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澳大利亞蘭格礦床

1.礦床的位置和研究歷史

藍捷鈾礦床是世界著名的超大型鈾礦床之壹。它位於澳大利亞北部東阿利加特河上遊,在達爾文以東約225公裏處的馬格拉平原上,海拔約為++20m。經緯度坐標為東經132 55 ',南緯12 40' ~ 12 43 '。主要由1礦段和3礦段組成。

前人將該礦床的大地構造位置劃分為潘恩-克裏克地槽區。根據地窪學說,該階段礦床的大地構造性質應歸為地窪區,屬於澳大利亞地殼南北地窪帶中的阿南地窪區(圖5-19)。地窪區形成於中元古代早期,在太古宙處於前地槽階段,在元古代處於地槽階段(2500 ~ 1700 Ma),在元古代末至中元古代初可能存在壹個短暫的地臺階段(1700 ~ 1650Ma),然後在中元古代早期轉入地窪階段。該礦床工業鈾礦化主要形成於新元古代至早古生代(900 ~ 500 Ma),並局限於拗陷中晚期。根據構造-巖漿活化程度,阿南地窪區屬於火山-構造活化地窪區,具有強烈的火山-構造發育特征。鈾礦化在時間和空間上與火山-構造活化有關,但礦床不產於火山巖中,屬層控不整合鈾礦床。

圖5-19礦床的大地構造位置圖

1.南北地窪帶;2.地窪區:a .阿南地窪區;b .卡奔塔利亞地窪區;c .芒特-伊薩迪瓦地區;d .大概覆蓋地窪區;e . broken shire的Diwa區;f .阿德萊德地窪區;3.鈾礦床:①藍捷鈾礦床;② Jabiluka礦床;③納巴萊克礦床;④奧林匹克壩沈積

該礦床由Geopeko有限公司於1969年初在布羅克曼山低地發現。首先圈定了6個放射性異常,然後對1和3異常進行了鉆探工程,共13個鉆孔。結果,在地表和深層的200個地方發現了鈾礦化。直到1980年初,分別被確定為1號和3號異常內的1號和3號礦體。1號礦體估算平均品位為0.33%U3O8,鈾儲量達52878 Tu3O8。3號礦體平均品位為0.20%U3O8,儲量達58000tU3O8。因此,礦床總儲量超過110000 u3o 8,平均品位0.26%,礦體集中,規模大。礦石伴生金,平均品位1.3g/t,黃金儲量2.5t。

G.s .奧伊彭和B.T .威廉斯首先研究了藍捷1礦段,G.R .尤爾斯、j .弗格森、R.S .尼達姆、T.H .唐納利等人,系統地總結和研究了區域成礦條件和礦床地質特征。關於礦床的成因,主要有兩種不同的觀點。壹種是同生沈積和後成礦的觀點。認為鈾形成於元古代巖石沈積時期,在後期構造和變質作用下遷移並重新富集。另壹種是後生成礦觀,認為太古宙花崗巖鈾含量高,鈾在構造和變質作用下再次運移,進入良好的角礫巖帶富集工業礦床,與元古宙沈積和巖石變質作用無關。H.11。拉維洛夫,сф。Winokulov在研究了澳大利亞北部的鈾礦後提出了多次礦化疊加富集的觀點。

本書作者查閱和研究了礦床的相關地質資料,根據地窪學說及其多因復成成礦理論,以及高級工程師王誌成在1993采集的最新資料,認為藍捷鈾礦床是壹個典型的多因復成鈾礦床,Pai-Crick地槽形成於古元古代,中元古代以來轉化為Anam地窪區。

2.礦床地質特征及其多因基礎。

1)開采地層及含礦圍巖

礦區內露頭極其有限,人工出露的地層有由太古宙片巖、片麻巖和花崗巖組成的Nanambu雜巖,由元古界綠泥石片巖、碳酸鹽巖、燧石巖和石墨片巖組成的Cahill組,以及由中元古界砂巖和礫巖組成的Kembolji組。古元古代地層傾向東部,傾角35° ~ 550°,變質程度介於綠片巖相和低級角閃巖相之間。鈾礦化發生在古元古代Cahill組(圖5-20)。

Nanambu雜巖之上是Cahill組,被不整合所覆蓋,而中元古代Kembolji組被不整合所覆蓋。納南布雜巖中片麻巖花崗巖的同位素年齡為2.8 ~ 2.4 ga。

含礦巖系屬於卡希爾組下段,相應的地層剖面自下而上的序列為:下盤巖系→下含礦巖系→上含礦巖系→下盤巖系,由四部分組成。下盤巖系主要由應時雲母片巖和絹雲母應時長片麻巖組成,約1800Ma前強烈變質作用所致,巖石時代可歸為新太古代。下部含礦巖系位於古元古代最早的巖石建造——卡西爾組的底部。由中細塊狀菱鎂礦、白雲石大理巖、綠泥石絹雲母片巖、白雲石大理巖和燧石地層組成,總厚度250米,鈾礦化分布在中部厚約20米的綠泥石絹雲母片巖中。上部含礦巖系由卡希爾組中下部的黑雲母-應時-長石片巖、白雲石大理巖和黑雲母片巖組成,含石墨。厚度約為150m,巖石幾乎全部被綠泥石化。綠泥石化的含石墨黑雲母應時長石片巖是該礦床的主要含礦巖石。下盤巖系由粗粒雲母-長石-石英片巖和粗粒絹雲母-綠泥石片巖組成,混有磁鐵礦、新鮮石榴石和鉀長石,厚度為10m。下盤巖系未發現工業鈾礦化(圖5-21)。

含礦巖系的共同特征是富含碳質、黃鐵礦和碳酸鹽礦物,屬於淺海相、潮間帶和潮上沈積環境,其原始鈾含量達到34g/t,比地殼平均克拉克值高9倍。礦區壹般地層的鈾豐度值也達到12 ~ 13g/t,這說明含礦巖系在原始沈積-成巖階段具有鈾的原始富集,反映了明顯的鈾礦化層控特征。含礦巖系沈積階段的鈾來自本區太古宙納南布雜巖中的片麻巖花崗巖。其平均鈾含量為9.6克/噸。在中元古代孔波吉砂巖和礫巖中未發現鈾礦化。

2)礦床的構造形態和成礦構造

礦床所處的區域構造是壹個南北向的復式向斜,藍捷鈾礦床位於復式向斜的東側。礦區本身為單斜構造(圖5-22),巖層向東緩傾,傾角多在30°左右,是次級褶皺構造的壹部分。根據以往資料,礦床-礦段中心的深部含礦巖系與太古宙片麻巖呈斷層接觸。根據王誌成鉆孔巖心觀察,含礦巖系呈整合或假整合接觸,其下的巖性層位可能屬於元古界砂巖變質形成的片麻巖,而非太古宙片麻巖。礦床深部可能有卡卡杜群砂巖層。區域性和沈積褶皺構造主要形成於元古宙末地槽的返回期。

鈾礦床和礦體的位置首先受納南布花崗片麻巖穹窿東部接觸帶的限制。此外,還受近地表元古界褶皺基底與變質的中元古界之間的不整合構造以及東西、南北、西北向斷裂帶或裂縫密集帶的控制。礦體位於角礫巖帶中,緊靠元古界與中元古界之間的不整合面之下,表明鈾礦化具有明顯的表生轉化和疊加富集特征。礦床主礦體1和3號礦體埋藏在現代地表之下,埋深較淺,與古元古代和中元古代的不整合壹致(圖5-23)。鈾礦化直接產於斷裂構造的破碎帶或角礫巖帶中,不僅成為成礦溶液的通道,而且為瀝青鈾礦和綠泥石的富集提供了有利空間。角礫巖由綠泥石、應時和赤鐵礦、結晶鈾、瀝青鈾礦、金屬硫化物和碳酸鹽礦物膠結而成。根據角礫巖的結構和巖性特征分析,至少有兩種角礫巖和兩種綠泥石膠結。推測角礫巖最初形成於古元古代地槽回歸後,後在地窪階段明顯活化,產生次生角礫巖和綠泥石化膠結。

圖5-20澳大利亞北部阿利加特河鈾礦田地質圖

(根據R.S.Needham等人的說法)

1.中生代;2.Kompolji的建設;3.奧斯貝爾粗面巖;4.造山花崗巖,Nim Boigues雜巖;5.花崗巖內核;6.混合巖石;7.片麻巖;8.過渡區;9.謝依姆的粗玄言;10.芬尼斯河群:菲舍爾-克裏克粉砂巖,南阿裏蓋特爾群;11.凱帕爾格建築公司;12.Kulpin建築公司,Maonte-Palthe Ricky集團;13.威爾特曼粉砂巖、納烏爾季連片巖;14.木納那組曼多什砂巖;15.斯托克-克裏克火山巖;16.梅森和卡希爾的建築;17.卡卡杜集團;18.納南布綜合體;19.斷層及其名稱:①基夫-宏基,②納烏爾·季連,③金-金,④蘭傑,⑤馬切拉,⑦比阿特列傑,⑦布爾面;20.鈾礦床名稱:ⅰ。賈比盧卡二世。遊俠,ⅲ。昆加拉四世。納巴萊克;21.搖滾態度;22.背斜;23.向斜;24.倒轉背斜;25.反向向斜;26.倒轉巖石產狀

圖5-21藍捷鈾礦床地質平面圖

1.Kombolgi地層;2.下盤剪切帶;3.粗玄言;4.偉晶巖;5.墻片巖;6.上部含礦片巖;7.下部含礦燧石;8.重結晶碳酸鹽巖;9.下盤片巖和片麻巖;10.鈾礦化表面顯示;5 ~ 9為卡希爾組。

圖5-22藍捷礦床3號剖面綜合地質剖面圖

(根據R.S.Needham等人的說法)

1.偉晶巖;2.下盤巖系的雲母石英片巖;3.上部含礦巖系綠泥石-黑雲母片巖;4.下部含礦巖系中的綠泥石片巖和碳酸鹽巖;5.下盤巖系的片巖和片麻巖;6.鈾礦體及其邊界

3)礦區巖漿巖

礦區巖漿巖較為簡單,僅有少量花崗巖、偉晶巖和粗面巖分布,它們切穿古元古代地層,使礦區卡希爾組巖石進壹步變質、角礫化。花崗巖年齡為1755 ~ 1732 Ma,粗粒玄武巖年齡為1680Ma和13Ma。礦區粗粒玄武巖主要以脈巖和巖脈形式產出,是礦區最新的巖漿活動。粗粒玄武巖侵入中元古代肯博爾吉組,K-Ar法測得其年齡約為65438±0390ma。此外,在礦區東南40km處,有新的剪切玄武巖侵入到Kombolgi砂巖中,其K-Ar年齡為522Ma。肯博爾吉底部的紅色應時砂巖中也有粗粒玄武巖和熔巖流,其年齡分別為1680Ma和1650Ma。

礦區粗玄巖與綠泥石化有關,綠泥石化與鈾礦化密切相關,它可能為礦床的鈾礦化提供熱能和動力源。礦體偉晶巖中的長石和粗面巖均受到構造破碎,並被綠泥石化完全破壞。偉晶巖的特征是除構造剪切帶和次生礦化帶外,不含鈾礦化。

4)礦山附近的礦體形態和圍巖蝕變

藍捷鈾礦床1礦段呈下傾穿層透鏡體,3礦段呈緩傾斜板狀透鏡體。兩個礦段的主礦體埋藏淺,接近地表以下35米,垂直延伸約200米,礦量集中,平均鈾品位0.26%,礦體規模大。1礦段和3礦段儲量分別在50000tU3O3以上。

圖5-23澳大利亞北部藍捷礦床1礦段地質剖面圖

(據R.S.Needham,1979;H.п。拉維洛夫,1988)

1.表面氧化帶;2.粗玄言;3.偉晶巖;4.結晶片巖;5.綠泥石片巖;6.含碳綠泥石片巖;7.綠泥石片巖供認;8.微石英巖;9.碳酸鹽巖的重結晶;10.綠泥石化過程中的碳酸鹽;11.太古宙結晶基底、結晶片巖、片麻巖和混合巖;12.構造角礫巖和糜棱巖帶;13.斷層構造;14.鈾礦體;15.預測不整合位置

礦床附近圍巖蝕變十分發育,尤其是綠泥石化,與鈾礦化密切相關。鈾礦體均分布在以綠泥石化為主的蝕變暈中。在下部含礦巖系中,花崗偉晶巖的長石已被侵蝕成綠泥石,粗粒玄武巖全部綠泥石化。工業鈾礦化總是與綠泥石壹起出現。綠泥石為隱晶質至鱗片狀,是黑雲母、閃石或白雲母等礦物的成因。綠泥石有多代,鈾礦化與綠鎂綠泥石關系最為密切。用Rb-Sr法測得該礦附近圍巖中綠泥石的同位素年齡為1650 ~ 1600 Ma,與該區地窪期構造-巖漿活化年齡壹致,即與中元古代基性火山巖年齡壹致。鎂綠泥石化屬於成礦期熱液蝕變,鎂的綠泥石化程度越強,鈾礦化品位越高,表明鈾礦化與鎂交代作用有關。

鈾礦床的分布和位置還與塊狀層狀白雲石或菱鎂礦的厚度減薄或缺失有關。在礦化範圍內,由於斷裂構造極其發育,熱液蝕變強烈,碳酸鹽巖層厚度明顯變薄或缺失,礦體破碎、角礫巖化程度相應增加,燧石交代碳酸鹽巖常見。這是因為斷裂構造交匯處的矽化作用使碳酸鹽巖體積減小,進而引起塌陷,形成塌陷構造角礫巖,成為鈾礦化的空間和富集場所。從巖溶成礦角度看,礦床與先存的巖溶塌陷構造角礫巖有關。可以稱之為巖溶鈾礦床。由此可見,矽化主要發生在成礦之前,屬於成礦早期的熱液蝕變。

5)礦石結構和物質成分

礦石構造主要為脈狀、浸染狀和角礫巖,瀝青鈾礦產於脈狀、浸染狀或膠結角礫巖中。彌散瀝青鈾礦尤其常見。角礫巖礦石通常是由綠泥石、應時、赤鐵礦、瀝青鈾礦、石墨和其他礦物膠結而成的角礫巖。

鈾礦石成分比較簡單,以瀝青鈾礦為主,有少量結晶鈾礦、鈾礦、鈦鐵礦和釷鈾烴礦,還有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、鈦鐵礦、赤鐵礦和少量自然金。非金屬礦物包括綠泥石、應時、磷灰石、石墨、絹雲母和碳酸鹽礦物。硫化物的存在與鈾濃縮無關,而方鉛礦具有放射性。由於鈾礦體產於近地表35m深處,氧化帶中的結晶鈾礦和瀝青礦大多被氧化,因此氧化帶中還有鈾閃石、硼鐵礦和鈾雲母等次生鈾礦物。該礦石富含稀土元素,尤其是重稀土元素。此外,還含有汞、銅、鈮、鉬、鋇和金,具有伴生利用價值,屬於金鈾礦床。

藍捷礦床鈾礦化具有多期間隔和多種鈾礦成礦年齡值並存的重要特征。根據G.R.Ewers和J.Ferguson的研究,結晶鈾的立方體由內向外逐漸被綠泥石所取代,鈾在不同時期被活化。根據礦體中礦石的同位素年齡測定,最老的礦石年齡為1700Ma,最豐富的礦石年齡為900Ma,部分礦石年齡為500Ma。結合地質分析,推斷該礦床主成礦時代為900Ma,屬晚元古代建造。礦石多年齡值的共存表明該礦床的形成具有多期多階段疊加富集的特點,礦床的主要成礦作用為熱液成礦。用K-Ar法測定礦區卡希爾組蝕變巖和未蝕變巖中白雲母的年齡,表明該礦床的形成發生在65,438±0,800 Ma的區域變質作用之後,該礦床不是變質礦床,或者說變質作用不是該礦床的主要成礦作用。

6)同位素地質特征

如上所述,通過對細粒結晶鈾礦和礦石中方鉛礦的鈾鉛同位素測定,得出最古老的貧化鈾礦為1700 ~ 1600 Ma,富礦為900Ma,礦齡為500Ma。含礦圍巖為古元古代卡西爾組,層位年齡為2200~2000ma,表明礦石與巖石存在明顯的時差。此外,無論其蝕變程度如何,卡西爾組白雲母的年齡均為1800Ma,表明鈾礦化發生在地槽返回的區域變質作用之後。

研究了含貧化鈾礦化的卡西爾組石墨片巖中層狀硫化物黃鐵礦的硫同位素,得到δ34SCDT=+2‰和1‰。角礫巖帶鈾礦石中脈狀和洞狀硫化物的δ 34SCDT =-6 ‰ ~+14 ‰,前者與地幔硫的δ34SCDT=+2‰非常接近,證明礦區含貧化鈾礦化的層狀硫化物的硫來自深部地幔,即硫化物的形成可能來自火山熱液。後者與地下水帶來的有機物相關細菌的硫酸鹽還原作用密切相關。

此外,對礦床中含貧化鈾礦化的層狀碳酸鹽巖(主要為白雲巖)進行了氧同位素測定,得到δ18OSMOW為13 ‰ ~ 19 ‰。該值明顯低於文獻報道的古元古代海相碳酸鹽的δ18OSMOW,可能表明地下水中有重結晶碳酸鹽巖。角礫巖帶鈾礦石中碳酸鹽δ18OSMOW值為+7 ‰ ~+20 ‰,δ13CPDB值為-20 ‰ ~ 0 ‰。上述礦石中碳酸鹽的δ13C和δ18O值變化較大,表明至少有壹部分碳酸鹽是由有機質的CO2和地下水引起的重結晶作用造成的。對上述穩定同位素資料的研究表明,鈾礦化不是單壹的礦物來源,也不是由單階段礦化和單壹成因造成的現今礦床的復雜特征。

3.礦床形成條件

在礦床及其區內,含礦巖系Cahill組中原礦床的鈾富集量為34g/t,不含礦巖系中巖石的鈾含量為12 ~ 13g/t..礦區上部含礦巖系厚度約為150m,下部含礦巖系厚度約為250m,含礦巖系總厚度達400m·m,因此含礦巖系本身的鈾含量可用於成礦的表生轉化和改造,為成礦提供豐富的鈾源。此外,礦區附近的太古宙納南布雜巖也具有9.6g/t的高鈾含量,黑雲母花崗片麻巖中含有結晶鈾副礦物,不僅為礦區古元古代卡希爾地槽沈積提供了主要鈾源,還為地槽返回期和地窪階段的構造-巖漿活化成礦提供了後生鈾源。

地槽期和地窪期的巖漿巖及其相關的熱液作用也可能提供壹些鈾源。據測試,晚元古代花崗巖和噴發巖的鈾含量比世界值高6倍。由於礦區巖漿作用不發育,鈾主要不是來自巖漿巖及其相關的熱液流體。礦床成礦的主要鈾源主要來自於Cahill組本身的含礦巖系和太古宙Nanambu雜巖。

礦床成礦的物理化學條件是指900Ma以前新元古代主要鈾礦化時期的條件。鈾礦體附近圍巖蝕變以綠鎂綠泥石為主,礦石中有較多瀝青鈾礦,以及上述穩定同位素數據,均表明成礦溫度較低,約為100 ~ 220℃。

礦化深度和壓力小。由於斷層角礫巖的形成及其在成礦前的巖溶塌陷角礫巖的演化,碎屑與角礫巖之間的孔隙比例很高,有時甚至高達50%。鈾礦體垂直延伸深度不大,距現今地表深度在35 ~ 250米以內。鈾礦化發生在緩傾斜的不透水層上。但斷裂構造與深部的溝通表明,成礦溶液不僅自上而下滲透,而且與來自深部的成礦溶液混合。

礦體中U/Th比值均大於500,表明鈾以六價形式運移。花崗巖中的U/Th值小於

1.1,花崗巖偉晶巖中約12.5。

礦物液的pH值推測為弱堿性,pH值在8左右。由於與鈾礦化密切相關的鎂綠泥石化強烈發育,鈾礦石以瀝青鈾礦為主。杜樂天(1996)認為鎂鐵交代成礦只是表面現象,綠泥石化、附睪化、碳酸化不是獨立的蝕變,是堿交代-中性交代-酸交代三階段不可分割的第二階段,從屬於早期或深部堿交代。成礦作用發生在酸尾或酸交代作用的第三階段,正好在鎂鐵交代作用之後,鈾礦化總是容易疊加在其上,因此有密切的空間依賴性。鈾礦化是在堿交代的前提下進行的,所以礦液呈弱堿性。

該礦床的成礦空間非常有利和充足。礦區古元古代與中元古代地層-構造不整合明顯發育,南北向、北西向、東西向斷裂構造交匯處巖性破碎,衍生裂縫密集分布,是成礦溶液的良好通道和儲礦空間。南北向區域性大斷裂對礦床定位起主導作用。斷層以正斷層構造帶的形式出現,向東傾角約30° ~ 400°。沿著該斷裂帶發現了卡希爾組的碳酸鹽巖和片巖,它們直接產生於太古代Nanambu雜巖上(圖5-24)。斷裂帶寬度為50米,以強構造角礫巖和糜棱巖帶的發育和強綠泥石化蝕變為標誌,局部有矽化。矽化主要分布在下部含礦巖系和太古宙Nanambu雜巖中。

押金的存儲空間特殊且充足。在含礦巖系本身內部,有壹條靠近層理的斷裂構造破碎帶。含礦巖系呈南北走向,向東傾斜,傾角30° ~ 40°,接近礦區南北向主斷層的產狀。含礦巖系中的順層破碎帶是礦區主要斷裂構造的產物。此外,含礦巖系中還有大量致密偉晶巖脈和粗面巖脈,多以剪切層產出為特征。除南北向斷裂構造外,還有東西向和西北向的陡傾斷裂,並由此衍生出陡傾斷裂構造密集帶。

圖5-24藍捷鈾礦床成礦演化階段

Ⅰ.沈積-成巖階段地槽原始鈾富集;Ⅱ.褶皺變質作用期間地槽階段貧化鈾的礦化和富集;Ⅲ.地窪期和熱液期鈾工業的成礦與富集;Ⅳ.地窪期和熱液期鈾金礦化的疊加富集;1.Kombolgi砂礫巖;2.卡希爾組含鈾巖系;3.納南布綜合體;4.斷層構造;5.復雜成因角礫巖;6.不整合面;7.地殼下沈或隆起;8.分散的貧化鈾礦化;9.工業鈾礦化;10.u遷移方向;11.鈾、金、汞的遷移方向

整個鈾礦床呈斷塊構造,受緩傾的南北向斷裂和急傾的北西向和東西向斷裂組合制約。整個礦化區不僅巖性破碎,巖漿巖脈發育,而且綠泥石化、矽化等熱液蝕變廣泛發育。綜上所述,表明礦區經歷了多期次、多階段的構造破碎,共同造就了這壹良好的成礦構造空間。

鈾礦化的熱源和動力源條件是指主要成礦期。通過討論可知,鈾礦床主要形成於900Ma以前,其次是500Ma以前的再工業成礦作用。這壹年齡與新元古代地窪階段至殘余期構造巖漿活動的劇烈結束相吻合。因此,認為成礦的熱源和動力源與地窪階段的構造-巖漿活化密切相關。但尚未發現鈾礦化的分布與巖漿巖有直接關系,故將其視為主要提供熱源和動力源。如上所述,成礦介質為熱水溶液,水溶液主要來源於地表水。經構造-巖漿活動加熱後,壹小部分可能來自地殼深處的熱液滲透。日本京都電子工業株式會社布爾圭紅色應時砂巖中有1370~1200ma前形成的粗粒玄武巖和熔巖,是鈾礦化熱源和動力源的有力證據。

4.鈾礦化演化

1)礦區構造演化

礦區地殼經歷了特別漫長而復雜的構造演化歷史,其中最重要的是前地槽、地槽和地窪階段,地槽階段之後還有壹個短暫的地臺階段。

礦區內形成了壹套太古宙結晶片巖、片麻巖、片麻巖花崗巖、變質閃長巖和混合巖,形成了納南布雜巖。片巖中有條帶狀鐵石英巖。該區片麻巖花崗巖的Rb-Sr等時線年齡為2468Ma,U-Pb法年齡為2550Ma。因此,推測納南布雜巖形成於新太古代。構成了礦區古元古代潘恩-克裏克地槽的結晶基底,從地殼構造演化階段分析,應歸為前地槽階段。前地槽階段的構造特征有待進壹步研究。

礦區在元古代(2400 ~ 1700 Ma)處於地槽階段。在地槽沈降過程中,形成了壹套含鈾巖系(2200~2000ma)的卡希爾組。巖性為碳酸鹽巖和含黃鐵礦、碳和有機質的碳質片巖,屬於潮間帶或潮間帶、潮下帶和淺海相沈積。其上為石英巖和片巖,陸源碎屑沈積仍歸為卡西爾組,但不是含鈾巖系。後來,含鈾巖系和卡西爾組的其余部分在地槽返回期經歷了強烈的區域變質作用和褶皺斷裂構造作用(1900 ~ 1700 Ma),形成了褶皺斷裂構造相的地槽構造層。

地槽返回後,礦區地殼再次沈降,形成中元古界孔波爾吉紅色砂礫巖,局部含火山巖,其形成時間約為1650 ~ 1370 Ma。這套紅色砂礫巖出露於礦區南部和礦區外圍東側,但在礦床1和3礦段已被完全剝蝕,因此在礦段剖面上已看不到中元古代紅色砂礫巖和古元古代與中元古代之間的不整合面。至於Kembolji組的大地構造性質,在澳大利亞北部的Jabiluka礦床中已有詳細討論,我們首先將其歸入地窪階段。地槽回歸後礦區是否發生過臺地階段沈積,或者臺地階段時間短,沈積厚度不大,擡升剝蝕後沒有殘留,這些都需要今後進壹步研究。

中元古代肯博爾吉河相砂礫巖形成後,礦區地殼再次擡升,活化了南北、東西、西北、東北方向的先存斷裂,進而風化剝蝕了礦區大部分地區的中元古代紅色砂礫巖。至今仍保持著地殼緩慢上升的地窪構造特征。

2)鈾礦化的演化

由上可知,該礦床的鈾礦化經歷了古元古代地槽沈積期的原始鈾礦化富集、地槽變質期的貧化鈾礦化富集、新元古代地窪熱液期的工業鈾礦化富集、早古生代地窪熱液期的鈾-金礦化疊加富集(圖5-24,表5-7)。

地槽沈積-成巖階段(2200~1900Ma)鈾的原始富集量達30~40g/t..由於地槽的結晶基底為太古宙納南布雜巖,其鈾含量為9g/t,沈積時期地槽侵蝕區有豐富的鈾源。在古元古代礦區地殼處於頻繁地槽沈降時期的淺海相和潮湖相沈積環境下,形成了壹套富含碳和黃鐵礦的泥質巖和白雲巖薄層的含鈾巖系,即卡希爾組下部的含鈾巖系。含鈾巖系厚度超過400米,為後續各種改造和改造提供了鈾源層基礎和疊加成礦的有利成礦巖性條件。

褶皺變質作用(1900 ~ 1700 Ma)地槽階段的貧鈾礦化富集伴隨著褶皺造山和區域變質作用期間礦區地殼的形成。在礦區卡希爾組含鈾層位中,分散的結晶鈾和方鉛礦經鈾鉛同位素年齡測定為1700Ma,卡希爾組白雲母年齡為1800Ma,可以作為很好的證據。含礦巖系通過褶皺造山運動及其伴生的南北向區域性斷裂和東西向、東北向、西北向斷裂發育,部分出露地表,在原白雲巖夾層分布區由地表水和地下水溶蝕形成溶洞。洞穴中除含礦巖系的角礫巖碎塊外,還有雲母、綠泥石、粘土、石墨等不溶物。時間長了,這個溶洞自然塌陷形成塌陷角礫巖,或者因為早期矽化,碳酸鹽巖體積變小,形成塌陷構造。特別是在斷層構造穿過白雲巖的地段,尤為明顯。巖石碎塊和角礫巖之間孔隙發育,有時可達50%,為改造改造後的鈾礦化提供了有利的成礦空間和有利的成礦圍巖環境。

表5-7藍捷鈾礦床成礦演化表

熱液期(900 ~ 800 Ma)地窪階段鈾的工業富集發生在中元古界孔波爾吉紅色砂礫巖和元古界與中元古界不整合組成的地窪構造層形成之後。由於礦區地殼再次發生構造-巖漿活化,粗粒玄武巖脈穿過不整合面侵入肯博爾吉砂礫巖。礦區地殼被斷塊再次擡升,激活了原有的斷裂構造,從而形成了較大的溶陷構造和不同方向斷裂構造交匯重疊的角礫巖段。此外,含礦巖系中的碳酸鹽巖發生矽化作用,體積變小,也促進了塌陷構造角礫巖的形成。經構造-巖漿活化加熱的地下水,與深部熱液共同形成混合成因的含鈾熱液,在構造驅動力作用下進入多期構造角礫巖段,發生沈澱交代和充填成礦作用。鎂綠泥石化在礦體分布中極為發育,瀝青鈾礦膠結的900Ma同位素年齡的角礫巖證明了這壹點。

地窪期熱液階段鈾金礦化的疊加富集(570 ~ 500 Ma)是礦床基本定型後礦區地殼的再次構造-巖漿活化,但其活化程度弱於前期工業鈾礦化。礦床外圍有同位素年齡為522Ma的粗脈,礦區出現同位素年齡為500Ma的瀝青鈾礦。這壹時期形成的礦石除鈾外,還伴生有金和汞,達不到獨立的工業利用品位。以上均可作為礦區經歷了第二次活化疊加成礦的證據,但成礦強度和規模較900Ma主成礦期要弱、要小。

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