秦岭山阳水沟口组黑色岩系微量元素地球化学及其沉积成矿背景的指示意义
Trace element geochemical characteristics of the Shuigoukou Formation black rock series in Shanyang area of the Qinling Mountains and their indication significance for sedimentation-mineralization
-
摘要: 提要：通过野外调研发现，秦岭造山带山阳地区水沟口组黑色岩系主要由黑灰色微晶灰岩、炭质泥板岩、灰白色粘土岩、黑灰色含炭－钙质硅板岩、灰黑色含炭泥质硅板岩及浅红色硅质板岩组成；岩系中磷结核及重晶石纹层常见。采用等离子质谱仪（ICP-MS）方法对岩系的稀土元素及微量元素测定，结果显示岩系中成矿物质含量丰富（如V、Mo、Ni、Ba、Pb、Zn、U、Ag、Cu、Cd、Tl、Bi和Cr等元素的平均含量是地壳丰度的几倍到几十倍），稀土元素和微量元素的含量与磷质、炭质以及钡关系密切；稀土模式曲线基本平行显示其成因相同；泥质和硅质岩类是主要的含矿岩性；不同程度的δEu正异常、中到弱的δCe负异常及相应的稀土、微量元素比值如Ce/ La、V/（V +Ni）等指示岩石形成于干燥缺氧环境并有热水物质加入，La/Yb-Ce/La图解及La/Yb-REE图解表明岩系与海相沉积及基性岩成因关系密切。结合岩系的地质特征认为：山阳地区水沟口组黑色岩系形成于被动陆缘的一种干燥缺氧的深水-半深水滞留断陷局限海盆，期间热液（水）活动频繁、低等浮游生物发育，对岩系中矿物质的富集具有非常重要的意义。Abstract: Abstract：According to field investigation, it is found that the black rock series of Shuigoukou Formation in Shanyang area of the Qinling Mountains is made up of micritic limestone，carbonaceous argillite, claystone, carbonaceous siliceous argillite, carbonaceous limestone and silicalite. Phosphatic nodule and barite are commonly seen in these rocks. The abundances of rare earth elements and some trace elements such as V，Ni，Co，U，Th in the black rock series were measured using ICP-MS method. Some conclusions have been reached： 1) The average concentrations of ore-forming elements （such as V，Mo，Ni，Ba，Pb，Zn，U，Ag，Cu，Cd，Tl，Bi and Cr）are several times to dozen times higher than their crustal abundances）, showing that they are rich in the rock series, especially in silicolites and argilloid. Higher content of trace elements and rare earth elements is closely related to phosphorus，TOC and barium. 2）Different concentrations of rare earth elements are connected with different types of rock. The black rock series is usually of the LREE-enriched type. 3) The samples are characterized by slight or intermediate negative Ce anomalies (δCe=0.40～1.00) and distinct positive Eu anomalies, exclusively with high δEu (>2.1). 4）The ratios of U/Th display a large variation from 0.31 to 28.7, the ratios of w (V) /w (V +Ni) ( 0.51～1) and w (Ni) /w (Co) (4.8～49) are relatively high，the ratios of w (Ce) /w (La) (0.68～1.89) are normal, and the average rate of?w (Co) /w (Zn) is 0.21. According to a comparison of these related parameters of REE and trace elements with the available data in the references and the La/Yb- Ce/La and La/Yb - REE diagrams, it is suggested that the black rock series of Shuigoukou Formation was formed in the environment of a dry, anoxic and profundal to semi-profundal faulted depression sea basin belonging to a passive continental margin, with the action of hydrothermal fluids.
-
Keywords:
- Shuigoukou Formation /
- black rock series /
- geochemistry /
- dry and anoxic environment /
- Qinling
-
1. 研究目的（Objective）
研究区地处鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起中部的塔然高勒地区，其东侧紧邻纳岭沟铀矿，西侧为大营铀矿，区内地层整体为一向西南缓倾的单斜构造，含铀目的层为中侏罗统直罗组下段。塔然高勒铀矿的发现有望使大营和纳岭沟相连，成为世界级的铀矿田。
2. 研究方法（Methods）
依靠煤田和石油勘查钻孔资料“二次”开发的创新性思路，中国地质调查局天津地质调查中心在鄂尔多斯盆地东北缘塔然高勒地区通过收集分析研究区煤田勘查、开发钻孔资料以及区域地质、矿产、物探、化探、遥感及水文地质等资料，开展铀矿战略选区；编制研究区目的层系列图件，分析铀矿成矿地质条件，圈定找矿靶区；优选放射性异常钻孔和成矿有利地段进行钻探施工，分析放射性异常和含矿目的层的空间位置以及矿体分布、矿石质量等特征，初步评价铀资源潜力。
3. 研究结果（Results）
排查研究区煤田测井资料，发现潜在铀矿孔164个，潜在铀矿化孔65个。自然伽玛强度值较高，放射性异常钻孔形态连片、成带特征明显，规模较大。通过对优选的放射性异常钻孔和成矿有利地段进行钻探施工，共发现铀矿工业孔14个，铀矿化孔26个，矿区达到大型铀矿产地规模；铀矿体平面上总体呈北东—南西向展布，矿体平均埋深526 m，由北东向南西方向埋深逐渐增大。垂向上，铀矿体主要赋存于中侏罗统直罗组下段下亚段的灰色砂体中，矿体形态为板状。矿石岩性为中粗粒砂岩，碎屑物胶结类型以接触式、孔隙式胶结为主，铀的存在形式以吸附态为主，含铀矿物主要为铀石。
研究区目前共圈定6个工业矿体，矿体厚度变化范围为1.30~7.50 m，平均值为4.33 m；矿体平均品位为0.0342%，矿体平米铀量变化范围为1.76~ 11.20 kg/m2，平均值为3.49 kg/ m2。
目前主要对研究区东部矿体进行钻探工程控制，而矿体向西南方向深部的延伸情况及其西部矿体的分布情况均未进行有效控制，矿区仍具有较大的铀矿找矿潜力。
4. 结论（Conclusions）
（1）鄂尔多斯盆地东北缘塔然高勒铀矿的发现拓展了该地区的铀矿找矿空间，扩大了鄂尔多斯盆地东北部铀资源基地规模。
（2）研究区与周边的大营、纳岭沟铀矿具有相似的优越铀矿成矿地质条件，铀源丰富、泥砂泥结构完整、辨状河道砂体发育，炭屑、有机质等找矿标志明显。通过加大该地区的铀矿调查力度，有望使该地区成为世界级铀矿田。
（3）该地区铀矿的发现是利用煤田资料“二次开发”技术思路快速寻找砂岩型铀矿的成功范例之一，该技术方法极大减少了铀矿调查周期，节省了大量勘查成本。
![]()
图 1 塔然高勒研究区钻孔剖面图(a—南北向; b—东西向）Figure 1. Drilling profile of the Tarangaole area (a-in north-south direction; b- in east-west direction)5. 致谢（Acknowledgements）
感谢李建国、李效广及项目组成员的支持。
下载:
计量
- 文章访问数: 3024
- HTML全文浏览量: 30
- PDF下载量: 3960
