陳奮雄,聶逢君,張成勇
(1.東華理工大學(xué),江西南昌 330013;2.核工業(yè)二一六大隊(duì),新疆烏魯木齊 830011)
伊犁盆地南緣中新生代構(gòu)造樣式與鈾成礦關(guān)系
陳奮雄1,2,聶逢君1,張成勇1
(1.東華理工大學(xué),江西南昌 330013;2.核工業(yè)二一六大隊(duì),新疆烏魯木齊 830011)
伊犁盆地是我國(guó)最早發(fā)現(xiàn)砂巖型鈾礦的地區(qū),近十幾年來一直保持砂巖型鈾礦找礦的不斷突破,盆地南緣自西向東查明了一系列砂巖型鈾礦床,這些鈾礦床的分布與盆地南緣構(gòu)造關(guān)系密切。本文總結(jié)了伊犁盆地南緣構(gòu)造樣式類型,分析了不同構(gòu)造樣式下氧化流體補(bǔ)給、運(yùn)移規(guī)律,并結(jié)合鈾礦體的空間分布, 指出構(gòu)造樣式差異是造成砂巖型鈾礦體空間分布的關(guān)鍵因素;從氧化流體補(bǔ)給窗的開啟、流體的匯聚和還原性氣體聚集的控制等方面討論了構(gòu)造樣式對(duì)鈾礦體空間定位的機(jī)制,指出單斜穩(wěn)定地層中縱彎背斜是控制鈾空間分布的主要構(gòu)造,要注意不同構(gòu)造樣式約束下成礦區(qū)域的穩(wěn)定型和地下水補(bǔ)給的多樣性,在此基礎(chǔ)上討論了伊犁盆地南緣鈾礦的找礦方向及主要礦物類型。
伊犁盆地 砂巖型鈾礦 構(gòu)造樣式 縱彎背斜 礦體定位
Chen Fen-xiong,Nie Feng-jun,Zhang Cheng-yong.Mesozoic structural styles and their relationship with uranium deposits in the southern margin of Yili Basin[J]. Geology and Exploration,2016,52(3):0480-0488.
長(zhǎng)期以來對(duì)砂巖型鈾礦的研究,通常認(rèn)為適度抬升造成地層掀斜的構(gòu)造背景利于鈾成礦的形成,即“次造山運(yùn)動(dòng)理論”為主(Harshman,1970)。但在實(shí)際的找礦過程中,僅僅根據(jù)這個(gè)理論,往往難以進(jìn)行對(duì)礦體空間定位、預(yù)測(cè)和指導(dǎo)。
砂巖型鈾礦的形成是受多種因素綜合控制的結(jié)果(黃世杰,1994;陳祖伊,2002)。其中沉積和構(gòu)造是礦床成礦空間定位的兩個(gè)最主要的因素。沉積相是流體運(yùn)移的通道,構(gòu)造則控制著流體補(bǔ)給窗的開啟和驅(qū)動(dòng)流體運(yùn)移。由于沉積相在沉積成巖以后是不變的,而構(gòu)造形態(tài)則要經(jīng)受復(fù)雜多樣的變化,加之層間氧化帶的發(fā)育條件嚴(yán)格。因此,使得構(gòu)造形態(tài)對(duì)工業(yè)鈾礦化的形成更具有直接性和決定性(潘蔚,2000;古抗衡,2010)。
伊犁盆地南緣自西向東分布有庫捷爾泰、烏庫爾其、扎吉斯坦和蒙其古爾等鈾礦床,均發(fā)育在南緣構(gòu)造斜坡帶上,但成礦的類型和機(jī)制并不完全相同(陳戴生等,1997;李細(xì)根,2002;阿種明,2000;張占峰等,2010),礦床所處的的次級(jí)構(gòu)造樣式也有所不同。因此,本文從研究構(gòu)造樣式的類型出發(fā),剖析氧化流體補(bǔ)給、運(yùn)移控制作用,總結(jié)伊犁盆地南緣構(gòu)造樣式與鈾空間定位之間的關(guān)系。
伊犁盆地在大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐稚蠚w屬于天山造山帶中的伊犁-中天山微地塊,是在塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的南北對(duì)沖擠壓應(yīng)力作用下形成的大型內(nèi)陸山間拗陷盆地(張國(guó)偉等,1999)。中生代,受燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)改造作用明顯,盆山接觸地段發(fā)生顯著逆沖推覆(鐘紅利,2011)。新生代以來,印度板塊向歐亞板塊的持續(xù)俯沖、碰撞,引起青藏高原廣泛強(qiáng)烈抬升和差異升降,對(duì)先期構(gòu)造產(chǎn)生疊加改造(熊利平,2003)。
伊犁盆地南部斜坡帶是伊寧凹陷內(nèi)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū),總體上可以分為相對(duì)穩(wěn)定區(qū)、過渡區(qū)和活動(dòng)區(qū)。由西向東,可進(jìn)一步可劃分出洪海溝西部凹陷、庫捷爾太微凸、蘇東布拉克微凹、烏庫爾其微凸、扎基斯坦向斜、郎卡倒轉(zhuǎn)凹陷和庫魯斯泰~達(dá)拉地復(fù)式向斜等次級(jí)構(gòu)造單元,地層發(fā)育較齊全,是伊犁盆地砂巖型鈾礦主要的產(chǎn)出空間(圖1)。鈾礦床自西向東依次分布在洪海溝、庫捷爾泰、烏庫爾其、扎吉斯坦、蒙其古爾等地,及西部哈薩克斯坦境內(nèi)的葛爾扎特砂巖型鈾礦床。非地浸煤巖型鈾礦床分布在盆地東、西段,如達(dá)拉地煤巖型鈾礦(阿種明等,2003)、洪海溝煤巖型鈾礦。
中、新生代蓋層由下而上依次為:中上三疊統(tǒng)小泉溝群、水西溝群、白堊系,第三系和第四系。其中賦礦地層—中下侏羅統(tǒng)水西溝群為一套潮濕氣候下形成的暗色含煤碎屑建造(張虎軍等,2012),為潮濕、還原環(huán)境下沖積扇-扇三角洲-曲流河沉積(李勝祥等,2006)。水西溝群由下而上可劃分為八道灣組、三工河組和西山窯組,均有鈾礦化的產(chǎn)出。
構(gòu)造樣式是各類盆地中構(gòu)造組合的幾何形態(tài)表達(dá),指在剖面形態(tài)、平面展布、排列和應(yīng)力機(jī)制上有著密切聯(lián)系的相關(guān)構(gòu)造的總體特征(Harding and Lowell,1979;Harding,1985)。不同性質(zhì)的盆地,盆地演化的不同階段,所形成的構(gòu)造樣式不同,構(gòu)造樣式的排列組合也各異,并相應(yīng)地對(duì)礦產(chǎn)空間分布的控制也各不相同(劉和甫,1993;林舸等,1999)。
2.1 構(gòu)造樣式的類型
通過各種資料綜合分析,可將伊犁盆地南緣中新生代蓋層構(gòu)造樣式歸為6種基本類型:斜坡帶型(單斜型)、縱彎背斜型、對(duì)沖構(gòu)造型、背沖構(gòu)造型、沖斷層-褶皺型、同心褶皺型等(圖2)。
圖2 伊犁盆地南緣構(gòu)造樣式類型Fig.2 Types of structural styles in southern margin of the Yili basin
斜坡帶型(單斜型) 斜坡帶的形成與盆地南緣察布查爾山隆升有關(guān),造成盆地中生代地層抬升,向盆地中心傾斜。是層間氧化帶發(fā)育的良好部位。
縱彎背斜型 伊犁盆地基底為楔狀,受其影響,南部盆緣逆沖斷裂具左旋走滑性質(zhì),側(cè)向的擠壓造成了盆緣縱彎背斜的出現(xiàn),背斜軸向以NNW相為主。兩個(gè)縱彎背斜之間,形成寬緩的向斜構(gòu)造。
背沖構(gòu)造型 由傾向相向的兩組逆斷層有共同的上升盤組成,主要表現(xiàn)在縱彎背斜的隆起區(qū)上,斷層走向與褶皺軸部方向大體一致。
對(duì)沖構(gòu)造型 由傾向相背的兩組沖斷層有共同的下降盤所組成,主要表現(xiàn)為盆緣斷裂與盆地邊緣次級(jí)斷裂組成的對(duì)沖構(gòu)造,發(fā)育在縱彎背斜的邊緣,盆緣斷裂一側(cè)斷距大,盆地內(nèi)一側(cè)斷距較小。
沖斷層——褶皺型 在以擠壓應(yīng)力場(chǎng)為主形成的盆地邊緣,特別是前陸盆地及相鄰的造山帶中廣泛發(fā)育。在伊犁盆地主要表現(xiàn)為地層的單斜、盆緣倒轉(zhuǎn)向斜和盆緣斷層的逆沖斷裂的組合。
同心褶皺型 在盆地中常呈平行排列或雁行排列,主要發(fā)育在盆地南緣東段,由一系列復(fù)雜的不對(duì)稱盆式向斜和鞍狀背斜構(gòu)造組成,在走滑—擠壓背景下常被后期斷層所錯(cuò)開。
2.2 構(gòu)造樣式的空間展布特征
上述劃分方案中,各類型均為壓縮構(gòu)造樣式。受特提斯洋中新生代周期性俯沖削減和閉合作用、印度板塊與歐亞板塊最終碰撞和往北楔入的遠(yuǎn)程效應(yīng)的控制(戴俊生,2000),天山的隆升對(duì)楔狀伊犁盆地產(chǎn)生明顯地?cái)D壓作用,區(qū)域以近南北向擠壓應(yīng)力為主,東西向斷裂為壓性構(gòu)造,南北向斷裂為張性構(gòu)造,北東和北西向斷裂呈現(xiàn)出走滑性質(zhì)(王勇等,2006)。
伊犁盆地南緣中新生代構(gòu)造樣式發(fā)育的基礎(chǔ)都是南部斜坡帶,也是控制砂巖型鈾礦產(chǎn)出的關(guān)鍵構(gòu)造背景。以扎基斯坦河斷裂F3為界,可分為西段相對(duì)穩(wěn)定區(qū)和東段構(gòu)造活動(dòng)區(qū)。西部構(gòu)造活動(dòng)較弱,構(gòu)造樣式主要為縱彎背斜,中部扎吉斯坦河-郎卡一帶為構(gòu)造強(qiáng)弱活動(dòng)的過渡區(qū),構(gòu)造樣式以對(duì)沖構(gòu)造型、背沖構(gòu)造型和沖斷層~褶皺型為主,東部構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,構(gòu)造樣式主要為同心褶皺型,表現(xiàn)為一系列復(fù)雜的不對(duì)稱盆式向斜和鞍狀背斜構(gòu)造。
通過對(duì)盆地南緣的地質(zhì)調(diào)查和鉆探研究,筆者認(rèn)為伊犁盆地南緣與鈾成礦關(guān)系密切的構(gòu)造樣式主要有縱彎背斜型、對(duì)沖構(gòu)造型、沖斷層——褶皺型和同心褶皺型。這四種構(gòu)造樣式均發(fā)育在南部斜坡帶型基礎(chǔ)之上。
3.1 縱彎背斜型——庫爾爾泰、烏庫爾其、扎吉斯坦
單斜的構(gòu)造背景和縱彎背斜造成了侏羅系地層的掀斜,使得地表氧化水得以持續(xù)、穩(wěn)定的補(bǔ)給,利于鈾礦化的形成。
庫捷爾太背斜隆起區(qū)除局部發(fā)育舒緩的撓曲外,地層產(chǎn)狀平緩。侏羅系地層在南部被第四系覆蓋,侏羅系含水層組開啟部位與潛水含水層底部直接接觸,為潛水補(bǔ)給提供了入滲通道,是鈾礦化發(fā)育的關(guān)鍵條件。位于背斜的西部的庫捷爾太礦床鈾礦體主要產(chǎn)于西山窯組下段,其NW方向的洪海溝鈾礦床礦體主要發(fā)育在西山窯組上段。烏庫爾其、扎吉斯坦礦床也同樣位于舒緩背斜的核部或核部邊緣(圖3),其形成機(jī)制與庫捷爾泰礦床一致。
圖3 烏庫爾其背斜東西向剖面略圖Fig.3 Simplified east-west cross section of Wukuerqi anticline 1-砂體;2-煤層;3-鈾礦體;4-地層代號(hào);5-煤層編號(hào);6-鉆孔;7-鉆孔編號(hào)1-sand body;2-coal seam;3-uranium ore body;4-stratum code;5-coal seam code;;6-drill;7-drill code
3.2 對(duì)沖型——蒙其古爾
對(duì)沖型構(gòu)造主要發(fā)育在伊犁南緣中西構(gòu)造活動(dòng)帶分界線扎吉斯坦河附近的蒙其古爾礦床,由扎吉斯坦河斷裂(F3)和控盆斷裂(F1)組成,兩個(gè)斷層挾持形成對(duì)沖構(gòu)造,造成挾持區(qū)塊內(nèi)地層彎曲。礦床總體上夾持于斷裂之間,對(duì)沖構(gòu)造兩側(cè)斷層均為阻水?dāng)嗔?,氧化水的補(bǔ)給主要來自吉斯坦河上游的侏羅系露頭,在F1和F3兩條斷層所轄的范圍流通(圖4)。同時(shí),對(duì)沖構(gòu)造形成的雙段挾持區(qū),使得地層承壓性增加,造成了蒙其古爾礦床礦體的多層性和復(fù)雜性(蔣宏等,2011)。
圖4 蒙其古爾—扎吉斯坦礦床縱剖面圖Fig.4 Profile of Mengqiguer-Zhajistan deposit 1-基底巖石;2-粗砂巖;3-層間氧化帶;4-礦體;5-煤層;6-斷裂及編號(hào)1-basement rock;2-coarse sandstone;3-interlayer oxidation zone;4-orebody;5-coal seam;6-location and number of the fault
3.3 沖斷層——褶皺型——郎卡
F1斷裂在蒙其古爾鈾礦床以東至烏爾坦地段推覆斷裂未切穿侏羅系地層,此處侏羅系地層在控盆斷裂的擠壓作用下呈90°角倒轉(zhuǎn),構(gòu)成沖斷層—褶皺型。凹陷內(nèi)部地層平緩,傾角2-8°,傾向向北(圖1)。
在擠壓作用下,含礦含水層孔隙度變小,含礦層系雖暴露地表,但南部斷層帶不能作為補(bǔ)給源。在從蒙其古爾向東施工的鉆孔情況來看,郎卡與蒙其古爾為同一水動(dòng)力場(chǎng),郎卡一達(dá)拉地地段鉆孔揭露情況表明,水西溝群各旋回砂體中均發(fā)育層間氧化帶。南部盆緣F1斷層阻擋了氧化流體的滲入(圖5),但西部蒙其古爾地區(qū)的氧化流體和東部烏爾坦溝側(cè)向補(bǔ)給的流體運(yùn)移,在郎卡地區(qū)形成了近東西向的層間氧化前鋒線。
圖5 伊犁盆地南緣郎卡倒轉(zhuǎn)地層展布圖Fig.5 Diagram of distribution of reverse strata at Langka on south margin of Yili basin 1-第四系;2-頭屯河組;3-西山窯組上段;4-西山窯組下段;5-三工河組;6-八道灣組;7-二疊系烏郎群;8-泥巖;9-中砂巖;10-粗砂巖;11-含礫粗砂巖;12-凝灰?guī)r;13-煤層與代號(hào);14-逆沖斷裂1-Quaternary;2-Toutunhe Formation;3-upper Xishanyao Formation;4-lower Xishanyao Formation;5-Sangonghe Formation;6-Badaowan Formation;7-Permian Wulang group;8-mudstone;9-medium grained sandstone;10-coarse sandstone;11-pebbled sandstone;12-tuff;13-coal seam and number;14-thrust fault
3.4 同心褶皺型——達(dá)拉地
東部蘇阿蘇—達(dá)拉地一帶構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,在盆緣斷裂和庫魯斯泰—蘇阿蘇河?xùn)|的北北東向折線式隱伏斷裂夾持區(qū),發(fā)育產(chǎn)狀較陡、形態(tài)不規(guī)則的近東西軸向的南部向斜帶、中間凸起帶和北部單斜帶,構(gòu)成褶皺型構(gòu)造樣式(圖6)。南部向斜帶主要受南北向擠壓以及盆地東部邊緣收縮形成的東西向構(gòu)造應(yīng)力作用,導(dǎo)致一系列復(fù)雜的不對(duì)稱盆式向斜和鞍狀背斜構(gòu)造形態(tài)(王謀,2006)。
其特點(diǎn)是凸起發(fā)育,造成盆式向斜范圍較小 (3mk左右),多凸起帶的存在使得氧化流體的補(bǔ)給非常充分,含氧含礦溶液大量滲入盆內(nèi)各層間砂體中,在靠近排泄源(盆式向斜的東、北緣)附近地帶形成一系列層間氧化型和潛水氧化型鈾礦化。在范圍較小的盆式向斜構(gòu)造形態(tài)中,地下水徑流距離短,在含氧層間流體長(zhǎng)時(shí)間作用下,層間砂體多被完全氧化,還原性較強(qiáng)的下伏煤層又易于還原并吸附U元素形成礦化,故具有鈾礦化層位多、煤巖型礦化規(guī)模大、砂巖型礦化規(guī)模小的特點(diǎn)(阿仲明,2003;劉武生,2011)。
圖6 伊犁盆地南緣東部地質(zhì)-構(gòu)造特征示意圖Fig.6 Sketch map and cross section of geology in the eastern south margin of Yili basin 1-白堊系;2-上侏羅統(tǒng)齊古組;3-中-下侏羅統(tǒng)水西溝群;4-中上三疊統(tǒng)小泉溝群;5-古生界分布區(qū)6-第八煤層露頭;7-整合地質(zhì)界線;8-不整合地質(zhì)界線;9-逆斷層;10-斷層及編號(hào);11-推測(cè)或性質(zhì)不明斷層;12-鈾礦床1-Cretaceous;2-Qigu group of upper Jurassic;3-middle-Lower Jurassic Shuixigou group;4-upper Triassic Xiaoquangou group;5-distribution area of Paleozoic;6-outcrop of No.8 coal seam;7-conformity;8-unconformity;9-reverse fault;10-fault and number;11-inferred or unknown fault;12-uranium deposit
4.1 構(gòu)造樣式控制著氧化流體補(bǔ)給窗的開啟,也是流體運(yùn)移的驅(qū)動(dòng)力
伊犁盆地南緣出露長(zhǎng)達(dá)幾十公里的構(gòu)造斜坡帶。盡管斜坡帶各處有利于鈾成礦的條件(如鈾源、巖性巖相分布、地層結(jié)構(gòu)、砂體特征、有機(jī)質(zhì)及黃鐵礦等吸附還原劑含量、補(bǔ)徑排水動(dòng)力條件等)基本相同,但往往鈾礦床、礦段或礦點(diǎn)并不連續(xù)出現(xiàn),而總是呈間隔性、選擇性地分布在構(gòu)造斜坡帶的某些部位(古抗衡,2010)。伊犁盆地砂巖型鈾礦具有層位多、構(gòu)造穩(wěn)定和構(gòu)造活躍地區(qū)均有的特征。從其控制因素分析,構(gòu)造樣式對(duì)流體的補(bǔ)給和匯聚作用在成礦過程中其重要的決定意義。構(gòu)造樣式既反映了目的層以何種方式抬升、掀斜,造成氧化流體補(bǔ)給窗的開啟,又反映了進(jìn)入目的層中的流體往哪個(gè)方向運(yùn)移、運(yùn)移的速度如何。
從伊犁盆地南緣構(gòu)造樣式來看,盆地的掀斜是成礦的主要構(gòu)造背景,發(fā)育在其基礎(chǔ)上的縱彎背斜型、對(duì)沖構(gòu)造型、單沖構(gòu)造型等,反映了不同形態(tài)礦體的分布。以縱彎背斜型分布最為廣泛,以對(duì)沖構(gòu)造型最富。郎卡地區(qū)從控制的情況來看,單沖構(gòu)造背景下,側(cè)向流體補(bǔ)給的方式形成的氧化前鋒線沿走向上規(guī)模最大。而褶皺型—達(dá)拉地構(gòu)造樣式,流體補(bǔ)給窗口開啟范圍太大,而向斜范圍較小,使得氧化過于充分,不利于鈾的富集,使得與砂巖充分接觸的煤層吸附鈾,形成煤巖型鈾礦床。
從盆地構(gòu)造樣式與氧化帶空間分布位置來看,東部烏庫爾其背斜較西部庫捷爾泰背斜隆起幅度大,因而氧化前鋒線發(fā)育距離盆緣更遠(yuǎn)。自西向東后期抬升幅度增大,大幅度的抬升使得氧化流體的補(bǔ)給和空間運(yùn)移距離增加,也使得礦體空間分布距離盆地邊緣的位置更遠(yuǎn)(圖7)。
圖7 伊犁盆地南緣構(gòu)造等高線與鈾礦體平面分布Fig.7 Structurale contours and distribution of uranium ore bodies in south margin of Yili basin1-煤層(M10)頂板高程等值線及其標(biāo)高;2-斷層;3-西山窯組下段鈾礦體;4-剝蝕區(qū)1-roof elevation contour lines and elevation of coal seam M10;2-faults;3-uranium ore bodies in lower segment of Xishanyao group;4-erosion area
4.2 單斜穩(wěn)定地層中縱彎背斜是控制鈾空間分布的主要構(gòu)造類型
從目前發(fā)現(xiàn)的砂巖型鈾礦來看,主要都分布在縱彎背斜的邊緣,即便是發(fā)育在對(duì)沖構(gòu)造下的蒙其古爾或發(fā)育在單沖構(gòu)造背景下的郎卡地區(qū),都與縱彎背斜的隆起密切相關(guān)。很明顯,縱彎背斜構(gòu)造控制礦床分布(圖8)。
這種現(xiàn)象不僅在伊犁盆地出現(xiàn),在吐哈盆地南緣也同樣出現(xiàn)斜坡帶縱彎背斜控制鈾礦空間展布的情況。吐哈盆地南緣與伊犁盆地南緣構(gòu)造背景相似,也是穩(wěn)定的斜坡帶,目前已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床,同樣位于十紅灘穹隆背斜翼部(權(quán)建平等,2006)。在準(zhǔn)噶爾盆地,受大型隆起控制的卡拉麥里一帶(準(zhǔn)東地區(qū))和車排子地區(qū),亦是侏羅系鈾成礦的有利地區(qū)(陳正樂等,2010)。
單斜的構(gòu)造背景和縱彎背斜造成了侏羅系地層的掀斜。在背斜核部出露的地層或被第四系覆蓋區(qū)域,含礦含水層在隆起地段剝蝕面寬,形成明顯的地表水補(bǔ)給窗,背斜核部隆升幅度大,氧化流體補(bǔ)給充分,同時(shí)抬升也為流體的運(yùn)移和匯聚提供充分的動(dòng)力,是流體匯聚和鈾礦化的發(fā)育的有利條件。
4.3 構(gòu)造樣式的穩(wěn)定性和適度抬升,利于成礦作用的持續(xù)和多期疊加
伊犁盆地南緣鈾成礦年齡測(cè)試表明,成礦具有多期性,而構(gòu)造演化的一個(gè)重要特點(diǎn)是,構(gòu)造樣式形成以后,其幾何形態(tài)和結(jié)構(gòu)組合一致保持穩(wěn)定的型式,后期構(gòu)造作用主要表現(xiàn)為整體抬升。伊犁南緣西側(cè)庫捷爾泰背斜自形成至今,一致保持同樣的形態(tài),后期新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的隆升主要表現(xiàn)整體的抬升,并沒有破壞構(gòu)造樣式的基本形態(tài),利于成礦作用的繼續(xù)。蒙其古爾礦床受對(duì)沖構(gòu)造的控制,天山后期隆升使得盆緣斷層持續(xù)逆沖,也未破壞成礦單元的基本構(gòu)造形態(tài),而這種整體抬升,則是后期疊加富集的重要控制因素。后期抬升幅度較大的區(qū)域則改變了早期構(gòu)造形式的基本形態(tài),對(duì)成礦不利,如伊犁盆地南緣東段。
圖8 伊犁盆地南緣中西段東西向剖面圖Fig.8 East-west profile of west section in south margin of Yili basin 1-新近系和第四系;2-中下侏羅統(tǒng)水西溝群;3-煤層及代號(hào);4-鈾礦體;5-斷層;6-鉆孔及孔號(hào)1-Neogene and Quaternary strata;2-lower-middle Jurassic Shuixigou group;3-coal seam and code;4-uranium orebody;5-fault;6-drilling and hole
4.4 構(gòu)造樣式造成的次級(jí)穩(wěn)定成礦地層單元是還原性氣體的聚集場(chǎng)所,利于成礦元素的聚集
砂巖型鈾礦氧化還原界面的控制因素之一是還原劑。我國(guó)砂巖型鈾礦含礦層位多產(chǎn)于煤系地層。研究認(rèn)為,成礦流體中普遍含還原性氣體(吳柏林等,2007;修曉茜等,2015),指示還原性氣體與成礦存在一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。局部隆起區(qū)和對(duì)沖斷層封堵區(qū)是含煤地層演化所產(chǎn)生的還原性氣體的聚集場(chǎng)所,這些場(chǎng)所使砂體還原性增強(qiáng), 提高了地球化學(xué)反差度, 同時(shí)各種有機(jī)質(zhì)組分大量存在增加了對(duì)鈾礦物的吸附作用,使成礦元素聚集(王謀,2006)。
(1)通過對(duì)伊利盆地南緣控盆構(gòu)造和盆緣構(gòu)造的綜合研究,將南緣中新生代地層構(gòu)造樣式分為斜坡帶型(單斜型)、縱彎背斜型、縱彎向斜型、對(duì)沖構(gòu)造型、沖斷層—褶皺型、同心褶皺型等。
(2)認(rèn)為構(gòu)造樣式控制氧化流體補(bǔ)給窗的開啟也是流體運(yùn)移的驅(qū)動(dòng)力,單斜穩(wěn)定地層中縱彎背斜是控制鈾空間分布的主要類型,構(gòu)造樣式造就了氧化流體的次級(jí)匯聚區(qū)域,利于氧化流體的匯聚,同時(shí)控制了還原性氣體的聚集,制約著礦體的空間分布,構(gòu)造樣式的穩(wěn)定性和適度抬升,利于成礦作用的持續(xù)和多期疊加。
(3)伊犁南緣構(gòu)造穩(wěn)定,找礦工作要圍繞盆緣縱彎背斜周緣開展,加強(qiáng)構(gòu)造、沉積耦合條件研究;中段地區(qū)郎卡至烏爾坦溝以西一帶,為構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定地區(qū),可考慮尋找類型蒙其古爾式對(duì)沖構(gòu)造型或郎卡沖斷層—褶皺型;東段后期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,要加強(qiáng)構(gòu)造樣式和構(gòu)造期次的研究,在活動(dòng)背景中找穩(wěn)定地段,找礦類型上,要注意氧化流體的補(bǔ)給方式,考慮潛水氧化作用類型,砂巖型鈾礦和煤巖型鈾礦兼顧。
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Mesozoic Structural Styles and Their Relationship with Uranium Deposits in the Southern Margin of Yili Basin
CHEN Fen-xiong1,2,NIE Feng-jun1,ZHANG Cheng-yong1
(1.EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013;2.GeologicPartyNo.216,CNNC,Urumqi,Xinjiang830011)
The Yili basin is the area where sandstone type uranium deposits were found earliest,keeping constant breakthroughs in discovery of such deposits in the southern margin of the basin. From west to east,a series of deposits have been clarified,of which the distribution is closely related to structural styles. This work summarized the structure style types in this area,and analyzed the characteristics of oxidation fluid supply and migration law in different structures. Combined with the spatial distribution of uranium ore bodies,we suggested that the structural style is a key factor to control of the pattern of such ore bodies. Then we discussed the control mechanism of structural styles on the uranium location from the open of the oxidation fluid supply,convergence of fluid flows,and gathering of reducing gas. It was pointed out that the longitudinal bending anticline on the stable slope is the main structure controlling the orebody location. It is very important to analyze the regional stable mineralization and diversity of groundwater recharge under the constraints of different structural styles. Finally this work discussed the prospecting direction and the main uranium ore types in this area.
structural style;sandstone type uranium deposit,buckling anticline,orebody location,Yili basin
2015-06-22;
2016-03-08;[責(zé)任編輯]陳英富。
國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)(資助號(hào):2015CB453002)和整裝勘查關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào): 12120114007601)資助。
陳奮雄(1972年-),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事鈾礦地質(zhì)勘查及研究工作。E-mail:216chenfenxiong@163.com
P631.3 [文獻(xiàn)標(biāo)示碼]A
0495-5331(2016)03-0480-09