鵝公山火山盆地位于欽杭多金屬成礦帶東段,也處于贛杭鈾成礦帶中段,該成礦帶為我國最大的火山巖型鈾成礦帶。自20世紀60年代以來,前人先后在該盆地內(nèi)探明了3個鈾礦床及十余個鈾礦點、礦化點。區(qū)內(nèi)銅金銀等多金屬礦產(chǎn)也較為發(fā)育,在盆地南部探明有永平大型銅礦以及小源金銀礦點,盆地中部發(fā)育有沙潭小型金銀礦床、林家小型銀鉬礦床,這顯示區(qū)內(nèi)鈾銅金等多金屬礦化信息豐富,具有較大的找礦潛力。
1—上白堊統(tǒng)南雄組;2—下白堊統(tǒng)石溪組;3—下白堊統(tǒng)鵝湖嶺組;4—下白堊統(tǒng)打鼓頂組;5—下侏羅統(tǒng)林山組;6—上石炭-中三疊統(tǒng);7—震旦系;8—煌斑巖;9—石英斑巖;10—粗面英安玢巖;11—不整合地質界線;12—斷裂;13—火山口;14—火山巖型鈾礦床、礦點、礦化點;15—炭硅泥巖型鈾礦化點;16—大型銅礦床;17—金銀礦床、礦點;18—銀鉬礦床
隨著地表勘查程度越來越高,找礦難度也越來越大。近些年,中國核工業(yè)系統(tǒng)以及江西有色系統(tǒng)地勘單位在該地區(qū)開展了一系列地質、物探以及化探等找礦工作,很少有新的鈾銅多金屬礦床被探明,下一步找礦方向和思路不明晰。
國家自然科學基金項目(編號:41972080,42362011)和贛東學院博士科研啟動基金項目(編號:12225000409)資助下,贛東學院許譜林團隊聯(lián)合核工業(yè)二七〇研究所、東華理工大學相關學者圍繞鵝公山火山盆地鈾銅多金屬遙感找礦預測開展了研究,取得如下成果:
成果1:構建了蝕變異常遙感提取及找礦預測模式
南方地區(qū)因為植被覆蓋較廣,遙感蝕變異常信息提取受干擾較大,因此有必要對原有方法進行改進才能獲得較好的提取效果。研究所采用的復合法主要步驟包括:數(shù)據(jù)源選擇、影像預處理、消除和抑制干擾因素、通過主成分分析和密度分割法提取蝕變異常、通過對遙感蝕變異常查證評價、結合地表礦化信息以及成礦地質要素預測找礦遠景區(qū)。
成果2:分析了鐵染和羥基化蝕變分布特征和控制因素
鐵染和羥基遙感蝕變信息在鵝公山火山盆地分布較豐富,其中較大規(guī)模的鐵染蝕變異常區(qū)主要有10處,羥基化蝕變異常區(qū)主要有9處。大部分鈾銅多金屬礦床附近也發(fā)育有較強的鐵染和羥基蝕變異常,這顯示遙感技術提取的鐵染和羥基蝕變與已探明的鈾銅多金屬礦床吻合性較好,證實了本次遙感蝕變信息提取具有較好的效果。
鐵染和羥基遙感蝕變異常均是以分布于盆地鵝湖嶺組、石溪組火山碎屑巖中為主,其次分布于震旦系變質混合巖以及晚石炭世—三疊紀濱?!獪\海相碎屑—碳酸鹽巖當中,這與鈾銅多金屬礦床賦礦圍巖相一致。蝕變異常區(qū)形態(tài)較為復雜,不同部位異常形態(tài)展布方向不同,如在盆地北部中西側蝕變異常區(qū)主要呈近EW向分布,該地區(qū)賦礦火山碎屑巖整體呈近EW向展布,并且主要發(fā)育有近EW向導礦斷裂,區(qū)內(nèi)鈾礦化主要沿著近EW向斷裂分布。盆地北部東側蝕變異常區(qū)主要呈NE向以及NW向展布,盆地東側賦礦火山碎屑巖主要呈NE向展布,而該區(qū)域主要發(fā)育有NE向以及NW向斷裂,其中鈾礦點整體呈NE向串珠狀分布,鈾礦體主要受NW向斷裂控制。盆地南部的蝕變異常區(qū)主要呈NE向展布,永平銅礦主要產(chǎn)于NE向控礦斷裂附近。這顯示鐵染、羥基蝕變異常主要分布于賦礦圍巖當中,與近EW向、NE向以及NW向導礦、控礦斷裂方向近似,主要受賦礦巖性、導礦、控礦斷裂控制較為明顯。
1—鐵染一級蝕變異常;2—鐵染二級蝕變異常;3—鐵染三級蝕變異常
1—羥基一級蝕變異常;2—羥基二級蝕變異常;3—羥基三級蝕變異常
成果3:基于鐵染和羥基蝕變異常分布以及鈾銅多金屬礦化地質特征圈定了3處找礦有利遠景區(qū)
基于對鐵染和羥基遙感蝕變異常在盆地內(nèi)大規(guī)模發(fā)育,并且其范圍遠比鈾銅多金屬礦床規(guī)模要大很多,再結合該盆地鈾銅多金屬礦化地質特征,認為在鵝公山火山盆地具有較大尋找鈾銅多金屬礦產(chǎn)的潛力,并圈定了3處找礦遠景區(qū)。
1—上白堊統(tǒng)南雄組;2—下白堊統(tǒng)石溪組;3—下白堊統(tǒng)鵝湖嶺組;4—下白堊統(tǒng)打鼓頂組;5—下侏羅統(tǒng)林山組;6—上石炭-中三疊統(tǒng);7—震旦系;8—煌斑巖;9—石英斑巖;10—粗面英安玢巖;11—不整合地質界線;12—斷裂;13—火山口;14—火山巖型鈾礦床、礦點、礦化點;15—炭硅泥巖型鈾礦化點;16—大型銅礦床;17—金銀礦床、礦點;18—銀鉬礦床;19—鐵染蝕變異常范圍;20—羥基蝕變異常范圍;21—找礦遠景區(qū)
找礦遠景區(qū)位于盆地西部,區(qū)內(nèi)發(fā)育有大片下白堊統(tǒng)打鼓頂組、鵝湖嶺組、石溪組火山碎屑巖,該套火山碎屑巖鈾含量為(5.1~6.4)×10-6,較地殼平均鈾含量3.5×10-6明顯要高,能為成礦提供豐富的鈾源,在該遠景區(qū)中還發(fā)育有石英斑巖脈,也能為成礦提供豐富的鈾源。區(qū)內(nèi)近EW向導礦斷裂橫貫該遠景區(qū),并且還發(fā)育有NE向斷裂、推覆斷裂控礦構造,其能為成礦熱液提供運移空間。遠景區(qū)內(nèi)已探明有34、50鈾礦床、1鈾礦化點以及林家銀鉬礦床,其中34、50鈾礦床往深部礦體規(guī)模具有變大的趨勢,地表鐵染和羥基遙感蝕變信息較強,在鈾礦床點之間也多見有明顯的鐵染和羥基化蝕變信息發(fā)育,因此認為在該遠景區(qū)34、50鈾礦床以及1鈾礦化點之間具有連點成片尋找鈾鉬多金屬礦床的潛力。
II遠景區(qū)整體呈NE向展布,區(qū)內(nèi)富鈾鵝湖嶺組、石溪組火山碎屑巖整體呈NE向展布,其中鵝湖嶺組和石溪組火山碎屑巖平均鈾含量分別為6.1×10-6和5.2×10-6,該套地層大規(guī)模出露,能為成礦提供豐富的鈾源。區(qū)內(nèi)NE向導礦斷裂橫穿遠景區(qū),并且還發(fā)育有NW向控礦斷裂。區(qū)內(nèi)探明有12、341礦點以及16、311、333、621等礦化點,在遠景區(qū)南西側還發(fā)育有沙潭金銀礦。遙感技術提取的鐵染和羥基蝕變信息豐富,其規(guī)模較鈾礦點和礦化點的范圍要大,并且在礦點、礦化點之間發(fā)育有很多蝕變異常,顯示較好的礦化蝕變信息。前人在該地區(qū)僅開展過地表調(diào)查工作,還未開展深部揭露,而探明的地表鈾礦體往深部延伸穩(wěn)定,因此認為在鈾礦點、礦化點之間以及礦點深部值得進一步探索,具有尋找鈾金銀礦床的潛力。
50鈾礦床地質剖面簡圖
1—鵝湖嶺組;2—打鼓頂組;3—林山組;4—斷層、構造破碎帶;5—鈾礦體
16鈾礦化點地質剖面素描圖
1—鵝湖嶺組;2—構造破碎帶;3—赤鐵礦化、水云母化;4—產(chǎn)狀;5—鈾礦體;6—鈾礦化體;7—鈾異常體
III遠景地段位于盆地南側,處于永平大型銅礦東側,該區(qū)出露的震旦系變質混合巖與永平銅礦賦礦圍巖相似,并且還發(fā)育有NE向導礦斷裂,遙感技術在該地區(qū)提取到豐富的鐵化蝕變和含羥基蝕變信息,顯示地表礦化蝕變非常發(fā)育,前人在該地區(qū)還探明了小源金礦點,因此認為該遠景區(qū)值得進一步開展銅金銀礦產(chǎn)資源的探索。
成果來源
許譜林,熊建,程博,等.鵝公山火山盆地鈾銅多金屬礦化蝕變信息提取及找礦預測[J].金屬礦山,2025(5):214-222.
作者簡介
驗室主任。《金屬礦山》青年專家學術委員,《地質與勘探》、《成都理工大學學報(自然科學版)》青年編委,成都理工大學首屆優(yōu)秀研究生導師團隊成員,“自然資源部西藏主要成礦帶大型-特大型礦床勘查評價和研究科技創(chuàng)新團隊”和“自然資源部高層次科技創(chuàng)新人才工程科技創(chuàng)新團隊”骨干成員,主要從事青藏高原及周緣銅多金屬礦床的研究與找礦勘查工作,先后參與多個大型-超大型礦床的勘查評價,主持國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃專題、四川省自然科學基金及各類橫向項目10余項,發(fā)表文章70余篇,主編專著2部,參編教材2部
許譜林
贛東學院應用工程學院高級工程師,礦業(yè)權評估師,博士,碩士研究生導師,中核集團中國鈾業(yè)有限公司“青年地礦英才”,《金屬礦山》青年專家學術委員。近年來,主要圍繞我國贛—杭、桃山—諸廣大型鈾成礦帶開展地質資源與遙感技術研究;主持東華理工大學核資源與環(huán)境國家重點實驗室開放基金項目1項,中國核工業(yè)地質局調(diào)查評價及科研項目3項,作為技術骨干參與項目10余項;發(fā)表論文30余篇。
代表性成果如下:
(1)解析了鹿井鈾礦田中部QFII斷裂活動期次及其與鈾礦化關系
北東向QFII硅化斷裂帶位于鹿井礦田中部,前人沿著該斷裂探明有黃蜂嶺、高昔、下洞子鈾礦床以及一些鈾礦化點,顯示該斷裂為主要的導礦、控礦斷裂。通過開展系統(tǒng)的野外地表調(diào)查、鉆孔巖心編錄以及構造解析,認為 QFII斷裂發(fā)育有五期活動。第一期為早白堊世早期張性應力環(huán)境下形成了乳白色、灰色塊狀石英。第二期深部地幔物質沿著斷裂上涌形成煌斑巖脈。第三期在早白堊世中晚期右行擠壓走滑活動過程中塊狀石英發(fā)生破碎形成角礫巖帶,部分花崗巖發(fā)生破碎形成斷層泥,煌斑巖脈發(fā)生定向排列。第四期在晚白堊世—古近紀左行走滑活動過程中巖石發(fā)生破碎形成肉紅色花崗碎裂巖,伴隨有鉀長石化、赤鐵礦化蝕變發(fā)育。第五期為在新近紀及更晚期右行走滑拉張環(huán)境下形成淺綠色花崗碎裂巖以及松散的構造角礫巖。沿QFII斷裂存在2期鈾成礦作用,早期鈾成礦形成于該斷裂第一期到第二期伸展拉張活動過程中。晚期鈾成礦形成于該斷裂第四期左行走滑活動過程中。
(2)分析了鹿井鈾礦田碎裂蝕變巖型鈾礦床成礦物質來源
鹿井鈾礦田碎裂蝕變巖型鈾礦床成礦物質主要來自于花崗巖體,花崗巖中原生晶質鈾礦、鈾—釷石鈾含量高且在熱液蝕變作用下鈾容易活化被釋放出來,是最重要的鈾源礦物。獨居石和磷釔礦中鈾含量均較高,在成礦期熱液作用下,獨居石蝕變成直氟碳鈣鈰礦和磷釔礦蝕變成次生磷灰石過程中,獨居石和磷釔礦中的鈾被釋放進入熱液,是潛在的鈾源礦物。鋯石雖然鈾含量較高,但由于其結構相對穩(wěn)定,多未發(fā)生蝕變,成為鈾源礦物可能性不高。磷灰石、金紅石鈾含量較低,供鈾能力差,作為鈾源礦物的可能性很低。
(3)分析了鹿井鈾礦田碎裂蝕變巖型鈾礦床綠泥石特征,研究了鈾成礦環(huán)境
鹿井鈾礦田碎裂蝕變巖型鈾礦床主要存在4種類型綠泥石,分別為黑云母蝕變型、長石蝕變型、裂隙充填型和與鈾礦物密切共生型。綠泥石以富鐵的鐵鎂綠泥石為主,部分為蠕綠泥石。泥質巖為綠泥石主要原巖類型,后期可能有幔源物質或者盆地熱鹵水加入,是多次地質作用的產(chǎn)物。綠泥石化蝕變與鈾成礦存在密切的聯(lián)系,其改變了圍巖性質、鈾的賦存狀態(tài)以及物理化學環(huán)境,促使鈾活化、遷移以及沉淀。通過對綠泥石進行研究認為鈾礦床形成溫度為213.5~249.8 ℃,氧逸度為-50.85~-41.85,硫逸度為-7.62~0.23,顯示鈾礦床形成于中低溫、相對酸性的還原環(huán)境。
《金屬礦山》簡介
《金屬礦山》由中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司和中國金屬學會主辦,主編為中國工程院王運敏院士,現(xiàn)為北大中文核心期刊、中國科技論文統(tǒng)計源期刊(中國科技核心期刊)、中國精品科技期刊(F5000頂尖學術論文來源期刊)、中國百強報刊、RCCSE中國核心學術期刊(A)、中國期刊方陣雙百期刊、國家百種重點期刊、華東地區(qū)優(yōu)秀期刊,被美國化學文摘(CA)、美國劍橋科學文摘(CSA)、波蘭哥白尼索引(IC)、日本科學技術振興機構數(shù)據(jù)庫(JST)等世界著名數(shù)據(jù)庫收錄。主要刊登金屬礦山采礦、礦物加工、機電與自動化、安全環(huán)保、礦山測量、地質勘探等領域具有重大學術價值或工程推廣價值的研究成果,優(yōu)先報道受到國家重大科研項目資助的高水平研究成果。根據(jù)科技部中國科技信息研究所發(fā)布的《2024中國科技期刊引證報告(核心版)》,《金屬礦山》核心總被引頻次位列26種礦業(yè)工程技術學科核心期刊第1位;根據(jù)中國知網(wǎng)發(fā)布的《中國學術期刊影響因子年報》(2024版),《金屬礦山》學科影響力位居73種礦業(yè)期刊第9位。
編排:戴穎熠
審核:王小兵
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