覃華相
摘 要:為結合當前我國西南地區鈾礦資源勘查現狀,提出下一步找礦方向,該文分析了鈾礦成礦的基本情況,提出了幾種不同的找礦思路及技術應用方向,一是結合地質學方法找礦,二是采用地球化學法找礦,三是采用地球物理學方法找礦。這些方法與我國西南地區鈾礦資源的賦存及成礦遠景地質條件極其相符,便于地質勘查工作的順利開展。希望通過該文的論述,為有關工作實施提供一定啟發。
關鍵詞:鈾礦;勘查現狀;找礦方向
中圖分類號:P619.14 文獻標志碼:A
“鈾礦”是一種極為重要的核工業發展資源,其在我國西南地區廣泛分布,但由于西南地區地質條件特殊,地質險要,勘查與探測、開采鈾礦資源難度極大。因此,立足于現階段我國鈾礦資源勘查技術現狀及找礦前景,提出針對性的找礦技術實施和應用方向,對于鈾礦資源的勘查與尋找及開采,促進我國核電事業發展都具有重要現實意義。
1 鈾礦勘查現狀及前景
首先,據分析鈾礦資源的礦床規模一般都是中、小型類型,這種類型的礦床占所有礦床總量的60 %。但由于鈾礦礦石主要由很多稀有金屬元素及硫元素、磷元素等有色金屬元素混合而成,因此其質量不高。目前,在我國西南地區,已經探明的鈾礦資源礦床主要包括4種類型,即碳硅泥巖、砂巖、火山巖及花崗巖鈾礦礦床。而在這些不同類型的鈾礦中,成礦年齡最小的鈾礦礦床至今也已有幾百萬年。但在我國北方地區,已探明的鈾礦礦床類型為可地浸砂巖型鈾礦,這類鈾礦礦床共計約200多個,此種類型的鈾礦床也是我國目前最大的鈾礦礦床,其累計賦存的鈾礦資源總量在世界上名列前茅,對于我國核電事業的快速發展提供了良好基礎。
其次,雖然在我國西南地區分布著大量其他類型的鈾礦床,但在這些礦床當中,富含的鈾礦資源總量占了我國鈾礦總礦產總量的90 %以上,其中在已查明的鈾礦儲量中,花崗巖型鈾礦礦床成礦條件和機理復雜,而在含煤地層及堿性巖中也分布著其他的類型的鈾礦床,這些礦床地層、地質都為我國西南地區鈾礦資源的成礦奠定了良好基礎。
此外,從具體勘查及開發、技術應用前景來看,鈾礦資源在西南地區勘查及開發潛力大,前景廣,其作為一種核心的核電站建設原料及核武器制造所需原料,鈾礦資源在世界政治、軍事及經濟領域都有著重要應用體現和巨大需求。隨著當今能源格局變化,各國政府已經大力倡導使用核電等清潔、環保、綠色能源,由此為鈾礦資源的勘查及找礦提供了良好機遇。
2 鈾礦勘查及找礦方向
鈾礦是重要的礦產資源,在礦產勘查及找礦方面,應注重工藝革新,結合如下方法高效找礦,突破當前技術瓶頸,尋找高質量的鈾礦資源。
2.1 基于地質學方法找礦
地質學方法分“重砂找礦”和“鈾礦地質填圖找礦”2種方法。目前在找礦與地質勘查工作實踐中,很少采用重砂找礦法尋找鈾礦資源。因此,當前主流方法應該是結合地質填圖法,根據我國西南地區油礦資源成礦帶及遠景帶相關成礦地質條件、成礦機理等,尋找其他有效的地質勘查與找礦技術方法。
具體而言,地質填圖找礦就是結合鈾礦資源地質勘查及找礦工作實際情況,通過作圖分析,形象描述并分析鈾礦資源在區域中的具體存在及可利用情況,據此準確勘查并尋找礦產資源。“地質填圖”技術是判斷鈾礦資源是否具備開采價值及相關開采條件的重要基礎。我國不同區域地質條件差異很大,尤其西南地區地質條件更為特殊和復雜,因此每一個富含鈾礦資源的成礦地帶土壤以及地質、地層結構情況都不同。對此,為了提高找礦效率和質量,必須在地質勘查階段,通過地質填圖,分析已圈定的鈾礦資源是否具備較高的開采價值。只有準確、完整繪制所要勘查開采區域鈾礦資源賦存情況,才能按照一定的比例關系,將其畫在相應的圖紙中。
這種找礦方法的優點是能夠更為客觀和形象地反映鈾礦資源成礦關系與條件。但找礦的前提是繪圖,如果位置繪制不當,就會導致層序和地層繪制順序錯誤,由此會使鈾礦資源勘查及開采工作無法順利進行。因此,在具體工作實踐中,還需輔助“追索法”和“穿越法”等輔助方法進行地質填圖。
2.2 通過地球化學找礦
“地球化學方法”是一種極具應用前景的鈾礦資源勘查及開采技術方法,其又包括氣暈測量法、土壤地球化學法、巖石地球化學法、放射性水化學法、水系沉積物地球化學法和生物地球化學法。
其中,最為先進的“巖石地球化學法”主要是基于地質科學相關基礎理論,根據周邊居民所提供的相關鈾礦資源的信息資料來尋找鈾礦資源。而巖石地球化學法則能夠確定鈾礦資源的礦化區、礦化點以及礦脈特征等。采用這種方法進行地質勘查及找礦實踐時,需要探索并分析鈾礦資源賦存區域的具體土質結構與地理位置特征等情況。由于鈾礦資源的形成以及礦脈分布、開采等都會受到相關地質條件影響,因此只有通過巖石地球法確定礦產資源的分布規律,具體礦脈特征等,才能提高找礦效率。
基于以上原理,通過地球化學法找礦,結合已經掌握的鈾礦資源礦脈特征對鈾礦資源具體地理特征和地質條件進行分析,可總結出找礦規律,判斷研究區域是否具備鈾礦資源找礦條件及找礦價值。
2.3 綜合采用地球物理學方法找礦
“地球物理學方法”通常包括放射性物探找礦法及普通物探找礦法。普通物探找礦主要是根據鈾礦礦石在自然條件下被風化程度及受到的相關作用影響程度等,結合其目前的存在形式及周圍環境自然巖石體系等情況,綜合分析確定是否存在鈾礦資源。
通常情況下,在季節變化及自然資源重力等外力和內力雙重作用之下,鈾礦資源的分布范圍及具體情況均會發生很大變化。因此,通過分析、判斷礫石的分布情況及具體分布范圍,即可確定鈾礦資源的礦床品位及礦脈存在方式。通常而言,附在礦床表面的鈾礦體被侵蝕后,會以巖石礫石及礦礫形式存在,其具有很廣的散布范圍。基于這一原理,在西南地區的山坡以及冰川等特殊地質區域進行地質勘查與找礦研究分析,能夠提高鈾礦資源找礦效率和質量。
基于地球物理學方法體系下的冰川漂礫原理及河流碎屑原理等,即可更為便捷地通過地球測量、重砂檢測與區域地質研究,借助放射性物探找礦法,采用α徑跡法、常規射氣測量法、伽馬法及活性炭法等諸多先進的技術手段,在山區、森林或冰川地區勘查、檢測各級水體中的粗砂、巖石及沖擊礫石,然后結合礦脈的成分,通過分析地貌特征、山體土體環境條件,輔助其他找礦線索,就會快速準確地圈定具有一定前景的礦脈還有鈾礦礦床。確定找礦前景及難度之后,根據鈾礦礦產的礦脈含量、屬性等,能夠集中力度進行準確開采,既能夠減少鈾礦資源開采成本,同時又能夠提高礦物資源勘查與開采效率。
3 結語
“鈾礦資源”是發展核電事業的重要基礎,隨著我國核工業發展水平不斷提高,應進一步加強對鈾礦資源的研究與勘查。基于當前西南地區鈾礦資源已有勘查與開采技術應用現狀,該文結合鈾礦資源找礦前景,提出幾種找礦方向。雖然目前新的技術方法層出不窮,但真正能夠付諸實踐且取得良好成效的技術方法受制于成本、區域地質情況等因素影響,無法廣泛開展。因此,只有結合西南地區實際情況,在考慮鈾礦資源勘查開采投入與產出、找礦技術方法可行性、實用性與經濟性前提下,才能選用針對性的方法取得技術性突破。
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