江西盛源盆地铀矿床地电异常特征 地质解释和应用实例

作者&投稿:针莎 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

盛源盆地位于江西省溪县县城以南,面积约300km2,形态似桃形,根据物探资料,盆地基底由东部、南部及西部向盆地中心逐渐加深。

盛源盆地的性质为火山沉陷盆地,它的基底主要为震旦系的片麻岩、千枚岩、变质砂岩等,局部为上三叠统的砾岩。盖层为上侏罗统的流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩、页岩夹煤系地层,其次为加里东期与燕山早期的花岗岩。盖层为上侏罗统的流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩、粉砂岩与页岩互层、砂岩和砂砾岩等,安山岩和安山玄武岩较少,盖层沿盆地边缘分布,产状倾向盆地中心。盆地中心及其北部主要出露白垩系红色砂岩。

盛源盆地的构造主要表现为几组长断裂,其中盆地东部有一条NE向断裂,贯穿盆地基底与盖层,在盆地西部边缘,有一组NNE向断裂,以致震旦系变质岩逆冲隆起并逆掩于J3—K1地层之上。盆地北部为近东西向的信江断陷带,其次为NW向的断裂。盆地未见环状和放射状构造,也未见晚期侵入体。

盆地内目前已发现60、65、70等三个铀矿床,十几个铀矿化点,并有众多矿化线索。60矿床位于盆地东部,含矿地层为上侏罗统鹅湖岭组第二段(J3e2)凝灰质砂岩、粉砂岩、砂页岩、沉凝灰岩等,上覆地层为上侏罗统鹅湖岭组第三段(J3e3)砂质岩,下伏地层为上侏罗统打鼓顶组第三段(J3d3)粉砂岩。65、70矿床位于盆地的西部,矿床受65-70推覆体控制,该推覆体面积约3~4km2,由上侏罗统火山碎屑沉积岩系组成,主要岩性为流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩及与其互层的粉砂岩、砂岩和砂砾岩。推覆体的下部为震旦系石英云母片岩。铀矿化发生于上侏罗统打鼓顶组第二段(J3d2)的球泡熔结凝灰岩、凝灰岩顺层挤压破碎带或断片内,含矿层的上下部层位均为紫红色砂岩。

图6-24 云南木利锑矿18线地电化学异常剖面

D1p1—下泥盆统坡脚组上段;D1p2—下泥盆统坡脚组上段;D1b—下泥盆统芭蕉菁组;D2p—中泥盆统坡折落组

矿体形态为似层状、透境状,或成群出现呈边幕式排列,矿体产状现与岩层产状一致。矿床矿石矿物中铀矿物有沥青铀矿、铀石和钛铀矿、铜铀云母、钙铀云母等,金属硫化物有硫钼矿、辉钼矿、黄铁矿等;脉石矿物有石英、黄玉、水铝氟石、萤石、磷灰石等。

为了检验该方法对于寻找隐伏铀矿床的有效性,特选择已有工程控制的70号矿床Ⅰ—Ⅰ′剖面进行试验。在同一剖面上,分别用硝酸提取液、王水提取液和双组合电极方法(以硝酸为提取液)进行成矿离子提取。采用民用电作供电电源,供电电压为220V,供电电流1A,供电时间48h,提取样品送江西核工业地质局分析。

如图6-25所示,在2至12点号之间具有明显的U和Mo异常,U的异常强度为12×10-6~49×10-6,异常高出背景值(5×10-6)2~9 倍,异常宽180余米。Mo的异常强度为15×10-6~49×10-6,异常高出背景值(5×10-6)3~9 倍,异常宽40余米。从图上可看出,U与Mo异常同步出现在剖面的0至12点之间,两者的最高异常均位于11号测点,二者的吻合程度十分完好,异常较清晰指示了隐伏矿体的赋存部位。而且从异常的分布特征来看,异常在矿体的上盘更为发育,因此推测该已知矿体应该继续向深部延伸,只是尚未被工程所控制。

图6-25 江西盛源盆地艾门村已知剖面(Ⅰ—Ⅰ′)硝酸提取液地电异常剖面图

另在剖面的14至22号点之间,测出强度为20×10-6~114×10-6的Mo异常,异常高出背景值4~22倍,异常宽约160m,在该区段同样测出10×10-6的低缓U异常,根据异常形态及走向,并考虑到已知矿体的产出形态,推测在Mo异常的极高区深部,有可能存在位于已知铀矿体的侧向呈雁行式排列的隐伏铀矿体。值得引起注意。

如图6-26所示,在0至8号点之间测出了3个明显的峰值Mo异常,峰值分别为94×10-6、30×10-6和80×10-6,另外15至16、19至20号点之间测出两个明显的Mo异常,与硝酸提取液中的 Mo异常出现的位置相吻合,全线 U 含量都较低,最大值为7.1×10-6

图6-27中,在0至13号点之间U和Mo都出现幅度不大的异常:14至22号之间Mo出现多处高异常,U处也出现明显的高异常(该点Mo异常为最大值)。

综上所述,在已知矿体上方,以上三种地电提取方法都表现出明显的示矿异常,而在已知的矿体上盘无矿体地段,采取的三种提取办法都测出了无明显异常,因此,推测在该地段的深部存在有与已知铀矿体呈雁形式排列的隐伏矿体是有一定根据的。



盆地航磁异常特征~

从柴达木盆地航磁DT化极异常图(图2-5)来看,柴达木盆地在乌图美仁附近有一条大的呈北东向展布的磁力高异常带,将柴达木盆地分成磁力特征截然不同的两个区域。该带以西的地区磁场特征主体表现为较平静的低磁异常,在盆地边界发育一些局部的高频磁异常团块;而盆地东部地区磁异常明显要比西部高,无论是磁异常等值线的走向还是异常形态与西部都有较大的差别。根据磁力特征的不同又可进一步将该西区可划分为4个区域:
1)阿尔金基岩出露区:磁异常表现为低磁背景上叠加杂乱跳跃的局部高磁异常,异常值一般大于-25nT,最大可超过300nT,该区地表大面积出露较强磁性的花岗岩,是造成该现象的主导因素。

图2-5 柴达木盆地航磁DT化极异常图(单位:nT)

2)柴西南磁力异常区:在干柴沟—油泉子—黄石—塔尔丁一线串珠状异常南侧,表现为较高磁场背景,其上叠加多个较大的局部磁力高,这些局部高磁异常幅值较小,一般为几十纳特,磁异常变化比较平缓,近东西向排列,显示磁源体较深的特点,推测可能是由于该区基底磁性体比较发育、基底构造格局近东西向展布造成该种现象;另外,在研究区的东侧塔尔丁一带,大面积的低磁场背景(一般小于-70nT)上叠加着许多剧烈变化的高频磁异常,为磁性体埋藏较浅的反映。
3)柴西北磁力异常区:位于柴北缘磁异常区与柴西南磁异常区之间,较低磁异常背景,磁异常一般为-50~-25nT,磁场变化平缓,磁异常等值线分布稀疏,近北西向展布,无局部高频磁异常存在。说明该区从浅至深基本无较强磁性体的分布,地层(岩石)磁化率横向变化较小。反映一种较为稳定的沉积和构造环境。
4)北缘西区:主体表现为以广阔平缓的负磁异常为背景,异常值一般为-180~-40nT。东部异常主体呈北西走向,西部异常以宽缓的近南北向为主,异常最大值为95nT,最小值为-310nT,北部山前带在区域负背景场上叠加有北西—近东西向的高频局部磁异常,为火成岩侵入体的反应。结合前面的物性分析认为,区域负背景场是本区弱磁性基底的反应,低幅的高频磁异常可能是表层磁性体主要为第四系、狮子沟组或上油砂山组地层中含有火山岩成分而引起的,大幅度的高频磁异常可能为基底侵入岩体反应。

航空γ能谱测量通过数据处理,最后提供图件一般有铀、钍、钾地面岩石或土壤含量等值图和w(U)/w(K)、w(U)/w(Th)比值图,以及相应的剖面图等。
(一)航空γ能谱异常的地质解释
航空γ能谱异常的地质解释与电法、磁法相比,是又简单又复杂。γ场是放射性核素原子核衰变放出的射线,反应了核素的含量;而且主要是地表20~30cm岩(土)层中核素的含量。复杂的是许多岩石或构造带有可能形成局部核素富集,但不一定成矿。判别是否是矿异常有一定难度。
航空γ能谱测量资料,可以直接提供铀矿床信息;可以提供铀矿床成矿远景区,岩性分布和相关构造信息,以及辐射环境信息等。地质解释,就是从航测资料中把这些有用信息识别提取出来。
为了得到正确的地质解释,首先要了解本测区有利成(铀)矿的地质条件和构造特征;结合已知铀矿或铀矿异常的特点,对取得的航测资料进行分析,对异常做出地质解释。下面举例说明几种异常特征的地质解释。
1)突出的高值异常,如图5-3-3所示。它是澳大利亚的纳巴拉克铀矿床的航空γ能谱测量剖面图(部分)。矿床处于太古宙浅变质岩系的地层中,受构造控制,处于两交叉断裂带位置。铀道和总道异常值突出,120m、150m和240m高度异常值都极其明显,在300m高度也很显著。该异常周围铀含量显著增高,钍道没有或异常微弱。

图5-3-3 纳巴拉克铀矿不同高度航空γ能谱剖面图

1—总道;2—钾道;3—铀道;4—钍道

图5-3-4 铀矿分散流的航空γ能谱图等值线距300cps;A、B为铀矿床


图5-3-5 霍山东溪金矿Ⅲ号矿体钾、铀、钍异常

(据孙培基等,1993)
1—凝灰质安山岩;2—粗安岩;3—破碎岩
2)水系沉积物铀异常值比较低,含量在(10~20)×10-6(eU)且分散(2000cps)。如果这些分散异常是沿水系分布,如图5-3-4所示,则这些异常可能是铀矿床的分散流引起的。则在水系的上游地区,可能找到铀矿床。图5-3-4 中A、B为发现的异常点。
3)砂岩地区航空γ 能谱铀异常出现带状,点状或多峰值。地面铀含量一般在(3~4)×10-6(eU),多数显示是花岗岩地区,作为砂岩铀矿的铀源地区。这种多异常区附近可能出现砂岩铀矿。
4)航空γ能谱图中出现大面积铀含量较高辐射场[平均(3~8)×10-6(eU)],与花岗岩体分布基本一致。在大面积偏高γ场中,有明显的铀异常高峰值,铀含量高,可能成为有工业价值的花岗岩型铀矿床。
5)根据γ能谱测量寻找金矿。现代金矿理论说明内生金矿床与裂谷构造和幔源的演化物有关,常与多金属硫化物共生,产于多种类型蚀变岩中,其中钾交代岩常是金银矿化的先导性标志岩,所以首肯的“示踪元素”是钾(40K)。此外,内生金矿的初始原岩主要是富镁铁质的绿岩和花岗绿岩带,其显著特征是相对贫铀钍。所以在银矿普查中,航空γ能谱测量的标志是钾(40K)为高值异常,铀、钍为低值异常。图5-3-5为霍山东溪金矿Ⅲ号矿体综合测量剖面图。钾异常(a)为高值,异常衬度为1.3~1.8;与金(地面取样化验)含量对应很好;铀(b)和钍(c)异常为微弱低值。经过标准变换处理(d,e)和比值处理(f,g)之后钾异常突出。
(二)航空γ能谱异常的地面检查
地面检查的主要工作,一是对做出地质解释的异常区进一步进行勘查,证实异常解释的正确性。二是对地质解释中认为有意义但又有疑问的不确定异常区,进行地面验证。
1)对解释的异常进行检查。通过地面γ总量测量或地面γ能谱测量初步确定异常范围,确定异常的性质,有否成矿的可能,提出初步评价意见。如果需要,可以进行1:1万或更大比例尺的地面面积详查。或用其他方法进行深部调查,如氡气测量或其他物探方法,初步调查控矿因素。也可以初步进行揭露评价,以便对岩性、构造、异常规模和品位做进一步了解。
对大面积偏高γ场的检查,首先要注意是否有地形影响,或与岩性有关系。再进一步研究是否为成矿区、远景区或成矿铀源区。有必要可以进行地面γ测量,确定异常范围和偏高γ场中的局部高异常区,为详查提供初步成果。
2)对地质解释中认为有意义的和有疑问的地区进行检查。根据航空γ能谱测量提供的资料,进行实地勘查,了解地质构造,地貌特征,并进行地面γ测量或氡气测量;对地质和物探的各种资料进行综合分析,查清疑问,确认有意义的异常或提出进一步详细勘查意见。

内蒙古大营特大型铀矿床
答:2.1 构造特征 大营铀矿床位于鄂尔多斯盆地三级构造单元伊盟隆起的中北部(见本书《内蒙古皂火壕特大型铀矿床》一文图1),其沉积盖层构造简单,总体上受近东西向分布的大型褶皱和局部小型正断层控制,褶皱发育于早白垩世之前,而断层形成于早白垩世或者早白垩世之后,直罗组沉积之后盆地整体抬升缺失上侏罗统,在矿床北东部遭...

南岭地区花岗岩型铀矿床地质特征
答:表3-1 花岗岩型铀矿床类型划分及其特征表 (4)矿床受断裂破碎带控制,矿体产于断裂破碎带中。其中硅化断裂破碎带控制的矿床占80%以上。而硅化断裂破碎带常有规律地受构造应力场制约,大多数矿床的含矿硅化破碎带常成群成带出现,有的呈现一定的侧伏规律。因而矿脉条数多,矿床内的矿体个数也多。每个...

辽宁黄沟铀矿床
答:2.2 地质特征 (1)构造 黄沟铀矿床位于辽东古裂谷北缘连山关短轴穹状复式背斜的南翼西段[3],该复式背斜轴向NW,核部为新太古代连山关钾质混合花岗杂岩体,冀部为古元古代辽河群沉积变质岩系所覆。矿床内构造主要有3种:①NW 向大型韧性剪切带,为主要控矿构造;②NEE向至EW 向次级裂隙,为富铀矿体定位空间;③NE向...

盆地基底特征
答:西部的重力高呈EW向,而东部的重力高呈NE向。这个特征与地表构造形式基本一致,有些重力高反映了古生代地层的出露,有些与推测的隐伏隆起大体上对应,它们可为盆地的物源区,即为沉积岩的蚀源区和砂岩型铀矿的铀源区。图2-4 二连—锡林浩特残差重力异常图(据邵济安等,1991)

新疆扎吉斯坦铀矿床
答:[关键词]扎吉斯坦;地浸砂岩型铀矿床;层间氧化带 扎吉斯坦铀矿床位于伊犁盆地南缘中西段,往北西距乌库尔其矿床4km,东南和蒙其古尔矿床相连,是继库捷尔太铀矿床后在伊犁盆地南缘发现的第二个可地浸砂岩型铀矿床,和蒙其古尔矿床、乌库尔其矿床一起构成伊犁盆地南缘铀矿田东部成矿集中区。行政区划隶属察布查尔锡伯自治...

矿床总体特征概述
答:(Oszczepalski,1999;Michalik et al.,2001)、俄罗斯的干谷金铂矿床(涂光炽,1999)、加拿大的耶洛奈夫金矿床、澳大利亚的本迪戈矿床(640t)、斯托尔金矿床、金皮矿床(160.5t)、中欧曼斯费尔德含铜页岩(二叠纪)、澳大利亚的富铅锌的蒙特页岩、摩洛哥的黑色岩系型银矿、美国肯塔基州的黑色岩系型铀矿(前寒武纪)、美国...

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模型四十六 砂岩型铀矿床找矿模型
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新疆乌库尔其铀矿床
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