新疆乌恰县康苏西部一带铀矿床地质特征浅析

2022-03-22 05:59王俊辉
新疆有色金属 2022年1期
关键词:布拉克铀矿砂岩

王俊辉

(新疆维吾尔自治区煤田地质局,新疆乌鲁木齐 830009)

研究区位于天山南麓塔克拉玛干沙漠之西北缘,西距新疆乌恰县康苏镇约10km,属温带大陆性干旱山地气候,干燥少雨,康苏河为常年性流水河流。大地构造位置地处塔里木盆地西南坳陷(Ⅰ级),二叠纪末喀什凹陷北缘(Ⅱ级),南天山山前逆冲-褶皱带中生界与下元古界接触带(Ⅲ级)。

图1 喀什凹陷北缘铀矿地质构造略图

1 区域地质特征

喀什坳陷是塔里木盆地的一个二级构造单元,夹持于西昆仑山与西南天山之间,为中、新生代沉积区。北以乌鲁克恰提-塔孜多维断裂与塔里木北缘活动带毗邻;东以吉根—塔木其能萨依断裂为界与伊犁盆地毗邻;南以乌赤别里山口断裂为界与奥依塔克-库尔良晚古生代裂陷槽相接;向西延出国外。坳陷内的沉积是一套以陆相为主夹海相的磨拉石建造,沉积厚度达万米以上,侏罗系为陆相以灰黑、灰绿色为主的含煤碎屑岩建造;白垩纪开始,则为陆相夹海相以红色碎屑岩为主的含碳酸盐和膏泥岩建造,侏罗系局限于坳陷的两侧,其分布受断陷控制。坳陷东西延伸呈带状,有两个东西向延伸的沉积中心,两个沉积中心之间可能存在一个古隆起,古隆起大致沿艾希太克-休木喀尔一带分布,在吾合沙鲁以东可见到古隆起上的长城系阿克苏岩群出露,白垩系角度不整合其上。

中新生界除侏罗系与白垩系之间为平行不整合接触和新近系与古近系之间为平行不整合接触外,直至更新世均为连续沉积。侏罗系或白垩系超覆不整合于古生界及中元古界之上。无岩浆热液活动,变质作用仅见分布于断裂旁侧的动力变质作用和长城纪阿克苏岩群内的三期变质现象。

2 研究区地质特征

(1)构造

(2)地层

区内地层从元古—中新生界均有出露,下元古界变质岩系出露在巴什布拉克以北;古生界出露在南天山褶皱带,由变质岩、砂岩、粉砂岩和海相碳酸盐构成,局部夹基性火山岩;下—中侏罗统为一套河流-湖泊相含煤碎屑岩沉积;上侏罗统为一套红色山麓洪积相磨拉石堆积;下白垩统克孜勒苏群为河流三角洲河流相沉积;上白垩统英吉莎群、古近系均为海相-泻湖相沉积;新近系为河湖相沉积;第四系为冲洪积物。

3 矿床地质特征

(1)区域铀矿特征

巴什布拉克铀矿床位于新疆柯尔克孜族自治州乌恰县境内,东距乌恰县城约80km。矿区基底为元古代结晶片岩。盖层由侏罗系、白垩系和第三系组成。中生代地层以角度不整合覆盖于元古界之上,并构成倾向南、南西方向的单斜构造层,倾角较陡。含矿主岩为下白垩统碎屑岩系,其内未见炭化植物碎屑等有机物质,地表氧化带呈黄色、黄褐色,但在砂岩层中局部残留有未被氧化的兰灰色团块,而在泥岩层内的局部裂隙或边缘亦可见兰灰色的蚀变色,属层间氧化带型铀矿床。矿体主要产于下白垩统克孜勒苏群下段灰绿色砂岩夹砾岩中,泥岩中也有矿化,厚度小,品位高,且矿层中有较多的固体沥青和油迹。铀矿化主要集中于砾岩段,占总铀矿资源量的90%以上。矿层厚度大、品位高,多层达到工业指标,矿体形态为层状、板状及透镜状,矿体受地沥青化岩石控制,矿体基本不超出地沥青分布的范围,而位于含液态石油岩石上部30~50m 处,但含液态石油岩石中没有铀矿化。矿层底部与下元古界(Pt1)接触的厚层泥岩中存在较多的裂隙(可能是构造引起的),并存在液态石油,有煤油味。同时矿体在垂向上和横向上的具有类似于层间氧化带的分带特征,即从上到下依次为褐红色、黄色、灰色和灰绿色的氧化→还原矿床特征。

(2)含矿砂体特征

研究区含矿砂体位于克孜勒苏群下段,岩性主要为灰绿色砂砾岩,粒度变化不大。据钻孔资料分析,含矿砂体分布不均匀,上部厚,下部薄,含矿砂体埋深530-604m,该含矿砂体岩性较疏松,碳酸盐含量低,粒状结构,碎屑物主要砂、砾,成分主要为石英岩、变质细砂岩、变质粉砂岩、变质泥岩等,岩屑成分主要为变质泥岩、变质粉砂岩、变质细砂岩、粉砂岩、千枚岩、单晶石英、石英岩等,填隙物主要为泥质杂基和白云石胶结物,另外还不均匀分布微量黄铁矿胶结物,次棱角状-次圆状,分选中等,岩石属于颗粒支撑类型。

(3)与区域对比分析

研究区铀矿化与邻区巴什布拉克铀矿床矿体都产于白垩统克孜勒苏群下段灰绿色砂砾岩中,巴什布拉克铀矿床泥岩中也有矿化,且矿层中有较多的固体沥青和油迹,本次发现的铀矿化仅在砂砾岩中,且没有油迹现象。巴什布拉克铀矿床矿层厚度大、品位高,多层达到工业指标,本次发现的铀矿化厚度及品位都比较低。巴什布拉克铀矿床铀矿石带中金属矿物以黄铁矿最为普遍,同时有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等矿物,本次发现的铀矿化仅有少量黄铁矿。巴什布拉克铀矿床在砂岩层中局部残留有未被氧化的兰灰色团块,而在泥岩层内的局部裂隙或边缘亦可见兰灰色的蚀变色,本次发现的铀矿化砂岩层中未见到此种蚀变。二者仅在含矿层位与含矿岩性上相似,铀矿特征差别较大。

4 成矿条件分析

(1)构造条件

研究区位于南天山山前褶皱-冲断带的中西段(巴什布拉克褶皱-冲断带、乌恰走滑-逆冲带)发育中、新生界岩层,倾角27°~75°,一般为45°,属褶曲较发育的单斜带,是后生铀矿化较有利成矿部位。

(2)铀源条件

研究区主要的铀源、连同物源均为石炭系、二叠系和中酸性火山岩,而且库孜贡苏断陷两侧的古生代地层起着举足轻重的作用。由于塔拉斯—费尔干纳断裂的影响,造成库孜贡苏断裂西侧下元古界暴露地表,也成为本地区重要的铀源区。

(3)岩性、岩相条件

白垩系下统克孜勒苏群下段为浅褐红色、灰色的含破粗碎屑建造,以含砾中粗砂岩夹砾岩为主,厚度260m,其含矿砾岩层由11 层较稳定的砾岩组成,间夹的泥岩为杂色及灰绿色薄层,厚约10~50m,属冲积产物。克孜勒苏群下段为本区重要的成矿、找矿目的层,区域上具有有利的岩性岩相条件,其砾岩层走向上延伸达数十公里。

(4)氧化还原条件

氧化还原界面附近是铀富集的地方,研究区发现的铀矿化还原介质主要为黄铁矿,灰绿色富含黄铁矿的砂砾岩中,是铀矿化品位最高的部位。研究区南西侧为一逆断层,含氧含铀水通过该逆断层排泄,在排泄过程中不排除与断层中深部油气相互作用,在岩石中形成还原障,也为铀沉淀成矿提供了条件。

5 结束语

研究区铀矿床位于下白垩统克孜勒苏群下段,推测铀成矿时代为早白垩世,成矿类型为层间氧化带型,研究区成矿条件较好,具有一定的勘探价值。

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