贵州省金沙县岩孔含铀磷块岩矿床地质特征及成因探讨
0 引言
贵州省遵义至金沙地区分布有丰富的含铀磷块岩,金沙岩孔含铀磷块矿床位于贵州省金沙县岩孔镇西侧,是我国西南地区具有代表性的磷酸盐伴生铀矿床。1968—1973年核工业中南309队七队对矿床进行了普查、勘探工作,并提交了勘探报告[1]。由于未能解决磷块岩的综合利用和铀元素的分离提取技术,矿床作为一种特殊类型的铀矿床仍未得到开发利用,一旦该类型铀矿床的综合利用技术取得突破,该类型矿床具有重要战略意义和经济意义。2013年我们在开展“贵州省主要铀矿(化)集中区资料二次开发及靶区选择研究”局管科研项目时,结合前人研究资料和自己的一些地质认识,对该类型含铀磷块岩矿床的地质特征和成因进行初步探讨,对今后在贵州省开展该类型矿床的找矿工作具有指导意义。
在货位分配问题中,一个货位无法同时分配给两件货物,假设货物数量为D,在执行迁移操作时,需检查待迁出是否与迁入栖息地所有SIVλ重复,若与迁入栖息地中重复,则先赋值再执行迁入操作
1 区域地质背景
贵州金沙县岩孔含铀磷块岩矿床处于扬子准地台黔北台隆毕节NE向构造变形区之松林—岩孔背斜西段岩孔背斜北西翼,区域构造线方向为NE、SW,在金沙岩孔渐转为近EW向,往西转为NWW向,形成“S”型构造。断裂构造主为与背斜轴向一致的走向断层,多为扭性正断层,断距200~350m;岩孔短轴背斜,长25km,核部出露地层为上震旦统灯影组,两翼分别出露有寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系、侏罗系,缺失志留系、泥盆系和石炭系(图1)。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区出露地层由老到新主要为:
“预防腰椎管狭窄症,第一,要保持正确的坐姿,要坐直,腰不能弯着。第二,不能躺卧看电视或者玩手机,因为躺着的时候,你要么屈颈,要么屈曲胸椎和腰椎,否则的话你是看不到电视的,在这种情况下腰椎的稳定性特别不好,得腰椎管狭窄症的几率就更大一些。第三,我们要用正确的姿势搬运重物,要直腰、屈髋、屈膝来把重物搬起,而不是直腿弯腰,搬运重物时不正确的姿势会造成腰肌的扭伤或者劳损,也会增加腰椎管狭窄症的风险。第四,我们要积极锻炼腰背肌,主张做小燕飞或是游泳。其他的运动锻炼对身体也有好处,但是对腰背肌作用很小。”
李:简单来说,就是根据党的领导原则、科学性原则、依法治校原则,构建“二权”冲突防范机制。比如构建科学民主决策机制——建立有效的决策信息来源机制,广泛的决策参与机制,严格的决策过程机制,基于现代信息技术的辅助决策机制;构建运行顺畅的“二权”机制——以学术委员会为核心的主体机制,大学管理中心下移机制;构建内控监督机制——完善“两级”教代会运行机制,增加信息公开机制,拒绝暗箱操作。
下寒武统牛蹄塘组(∈1n)为黑色板状硅质页岩和黑色薄层状页岩、炭质、粉砂质页岩。底部有含铀磷块岩矿层,含铀磷矿层厚0~3m,岩石中黄铁矿呈胶状、团粒状顺层分布,牛蹄塘组厚68m。
明心寺组(∈1m)为灰色、灰绿色、黄绿色中、薄层状页岩、粘土岩、钙质细砂岩、石英细砂岩,厚170~280m。
图1 金沙岩孔含铀磷块岩矿床区域地质图Fig.1 Regional geological map of uranium-bearing phosphoric rock in the Jinsha Yankong1—第四系 2—侏罗系 3—三叠系 4—二叠系 5—奥陶系 6—寒武系娄山关组 7—中寒武统高台组 8—下寒武统清虚洞组9—下寒武统金顶山组 10—下寒武统明心寺组 11—下寒武统牛蹄塘组 12—震旦系 13—地质界线 14—断层 15—含铀磷块岩型铀矿床、矿点
含铀磷块岩主要为灰黑色、黑色硅质磷块岩,灰色、灰黑色硅质、白云质磷块岩和灰色、灰白色白云质磷块岩。含铀磷块岩矿层产于震旦系灯影组白云岩顶部侵蚀间断面上(图2),顶板为下寒武统牛蹄塘组底部页岩,矿层直接覆盖于灯影组白云岩之上,局部矿层之下见有数十厘米至1m左右的硅质岩,含铀磷块岩矿层受古侵蚀面控制,古侵蚀面的形态、规模决定着磷块岩的形态、规模,古侵蚀面凹陷的幅度越大,则沉积的矿层厚度就越大,连续性就越好,总体含矿层位稳定。含矿层位在岩孔背斜两翼均有出露,北翼地层倾角缓5°~7°,南翼地层倾角陡35°~46°。两翼均有含铀磷块岩和炭质页岩分布,北翼西部铀矿体相对富集。矿层自下而上,矿物成分有如下变化趋势:①胶磷矿、黄铁矿由少增多;②褐色玉髓和各种成分的结核由少增多;③白云石、绿泥石由多减少;④生物残骸、化石等主要富集在硅质磷块岩中。
5.一定法,也就是经常所说的排除法与定选法的结合。针对组合型选择题,找到最准确的那个选择肢进行定选或者错得最离谱的那个选择肢进行排除。这两个过程相结合基本就能确定应选项。
观察组患者的护理满意度为93.02%,高于对照组的86.05%,组间对比,差异具有统计学意义(P<0.05)(见表2)。
清虚洞组(∈1q),下部为灰黑色泥质灰岩,上部夹一层灰黄色砂质、云母质页岩,厚115m。
2.2 构造
矿区褶皱构造主要为岩孔短轴背斜,北翼地层较缓,倾向330°~350°,倾角5°~7°,南翼地层倾角陡,倾向150°~190°,倾角35°~46°。矿区内断层发育,主要有贯穿背斜轴部的岩孔断裂,断裂长约30km,走向75°~90°,倾向NW,倾角70°~87°,为张扭性正断层,破碎带宽约60m,与岩孔断裂相伴有6条近EW向的张扭性正断层,倾向NW,倾角较陡,断距一般10~20m,最大断距60m。区内断层对矿体起破坏作用,将矿层错断,未见有矿化后生富集作用。
2.3 含铀磷块岩矿层特征
金顶山组(∈1j)下部为灰色泥质、粉砂质胶结的砾状灰岩,上部为灰色页岩,夹粗砂岩和石英砂岩,顶部见灰色鲕状灰岩,厚280~320m。
对照组给予丙戊酸钠(湖南省湘中制药有限公司,国药准字H43020873,规格0.1 g,批号198422)治疗,初剂量为5~10 mg/(kg·d),然后每周增加剂量到5~10 mg/(kg·d),持续增加到剂量为20~30 mg/(kg·d)后进行维持治疗。
3 矿体地质特征
3.1 矿体特征
矿石类型为磷酸盐类矿石,含铀磷块岩主要有三种:上部为灰黑色、黑色致密坚硬的硅质磷块岩;中部为灰色、灰黑色致密坚硬硅质、白云质磷块岩;下部为灰色、灰白色、灰绿色白云质磷块岩。
上震旦统灯影组(Z2dy)为灰、灰白色中厚层隐晶质白云岩、硅质白云岩、含磷硅质白云岩,含磷矿物主要为胶磷矿和白云质磷块岩。
3.2 矿石特征
3.2.2 矿物成分
矿体赋存于含矿层内,与含矿层基本吻合;矿体为似层状、透镜状、少数为园饼状。单个矿体长100~150m,宽50~100m,较小者长30~50m,宽20~30m,矿体平均厚0.92m,铀平均品位为0.059%,最高品位达0.17%,平均磷品位为22.50%。
图2 矿体剖面分布示意图Fig.2 Distribution diagram of orebody profile1—白云岩 2—断层 3—页岩、炭质页岩 4—含铀磷块岩矿体
3.2.1 矿石类型
矿物组合主要为碳酸盐和磷酸盐组合、硅酸盐和磷酸盐组合两种;矿石矿物成分较为复杂,主要的矿石矿物有胶磷矿、磷灰石、沥青铀矿、硅钙铀矿、铜铀云母、磷钇矿等,金属矿物有黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、闪锌矿等;伴生矿物有石英、白云石、萤石、方解石、绿泥石、高岭土、炭质等。
3.2.3 矿石化学成分
含铀磷块岩矿石化学成分(表1),从表1中说明,含铀磷块岩矿石中常量元素以SiO2、CaO、MgO、P2O5为主,平均占重量的75.00%±,w(CaO+MgO)占43.01%。从矿层下部到上部,SiO2、CaO、FeO、P2O5、有机碳逐渐增加,MgO含量逐渐降低。
表1 岩孔矿床矿石化学成分(%)Table 1 Chemical components of minerals in the Yankong deposit(%)
岩性SiO2Al2O3Fe2O3FeOTiO2MnOCaOMgOP2O5K2ONa2OUV有机炭样品数硅质磷块岩15.741.740.890.680.130.9636.215.8725.300.520.240.0420.641.1217硅质、白云质磷块岩12.521.151.830.570.460.2234.169.4617.660.600.440.0530.570.8814白云质磷块岩9.691.980.360.520.090.1130.5814.7615.970.540.260.0310.280.6712
3.2.4 矿石结构构造
矿石结构常见有泥质-胶状、变胶状、似砂状、凝块状、嵌晶状结构,其次可见鲕粒状、球粒状和皮壳状结构等;矿石构造常见为层状、致密块状构造,局部见微层状、带条状、显微条带状构造等。
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3.2.5 矿石铀的存在形式
据镜下鉴定、放射性照相、显微放射性照相结果(图3),矿石中铀主要呈吸附状态存在于胶磷矿中,胶磷矿是铀的主要吸附剂,其次铀以单矿物-沥青铀矿分散存在于胶磷矿中,极少量铀以类质同象形式存在于结晶磷灰石等矿物中。此外,表生作用形成极少量的铜铀云母和硅钙铀矿。
4 矿床成因探讨
磷块岩和有机质是铀的良好载体,在磷块岩中的铀含量往往比较高[1-2]。雪峰运动时,黔北金沙地区属扬子古海,它北靠秦岭古陆,东、西边分别与江南古陆、康滇古陆相毗邻;古陆上广泛分布着前震旦系变质岩系及火成岩,岩石中呈分散状态的各种元素(含磷、铀等),经风化剥蚀、冲刷、溶解淋滤出来,搬运至扬子古海海盆凹陷地区,给磷、铀元素的赋存、富集提供了物质基础[3]。晚震旦世末期地壳上升,遭受剥蚀,在区内形成起伏不平的侵蚀面,造成与早寒武世初期地层之间的沉积间断。早寒武世梅树村期,该区处于杨子浅海台地的西南隅,海水流畅,气候适宜,生物大量繁殖,生物作用强烈,生物吸收了海水中大量的磷质,为磷块岩的形成提供了丰富的物源,在古侵蚀面上形成了含铀磷块岩的堆积,为早寒武世初期磷、铀元素的富集成矿提供了先决的条件。早寒武世早期不仅是含铀磷块岩的形成期,也是贵州黑色岩系中多金属矿床的矿体定位时期[4-6]。
黔北金沙地区寒武世早期形成的含铀磷块岩堆积,一方面在特殊的缺氧性还原环境[7]下,生物作用和热水沉积作用对磷和铀的富集沉淀十分有利;早寒武世梅树村期所沉积的岩石大都富含黑色有机质、黄铁矿,显示出当时为一还原环境,这也是使海水中的U6+被还原为U4+不溶于水而沉淀下来的旁证。另一方面,磷块岩形成时,海水中的铀含量比较高,进而形成含铀磷块岩。吴祥和等[8]指出贵州中、西部地区在早寒武世以前,遭受的连续剥蚀时间长达100Ma,如此长的时间段内,经剥蚀淋滤进入海水中的磷、铀量是相当大的。因此,可以推断早寒武世早期海水中的磷和铀,主要来自古陆上的火山凝灰质陆源物的风化淋滤。据余中美等[2]对矿区元素地球化学分析,铀的来源主要以陆壳为主,兼有深源铀的加入,上述推测得到了进一步的证实。多金属矿床成矿模式研究表明,矿床的形成是由循环的热流体对盆地底部的基性-超基性岩汲取成矿元素后,经断裂构造向上运移至海底附近,在缺氧还原环境下,由于生物作用和热水沉积作用形成多金属层堆积[9],这种循环的热流体对深部的铀,同样有良好的汲取作用[10-11]。含铀溶液与磷酸的化合作用,形成难溶的盐类而沉淀,表现在铀元素的含量随P2O5含量的增高而增高。与此同时,有机质分解产生的H2S的还原作用也促使铀从溶液中沉淀下来,最终铀被磷所吸附而一同沉淀形成了早寒武世梅树村期的浅海台地相含铀磷块岩矿床。
图3 胶磷矿中呈吸附状态的铀(显微放射性照相)Fig.3 Adsorbed uranium in collophanite (microradiography)Clp—胶磷矿 Ptc—呈吸附状态的铀及分散存在的沥青铀矿
5 结论
(1)含铀磷块岩矿层受层位控制,矿层产于震旦世末期与早寒武世初期地层之间的沉积间断面上,矿体呈似层状、透镜状;含铀磷块岩主要为灰黑色、黑色硅质磷块岩,灰色、灰黑色硅质、白云质磷块岩和灰色、灰白色白云质磷块岩。
(2)根据矿区地质特征和矿体的地质特征,认为矿床成因为早寒武世早期局限盆地周围的中酸性凝灰质陆源物遭受剥蚀,使岩石中的铀大量进入海水,海水中的铀含量增高,同时部分来自深部的铀也加入海水中,在缺氧的还原性条件下,受热水沉积作用的影响,磷块岩吸附大量的铀发生沉淀,最终形成同生沉积型含铀磷块岩矿床。
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