雍化常,羅 龍
(四川核工業地質局二八一大隊,四川 西昌 615000)
四川若爾蓋降扎510—1礦床控礦因素分析
雍化常,羅 龍
(四川核工業地質局二八一大隊,四川 西昌 615000)
重點總結了四川若爾蓋降扎510-1鈾礦多年開采工作中所認識到的礦床地質特征、控礦因素及這些因素影響下的礦體變化特點,并用以指導礦山探采過工作,節省了大量的探礦費用。
礦體特征;壓性構造;砂巖;礦化蝕變;品位
510-1礦床地處秦昆構造帶與“武都”山字型構造西翼反射弧重接復合處、降扎溫泉—哈隆復式背斜的北翼(圖1)。背斜走向NWW,長約30km余,核部出露前志留系,兩翼由志留系及上古界地層組成。區內巖漿巖分布較少。
510-1礦段主要產于中晚志留紀地層中,含礦巖性為灰巖、硅巖及灰巖過渡巖為主的各類板巖薄層和灰質、硅質透鏡體中。礦體主要產于由F1、F2等大斷層所組成的構造破碎帶內。
1.1 含礦地層及巖性
510-1礦床主要產于中、晚志留統中工業礦體多在S21-b中.呈帶狀分布,該層位中的巖性是由一套硅巖、灰巖、泥質硅板巖及過渡性巖石組成。
巖性是控制礦體分布的地質因素之一,有利的巖石往往是成礦的有利場所。510—1礦床礦石類型按巖礦主巖可分為灰巖型礦石、硅巖型礦石、以及過渡型礦石,按礦石機構及礦物組成又可分為塊狀礦石和疏松狀礦石兩大類,其特征見表1。
而礦體多分布在該層位透水性好,裂隙發育的灰巖中,疏松狀礦石都是灰巖性礦石的變體。

圖1 四川若爾蓋降扎鈾礦區域地質圖

表1 礦石類型
1.2 斷裂構造
該礦床從區域上來看本身就處于斷裂帶中,礦體產于斷裂帶的灰巖、硅質巖透鏡體中,且礦體所處的地層多以壓性斷裂、壓扭性斷裂為主。礦區內斷裂較發育,按其與地層走向關系,縱向斷層先產生于橫向斷層。主要有北西組、北東組、北北東組三組斷層最為發育(圖2)。
縱向斷層與礦化關系密切,主要礦體均受該組斷層的控制。礦體與這些斷裂構造關系十分密切,然而,礦體產出的具體部位則與F1、F2、F3、F5等斷裂的次級斷裂密切相關,從平面、剖面來看,礦體的形態與其相關的斷裂相吻合(圖3)。
斷裂構造即是成礦的通道,又是成礦的場所,具有以下特征:
1)順層斷裂發育地段鈾礦品位高,礦體沿斷裂呈部規則形狀分布,尖滅再現。
2)斷裂發育地段,往往具有多期活動的特點(圖4)。早期表現為壓性,為EW向構造成分,晚期表現為壓扭性,為某“山”字型西翼,反射弧重接復合成分。

圖2 某中段鈾礦體平面圖

圖3 某剖面圖

圖4 某采場平面圖
3)除順層斷裂外,還有NNE向和NNW向切層斷裂,但規模一般較小,以扭性為主。在與含礦層或控礦順層斷裂交切時常形成有利的成礦地段(圖5)。在順層斷裂分支復合及NNE向斷裂相交處,巖性比較復雜,形成的礦體品位較高。
4)礦體多位于斷裂構造的次次級斷裂夾持區內(圖6),礦化蝕變或礦體呈一定方向排列;
5)礦體產于含礦巖系下部,具有復雜的形態和內部結構,礦體的形態和結構取決于圈礦的工業指標;已發現或已開采的礦體都出現在這含礦層位中,礦體也產于含礦某些變異部位,這些變異部位主要有含礦層巖性厚度變異、形態變異和巖相變異;
1.3 礦體產狀、形態及規模
礦體以透鏡狀為主,還有囊狀、串珠狀、枝狀,沿走向、傾向上均有膨脹收縮、分枝復合及急劇尖滅現象。多數礦體賦存于壓性斷裂、平移斷裂較破碎的下盤,如Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號礦體受 F3、F4、F5斷裂控制,因此礦體具有復雜的形態和內部結構。其具體特征見表2。

圖5 某采場切采前地質平面圖

表2 礦體特征
1.4 510-1礦床礦化蝕變
礦區范圍內發育的蝕變類型主要有硅化、去碳化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等,其中與礦化關系最密切的是去碳化和黃鐵礦化。
從礦山實際開采及深部補充地質勘探資料來看,礦床內礦化蝕變主要有去碳化或脫碳現象(砂砂狀礦石退色現象)、黃鐵礦化、褐鐵礦化等,褐鐵礦化主要發育在氧化帶或某種特殊地段,也是礦石被林蝕地段,這些地段偏鐳,在溶洞中常見;鈾礦化的分布有選擇的出現在裂隙發育地段,巖性比較活潑的巖石中。礦化最好地段是砂質灰巖向炭質硅灰巖過渡的破碎帶中。
1)去碳化,去碳化或脫炭亦稱退色現象,是巖石碳質物含量減少或就地重新分布的一種蝕變作用。去炭化巖石一般呈淺灰至灰白色,質地較疏松,原巖的結構和構造已消失,由細粒分散狀礦物集合體組成,含風化粉狀石英。脫炭體形態不一,多呈帶狀,條紋狀、透鏡狀、巢狀、球狀等,被脫炭的巖石與圍巖界線十分清楚,去碳體中鈾礦石品位較高。
2)黃鐵礦化,發育在硅巖及硅質灰巖、砂狀灰巖中,表現為細粒狀、黃鐵礦呈浸染狀或微細脈狀分布在巖石中,一般發育在成礦早期。膠狀黃鐵礦與鈾礦體關系十分密切,并常與脫炭礦化現象伴生,結晶較好的黃鐵礦地段沒有礦。有時見到脫炭現象包圍黃鐵礦現象,說明多期斷裂構造形成的不同礦化結果(圖7)。
以上這兩種主要礦化現象發生地段礦體品位很高,規模大;褐鐵礦化所形成的礦體品位低,多屬偏鐳型礦體;控礦地質因素是一個有機的整體,缺一不可;礦體變化多半是由各種控礦因素綜合作用的結果。

圖6 某采場編錄平面圖

圖7 某采場原始編錄圖
礦帶近東西走向,長約300m;傾向北東,傾角60o~80o,礦體最高賦存標高約3 610m,垂深達350~370m。鈾礦化受構造和地層控制,并與一定的巖性有關,礦體均產于 F1與 F2斷裂構造帶中,均經歷過改造,遷移(指傾向上)、再富集過程。礦體品位最高的部位原巖面目全非。其主要特征為:
1)礦體均受構造及巖性控制:510-1礦段礦體上盤F2斷裂控制,下盤由F1斷裂控制,在F1、F2斷裂之間又有F3、F5、F7等斷裂構造裂隙;本礦床礦體明顯受巖性控制,鈾礦物溶解、再沉淀過程不是在所有的巖石中發育,而是有選擇地出現在裂隙發育的灰巖、硅灰巖地段,如在灰巖中溶洞發育,溶洞下部礦體較富,且偏鈾,溶洞上部淋蝕部位則有偏鐳。
2)礦床內礦體形態變化趨勢:根據510-1礦段露天采至以下各中段回采礦體變化特征來看,礦體由原來的急緩傾斜變為陡傾斜,礦體規模由大變小;礦床內的礦體走向上控礦的斷裂構造由西向東逐漸呈張開趨勢,形同帚狀(圖2),礦體也由集中向分散過渡;礦體傾向上,控礦的斷裂構造由上到下(深部)呈張開趨勢,礦體由頂部集中逐漸過渡到深部的分散;
3)礦床內礦體鈾鐳平衡系數變化趨勢:根據510-1礦段露天采至以下各中段回采礦體變化特征來看,礦體鈾鐳平衡系數由地表的局部偏鐳變為深部的偏鈾,鈾鐳平衡系數由1.2過渡變為0.4,并逐漸過渡到深部的0.3。
4)礦體品位變化:礦體由地表到深部規模雖然變小,但礦體品位有逐漸變高的趨勢。
因此,從斷裂構造控延伸及控制礦體來看,傾向上順層斷裂構造控制的槽狀、透鏡狀礦體的“尖滅再現”等復合現象非常明顯,深部成礦的幾率較大。
1)由于地表氧化帶弱堿性水的淋蝕,局部地段(傾向上)鈾鐳平衡被破壞,以至于正常的鈾鐳平衡系數推算鈾含量,往往適得其反;為了解決這一難題,地質、物探人員一起研究,用大量數據分析建立了有效“逆推平衡系數”推算模型,基本解決了這一難題,在井下不同部位進行應用,提高了地質、物探工作效率,節省費用提高了生產的實用性,從技術上保證了井下生產的連續性。
2)生產探礦做了調整,把原來的“坑探為主,鉆探為輔”的方針變為以“鉆探為主,坑探為輔”,在實際探礦中得到了運用,為礦山持續生產節省了大量的勘探費用。
3)充分利用本地特定地層中形成的溶洞這一找礦標志,幾乎百分之百的都在溶洞的下部3~15m范圍內找到了具有淋蝕疊加性質的高品位鈾礦體。
本區鈾礦床的勘查與擴大方向應當從以下幾個方面入手:
1)大力加強深部找礦。從若爾蓋地區鈾礦床的垂幅看,大多數礦床的垂幅可達500m以上。根據若爾蓋鈾礦田的成因,地幔流體起了決定性的控制作用,而大氣降水只在成礦晚期加入,在成礦過程中起著次要的作用。因此,本地區有鈾礦床的“堿性基底”成礦模式。這已在510—1鈾礦床“上酸下堿”的垂直分帶規律中得到證實。通過對512-1、512-3、511、513等礦床的研究來看,目前地表坑道所揭示的礦石中的脈石礦物為石英與方解石共生帶,對照 510-1鈾礦床的垂直分帶特點,這些礦床深部還有可能存在較大的“堿性基底”,找礦前景巨大。
2)重新審視原有的鈾礦點(帶)。由于本地區的鈾礦床大多數為盲礦床,反映礦床實際上多未遭受到剝蝕或者剝蝕很淺,有些礦床在地表的礦化顯示并不強烈,因此,不能簡單地憑地表礦化規模來判斷其成礦前景。而是要根據找礦標志來重新認識和評價。特別要重視地表石英脈、方解石脈和硫化物脈的發育程度和規模,它代表了地幔流體成礦作用的強度,通過重新認識和評價,完全有可能發現新的鈾礦床(體)。
總之,通過在 510-1礦段探采過程中不斷發現新礦體,深部增加儲量的可能性極大,可通過一些項目(如危機礦山、資源保護類、綜合利用等項目)實施后,可以驗證和預測其它礦段的深部成礦前景,也可以為新的遠景地段和鈾礦新類型提供驗證依據,前景廣闊,意義重大。
[1] 510-1礦段鈾礦地質儲量報告[R].
[2] 501-1深部補充地質勘探報告[R].
[3] 張祖還.鈾地球化學[M].原子能出版社,1984.
[4] 劉德長,孫文鵬,等.中國鈾礦構造及成礦演化[M].北京:原子能出版社,1991.
On Ore Control Factors of the 510-1 Deposit in Jiangzha, Roigê, Sichuan
YONG Hua-chang LUO Long
(No. 281 Geological Party, Sichuan Bureau of Geology for Nuclear Industry, Xichang, Sichuan 615000)
This paper has a discussion on geological features, ore control factors and variation in shape of orebodies for the 510-1 deposit in Jiangzha, Roigê, Sichuan based on mining work during many years.
geological feature; compressional structure; sandstone; wall rock alteration; grade
P619.14
A
1006-0995(2014)01-0001-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.001
2012-11-19
雍化常(1964—),男,甘肅隴南人,高級地質工程師,多年從事鈾礦山地質勘查及評價工作