邹家山铀矿床矿体形态、规模及其变化特征

2015-03-07 11:40张万良
铀矿地质 2015年3期
关键词:铀矿床产状矿床

张万良,杨 松,余 水

(1.核工业270研究所,江西 南昌 330200;2.中核抚州金安铀业有限公司,江西 抚州 344000)



邹家山铀矿床矿体形态、规模及其变化特征

张万良1,杨 松2,余 水2

(1.核工业270研究所,江西 南昌 330200;2.中核抚州金安铀业有限公司,江西 抚州 344000)

邹家山铀矿床位于相山火山-侵入杂岩体西部,产于早白垩世碎斑熔岩和流纹英安斑岩中。勘查报告显示,矿体受NE向断裂、裂隙控制,矿体形态简单,呈脉状、透镜状,成群、成带,产状单一,倾向NW,倾角40°~60°。但开采资料表明,矿体形态复杂,有脉状、透镜状,也有囊状、折线型、弧型、Y字型、人字型和树杈状等。在空间分布上,北东端矿体走向大多为NE向,倾向NW;往南西方向,矿体产状变得较复杂,有的矿体呈近EW走向,倾向S,有的呈NW走向,倾向SW,还有的呈SN走向,倾角较大;到了47线以南,矿体走向多为NW向,倾向SW。同时还发现,许多矿体明显偏小,现有的钻探间距难以对其形态和规模准确控制。

矿体形态;矿体规模;空间变化;邹家山铀矿床

邹家山铀矿床位于相山火山-侵入杂岩体西部,是我国目前探明的富大火山岩型铀矿床之一[1,2]。该矿床由1~4、14、15及19号矿带组成。地质勘探报告显示,矿体形态呈脉状、群脉状。但开采结果表明,矿体形态较复杂,并不呈简单的脉状,而是呈现出复杂多变的形态特征。

1 矿床地质概况

邹家山铀矿床出露地层岩性简单,主要为下白垩统鹅湖岭组碎斑熔岩,深部钻孔中见流纹英安斑岩及基底变质岩等。碎斑熔岩是矿床的主要含矿围岩,流纹英安斑岩是矿床深部主要含矿岩性之一。

碎斑熔岩:具斑状结构,斑晶具碎裂或溶蚀结构,斑晶含量可达60%,主要成分是石英、碱性长石和少量斜长石、黑云母、角闪石等。碱性长石为透长石或高温正长石。碎斑熔岩一般认为是侵出相岩石[3]。

流纹英安(斑)岩:呈紫红色、灰绿色,斑状结构,块状构造,局部可见流动构造。斑晶主要由钾长石、斜长石和少量石英、黑云母组成,偶见角闪石、辉石。斑晶含量20%~30%。基质为隐晶质霏细结构、显微粒状结构。

基底震旦系变质岩:岩性为黑云母石英片岩、含黑云母(或含石榴子石)绢云母千枚岩,局部夹板岩及变质砂岩。

矿区内地层岩性虽然简单,但断裂、裂隙构造发育,NE向邹-石断裂带斜贯矿区,由F1、F6、F7及F10等多条大致平行、侧列的断裂所组成(图1)。单条断裂的规模不大,长一般小于1 km,而由多条断裂尖灭再现或尖灭侧现所组成的断裂带,宽度可达200~300m,延长大于10km。断裂走向30°~60°,主构造面倾向NW,倾角70°~85°。在书堂ZK5-13邹-石断裂带中,见数米宽的构造角砾岩,表现为正断层或平移正断层性质。

图1 邹家山铀矿床地质略图Fig.1 Geological sketch of Zoujiashan uranium deposit1—鹅湖岭组碎班熔岩;2—断裂、裂隙;3—铀矿体;4—水云母化蚀变界线;5—露天采场边界。

除NE向邹-石断裂带外,矿床内还发育一组NW向断裂,如F14、F11等,它们通过的地方多为沟谷,断层面见擦痕及构造泥,在矿床27~45线之间,见数条NW向裂隙,且被硅质脉充填。

矿床由1~4、14、15、19号等矿带组成,所有矿带均分布在邹-石断裂带内或两侧,矿带之间也有稀疏矿体分布,1号与14号矿带则连成了一体。勘查报告显示,各矿带在平面上呈雁列式展布,或尖灭侧现;在剖面上,向主断裂方向侧伏;在富集标高上,则表现为自北东向南西方向侧伏。

矿体呈脉状、透镜状,成群、成带出现(图2)。在已发现的工业矿体中,以中、小规模矿体为主,较大的矿体有8个,其中4号矿带47-61线地段的C-502矿体规模最大,沿走向长达324 m,沿倾向延伸199 m,均厚2.55 m,平均品位0.676%,产于碎斑熔岩与流纹英安岩界面附近。邹家山矿床的矿化垂幅约800 m,虽然单条矿体规模不大,但多条矿体平行侧列所组成的矿带往往可延伸上百米甚至数百米。矿体产状不同,矿带间也有差异。

图2 邹家山铀矿床4号带群状矿体分布示意图Fig.2 Vein orebodies in belt 4 of Zoujiashan uranium deposit1—碎斑熔岩;2—凝灰质砂岩;3—流纹英安岩;4—砂岩;5—变质岩;6—铀矿体。

前人根据邹家山矿床3号带部分矿体坑道的查证情况,认为矿床受NE向断裂、裂隙控制,矿体形态较简单,呈脉状、透镜状,将矿床划归第Ⅲ勘探类型,地表采用20~25 m间距的槽井探控制矿化带,深部采用50 m×50 m钻探网度控制矿体(局部达到50 m×25 m~25 m×25 m网度),探求332+333(C+D级)储量,提交了矿床勘查报告。

2 矿体产状、形态

邹家山铀矿床勘查期间,甚至今日,许多技术人员或地质专家都认为矿体受NE向断裂、裂隙控制,矿体形状为脉状、透镜状,因而在储量计算时,由于勘探钻孔方位为120°~140°,铀矿体均按北东走向进行圈连,矿体倾向NW,倾角40°~60°。

然而,开采结果显示,矿床北东部的1~3号带矿体产状与勘探资料大体一致,矿体大多呈北东走向的脉状体(图3),但在矿床南西部(即19线西南),矿体产状变化较大,有的呈近EW走向(80°~90°),倾向南,倾角30°~60°;有的则呈NW走向(320°~350°),倾向SW,还有的呈SN走向。到47线以南,矿体走向以NW向较常见,倾向SW(图4), 倾角30°~81°。4号带矿体呈现出复杂多变的形态特征,有脉状、透镜状,也有囊状、折线型、弧型、Y字型、人字型和树杈状等(图5),与地质勘探资料所提供的矿体产状形态有较大的变化。

图3 邹家山铀矿床1~3号带70 m中段平面图Fig.3 Planar projection of ore belt 1~3 in level 70 m of Zoujiashan uranium deposit1—碎斑熔岩;2—地勘矿体;3—回采矿体。

图4 邹家山铀矿床4号带-170 m中段平面图Fig.4 Planar projection of ore belt 4 in level -170 m of Zoujiashan uranium deposit1—碎斑熔岩;2—流纹英安斑岩;3—地勘矿体;4—生产探矿或回采矿体。

图5 邹家山铀矿床4号带矿体形态示意图Fig.5 Schematic shape of ore body of belt 4 in Zoujiashan uranium deposit

3 矿体规模

地质勘探报告所圈连的铀矿体全部为NE走向,倾向NW,矿体规模(厚度)有被扩大化的可能。实际上,由于许多矿体真实的产状、形态与勘探时所圈连的有所不同,矿体规模(厚度)明显变小。

4号带勘探地质报告显示,厚度大于0.8 m而小于1.6 m的矿体占51%,厚度大于1.6 m的矿体占总数的38%,还有部分矿体平均厚度达4~8 m。但生产探矿或回采发现,矿体平均厚度大多在0.5~1.0 m,约占已开采中段所探明的4号带矿体数的80%,平均厚度大于1 m的矿体很少见,平均厚度大于2 m的矿体至今未发现。这种引起探采矿体厚度不一致的原因主要有:

(1)由于较多矿体产状不呈NE走向,故有较多勘探钻孔方位与矿体倾向夹角较大,有的甚至沿矿体倾向钻入,使得储量计算时确定的矿体厚度大于矿体的真实厚度。

C2-761矿体位于59~61线之间,是由见矿钻孔ZK61-38、ZK61-14、ZK61-143的相应见矿段圈连的矿体,其走向50°,倾向NW,倾角50°~55°,平均厚度3.08 m。矿体形态、产状较简单(图6)。

图6 C2-761矿体-170 m中断平面图Fig.6 Planar projection of ore body C2-761 in level -170 m1—碎斑熔岩;2—地勘矿体;3—生探或回采矿体。

在开采过程中,为了摸清该矿体的具体赋存情况,先布置了9-1-38-5平巷,在9-1-38-5平面揭露到该矿体,后又施工了9-1-38-5-5沿脉、上山等探矿工程,证实该矿体在-170 m中段走向长度8.9 m,倾向延伸6.0 m,平均厚度0.55 m,与原地勘矿体规模相比,厚度明显变小。厚度变小的原因,主要是由于ZK61-14是斜穿矿体的,致使矿体真实厚度比地质勘探资料提供的厚度要小很多,而地质勘探在计算储量过程中,把钻孔穿切的斜厚度作为真厚度来计算,故造成了地勘矿体厚度的夸大现象。

(2)由于矿体规模较小,原50 m×50 m的勘探工程间距难以控制这些小矿体,造成有些双孔或多孔控制的矿体,不是同一条矿体,而是2条或多条小矿体。

C2-343矿体位于37~41线之间,在走向上见矿钻孔ZK37-2、ZK39-22间距小于50 m,二者可以连矿(图7),在-170 m中段所圈连的矿体走向50°,倾向NW,倾角50°~55°,矿体平均厚度4.07 m。

邹家山铀矿山根据勘探资料,开拓了9-1-10、9-1-12、9-1-14穿脉,但未见到C2-343矿体。随后又布置施工了9-1-10-1、9-1-14-1平巷,并各施工了天井、付中、付川探矿工程,发现矿体与原圈连的矿体有很大的不同。在9-1-10-1发现的矿体用C2-343-1矿体号,在9-1-14-1发现的矿体用C2-343-2矿体号。

生产探矿和回采资料表明,ZK37-2与ZK39-22钻孔所揭露的并不是同一条矿体。ZK37-2钻孔揭见的是C2-343-1矿体,产状15°∠81°,走向长10.5 m,倾向长6.2 m,真厚0.4 m;ZK39-22钻孔揭见的是C2-343-2矿体,产状215°∠78°,走向长15 m,倾向5.6 m,真厚0.6 m。

(3)由于平行矿体和分支矿体较多,并且扭曲较为普遍,部分地勘钻孔揭见平行矿体或分支矿体时,通过剔除夹石厚度,合并为一条矿体,造成储量计算的矿体厚度与实际矿体厚度有较大误差。

C2-152、153矿体位于15~17A线之间,由钻孔ZK17-40控制,为两条平行矿体,所圈连的矿体倾向为NW向,倾角55°左右。其中,C2-152矿体厚1.66 m,C2-153矿体厚0.95 m。

从施工的沿脉、天井等探矿工程看,这两条矿体实际上是一条矿体,C2-152是C2-153的一个分枝,二者在走向上呈入字型(图8)。钻孔ZK17-40在分枝处穿过矿体,因此圈成了2条平行矿体。

C2-152矿体通过8-2-6-1-1沿脉、天井、付川、付中等工程揭露,证实其走向长仅9 m,倾向长15 m,均厚0.39 m,与地勘矿体相比,规模、厚度明显变小。

(4)因矿体规模较小,地勘矿体的倾向长往往与生产探矿或回采矿体也不一致。如C2-503矿体由钻孔ZK49-26、ZK49-58控制,圈得矿体倾向长42 m,而探采工程证实该矿体倾向长仅为12.6 m,其矿石量和金属量亦有较大幅度的减少。

图7 C2-343矿体-170 m中段平面图Fig.7 Planar projection of ore body C2-343 in level -170 m1—碎斑熔岩;2—流纹英安斑岩;3—地勘矿体;4—生产探矿或回采矿体。

图8 C2-152矿体-130 m中段平面图Fig.8 Planar projection of ore body C2-152 in level -130 m1—流纹英安斑岩;2—地勘矿体;3—生产探矿或回采矿体。

4 结语

(1)邹家山铀矿床矿体产状变化较大,北东端矿体走向大多为NE向,倾向NW,而往南西方向矿体产状较复杂,有的矿体呈近EW走向,倾向南;有的呈NW走向,倾向SW;还有的呈南北走向,倾角较大。到47线以南,矿体走向多为NW向,倾向SW。

(2)邹家山铀矿床(特别是4号带)矿体形态复杂,有脉状、透镜状,也有囊状、折线型、弧型、Y字型、人字型和树杈状等。

(3)生产性勘探和回采资料表明,邹家山4号带矿体埋深较大,规模较小,走向、倾向长度大多在20~40 m,平均36 m,采用50 m×50 m(少数25 m×50 m)的钻探工程间距难以准确控制矿体的形态和规模。4号带矿体的控制程度总体偏低。

(4)相山铀矿田尚有许多矿床(如居窿庵、河元背等)的矿体形态可能与邹家山矿床相似,勘查阶段按单一的脉状形态圈连矿体,但实际矿体形态可能要复杂得多,矿体规模可能也较小。因此,矿床勘查程度可能偏低,开发时需加强补充勘探,降低开发风险。

[1]张万良,李子颖.江西邹家山铀矿床成矿特征及物质来源[J].现代地质,2015,19(3):369-374.

[2]王德滋,周新民,等.中国东南部晚中生代花岗质火山-侵入杂岩成因与地壳演化[M].北京:科学出版社.2002,1-32.

Orebody Shape, Size and Its Variation Characteristics in Zoujiashan Uranium Deposit

ZHANG Wan-liang1, YANG Song2, YU Shui2

(1.ResearchInstituteNo.270,CNNC,Nanchang,Jiangxi330200,China; 2.FuzhouJin'anUraniumCo.Ltd.,CNNC,Fuzhou,Jiangxi344000,China)

Zoujiashan uranium deposit is located in the west of Xiangshan volcano intrusive complex, hosted by the Early Cretaceous porphyroclastic lava and rhyolite dacite porphyry. Exploration report shew that the orebody are controlled by NE trending faults, fissures with simple shape of vein, and lenticular in group and belt and single occurrence of NW strike and 40 ° ~60 °dip angle. But the mining data shew that, the orebody shape are quite complex, beside in vein, lenticular there also in cystic, broken line, arc, "Y", "人" shape. In spatial distribution, orebodies in the north most trend in NE and dip to NW. In the south beyond line 47, orebodies becomes more complex, some ore body are nearly EW strike and dip to south, some with NW strike and dip to SW, and some with north-south strike and bigger dip angle. In mining, many orebodies are significantly become smaller, the carried out drilling space are difficult to accurately control the ore body.

orebody; ore scale; spatial variation; Zoujiashan uranium deposit

10.3969/j.issn.1000-0658.2015.03.002

2014-07-03

张万良(1962-),男,高级工程师(研究员级),博士,从事遥感及GIS在铀资源评价中的应用研究。E-mail:zwl270@163.com

1000-0658(2015)03-0363-07

P624.6

A

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