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双辽市那木乡铀矿床地质特征及找矿标志的探析

  • 投稿马汝
  • 更新时间2015-09-23
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丁宇

(吉林省核工业地质局,吉林 长春 130062)

【摘要】研究区处于松辽盆地东南缘的凹陷区,由基底和盖层两部分组成。研究区以泉头组上段及青山口组为目的层,主攻类型为层间氧化带型。从地层结构来看,具有泥-砂-泥结构,可为地浸砂岩型铀矿床的形成提供良好的场所,具备形成层间氧化带条件。盆地基底和蚀源区铀源条件较好,可为区内目的层提供较为丰富铀源,易于形成含氧含铀水。工作区内已施工的钻孔中,数据显示多数孔见有天然伽玛异常,其解译铀品位已达到或超过地浸砂岩型铀矿边界品位(0.01%)的要求。铀矿化多赋存于青山口组砂体内。

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关键词 铀矿床;地质特征;找矿标志;双辽

1 成矿地质背景

1.1 大地构造环境

松辽盆地是在松辽微板块(谢鸣谦,2000年)基础上发展起来的中新生代大型陆相克拉通内转化型盆地(高瑞祺、蔡希源等,1997年),盆地基底经历了前古生代微板块聚合、古生代的增生拼贴,于晚古生代与欧亚大陆联成一体,形成了完整的大陆地壳。盆地形成、演化受两种构造域控制,晚元古代至早二叠世末受古亚洲洋构造域控制,盆地位于北亚陆间区的东部,北部为西伯利亚板块、南部为中朝板块,中部为古亚洲海域。早二叠世末中朝板块和西伯利亚板块发生碰撞,形成统一的欧亚板块后海水自西而东退出。晚三叠世盆地进入环太平洋构造域演化阶段,并在环太平洋构造域演化发展的背景下,形成了统一的松辽汇水盆地。

1.2 构造特征

区域基底褶皱构造较发育,分布一些紧密的背向斜构造。盖层褶皱构造不明显,只在个别地段见有平展的开阔的短轴背向斜,绝大部分地层为产状平缓的单斜层。区域深层断裂比较发育,大的断裂构造主要有二条,一条为孙吴一双辽断裂,另一条为西辽河断裂。除此之外,还发现有一些次级断裂构造、主要为近南北向、近东西向和近北东向断裂等。

1.3 水文地质特征

根据水成铀矿的成矿理论及可地浸砂岩型铀矿的水文地质条件,工作区含水层的划分不单考虑岩层现在的透水性、含水性还应考虑其未胶结以前的透水性、含水性。因而我们把一些由透水性含水性较好的细砂岩、中一粗砂岩、砂砾岩等构成的较大的砂体,划分为含水层。而把一些透水性不好的泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩划分为隔水层。根据此原则及邻区金宝屯的水文地质资料,共划分出六个含水层(组)。

2 研究区地质及研究依据

2.1 基底与盖层

研究区处于松辽盆地东南缘的山前凹陷区,属三级含煤构造盆地,由基底和盖层两部分组成。盖层仅见有白垩系下统和第四系地层。白垩系下统出露有泉头组和青山口组地层,也是研究目的层。

泉头组(K1qt):分布于松辽盆地的南部,在盆地中可分为四个岩性段,工作区内仅发育有第三、第四岩性段。分布范围较广,厚度较大,埋深在300m-435m之间,钻孔见厚度平均280m。泉头组地层岩石颜色以红色、紫红色为主。从岩石组成上看泥岩、粉砂质泥岩所占比例较大。泥岩单层厚度较大、局部厚度达50m。砂岩、砂砾岩较薄。而且在剖面上多为透镜状和条带状。在砂岩和含砾砂岩层中见有交错层理,斜层理等沉积构造,表明为一套氧化条件下的河流相沉积地层。

青山口组(K1q):广泛分布于研究区的北部,大面积出露,也是研究区出露的主要地层。青山口组根据岩性组合和所含化石的种类,可将其分为上下二个岩性段,总厚度大于380m。下部岩性段以泥岩、粉砂岩和细砂岩为主,含钙质结核,按岩性组合和沉积构造特征以及其中的钙质结核都反映了其沉积环境为滨湖相,当时的气候条件干热,蒸发强烈。与下伏的泉头组呈整合接触。上部岩性段为灰色、黑灰色粉砂质泥岩、泥岩及厚层的粉砂岩,泥岩段中含有大量的生物化石。为一套浅湖环境下沉积的产物。

第四系由上更新统(Q3)和全系统(Q4)组成。风成砂、亚砂土、腐植土以及现代河流沉积物,厚度一般0m-90m之间。

2.2 岩相特征

区内泉头组地层广泛超覆于晚侏罗世及早白垩世早期沉积之上。纵向上为冲积扇相-河流相-三角洲相-浅湖相的韵律结构,反映了湖进的演化过程。平面上为一个以浅湖为中心围绕的河流沉积和三角洲沉积的环状相带。青山口组沉积时期,广泛超覆于泉头组之上。纵向上基本继承了泉头组时期的特点,从冲积扇相-河流相-三角洲相-滨浅湖相-深湖相再到滨浅湖相-三角洲相或河流相,形成了一个完整的湖进到湖退的旋回。

2.3 构造

据资料记载,工作区基底东侧外部有北东向双辽-孙吴壳断裂通过,工作区基底南侧外部有东西向后舍利-乌兰煤矿断裂带通过。在工作区东缘地区有西辽河断裂北北西向通过。总的看盖层的产状平缓,近水平,但也有小角度的倾斜,西部地层向东倾斜,东部地层略向西倾斜,倾角较小,轴部大概位于后舍利以西两公里左右,轴向近南北。

2.4 研究区特征

工作区位于前人1:20万可地浸砂岩型铀矿区调选出的康平-金宝屯为一级远景区内。找矿目的层为泉头组,其次为青山口组。目的层形成于弱伸展构造背景,在弱挤压作用下,发生掀斜、裸露、开启,长期接受地表含氧水的渗入和氧化作用,形成层间氧化带。

研究区处于松辽盆地西南缘,置于松辽盆地西南隆起区(Ⅰ级构造单元)的东缘的金宝屯凹陷(Ⅱ级构造单元)的北端部位。由于受构造运动影响,自青山口末期一直处于缓慢抬升阶段。在经历较长时间的风化剥蚀作用下,使青山口组出露地表,发生强烈的潜水氧化作用,同时发生层间氧化作用,形成区域水动力系统,自西向东形成一定规模的补给-径流-排泄体系,有利于含铀水沿泉头组、青山口组透水层发生渗入氧化作用,并在灰色层形成工业铀矿化。另外,研究区西北部QJD 铀矿床现已开发利用,研究区地质构造、岩性、水动力条件与其相似,有可能存在可利用的铀矿床。

2.4.1 铀矿化特征

工作区内已施工的钻孔中,多数孔见有天然伽玛异常,其解译铀品位已达到或超过地浸砂岩型铀矿边界品位(0.01%)的要求。铀矿化多赋存于青山口组砂体内。据此圈定铀矿体六条,长500m-1000m,厚2.5m-5.6m,品位0.01%-0.059%。此外尚有四个钻孔中见有四处天然伽玛异常。1978年-1979年煤田地质队在金宝屯地区19号勘探线和双辽地区21号勘探线时,通过综合测井所获得的天然伽玛数据证实,铀矿化体长度达到10km-20km。具有形成工业矿体的巨大潜力

2.4.2 水文地质特征

研究区泉头组上段、青山口组岩层具有泥-砂-泥结构,存在稳定的隔水层、透水层,层间氧化带较为发育。1:20万区域水文地质资料表明,研究区新近系和第四系总体地下潜水流动方向为北西南东向;同时据煤田1981年《双辽煤田找矿地质报告》介绍,工作区内353号钻孔在郑家屯镇内(双辽市)施工时,当时测得水位高出孔口10余米,自流量5吨/时,为承压水。为一很好的排泄区,表明工作区处于自流井承压水盆地中。可见研究区具有良好的地浸砂岩型铀矿成矿水文地质条件。

综上所述,本工作区内及其周边的目的层中确实存在铀矿化现象。具备可地浸砂岩型铀矿成矿地质条件,具有较好的地浸砂岩型铀矿成矿远景,有望形成可利用的铀矿资源矿产地。

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参考文献

[1]吉林省核工业地质局内部资料[Z].

[责任编辑:薛俊歌]