楊錢江
(安徽省核工業勘查技術總院,安徽 蕪湖 241000)
目前,安徽省的黃梅尖地區礦產資源開采潛力較大的區域,它橫跨多個縣,從20世紀中期開始,地質專家逐漸在這個區域發現了該地區礦床。對黃梅尖礦床的特征和成礦條件的分析,可為礦床的進一步探尋提供資料,明確找礦工作未來進行的方向。
地質勘探人員在安徽省黃梅尖地區進行地質普查后,總結了本次地質勘探的結果,包括共發現了10個礦床異常點,質量較高的為2條,放射性磁波的反饋是,找到178個水化異常點,發現單體礦床為42個,單氡型為131個,兩者混合型是5個,從已經完成的多個鉆孔中,發現3個鉆孔內有質量上乘的工業礦。
在本次地質勘探中,也總結了它的地層情況,整個地層分為四層,分別是下侏羅統磨山組、中侏羅統磨山組、上侏羅統磨山組與磚橋組,同時,在地質中也發現了大量的巖漿巖。
另在長時間發展中,地下出現了大量的石英巖,它與礦產的接觸有兩個接觸帶,內接觸帶與外接觸帶,鈾礦體會從兩個接觸帶與其接觸。
整個區域的礦層單一,除部分山坡的堆積與殘基層,多是下統中山組與中統羅嶺組的碎巖,它們均屬于侏羅系。中山組的巖性依次是灰黃綠粉砂巖,頁巖與石英砂和煤層,礦層變化具有韻律感,羅嶺組的地層為23層,構成韻律層,每一層都可分成A層和B層兩部分,A層是石英砂巖,B層是細粉砂巖。
另磚橋組不會全部覆蓋龍門組,礦床整體巖性分成三部分,每段都有相應的巖石特征。
區域內褶皺的發育較慢,部分組是單斜巖層,為盆地底部的基本構造,其斷裂的方向是東西向,持續的時間較長,受此影響,巖石內的熱液蝕變改變了走向,某礦床就在裂縫內。
它也有其他方向的斷裂,包括南北、北西等,其中南北的裂縫受東西裂縫影響,向逆時針扭動,有大量熱液脈沖。
從礦體的產狀可把它分成兩類,一是傾斜角礦體,二是陡傾角礦體,前者會隨著侏羅系內砂巖的移動,改變礦體的位置,腐蝕裂縫,礦體最終形成的狀態與礦層基本相同,它的優勢是,礦體為盲礦體,在地下的深度較深,且礦層富有層次,多個區間的礦體是連續的,其成型后以類似層狀、透明狀為主,長度通常最短為20m,最長是80m,寬度的最小與長度一致,最大不超過100m,在特殊情況下,長度可達到185m,寬度最寬是380m。后者的位置是近礦層與深部,受巖層接觸帶和內部斷裂的影響,成礦的特點是規模小,有多個形態,礦體質量不穩定,它成型后,狀態是脈狀、透明狀,厚度各處不一。
本文提及的圍巖是富礦圍巖,以及圍巖發生的蝕變。如果礦產資源礦化是通過外接觸帶與巖體接觸,那么該礦床的位置是在下侏羅系內。
其資源礦化的變化,和熱液蝕變有直接關系,特別是中低溫的熱液,而發生蝕變后,圍巖有紅化、硅化的反應,其中紅化的強度,可幫助地質勘測人員判斷鈾礦化的豐富或稀少。
礦床的礦石由多個結構構成,包括瀝青鈾礦、銅鈾云母、白鐵礦等,而其結構的變化是碎裂、膠狀、角礫膠結結構等。由此,可總結出礦產資源在地下存在的兩種方式,第一種是礦物,呈現為最原始的狀態,第二種是從礦變為離子,吸附到巖石上,吸附的物體是赤鐵礦、粘土等。
此外,對于礦化類型,有兩種類型——石英正長巖型礦化與砂巖型礦化。這兩種礦化方式有多個階段,依照每個階段礦物質的互相組合,可把類型細化為四種,其中的鈾-紅化粘土,分布在砂巖與正常巖中,在多個礦床中均有發現,而堿交代型礦化后的礦石,和紅化的粘土基本相同。
從上述地質勘探與礦物質特征的分析,得出若想順利形成鈾礦,必須滿足多個要求,包括構造、巖體、成礦物質等。
對于構造的解析包括三方面,分別是接觸帶、斷裂與含礦情況。首先,接觸帶是礦層結構變化、圍巖腐蝕等物質作用下出現的特殊構造,這些接觸帶與礦產接觸的方式是由巖石傾斜的角度,或是與斷裂帶的接觸決定,所以對于斷裂帶的要求是,滿足以下特征:巖體翻轉時,控制與斷裂帶的接觸;實現不同巖性組合,基于這些巖性的物理強度,促進孔隙發育,以便礦物質累積。其次,對于斷裂的分析,是分析其類型,包括X型、“入”字型與大斷裂產生的小構造,即斷裂整體的規模較大,角度有較大傾斜,以東西向斷裂為前提的基礎上向不同方向控制裂縫,且裂縫會長期活動,每次活動都有一定的差異。最后,對于含礦結構,是找到上、中、下侏羅系內各組巖性的改變,因受數次改變影響,多個裂縫互相疊加,既改變了巖性,也形成了成礦的有利位置,以此為中心,周圍會出現不同角度的傾斜和大小的裂縫,組合在一起后,形成順層含礦結構。
由此,是讓構造符合成礦的條件,順利形成礦床。
巖體中的礦產資源是長時間累積形成的,且礦體又屬于副礦物。所以,對巖體的要求,是其有較大的機械物理性差異,由于這一差異,巖石表面會不斷累積新物質,在新物質中夾雜著礦產資源,而帶有礦物質巖石受到熱液蝕變后,巖體內部的礦產特征變為活性,與接觸帶、其他巖石的接觸中,可形成大面積的工業鈾礦。每種礦石的內部都有氧、硫、鉛的同位素,據某項測驗顯示,鈾礦同位素中的年齡是176ma、113ma、66.6ma,中間的數值是它的主成礦期,與巖體的成型時間基本相同,得出巖土內鈾礦的形成具有連續性,只有很小的時差。
地層是礦床集中的主要區域,而黃梅尖地區經過實際勘探,發現礦產資源的礦床主要集中在中、下侏羅內部的兩個組內,檢測的結果是底層內有少量的礦物質層。
經過分析后,總結出地層礦產的形成是動蕩階段,長期沉積,形成的礦產較厚,分布在層次中,也就是該區域巖性較為復雜,為礦產的形成提供了空間,是鈾礦形成的優勢層位。
通過蝕變會讓巖層發生不同變化,這些變化會在某種程度上決定礦化的程度,同時,圍巖蝕變多以側向分帶為主,以礦體為中心,向兩側反應,形成變質帶。所以,蝕變帶的大小、覆蓋的范圍等直接決定礦體的大小,期間熱液活動的次數,也反應了礦體的豐富與稀少,故為實現成礦,在前期做到鈉長石化,是必然要求。
礦床的形成需要多個成礦物質,包括硫、碳、鈾。從較早的研究報告中發現,把黃梅尖地區的石英巖分解后,在分解物中發現了大量氧氣,以及大量磁鐵,但檢測成礦后的巖石卻發現氧明顯減少,這說明從最初的巖漿到最后的成礦,氧會隨著大氣水的加入逐漸減少。
在這份報告中,也發現了對硫等三種物質的分析,硫是分析了六種黃鐵礦的樣本,根據結果確定它接近深源,對于碳是在熱液蝕變中大量發現,直接影響巖漿的形成,礦產資源一般來自于地下深處。因此,礦床的形成需要多種物質,并在共同作用下形成鈾礦。
對黃梅尖地區礦床化特征及成礦條件的闡述,是基于該區地質普查的結果總結了鈾礦的各項特征,最后分析了成礦必須滿足的條件。
如此,可以為礦產的進一步勘探提供理論,明確未來找礦的方向,發揮鈾礦的經濟價值。
[1]毛敬濤,楊竹森,何林,等.西藏嘎拉勒銅金礦床地質特征與控礦條件分析[J].巖石礦物學雜志,2016,35(4):677-691.
[2]王豐翔,孫紅軍,裴榮富,等.巴林左旗雙尖子山銀多金屬礦床基本地質特征及成因機制[J].地質論評,2016,62(5):1241-1256.
[3]歐陽荷根,李睿華,周振華.內蒙古雙尖子山銀多金屬礦床侏羅紀成礦的年代學證據及其找礦意義[J].地質學報,2016,90(8):1835-1845.
[4]王亞磊,張照偉,張江偉,等.新疆白鑫灘銅鎳礦床礦物學、Sr-Nd同位素特征及其成礦過程探討[J].地質學報,2016,90(10):2747-2758.
[5]張志炳,李文淵,張照偉,等.東昆侖夏日哈木巖漿銅鎳硫化物礦床鉻尖晶石特征及其指示意義[J].礦物巖石地球化學通報 ,2016,35(5):966-975.