柴达木盆地东北缘阿木内克山地区铀矿化特征及控矿因素分析.pdf

第3 7卷 第3期 V o l.3 7,N o.32 0 2 3年6月 M I N E R A L R E S OUR C E S AN D G E O L OG YJ u n.,2 0 2 3D O I:1 0.1 9 8 5 6/j.c n k i.i s s n.1 0 0 1-5 6 6 3.2 0 2 3.0 3.0 1 0柴达木盆地东北缘阿木内克山地区铀矿化特征及控矿因素分析陈 擎,陈云杰,陈 斌,张胜龙,邵恒博,李 强(核工业二三研究所,陕西 西安 7 1 0 0 0 0)摘 要:柴达木盆地北缘阿木内克山铀矿点铀矿化产在古元古界达肯大板群下岩组混合岩组中,赋矿岩性为云母石英片岩。铀矿化和碱交代蚀变岩的展布严格受F3断裂的羽状次级断裂控制,并在空间上与伟晶岩、煌斑岩、闪长玢岩及安山玢等岩脉较密切,与铀矿化关系密切的碱交代蚀变主要有钠长石化、赤铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化等。通过岩矿鉴定及电子探针等工作,在矿石中新发现了钛铀矿和铈铀钛铁矿等铀矿物,铀矿物呈自形半自形细小板柱状晶形,集合体呈散染粒状、团块状,具有高UO2及T i O2、几乎不含T h O2的特征。铀矿化受构造、岩性及热液蚀变的控制,地表铀异常点带较多,且已发现较好的铀矿体,区内热液型铀成矿潜力大。关键词:碱交代;控矿因素;煌斑岩;铀矿化特征;柴达木盆地中图分类号:P 6 1 9.1 4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1-5 6 6 3(2 0 2 3)0 3-0 5 0 7-0 80 引言阿木内克山地区位于柴达木盆地北缘,其属于欧龙布鲁克-乌兰铀成矿带中的布赫特山果可山铀成矿亚带。区内铀矿地质工作程度较低,前期工作主要集中在2 0世纪5 06 0年代,通过少量的地表调查工作,在区内发现了较好的铀异常点带,显示了区内铀成矿潜力大。近年来工作区及邻区虽然开展了铀矿勘查1-4、区域地质5-7等相关研究工作,但对阿木内克山铀矿点开展的研究工作较少。笔者依托近年来在研究区内开展的铀矿地质调查工作,对区内阿木内克山铀矿点的铀矿化特征和控矿因素的开展研究,以期为本区今后的铀矿找矿提供依据。1 区域地质背景研究区位于柴达木盆地东北缘,夹持于柴达木陆块和中祁连陆块之间8,大地构造位置属于全吉地块(图1 a)。全吉地块由古元古代结晶基底和南华纪震旦纪盖层组成,基底为德令哈杂岩、古元古界达肯大坂群和浅变质的中元古界万洞沟岩群,盖层为南华系及以上的地层,包括全吉群及牦牛山组等。2 铀矿地质特征2.1 地质特征区内出露的地层主要为第四系(Q)和古元古界达肯大坂群(P t1D)。达肯大坂群分为上段大理岩组(P t1Db)和下段混合岩组(P t1Da),其中P t1Db岩性主要为灰白色大理岩和初糜棱岩化大理岩等;P t1Da分四个岩性段,P t1Da-4为花岗质混合岩夹石英岩透镜体,P t1Da-3为云母石英片岩及变砂岩,P t1Da-2为石英岩、石英云母片岩,P t1Da-1为角闪石英片岩。区内达肯大坂群地层铀含量较高,其中P t1Da-3中平均w(U)=2 0.31 0-6、w(T h)=5 5.41 0-6,是区内的主要含铀建造(图1 b)。收稿日期:2 0 2 2-0 9-0 8;修回日期:2 0 2 2-1 0-0 3基金项目:中国核工业地质局项目(编号:2 0 2 2-1 9和2 0 2 3 1 9-7)与中国铀业有限公司-东华理工大学核资源与环境国家重点实验室联合创新基金(编号:2 0 2 2 N R E-L H-1 7)共同资助。第一作者:陈擎(1 9 8 7),男,高级工程师,主要从事铀矿勘探与科研工作。E-m a i l:q u a n j i a w a n 8 81 2 6.c o m通信作者:陈云杰(1 9 8 3),男,硕士,正高级工程师,主要从事铀矿勘探与科研工作。E-m a i l:9 3 2 3 6 9 2 5q q.c o m引文格式:陈擎,陈云杰,陈斌,等.柴达木盆地东北缘阿木内克山地区铀矿化特征及控矿因素分析J.矿产与地质,2 0 2 3,3 7(3):5 0 7-5 1 3,5 2 1.图1 柴北缘阿木内克山地区大地构造位置(a)与地质图(b)F i g.1 T e c t o n i c l o c a t i o n(a)a n d g e o l o g i c a l m a p(b)o f Am u n k e M o u n t a i n a r e a i n t h e n o r t h m a r g i n o f Q a i d a m B a s i n1第四系 2达肯大板群大理岩组 3达肯大板群混合岩组四段 4达肯大板群混合岩组三段 5达肯大板群混合岩组二段 6达肯大板群混合岩组一段 7华力西期正长花岗岩 8华力西期花岗闪长玢岩 9华力西期闪长玢岩 1 0加里东期黑云母花岗岩 1 1花岗伟晶岩 1 2断裂构造 1 3矿化、异常点 1 4德令哈杂岩体 1 5研究区 研究区位于祁连山一柴北缘断裂系,地质构造比较复杂。断裂构造主要以NW向为主,其次为N E E、N E向。其中NW向F3断裂构造控制了本区主要铀矿化的展布,倾向SW,倾角约5 5,构造局部有波状转弯、分支复合的特征,铀矿化主要发育在产在该构造膨大转弯的外侧25 0 m范围内。区内岩浆活动频繁,主要以加里东期和华力西期的岩浆活动为主,加里东期岩浆岩为黑云母花岗岩,分布于区内西南部;华力西期岩浆主要为正长花岗岩,呈NW向条带状分布在研究区东南和西南部。此外,还有分布有晚期的伟晶岩、煌斑岩和闪长玢岩等岩脉,脉体一般宽13 m,延伸5 03 0 0 m,呈雁列式展布。在阿木内克山铀矿点中的煌斑岩和伟晶岩中见有铀异常的存在。2.2 铀矿化特征在阿木内克山铀矿点地表见有铀矿体6个,呈透镜状(图2),长度1 0 03 5 0 m,厚1.2 58.4 5 m,矿体产状倾向西南,倾角5 5 7 5,铀品位为0.0 5 1%0.4 3 4%。赋矿岩石为云母石英片岩,其次在煌斑岩和伟晶岩中见有铀异常的分布。2.3 热液蚀变特征阿木内克山铀矿点热液蚀变十分发育,主要发育有钠长石化、赤铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化等一套碱交代蚀变组合,铀矿化与其关系密切。钠长石化是与铀矿化关系最为密切的蚀变,蚀变强度大、分布范围广。钠长石化发育两期,早期与针铁矿紧密共生,钠长石呈细小短柱状、糖粒状,双晶清晰;晚期钠长石化呈细脉状穿插于矿物裂隙中。早期与矿化关系密切,而后者则为矿后产物,且蚀变强度弱;赤铁矿化使岩石呈鲜红色,一般红化蚀变地段大都有异常或矿化产出,是区内的主要找矿标志;绿泥石化呈细小鳞片状均匀分布或呈细脉状充填与矿物裂隙间,与铀矿物密切共生,呈绿泥石-铀矿脉产出;碳酸盐化在区内发育两期,前期呈结晶粒状散布于矿物颗粒中间,晚期为脉状,穿插于早期蚀变岩中。805矿 产 与 地 质2 0 2 3年 图2 阿木内克山地区铀矿地质图F i g.2 G e o l o g i c a l m a p o f u r a n i u m d e p o s i t i n t h e Am u n e k M o u n t a i n a r e a1达肯大板群大理岩组 2达肯大板群混合岩组四段 3达肯大板群混合岩组三段 4华力西期花岗闪长岩 5花岗闪长玢岩脉 6伟晶岩脉 7煌斑岩脉 8构造破碎带 9断层 1 0铀矿体 1 1赤铁矿化 1 2钠长石化、绿泥石化 1 3碳酸盐化 1 4蚀变带界线3 岩石地球化学特征本次工作采集云母石英片岩(围岩)7 5个、弱矿化样品2 1个、矿石1 6个、伟晶岩脉8个、煌斑岩脉8个、花岗闪长岩脉8个、闪长玢岩脉8个。由核工业二三研究所分析测试中心进行了主量成分、稀土元素含量测定,采用等离子体质谱仪(I C P-M S)测定,各项分析的精度均能满足国家标准。3.1 主量成分特征云母石英片岩(围岩、弱矿化、强矿化)和主要脉体主量成分分析结果见表1。围岩弱矿化强矿化,w(N a2O)分别为2.1 8%、4.6 0%和7.2 9%,w(F e2O3)分别为2.4 9%、5.6 0%和5.0 6%,w(C a O)分别为3.0 3%、4.1 6%和4.5 8%,N a2O、F e2O3、C a O含量明显增加,这与矿石中发育强钠长石化、赤铁矿化和碳酸盐化关系密切;w(S i O2)分别为6 1.1 0%、6 4.6 5%和5 8.1 6%,w(K2O)分别为4.4 5%、1.1 0%和1.6 1%,w(F e O)分别为6.1 3%、2.8 9%和1.7 0%,S i O2、F e O、K2O含量减少。这与西北地区龙首山碱交代铀成矿带的典型碱交代特征一致(陈云杰等,2 0 1 5)。同时对比主要脉体主量成分特征,煌斑岩和闪长玢岩脉中F e2O3、C a O含量比较高,可作为还原剂促使U+6还原为U+4沉淀。3.2 稀土元素特征与正常云母石英片岩相比,矿石稀土元素总量 R E E(2 6 5.3 01 0-6)、L R E E含 量(2 4 0.7 61 0-6)、HR E E含量(2 4.5 41 0-6)略有增加(表2);L R E E/HR E E比值在正常云母石英片岩中为9.6 8、在矿石中为9.8 1,(L a/Y b)N分别为1 1.4 8和1 0.9 8,E u分别为0.5 7和0.5 4。正常样和矿石均具有轻稀土元素的相对富集、重稀土元素弱亏损的特点,在球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图上(图3)呈 E u轻微的负异常右倾配分模式。对矿化岩石、围岩、伟晶岩、煌斑岩、花岗闪长岩和闪长玢岩稀土数据投图显示(图3),均为轻稀土相对富集,曲线形态为“右倾”型,矿化岩石和围岩曲线很相近,形态几乎一致,伟晶岩和煌斑岩与矿化岩石曲线形态一致。3.3 铀矿存在形式本次岩矿鉴定及电子探针分析测试样品选取的905 第3 7卷 第3期 陈擎等:柴达木盆地东北缘阿木内克山地区铀矿化特征及控矿因素分析表1 岩石主量元素分析结果T a b l e 1 A n a l y s i s d a t a o f m a j o r e l e m e n t s o f r o c k s主量成分及参数围岩(云母石英片岩)弱矿化(云母石英片岩)强矿化(云母石英片岩)伟晶岩脉煌斑岩脉花岗闪长岩闪长玢岩(7 5)(2 1)(1 6)(8)(8)(8)(8)U/1 0-65.4 32 8 1.0 06 7 6.5 48.5 54.1 35.1 25.0 6T h/1 0-63.4 51 2.5 82 3.8 74.1 22.8 43.9 84.0 1S i O26 1.1 06 4.6 55 8.1 67 4.1 15 6.3 77 1.2 94 8.5 5A l2O31 4.8 61 3.3 21 8.1 31 2.6 41 3.9 51 3.0 41 5.3 6F e2O32.4 95.6 05.0 60.4 13.0 80.5 77.0 4M g O4.2 92.5 02.0 20.4 35.5 91.2 46.4 9C a O3.0 34.1 64.5 81.8 26.8 72.3 15.0 5N a2O2.1 84.6 07.2 91.8 92.2 81.7 70.9 7K2O4.4 51.1 01.6 16.4 94.9 15.8 05.5 9P2O50.2 90.3 40.2 20.0 40.7 30.1 30.9 6M n O0.1 30.0 80.1 10.0 40.1 50.0 80.2 7T i O21.0 40.8 01.1 00.1 91.2 80.5 42.9 6F e O6.1 32.8 91.7 01.9 54.7 93.2 36.7 6K2O+N a2O6.6 35.7 08.9 08.3 87.1 87.5 76.5 6K2O/N a2O2.0 40.2 40.2 23.4 42.1 63.2 85.7 8 注:()中的数字为样品数量;量单位为w