广西金鸡盆地砂岩型铀矿化特征与找矿方向
2022-09-01李小英
李小英
(广西壮族自治区三〇七核地质大队,广西 贵港 537100)
砂岩型铀矿是重要的工业铀矿类型之一,在铀矿“家族”中占有十分重要的地位,据国际原子能机构(IAEA)《铀资源、生产与需求——2014》报告,其在全球已查明铀资源量中约占31%[1]。砂岩型铀矿是我国最具有工业意义的铀矿床类型之一[2],在我国已探明的该类型矿床储量约占总储量的43.1%[1]。近30 年来,我国北方砂岩型铀矿勘查工作取得了令人瞩目的成果[3-4]。南方衡阳盆地、腾冲盆地、临沧盆地、四川盆地北部、广西十万大山盆地、金鸡盆地等也发现有砂岩型矿床产出[5]。
广西金鸡盆地是广西境内最早发现砂岩型铀矿化的盆地,铀矿勘查工作起步较早。1958—1962 年期间,前人在金鸡盆地已发现371(盐砂口)、370(都安)、黄华口等10 多个铀矿床(点)、矿化点,以及一批异常点(带)[6]。金鸡盆地铀矿化主要为砂岩型,受岩相、层位、岩性控制,含矿层为浅色含炭化植物的砂砾岩,主要产于中生界白垩系新隆组(K1x)中。铀矿化分布较为密集,矿化层位多,最多达37 层,矿体厚度较薄但品位较富,显示了较好的铀矿找矿信息。由于当时找矿战略部署的调整,1962年之后在金鸡盆地开展的铀矿勘查工作较少,没有开展过系统的科研工作,之前提交的371(盐砂口)矿床也属于小型铀矿床。
总体而言,金鸡盆地铀矿勘查程度低,科研投入少,对盆地铀矿化特征认识不全面,在提交的铀资源储量上没有取得更大的突破。通过开展广西铀成矿规律与预测研究[7],广西金鸡盆地铀矿地质找矿选点调查[8]、广西铀矿勘查工作方案(2020—2025)[9]等工作,广西金鸡盆地再次被列入广西铀矿勘查重点工作区。经初步调查,在盆地的北西部、西面、南西面发现了较好的铀矿化信息,这给盆地找矿工作带来了新的启示。因此,通过对金鸡盆地铀矿化特征、成矿条件、控制因素、成矿规律进行总结梳理,指出新的找矿方向,以期为金鸡盆地下一步的勘查部署提供参考。
1 区域地质概况
广西金鸡盆地位于钦州褶皱带六万大山凸起的北东部,广西灵山-藤县断裂带与博白-梧州断裂带夹持部位,是两大断裂控制沿北东向分布的一系列中新生代断陷盆地之一。该盆地处于郴州-钦州铀成矿带南段(图1)[10]。
图1 郴州-钦州铀成矿带南段地质略图(据参考文献[10]修改)Fig.1 Geological sketch of the southern sector of Chenzhou-Qinzhou uranium metallogenic belt(after reference[10])
区域上经历了元古宙深海沉积、隆起形成云开微陆块,加里东运动形成灵山-藤县断裂带和博白-梧州断裂带以及造成古陆边缘断陷(南华海槽)沉积,之后广西造山运动大部分褶皱成山。印支运动使地层褶皱隆起,燕山运动、喜山运动形成强烈断裂、岩浆活动及剧烈凹陷,三者相互出现,互相促进,继承加里东期、海西期的构造方向,造成了长期的凹陷,产生与呈北东方向展布的灵山-藤县断裂带和博白-梧州断裂带一致的侵入体及断陷盆地[11],其中金鸡盆地是形成一系列的断陷盆地之一。
区域内出露最老地层为天堂山岩群、其他地层有奥陶系、泥盆系、白垩系、古近系。褶皱、断裂构造发育,构造线总体呈NE 向、局部NW 向、EW 向。以灵山-藤县断裂和博白-梧州断裂带为主,具多期多阶段活动特点,控制着沉积岩相、陆相盆地的形成及岩浆活动。伴随构造的长期活动,岩浆活动十分强烈,沿构造形成规模较大的花岗岩带,如盆地西北缘的华力西期六陈岩体、印支期大容山岩体,岩浆活动为盆地成矿提供了丰富的矿源。区域变质岩带主要沿灵山-藤县断裂带和博白-梧州断裂带及云开大山一带分布,主要有天堂山岩群变质岩、青白口纪的花岗片麻岩和泥盆纪的片麻状花岗岩。区域上的老地层、花岗岩带成为金鸡盆地的主要蚀源区。
2 盆地地质特征
2.1 结构特征
盆地基底是沉积岩、岩浆岩和混合岩的组合,与蚀源区的岩性基本一致。沉积岩为寒武系、奥陶系、泥盆系;岩浆岩主要有六陈岩体、大容山岩体、琅南岩体,下古生界混合岩,岩浆活动以华力西旋回中晚期、燕山旋回为主,加里东旋回、印支旋回的岩浆侵入为次,岩浆活动呈现多旋回、多期次、多阶段长期活动的特点[6]。
盆地的盖层主要为白垩系的新隆组(K1x)、西垌组(K2x)、罗文组(K2l)、古近系邕宁群(EY),与下伏地层呈不整合接触(图2)。新隆组(K1x)大面积出露于盆地中部,从南至北均有分布,岩性为浅色砂岩、砂砾岩夹浅色有机质砂岩,砂砾岩与紫色砂岩夹砂砾互层、紫色砂岩夹砂砾岩和薄层泥质砂岩,为盆地主要赋矿层位,属于陆相红色碎屑建造。西垌组(K2x)出露于盆地的中西部,呈条带状分布,属于内陆湖盆火山喷发-沉积型、次火山岩相沉积。罗文组(K2l)主要出露于金鸡盆地西部,岩性为紫红色砾岩、砾状砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩互层或互为夹层。邕宁群(EY)属于陆相红层建造,分布在盆地中心,厚300~455 m,与下伏地层呈不整合接触。
图2 金鸡盆地地质简图及铀矿化分布(据参考文献[8]修改)Fig.2 Geological sketch and uranium distribution of Jinji basin(after reference[8])
2.2 构造特征
2.2.1 构造层
根据构造不整合、不同的构造线方向、不同的沉积建造及岩浆活动和构造运动等特征,盆地可分为4 个构造层:①加里东构造层(下构造层),代表地槽阶段,其褶皱基本形式为不太紧密的背向斜,轴向一般为NE 向,北部转向EW 向,倾角较陡,并伴随断裂,如博白-岑溪加里东大断裂,呈NE 向。②海西构造层(中下构造层)其褶皱为地台型,构造轴主要是NE 向,倾角比前者平缓。该构造层发展过程中,表现为地壳相对稳定,海水时进时退,陆地时隐时现,形成浅海、滨海和低湿平原、洼地交替环境,是铀沉淀的有利场所。同时,植物大量繁殖,为铀的富集提供丰富的介质。因此,在该构造层普遍存在含铀层位,尤其是泥盆系构成了全区重要的铀源层,同时也为盆地成矿提供了铀源。③燕山构造层(中上构造层),代表地台活动或地台活化最强烈地段,主要以断裂及岩浆侵入为主。该构造层,根据不整合及岩相和沉积建造的差异又分为两个亚构造层,第一亚构造层,即侏罗系含煤建造;笫二亚构造层即白垩系磨拉石建造及火山碎屑建造。④喜马拉雅山期构造层,古近系陆相红色层类磨拉石建造。盆地总的构造面貌是以长期的、继承性的断裂,不断沉降、凹陷、沉积巨厚的过渡性沉积岩层。
2.2.2 褶皱
盆地褶皱在下、中下构造层比较发育,一般呈NE 轴向由东往西平行排列。中上构造层主要形成一些不对称的、平缓的背向斜,其轴向继承前一褶皱,NE 向也是由东往西平行排列,倾角较缓,一般向南北倾伏。东西两翼多被侵入体或断裂所破坏。
2.2.3 断裂
盆地介于大容山与博白-岑溪两大断裂之间,断裂方向皆呈NE 向,属逆断裂。在盆地中的断裂不发育,仅分布在盆地边缘与下古生代地层或与侵入体的接触处,多为NE 向逆断层。在盆地中心有些近EW 及NE 向的平推断层。节埋比较发育,主要有NEE、NW、SEE 三组。
3 盆地铀矿化特征
3.1 盆地铀矿化特征
3.1.1 铀矿化空间分布
盆地内已发现370(都安)、371(盐砂口)、桥头村、石子岭、黄沙街、大塘边、黄华口、狮子口、大琅、新大等十多处矿(床)点、矿化点、异常群分布在地堑式的金鸡盆地中,沿北流河呈串珠状等间距分布,呈NE 延长方向分布,铀矿化类型属于砂岩型。铀矿化(体)主要赋存于下白垩统新隆组(K1x)浅色含炭质砂岩中。铀矿在空间上的分布特征为含铀的浅色层或矿体由370(都安)向371(盐砂口)方向[6],由较稳定到很不稳定,由薄变厚;含矿浅色层或矿层的层与层之间的间距由南往北是由稀变密,层数由少增多;品位与厚度(含矿浅色层或矿体)一般成反比,浅色层过厚或过薄有对铀矿化富集不利的趋势。
3.1.2 铀矿化赋矿层位
铀矿化(体)主要赋存于下白垩统新隆组(K1x)浅色含炭质砂岩中。新隆组(K1x)大面积出露于盆地中部,从南至北均有分布,出露范围广。岩相、岩性、厚度沿走向和倾向变化较大,富有机质及炭化植物,斜层理发育,紫色砾岩与浅色砾岩属相变关系。岩性为浅色砂岩、砂砾岩夹含石英炭质砂岩,砂砾岩夹浅色有机质砂岩、砂砾岩与紫色砂岩夹砂砾互层、紫色砂岩夹砂砾岩和薄层泥质砂岩、长石石英砂岩。从已揭露资料总结,浅色层不一定含矿,但含矿必为浅色层,含矿层大致岩性种类为细砂岩、硬砂岩、长石石英砂岩、炭质砂岩、炭质薄层状泥岩、泥岩。大部分含矿浅色砂岩具“泥-沙-泥”的地层结构。
3.2 典型矿床371(盐砂口)矿床特征
3.2.1 矿体特征
371(盐砂口)矿床控制矿化范围南北长2 400 m,东西宽800 m,面积1.92 km2,由37 个矿层组成。矿体一般呈透镜体、肾状或团块状等群体出现,产状与地层一致(图3)[6],单个矿体长 3~600 m,厚 0.4~1.85 m,一般品位0.052%~0.382%,矿化不均,品位变化系数109%,含矿系数43%,品位与厚度呈负相关。矿体赋存标高26.5~228.5 m,垂幅202 m,矿体埋深10~160 m。矿体一般在20~80 m、95~120 m、130~230 m 和95~120 m 的标高范围内比较集中。矿体埋藏深度一般在160 m 左右(从地表算起)尤以100 m 以内最为多见,沿倾向最深达260 m。
图3 371(盐砂口)矿床16 线剖面示意图[6]Fig.3 Geological profile of exploration line 16 in deposit No.371(Yanshakou)[6]
3.2.2 矿石物质成分和矿物共生组合
金属矿物:黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、斑铜矿、砷黝铜矿、钛铁矿、锐钛矿等。非金属矿物:长石、石英、方解石、绢云母、绿泥石、玉髓、锆石、金红石、电气石、有机质及黏土矿物等。矿石矿物:沥青铀矿、铀石及次生铀矿物(钙铀云母、铜铀云母及少量钾钒铀矿)。脉石矿物:石英、长石、方解石、其他岩屑、炭质物、黑云母及胶结物的钙质、硅质、黏土矿物。
黄铁矿多呈单晶星点状、结核状或集晶状,很少呈细脉状,往往富集在含炭化植物较多的地段。经显微照相,发现在星点状黄铁矿附近富铀,在结核状或集晶状黄铁矿中无铀显示迹象。方铅矿呈立方晶体,单晶,星点及细脉状出现,往往与闪锌矿共生,与铀的关系不大。黄铜矿很少见,往往与黄铁矿共伴生。孔雀石呈绿色,呈细脉状充填于含有机质浅色砂岩裂隙中,也有呈粉末状吸附在含铀炭化物的表面。铜蓝呈蓝色、粉末状与孔雀石一起共生。
含铀炭化植物:灰黑、黑色,粗细不等,多呈长柱状或短柱状,直径一般0.5~2 cm,长3~5 cm,个别达10 cm,无光泽,在显微照片中,铀沿着炭化植物的微层理或平行微层理的条带分布。铀在炭化植物中的分布是不均匀的。
含铀炭化沥青:深黑色、沥青光泽或金属光泽,密度低于炭化植物,呈团块状或肾状,产于含有机质的浅色砂岩中。
含铀炭质:这种炭质有时成胶结物出现于含有机质浅色砂岩中,不均匀,铀在炭质中的分布,有时呈细脉状,有时呈星点状。这种炭质往往分布在含铀炭化植物的周围。
铜铀云母及钙铀云母:橘绿色、黄绿色,均呈薄片状附于炭化植物的表面,一般少见。
硅钙铀矿、铜铀矿:黄色、土状或细针状、板状集合体,分布在炭化植物周围。
3.2.3 矿石类型
矿石类型按含铀有机质及铀的分布特点划分:1)为条带状,含铀炭化植物残骸成条带沿层理或沿倾斜层理分布,有成连续的,也有成断续的条带;2)似条带状或不规则条带状,含铀炭化植物残骸的分布无规则、杂乱,但总的仍受层位控制;3)块状或肾状,含铀炭化沥青呈团块状或肾状分布于浅色含铀有机质砂岩中和层间的泥岩块中;4)星点状,含铀炭化植物碎块,含铀炭质呈星点状分布于浅色砂岩中或成胶结物,出现于浅色粗砂岩及砂砾岩中;5)薄膜状或微层状:含铀炭质成薄膜状于层面或裂隙面间,有的象纸片一样的薄膜。从盆地特点来看以条带状、似条带状或不规则条带状、块状或肾状、星点状4 种矿石类型较为常见,并以条带状为主,具有工业意义,他们出现往往不是孤立的,而是以混合状态出现。
矿石类型按含铀矿物的物质成分划分:1)含Pb、Zn 矿-含铀有机质(很少见),含赤铁矿-含铀有机质(在富矿体边缘常见)含水硫铀矿(地表氧化带)。2)孔雀石,铜兰-铀矿石,含铀炭化植物残骸附近伴有此种矿石。3)混合类型,不含Pb、Zn 矿,水硫铀矿,赤铁矿-含铀有机质(最常见)。
3.2.4 铀的存在形式
经物质成分初步研究,铀的存在形式有单矿物形式、吸附状态及类质同像3 种。
1)单矿物:铀的单矿物见有沥青铀矿。沥青铀矿按形态有不规则晶粒状及胶状两种。晶粒状沥青铀矿经重砂鉴定具有沥青光泽,贝壳状断口,油黑色,具糙面,无明显板状晶形。经X 射线粉晶衍射分析证实[12],并测其晶胞参数分别为a=0.540 6~0.545 9 nm。电子探针分析沥青铀矿的w(U)=65.47%,w(Ca)=0.6%~1.07%,w(Si)=1.9%,w(Ti)=1%,w(Fe)=1.47%,w(Pb)=1.26%~6.08%,一般不含Th。胶状沥青铀矿,为胶状或葡萄状集合体,反射率比粒状沥青铀矿更低,一般呈胶结物状态分布于长石、石英等碎屑颗粒的胶结物中,与水云母、黄铁矿共生。
2)吸附状态的铀:主要分布于凝胶化炭质物、黄铁矿和泥质(水云母)中。
3)类质同像:铀存在于其他矿物的晶格中,如重砂矿物的金红石,经γ 径迹蚀刻证明含铀。
3.2.5 铀矿化与主要伴生矿物及组分的关系
1)铀与有机质(胶凝炭质物)的关系:矿床中见有机质两种,一为凝胶化基质,二为细分散颗粒。铀矿化主要与凝胶化基质有关。凝胶化基质为细条带状,透明状碎屑(片),分布于碎屑中,铀矿化在凝胶裂隙及附近呈不规则的胶状沥青铀矿存在。凝胶化基质也是铀的吸附剂。普通放射性照像,在凝胶化部位有γ 反映。细分散状有机质与泥质(水云母)胶结物混在一起,呈胶结物充填于碎屑颗粒间。
2)铀与黄铁矿的关系:矿床中见黄铁矿三种,即显微球粒状,不规则胶状,他形和立方体晶粒集合体,铀矿化与前两种黄铁矿有关。在显微球粒状黄铁矿周围或边部有胶状沥青铀矿存在。在不规则胶状黄铁矿边缘也有部分沥青铀矿存在。他形和立方体晶粒集合体黄铁矿,铀在其中呈类质同像,普通放射性照像有反映,在反光镜下未见沥青铀矿。
3)铀与黏土矿物关系:黏土矿物(主要为水云母、蒙脱石、地开石)与铀矿的关系密切。在碎屑颗粒之间的泥质胶结物部分,有许多呈不规则团块或葡萄状结合体的沥青铀矿。
4)铀与伴生元素关系:铀与Al2O3、有机炭、Ti、Zr、Cu、Pb、Zn、Ag 等成正相关,与MgO 成负相关。
3.2.6 围岩蚀变
围岩蚀变主要是方解石化、黄铁矿化、黄铜矿化、赤铁矿化、褐铁矿化、高岭石化。
3.3 区域铀成矿规律及控矿因素分析
3.3.1 铀矿化受岩相控制
盆地已工作过的铀矿床、矿点,自北往南有371(盐砂口)、370(都安)矿床和其他矿点,均产于下白垩统新隆组浅色含炭质砂砾岩相中[6,12]。含矿岩相为河盆陆相沉积岩,含矿层的上下岩性一般都是孔隙度较大、渗透性较强的花岗质砂岩或泥质砂砾岩及砾状砂岩。矿化严格受透镜状的浅色砂岩所控制,并与炭化植物、有机质及红晕(含沉积赤铁矿砂岩)有密切关系。盆地的含矿岩相、岩性及厚度一般从盆地边缘往盆地中心,由薄变厚,从南往北也是变厚,层数增多,岩性及有机质和炭化植物也有类似的变化,据371(盐砂口)矿床浅色层埋藏深度超过500 m,一般浅色层往深处较有规律的集中,浅色层越有韵律铀矿化就越好。总的来说,盆地铀矿化受岩性控制,铀矿化赋存于浅色砂岩、特别是富含碳化植物、有机质的浅色砂岩中,局部富集于浅色泥岩中,矿体产状与浅色砂岩一致并随浅色砂岩尖灭而尖灭。
3.3.2 铀矿化受古地理和古气候控制
盆地铀矿化分布沿北流河从北至南呈串珠状分布,而且还表现出等间距分布的特点,说明铀矿化受当时的古地理条件控制。盆地所处的沉积环境,是处于干旱炎热的气候下,山间盆地内平原河流的沉积物——浅色砂岩,表现为静水期在还原条件下的水下沉积,在河床、滨河床及部分河漫滩相内部分布有浅色砂岩,而在河漫滩还可见到红色细砂岩、粉砂岩,表示处于氧化还原条件下,表明在同一时间内沉积物可有两种环境。而从各浅色层在空间上是夹于紫红色砂岩之中,又表明沉积环境有氧化、还原的交替出现,而浅色砂岩中的铀矿化是处于还原条件下形成的,砂岩为灰色及大量的有机质存在,都是还原条件的标志。从矿床、矿点的空间分布及其变化规律与当时盆地古地理、古气候的变化是相当吻合的。盆地湿热气候及良好的氧化还原环境,构成盆地形成工业铀矿床的首要前提,也是导致盆地的铀矿床矿化面积大,层次多,分散不集中,含量高,单个工业矿体多等特点的重要因素。这与产于含矿主岩为形成于干旱-半干旱古气候条件下的陆相红色/杂色碎屑岩建造中的铀矿床[13]是一致的。
3.3.3 区域铀矿化成矿规律
1)铀矿化严格受浅色砂岩层,尤其是浅色含有机质砂岩所控制。其产状基本与浅色砂岩一致,铀矿化往往随着含矿岩性的尖灭而消失。铀矿化在浅色层中呈不连续的透镜体群或串珠状分布,说明有浅色层不一定都有铀矿化,但有铀矿化地段,均为浅色层。
矿化体厚度小于浅色层厚度,铀矿化受浅色砂岩岩层控制,具还原条件的砂岩控制,多产于浅色层的中、下部位。一般处于还原环境,有利于铀的沉淀富集,上部一般处在氧化环境,不利于铀的富集,故上部一般不含矿。
2)铀矿化富集地段,多位于浅、紫色层相互交替频繁的浅色层中,层厚在20 m 左右矿化最为富集,浅色层厚在100 m 左右,则矿化多富集于靠近紫色层的上下浅色层,巨厚的浅色层中不含矿。铀矿化与浅色层韵律的关系:单韵律(泥沙泥的岩性组合)一般不含矿。铀矿化一般产于两个以上连续浅色韵律的浅色层中。
3)铀矿化一般与有机质,如炭化植物的富集程度有关。有机质及炭化植物也有由南往北增多趋势,体现在浅色层由南往北,厚度增大,层数增多。在某些富炭化植物地段,铀的含量并不高。而在浅色层中的炭化植物或有机质的附近有红晕(呈砖红色,为沉积的赤铁矿)富集品位较高的工业矿体。铀矿化与赤铁矿化(红化),炭质物,灰色泥砾、黄铁矿化关系密切。
4)铀矿化受层理控制。从坑道的地质观察,编录皆可见到。由于有部分矿体受斜层理控制,而导致矿体在空间分布的复杂化。
5)铀矿化与含矿岩系厚度关系:一般在厚度大的地段或其附近矿化好,薄的地段矿化差。但致密砂岩含矿率较低,矿化较少;含铜蓝、铜绿、铅锌还原剂的矿物铀含量较高,与砂岩的还原介质含量正相关。
6)根据成矿环境,推测矿床铀成矿时代应为喜马拉雅期成矿,初步认为金鸡盆地铀矿床应属内陆盆地中含有机质砂砾岩古河床型铀矿床。
4 成矿条件
4.1 铀源条件
盆地的西缘为华力西期的大容山岩体,东边为燕山期的琅南岩体和构造地(岩)层混合岩,北部有寒武纪、泥盆纪地层及侵入其中的中侏罗世花岗闪长岩,南面为奥陶系和下古生界混合岩,基底以早古生界及侵入其中的花岗岩为主。盆地蚀源区母岩岩性多为酸性岩浆岩、页岩、片麻岩等,铀含量较高(表1)[14],盆地的形成过程与该地区大断裂的长期活动有关,盆地周围的老地层及花岗岩体的长期风化、侵蚀为该盆地沉积陆源碎屑物质主要供给区及提供铀的来源。铀元素被淋滤浸出并被地表水带入汇水盆地,为砂岩型铀矿床形成提供了丰富的铀源。从盆地形态、岩相、地层厚度变化、斜层理、交错层理及矿床的分布特点,推测其主要搬运方向是由南往北,其次由西往东。总的来说,本盆地具有良好的成矿作用的外在条件——富含铀元素的蚀源区、构造,盆地,也具有良好的成矿内因条件——含矿物质及含矿介质[15]。
表1 盆地主要蚀源区花岗岩体铀含量及浸出率分析[14]Table 1 Uranium content and leaching rate of granite in main erosion source areas of the basin
4.2 构造条件
金鸡盆地处于广西灵山-藤县断裂带与博白-梧州断裂带夹持部位,是两大断裂控制沿北东向分布的一系列中新生代断陷盆地之一。盆地内有加里东构造层(下构造层)、海西构造层(中下构造层)、燕山构造层(中上构造层)和喜马拉雅山期构造层四个构造层。盆地的形成过程,从其空间形态,及其内部组成的地层、岩相、岩性看来很可能是由于盆地的西北侧大容山中生代以来的灵山-藤县断裂带及东南侧的博白-梧州加里东期以来的大断裂长期复活而形成地堑盆地,后继为断层湖河盆地。从构成金鸡盆地的白垩统地层,厚度变化有自南往北逐渐变厚,从岩相方面来看,由南往北是由简单变为复杂,有机质及炭化植物也有由南往北增多的趋势,体现在浅色层由南往北,厚度增大,层数增多。在中部南面沉积邕宁群的红色建造。交错层、斜层理发育呈NE 走向、NW 倾向。形态上,南北两端狭窄、中间宽。盆地的中心应在金鸡圩,盆地的迁移或古河床的迁移从纵(南北)向来说,是由南往北迁移,从横向(东西)来说是由西往东迁移。说明盆地是以长期的、继承性的断裂,不断沉降、凹陷、沉积巨厚的过渡性沉积岩层,为盆地铀矿化形成提供了有利条件。
4.3 含矿目标层岩性-岩相条件和结构构造条件
盆地含矿目标层为白垩系下统新隆组上段浅色砂岩。新隆组(K1x)大面积出露于盆地中部,从南至北均有分布。盆地炎热干旱-半干旱、温湿古气候环境的改变和盆地有规律的相对平稳的升降以及由此引发的水动力的改变,造就了透水层(砂砾岩层)和屏蔽层(粉砂岩、泥质岩层)的交替形成,富含有机质及其他还原介质的砂砾岩层(浅色层)的成层性、渗透性、连通性为砂岩型铀矿的形成提供了有利的渗透、还原、析出、沉淀、富集的空间和还原条件。
金鸡盆地的基底为花岗岩基底并形成隔水层,盆地中部为新隆组上部浅色砂岩层,成层性、连通性、透水性较好,岩性以长石砂岩为主,浅色层厚度大于紫色层,浅色层含有较多的炭质植物碎屑等还原性物质,表明盆地形成古地理、古气候处于干旱、半干旱交替出现环境,气候条件有利于砂岩型铀矿形成,在新隆组上部覆盖有西垌组形成隔水层,有利于铀矿体的赋存。炎热干旱-半干旱以及温湿古气候环境的交替出现,有利于蚀源区铀源的浸出、迁移以及提供促使高价铀还原的条件,为盆地形成工业铀矿提供了有利的条件。
4.4 后生蚀变条件
盆地铀矿化生成过程与盆地的长期凹陷及周围的造山运动振荡频繁,盆地边缘古生带的岩石和花岗岩侵入体有着密切的联系。盆地中部、北部、西部均有燕山晚期的火山活动,在盆地的边缘与下古生代地层或与侵入体的接触处分布有NE 向逆断层。在盆地中心有近EW 及NW 向的平推断层,如在道家街象棋、金鸡一带,节理比较发育,为铀源的活化迁移提供了有利条件。通过岩心资料观察到有部分铀矿物沿裂隙呈薄膜状分布,后生成矿作用在盆地中也有表现。
5 找矿方向
金鸡盆地的铀矿化面积大、矿层数多(最多达37 层)、矿床具有品位富、易冶炼的特点。
在盆地已发现371(盐砂口)、370(都安)、黄沙街等10多个矿床(点),异常点带分布较为密集。矿化受岩相古地理和古气候环境共同控制。盆地具备蚀源区的铀的来源,岩相呈透水层(砂砾岩层)和屏蔽层(粉砂岩、泥质岩层)的交替形成,以及富含有机质的砂砾岩层(浅色层)的成层性,处于炎热干旱-半干旱以及温湿古气候环境的交替古地理古气候条件下,具备找砂岩型铀矿的良好条件。笔者认为今后找矿的主要方向有以下4 个方面。
1)在370(都安)铀矿床与371(盐砂口)铀矿床之间是今后找矿的重点区。在以往的工作中,大部分工作主要集中盆地的370(都安)、371(盐砂口)地区,其它地区工作程度较低。在有条件的情况,在盆地开展普通物探、化探工作,了解盆地基底起伏及盆地形态,寻找盲矿地段和有利地区,指导找矿工作。
2)盆地不整合面是今后找矿的重点区。我国大多数规模较大的铀矿床,含铀建造直接不整合覆于花岗岩为基底的不整合面之上;以及为数众多的沉积改造型铀矿床,通常产于沉积建造内区域性的不整合面之下,因此,盆地与西南面花岗岩不整合接触面、盆地南面与奥陶系老地层不整合接触面、古近系邕宁群与盆地白垩系不整合面是找矿方向之一。
3)盆地西缘是今后研究工作的重点区。一般地堑组合型拗陷盆地中,铀矿床一般产于盆地边缘半地堑的稳定边缘一侧,盆地西缘紧靠大容山岩体,370(都安)矿床就产在大容山岩体附近,因此,在今后的工作中应加强盆地边缘、凹陷边缘或附近隆起地区的地质研究工作。
4)加强含矿层的后生改造富集作用的研究工作,加强对断裂构造、层间破碎带与铀矿化关系的研究,重新认识盆地铀成矿地质环境、成矿规律,开展铀矿化富集部位的研究工作。
6 结 论
1)金鸡盆地白垩系新隆组浅色层是主要的赋矿层位,盆地蚀源区(花岗岩和老地层)铀含量较高,为盆地内铀矿化提供了铀的主要来源。
2)金鸡盆地铀矿化受岩相、古地理、古气候控制,具备陆相盆地砂岩型铀矿成矿地质环境和成矿条件。
3)金鸡盆地的铀矿化面积大、矿层数多(最多达37 层)、矿床具有品位富、易冶炼的特点,在盆地已发现10 多个矿床(点),异常点带分布较为密集,大部分工作程度较低,盆地具备找砂岩型铀矿的良好条件和较好的找矿空间。
4)盆地中的古河道、盆地不整合面及盆地西缘是今后找矿的重点方向。