宁国-绩溪一带荷塘组地层铀成矿作用及找矿标志_徐康康.pdf

宁国-绩溪一带荷塘组地层铀成矿作用及找矿标志徐康康(安徽省核工业勘查技术总院 安徽 芜湖 2 4 1 0 0 0)作者简介徐康康,男(1 9 8 8年)汉族,安徽省濉溪县人,本科,工程师,主要从事资源勘查工作。摘 要 铀矿资源在国防工业中有着不可取代的地位,宁国-绩溪一带经多年地质工作研究,认为该地区铀矿主要赋存在荷塘组地层之中,本文以宁国-绩溪一带荷塘组为主要研究目标,展开分析其地层铀含量特征,分宁国与绩溪两个区分别叙述其放射性物探特征,并对该地区成矿远景区进行预测,并提出该地区找矿标志,希望为该地区今后铀矿找矿工作提供参考。关键词 宁国-绩溪;荷塘组;铀;成矿远景;找矿标志 1.地质背景区域大地构造处于扬子陆快()之江南地块(2)的皖南褶断带(1 2)东段。地质构造复杂,按照地层区划属扬子地层区江南地层分区。研究区主要出露有南华纪、震旦纪、寒武纪荷塘组、大陈岭组、杨柳岗组、华严寺组、西阳山组,奥陶纪地层,其中荷塘组是研究区铀的主要赋矿层位。研究区放射性元素铀、钍、钾分布一个突出的特点是其主要富集于新元古代震旦纪至早古生代寒武纪,此为研究区主要的铀富集期,这是因为皖南地区在晚震旦世至早寒武世早期海侵范围进一步扩大,海水活动较为平静,形成了较为稳定的沉积环境,使地层中大量的铀被有机物还原而富集。根据相关统计数据显示,从震旦纪早期兰田组至寒武纪早期荷塘组为铀的集中富集期,其中尤以寒武纪早期荷塘组岩石铀富集的范围大且较为稳定,全省除中生代火山岩外,对沉积岩来讲,荷塘组是一个较好区域铀源层根据对放射性场晕分布特征进行分析,放射性伽玛偏高场晕呈大范围、北东向密集展布。临溪-绩溪及三阳坑东南金川一带,晕圈以偏高场为主(强度为3.14.6 n C/k g.h),其中局部铀富集地段可出现与地层走向一致的小片高场晕(强度为4.66.2 n C/k g.h),这是具有高铀丰度寒武纪荷塘组的晕圈特征。2.目标层地质特征寒武系荷塘组是本区铀的主要赋矿层位,按照岩性组合特征可进一步划分为三个段:荷塘组下段:为灰黑色、中薄层状炭硅质板岩,局部地方可见炭硅质板岩夹一至二层扉页状硅质泥岩、砂质板岩和少量的黄铁矿结核。炭硅质板岩的主要成分为硅质、炭质,层厚约5 06 0 m。荷塘组中段为中-薄层状灰白色风化炭质板岩、扉页状炭质板岩、磷结核层,黑色、灰黑色炭质板岩,从上至下可分为薄层状炭质板岩夹薄层状炭硅质板岩,含少量的磷质结核,厚约5 0 m,薄层炭质板岩与炭硅质板岩互层,夹7 0 c m厚的磷质结核层,厚约2 8 m,中-薄层状灰白色炭质板岩厚约2 4 m,薄层炭质板岩夹23层扉页状炭质板岩,单个扉页状炭质板岩厚约35 m,中-薄层状灰白色炭质板岩、黄铁矿结核、硅质结核较多,多呈弹丸装,椭球状,圆球形,厚约5 4 m,底部为一层厚约3 m磷质结核层,铀含量一般为4 5.58 5.61 0-6。荷塘组上段为薄层状泥炭质板岩,岩石中的主要成分为泥质、炭质,厚度8 51 2 5 m,铀含量一般为1 0.22 2.31 0-6。该 地 层 铀 含 量 背 景 值为2 3.51 0-6。通过对寒武系荷塘组铀含量进行系统分析计算,结果显示铀含量较高,为7 01 0-6,本次发现多处伽玛异常点,大多位于寒武系荷塘组。说明荷塘组为较好的铀源体。3.放射性物探特征3.1地面伽玛能谱场特征本次12 5 0 0 0地面伽玛能谱剖面测量主要布置在宁国狮桥、绩溪伏岭地区。目的是总体把握各地质体放射性背景值、异常地质体及异常分布情况,为初步划分成矿远景区提供一定的依据。本次根据伽玛能谱剖面测量资料系统统计了各地质体放射性背景值、标准偏差及变异系数等,U、T h、K背景值统计采用分地质体循环剔除法,统一选择剔除标准偏差后的平均值为地层组或岩浆岩的地质单元背景值进行统计,以便准确了解各地质体的放射性背景值。研究区伽玛能谱剖面测量工作中参与分层统计的主要地层为荷塘组。3.1.1宁国地区地面伽玛能谱场特征(表1)341 矿产地质DOI:10.16631/15-1331/p.2022.06.057表1宁国地区荷塘组地层U、T h、K特征参数统计结果表地质体代号统计个数参数UT hKT h/UT h/KU/K荷塘组1h1 0 0 4X2 1.71 1.12.80.84.19.5S1 5.74.11.00.71.58.9Cv(%)4 0 04 03 78 53 69 4宁国地区X9.08.91.91.26.51 0.9标准偏差S6.25.61.41.23.28.3变异系数Cv(%)7 06 07 79 84 97 7地壳丰度X2.51 3.02.5-注:为背景值,S为标准偏差,C v为变异系数,U、T h单位为1 0-6、K单位为%。地壳元素丰度据维诺格拉多夫,1 9 6 2年。寒武系荷塘组U、T h、K元素含量背景值分别为2 1.71 0-6、1 1.11 0-6、2.8%,U元素含量背景值明显高于地壳元素丰度2.51 0-6,为地壳丰度的8.7倍。说明该地层U元素较高,为较好的铀源层。宁国狮桥地区U含量标准偏差为6.21 0-6,变异系数为7 0%,标准偏差、变异系数均较大,反映出U元素易产生活化、分离,易在层间破碎带处富集。荷塘组U元素背景值偏高,变异系数高达4 0 0%,U元素平均含量3 9.51 0-6,U元素最高含量3 5 5 5.21 0-6,说明荷塘组地层不仅为该区铀源层,且为该区主要赋矿层位。说明铀含量高场晕与荷塘组地层关系较密切,铀元素受层位控制,根据对荷塘组地层岩性分析,认为高场晕与荷塘组薄层状泥炭质板岩关系最为密切,岩石中的主要成分为泥质、炭质,厚度8 51 2 5 m,铀含量一般为1 0.22 2.31 0-6。图1 宁国地区伽玛能谱测量e U含量等值线图3.1.2绩溪县金沙地面伽玛能谱场特征(表2)表2绩溪地区荷塘组地层U、T h、K特征参数统计结果表地质体代号统计个数参数UT hKT h/UT h/KU/K荷塘组1h6 6 2X2 3.81 1.72.50.64.79.6S1 6.63.60.70.41.56.7Cv(%)7 7.73 0.32 8.66 9.53 1.47 0.3绩溪地区X1 2.01 4.32.71.95.65.9标准偏差S7.95.31.11.41.84.9变异系数Cv(%)7 0.04 0.03 9.07 4.33 2.58 3.0地壳丰度X2.51 3.02.5 寒武系荷塘组U、T h、K元素含量背景值分别为2 3.81 0-6、1 1.71 0-6、2.5%,U元素含量背景值为地壳丰度9.5倍,T h、K元素与地壳丰度相近,说明该地层U元素含量较高,为较好的铀源层。U元素含量背景值分别为5.51 0-6、6.51 0-6,U元素含量背景值均高于地壳丰度,T h元素含量背景值分别为1 5.41 0-6、2 0.61 0-6,钍元素含量相比荷塘组地层较高,K元素含量背景值分别为2.3%、3.3%,与地壳丰度2.5%较接近。寒武系荷塘组地层中尤其在荷塘组中段含磷、黄铁矿结核炭质板岩中铀含量最高,高场晕与荷 塘 组 地 层 关 系 较 密 切,受 层 位 控 制 较 为明显。3.2地面伽玛能谱异常晕分布特征根据各个查区伽玛能谱剖面视铀含量值统计所得异常场下限,发现较多放射性异常晕。依据伽玛异常晕特征、异常晕平均含量、异常强度、异常面积、矿化点及地质特征,将其分为甲乙丙三类。其中:甲类:异常片内有数个伽玛能谱铀异常点、异常面积较大、强度高,地表有较好的铀矿点,成矿地质条件有利。乙类:异常片内有数个伽玛能谱铀异常点、异常面积较大,强度较高,成矿地质条件较好。丙类:异常片内有数个伽玛能谱铀异常点,有一定的异常面积、伽玛强度,成矿地质条件较好。通过本次地面伽玛能谱测量工作,主要圈定U异常晕1 0处(甲类异常3处,乙类异常4处,丙类异常3处),其主要分布在早寒世荷塘组炭硅泥岩中。其中宁国狮桥地区7处,绩溪金沙地区3处,通过对441各U异常晕具体特征进行分析,认为本区铀矿化属偏铀型。以下仅对甲类异常进行描述(成矿潜力较好)。3.2.1宁国地区U异常特征U-4号异常:甲类异常,位于宁国狮桥猴山,呈长条状分布于寒武系荷塘组碳硅质泥岩中。异常面积约0.8 k m2,平均视铀含量1 4 7.51 0-6,最高视铀含量5 1 2 9.11 0-6,铀异常点1 3个,铀异常点可见铜铀云母、钙铀云母。U-5号异常:甲类异常,位于宁国狮桥里石桥矿化点,呈团块状分布于寒武系荷塘组碳硅质泥岩中。异常面积约0.7 k m2,平均视铀含量1 2 0.2 1 0-6,最高视铀含量3 5 5 6.0 1 0-6,铀异常点1 2个,经探槽揭露发现1条铀矿化体,可见铜铀云母、钙铀云母、硅钙铀矿。3.2.2绩溪地区U异常特征U-1 1号异常:甲类异常,位于绩溪县乌焦山矿化点,呈不规则状分布于寒武系荷塘组含磷结核的碳硅质泥岩板岩中。异常面积约0.3 k m2,平均视铀含量4 1 1.21 0-6,最高视铀含量4 1 4 7.41 0-6,铀异常点1 0个,经探槽揭露发现2条铀矿化体,经钻孔验证,见有铀矿体视厚度1.1 m,品位为0.0 8 5%,矿化较好,局部富集。4.成矿远景预测4.1地成矿远景预测区划分标准类成矿远景预测区:至少有1个甲级伽玛能谱异常晕,异常面积较大、强度高;地表有好的铀矿点,发现有多条铀矿体;成矿地质条件很有利。类成矿远景预测区:至少有1个乙级以上伽玛能谱异常晕,异常面积较大、强度较高;地表有好的铀矿(化)点;成矿地质条件较好。类成矿远景预测区:有丙级伽玛异能谱常晕,有一定的异常面积、异常强度;成矿条件尚好。4.2成矿远景预测区的划分根据上述分类标准,结合已有地质资料及放射性成矿资料的认识,将研究区划分出5个地面伽玛能谱铀成矿远景预测区,其中级2个,级1个,级2个。-1远景区:面积2 8.6 k m2。位于宁国-绩溪断裂与宁国敦-五城深大断裂夹持部位,荷塘组地层广布,发育有七碗汤复背斜、外石桥复向斜、狮子山背斜,矿化异常多位于褶皱翼部和转折端,层间破碎带发育,蚀变主要有褐硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化、少量铀的次生矿物,钙铀云母。放射性物探特征主要表现为U含量最大值5 1 2 9.11 0-6,背景值为9.01 0-6,异常晕:3个甲级、1个乙级、3个丙级。铀矿点有竹溪岭矿点、里石桥矿点、东瓜山矿点。-2远景区:面积5.5k m2。位于屯溪-宁国构造岩浆带中,夹于金沙以西的芦塘山-乌焦山和乌石坑-金光岭两背斜之间的小向斜内,受区域构造影响,矿化异常多位于褶皱转折端。并发育着垂直和斜交北东向的断裂、小褶曲、层间破碎带等。放射性物探特征主要表现为U含量最大值4 1 4 7.41 0-6,背景值为1 2.01 0-6,异常晕:1个甲级、3个丙级。铀矿点有乌焦山矿点。-1远景区:面积1.9k m2。位于屯溪-宁国构造夹持部位,荷塘组地层广布。许里-百鸟墓向斜北端轴部西侧。放射性物探特征主要表现为U含量最大值5 5 5.11 0-6,背景值为1 1.11 0-6异常晕:1个乙级。铀矿点有百鸟墓矿点。-1远景区:面积3.2 k m2。夹于杨溪二长花岗岩体与伏岭粗粒花岗岩体之间,远景区内荷塘组地层受北东向、北西向断裂控制,其中北西向断裂切割本区铀源层,铀异常与此关系密切。放射性物探特征主要表现为U含量最大值2 4 8.61 0-6,背景值为1 1.11 0-6,异常晕:1个丙级。铀矿点有际下矿点。-2远景区:面积2.4 k m2。位于屯溪-宁国构造岩浆带之西侧,远景区内荷塘组地层广布。放射性物探特征主要表现为U含量最大值1 7 7.11 0-6,背景值为1 0.01 0-6,异常晕:1个丙级。铀矿点有龙丛矿点。5.研究区找矿标志有利的岩相古地理环境。主要为早寒武世早期荷塘组深水陆棚一静水盆地相沉积;沉积-成岩期铀有明显预富集地段,这样的地段相当铀源层铀的本底值较高;且有较多的铀异常点带分布;富铀层出露地段,区域性顺层断裂和密集切割铀源层的断裂,形成地堑式或正断层及层