0 引言
北山蒙甘新相邻金成矿区已发现大、中、小型金矿床20余处,矿点约180余处,已显示出该区是金的矿化集中区。金矿成因类型可分为热液蚀变型、火山岩型、侵入岩内外接触带型、热液型[1]。
马鬃山地区位于北山蒙甘新相邻金成矿区东段,区内已发现金矿多处于航空伽马能谱测量铀异常区。因此,研究铀金伴生矿化规律,对扩大金矿找矿效果具有重要意义。本次选取石板墩航放铀异常(编号HFU-43,下同)作为铀金伴生关系研究的重点,放射性测量方法寻找铀金矿的方法试验,分析总结铀金矿体放射场特征,用于指导该地区铀金伴生矿床的找矿工作,以达到带来区内金矿找矿突破性工作目的。
1 放射性测量方法进行铀金找矿
1.1 研究区地质概况
图1
地层形成环境是早古生代花牛山—黑山裂谷带。北部出露有上震旦统平头山群及上下古生界。出露侵入岩主要有华力西中期花岗岩类、闪长岩、辉长岩[8]。
图2
图2
HFU-43号异常地质
1—第四系;2—墩墩山群;3—三个井群;4—上古生界;5—下古生界;6—平头山群;7—花岗岩类;8—辉绿岩;9—辉长岩;10—闪长岩;11—次安山岩;12—花岗闪长岩;13—超基性岩;14—辉绿玢岩脉、正长斑岩脉;15—石英脉、煌斑岩脉;16—断层;17—金矿;18—航空伽马能谱测量异常及编号
1.2 石板墩航空伽马能谱测量铀异常特征
石板墩异常(编号HFU-43,下同)位于马鬃镇石板墩东部约7 km处。处于墩墩山岩体的西南边缘,是墩墩山岩体与三个井群的接触带部位。
异常航空伽马能谱测量钾含量2.56%、铀含量14.17×10-6、钍含量11.85×10-6,总计数率为 3 200cps。K、Th、Tc含量等值线平面图中异常不明显,呈北高南低的梯度带;铀异常呈长轴近东西走向的椭圆形,长约2.5 km、宽约1.5 km。U/Th为 1.20,属铀性异常。
1.3 石板墩航放铀异常查证情况
1.3.1 地面测量异常区K、U、Th分布特征
放射性测量分两个阶段实施,第一阶段进行伽马总量测量,以确定异常范围;第二阶段进行伽马能谱测量,确定异常K、U、Th含量特征。测线间距100~400 m,点距一般10~20 m,异常区地面伽马能谱特征见图4。
图3
图4
图4
HFU-43异常区地面伽马能谱测量综合成果
1—第四系砂砾土;2—三个井群;3—钾长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩、斜长花岗岩;4—片麻状花岗闪长岩;5—石英脉;6—地面伽马能谱测量U含量等值线;7—地面γ总量测量等值线;8—探槽;9—航放异常点
从图4可以看出:铀异常位于中部,呈北西西向带状展布,带宽200~300 m,长大于500 m。U含量在(7~14)×10-6,最高达于18×10-6;异常与破碎硅化带密切相关。在U异常区未见K、Th异常。
1.3.2 铀金矿化情况
在异常区开展了2条土壤地球化学剖面测量,元素含量统计结果表明,Mn含量平均值1 141.7×10-6,最高为1 680.6×10-6,幅值在(334.8~1 680.6)×10-6间变化;Au含量平均4.94×10-9,最高为37.81×10-9;U含量平均16.5×10-6,最高为60.5×10-6。
Mn、Au元素含量均大于2倍区域平均值,属明显的高背景地球化学场。另外Au、U元素的离散系数均大于30,表明该异常中Au、U元素有较好的活化条件,是区内最有利成矿元素。
图5
图6
在破碎硅化带见Au矿化。探槽取样分析(表1),TC1探槽U含量在(24.32~67.24)×10-6,Au含量在(0.5~6.16)×10-6,铀金呈明显的正相关,部分样品Au已达到工业品位。
表1 HFU-43异常区探槽样品化学分析
| 样号 | 取样段/m | w(Au)/10-6 | w(V)/10-2 | w(Mn)/10-2 | w(C)/10-2 | w(K)/% | w(U)/10-6 | w(Th)/10-6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TC1-1 | 11.95~16.95 | 0.53 | — | — | — | 1.46 | 29.77 | 9.87 |
| TC1-2 | 3.54 | — | — | — | 1.41 | 41.50 | 10.47 | |
| TC1-3 | 1.14 | — | 0.079 | — | 2.71 | 52.79 | 26.40 | |
| TC1-4 | 6.16 | — | 0.073 | — | 2.73 | 40.58 | 16.94 | |
| TC1-5 | 0.58 | — | — | — | 2.02 | 67.24 | 9.81 | |
| TC1-6 | — | — | — | — | 2.45 | 24.32 | 3.80 | |
| TC2-1 | 19.2~20.2 | 0.49 | — | 0.15 | — | 1.00 | 81.45 | 4.84 |
| TC2-1 | 0.75 | — | — | — | 0.37 | 49.33 | 5.59 | |
| TC2-1 | <0.10 | — | 0.082 | — | 4.15 | 12.54 | 16.54 | |
| TC2-4 | 51.97~57.96 | — | — | — | — | — | 34.60 | 7.76 |
| TC2-5 | — | — | — | 1.04 | — | 34.54 | 7.27 | |
| TC2-6 | — | — | — | 1.39 | — | 36.64 | 9.95 | |
| TC2-7 | 61.91~63.91 | — | — | — | 1.97 | — | 21.99 | — |
| TC2-8 | — | — | — | 1.27 | — | 16.89 | — |
硅化带岩石为碎块状,经铁、钙质胶结呈蜂窝状(图7),见浸染状黄铁矿化和细脉状碳酸盐化。硅化带宽约2~4 m,可追踪长度200~500 m,硅化带地表风化颜色为褐红色,局部见侵染状细粒的黄铁矿,为蜂窝状铁帽特征。
硅化破碎带岩石经镜下鉴定,岩石主要由石英、长石和绿泥石组成,石英含量80%~85%;另外见呈星点状或隐晶状的铁质和金属矿物,含量分别为3%~5%和1%~2%,金即赋存在金属矿物中。
图7
1.4 铀金矿化产出环境分析
铀金矿化除受区域有利环境控制外,具体还受中泥盆统三个井群层位、片理化局部构造、岩体外接触带和蚀变等4个因素控制。控矿层位三个井群岩性主要为安山质凝灰岩、含碳质板岩、砂质片岩、硅质岩中,岩石片理化构造发育,与硅化破碎带有关;异常区处于北部片麻状花岗闪长岩与三个井群的外接触带,片麻状花岗闪长岩中长轴状长石、石英、角闪石矿物定向排列较好,反映异常产于近东西向的构造环境;矿化指示性蚀变有硅化、褐铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、石墨化等。
2 马鬃山地区铀金找矿模式
2.1 铀金伴生机理
2.2 铀金找矿模式
诚然,航放铀异常是寻找铀矿的直接信息,但它又和Au元素有一定的伴生关系。利用U异常,在马鬃山地区可以达到间接找金的目的,其找金模式可划分为地质构造模式和物探铀异常模式。
地质找矿模式是:华力西中期侵入岩和三个井群的外接触带是金铀成矿和找矿的有利地段,通常,该接触带与侵入岩的距离小于300 m;华力西中期侵入岩提供热液活动动力,是金铀多次富集的根本原因;矿体赋存在硅质充填的构造破碎带中,是热液活动的主要通道和场所;中泥盆统三个井群是主要赋矿围岩,其安山质凝灰岩、含碳质板岩、砂质片岩、硅质岩提供了金铀源体,上部碎屑岩中金的丰度较高,为(3.6~10.3)×10-9,平均为8.9×10-9,其下部的火山碎屑岩类金的丰度为(7.7~10.53)×1
利用铀异常找矿模式:金矿化范围与铀异常的范围高度一致,γ能谱测量铀异常是指示金矿找矿的方向性标志,尤其是产于华力西中期侵入岩和三个井群的外接触带上铀异常,兼有金化探异常地段的铀异常,更是找金的重点异常;地面γ总量测量是快速确定放射性异常范围的手段;异常地段的地面γ能谱测量,辅以化探剖面采用分析和槽探揭露,是确定铀异常强度和范围,进而确定铀金矿化地段,发现铀金品位和规模的直接手段。
3 结论
马鬃山地区铀金矿受区域构造,裂谷沉积环境和华力西中期侵入岩与围岩的接触带控制,就石板墩研究区而言,赋矿层位是三个井群碳质板岩和砂质板岩,成矿部位是炭质板岩围岩与华力西中期酸性侵入岩外接触带,构造裂隙及其充填硅质脉碎裂岩是具体控矿岩性。异常查证表明,石板墩异常是U性异常,U含量最高大于18×10-6,已经超过10×10-6工业边界品位标准。异常位于中泥盆统三个井群中,受两条规模较大的硅化带控制,异常区蚀变主要为硅化、褐铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、石墨化等。综合剖面和槽探揭露表明, U异常地段平均U含量16.5×10-6,最高为60.5×10-6, Au含量(0.49~6.16)×10-6,最高为37.81×10-9,已达到工业品位。
应用放射性测量方法,辅以化探分析和槽探揭露是寻找铀矿进而发现金矿的有效手段,可在较短的时间周期内发现新矿床矿点,从而突出找矿效果。
致谢:
论文写作过程中得到核工业航测遥感中心《甘肃敦煌—玉门地区1∶5万航空物探调查》项目组和异常查证组的帮助,写作过程中得到李怀渊总工指导,全旭东对论文修改提出宝贵意见,刘萍、彭莉红对论文的图件制作给予帮助,在此一并致谢。
参考文献
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DOI:10.3969/j.issn.1671-4814.2000.01.002
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[本文引用: 1]
甘新北山东段中南带为北山古生代裂谷-造山带,呈北东东-东西- 北西西向展布,是塔里木地块东北部太古界、元古界基础上开裂,总体呈二堑一垒五大块,经历∈或O-S或D1、D或D-C和P1-P2三次拉开与闭合、由南 向北迁移的演化模式.在该裂谷带及其两侧基底岩系中分布着一系列不同类型金矿床(点),可分为马庄山-南金山、金窝子-照壁山、白山南-拾金坡-将军台、 老金厂-音凹峡、白墩子-小西弓、三危山-小宛南山等成矿带,根据赋矿岩系分为产于上古生代火山-次火山岩、火山碎屑岩中,产于印支、海西、加里东期花岗 岩类岩体中,产于中元古-太古代变质岩系中,产于奥陶纪、志留纪火山碎屑岩中,产于寒武纪、震旦纪含炭泥岩、硅质岩和大理岩中等金矿,以及石英脉型、破碎 蚀变岩型、破碎蚀变岩-石英脉型和矽卡岩型.7种赋矿岩系以前3种为主,4类矿石建造以前2类为主.控矿因素:断裂特别是韧性、韧-脆性断裂,地层岩性特 别是火山岩-碎屑岩,岩浆岩特别是海西期、加里东期中酸性、中基性岩,成矿时代为海西晚期、印支期、燕山期和喜山期、以印支期为主,与该期构造活动同步或 准同步.
北山造山带大地构造相及构造演化
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根据1∶25万马鬃山幅区调填图资料,从造山带不同构造单元的火山-沉积建造、岩浆岩序列演化、变质变形特征及时空配位关系研究入手,应用大地构造相划分理论,根据北山多旋回复合造山带的特点,识别出15种大地构造相,并探讨了北山古生代构造格局与构造演化模式.
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北山地区金窝子金矿床成矿系统分析
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金窝子金矿床产于华力西期黑云母二长花岗岩及其围岩上泥盆统金窝子组中,矿化类型为石英脉型和蚀变岩型。研究表明华力西期—印支期花岗岩系统和低角度韧脆性断裂及其次级高角度张性-张扭性断裂系统与成矿有密切的时空及物质联系,是金矿化的主控因素;矿化类型受构造应力场和断裂力学性质控制。
蒙甘新相邻(北山)地区金铜矿床时空分布特征及成矿作用
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文章首次对蒙甘新相邻 (北山 )地区各类金、铜和铜_镍矿床 (点 )地质特征、成因类型和空间分布特点进行了系统总结 ,论证了金、铜和铜_镍成矿作用与古生代岩浆活动的关系 ,对区域地壳演化过程中金、铜和铜_镍成矿的动力学机制进行了深入讨论。研究结果表明 ,该区的金矿床 (点 )大体可划分为变质岩型、火山岩型、斑岩型和深成侵入岩型 ;铜矿床 (点 )有斑岩型、夕卡岩型和铜_镍硫化物型。金和铜矿床 (点 )大都沿古板块汇聚带分布 ,与海西期火成岩具密切的时空分布关系 ,它们是古板块对接碰撞期和碰撞期后大规模构造_岩浆活动的产物
新金厂金矿床蚀变地质特征
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新金厂金矿床是一个中温热液蚀变型矿床,位于塔里木-中朝板块内北山陆缘活动带,俞井子-柳园复式裂谷之西段,金矿体除严格受构造控制外,围岩蚀变对金矿化有着密切的关系.
甘肃小西弓金矿地质地球化学特征及成因探讨
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小西弓金矿产于敦煌岩群的低绿片岩相变质岩层中，受NWW向脆韧性剪切带控制。二云母征岩不仅是矿源层，而且还是赋矿围岩。成矿流体主要是印支期岩浆期后含金热液，还包括少量变质水和大气降水，淋滤韧性剪切带内岩石中的Au元素并在有利的部位成矿。
甘肃新金厂金矿床地质特征
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新金厂、老金厂金矿是柳园金矿化集中区中的２个重要金矿床，均产于二叠系下统基性火山岩段之中，矿化具有明显的共性，即沿新金厂大断裂及其次级断裂分布，主要金矿体均产于大断裂上盘。通过对区内火山岩、构造、不同成矿阶段的矿体形态、规模、矿石类型、物质成分、结构构造、围岩蚀变等特征的研究，认为它们应是一个统一的金矿床。
金矿放射性γ能谱特征及其应用研究——以瓜州县老金厂金矿为例
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