今天冷知识百科网小编 雷震晴 给各位分享铀矿石地区有什么异常的知识,其中也会对形成分散流与分散晕(分散流量是什么意思)相关问题进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在我们开始吧!
形成分散流与分散晕
铀矿床的铀常常是通过物理作用、化学作用和生物作用使铀分散迁移到周围的**、土壤、冲积层、**水和附近的地表水中,在矿床周围形成铀含量偏高区域称为分散晕。矿体和分散晕中的铀,由于剥蚀作用向沉积区作表生迁移,在冲积层和洪积层形成铀含量局部富集地段,称为分散流。分散晕和分散流比矿床范围大,为找矿带来方便。
分散晕可分为原生晕和次生晕。原生晕是指在矿床形成过程中同时生成的铀元素富集的过渡带(图3-2-1)。次生晕是指矿体或原生晕暴露到地表风化带部分,由于风化作用和侵蚀作用:①形成矿物碎屑沿斜坡向下迁移,称机械分散晕(图3-2-2)。它受降水多少,温度变化和地形地貌影响很大。②铀在化学风化影响下,被水溶解,并与水中物质作用,形成铀盐;随**水和地表水流进行迁移,通过渗透、扩散、毛细管吸附等,赋存在松散覆盖层中。盐晕范围一般比矿床大几十倍,对找矿有重要意义。分散流,有机械分散流和盐分散流。在大多数情况下,含铀物质呈悬浮状和溶解(盐)状被水搬运迁移,在流速变缓处(河湾内侧或坡度缓处)沉积下来,形成铀含量增高地段;或者**水流到某地段,由于pH、Eh发生变化,即变为还原环境条件时铀由六价变为四价后沉积下来;或者遇到有机质,胶体类物质对铀的吸附而沉积下来,形成铀含量增高地区。根据这些放射性异常标志,可进行找矿。
图3-2-1 铀原生晕示意图
图3-2-2 铀机械分散晕示意图
铀矿辐射具有哪些危害?
手机辐射对人体的危害 当人们使用手机时,手机会向发射基站传送无线电波,而无线电波或多或少地会被人体吸收,这些电波就是手机辐射。 一般来说,手机待机时辐射较小,通话时辐射大一些,而在手机号码已经拨出而尚未接通时,辐射最大,辐射量是待机时的3倍左右。这些辐射有可能改变人体组织,对人体健康造成不利影响。 别放枕头边 据中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会的赵玉峰教授介绍,手机辐射对人的头部危害较大,它会对人的中枢神经系统造成机能性障碍,引起头痛、头昏、失眠、多梦和脱发等症状,有的人面部还会有**感。在美国和日本,已有不少怀疑因手机辐射而导致脑瘤的案例。去年7月,美国马里兰州一名患脑癌的男子认为使用手机使他患上了癌症,于是对手机制造商提起了诉讼。因此,人们在接电话时最好先把手机拿到离身体较远的距离接通,然后再放到耳边通话。此外,尽量不要用手机聊天,睡觉时也注意不要把手机放在枕头边。 莫挂在胸前 许多女孩子喜欢把手机挂在胸前,但是研究表明,手机挂在胸前,会对心脏和内分泌系统产生一定影响。即使在辐射较小的待机状态下,手机周围的电磁波辐射也会对人体造成伤害。心脏功能不全、心律不齐的人尤其要注意不能把手机挂在胸前。有专家认为,电磁辐射还会影响内分泌功能,导致女性月经失调。另外,电磁波辐射还会影响正常的细胞代谢,造成体内钾、钙、钠等金属离子紊乱。 手机中一般装有屏蔽设备,可减少辐射对人体的伤害,含铝、铅等重金属的屏蔽设备防护效果较好。但女性为了美观,往往会选择小巧的手机,这种手机的防护功能有可能不够完善,因此,女性朋友最好不要把手机挂在胸前。 放在裤袋会杀精 据6月28日英国《泰晤士报》报道,匈牙利科学家发现,经常携带和使用手机的男性的**数目可减少多达30%。有医学专家指出,手机若常挂在人体的腰部或腹部旁,其收发信号时产生的电磁波将辐射到人体内的**或卵子,这可能会影响使用者的生育机能。英国的实验报告指出,老鼠被手机微波辐射5分钟,就会产生DNA病变;人类的精、卵子长时间受到手机微波辐射,也有可能产生DNA病变。 专家建议手机使用者尽量让手机远离腰、腹部,不要将手机挂在腰上或放在大衣口袋里。有些男性把手机塞在裤子口袋内,这对**威胁最大,因为裤子的口袋就在**旁边。当使用者在办公室、家中或车上时,最好把手机摆在一边。外出时可以把手机放在皮包里,这样离身体较远。使用耳机来接听手机也能有效减少手机辐射的影响。手机辐射与脑瘤的关系 目前,中国的手机拥有量已达1亿多部,据预测,2002年以后,中国的手机拥有总量将会超过美国。 但是,同世界上任何一个国家一样,如此钟爱手机的中国人对于手机会给自己带来怎样的健康隐患并没有足够的心理准备,或者说,没有人愿意正视这一严肃的问题。 罕见脑瘤疑为手机辐射所致 在***304医院的神经外科病房,笔者见到了一位脑瘤患者。该院神经外科主任医师、首都脑胶质瘤治疗中心李安民教授称,这位患者患了一种罕见的恶性脑瘤———学名“脑胶质瘤”———被怀疑是由于长期的手机辐射引起的。 在304医院李教授的办公室里,他向笔者做了具体介绍。李说,患者是一位40多岁的机关干部,使用手机的历史已有8年,而且使用频率很高,平时习惯用左手接听手机。大约一年前患者感觉记忆力不好、头晕、头疼。经过检查,在患者的大脑左半球顶叶发现了一个鹅蛋大小的脑胶质瘤。 李教授还说,除此之外,普通的胶质瘤呈团块状,像月亮一样边界清晰;这名患者的瘤子呈弥散型,界限不清楚,如同大米里掺了沙子。李教授由此推断:“这有很大可能由手机辐射引起的脑胶质瘤。” 为了更清晰地说明病因,李教授从桌子上拿起一个头盖骨标本指给笔者看:“患者肿瘤生长的部位恰恰是手机天线电磁波辐射最集中的区域,而通常情况下,脑胶质瘤很少会发生在这个部位。”这一脑瘤混合体 不能进行手术切除,治疗的难度比普通的脑瘤大得多。刚来304医院时,患者已经下不来床,说话也很困难。运用化疗等办法,经过近1年时间的治疗,病人目前已经大有好转,但能否治愈还很难说。 “辐射等于把脑子煮熟了” 英国学者曾经做过一个试验,把手机放到线虫的抚育箱里,手机发出的电磁辐射作用一段时间后他们发现,线虫就像用水煮过一样。李教授说:“尽管颅骨可以屏蔽一部分微波,但电磁辐射的穿透力很强,微波穿透颅骨后作用于脑子,等于把脑子煮熟了。” 有关研究证
铀矿石放在房间里可以吗
铀矿石放在房间里不可以,有幅射
铀矿化特征
一、矿床类型
鹿井矿田内铀矿床无论产于何种围岩中,成因上和空间上均与花岗岩体有着密切关系,均属花岗岩型铀矿床。根据矿床与花岗岩体的空间分布关系可分为:产于花岗岩体内的铀矿床和花岗岩外接触带铀矿床两类。
岩体内部铀矿床,具有不同的赋矿**组分、岩性及结构构造特点,可进一步划分为硅质脉型及碎裂蚀变岩型两种矿类型。属于硅质脉型的有羊角脑矿床、下古选矿点;属于碎裂蚀变岩型的矿床有牛尾岭、枫树下、洞房子、高昔、黄蜂岭、下洞子矿床。
花岗岩外接触带型铀矿床有鹿井、梨花开和沙坝子矿床。鹿井矿床实际上是复合类型的铀矿床,矿床东部矿体赋存于浅变质岩中,属外接触带型,矿床西部矿体主要赋存于花岗岩体中,属岩体内部铀矿床,有的矿体自上而下可穿过寒武系变质岩及两期花岗岩,具“三层楼”式特点(图7-2)。
图7-2 鹿井矿床剖面图
二、矿体
花岗岩外带型铀矿床矿体受断裂、接触带、含矿层位控制,如鹿井矿床矿体产状与断裂及接触带产状一致,沙坝子矿床矿体与断裂、地层产状一致,梨花开矿床矿体与断裂产状一致。矿体呈北东-北东东、南北、北西向展布,陡缓不一。鹿井矿床7个主要矿体和沙坝子矿床4个主要矿体,规模较大,矿体延伸稳定,形态多呈透镜状、似层状,空间组合型式呈“干”字形、“T”字形等。沙坝子矿床矿体呈等间距分布,品位较富,矿床平均品位0.25%,37个矿体中有16个富矿体(平均品位>0.3%),储量占矿床总储量76%。鹿井矿床已探明富矿占提交矿床总储量的25%,品位0.32%~0.53%,矿石类型为铀-萤石型。据719矿开采资料证实,1号矿体和5号矿体北部192~142m中段为富矿段,长60m,厚8~10m,品位0.6%~0.7%,1号矿体南部,品位达0.3%~0.4%,一般厚8~9m,鹿井矿床西部矿体向深部有品位增高、规模增大态势。
花岗岩体内部铀矿床受成矿断裂控制,矿体产状与成矿断裂一致,多呈北东或北北东向展布,陡倾斜为主。矿体形态多呈透镜状、脉状,以及不规则团块状。单个矿体规模不大,多成群成组分布,雁形排列,空间组合形态呈多字形、“Y”字形等矿脉群。主矿体少,如高昔矿床圈定矿体400余个,其主要矿体15个,储量占总储量50%以上,其中Pt1、Pt2两个矿体规模最大。牛尾岭矿床共圈定92个矿体,主矿体仅两个,矿体平均品位在0.05%~0.10%之间;仅羊角脑矿床见富矿体,其储量占矿床总储量63%。
三、矿石
矿石矿物成分:金属矿物为沥青铀矿、铀石(沙坝子矿床)、赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、砷黝铜矿、磁黄铁矿(沙坝子)。脉石矿物为萤石、微晶石英、方解石(沙坝子)、绿泥石、水云母。次生铀矿物为铀黑、硅钙铀矿、铜铀云母、钙铀云母等。沥青铀矿呈葡萄状、胶状、细小球粒状、细脉浸染状等,可见沥青铀矿交代黄铁矿现象。
矿石组合类型有:沥青铀矿-硫化物-绿泥石型,沥青铀矿-棕色玉髓-硫化物型,沥青铀矿-萤石型,沥青铀矿-赤铁矿型(红化型),沥青铀矿-赤铁矿-萤石型,沥青铀矿-水云母黏土型。
矿石化学类型绝大多数为硅酸盐型,少量为碳酸盐型(沙坝子矿床灰岩矿石)。硅酸盐矿石又可细分为硅化矿石、低硅矿石,前者如鹿井矿床东部含炭长石砂岩矿石、石英长石砂岩矿石、炭质板岩矿石及矿床西部花岗岩矿石等,后者如黄峰岭、高昔矿床碱交代岩矿石,SiO2含量60.27%~67.74%,低于围岩(73.17%~73.57%)。沙坝子矿床萤石化硅质板岩矿石也为低硅矿石,SiO2含量62.4%,CaF21%,围岩SiO276.54%。
岩体外接触带铀矿床富矿石中微量元素高于贫矿石,如Pb、Cu、Sn、Y、Ga、Mo、Co、Ni、Cr、V等,特别是富矿石中Co、Ni、Cr、V含量高出贫矿石几倍至几十倍。岩体内部的牛尾岭、黄蜂岭矿床矿石中Co、Ni、Cr含量也较高。但各矿床矿石中均无可综合利用元素。
四、成矿年龄
鹿井矿田成矿年龄(表7-1)为47~116.4Ma(中国核工业地质局中南铀矿地质志编写组,2005;吕古与,2000),成矿可能为一相对连续的过程,成矿年龄与丰州盆地地层发育时间大致相同,与晚白垩世和古近纪的伸展构造背景有关。
表7-1鹿井矿田沥青铀矿同位素年龄
资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)和吕古与(2000)。
五、成矿温度和压力
各矿床矿前期石英、成矿期紫黑色萤石、方解石及矿后期浅色萤石、方解石包裹体均一法测温结果(表7-2)表明,从矿前期→成矿期→矿后期,温度逐渐降低,成矿期紫黑色萤石温度区间为130~270℃,方解石温度区间为112~250℃,属中低温。矿石中主要金属矿物黄铁矿和沥青铀矿均具典型胶状低温结构,可见矿田成矿温度为中低温,成矿压力为(152~507)×105Pa。
表7-2鹿井矿田包裹体测温数据
资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)。
六、热液蚀变
热液蚀变对铀成矿富集作用有着多方面的影响,它能改变围岩的物理-力学性质,为成矿溶液的运移和矿质沉淀提供必要通道和容矿空间,也可改变围岩中铀的存在形式,使活动铀含量增高,有利于铀的活化转移并为成矿溶液提供铀源,它还可为成矿物质的沉淀固定提供有利的地球化学环境和固铀剂(章邦桐等,1990)。
矿田热液蚀变可分矿前期、成矿期和矿后期。矿前期热液蚀变有白云母化、碱性长石化、绿泥石化、硅化、电气石化。碱性长石化可细分为钾长石化和钠长石化,钾长石化发育较早,钠长石化形成较晚。上部以钾交代为主,下部以钠交代为主。成矿期热液蚀变主要有赤铁矿化、水云母化、硅化、黄铁矿化(胶状)、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化。矿后期热液蚀变不发育,主要有硅化、碳酸盐化、萤石化。
区内花岗岩自变质作用强烈,**普遍白云母化,大多发生在岩体顶托部位和不同期次花岗岩侵入界面附近。白云母化过程中,原岩中黑云母中所含副矿物(锆石、独居石、磷灰石等)明显减少或消失,副矿物中类质同象存在的铀发生活化转移,形成后生晶质铀矿或裂隙铀、粒间铀,而有利于铀的活化转移和再沉淀。
黑云母是花岗岩中分布最广、铀含量较高的成矿元素载体矿物(章邦桐,1994),其平均铀含量为6.98×10-6,而白云母的平均铀含量为1.14×10-6,亦即在黑云母的白云母化过程中约有84%的铀将从黑云母中释放出来(龚温书等,1986)。尽管本区白云母化花岗岩中只有3%黑云母被白云母交代,但在整体上其铀量释放相当可观。
碱交代作用是鹿井矿田又一重要的自变质蚀变类型,主要分布于印支期花岗岩中,靠上部是钾长石化,靠下部距燕山期花岗岩较近时,则是钠长石化,两者无明显界线。交代强烈时形成碱交代岩,其中长石含量>85%,石英含量一般3%~5%,黑云母全部变成绿泥石,花岗结构消失,变成连斑结构或碎裂变晶结构,向两侧交代作用依次减弱,过渡为碱交代花岗岩、赤铁矿化花岗岩至正常花岗岩。碱交代岩同位素年龄为98Ma(杜乐天,2001),形成温度210~450℃。碱交代作用使**铀含量增高,新鲜原岩中粗粒斑状黑云母花岗岩铀含量为15×10-6,钾长石化花岗岩铀平均含量可达57×10-6,钾交代使**铀含量增高3~4倍。
区内碱交代、白云母化对铀成矿起着决定性作用,未经碱交代、白云母化的花岗岩不管其铀含量多高,都不能成矿。
矿田热液脉体活动频繁,根据脉体穿插关系,可分:①中高温石英脉期,形成白色块状石英,主要分布于构造带中,多存在于300m标高以上,300m以下则变成玉髓。②中低温成矿期,形成了浊白色玉髓、灰色玉髓、天蓝色萤石、黑紫色蓝紫色萤石(含沥青铀矿黄铁矿)、浅色萤石、洁白色玉髓等。
不整合型铀矿床
一、内容概述
不整合型铀矿床是指与不整合面密切相关的铀矿,常指由晶质铀矿和沥青铀矿的块状扇体、脉和(或)浸染状体构成,在空间上与元古宙碎屑盆地和变质基底之间的不整合面伴生的一类矿床。根据矿物和金属组合,该类矿床可细分为单金属型和多金属型两种亚类。前者指产出晶质铀矿的U,后者则包含不同数量的Ni、Co、As和痕量Au、Pt、Cu以及其他元素。有些矿床包括这两种矿床的亚类和过渡类型,其单金属矿化多赋存在基底内,多金属亚类一般赋存于不整合面上的底部硅质碎屑地层和基底古风化壳内。从蚀变矿物和地球化学特征上看,上述两种亚类又分别对应于“内敛型”和“外溢型”两种蚀变类型。
据统计,不整合型铀矿床是当今最重要的铀矿床类型之一,其资源量约占全球资源量的33%,主要产在加拿大和澳大利亚(Jefferson et al.,2007)。不整合型铀矿床通常产在大型克拉通内部,发育在准平原化构造变质杂岩之上的冲积层底部,冲积层的厚度不大,一般不足5km。该类矿床的最大特点就是受特定的区域不整合面控制。澳大利亚和加拿大的该类矿床都具有这一明显特点,矿化多产于中、古元古界的不整合面附近。在阿萨巴斯卡盆地和多隆盆地,不整合面之下还保存有古风化带,上部为赤铁矿-高岭石,下部为铁、镁绿泥石,反映了形成不整合面时的热带气候与**环境,后来的近矿热液蚀变影响了这些古风化带的矿物组合。不整合面型铀矿床的形成时期,囊括了古元古代的结束和新元古代(里菲纪)的开始。它在澳大利亚、非洲、东欧和北美古老地台之上均有显示。除了不整合面型铀矿床外,还有许多其他类型铀矿化的形成与该时期有关,可以把这一时期看作是全球性的产铀时期。上述时期古地理条件决定于3个主要因素的组合:元古宙偏强的太阳辐射、控制含不整合面型成矿省分布的地壳断块构造体制特点以及古元古代末期—新元古代初期大气圈中氧作用的增强(朱吉才等,2009)。
该类矿床的控制地质要素主要包括局部性断层、底部不整合面的不规则起伏和含石墨的基底**单元。局部性断层与铀矿**部位之间的关系密切。大多数矿体均赋存于顺层或切层的断层角砾岩和破碎带中,只有少数情况下可见断层穿过不整合面。这一特征自20世纪70年代起就被应用于勘查实践。该类型矿体的形态可概括为近水平的雪茄状到拉长的歪斜“T”形,但不同矿床的矿体形态和产状的细节变化很大,主要与赋矿地层有关,通常介于两种端元之间:①块状矿体沿基底与硅质碎屑岩之间的不整合面发育或刚好位于不整合面上方,被黏土岩包围(图1A);②矿体主要产在基底内,受断裂控制(图1C);③有些矿床同时拥有产在基底内的矿体和不整合面上的矿体(图1B)。
不整合型铀矿床的主要矿物有晶质铀矿、沥青铀矿等,在矿石中呈块状、浸染状、细脉状产出。根据金属伴生关系,该类型矿床又可分为两类:单金属型、多金属型。从蚀变矿物和地球化学角度看,多金属和单金属两种矿床类型分别对应于外溢型和内敛型两种蚀变类型。根据外溢型矿床上面的硅质碎屑岩地层内发育的蚀变晕可进一步分为两种单元:①溶蚀石英+伊利石;②硅化+高岭石+电气石。与外溢型矿床不同,内敛型矿床上方只是有限的蚀变,从勘查标志上看基本上为“盲”矿,只能用物探方法探测。许多内敛型矿床是完全赋存在基底内的单金属矿床,沿基底构造旁侧发育有非常狭窄的方向性蚀变晕。从内侧的伊利石±铝电气石,向外经铝电气石±伊利石,到外侧的Fe-Mg绿泥石+黑云母+铝电气石再向外侧是未蚀变的基底**。有些矿床同时具有内敛型和外溢型两种特征。
图1 不整合型铀矿床3种主要亚类示例
(据Jefferson et al.,2007)
A—雪茄湖矿床,主要为不整合面矿体,伴有次要的基底容矿透镜体和产在上覆马尼图福尔斯组中心“悬空”的矿体;B—基湖矿区的代曼矿床,包括基底容矿和不整合面容矿的矿体;C—伊格尔波因特矿床,完全赋存在基底内(该矿床本体已采空,但其外延部分正在开采)
关于不整合铀矿的形成,研究者提出多种成因模式,包括卤水模式、成岩模式、表生模式、深成模式和成岩-热液成矿模式等,其中热液成矿模式目前为多数人普遍接受。在该模式中,搬运U的**性盆地流体在地温梯度的加热下最终在不整合面达到200℃(5~6km处),并且与基底内的石墨发生反应而生成甲烷,还原性流体与**性流体的混合促成了U的沉淀。沉淀作用主要集中在构造和物理化学圈闭内,这些圈闭在发生混合的部位长期作用,持续数亿年之久。流体混合带以蚀变晕的发育为特征,其中含有伊利石、高岭石、镁电气石、绿泥石、自形石英,局部含有Ni-Co-As-Cu硫化物。加拿大阿萨巴斯卡和澳大利亚的派恩克里克矿区的铀矿均可用此种模式来解释(图2)。
图2 不整合矿床的成岩-热液成因模式
(据Hunt et al.,2005)
二、应用范围及应用实例
加拿大阿萨巴斯卡不整合型铀矿位于加拿大地盾丘吉尔地质省,由太古宙和阿斯比亚期的结晶基底和较年轻的赫利基亚盖层组成。结晶基底的构造形式主要表现为北东走向的地质单元,其中多数以剪切带或主断层为界。在阿萨巴斯卡群沉积作用之后形成的基性侵入岩充填于某些北西和南北向的断层带中。多呈环状构造产于阿萨巴斯卡盆地西部,被解释为潜火山形迹。
阿萨巴斯卡矿床的形成至少经历2个主要成矿期:①矿化作用与大约1740Ma的赫德森造山运动有关;②矿化作用与大约1240Ma的构造事件有关。与第一期有关的矿化活动在结晶基底**内,而第二期矿化作用主要与阿萨巴斯卡底部不整合面有关。第一期的铀矿床产于阿萨巴斯卡盆地北部比佛罗支地区;第二期矿床产于不整合面之下的已蚀变结晶基底**中和不整合面之上的已蚀变沉积岩内,而更常见的是在结晶基底**和上覆的碎屑沉积岩之间的蚀变分界面内,即沿阿萨巴斯卡群底部不整合面存在。伴随着矿化作用产生了主岩的退化变质作用(如泥化、石墨的亏损)、镁交代作用和铁、硅、铝**物的再分布。伊利石或绿泥石通常产在矿化周围形成晕圈,而高岭石则产于离矿化较远的地方。矿化附近主岩赤铁矿化,在砂岩中心较高的部位褐铁矿化。直接在矿化下方泥岩中的石墨通常是亏损的。在褐铁矿化带之上的砂岩通常发育硅化(图3)(北京铀矿地质研究所情报室,1986)。
在阿萨巴斯卡盆地东部,北面矿床以溶蚀石英为特征,体积损失可达90%,而麦克阿瑟河地区的矿化则主要显示硅化单元,只有非常局部的溶蚀石英,体积损失不明显。与矿床有关的伊利石化蚀变,表现为砂岩中的伊利石比例异常高和由此而产生的K2O/Al2O3比值异常。铝绿泥石在两种蚀变类型中均可见到。在某些较大的脱硅化蚀变系统内发育有局部的硅化前锋(图3A)。与矿床有关的硅化蚀变,在基底石英岩脊的上方和近旁最为强烈(图3B)。伊利石-高岭石-绿泥石蚀变晕在砂岩底部宽达400m,走向数千米,在矿床上部的垂向范围达数百米。这种蚀变通常包围着主要控矿构造,构成羽状或扁长钟状的晕,从砂岩底部向上逐渐狭缩。
图3 加拿大阿萨巴斯卡盆地东部外溢型矿床的两种单元砂岩蚀变模式
(据Jefferson et al.,2007)
A—溶蚀石英外溢型;B—硅化外溢型Reg—从红色赤铁矿残余土向下递变为绿色绿泥石化蚀变最终到未蚀变基底片麻岩的风化层剖面;Up-G—底板蚀变带内保存石墨的上限;Gap—作为矿体顶盖的次生黑红色土状赤铁矿;Fresh—未蚀变基底**
该矿床主要特点是:①矿床产于不规则起伏的不整合面上部及其附近;②盆地基底杂岩发生强烈的变形变质作用,受断层和盆地层序底部滑脱构造影响,基底杂岩与元古宙地台沉积组合呈构造薄层交替产出;③蚀变作用以硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、赤铁矿化为主,从矿体向外延伸呈带状分布;④铀矿化主要集中在断层构造和脆性构造内部,这种蚀变通常包围着主要控矿构造,构成羽状或扁长钟状的晕,从砂岩底部向上逐渐缩小。
三、资料来源
北京铀矿地质研究所情报室编译.1986.元古宙不整合型和层控铀矿床.国外铀矿地质编辑部.106~148
毛景文,张作衡,王义天等.2012.国外主要矿床类型、特点及找矿勘查.北京:地质出版社
施俊法,唐金荣,周平等.2010.世界找矿模型与矿产勘查.北京:地质出版社
朱吉才,丛卫克.2009.不整合面型铀矿床的多阶段形成过程——以俄罗斯卡尔库矿床为例.世界核地质科学,26(3):154~158
Hunt J A,Abbott J G,Thorkelson D J.2006.Unconformity⁃related uranium potential:Clues from Wernecke Breccia,Yukon.In:Emond D S,Bradshaw G D,Lewis L L,eds.Yukon Exploration and Geology,2005.Yukon Geological Survey,127~137
Jefferson C W,Thomas D J,Gandhi S S et al.2007.Unconformity associated uranium deposits of the Athabasca Basin,Saskatchewan and Alberta.In:Goodfellow W D ed.Mineral Deposits of Canada:A Synthesis of Major Deposit⁃Types,District Metallogeny,the Evolution of Geological Provinces,and Exploration Methods.Geological Association of Canada,Mineral Deposits Division,Special Publication,(5):273~305
非洲发现了20亿年前的核反应堆,818人类曾经在20亿年前灭绝过吗
不是的,反应堆是天然存在的
科学家们认为,天然核反应是可能的,因为,远古时期地球上U235的含量比现在的要多。要发生核反应,铀矿中必须有不少于3%的U235同位素。除此之外,要发生核反应还应该有合适的发生核反应的地点,而且反应堆周围不应该有吸收中子的物质存在。种种迹象显示,加蓬的反应堆工作了大约100万年。
现在科学家相信已经找到了解释这一现象的原因,天然核反应堆工作是由于存在大量水源而得以维持,而在现代核反应堆中利用了减速剂,这对于降低所释放中子的运动速度和保持链式反应是必需的。
火山碎屑岩主要类型及**特征
1.正常火山碎屑岩类
该类**含火山碎屑物质>90%,正常沉积物和熔岩物质极少。依其成岩作用方式和结构构造特点,又可分为熔结火山碎屑岩、普通火山碎屑岩和层状火山碎屑岩三个亚类。
(1)熔结火山碎屑岩亚类(welded volcanic clastic rock)
主要由富含挥发分的黏稠熔浆发生强烈爆发,因压力骤降导致气体大量膨胀、发泡,致使泡壁变薄最终破裂**,形成由炽热的塑性玻屑、浆屑、晶屑、岩屑等以及大量气体构成的高温火山碎屑流,它可沿火山斜坡高速运移,在一定条件下堆积下来,在上覆堆积物的重压下经熔结(焊接)作用而相互粘结起来形成熔结火山碎屑岩。其外貌似熔岩,致密块状,但因有塑性火山碎屑而具假流纹构造,有时有柱状和板状节理。
具熔结结构,碎屑主要由晶屑、塑变岩屑、塑性玻屑和火山尘组成,也可有少量的刚性岩屑,由于塑变碎屑拉长定向而具流状构造。据碎屑的粒度分为熔结集块岩(welded agglomerate)、熔结角砾岩(welded breccia)和熔结凝灰岩(welded tuff或ignimbrite),也可进一步据图2-47、图2-48定名,再加上相应熔岩名称前缀,如流纹质玻屑熔结凝灰岩等。
图2-47 火山碎屑岩定量粒级分类(据成都地质学院,1980)
图2-48 凝灰岩中“三屑”命名图(据孙善平,1984)
图2-49 英安质熔结凝灰岩(浙江杭州良渚,单偏光,d=4mm)
熔结集块岩和熔结角砾岩在露头上经常共生,分布面积不大,主要产于火山颈、破火山口、火山构造洼地,巨大的火山碎屑流和侵入状的熔结凝灰岩体都是近火口相产物。如宁芜铜井娘娘山产有响岩质熔结角砾岩,杭州良渚产有英安质熔结凝灰岩(图2-49)。
同一喷发单元不同部位及不同厚度喷发单元的熔结凝灰岩玻屑和塑变岩屑的变形程度可不同,即具有不同的熔结程度(图2-50,图2-51),据塑性玻屑和塑性岩屑的变形特点可分弱熔结、熔结和强熔结三个等级。
弱熔结凝灰岩 塑性玻屑微受变形,部分棱角开始圆化,部分仍保留弧面棱角状,略有压偏拉长现象。塑性岩屑少见,**流动构造不明显。常产于熔结凝灰岩的上、下部,与熔结凝灰岩显渐变过渡关系。
图2-50 流纹质熔结凝灰岩塑性玻屑的变形程度与熔结强度的关系(据王德滋等,1982)
图2-51 流纹质熔结凝灰岩中塑性岩屑的内部结构及变形特点(据王德滋等,1982)
熔结凝灰岩 塑性玻屑仍可恢复弧面棱角状形态,塑性岩屑发育。塑变碎屑受刚性碎屑挤压,在其边缘,尤其是在受压的一方,出现明显的变形定向,具明显的流状构造。常呈巨厚堆积,剖面上位于喷发单元的中上部。
强熔结凝灰岩 塑性玻屑含量极多,已全部变形,呈扁平状,仅在刚性碎屑(通常为晶屑)的撑开部位偶尔见变形弱的玻屑。塑变碎屑多为直接接触,尘屑少见。流状构造十分明显,有时与流纹构造不易区别。一般位于喷发单元的中下部。一般来说,近火口处和喷发单元层中下部的熔结程度要强于远火口处和喷发单元层中上部。
(2)普通火山碎屑岩亚类
成岩方式以压结为主,常叠加有水化学胶结,胶结物往往为火山灰分解物,由蛋白石和粘土矿物(如蒙脱石)构成,重结晶后变成玉髓和水云母集合体。一般成层构造不明显。火山碎屑物质主要为集块、火山角砾、火山砾、晶屑和半塑性的玻屑组成,以刚性和半塑性碎屑为主,无堆积后的压偏、拉长等塑性变形现象。按**中主要碎屑(一般>50%)的粒度可分为集块岩、火山角砾岩、火山砾角砾岩和凝灰岩等类型。当不同粒级的火山碎屑含量混杂时,定名时可据各种碎屑的含量投点(见图2-47)确定复合名称,如角砾凝灰岩、集块角砾岩等。进一步定名还应据晶屑组合或同源岩屑中斑晶成分特征等,确定火山碎屑对应的熔岩成分,并作为前缀参与命名,如安山质火山角砾岩、流纹质凝灰岩等。
集块岩(agglomerate) 粒径>64mm、粗火山碎屑物质>50%的**。碎屑主要是熔岩的碎块,常混有火山角砾、火山灰、其他物质的碎块等,其成分有玄武质的、安山质的,也有酸性和碱性火山岩的。碎块大小不一,分选极差,多为棱角状、长圆形和不规则者。分布范围较窄,多分布于火山口附近或充填于火山口中,是寻找古火山口或古火颈的标志之一。
火山角砾岩(volcanic breccia) 粒度为2~64mm的火山角砾含量超过50%的**。火山角砾的成分主要是熔岩碎块,也有晶屑、玻屑和其他碎屑混入物。碎屑的粒度大小不定、分选很差,常有棱角、无层理或有不明显的层理。一般分布于火山口或其附近,常与集块岩共生,也可分布于距火山口稍远的地区。
图2-52 流纹质玻屑凝灰岩(河北宣化,单偏光,d=4mm)
凝灰岩(tuff) 粒径<2mm的火山碎屑物质含量超过50%的**,并被更细的火山尘及火山灰的次生化学分解物(蛋白石、粘土、碳酸盐等)胶结。由于火山灰(尘)粒度细小,从火山口喷出后在空中可飘浮数百乃至数千千米,所以一般凝灰岩的分布范围很宽,可距火山口很远。它是火山碎屑岩中分布最广的一种。颜色有灰白色、白色、红色、淡绿色、紫色、黑色等,可见斑杂状的色斑分布。具典型的凝灰结构,外貌疏松多孔有粗糙感,可有清楚的层理。块状构造,可见火山泥球与豆石构造。碎屑成分主要是火山灰及其他成分物质,火山灰中有晶屑、玻屑、岩屑,这些不同状态的碎屑可单独大量集中或混合产出。因此,据凝灰状碎屑的类型和含量进一步分出晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩(图2-52)、岩屑凝灰岩,其中以玻屑凝灰岩为最常见。如广泛分布于川、黔、鄂一带的中三叠统底部的“绿豆岩”,即是一种钾质玻屑凝灰岩。或按与之相当的喷出岩成分分为流纹质凝灰岩、安山质凝灰岩。进一步可据“三屑”的相对含量分为7种类型(见图2-48)。
(3)层火山碎屑岩亚类
具明显的韵律层理和成层构造的火山碎屑岩,一般是火山灰在水盆中堆积形成的。以层状凝灰岩较常见,其中正常沉积物含量10%时,就过渡为沉凝灰岩。
2.向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类
该类**具熔岩的结构,块状构造。熔岩部分的特征与相应的喷出岩相同,火山碎屑物质主要是晶屑、玻屑和岩屑,少量异源岩屑。其成分往往和胶结它们的熔岩成分相同或相似。火山碎屑含量10%~90%,变化较大,由熔浆胶结。碎屑熔岩类的成因多样;已固结的熔岩表壳在下部熔浆继续流动和逸出的气体产生**的情况下,可使表壳破碎再被熔岩胶结形成角砾熔岩(breccia lava)和集块熔岩(agglomerate lava);爆发能量不足时,往往在从火山口中抛出碎屑的同时,亦有熔岩溢出,降落入熔岩中的碎屑物质被熔岩胶结可形成各种碎屑熔岩;当熔浆以较大的冲力从火山口喷发时,可使熔浆中的斑晶大部分破碎,形成碎屑以晶屑为主的晶屑凝灰熔岩;岩浆在**的隐爆作用常使内部的斑晶破碎亦可形成晶屑凝灰熔岩。凝灰熔岩中,碎屑以晶屑为主,可有少量刚性岩屑,但一般不出现玻屑。
3.向沉积岩过渡的火山碎屑岩类
该类**由落入或带入水盆地中的火山碎屑物与正常沉积物同时堆积形成的。**中正常沉积物含量可达10%~90%,碎屑物由化学沉积物和粘土物质胶结,也可由压实固结。据火山碎屑物的含量可分为沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩两个亚类。前者如安山质晶屑沉凝灰岩、玄武安山质岩屑沉凝灰岩;后者如凝灰质砂岩、凝灰质泥岩、凝灰质灰岩(白云岩)等。
(1)沉积火山碎屑岩亚类
常与正常火山碎屑岩和正常沉积岩共生,并往往呈过渡关系。据火山碎屑的粒度可分为沉集块岩、沉火山角砾岩和沉凝灰岩等。最常见的是沉凝灰岩(tuffite)。**具层理构造,韵律层较发育,在碎屑物中常见具磨圆的砾、砂、粘土等正常沉积物,有时还可出现生物化学沉积物。
(2)火山碎屑沉积岩亚类
其中火山碎屑含量较少,介于50%~10%之间,具更接近于沉积岩的特征,常与沉积火山碎屑岩呈渐变过渡关系,堆积位置一般离火山口较远。命名时以正常沉积岩的名称为基本名称,将火山碎屑物作前缀,如凝灰质砂岩、凝灰质砾岩等。
4.火山碎屑岩的分布、产状、矿产及其研究意义
火山碎屑岩在各个地质时代和许多地区广泛分布,主要呈层状或似层状产于火山岩系和沉积岩系中,可和正常的沉积岩层或火山岩交互产出或相互过渡,可分布于火山口附近或其中,也可远离火山口而沉积;既可形成于陆上也可形成于水下,大多存在于地壳上较活动的地区。火山碎屑岩在我国分布很广,如:秦岭地区的前寒武纪地层、西北祁连山古生代地层中,东部及东南沿海中生代火山岩系、东北中生代陆成含煤岩系、西南中生代地层中(所谓“绿豆岩”)均有不少火山碎屑岩发育。另外,云南腾冲、藏北地区、新疆和田等地区亦均有近代火山碎屑岩发育。
火山碎屑岩,特别是火山通道附近的火山碎屑岩中常含有许多矿产,而且有时规模很大,常见者有明矾石、叶蜡石、沸石、硫黄、银、铜、铅、锌、铁、汞、铀等。这些矿床多呈层状产出,矿体与围岩整合接触,往往构成一定层位的含矿岩系。成矿物质来源于火山,但矿质的富集作用则是在火山物质堆积、固结成岩、次生变化的过程中进行的。火山提供矿质的途径有火山喷气、火山尘的吸附、热液携带等。
我国长江中下游的某些铁矿、铜矿,东南沿海一带的铀矿,西北的铜矿,云南的铁铜矿,河南信阳的沸石矿和斑脱岩等都分布于火山碎屑岩中,川东一带的含钾玻屑凝灰岩是很好的钾肥原料。凝灰岩还是质轻而坚的建筑材料,富玻璃的酸性凝灰岩也是很好的水泥混合材料和膨胀珍珠岩的原料。另外火山碎屑岩由于多孔,可以是良好的油、气、水的储集层。工程性能略差。
通过对火山碎屑岩的研究,可以了解古火山的地理分布、火山喷发方式、强度和喷发时的环境(水下或陆上),分析火山的时空分布规律,探索构造运动的规律。由于火山灰可以飘得很远,凝灰岩往往在广大地区内以比较稳定的层位产出。因此,可作为“标志层”进行地层对比。例如,广泛分布于川、黔、鄂一带的“绿豆岩”(一种具有绿豆状泥球结构的玻屑凝灰岩),厚约1m,产状稳定,是该区域中三叠统底部地层划分、对比的标志层;又如,黑龙江鸡西早白垩世煤层中夹有凝灰岩层,也是煤层对比的良好标志。
南岭区域地质与矿产勘查、研究进展
一、区调及物化遥勘查现状
南岭地区是我国地质工作程度最高的地区之一。现已完成全区1∶100万~1∶50万等小比例尺区域地质、区域重力、航磁、水系沉积物、重砂等面积性调查及遥感解译等工作。
区域地质调查:1∶20万区调全区覆盖;完成1∶5万区调206幅,占区内面积47%;完成1∶25万区调7幅,占区内面积57%。
地球物理测量:完成1∶20万区域重力26幅,占区内面积96%;完成1∶5万高磁约55幅,占区内面积13%;完成1∶5万重力约20幅,占区内面积5%;完成1∶5万航磁约114幅,占区内面积25%。
地球化学测量:1∶20万水系沉积物测量全区覆盖;完成1∶5万水系约57幅,占区内面积13%;完成1∶5万土壤约36幅,占区内面积8%。
遥感调查与解译:1∶20万大部完成;完成1∶10万约7幅,占区内面积13%;完成1∶5万约39幅,占区内面积9%。
二、矿产勘查进展
20世纪50~80年代,南岭地区原地矿、冶金、有色、核工业及**黄金**等地质勘查单位对区内数百处矿产地开展了包括普查、详查、勘探在内的勘查工作(表1-1),已探明大中型矿床260余处,重要钨、锡、铅、锌矿床如柿竹园钨锡钼铋多金属矿、野鸡尾锡多金属矿、红旗岭锡多金属矿、界牌岭锡多金属矿、香花岭锡多金属矿、大义山砂锡矿、广西大厂锡铅锌多金属矿、栗木钨锡铌钽矿、钟山珊瑚砂锡矿、水岩坝砂锡矿、新路砂锡矿、漂塘钨锡矿、茅坪锡矿,湖南水口山铅锌多金属矿田、黄沙坪铅锌多金属矿床、宝山铜铅锌多金属矿床、后江桥铁锰铅锌矿、清水塘铅锌多金属矿田、广东凡口铅锌多金属矿床、**山铜铅锌多金属矿床、广西老厂铅锌多金属矿床,江西大吉山钨矿、西华山钨矿等,特别是赣南钨矿、湘南的柿竹园钨锡钼铋、粤北的凡口铅锌矿、广西大厂的锡多金属等特大型矿床更是享誉海内外。广东下庄矿田的330(希望)铀矿、棉花坑矿田的302铀矿、诸广的361铀矿和帽子峰201铀矿等,曾经为我国核能事业和国防事业的发展作出突出贡献。据粗略统计,到2000年止,南岭地区主要矿种钨、锡、铅、锌、银占全国保有储量比例分别为83%、63%、30%、22%、24%。
表1-1 南岭地区大调查评价的主要矿区控制资源量统计表
注:据中国地质调查局宜昌地调中心统计。计量单位:经费:万元;Au-Ag:t;其他:万t。
近年来南岭地区钨锡多金属找矿取得了众多新进展,不但显示该地区仍具有巨大的资源潜力,也给科学研究提出了更高的要求,更为该区的进一步勘查树立了信心。
1.发现了一批新的矿产地
据中国地质调查局宜昌地调中心统计,自1999年到2008年底,中国地质调查局开始在南岭地区重新部署地质调查和矿产资源勘查工作,投入钻探工作量65296m,经费9738万元。新发现了一批大中型矿床(表1-1),新增资源量:锡188万t,钨34万t,铅锌324万t,铋10万t,(相当于60个大型矿床),潜在经济价值2000亿元。
自1999年起,中国地质调查局开始在南岭地区重新部署地质调查和矿产资源勘查工作,现已新发现了一批大型或有望达到大型规模的矿床。如在赣南和湘南地区新发现了牛岭(W-Mo)、牛形坝(Au-Ag-Cu-Pb-Zn)、八仙脑(W-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag)、芙蓉(Sn-W)等大中型钨锡多金属矿床。赣南的淘锡坑(W-Mo)经过重新评价,可达到大型规模,新增钨(锡)资源量近10万t,远景在20万~30万t。在诸广山-万洋山、香花岭等地也新发现了一批重要的锡多金属矿床,类型包括云英岩型、矽卡岩型、破碎带热液型等,其中晒禾岭、荷树下、龙潭-牛角冲锡矿显示有大型-超大型锡资源前景。南岭东段武夷山新发现峰岩、南屏后沟等大型块状硫化物型铅锌矿床。其中赣南地区取得新进展的地区,主要包括崇余犹地区的淘锡坑钨锡矿、八仙脑钨多金属矿、牛岭钨锡矿,于都-赣县地区的坑尾窝钨矿、三南地区的铜坑嶂钨矿(图1-1)。
图1-1 赣南新进展矿区分布图
淘锡坑钨矿:发现于1936年,1982年之前做过相应的地质工作,提交的储量显示该矿区为一小型矿山。该矿山现在属于崇义章源钨制品有限公司,受其委托,自2002年起,赣南地质大队在本区开展地质找矿工作,取得了重大的突破,新增(122b+333+3341)资源/储量钨8.43万t,其中(122b+333)3.56万t,使其跃升为与大吉山、**山等大型矿山齐名的重要矿床,并且预期该矿床及外围远景资源超过20万t。2006年以来,中国地质科学院矿产资源研究所与湘南地质大队一起,在国家科技支撑计划等项目支持下,开展了进一步的勘查工作,取得了新的进展(详见第四章)。
八仙脑钨矿:位于江西崇义县,属于破碎带蚀变岩型钨锡多金属矿床,是赣南地质大队在地质大调查项目的执行过程中发现、扩大的。该钨矿分为南北两区,北区为破碎蚀变岩型,南区为石英细脉带型。探明(332+333+334)资源量钨3.2万t、锡1.3万t并伴生、铅锌、银,预期远景钨10万t、锡4万t,进一步勘查也还在进行中。
大余县牛岭钨锡矿:位于南岭钨锡多金属成矿带西华山-杨眉寺钨锡多金属矿集区的东部,下垅-墨烟山复式背斜的南部,燕山期红桃岭半隐伏状花岗岩株的南西端,属赣南崇余-(上)犹多金属成矿区的一部分##。矿区钨锡矿化,主要为石英单脉型,局部见花岗岩顶帽处的云英岩型。矿化范围沿走向达1000m,沿倾向宽2000m,石英脉以脉组的形式成带产出,脉组呈近等距分布,已控7个脉组,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号7个脉组,以Ⅰ号脉组工程控制程度最高。已控矿化面积约1.8506km2,目前尚处于普查阶段,仍有新脉组发现的较大可能。探明(332+333+334)资源量钨3.56万t、锡1.3万t,预期远景钨10万t、锡4万t,进一步勘查正在进行中。
坑尾窝矿区:又称为南坑山矿区,与于都上坪钨矿相隔一条沟,从空间上可以说是上坪钨矿的外围,是由赣南队以及地质大调查项目共同出资进行的地质普查找矿发现的新矿点。矿区位于于都-赣县矿集区东部,**山-铁山垅矿田北西侧,NNE向**山-铁山垅构造-岩浆-成矿带与EW向上坪-铁山垅构造-岩浆-成矿带交汇部位的西侧,与**山、黄沙两个大型钨矿床呈等边三角形排列,并同处于标高相当的隐伏岩突的顶部,具有黄沙式变花岗岩型-内接触带大脉型-外接触带细脉型-外接触带大脉型钨矿的找矿潜力。2004年11月14日,中国地质科学院陈毓川院士和王登红研究员、王平安研究员等,在赣南地质大队徐贻赣和赖志坚工程师的陪同下到矿区调研,认为该点东邻铁山垅、南接**山、西边为上坪钨矿,成矿条件极为有利,建议在两条石英脉的基础上加强调查并配合钻探工程查明其深部矿化情况。随之,赣南地质大队立项开展评价工作,虽然一开始的个别钻孔见矿效果不佳,但通过近5年来的工作,坑尾窝地区的钨矿化规模已达中型。
铜坑嶂矿区:位于石城-寻乌NNE向深大断裂、上杭-会昌NW向断裂构造带交汇复合部位西南侧,处会昌环状构造内、密坑山破火山口与菖蒲火山洼地中间的铜坑嶂隐爆角砾岩群区。通过地质工作已圈定了数条铜、钼、锡脉状矿体。带内目前已控制锡矿体7条,总宽度约30m,延长大于200m,平均品位0.612%左右;已控制铜矿体7条,总宽度约35m,延长100~400m不等,平均品位0.526%。控制钼矿体8个,矿体品位:Mo最高0.68%、平均0.060%~0.288%,矿床平均品位0.123%。矿化往浅深部趋强,有向深部寻找斑岩型矿体的前景。
2.发现了新的矿床类型
发现一个新的矿床类型往往比发现单个矿产地具有更大的意义,因为它代表了一批矿床。比如,在赣南西部崇余犹地区的八仙脑等地,不但发现了石英脉型的“传统型”黑钨矿矿床,而且还发现了破碎带热液充填-交代蚀变岩型的黑钨矿矿体。这就意味着,黑钨矿既可以出现在张性裂隙中,也可以出现在张扭性的构造破碎带。此时尽管张性程度不够,不容易形成大脉,但只要成矿物质来源丰富、成矿条件具备,同样可以成矿。而这一点,以往并未受到重视。或者说,肯定“漏掉”了不少破碎带蚀变岩型的钨矿。
3.产学研结合的勘查新机制
近年来,中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质调查局宜昌地质矿产研究所、南京地质矿产研究所、***学、中南工业大学、中国科学院等单位通过地质大调查项目、危机矿山项目等途径,与地勘单位和矿山企业联合攻关,取得了不少新进展。南岭地区钨锡多金属找矿取得的新突破,也为通过科技攻关,解决勘查工作中的关键性理论和技术问题,获得新的更大找矿突破,树立了信心。比如,湖南地勘局的湘南地调院突破在接触带找矿的单一思路,在骑田岭岩体南部找到了赋存在岩体内部的破碎带热液型锡矿———芙蓉锡矿,目前控制规模已达大型以上,从而带动了南岭地区锡多金属找矿工作。以此为借鉴,广东地勘局也在粤北发现了类似的锡矿床———与大东山岩体有关的*源天门峰锡矿和连县潭岭锡矿。江西地勘局所属的赣南地质大队,努力创新,将钨矿“五层楼”模式发展为“五层楼+**室”,从而有效地指导了崇余犹等地的找矿工作,使淘锡坑钨矿的规模从小型扩大到大型,并且新发现或扩大了八仙脑、柯树岭、仙鹅塘等钨矿床。
三、科学研究现状
多年来,国内主要地质科研院所和相关地质队伍,在本区基础地质、矿产地质等方面开展了众多研究工作。最早的研究工作始于20世纪40年代,如李四光发表的《南岭何在》(1942)等。1979~1982年,开展了包括南岭地区等主要成矿区带以钨、锡、铜、铀、铅、锌为主的首轮区划工作,1994年各省(区)分别完成了金、银、铅、锌、铜、锑、稀有、**等矿种的第二轮远景区划,1988~1996年,还完成了湘南地区锡铅锌中**例尺成矿预测。“六五”期间在全区实施了国家科技攻关项目“南岭地区有色稀有金属矿床的控矿条件、成矿机理、分布规律及成矿预测研究”;“七五”期间“我国东部隐伏矿预测研究”所属专题“湘桂粤赣地区锡铅锌铜隐伏矿研究”、“八五”期间原地矿部科技攻关项目“武夷-云开典型成矿区成矿地质条件及成矿预测研究”均涉及本区。
“六五”国家科技攻关项目“南岭地区有色稀有金属矿床的控矿条件、成矿机理、分布规律及成矿预测研究”(以下简称“南岭项目”)使该区与成矿有关的基础地质问题和区域成矿理论问题的认识上了一个大台阶,取得的主要成果有:
1)建立了鉴别不同成因类型花岗岩的全面的**学-地球化学标志,获得赣南、粤北、桂北3个地球化学分区**的元素丰度;
2)提出了南岭区域构造的五大特征,评述了构造对成岩成矿的控制作用,划分了11个构造-岩浆-成矿区;
3)建立了五大成矿系列、6个亚系列、21个矿床模式、100余个矿床实例,编制了1∶200万南岭地区与花岗岩类有关矿床成矿系列图,阐明了矿床的分布规律,并从同一系列的不同类型矿床之间的成因联系和互为找矿标志的角度为找矿预测奠定了科学的基础;
4)总结了泥盆系层控矿床受层、相、位三位一体联合控制的特征,为泥盆系层控矿床预测和找矿指明了方向;
5)筛选出5片、37处预测区,为后续矿产勘查工作提供了重要的依据。
总之,南岭地区多年来的地质研究工作不但孕育了包括钨矿“五层楼”模式和“成矿系列”等具有中国特色的一批原创的新成矿理论,使我国成矿理论研究在国际上占有一席之地,也为此后的深化和理论创新提供了坚实基础,并提出了更高的要求。一些重要的科研成果包括:岩浆岩的成矿专属性(闻广,1958)、花岗岩的壳源改造和同熔型成因理论(谢家荣,1963;徐克勤等,1981)、地洼构造学说(陈国达,1960)、成矿系列理论(程裕淇,1979;陈毓川,1983,1989)、《华南花岗岩类的地球化学》(贵阳地球化学研究所,1979)、《南岭花岗岩地质学》(莫柱孙等,1980)、《华南不同时代花岗岩类及其与成矿的关系》(***学地质学系,1981)、《赣南钨矿地质》(朱焱龄等,1981)、《华南钨矿的成因》(卢焕章,1986)、《南岭泥盆纪层控矿床》(曾允孚等,1987)、《南岭地区区域地球化学》(於崇文等,1987)、《柿竹园钨金属矿床地质》(王昌烈等,1987)、《南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质》(陈毓川等,1989)、《湖南铅锌矿地质》(王育民等,1988)、《南岭花岗岩地质及其成因和成矿作用》(地矿部南岭项目花岗岩专题组,1989)、《大厂锡矿地质》(陈毓川等,1993)、《湘中锑矿》(史明魁等,1993)、《湘南地区锡铅锌隐伏矿床预测研究》(庄锦良等,1993)、《赣南地区锡多金属隐伏矿床预测研究》(梅勇文等,1994)、《广东锡多金属隐伏矿床预测》(丘广礼等,1994)、《桂北地区矿床成矿系列和成矿历史演化轨迹》(陈毓川等,1995)、《桂中北层控铅锌矿与海平面变化》(王剑等,1996)、《武夷-云开典型成矿区矿产预测》(饶家光等,1997)、《粤北-东江坳陷区成矿地质环境和成矿预测》(杨振强等,1997)、《湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床地质与地球化学》(毛景文等,1998)、《罗霄-武夷隆起及郴州-上饶坳陷成矿规律及预测》(杨明桂等,1998)、《云开隆起区成矿地质环境和成矿预测研究》(梁约翰等,1998)。
上述成果均是基于对南岭地区(或以南岭作为核心地区)的构造、岩浆活动和成矿作用研究成果而提出的,对我国的地质基础理论研究和找矿预测实践工作均产生了重要影响和推动作用。华南花岗岩因其规模巨大、类型多样、不同时代和不同的块体在不同的大地构造背景下产生不同组合的花岗岩,具有不同的岩浆演化历史,并产生了不同类型的矿床和矿床组合,始终是国内外花岗岩和矿床地质学家最关注的地区。其研究程度最高,代表了我国花岗岩研究的最高水平和最新发展趋势。
近年来,有关南岭花岗岩、大规模成矿作用与大型矿集区、钨锡多金属成矿模型、成矿流体等研究取得了新的进展。国内外在壳幔相互作用及成矿效应、地幔柱学说、**成矿动力学、流体与成矿作用、大型-超大型矿床成矿理论基础研究正在走向深入,其中尤其是**动力学和中国成矿体系(陈毓川和王登红等,2007)的研究工作,使南岭地区再次成为相关成矿理论研究的热点和突破口,同时也使本次研究有了更高起点。中生代以来,该区发生了强烈的构造-岩浆活动和金属成矿大爆发。一些学者研究认为:华南内陆的**圈伸展-减薄从燕山早期就开始了(李献华等,1999;郭新生等,2001;王岳军等,2001;梁新权等,2003;付建明等,2004,2005),中生代以来构造动力学背景不是以挤压为主,而是广泛的伸展、拉张。各种类型的花岗质岩浆活动都是壳-幔相互作用的产物,正是由于地幔物质在不同程度上、以不同形式的参与,才引起华南地区中、新生代大规模的岩浆活动和大量金属矿产的形成(华仁民等,2003)。ChenYuchuan等(2000)、WangDenghong等(2000)、王登红等(2005)、陈毓川等(2007)认为燕山期以来中国地壳发生了“东降西隆”的巨大变化,对于区域性成矿作用的发生、发展产生了深刻的影响##。上述认识是否符合实际,还有待于不断深入研究。
总体上看,南岭地区的地质矿产勘查与科学研究工作以集中在某几个矿集区为特点,包括桂北的大厂矿田、湘南的柿竹园-黄沙坪一带和赣南的崇余犹一带,1999年开展地质大调查工作以来没有进行进一步评价和科研的地区仍然占大部分地区。
四、南岭地区矿产资源面临的问题
南岭成矿带是国家“十一五”确定重点部署矿产勘查的16个重点金属成矿区带中的5个重中之重之一。该成矿带是我国钨、锑、锡、铋、铅、锌、钽、铀等重要矿产资源的传统基地,也是世界上独具特色的与**花岗岩有关成矿作用最为强烈的地区之一(地矿部南岭项目花岗岩专题组,1989;华仁民,2005;朱金初等,2006),成矿条件好、找矿潜力大、矿业基础强、工作程度高、地勘队伍多、投资回报快,是取得有影响重大成果的最有利的成矿远景区之一,也是国内采矿、冶金及相关产业最发达的区域之一。但是,该地区存在的科学疑难问题多、找矿难度也大、环保要求高、隐伏矿为主、物化遥异常干扰显著,因此,迫切需要通过对南岭区域性成矿规律的整体研究和赣南、湘南和桂北等典型矿集区的示范性研究,促进地质找矿取得新突破。
1.区域性资源优势明显但消耗也快
南岭地区的钨锡锑是我国的优势矿产,经过多年开发,加之近20年来地质找矿工作投入滞后,已呈现出后备资源严重不足的局面,包括西华山在内的世界上著名的一些钨锡矿山已经面临资源危机乃至于“硐老山空”或行将闭坑的不利局面。
在全国尺度上,南岭是滨西太平洋多金属成矿带的重要组成部分,也是我国有色稀有金属矿产最集中的产区,尤以钨、锡、锑、铅、锌、铋、铀等最为丰富。矿床具有规模大、分布广、**成带、共伴生组分多、矿床类型复杂多样等特点。我国一些重要的大型-超大型钨、锡多金属矿床即位于该地区,如大厂锡矿、柿竹园钨锡多金属矿、骑田岭钨锡矿、大吉山钨矿、西华山钨矿、凡口铅锌矿等。南岭地区是我国重要的有色金属工业基地,已形成湘南、赣南、桂西、粤北四大采、选、冶矿业集中区,共有大中型矿山企业数百家、冶炼加工企业数十个,是我国社会**市场经济建设的有色、稀有金属和**资源宝库。
以钨为例,我国是钨资源大国也是钨产量和消费量最多的国家,2004年钨精矿产量达85378t、钨品出口量突破3万t(祝修盛,2005)。但是,由于经济高速发展,对钨的需求进一步增长,导致钨精矿市场供不应求、价格飙升;另一方面,我国钨资源消耗过快,加之20世纪80年代以来钨矿科研与找矿工作近乎停顿,使钨矿保有储量锐减,导致我国钨储量由1994年占世界钨储量的44.3%急剧下降到2001年的35.5%。这直接威胁到我国钨这一优势矿种的战略地位(其他矿种也类似)。据江西地勘局最新统计,我国现有保有钨矿储量约280万t,赣南黑钨矿保有资源/储量约25万t,目前我国开发钨矿的90%来自于黑钨矿,按生产1t钨精矿需要1.5t可采储量计算,我国钨矿资源可保证20余年,但赣南黑钨矿资源仅可保证8年左右,到“十二五”时需求量将难以保证,黑钨矿资源形势十分紧张。因此,必须通过深入研究,解决关键性的地质问题,产学研结合,努力推动南岭地区钨锡铅锌等各类矿产资源找矿的区域性大突破,才能保证南岭的资源优势。
2.工作程度较高但现实问题不少
南岭是我国地质工作程度最高的地区之一,已完成全区1∶100万、1∶50万、1∶20万等多种比例尺地质、矿产、航磁、重力、水系沉积物、重砂等面积性调查及遥感解译等工作,重点地区已完成1∶5万地质矿产调查,局部地区开展过1∶1万~1∶5万磁法、重砂、次生晕测量。自“六五”以来,相关省区已进行过两轮1∶50万成矿远景区划和某些单矿种(稀有、W、Sn、Pb、Zn)远景预测工作,大部分重点区块已经完成1∶10万地质矿产预测研究,圈定了众多的各种级别远景区。因此,可以说区内已经积累了海量的地质勘查资料和数据,为今后的地质找矿工作奠定了极好的基础地质矿产资料和各类数据基础。
20世纪50~80年代,原地矿、冶金、有色、核工业及**黄金**等地质勘查单位对南岭数百处矿产地开展了包括普查、详查、勘探在内的勘查工作,已探明大中型矿床260余处,重要钨、锡、铅、锌矿床如湖南水口山铅锌多金属矿田、黄沙坪铅锌多金属矿床、宝山铜铅锌多金属矿床、后江桥铁锰铅锌矿、清水塘铅锌多金属矿田、柿竹园钨锡钼铋多金属矿、野鸡尾锡多金属矿、红旗岭锡多金属矿、界牌岭锡多金属矿、香花岭锡多金属矿、大义山砂锡矿,广西大厂锡铅锌多金属矿、栗木钨锡铌钽矿、钟山珊瑚砂锡矿、水岩坝砂锡矿、新路砂锡矿、漂塘钨锡矿、茅坪锡矿,广东凡口铅锌多金属矿床、**山铜铅锌多金属矿床,广西老厂铅锌多金属矿床,江西大吉山钨矿、西华山钨矿等,特别是赣南钨矿、湘南的柿竹园钨锡钼铋、粤北的凡口铅锌矿、广西大厂的锡多金属等特大型矿床更是享誉海内外。但是,近20年来,随着西部大开发政策的**,我国在地质找矿方面将西部作为重点,东部地区投入相对不足。南岭相关省区的地勘队伍有不少也曾移师西部,到新疆、西藏等地去承担地质大调查项目。科研工作也是如此,如国家在新疆连续20多年设立“305”项目,973项目在新疆和西藏冈底斯等地均设立有**的专门项目。“十一五”期间,国家科技支撑计划中仍然以西部作为重点,而南岭仅仅作为一个“点缀”。项目少、投入少、地勘队伍得不到壮大而矿业发达对于矿产资源的需要越来越大,二者之间形成鲜明的反差。
3.科研成果丰富但面临新难题
1985年在南京召开的国际花岗岩与钨矿会议、1987年在广西召开的国际锡矿会议,都代表着我国在钨锡成矿理论研究方面曾经达到世界前沿水平。这些研究成果至今仍然指导着地质找矿工作。尽管南岭具有成矿强度大,矿业基础好(历史悠久、采选冶及矿种配套)、地质工作程度高(技术力量强、资料多、线索多)、投入产出比高等地域性优势,但南岭地区带有世界性影响的科学问题也多,地质找矿面临一系列技术难点,对成矿理论和勘查技术的研究提出了新要求。综合起来,南岭地质矿产方面的重大科学问题、难题可概括为:
1)南岭在中国、全球的构造地位及其对于矿产资源形成与分布的制约作用如何?
2)南岭优势矿产资源如钨锡等,其成矿物质来源于何处?壳幔作用对成矿有无控制作用?
3)南岭钨锡矿的成矿强度为什么世界最高?类似于广西大厂100号矿体的特富矿体如何形成(王登红等,2002)?会不会是纳米成矿?
4)南岭的各类矿产之间是否存在内在联系及其在三维空间中是如何分布的?南岭地区以武夷—云开为中心的区域性成矿作用在时间和空间上形成了鲜明的成矿分带,造成这种区域性分带的原因是什么?如何指导找矿?
5)如何重塑大规模成矿作用发生、发展的历史并示踪其在时空四维域中的演化轨迹?
6)如何通过建立南岭的**成矿体系,进而从全位和缺位的角度指导找矿?
7)南岭地区一些特殊性成矿作用的成矿机制与成矿条件如何?
8)不同类型矿床之间的内在联系是什么?如何互为找矿标志?
9)深部找矿已迫在眉睫,如何创新深部找矿与勘探的理论(如七层楼钨矿模式的建立)与技术?
这种现象说明什么?
这个现象能说明什么?中间那个是牙签。