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新疆阿克苏地区钒矿基本特征及成因初探

2016-04-14李莹

地球 2016年2期
关键词:铀矿床阿克苏地区硅质

■李莹

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队 新疆伊宁835000)

新疆阿克苏地区钒矿基本特征及成因初探

■李莹

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队 新疆伊宁835000)

本文通过对新疆阿克苏市黑山钒矿产出特征及矿石组份的研究,从钒铀矿形成的机制、矿化与围岩的关系、矿床形成的古地理环境等方面进行相关分析,推断出该区的钒矿属海相沉积矿床,属于滨岸浅陆棚环境。因其成矿时海水升降频繁,加之该地区钒矿层较薄,产状缓,故矿层均已被氧化。[关键词]新疆阿克苏钒矿基本特征矿床成因

1 前言

出露于新疆阿克苏地区的寒武系下统玉尔吐斯组(∈1y),由一套灰黑色炭质泥页岩夹薄层硅质岩、灰岩和灰绿色薄层细砂岩夹薄层硅质岩、黄褐色-灰白色白云质灰岩、白云岩组成。该组地层中矿产丰富,计有磷、铀、钒、锰及油气、石膏等。

2 区域地质矿产特征

区域地质概况:

阿克苏大地构造位置处于新疆塔里木地台柯坪断隆的中东段。该区基底由长城系阿克苏群绿片岩、蓝闪片岩夹石英岩和磁铁矿薄层组成;盖层由古生界组成,自震旦系至二叠系出露齐全,厚度不大,层位稳定,构造格式简单。由此可看出自震旦纪至二叠纪,该区海平面升降较频繁,从而造成了部份地层间的中断,或局部出现微角度不整合。二叠纪末,该区受南北向挤压形成隆起。自白垩纪后,形成内陆湖,堆积了巨厚的新近系红色沉积,并微角度不整合于二叠系之上。

3 矿区地质特征

矿区内出露地层为震旦系上统、寒武系及新近系,由老至新如下:

震旦系上统分为①苏盖提布拉克组(Z2s):下部为褐黄色、灰绿色、灰色薄层细-中粒岩屑石英砂岩夹粉砂岩;中部为暗绿色块状玄武岩、橄榄玄武岩夹紫红色粗粒石英砂岩;上部为紫红、褐黄、灰色含砾不等粒石英砂岩夹薄层竹叶状细晶灰岩和含海绿石砂质核形灰岩,厚约151m。②奇格布拉克组(Z2q):第一段(Z2q1):底部为灰色、灰白色薄-中厚层状灰岩;下部为灰白色砾屑灰岩夹紫红色页岩;中上部为紫红色、灰白色薄-中层状石英砂岩、少量含砾砂岩;顶部为灰黄色薄层状灰岩与黄绿色页岩互层。

寒武系中上统:阿瓦塔格群(∈2-3aw):岩性为灰色、浅灰白色、深灰色薄-中厚层状细晶、砂质白云岩夹少量黄褐色页岩、黄褐色钙质页岩、灰色、浅紫红色硅质岩。与下伏地层肖尔布拉克组(∈1x)呈整合接触。区内未见顶。厚大于60m。

寒武系下统:玉尔吐斯组(∈1y):依其岩性组合分为三个岩性段,总厚4.6~39.7m。第一段(∈1y1):灰黑色薄层状硅质岩,局部地段夹少量磷结核、海绿石磷块岩。整个岩性段在矿区范围内出露较为稳定,与下伏奇格布拉克组第二段呈平行不整合接触。第二段(∈1y2):下部灰黑色薄层状硅质岩夹深灰色炭质泥页岩或为硅质岩与炭质泥页岩互层,含钒矿、铀矿;上部为紫红色薄层状泥岩夹少量灰黑色薄层状、条带状硅质岩,发育水平层理。该岩性段在矿区范围内出露较为稳定,厚2~22m。与下伏第二段呈连续沉积。

肖尔布拉克组(∈1x)该组在矿区内除西部少量地段出露完整外,大部分地区被新近系地层及第四系洪冲积层掩盖而出露不全。根据岩性特征,该组可分为两个岩性段:

第一段(∈1x1):岩性为深灰及灰黑色沥清质白云岩。上部呈巨厚层状或块状,并发育角砾状构造;下部呈薄-中厚层状。岩石具细晶、细-中晶结构,层状-块状构造。矿物成份主要为方解石、白云石。岩石中富含有机质,敲击后发出强烈的蒜臭味。与下伏玉尔吐斯组(∈1y)整合接触。厚95~135m。第二段(∈1x2):灰白色中-块状细晶白云岩。厚42.22m。与下伏第一段(∈1x1)为整合接触关系。

新近系(N21):为一套山间湖盆相沉积沉积,岩性为一套泥黄色砾岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。发育水平层理(远观层理清晰,近看层理模糊),并发育有纵向节理。砾岩砾石砾径一般1~10cm,个别砾石直径很大,磨圆度较差,以白云岩为主,其次有硅质岩、砂岩、泥岩等,泥砂质充填,已基本固结成岩,主要为近缘堆积,向南东逐渐相变为粉砂岩。含砾粉砂岩,向山体一侧变薄尖灭,向盆地一侧变厚。岩层产状倾向南东,倾角2°~10°,向山麓一侧变陡。厚度10~100m。超覆不整合在古生代地层上的。地貌上常常形成孤丘、平台及山前洼地。总厚度大于41.59m。

4 矿床成因探讨

4.1钒铀矿形成机制

阿克苏地区钒铀矿床目前尚未发现单独的钒矿物(绿硫钒矿),也未发现晶质铀矿、非晶质铀矿和铀黑等单独铀矿物,在矿石中现存的矿物为钒钙铀矿、钒铀云母、钒钡铜矿,它们均为铀矿床氧化带的产物,且钒钙铀矿为沉积铀矿床氧化带中的典型矿物。由此认为原来的铀矿床曾处于过氧化环境,在铀矿床氧化过程中有海水中溶解的钒和生物中吸附的钒加入到氧化作用过程中,其形成机制为原生的晶质铀矿床和非晶质铀矿(UO2)遭受氧化时形成6价硫酸盐[UO2(SO4)],当水中有磷酸、钒酸存在时则沉淀出钒钙铀矿[Ca (UO2)(OV4)2·8H2O]、钒钙云母等铀矿床氧化带之矿物。

4.2矿化与围岩的关系

阿克苏地区钒矿赋存于寒武系下统玉尔吐斯组(∈1y)下部灰黑色薄层硅质岩夹深灰色薄层泥页岩或二者互层中,局部夹含磷结核、海绿石磷块岩,矿层与围岩呈渐变关系,故其成岩和成矿时间是基本一致的,意即阿克苏钒矿床原为铀矿床,后经氧化作用改造而成现今的钒(铀)矿床。

5 结语

阿克苏地区的钒矿属沉积矿产,且其围岩中含海绿石,表明其为海相沉积矿床,其形成环境为滨岸浅陆棚环境。又因成矿时海水升降频繁,加之该地区钒矿层较薄,产状缓,故矿层均已被氧化,致使其矿石矿物全部变为铀矿床氧化带之矿物。本文认为阿克苏地区的钒矿在成因上与海底火山活动没有直接联系,应属沉积矿床。通过对新疆阿克苏地区钒矿的初步研究后认为:在新疆伊宁地区、哈密地区的塔水-平台山及库鲁塔格地区南缘,出露有与阿克苏地区寒武系下统玉尔吐斯组(∈1y)相同的含钒矿层位,其古地理与古构造环境基本一致,这些地区是新疆寻找和开发钒矿新的目标。

[1]陈守德,李耀增,王元龙.新疆矿产资源成矿特征与分布规律 [J].矿床地质,1993,12(1):1-7.

[2]陈守德,王广瑞,杨树德,等.新疆内生矿产成矿规律。新疆地质,1991,9(2):108-122.

P612[文献码]B

1000-405X(2016)-2-29-1

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