李吉庆,陈建洲,2,晁海德,2,蔡廷俊,刘立波,赵洪岳
(1.青海省第四地质勘查院,西宁 810029;
2.青海省页岩气资源重点实验室,西宁 810029)
共和盆地发育有不同时期、不同类型的多套侵入体,铀源丰富。前人在研究区内发现铀矿化点一处(橡皮山308铀矿化点(U1)),其赋矿地层为第三系临夏组。本次研究在该异常点周边开展地质—伽马路线调查、伽马能谱剖面及化学样采集分析等工作,结合砂岩型铀矿评价要素[1-3],系统分析区内临夏组砂岩型铀矿成藏条件,评价其成矿前景,优选靶区,为共和盆地砂岩型铀矿找矿突破提供地质线索和理论依据。
研究区位于共和盆地西缘,地处祁连造山带、东昆仑造山带和西秦岭造山带的结合部,祁连陆块、宗务隆山—青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽。[4]区内出露地层主要为新生代新近纪临夏组和第四纪地层,其中新近纪临夏组地层为目标地层[5-6]。外围发育有元古代金水口岩群的片麻岩、古生代超基性—基性侵入体和中生代的中酸性侵入体(图1)。
图1 研究区地质简图
2.1 铀源条件
研究区周边多套侵入体发育,铀源充足,具备了铀矿成藏的物质条件[7-10]。其中北部中生代三叠世中酸性侵入岩铀含量为1.6×10-6~7.5×10-6;
南侧远古代超镁铁质岩体中铀含量为0.9×10-6~2.5×10-6,古生代超镁铁质、镁铁质岩体中铀量为2.3×10-6~2.6×10-6,中生代中性闪长质岩石中铀含量在1.5×10-6~7.5×10-6之间[3]。不同时代、不同岩性的岩体从多个方位提供了充足的铀源保障。
2.2 岩性岩相条件
研究区临夏组地层顶部泥岩、粉砂岩发育,为有效隔水层,中部以细砂岩夹粉砂岩为主,底部为含砾的中细粒砂岩,粗碎屑岩为本区砂岩型铀矿的赋矿层,下部为致密二长花岗岩(图2)。发育似“泥—砂—泥”结构,为砂岩型铀矿赋存的有利条件。
图2 研究区临夏组地层综合柱状图
区内临夏组主要为湖泊相和河流相产物,底部含砾碎屑岩主要为一套辫状河相沉积,中部细砂夹粉砂建造主要为湖泊三角洲相沉积,顶部的泥岩夹粉砂岩为浅湖—滨湖相沉积[11-12](图3)。根据我国层间氧化带砂岩型铀矿成矿规律,三角洲相、辫状河相沉积环境下的砂体有利于砂岩型铀矿的成矿[13-14]。
2.3 古气候条件
根据刘锋英等[15]研究,针对贵德群临夏组孢粉化石组合以及岩性特征的分析,可以推测本区在该段沉积时期气候比较炎热,大体相当于我国目前的中亚热带型气候,干旱是本区最突出的气候特征。少雨干旱的气候环境,利于砂体的氧化和层间氧化带的形成[16-17]。
2.4 水文地质条件
研究区内地下水补给区主要为青海南山和鄂拉山,多为基岩裂隙水,广泛分布的厚层第四纪松散沉积层,作为地下水的储存的有利空间,地表径流保证了地下水的运移,最终部分排泄至区内湖泊和泉,部分汇集至沙珠玉河补充至盆地东部[18](图4)。区内“补—径—排”条件发育,为铀元素迁移及区域内富集创造了良好的水文地质条件[19-21]。
图4 研究区地下水系统示意图
2.5 后生蚀变特征
通过地质—伽马调查路线圈定层间氧化带1条,长度大于16 km,厚度3.0~3.8 m,带内岩性有含砾中细粒砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩,原生色以灰色为主,受后期氧化,局部呈褐黄色、浅黄色。褐铁矿化不均匀,多呈侵染状沿层理面发育。
2.6 铀矿化信息
前人在区内发现有铀矿化点1处U1(橡皮山308铀矿化点),赋矿地层为临夏组。本次研究发现铀矿化点1处(暂定为U2)。在层间氧化带内圈定U元素异常段1~6层,赋矿岩性为浅灰色的粗砂岩及含砾粗砂岩,厚度0.38~2.37 m,总厚度为8.87 m,长度大于10 km。U含量82×10-6~172×10-6;
Th含量8×10-6~17×10-6;
放射总量291~572 nGy/h。夹层岩性为土黄色细砂岩,厚2.0~4.5 m不等,可见不均匀弱褐铁矿化发育。拣块化学样显示U品位最高可达0.0162%(表1),可达边界品位。
表1 异常层位要素统计表
2.7 成矿前景评价
结合铀源、地层岩性岩相、古气候、水文地质、后生蚀变以及成矿事实等条件,在研究区内圈定找矿靶区1处(图5)。
图5 砂岩型铀矿靶区优选图
共和盆地西缘南北两侧元古代至中生代多次岩浆活动,形成了不同类型的多套侵入岩体,提供了充足的铀源,是砂岩型铀矿成矿的基础条件。区内存在完整的“补—径—排”系统,为砂岩型铀矿的迁移和赋存创造了可能。研究区广泛出露的临夏组沉积岩层是砂岩型铀矿富集的有利层位,发育的似“泥—砂—泥”结构具有较好的存储作用。湖泊三角洲相和辫状河相是砂岩型铀矿成矿最有利的沉积环境,干旱的古气候有利于层间氧化带的形成。综合来看,区内砂岩型铀矿找矿前景良好,本次研究优选出砂岩型铀矿靶区一处。后续找矿方向应以临夏组中下部的细砂岩和含砾砂岩为主,层间氧化带的发育是本区砂岩型铀矿找矿的标志性现象。
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