若爾蓋鈾礦深部綜合找礦模型研究

李鐵柱，張盛，盧寶鍇，薛勇，袁小龍，唐余鑫

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若爾蓋鈾礦深部綜合找礦模型研究

李鐵柱，張盛，盧寶鍇，薛勇，袁小龍，唐余鑫

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610061）

采用專項(xiàng)地質(zhì)測(cè)量、高精度磁測(cè)、地面伽馬能譜測(cè)量、遙感解譯等方法，結(jié)合以往資料，在四川省若爾蓋開展鈾礦勘查工作。在已有工作基礎(chǔ)上，通過對(duì)控礦主要素的研究，進(jìn)行物化遙深部信息集成，再結(jié)合放射性信息，深化成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)，建立具有若爾蓋特色的深部勘查模型，更好的體現(xiàn)地質(zhì)科技的引領(lǐng)作用和對(duì)找礦實(shí)踐的推動(dòng)作用。

鈾礦；信息集成；勘查模型；若爾蓋

若爾蓋鈾礦田已發(fā)現(xiàn)多處小至中型規(guī)模的鈾礦床（點(diǎn)），所發(fā)現(xiàn)的礦體多受斷裂構(gòu)造、硅灰?guī)r組合體、巖性界面等要素控制，通過高精度磁法測(cè)量及遙感解譯，依據(jù)不同巖性、斷裂等物性差異，探查工作區(qū)深部三要素組合部位，結(jié)合以往的伽瑪能譜、氡氣測(cè)量等放射性物探方法，達(dá)到間接尋找鈾礦的目的。

若爾蓋地區(qū)具有非常有利的鈾礦成礦條件，區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的礦床在深部及其外圍多工作程度較低，具有良好的找礦前景，同時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多個(gè)銅、金礦化點(diǎn)及異常帶，具備較好的金、銅等多金屬找礦潛力，是運(yùn)用新型物探方法實(shí)施找礦的理想地區(qū)。本次研究的主要目標(biāo)就是打破以往主要依靠放射性物探方法和槽、鉆等工程手段進(jìn)行鈾礦勘查的傳統(tǒng)模式，引入高精度磁法測(cè)量，通過對(duì)物探方法的綜合研究及信息集成，探索出在若爾蓋鈾礦田間接尋找鈾礦資源的新途徑，建立若爾蓋鈾礦深部勘查模型。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

若爾蓋鈾礦位于秦-祁-昆活動(dòng)帶西秦嶺-南秦嶺華力西-印支褶皺帶，南秦嶺鈾成礦帶西端。其南緣緊鄰瑪沁-略陽深大斷裂和若爾蓋古陸（圖1）。

圖1 祁連-秦嶺鈾成礦省構(gòu)造區(qū)劃略圖

1-前長(zhǎng)城系；2-長(zhǎng)城-青白口系；3-新生界；4-古生界、早中生代褶皺區(qū)；5-斷裂； 6-華力西-印支期俯沖斷裂；7-加里東期俯沖斷裂；8-晉寧期板塊結(jié)合帶。9-鈾成礦帶；10-調(diào)查區(qū)位置；11-若爾蓋鈾礦田。A-祁連-龍首山鈾成礦帶；B-北秦嶺鈾成礦帶；C-南秦嶺鈾成礦帶。

構(gòu)造單元名稱：Ⅰ-祁連北秦嶺褶皺系；Ⅰ1-走廊過渡帶；Ⅰ2-北祁連加里東褶皺帶；Ⅰ3 -中祁連隆起；Ⅰ4 -南祁連加里東褶皺帶；Ⅰ5 -北秦嶺加里東褶皺帶；Ⅱ-東昆侖-南秦嶺褶皺帶；Ⅱ1-武當(dāng)山隆起；Ⅱ2-大巴山加里東褶皺帶；Ⅱ3-禮縣-柞水華力西前陸褶皺帶；Ⅱ4-南秦嶺華力西-印支褶皺帶。①龍首山斷裂；②八渡-洛南斷裂；③北祁連北緣斷裂；④油房溝-皇臺(tái)斷裂；⑤北祁連南緣斷裂；⑥中祁連南緣斷裂；⑦武山-天水?dāng)嗔眩虎嘧趧?wù)隆山-青海湖南山斷裂；⑨臨潭-山陽斷裂；⑩瑪沁-略陽斷裂。

調(diào)查區(qū)位于秦嶺-祁連鈾成礦省，秦嶺－祁連山－昆侖山活動(dòng)帶的西秦嶺褶皺帶西端南亞帶，南秦嶺鈾成礦帶西端，隸屬西秦嶺成礦帶。其南緣緊鄰瑪沁-略陽深大斷裂和若爾蓋古陸，主要由古生界地層所構(gòu)成的白龍江復(fù)背斜西段。這種復(fù)雜的大地構(gòu)造背景為深部成礦作用的發(fā)生奠定了有利的前提條件。

2 區(qū)域地球物理特征

2.1 磁場(chǎng)特征

若爾蓋地區(qū)位于長(zhǎng)軸近東西向幅值不大的重力場(chǎng)剩余正異常區(qū)，低緩負(fù)磁背景區(qū)。沿白龍江磁梯度帶，斷續(xù)分布有一系列大小不等的航磁正異常，反映沿瑪曲—略陽深大斷裂帶分布有眾多的磁性體存在（圖2）。在降扎—鐵布的北面，有一個(gè)明顯的航磁正異常，規(guī)模為60×20km2，長(zhǎng)軸呈NW295°方向展布，△T值在50～100nT之間，磁化強(qiáng)度為50×10-2A/m左右，呈現(xiàn)弱磁性巖漿巖特征。與白龍江復(fù)背斜的核部基本對(duì)應(yīng)。說明核部的震旦系白依溝群火山碎屑巖系是一個(gè)具磁性的古老陸塊，可能為若爾蓋古陸裂解部分。預(yù)示深部隱伏巖漿巖體的存在。

2.2 放射性伽瑪場(chǎng)特征

區(qū)內(nèi)伽瑪場(chǎng)及增高場(chǎng)的展布方向呈近東西向或北西西向，與志留系和斷裂構(gòu)造展布方向一致，溫泉—益哇斷裂（F1）北側(cè)伽瑪場(chǎng)變化大，高場(chǎng)多，指示鈾礦化的分布范圍。鈾礦床分布在20γ～30γ的偏高場(chǎng)區(qū)（圖3）。

圖2 昆阿斷裂帶瑪沁—迭部地段航磁△T 略圖（據(jù)揚(yáng)華，1991）

1.銅礦床，2.鉛鋅礦床，3.金礦床，4.鈾礦床，5.航磁△T 等值線

圖3 若爾蓋鈾礦田放射性γ等值圖

3 研究?jī)?nèi)容

3.1 成礦作用

若爾蓋地區(qū)位于南秦嶺成礦帶西段，因加里東早期和燕山晚期—喜山早期若爾蓋陸塊北緣深大斷裂的二次拉張，伴隨深源流體活動(dòng)，早期形成富鈾、鉬、鎳、鋅、釩、銅、金的賦礦地層巖性組合，晚期主導(dǎo)了成礦作用，形成了若爾蓋富大鈾礦床。

圖4 若爾蓋鈾礦田控礦構(gòu)造體系圖

1-實(shí)測(cè)逆掩斷層；2-實(shí)測(cè)逆斷層；3-實(shí)測(cè)正斷層；4-角度不整合；5-平行不整合；6-地質(zhì)界線；7-鈾礦床(段、點(diǎn))位置；8-背斜構(gòu)造；9-向斜構(gòu)造。

加里東運(yùn)動(dòng)奠定了若爾蓋鈾礦田的成礦基礎(chǔ)，印支運(yùn)動(dòng)形成了成礦構(gòu)造格架，燕山晚期——喜山早期深源流體主導(dǎo)成礦作用，形成鈾礦床（體）。瑪沁-略陽深大斷裂（F2）是深源流體的主要通道，溫泉—益哇斷裂(F1、F3)控制了整個(gè)鈾礦田的展布，鈾礦床（體）均分布于F1斷裂的上盤（北側(cè)）、F13與F16所夾持的區(qū)域內(nèi)，順層斷裂和北東向斷裂是若爾蓋鈾礦田的主要控礦構(gòu)造（圖4）。

海底噴流沉積作用為成礦提供了有利的層位、巖性組合和礦物質(zhì)含量的增高。南秦嶺裂陷槽發(fā)育初期，寒武-志留紀(jì)時(shí)期形成一套由海底噴流（深源流體）和半封閉沉積環(huán)境形成的硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r、細(xì)碎屑巖組合的富含鈾、鉬、鎳、鋅、釩、銅的地層，奠定了成礦基礎(chǔ)。

深源流體活動(dòng)是主導(dǎo)鈾和主要伴生元素的成礦作用。燕山運(yùn)動(dòng)晚期—早喜山期，深源流體活動(dòng)主要表現(xiàn)為多次巖漿侵入、噴發(fā)以及鈾和主要伴生元素的成礦作用。

3.2 成礦規(guī)律與成礦模式

通過對(duì)若爾蓋鈾礦田已探明和控制的鈾礦床（體）產(chǎn)出部位的研究，確立了“斷裂構(gòu)造—硅灰?guī)r組合體—巖性界面”三大要素組合控礦的成礦規(guī)律。三要素在一定的地質(zhì)構(gòu)造演化環(huán)境下有著必然的內(nèi)在聯(lián)系，控礦三大要素必須在特定組合條件下才能成礦。

綜合成礦作用研究成果， “三段成礦”和深源流體主導(dǎo)若爾蓋鈾的成礦作用，清晰地揭示了若爾蓋鈾礦田的成礦模式（圖5）。

圖5 若爾蓋鈾礦田成礦模式示意圖

4 勘查模型研究

找礦模型研究是在若爾蓋鈾礦成礦作用研究的基礎(chǔ)上，深化了成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高了成礦預(yù)測(cè)的水平，為選好選準(zhǔn)新靶區(qū)、新地段，有力推進(jìn)若爾蓋整裝勘查區(qū)快速突破和礦田規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，就此建立了具有若爾蓋特色的深部勘查模型，更好的體現(xiàn)地質(zhì)科技的引領(lǐng)作用和對(duì)找礦實(shí)踐的推動(dòng)作用。

4.1 控礦主要素研究

若爾蓋鈾礦田的整體展布格局非常清晰，因此深部勘查模型的重點(diǎn)是礦床預(yù)測(cè)定位，控礦要素研究是預(yù)測(cè)定位的基礎(chǔ)，也是建立深部勘查模型的基礎(chǔ)，控礦要素綜合研究的目標(biāo)就是圈出鈾成礦有利地段。

硅灰?guī)r組合體和北東向斷裂兩大要素特定組合是判別成礦有利地段的基本依據(jù)。首先要從硅灰?guī)r組合體研究入手，鈾礦床（體）都產(chǎn)出于硅灰?guī)r組合體的特殊部位。主要是硅灰?guī)r組合體寬度變化或分支部位，硅灰?guī)r組合體寬度較小，硅灰?guī)r組合體和上下板巖為斷層接觸，硅灰?guī)r組合體具有上下硅質(zhì)巖中部硅質(zhì)灰?guī)r結(jié)構(gòu)，硅灰?guī)r組合體內(nèi)順層斷裂發(fā)育，中部硅灰質(zhì)巖內(nèi)有炭板巖、硅質(zhì)巖等夾層產(chǎn)出。另一重要要素是北東向斷裂，礦床定位于北東向斷裂上盤一定的范圍內(nèi)。根據(jù)以上兩要素綜合分析，按礦床礦體定位定深判據(jù)，圈出成礦有利地段。

4.2 信息集成

物化探深部信息集成研究是預(yù)測(cè)礦床定位的重要依據(jù)。運(yùn)用深穿透地化理論，深化對(duì)地面物化探異常及遙感影像特征的研究，采用集成創(chuàng)新的方法，提取遙感、高精度磁測(cè)及其他信息推斷硅灰?guī)r組合體及斷裂位置，再結(jié)合放射性信息，達(dá)到了縮小靶區(qū)、預(yù)測(cè)礦床定位的目的。

4.3 建立勘查模型

勘查模型由三部分組成（圖6），首先是控礦主要素綜合研究，判別成礦有利地段；其次是信息集成研究，結(jié)合成礦有利地段預(yù)測(cè)礦床定位；最后是鉆探驗(yàn)證工作，在成礦有利地段，精準(zhǔn)布設(shè)定點(diǎn)鉆孔，確認(rèn)找礦成果，快速取得找礦突破。

圖6 若爾蓋鈾礦田深部勘查模型示意圖

5 結(jié)論

1）通過本次若爾蓋地區(qū)研究成果和認(rèn)識(shí)豐富了中國(guó)碳硅泥巖型鈾礦成礦的傳統(tǒng)理論，對(duì)若爾蓋地區(qū)今后的找礦和預(yù)測(cè)工作具有十分重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)對(duì)中國(guó)其它地區(qū)碳硅泥巖型鈾礦的找礦和勘查工作亦具有新的啟迪作用。

2）通過本次對(duì)若爾蓋鈾礦田的勘查與綜合研究，建立了勘查模型，豐富了該地區(qū)鈾礦勘查工作方法，為該地區(qū)擴(kuò)大鈾資源量，預(yù)測(cè)找礦潛力提供了有力依據(jù)。

3）在若爾蓋鈾礦田勘查與開發(fā)中，可為當(dāng)?shù)夭刈迦罕娞峁┐罅康木蜆I(yè)機(jī)會(huì)，隨著勘查區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐用竦纳顥l件改善，對(duì)推動(dòng)藏區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。

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Prospecting Model in the Depth of Uranium Deposits in the Roigê Region

LI Tie-zhu ZHANG Sheng LU Bao-kai XUE YongYUAN Xiao-long TANG Yu-xin

(Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061)

This study establishes a prospecting model for searching for uranium depot in the depth in the Roigê region. The same model is based on special geological survey, high precision magnetic survey, ground gamma spectrometry survey andremote sensing interpretation in combination with study of ore control factors and ore-forming regularities.

uranium deposit; exploration model; information integration;Roigê

2017-08-02

李鐵柱（1983-），男，遼寧沈陽人，工程師，主要從事地球物理勘查工作

P619.14

A

1006-0995（2018）02-0221-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.02.009