦物為主要特征,并伴隨磁鐵礦化和黃銅礦化(局部可富集形成Fe-Cu工業(yè)礦體);②黃鐵礦-石英階段,以發(fā)育大量黃鐵礦為主要特征,形成黃鐵礦體,并伴有石英的形成;③多金屬硫化物(黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦)階段,即鉛鋅多金屬的主要礦化階段,形成大量Fe、Pb、Zn的硫化物和Au、Ag礦物等。
鈾礦石多具角礫狀構造(圖3c),角礫為棱角狀-次棱角狀,成分包括鉛鋅多金屬成礦期形成的含黃鐵礦硅質角礫和硫化物角礫(圖3d),膠結物由石英、伊利石和黃鐵礦等組成。
圖3 水口山礦田典型礦石手標本及鏡下照片F(xiàn)ig.3 Photos showing hand specimen and microscopic characteristics of typical ores in the Shuikoushan orefielda-塊狀鉛鋅多金屬礦石手標本照片;b-塊狀鉛鋅多金屬礦石中黃鐵礦、閃鋅礦(含黃銅礦乳滴)、方鉛礦和石英共生(反射光);c-角礫狀鈾礦石手標本照片;d-角礫狀鈾礦石中含黃鐵礦硅質角礫和硫化物角礫(反射光);Py-黃鐵礦;Sph-閃鋅礦;Gal-方鉛礦;Cpy-黃銅礦; Qz-石英;Il-伊利石a-massive Pb-Zn-polymetallic ore(hand specimen);b-pyrite coexisting with sphalerite,galena(containing emulsion droplet-shaped chalcopyrite) and quartz in massive Pb-Zn-polymetallic ore(reflected light);c-brecciform uranium ore(hand specimen);d-pyrite-bearing siliceous breccia and sulphides breccia in brecciform uranium ore(reflected light);Py-pyrite;Sph-sphalerite;Gal-galena;Cpy-chalcopyrite;Qz-quatrz;Il-illite
本次研究的樣品均采集于老鴨巢-鴨公塘礦床礦石堆和康家灣礦床礦石堆中。光薄片磨制在廣州拓巖檢測技術有限公司完成,片子厚度為10~20 μm;樣品中鈾含量的測定在核工業(yè)北京地質研究院分析測試研究中心完成,所用儀器為THERMO公司生產(chǎn)的Element XR高分辨率等離子質譜儀;α徑跡蝕刻在核工業(yè)北京地質研究院地質礦產(chǎn)研究所完成,依據(jù)樣品中的鈾含量確定輻照時間(趙鳳民,1988);掃描電鏡能譜分析在核工業(yè)北京地質研究院分析測試研究中心完成,所用儀器為FEI Nova Nano SEM450型場發(fā)射掃描電鏡;電子探針分析在核工業(yè)北京地質研究院分析測試研究所完成,所用儀器為JEOL JXA-8100電子探針分析儀,元素定量分析的測試條件為:加速電壓15 kV;束流50 nA;束斑大小1~5 μm,修正方法ZAF。樣品信息(包括樣號、定名、鈾含量、采樣位置和輻照時間)詳見表1。
表1 水口山礦田樣品信息表Table 1 Statistics of samples from the Shuikoushan orefield
α徑跡蝕刻法是利用感光膠片的片基,來記錄α離子(由放射性元素衰變產(chǎn)生)造成的輻射損傷,后經(jīng)化學蝕刻擴大徑跡的方法。一般認為,呈密集分布的細脈、團塊或放射狀的α徑跡表明鈾以鈾礦物的形式存在,而稀疏均勻分布的α徑跡指示鈾以類質同象的形式存在于鋯石、釷石、獨居石等礦物晶格中,或以離子(UO22+及其絡離子)的形式吸附在黏土礦物(如高嶺石、伊利石等)、碳質、瀝青質等的表面(趙鳳民,1988)。
水口山礦田中鈾礦石的α徑跡分布特征顯示(圖4):鈾集中分布在由石英、伊利石和黃鐵礦組成的膠結物內(nèi)(圖4a、b),少量散布在含黃鐵礦硅質角礫中(在空間上與黃鐵礦+伊利石集合體相對應,圖4c、d),其衰變引起的α徑跡均呈團塊狀,可能代表鈾礦物是鈾的主要存在形式,但不排除吸附態(tài)鈾的常見寄主礦物—伊利石中,含有少量以離子形式存在的鈾(其衰變引起的α徑跡可能被鈾礦物的密集α徑跡所掩蓋)。
圖4 水口山礦田鈾礦石鏡下照片及對應的α徑跡分布特征Fig.4 Photos showing microscopic characteristics and corresponding α track distribution of uranium ores in the Shuikoushan orefielda-鈾礦石中膠結物膠結硫化物角礫(反射光);b-圖a位置的α徑跡分布特征,膠結物位置見團塊狀分布的α徑跡(透射光,單偏光);c-鈾礦石中含黃鐵礦硅質角礫(反射光);d-圖c位置的α徑跡分布特征,黃鐵礦+伊利石集合體位置見團塊狀分布的α徑跡(透射光,單偏光);Py-黃鐵礦;Sph-閃鋅礦;Gal-方鉛礦;Qz-石英;Il-伊利石a-cementation of sulphides breccia in uranium ore(reflected light);b-α track distribution of Fig.4a(transimission light,plane-polarized light);c-pyrite-bearing siliceous breccia in uranium ore(reflected light);d-α track distribution of Fig.4c,and massive α track in the pyrite+illite aggregation(transimission light,plane-polarized light);Py-pyrite;Sph-sphalerite;Gal-galena;Qz-quatrz;Il-illite
掃描電鏡-能譜分析顯示,鈾礦石的膠結物內(nèi)含有大量鈾礦物—瀝青鈾礦和鈾石(圖5)。這些鈾礦物多圍繞早期硫化物(圖5a)及其氧化后的次生礦物(如鉛礬等,圖5b)分布,或切穿早期硫化物(圖5d),與自形-半自形石英、鱗片狀伊利石和自形-半自形黃鐵礦共生(圖5b、d)。瀝青鈾礦呈膠狀、球粒狀、腎狀、葡萄狀和超顯微狀,大小多在2~10 μm之間,在背散射圖像中明暗程度不均一(圖5c、e、f),表明其遭受了明顯后期改造。電子探針分析結果顯示,較新鮮的瀝青鈾礦UO2含量為77.85%~80.75%,PbO含量為0.67%~1.25%,SiO2含量為0.16%~0.30%,CaO含量為2.84%~3.09%(表2)。經(jīng)后期改造的瀝青鈾礦UO2含量為67.01%~68.24%,PbO含量為0.24%~0.56%,SiO2含量為6.66%~7.58%,CaO含量為1.95%~2.01%(表2),指示后期改造過程中UO2、PbO、CaO的丟失和SiO2的帶入。鈾石呈粒狀、短柱狀,大小多在5~10 μm之間,在背散射圖像中較瀝青鈾礦暗,常包裹瀝青鈾礦生長(圖5e、f),表明其形成要略晚于瀝青鈾礦。電子探針分析結果顯示,鈾石UO2含量為57.87%~61.02%,PbO含量為2.16%~4.50%,SiO2含量為16.43%~17.85%,CaO含量為1.83%~2.33%(表2)。然而,伊利石的電子探針分析結果中U含量均低于檢測限(表3),表明其內(nèi)并未包含有足量的吸附態(tài)鈾。因此,在鈾礦石的膠結物內(nèi),瀝青鈾礦和鈾石是鈾的主要存在形式。
圖5 水口山礦田鈾礦石內(nèi)膠結物的背散射圖像Fig.5 BSE images showing the mineral association of cementation in uranium ores of the Shuikoushan orefielda-瀝青鈾礦圍繞方鉛礦分布;b-瀝青鈾礦與石英、伊利石和黃鐵礦共生,分布在鉛礬的外圍;c-瀝青鈾礦與石英、伊利石和黃鐵礦共生,其中石英和伊利石內(nèi)可見超顯微狀瀝青鈾礦;d-鈾石與石英、伊利石和黃鐵礦共生,圍繞黃鐵礦和方鉛礦分布;e-鈾石包裹瀝青鈾礦生長;f-瀝青鈾礦、鈾石與石英、伊利石和黃鐵礦共生;Py-黃鐵礦;Gal-方鉛礦;Pit-瀝青鈾礦;Qz-石英;Ang-鉛礬;Il-伊利石;Cof-鈾石a-pitchblende distributes around galena;b-pitchblende coexists with quartz,illite and pyrite,and distributes around anglesite;c-pitchblende coexists with quartz,illite and pyrite,and occurs as ultramicroscopic particles in the quartz and illite;d-coffinite coexists with quartz,illite and pyrite,and distributes around pyrite and galena;e-pitchblende occurs as inclusions in coffinite;f-pitchblende and coffinite coexist with quartz,illite and pyrite;Py- pyrite;Gal-galena;Pit-pitchblende;Qz-quatrz;Ang-anglesite;Il-illite;Cof-coffinite
表3 水口山礦田鈾礦石中與鈾礦物共生伊利石的電子探針分析結果、結構式及形成溫度Table 3 EPMA results,structural formula and formation temperature of illite associated with uranium minerals in uraniumores of the Shuikoushan orefield
鈾礦石的含黃鐵礦硅質角礫中也見有少量瀝青鈾礦(圖6)。瀝青鈾礦呈超顯微狀(圖6b)或不規(guī)則狀(圖6c)產(chǎn)出,與黃鐵礦+伊利石集合體(含少量石英)共生,沿微裂隙充填進入早期含黃鐵礦硅質角礫中(圖6a、c)。電子探針分析結果顯示,瀝青鈾礦UO2含量為78.07%~79.63%,PbO含量為0.67%~1.37%,SiO2含量為0.23%~0.54%,CaO含量為2.73%~2.85%(表2),成分與膠結物中較新鮮的瀝青鈾礦一致。然而,伊利石的電子探針點分析結果中也未檢測到U(表3),且電子探針面掃描圖像(圖6d)中伊利石對應位置也未出現(xiàn)U富集。因此,在鈾礦石的含黃鐵礦硅質角礫中,鈾礦物—瀝青鈾礦仍是鈾的主要存在形式。
共生礦物組合是成礦作用的直接產(chǎn)物,研究其特征可以反映礦質沉淀時的物化條件(趙鳳民和鄭自先,1983;劉善琪等,2013;謝偉和溫守欽,2020),并約束礦床成因(劉暢等,2020)。水口山礦田鈾礦石中鈾主要以瀝青鈾礦和鈾石的形式存在,并常與石英、伊利石和黃鐵礦共生,表明鈾成礦發(fā)生在還原、中性-弱酸性條件下(Hansley and Fitzpatrick,1989;Schoonen and Barnes,1991;Fulignati,2020);其次,瀝青鈾礦和鈾石均具有較低的Th含量(表2,均低于檢測限0.01%),指示鈾成礦發(fā)生在低溫環(huán)境中(Goldhaber et al.,1987;F?rster,2006;Frimmel et al.,2014),這也與伊利石的成分溫度計(表3)得到的溫度范圍(183~210℃)相符。
此外,水口山礦田中鈾礦體產(chǎn)出明顯受構造控制,主要賦存在鉛鋅多金屬礦體內(nèi)的構造破碎/裂隙帶中②③④⑥(劉霞林,1993),疊加成礦特征明顯;鈾礦石多具角礫狀構造(圖3c),鈾常以獨立鈾礦物的形式存在,同石英、伊利石和黃鐵礦共生,廣泛分布在膠結物內(nèi),圍繞早期硫化物及其氧化后的次生礦物生長,或切穿早期硫化物(圖5),少量沿微裂隙充填進入早期含黃鐵礦硅質角礫中(圖6);鈾礦化主要在低溫條件下進行,明顯區(qū)別于鉛鋅多金屬的中溫-低溫成因(劉偉,1994;路睿等,2013);鈾成礦年齡約為47 Ma⑥,遠遠晚于鉛鋅多金屬礦化的年齡(鉛鋅多金屬礦石中輝鉬礦Re-Os年齡為157.8±1.4 Ma,Huang et al.,2015)。綜合以上地質、地球化學及成礦年代學研究成果,認為水口山礦田中鈾礦化的形成應晚于鉛鋅多金屬礦化,可能是后期構造-熱液活動的產(chǎn)物。
圖6 水口山礦田鈾礦石內(nèi)含黃鐵礦硅質角礫的背散射圖像(a~c)及電子探針面掃描圖像(d)Fig.6 BSE(a~c) and EPMA(d) images showing the mineral association of pyrite-bearing siliceous breccia in uranium ores of the Shuikoushan orefielda-黃鐵礦+伊利石集合體內(nèi)含少量石英;b-黃鐵礦+伊利石集合體內(nèi)的超顯微狀瀝青鈾礦;c-不規(guī)則狀瀝青鈾礦分布在黃鐵礦+伊利石集合體內(nèi);d-圖c位置的電子探針面掃描圖像(U元素);Py-黃鐵礦;Qz-石英;Il-伊利石;Pit-瀝青鈾礦a-pyrite+illite aggregation containing minor quartz;b-pitchblende occurring as ultramicroscopic particles in the pyrite+illite aggregation;c-irregular-shaped pitchblende in the pyrite+illite aggregation;d-EPMA image of Fig.6c(element uranium);Py-pyrite;Qz-quatrz;Il-illite;Pit-pitchblende
早在20世紀50年代末,人們就注意到水口山礦田中共伴生鈾礦化的現(xiàn)象。經(jīng)過70年代進一步的勘查③,初步控制該礦田中鈾礦儲量至少有200~250 t(已達到小型鈾礦規(guī)模),礦石中鈾平均品位為0.12%(超過硬巖型鈾礦的工業(yè)品位0.05%),局部可達0.6%,表現(xiàn)出較好的成礦遠景。目前,礦山為防止井下放射性污染,采取了留鈾采鉛鋅的開發(fā)方式(劉霞林,1993),使得已知鈾礦石遭受了最小程度的破壞。本次研究揭示獨立鈾礦物(瀝青鈾礦和鈾石)是水口山礦田中鈾的主要存在形式,它們易被提取利用。綜上所述,水口山礦田中的鈾礦化具有一定的規(guī)模、較高的品位、成熟的開采利用條件,通過現(xiàn)有的地質工程,可實現(xiàn)對共伴生鈾資源的綜合開發(fā)。
(1)水口山礦田中的鈾礦石多具角礫狀構造,鈾主要以獨立鈾礦物(瀝青鈾礦和鈾石)的形式存在,與石英、伊利石和黃鐵礦共生,廣泛分布在膠結物內(nèi),圍繞早期硫化物及其氧化后的次生礦物生長,或切穿早期硫化物,少量沿微裂隙充填進入早期含黃鐵礦硅質角礫中。
(2)水口山礦田中鈾礦化的產(chǎn)出特征及共生礦物組合揭示其應是鉛鋅礦化之后構造-熱液活動的產(chǎn)物,礦質沉淀發(fā)生在還原、中性-弱酸性、低溫環(huán)境中。
(3)水口山礦田中的鈾礦化具有一定的規(guī)模、較高的品位、成熟的開采利用條件,通過現(xiàn)有的地質工程,可實現(xiàn)對共伴生鈾資源的綜合開發(fā)。
致謝:野外工作期間,得到了湖南水口山有色金屬集團有限公司一線地質人員的大力支持,分析過程中得到了核工業(yè)北京地質研究院分析測試研究中心劉牧、鄧劉敏的大力幫助,在此表示由衷的感謝!
[注 釋]
①湖南冶金地勘公司物探隊.1958.湖南省常寧縣水口山鉛鋅礦區(qū)放射性測量報告[R].
②湖南冶金物理探礦隊.1967.湖南七號礦區(qū)伴生鈾礦放射性測量及地質評勘報告[R].
③湖南省革命委員會地質局四一七隊.1972.湖南省常寧市水口山鉛鋅礦鴨公塘I礦體鈾礦儲量報告[R].
④北京第三研究所.1975.湖南常寧水口山多金屬-鈾型礦床基本地質特點[R].
⑤湖南省有色地質勘查局217隊.2005.湖南省常寧市水口山鉛鋅礦資源儲量核實報告[R].
⑥中國核工業(yè)地質局.2005.中南鈾礦地質志[R].
[附中文參考文獻]
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