蒙其古爾鈾礦床含礦含水層特征與鈾成礦的關系

逄 瑋 王 冰

(核工業(yè)二一六大隊)

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蒙其古爾鈾礦床含礦含水層特征與鈾成礦的關系

逄 瑋 王 冰

(核工業(yè)二一六大隊)

分析了蒙其古爾鈾礦床含礦砂體的厚度變化、沉積微相特征，認為含礦砂體發(fā)育的厚度、規(guī)模及空間展布特征是鈾成礦的關鍵因素。通過對含礦主砂體中泥質(zhì)隔擋層數(shù)量及厚度變化的研究，發(fā)現(xiàn)含礦砂體中泥質(zhì)隔擋層數(shù)量和厚度的增加地段往往是鈾成礦的有利地段。上述分析對于蒙其古爾鈾礦床找礦工作有一定的參考價值。

蒙其古爾鈾礦床 含礦含水層 砂體厚度

蒙其古爾鈾礦床位于伊犁盆地南緣東部構造活動區(qū)和西部穩(wěn)定構造區(qū)之間的過渡部位，礦床內(nèi)發(fā)育的數(shù)條主要斷裂構造為鈾成礦奠定了基礎，具有典型的構造控礦特點[1-3]。該礦床主要的含礦砂體為三工河組下段(J1s1)、上段(J1s2)及西山窯組下段(J2x1)，次為西山窯組上段(J2x3)，含礦主砂體一般厚為10～20 m，厚度適中、分布穩(wěn)定的砂體骨架為鈾成礦提供了良好的運移和儲存空間。

1 含礦含水層特征

1.1 三工河組下段(J1s)

1.2 西山窯組下段(J2x1)

1.3 西山窯組上段(J2x3)

2 含礦含水層厚度與鈾成礦關系

蒙其古爾鈾礦床含礦砂體的沉積相以三角洲平原河道相及曲流河相為主，一般厚10～20 m。其厚度和規(guī)模遠小于鄂爾多斯盆地下白堊統(tǒng)洛河組上百米厚的超大規(guī)模風成砂體，但其成礦規(guī)模在國內(nèi)同類型的鈾礦床中較罕見，原因是超大規(guī)模的砂體往往不利于層間氧化帶和工業(yè)鈾礦體的形成和發(fā)育。在砂巖型鈾礦床的諸多控礦因素中，含礦砂體發(fā)育的厚度、規(guī)模依然是鈾成礦的關鍵因素。此外，由層間氧化帶砂巖型鈾礦的成礦理論可知，成礦流體的能量、砂體滲透性、還原性物質(zhì)含量決定了層間氧化帶發(fā)育的規(guī)模，其中成礦流體的能量應為最根本的因素，而砂體厚度的突變往往使得成礦流體的能量發(fā)生根本性變化。據(jù)此，本研究繪制了蒙其古爾鈾礦床各含礦層位砂體厚度與礦體形態(tài)展布圖(圖1)。由圖1可知：工業(yè)鈾礦化多發(fā)育于砂體厚度變化的部位。

圖1 含礦含水層厚度與礦體形態(tài)展布

3 含礦含水層中泥質(zhì)隔擋層厚度與鈾成礦關系

在沉積過程中由于水流能量強度的差異，往往在砂體中沉積了大量的低滲透性隔擋層。隔擋層類型較多，包括細粒物質(zhì)隔擋層、泥礫隔擋層、植物碎屑隔擋層以及在成巖過程中形成的大面積的鈣質(zhì)結核、鐵質(zhì)結核、硅質(zhì)結核等。在后期鈾成礦過程中，該類隔擋層常構成含礦砂體內(nèi)流體流動單元的邊界，當成礦流體流經(jīng)邊界時，水流方向發(fā)生變化，同時水流的能量也會隨之衰減，該類變化給U的沉淀和富集提供了有利條件。蒙其古爾鈾礦床最常見的隔擋層為細粒泥質(zhì)隔擋層。本研究對該礦床含礦砂體中泥質(zhì)隔擋層的厚度及分布特征進行了統(tǒng)計，并結合工業(yè)鈾礦體的分布特征進行了分析，認為工業(yè)鈾礦體多分布于泥質(zhì)隔擋層發(fā)育較集中且厚度變化適中的區(qū)域(圖2)。

由含礦含水層典型性剖面(圖3)可更清楚地看出泥質(zhì)隔擋層與鈾成礦的關系，在泥質(zhì)隔擋層周邊工業(yè)鈾礦體富集較好。

圖2 含礦含水層中泥質(zhì)隔擋層厚度與礦體形態(tài)展布

圖3 含礦含水層典型性剖面

4 結 論

(1)雖然鈾成礦對沉積相無選擇性，但僅有規(guī)模適中的砂體骨架有利于層間氧化帶和工業(yè)鈾礦化的形成和發(fā)育。

(2)含礦砂體厚度的突變部位是鈾成礦的有利部位。

(3)隨著含礦砂體中泥質(zhì)隔擋層數(shù)量和厚度的變化，成礦流體的運移方向發(fā)生了變化，進而其能量相應地被削減，該類變化給U的沉淀富集創(chuàng)造了有利條件。

[1] 張 磊，邱余波，王福東，等.蒙其古爾鈾礦床三工河組砂體特征與鈾成礦的關系[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016(3):88-92.

[2] 陳 虹，張占峰.蒙其古爾鈾礦床泥質(zhì)類巖石在鈾成礦過程中的應用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015(2)：91-92.

[3] 邱余波，伊海生，羅星剛，等.紅海溝鈾礦床頭屯河組巖相特征及對鈾成礦的控制[J].金屬礦山，2015(1):90-93.

2016-04-18)

逄 瑋(1966—)，男，工程師，830011 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市北京南路467號。