陳德立
摘要:文章首先對鈾礦的勘查現狀進行簡要分析,在此基礎上,以某地區的鈾礦田作為研究對象,論述了鈾礦的找礦方向。期望通過本文的研究能夠對鈾礦找礦方向的進一步明確有所幫助。
關鍵詞:鈾礦;勘查現狀;找礦方向
1.鈾礦的勘查現狀分析
鈾歸屬于放射性金屬元素的范疇,是一種稀有資源,由于鈾礦石具有放射性特征,從而使其被列入危險礦物的行列。目前,鈾主要被作為核工業原料,從鈾中還能進行鐳元素和其他稀土元素的提取。我國的鈾礦資源并不豐富,已探明的鈾礦儲量排在全球10位以后,從核電長遠發展的角度上看,這部分儲量無法滿足實際需要。在這一前提下,必須不斷加大鈾礦的勘查和找礦力度,擴大鈾礦的儲量,從而滿足核電發展的需要。現階段,我國鈾礦勘查工作呈現出如下問題:其一,探礦的控制深度有所不足。在鈾礦勘查過程中,探礦的控制深度普遍較淺,深處的空間未被有效發掘;其二,尋找的礦化類型較為單一。在尋找鈾礦的過程中,多數都是以硅化帶控制為主,一些與鈾礦存在關聯的礦化類型被忽視;其三,隱伏礦體的勘查不到位。礦體在傾向和走向上具有塵滅再現的特征,含礦帶通常都是以成群平行的形式為主,在礦區的周圍可能存在隱伏礦體,但由于勘查不到位使得這部分礦體并未被及時發現。
2.鈾礦的找礦方向
為便于分析,下面以某地區的鈾礦田作為研究對象,對鈾礦的找礦方向進行論述。本次研究所選的區域處在三大構造單元過渡帶上,地質構造背景較為復雜,為深部找礦提供了有利條件。區域內有著非常豐富的礦產資源,鈾礦床分布較為廣泛,鈾礦多產于硅灰巖層和硅質巖當中。
2.1礦體的主要特征
在本次所選的研究區內,灰巖、硅質巖是鈾礦體的主要產出來源,品位高、數量多、垂幅大是該區域內鈾礦體所具備的基本特征。裸露在地表以上的鈾礦體規模相對較小,并且連續性較差,主要呈點狀分布,但礦區深部卻有盲礦體產出。K13-2是該研究區內厚度最大的盲礦體,其傾向延深達到57m,由2個探礦工程控制,鈾礦體主要分布在27線和31線上。
2.2鈾礦石的特征分析
2.2.1礦石礦物
在本次所選的研究區內,大部分鈾礦石歸屬于碳酸鹽類型,主要的礦物成分為瀝青鈾礦,殘余鈾黑、含水鋁英石、鈣鈾云母等均為鈾礦石的次生產物。按照不同的形成條件,可將瀝青鈾礦細分為以下幾種:
(1)膠狀。從次生變化的角度上看,這種類型的鈾礦分布比較有限。
(2)脈狀。這種類型的鈾礦有部分已經轉化成為殘余鈾黑,其中還存在部分閃鋅礦浸染體。
(3)浸染狀。這種類型的鈾礦本身的顆粒比較細小,但分布較為廣泛,通常需要利用電子探針進行分析。在該礦段,鈾礦石的形成數量有限,且以分散狀態存在,部分鈾以離子狀態存在,并被膠體物質吸附。
2.2.2礦物共生組合
在本次所選的研究區內,礦物共生組合呈現出以下幾種情況:在成礦前期,礦物共生組合形態為:黃鐵礦、硫鐵鎳礦、白鐵礦;在成礦早期,礦物共生組合形態為:閃鋅礦、黃鐵礦、瀝青鈾礦、脈石礦物;在成礦中期,礦物共生組合形態為:瀝青鈾礦、閃鋅礦、鎳礦。
2.3地層及巖性控制
由研究區的深部鉆探資料可知,在該礦區內,硅灰巖是工業鈾礦體的主要產出來源,礦體頂板和底板的巖性組合以硅質巖和板巖為主。工業鈾礦體產于該巖性組合內,受到該巖性組合的制約。
2.4找礦標志
在該礦區內,硅灰巖不但是尋找鈾礦的重要標志之一,而且還是深部找礦的目的層;淺部隱伏鈾礦的找礦標志為放射性異常暈;鈾礦體產于該礦區中北東向的斷裂破碎帶中,這是找礦的主要地質構造標志;按照現有的礦區地質勘查資料可知,鈾礦體外露的上下界標高分別為3750m和2650m,礦體埋深自東向下逐步加深。
2.5礦床的形成原因
在該礦區內,鈾礦床中的礦物共生組合較為簡單,通過對前人的研究成果進行分析后發現,在鈾礦的成礦過程中,可能出現了比較強烈的水巖交換現象,或是有大氣降水混入。通過對礦區內方解石的同位素組成特征進行分析后發現,熱液是其最為主要的成因,而地幔則是鈾礦成礦流體的主要來源,方解石的氧同位素組成情況表明,成礦時有大氣降水混入。在礦石礦物組合中,瀝青鈾礦與方解石之間存在著極為密切的關系,兩者常以組合形態存在,在這種礦石組合中,鈾礦的儲量為80%左右,由此可以判斷,該礦區中的鈾礦礦床的成因類型為原生富集熱液改造型礦床。在礦區內,絕大部分鈾礦化均產自于硅灰巖層當中,鈾的性質呈現出易浸出性,由于受到造山和地下水活動的影響,使得地層的活性鈾出現了遷移,礦區內發育的斷裂構造則為活性鈾的遷移提供了通道,由此可初步認為,該礦區內XY溝的鈾礦成因為原生富集熱液改造。通過對礦石進行取樣分析后發現,其Kp值為0.88,表明礦石具有明顯的偏鈾性,這足以證明鈾的次生富集是礦床的主要成因,并且礦體在某些部位仍存在鈾的遷移富集。
2.6找礦方向
在該研究區中,揭露的礦體埋深較大,并且以盲礦體產出為主,對于此類礦體可采用鉆探工程進行控制。由于揭露礦體的傾向延伸尚未進行控制,加之該礦區的東西兩端并未進行深部探索,由此使得該礦區具有極大的找礦潛力,可將下一步的工作重點放在加大勘查規模和控制上,通過勘查,擴大礦床的規模。本次所選的研究區內,巖石不但硬度較大,而且多為破碎形態,這在一定程度上增大了鉆探施工的難度,極不利于控制范圍的擴大。在該礦區內,仍然大部分可進行探索和控制的區域,如已經勘查出的抗體周圍及深部、硅灰巖層等,其主要分布于礦區的東西兩端,總面積約為3km2。基于這一前提,可對下一步的找礦方向進行確定:即從東向西劃分為三個遠景區,分別用A、B、C表示。
A區。該區域位于研究區XY溝的西部,其礦床尚未進行深部探礦,可在XX溝已知鈾礦床的外圍進行擴大找礦。
B區。該區域位于XL溝,巖性組合為砂巖、灰巖、硅質巖,這是鈾礦成礦較為有利的一種組合形態。在該區域內,發育有三條斷裂,它們的存在對于大氣降水和成礦溶液的運動與轉移非常有利,該地質條件有利于鈾礦的形成。同時,該區域內含有兩條氡氣異常帶,由此可以判定其具有巨大的找礦潛力。
C區。該區域位于XL溝的西南部,巖性以石英巖、灰黑色板巖和硅質巖為主,區域內的斷裂構造發育。由于該區尚未開展找礦工作,其研究程度相對較低,在后續的工作中,應當加大對該區域的關注力度。
3.結論
綜上所述,從目前的總體上情況上看,我國已經探明的鈾礦總儲量并不豐富,基本無法滿足核工業的長遠發展需要,為解決這一問題,應當逐步加大鈾礦的勘查力度,采取有效的方法和措施,提高鈾礦的勘查水平,為找礦方向的進一步明確提供依據。在未來一段時期,可將工作的重點放在已探明鈾礦的深部找礦上,通過深入的勘查研究,找出鈾礦的成礦原因。