錢家店鈾礦床伴生錸資源發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義

摘要：為了積極響應(yīng)國(guó)家自然資源部針對(duì)礦產(chǎn)資源開采利用提出相應(yīng)改革要求，大力推進(jìn)高效綠色開采礦產(chǎn)資源、多種礦產(chǎn)資源綜合利用，通過開展鈾礦石及地浸液樣品進(jìn)行高精度元素痕量分析檢測(cè)、對(duì)可地浸砂巖型鈾礦伴生元素的富集特征開展精細(xì)研究、對(duì)地浸開采錸元素可行性進(jìn)行初探等工作，確定了錢家店鈾礦床存在錸元素超常富集現(xiàn)象，平均品位為0.54×10-6， U—Re呈明顯正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.513。研究成果顯示，錢家店地區(qū)錸資源具有“品位低、規(guī)模大”的特征，其成礦特征與鈾礦相似。

主題詞：伴生元素 錸礦 低品位

1.研究背景

遼河油田鈾礦勘探工作自1997年開展至今，在錢家店地區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了多個(gè)可地浸砂巖型鈾礦床，目前整體規(guī)模已達(dá)到特大型。這一勘探成果是我國(guó)東北松遼盆地鈾礦找礦的重大突破，開創(chuàng)了我國(guó)非核系統(tǒng)綜合找鈾的先河。隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)的鈾與錸、鈧等伴生元素之間存在彼此依存關(guān)系，其中鈾錸的關(guān)系尤為緊密。

錸是一種稀散金屬，在地殼中的含量?jī)H為10-9，資源十分稀有。因其具有熔點(diǎn)高、耐腐蝕、拉伸強(qiáng)度高等物性，被廣泛應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域。隨著國(guó)家航空航天產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)的需求量將會(huì)大幅增加，因此如何充分勘探發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)伴生錸資源，對(duì)推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)綜合勘探開發(fā)及稀有礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備都具有十分重要的意義。

2.錸資源發(fā)現(xiàn)

2.1區(qū)塊地質(zhì)概況

開魯坳陷位于松遼盆地西南部，是上疊于海西地槽褶皺基底之上的中新生代斷坳型盆地，其中錢家店凹陷屬開魯坳陷內(nèi)的次級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元。錢家店鈾礦床主要含礦地層為上白堊統(tǒng)姚家組，可分上、下兩段，均有鈾礦化異常分布。錢家店鈾礦床是以層間氧化控制為主，油氣熱液改造、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞礦體為輔的多階段匯聚成礦的鈾礦床。本次研究選取地浸開采多年，地質(zhì)條件基本掌握的錢Ⅱ塊為研究目標(biāo)區(qū)域。

2.2伴生元素分析

（1）伴生元素富集強(qiáng)度

通過對(duì)錢Ⅱ塊120個(gè)巖心樣品進(jìn)行U及其伴生元素含量分析，得出各伴生元素含量（表1）。結(jié)果顯示，在該區(qū)U伴生元素中，Re、Sc的平均品位分別是0.54×10-6和6.43×10-6，均高于可綜合利用品位，而V、Mo和Se則低于可綜合利用品位。Re的陸殼豐度為1×10-9，根據(jù)現(xiàn)有結(jié)果，錢家店鈾礦床錢Ⅱ塊地區(qū)Re的豐度超過陸殼幾百倍，屬超常富集現(xiàn)象。

（2）伴生元素與 U 的相關(guān)性

為了進(jìn)一步深入研究伴生元素與 U 的相關(guān)關(guān)系，通過樣品含量對(duì)比及相關(guān)系數(shù)矩陣（表2）分析，Re元素在該區(qū)域存在明顯富集現(xiàn)象，U—Re呈明顯正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.513，這反映了U、Re可能具有同源性，均受層間氧化作用控制成礦;Sc同樣存在富集現(xiàn)象，U—Sc總體呈正相關(guān)關(guān)系，但局部出現(xiàn)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.163。

（3）伴生元素含量與巖性關(guān)系

通過對(duì)不同粒度及不同滲透性巖石中的伴生元素含量進(jìn)行分析，從而研究伴生元素在錢Ⅱ塊的富集特征。研究結(jié)果表明，在不同粒度及不同滲透性的砂巖中，U、Re的富集情況依然相似，在含泥礫砂巖中含量最高，其次為細(xì)砂巖，中砂巖中含量最低，造成該現(xiàn)象的主要原因是由于泥質(zhì)含量大的砂巖中存在較多有機(jī)質(zhì)，對(duì)U、Re均有較好的吸附性，有利于富集成礦。

3. 地質(zhì)意義

前人研究成果認(rèn)為我國(guó)錸資源90%伴生于鉬礦床、銅礦床中。此次研究工作及成果打破了這一傳統(tǒng)認(rèn)知，利用高精度元素分析化驗(yàn)，對(duì)錢家店鈾礦床錢Ⅱ塊的伴生錸資源進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。同時(shí)建立深部找油氣、淺部找鈾礦、伴生找錸礦的油—鈾—錸礦產(chǎn)綜合勘探、立體勘探新思路，取得一礦變雙礦、雙礦變多礦的重要勘探成果。這一成果將對(duì)松遼盆地乃至全國(guó)沉積盆地的礦產(chǎn)資源科學(xué)評(píng)價(jià)、綜合勘探具有深遠(yuǎn)影響。

通過開展此次研究工作，充分勘探錢家店鈾礦床，不僅為國(guó)家戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備作出重大貢獻(xiàn)，同時(shí)也將打破我國(guó)錸資源受國(guó)外出口限制的制約。目前錢家店鈾礦床已成為國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的綠色核能生產(chǎn)基地，未來(lái)在錸資源形成產(chǎn)能后，有望成為獨(dú)具特色的“低品位礦產(chǎn)、大規(guī)模資源、高效率開采”創(chuàng)新型綠色綜合能源生產(chǎn)示范基地，達(dá)成社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。

4. 結(jié)論

（1）錢家店可地浸砂巖型鈾礦床伴生元素中，Re、Sc達(dá)到可綜合利用標(biāo)準(zhǔn)，V、 Mo和Se低于指標(biāo)。

（2）Re和U呈明顯正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.513，;Sc總體呈正相關(guān)，局部負(fù)相關(guān)，富集區(qū)域與U重疊具偶然性。

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作者簡(jiǎn)介：肖程，男，1987年11月出生，遼寧省大連市，漢族，工程師，2011年本科畢業(yè)于成都理工大學(xué)地球化學(xué)專業(yè)，現(xiàn)于遼河石油勘探局有限公司新能源開發(fā)分公司從事鈾礦及伴生礦產(chǎn)綜合勘探開發(fā)工作。

遼河油石油勘探局有限公司新能源開采分公司 遼寧 盤錦 124010