铀矿地质

2024-07-02

铀矿地质(精选5篇)

铀矿地质 篇1

铀矿冶设施退役治理环境管理规定

铀GB 14586—93 国家环境保护局1993—08—14批准 1994—04—01实施 主题内容与适用范围

本标准规定了铀矿冶设施退役的程序,环境影响评价,以及环境整治工程设计、施工、验收、环境管理等的一般要求。

本标准适用于所有退役的铀矿冶设施,对非铀矿冶设施,其放射性物质含量超过有关标准规定的退役,应参照执行。引用标准

GB 8703 辐射防护规定

EJ 432 铀矿冶辐射环境监测规定 3 术语

3.1 铀矿冶设施

具有一定规模的从事铀矿开采、选冶的场地、设备、构筑物、建筑物等设施,其中包括:

a.从天然矿石中每年获得多于10kg铀的实验设施和场所; b.为评价铀矿床开掘的坑、井; c.铀矿山; d.铀选冶厂;

e.放射性废物处理系统。3.2 退役

对永久终止运行的铀矿冶设施所做的善后处理,以保证工作人员和公众免受残留放射性的照射和其他可能的危害。3.3 废物处置

将固体废物放在尾矿库、废石场、采空区或其他给定的场所,加以处理不再回取。处置也包括废气、废水向环境的控制排放。

3.4 稳定化

就是对废石场、尾矿库进行必要的处理和处置的有计划的行动,保持长期稳定,防止由于自然力或其他原因引起塌垮流失,造成环境污染事故。

3.5 安全分析

对一项准备实施的活动进行的有关风险的分析和计算。3.6 废石

自矿坑(井)中运出的物料。包括: a. 基本不含铀、钍的脉石;

b. 无回收价值的低品位铀、钍物料。3.7 尾矿(渣)这里指的是:

a. 选矿过程中产生的废弃部分; b. 矿石堆浸后废弃物;

c. 铀水冶厂浸出铀后废弃的矿砂和矿泥。3.8 尾矿库(尾矿池)沉淀、贮存水冶厂尾矿浆中的矿砂和矿泥的专用设施。3.9 氡析出率

在单位时间间隔内穿过单位面积界面析出到空气中的氡的量。4 退役环境管理程序 铀矿冶设施退役的环境管理程序包括: a. 提出退役申请;

b. 编制治理方案,同时编制环境预评报告书,并进行审批; c. 组织设计和实施; d. 工程竣工验收;

e. 退役设施的移交和长期监护。5 申请和审批

5.1 铀矿冶设施终产前应向主管部门提出退役申请报告,其退役全过程一般要在三年内完成。

5.2 设施退役的申请报告内容:

5.2.1 提供退役设施的名称、性质、类别、规模、服务年限和退役原因以及终止运行时间。

5.2.2 提供设施退役并经过去污处理后剩余的污染源项种类、数量、总放射性活度、比放射性活度及非放有害物质成分和含量。

5.2.3 描述被污染的构筑物及生产场所的污染水平。

5.2.4 根据退役设施经去污处理、整治后的达标情况,论述是无限制或有限制使用的退役。并阐述其对环境的影响,进行安全分析。

5.3 设施退役单位向主管部门提出设施退役申请的同时,应提交退役方案,并对所提方案进行最优化分析。

5.4 主管部门收到设施退役申请报告后,应及时组织专家对设施退役报告、环境整治方案进行论证审批。

5.5 委托有评价资格的单位编制环境影响报告书,经主管部门预审后,报国家环境保护行政主管部门审批。实施 6.1 污染设备的处置

污染的设备、器材、废旧钢铁等必须进行去污处理,直至其非固定α、β表面放射性污染度符合有关规定的标准要求。

6.2 矿井

6.2.1 退役矿井的坑口、井口及通往地表的天井口、风井口,必须采取永久性密封措施,要求达到封闭坚固、牢靠、无渗漏;坑口、井口封闭后应用土石加厚夯实恢复地貌,以防自然塌陷和人为破坏。

6.2.2 对可能发生塌陷和崩落的地区必须进行治理,应拆除永久性建筑物,对不允许冒落的地区应用废石砌筑岩柱进行支护,控制地表崩落和塌陷。

6.2.3 对可能有污水涌出的矿井,要采取有效措施,防止污染环境。6.3 露天采矿场

6.3.1 露天采场的边坡应进行稳定化处理,以防片帮、滑坡。

6.3.2 对边坡崖高差大的地段周围,要砌围墙,并设永久性禁止入内标志,以防人畜误入,发生危险。

6.3.3 露天矿废墟表面的氡析出率平均值超过附录A中A2条规定限值时,应进行覆土植被,以减少氡的析出。

6.3.4 地表构筑物采取去污处理措施后,仍达不到10.1.2条要求的,应按放射性废物要求妥善处理。

6.4 地浸场地

地浸采矿的退役处理,必须使矿井水恢复到可接受的水质标准,防止地下水和地表水受到污染。

6.5 选冶厂

6.5.1 选冶厂的退役,按照10.1.2条和附录A中A3条要求清除污染的地面、地板和建筑物的基底,可将这些废物埋藏在尾矿库。

6.5.2 退役的堆浸场地必须将其废渣堆放在尾矿库或用适宜的物料覆盖,妥善处理。6.5.3 必须清除被矿石堆污染的场地,必要时可用探测器探测埋藏较深的污染物,并加以清除,直至将地表残余污染减少到可接受的水平。

6.6 废石场

6.6.1 废石场应建造拦石坝,防止废石滑坡流失。6.6.2 沿废石场周围设置防洪沟,防止洪水冲浸废石场。

6.6.3 废石场表面氡析出率平均值超过附录A中A2条规定限值时,应进行覆土植被。

6.7 尾矿库

6.7.1 尾矿库的退役处置,必须使氡的析出率和γ辐射水平低于规定限值,并防止坝体塌垮,尾矿流失,渗水污染环境。

6.7.2 尾矿库退役时不应保留库内凹地,可用土壤或废石填平。库顶部在覆土植被前要先平整成2%~4%的坡度。在没有坝堤的边坡,应修成坡度1:3~1:5的斜坡,再用石块砌成厚度为50~100cm的护坡,必须满足稳定化要求并保留排洪和渗水回收设施。

6.7.3 覆盖尾矿应因地制宜合理选用覆盖材料,覆盖层厚度应满足附录A中A2条要求,并防止风蚀、雨水冲刷和尾矿流失。工程竣工验收

7.1 设施退役工程竣工以后,应按照EJ 432的要求进行监测。监测的目的是: a. 评价设施退役工程是否符合国家和有关部门颁布的对放射性废物处置的要求,检验环境影响报告书是否符合实际情况。

b. 及时发现可能的污染环境的事件及途径。c. 为设施的验收交付工作提供数据。

7.2 提交设施退役整治工程竣工报告时,应同时提交设施退役环境现状评价报告,上报有关主管部门。

7.3 主管部门在接到工程竣工报告和环境现状评价报告书后,负责会同地方政府组织专家对设施退役的环境保护措施和工程质量进行审查验收。8 退役设施的移交和长期监护

8.1 设施退役交付地方时,退役单位必须将竣工报告、环境现状评价报告书交给接收单位,接收单位应在接收后一年内进行监督性监测,当确认达到退役环境管理标准时办理正式移交手续,此后由接受单位负责长期监护。

8.2 退役的设施必须进行长期监护和管理,其主要内容包括: a. 废石场和尾矿库避免裸露;

b. 采用的封闭隔离系统,能有效地防止地下水和地表水受到放射性核素迁移而引起的污染;

c. 废石和尾矿中氡的析出;

d. 放射性粉尘和γ辐射所造成的影响。

8.3 退役设施移交后的环境监测和评价报告应由地方有关部门负责编制。9 质量保证

9.1 为保证退役工程的质量达到长期稳定的目的,在编制退役工程方案的同时,应编制退役工程质量保证大纲,要求设计、施工单位制定质量保证的具体措施。

9.2 重大的退役工程的设计应委托有设计资格的单位承担,设计必须满足经过批准的环境影响报告书的要求,施工设计必须经过上级主管部门审查批准方可施工。

9.3 对设施退役的申请报告、退役方案、设计、施工、验收资料、环境监测数据、环境影响评价报告以及有关的质量保证文件等都应建立档案,永久保存。

9.4 设计部门和设施退役单位对施工质量应进行检查监督,发现质量问题应限期解决。环境管理标准

10.1 设施退役的辐射剂量限值必须符合GB 8703对公众和环境规定的要求。10.1.1 设施退役经最终处置后,在考虑到环境的特征与社会和经济的条件下,退役设施对周围居民造成的附加照射剂量应限制到为其规定的终生平均年有效剂量当量限值的适当部分,并为其他可能的照射留有足够的份额。10.1.2 污染设备、器材、建筑物等经去污处理后,其非固定α、β放射性表面污染度≤0.08Bq/cm2时,经防护部门监测许可后,可在一般工业中使用(食品工业除外)。

10.1.3 污染的废旧钢铁经清洗去污后,可不加限制地使用的表面污染度限值见附录A中A1条规定。

10.1.4 废石场、尾矿库、堆浸、地浸、露天废墟场地经最终处置后,其表面平均氡析出率限值见附录A中A2条规定。

10.1.5 土地去污整治后,不同深度土壤中对核素镭—226的最高比活度限值见附录A中A3条规定。

10.1.6 经最终处置后的矿井、废石场、尾矿库、堆浸、地浸、露天废墟等设施的渗出水流入环境时,其放射性物质导致关键人群组一年所受的剂量应符合10.1.1条规定。

10.2 非放射性的有毒有害物质排放标准,按国家有关规定执行。

附 录 A 环境管理限值(参考件)引自国际原子能机构(IAEA)第85号安全丛书和《辐射源和实践的豁免管理原则》的部分环境管理限值:

A1 污染的废旧钢铁经清洗去污后,其α、β放射性表面污染度低于0.04Bq/cm2,可不加限制地使用。

A2 废石场、尾矿库、堆浸、地浸、露天废墟场地经最终处置后,其表面平均氡析出率不应超过0.74Bq/m2·S。

A3 土地去污整治后对核素镭—226的最高比活度要求:任何平均100m2范围内,上层15cm厚度土层中平均值为0.18Bq/g;15cm厚度土层以下的平均值为0.56Bq/g。

A4 可居住建筑物的去污,要求氡子体的最高浓度值(含本底)尽可能达到4.16×10J/m(0.02WL),但不能超过6.24×10J/m(0.03WL)。

附加说明:

本标准由国家环境保护局提出。

3—7

3—7本标准由中国核工业总公司矿冶部、国营二七二厂负责起草。本标准主要起草人肖宝鑑、潘英杰、桑士勤、曾昭利、李勒杰。本标准由国家环境保护局负责解释。

铀矿地质 篇2

关键词:901铀矿床,矿床地质条件,矿床水文地质特征

1矿床地质条件

矿床赋存于秦岭纬向构造带南亚带状元碑大断裂 (F1) 与牌坊坝—青岗树断裂 (F2) 组成的入字型构造夹持部位。

(1) 地层

主要是中上志留系磨坝组, 地层走向为近东西向, 总的倾向北, 倾角67°~75°。从老到新分七个岩性段 (区内仅四个岩性段) (图1) 。第一岩性段 (S2—3m1)

分布在本区东南部, 为蠕虫状、条带状、绢云母石英片岩, 厚350m, 平均伽玛强度12.89 n.c/h.kg。

第二岩性段 (S2—3m2)

分布于南部, 横贯全区, 主要为钙质片岩、薄层结晶灰岩, 夹炭质石英片岩, 厚200~600m, 平均伽玛强度13.28 n.c/h.kg, 该层发现有层间破碎带, 被炭质、铁质、高岭土、水铝英石等充填, 常形成点状淋积型矿化, 如3号异常带。

第三岩性段 (S2—3m3)

分布本区中部, 为901矿床主要含矿层位, 以炭质绢云母石英片岩为主, 厚570m, 平均伽玛强度17.65 n.c/h.kg, 与下伏第二岩性段呈整合接触与上覆第四岩性段呈断层接触。

矿化岩性为方解黑云母石英片岩、黑云母阳起石片岩、富炭石英岩或含硅石灰等。矿化层东部多北倾, 西部多南倾, 倾角65°~75°。

第四岩性段 (S2—3m4)

分布在本区北部, 主要由炭硅质板岩, 炭质石英片岩与富炭片岩组成, 平均伽玛强度14.42n.c/h.kg。

(2) 构造

主要构造属于区域性的东西向层间挤压带, 多呈压扭性。

(1) 断裂:主要有F3分布在矿床南部, 在第二岩性段地层中, 位于钙质片岩与灰岩接触处, 赋存有较多的淋积型铀矿化。

F2分布在矿床北部。西段与东段在第四岩性段地层中, 中段矿床部位分布在第三与第四岩性段地层接触处。

(2) 褶皱:坎子闪长岩体位于向斜 (或背斜) 轴部。褶皱北翼, 有一号带, 南翼有五号带, 两条带相同之处皆属方解黑云母石英片岩, 不同之处褶皱北翼陡, 向南倾;南翼缓, 向北倾。北翼矿化厚度大呈似层状分布, 南翼厚度小呈透镜状分布。

(3) 火成岩

矿床中主要为闪长岩 (δa) , 多顺层侵入, 出露面积占矿床总面积40%, 计260余条, 以坎子闪长岩脉规模最大, 长1850m, 出露宽100~280m, 深部变薄甚至尖灭。产状变化较大, 北盘向南倾, 倾角陡, 530m标高以下又拐向北倾。

(4) 围岩蚀变

主要表现在闪长岩中蚀变。形成阳起石化, 黑云母及绿泥石化。在矿化层中表现不明显。

2矿床水文地质

(1) 水文地质条件概述

本区属凉亚热带湿润季风气候, 据县气象站二〇〇五年二月年至二〇〇八年观测资料, 年降水量652.1~902.8毫米, 平均799.2毫米, 蒸发量大于降水量;年平均气温13.4℃, 最高37.7℃, 最低-11.2℃, 最大年温差46.8℃;相对湿度月平均58%~89%, 年平均69.8%~71%;最大风速20米/秒;初霜期十月下旬至十一月上旬, 年无霜期253~268天, 初冻期元月上旬, 解冻期三月中下旬, 冻土年最大深度6~8厘米。全年降水多集中于7~9月。

本区属中低山构造剥蚀地形。切割中等, 沟谷发育。自南而北流向的龙洞沟、小龙洞沟和自北而南流向的瓦子沟、后沟、二道沟汇集于自东而西横贯矿区中部的三道沟溪流中, 入八渡河, 再汇入嘉陵江中, 地表水主要由大气降水补给, 旱季很小, 雨季显著增加, 尤其暴雨时节流量猛增百倍到千倍。唯有小龙洞沟因受矿区南部大理岩岩溶地下水的补给, 流量较稳定, 且雨季水质也不甚浑浊。地表溪流冬季不结冰、地表河溪长期观测资料 (见图2) 。

矿区地下水较微弱。由于构造不甚发育, 岩石的含水性主要受岩石性质和风化裂隙发育程度控制。矿区西部中泥盆系大理岩裂隙和岩溶发育, 有较丰富的岩溶水, 是该区自南而北流向的溪流的主要的地下水补给源, 小龙洞溪流之源就是该层的泉水, 龙洞沟也有该层出露泉水补给。出露于该含水层的泉流量0.1~50升/秒, 最大时可达100升/秒。

分布于矿区南侧的中上志留系磨坝组第二岩性段的含炭灰岩赋存裂隙潜水和岩溶水, 但因厚度小, 岩溶不甚发育, 且不够均匀, 富水性次于前者。依据钻孔测井资料含水裂隙发育下限在652.67米高程之上, 其下可视为相对隔水层。

区内各类片岩仅其上部存在风化裂隙、层理存在上层滞水和裂隙潜水, 但由于裂隙宽度不大, 主要沿层理片理发育, 粘土质充填物较多, 因而透水性不好, 富水性也差。沟谷中出露的泉水较少, 流量为0.010~0.025升/秒, 补给来源于大气降水, 排泄于地表水中, 因而受气象要素控制明显, 往往旱季干枯, 雨季增加较大。中上志留系磨坝组第三岩性段抽水资料表明, 钻孔单位涌水量0.0015升/秒.米, 涌水钻孔的涌水量0.019~0.040升/秒, 渗透系数K=0.01557米/昼夜 (水位恢复法为K=0.0352米/昼夜) 。区内广泛分布的黑云母闪长岩及各类脉岩, 风化裂隙发育深度受地形控制明显, 山脊最大, 沟谷最小, 为10~110米, 裂隙宽度一般为1~2毫米, 且多被方解石及石英脉充填, 裂隙发育不均匀, 在风化裂隙带内, 存在上层滞水或裂隙潜水及具承压性的裂隙脉状水, 单位涌水量0.00354~0.01454升/秒, 渗透系数K=0.04437~0.06013米/昼夜。唯有靠近二道沟位于冲沟上部的ZK554, 在雨季抽水, 单位涌水量为0.664~0.812升/秒.米, 渗透系数K=1.001~1.03米/昼夜。

沿沟谷及坡底分布的第四系松散堆积层, 分选性差, 砾石空间多为亚砂土、亚黏土充填, 透水性不好, 厚度2~5米, 最大18米, 仅在河谷两侧存在上层滞水和孔隙潜水, 泉流量0.020~0.100升/秒。

区内断裂不甚发育, 数条近东西向的断层皆闭合, 规模小, 未见明显的含水构造和导水通道。呈东西向分布的三号矿化带为较大的构造破碎带, 地表成砂糖状, 上部发育孔隙潜水, 经钻探深部未发现承压水存在。

区内地下水补给来源于大气降水, 水质受岩石成份控制明显, 大理岩和灰岩以HCO3-Ca型水为主, PH=7.5~8.2, 矿化度0.07~0.13克/升, 各类片岩以HCO3-Ca、Mg及HCO3-SO4-Ca、Mg型水为主, PH=6.89~8.2, 矿化度0.07~0.16克/升, 黑云母闪长岩以HCO3、SO4-Ca、Na型水为主, PH=7.2~8.0, 矿化度0.08~0.12克/升。

(2) 矿床水文地质条件

1、矿床含水性微弱, 属简单类型, 据钻孔简易观测、水文物探测井和坑道编录资料, 含矿岩层方解黑云母石英片岩和区内各类片岩含水性相似, 仅存在上部的微弱风化裂隙潜水或上层滞水。矿层上下盘的黑云母闪长岩、透闪绿泥石片岩和炭质绢云母石英片岩仅上部含微弱风化裂隙潜水、上层滞水或不均匀的裂隙脉状水。流经矿床的二道沟, 经抽水试验 (降落漏斗超越河床) 和测井资料看出, 地表水和地下水水力联系不大, 二道沟河距矿层50~100米, 由于闪长岩裂隙多为闭合, 可视为较稳定的隔水墙, 对矿床不会造成充水危险。

从矿床综合水文地质剖面略图 (图3) 看出, 二道沟以东地段地形较平缓, 地下水面亦较平缓, 水力坡度0.147~0.278, 钻孔单位涌水量0.00146升/秒.米。二道沟以西地段地形较陡, 地下水面亦较陡, 水力坡度0.25~0.556, 钻孔单位涌水量0.010升/秒.米, 为对比, 据抽水孔进行的恢复水位观测及盐化电导测井, 并利用其资料进行渗透系数计算。由于钻孔揭露含水层主要为风化裂隙潜水, 且大部皆揭及含水层底板, 因此钻孔参数计算采用潜水完整井公式。

采区地下水水位在二道沟部位年变化幅度0.56~0.75米。涌水钻孔涌水量年变化幅度为0.020~0.054升/秒。采区内构造少见, 唯有矿化带中的炭硅质角砾岩为构造破碎带, 以方解石和硅质细脉胶结, 往往又充填炭质, 较为致密, 因而孔隙性小, 除个别部位和与闪长岩的接触带微含水外, 大部分为不透水不含水。

综上所述, 采区地下水赋存在非均质风化裂隙之中, 厚度不大, 含水微弱, 地下水补给来源于大气降水, 排泄于地表水中, 地表溪流和地下水力联系不大。

2、采区内地下水的化学成分较为简单。据钻孔和坑道资料, 矿层以HCO3–Ca和HCO3、SO4—Ca型水为主, 矿化度0.2~0.4克/升, 个别为1.1克/升和0.08克/升, PH=6.57-8.0, 个别4.35和8.8, 钻孔PH值略高于坑道。围岩闪长岩中水质以HCO3-Ca、Na和以HCO3–Ca、Mg型水为主, 矿化度0.08~0.12克/升, PH=7.2~8.0, 二道沟口钻孔Cl-含量增加可能系人为污染所致 (工区生活区下游) (图4) 。

3、采区地下水PH值匀大于5.2 (依昆明冶金设计院推荐之表中的酸性侵蚀标准) , 故对水泥无酸性侵蚀。采区HCO3-离子毫克当量数均大于0.4, 故地下水也无溶出型侵蚀。经采用下式计算:

得采区地下水PHs=5.1-6.5

因采区地下水PH>PHs, 故亦无碳酸型侵蚀。

4、采区地下水放射性元素含量较低, 据地表1/2000—1/5000详查统计结果, 地下水中铀含量:

平均值:0.22μg/l

偏高值:0.31μg/l

增高值:0.42μg/l

异常值:0.59μg/l

铀异常晕大致沿矿化带呈近东西向展布, 地下水氡浓度很低, 一般3.7~23.68Bq/l, 未作数理统计。钻孔排水定深取样结果, 地下水中铀含量n×10-7~2×1 0-5g/l, 地下水中氡浓度4.5~5 0 7.68Bq/l, 较地表高。

参考文献

铀矿地质 篇3

摘要:通过对鄂尔多斯盆地西缘北段的区域地质背景,沉积盖层特征,找矿目的层直罗组下段砂体的展布形态、岩石地球化学、沉积相特征及层间氧化带和铀矿化特征的综合研究与对比分析,认为该区的铀矿化主要受层间氧化带的控制,打破了长期以来对构造活动区不利于大型层间氧化带形成的传统观念,对下一步类似地区铀矿找矿工作具有一定的借鉴意义。

关键词:鄂尔多斯盆地西缘;含矿主岩;层间氧化带;铀矿化特征;成矿条件及前景

1. 地质概况:

银东地区处于鄂尔多斯盆地西缘构造带的北段,该单元西以贺兰山西麓断裂和青铜峡——固原断裂为界。南北宽约50km~120km。该带由10余条近南北向延伸的逆冲断裂及一些近东西向的平移断层组成构造骨架,背斜向斜发育(图1)。其中包括以下三个构造段:①乌达——桌子山段②贺兰——横山堡段③马家滩——甜水堡。

本区基底由一套海陆交互相、陆相沉积的碎屑岩建造,含煤建造和碳酸盐建造组成。

沉积盖层主要由中三叠统纸纺组和铜川组、上三叠统延长组、中侏罗统延安组、直罗组、安定组、下白垩统、新近系和第四系,缺失晚侏罗世和晚白垩世沉积,各组间均为不整合接触(表1)。

2. 含矿主岩特征

直罗组是区内最主要的含矿岩系,区内直罗组分布范围较广,但多被上覆第四系、白垩系及安定组覆盖,仅零星出露,与下伏延安组和上覆安定组均为不整合接触,由于受后期东西向构造应力的挤压,直罗组以褶皱形态产出,褶皱轴为南北向或近南北向,褶皱多被错断,呈断块状。

2.1 直罗组分布特征

直罗组在区内分布广泛,厚度变化很大,受区内褶皱冲断带的影响,使其形态变得非常复杂,厚度变化较大,主要表现为受断裂切割地层厚度分布不连续,在碎石井北部,鸳鸯湖北西部及马家滩东南部直罗组地层已被剥蚀殆尽,剥蚀线附近地层厚度明显变薄等特点,但从总体上来看,直罗组地层有从北向南,从西向东地层厚度加大的趋势,仅在局部地段由于受断裂褶皱构造的影响略有变化。埋藏情况具有与其相似的特点从北向南,从西向东埋深增大。

2.2 直罗组岩性的划分与对比

根据区内直罗组发育特点,直罗组可以划分为下、上两段:下段为粗碎屑岩段,岩性以灰白色、褐黄色、浅灰色中粗砂岩为主,夹有薄层铀砂岩和粉砂岩,局部夹有少量黑色泥岩透镜体,该段砂体厚度稳定,变化不大,一般为60m~100m,最大109.34m,具有1~3个下粗上细的沉积韵律,韵律层厚一般为20m~40m,分选好,磨圆中等,具大中型板状交错层理和槽状交错层理。上段以灰褐色、灰绿色、蓝灰色、紫红色细砂岩、粉砂岩、泥岩为主,夹有灰色、灰白色、褐黄色、砖红色中粗砂岩及泥岩,偶尔见有泥灰岩透镜体,上段总体为粉砂岩、泥岩、细砂岩分布,中砂岩、粗砂岩以透镜体形式夹于其中,厚度较小,一般小于20m。

2.3 直罗组下段砂体物质成份特征

直罗组下段以中粗砂岩为主,粉砂岩、泥岩较少。其岩石学特征如下:砂岩均以碎屑为主(表2),杂基含量较少。砂岩碎屑平均含量87.27%,杂基含量12.73%。碎屑成分以石英、长石为主,岩屑、云母、重矿物少量。石英含量一般56%~79%,最高79%,平均为68.82%。长石含量一般为25%,最高达30%,平均26.36%。岩屑和云母约占4.3%。从矿物成分分类图(图2)上可以看出,为净砂岩,大多为长石净砂岩,个别为长石石英净砂岩。从以上可以看出,本地区离物源较近,成分成熟度较低。

长石多为条纹长石,其次为斜长石,微斜长石。其后生变化中等——强,条纹长石、斜长石高岭土化,见斜长石绢云母化。碎屑受杂基及方解石溶蚀交代较强。普遍含云母,但含量低,含量均小于1%,黑云母和白云母均有,但以黑云母为主。多呈条带状沿层理面分布。多发生褪色蚀变,绿泥石化。多被挤压扭曲。普遍含岩屑,花岗岩、火山岩、变质岩等均有。但以花岗岩为主,花岗岩岩屑个别可达10%,平均4.3%。其他岩屑含量均小于1%,其岩性主要为石英岩,云母石英片岩,云母片岩。说明沉积物源为北部和西部蚀源区的侵入岩,变质岩,火山岩等。

重矿物含量均小于1%,以绿帘石、磁铁矿为主,锆石、石榴石少量。其轻重矿物组合为一种不稳定的组合形式,其母岩成份主要为沉积岩、变质岩和花岗岩等,说明其与岩屑特征基本一致,物源主要来自北部和西部蚀源区。胶结物以泥质为主,其次为铁质和钙质。泥质胶结物成份主要有水云母、高岭石,含量1%~8%。钙质胶结物为方解石,铁质胶结物为褐铁矿、针铁矿、黄铁矿。岩石中普遍有黄铁矿,其含量约1%,见有三种,标形特征:球粒状,形成于成岩早期;立方体状,多分布在填隙物中或碎屑裂隙中,后生期形成;结核状或不规则状,多充填在碎屑孔隙中,往往具正方形边级,为成岩晚期形成。支撑类型多为颗粒支撑,而杂基支撑较少。

2.4 直罗组下段岩性岩相特征

根据直罗组下段结构和岩性组合特征、粒度特征及测井相特征,分析认为直罗组下段为一套辫状河沉积体系,下段砂体具有粒序向上变细,多期次在垂向上互相叠置,侧向上互相连接的特点,砂体由多个近东西向展布的河流相砂体在侧向上互相叠加而形成的南北向泛连通的大型砂带。

2.4.1 岩石粒度结构特征

根据粒度分析结果,做出本区岩石粒度概率累计曲线图。粒度概率累计曲线一般多为二段式,较少为三段式。其特征如下:

(1)二段型

由跳跃次总体与悬浮次总体组成,分段明显(图3),以跳跃次总体为主体,约占成份组成的70%以上,其跳跃组份斜率为69°~72°,悬浮次总体斜率为36°~41°,含量较大,约占30%,偏态系数为0.38,标准偏差为0.35~0.86,平均粒径为0.59mm,细截点为φ1.4(0.38mm),为中砂级,分选性较好,从这些特征来看,反映了该区直罗组在其沉积时水动力条件较强,为辨状河河流相沉积。

(2)三段型

三段型由滚动次总体、跳跃次总体和悬浮次总体组成(图4),粗截点为φ0.4,细截点为φ1.9,分段较为明显,滚动次总体约占3.2%,跳跃次总体组份含量较大,达77%,其斜率分别为66.5°和72°,悬浮组份约占20%,岩石颗粒平均粒径为0.35mm,标准偏差0.74,偏态系数为0.28,为正偏态,砂岩分选性中等—较差,这些特征表明,直罗组在其沉积时水动力较强,属辫状河河道沉积。

2.4.2 原生沉积构造特征

通过大量野外调查和钻孔资料的分析认为,本区直罗组下段为辫状河沉积体系。这一点除本区的岩性变化特征外,还可从以下几个沉积体系的环境标志得到证明。

延安期末受燕山运动Ⅱ幕的影响,地壳上升,出现沉积间断,古气候逐渐趋于炎热,改变了延安期温暖潮湿气候及湖沼相发育的古地理景观,出现以河流相为主的沉积。据地面露头及岩心资料,磁窑堡一带砂岩中具板状交错层理,粉砂岩具微波状层理及水平层理,泥岩产植物化石。反映早期主要为辫状河沉积,晚期为曲流河沉积。其下段主要由含砾中粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩组成。具大中型板状斜层理,槽状交错层理和楔形斜层理。反映了辫状河的沉积特征。其原生沉积构造反映了当时的水力学特征。辫状河砂体沉积时,其坡降大,水流速快,形成在剖面上表现为多个向上变细不完整的正韵律。直罗组下段形成的砂体规模较大,而且表现为一种泛连通砂体,砂体的宽厚比值大,而砂体间泛滥平原的区域则有限。空间上由西向东砂岩厚度减少,粒度变细,泥岩厚度增大。

2.4.3 测井相特征

从直罗组的测井曲线形态来看,下段以辫状河为主,主要由河道充填亚相组成,根据其曲线形态特征可以识别出:河道、心滩、河口坝和河道间四种微相(图5、图6)。

a. 河道;主要由含砾中粗砂岩构成,每个韵律层厚度约10m左右,砂体的底部常可见有河道滞留沉积和冲刷泥砾,以块状构造为主,其曲线形态表现为由多个箱形叠加而成齿化箱形,其特征为下界面突变,上界面渐变,视电阻率为高幅齿化,呈多个单体的复合形态。

b. 心滩:由中粗粒——中粒——中细粒砂岩构成,在垂向上其表现为下粗上细的正韵律,下部多为中粗砂岩,向上渐变为中砂、中细砂,在其顶部有时可见到薄层粉砂岩、泥岩或砂包泥的现象,砂体的厚度一般为20m±,其自然电位曲线形态表现为箱形,呈齿状负高偏变化幅度较河道形略小,视电阻率中高幅齿化。

c. 河口坝:主要由细砂岩、粉砂岩和泥岩组成,厚度一般小于5m,曲线形态一般表现为钟形。

d. 河道间:岩性主要为粉砂岩和泥岩组成,夹有薄层细砂岩,以块状构造为主,曲线形态表现为平直形。

从岩层粒度结构特征、原生沉积构造和测井相特征来看本区直罗组下段以辨状河沉积为主,上段沉积时期,本区地形平缓,发育有高弯度曲流河,在剖面结构上表现以代表河道沉积的中粗砂岩厚度较薄。而以泛滥平原沉积的细砂岩、粉砂岩厚度较大,为上段沉积的主体。

3. 层间氧化带特征

3.1 层间氧化带特征

区内层间氧化带主要发育在中侏罗统直罗组,层间氧化带发育规模大,延伸长,产出层位相对稳定,前锋线形态复杂,环境标志明显的特点。借助层间氧化带的外部标志型矿物和其控制因素,对本区的直罗组层间氧化带进行了划分,直罗组下段层间氧化带呈近南北向展布(见图7),氧化带前锋线位于磁窑堡——清水营——上海庙一带,长度达50km。氧化作用方向由西向东,氧化带前锋线在平面上表现为向东突出的蛇曲状,氧化带砂体厚度一般为16m~30m,最厚可达百米以上,埋深一般为100m~420m。本区层间氧化带最为突出的特点是氧化距离较短,从本含水岩组的出露区到氧化带前锋线处一般不超过3km,在层间氧化带内岩石颜色主要表现为棕红色和褐黄色,褐铁矿化及其发育,主要岩性为直罗组下段胶结疏松的含砾中粗砂岩。

3.2 层间氧化带的分带性特征。

本区的直罗组层间氧化带具有比较明显的分带性特点,根据对其颜色标志,矿物标志和岩石地球化学环境标志的研究发现,本区直罗组层间氧化带目前可划分出如下几个亚带:完全氧化带,不完全氧化带,过渡带(铀矿化带)和未蚀变岩石带。

完全氧化带:直罗组下段砂体被完全氧化,砂体的颜色普遍受到后生作用的改造,颜色表现为棕红色,褐黄色,玫瑰红,棕褐色,几乎充满整个含水岩组。从矿物组合特点来看(表3),完全氧化带岩石遭受强烈氧化,产生褐铁矿化,且部分脱水赤铁矿化,岩石颜色发红,有机质氧化消失,粘土矿物高岭土、伊利石被褐铁矿、针铁矿浸染,呈褐黄色。从岩石地球化学特点来看完全氧化亚带由于氧化作用强烈,S2-、FeS2、Fe2+/Fe3+达最低值,而Fe3+达最高值(表4),岩石呈现黄色调。

不完全氧化带:仅有部分砂体被氧化,氧化砂体厚度小于含水岩组厚度,砂体颜色主要表现为褐黄色,灰褐色及灰绿色等,黄铁矿和有机质未必被完全氧化,见有少量氧化植物残片。石英、长石和岩屑的蚀变与完全氧化带基本相似,主要区别在于褐铁矿化

非常发育,岩石中的铁矿物(磁铁矿、黄铁矿)和含铁矿物(黑云母等)强烈蚀变为褐铁矿或针铁矿。炭质物经氧化后绝大部分遭破坏,致使岩石中碳含量过低。另外在岩屑或杂基中也时有褐铁矿化或不均匀的分散状褐铁矿染。矿物组合特点是长石、岩屑泥化成灰白色、白色斑点状,磁铁矿、黄铁矿、黑云母等矿物多变为尘埃状褐铁矿或呈黑云母假象的针铁矿,有少量的炭屑及微晶黄铁矿。粘土矿物多为高岭石,少量蒙脱石和混在其内的绿泥石。

过渡带是铀的聚集带,位于氧化带舌状体前缘。在该带中黄铁矿和褐铁矿(包括针铁矿)共存是其主要特征,同时见微晶石英、玉髓、绿泥石和炭屑。铀矿物主要有沥青铀矿、铀石等。粘土矿物主要为高岭石、伊利石,其他矿物很少见到。

从岩石地球化学特点来看过渡带长石、岩屑粘土化;S2-、FeS2、Fe2+/Fe3+普遍升高,并保持一定水平;黄铁矿、白铁矿、褐铁矿、水针铁矿、赤铁矿共存是最大特征,岩石颜色由黄色调转为暗色调,呈现不均匀灰色;铀矿物为沥青铀矿、铀石、含铀炭屑、含铀地沥青;还原环境的交替带过渡带,也是铀成矿作用的关键地带。还原剂主要是黄铁矿、有机质和还原性气体(如烃类)。

铀矿化带:在颜色上主要表现为灰白色,浅灰色及灰绿色,并可见极少量的褐黄色斑点。见有褐铁矿化与黄铁矿共生现象,焊有丰富的炭化植物碎屑和有机质,其地球化学环境指标中Fe2+含量明显偏高,该带宽度一般不超过500m,存在明显的铀矿化。

未蚀变岩石带即原生岩石带,基本上未受后期氧化作用,颜色保持原生深灰——灰色。有较多的炭质碎屑和有机质、黄铁矿未受蚀变。粘土矿物少量,偶见水云母化。

未蚀变岩石带:岩石颜色主要为灰色和深灰色,黄铁矿和有机质均未被氧化,未见褐铁矿化,铀含量为正常值。从岩石地球化学特点来看

原生带长石、岩屑,局部有粘土化;S2-、Fe2+/Fe3+低于过渡带,FeS2高于过渡带,黄铁矿、白铁矿未蚀变;岩石为均匀的暗灰色;有机碳含量恢复正常值。

1. 延安组;2. 直罗组;3. 安定组;4. 地层平行不整合界线;5. 地层角度不整合界线;6. 逆断层;7. 向斜;8. 背斜;9. 以往施工钻孔;10. 2007年施工钻孔;11. 工业孔;12. 矿化孔;13. 异常孔;14. 无矿孔;15. 直罗组层间氧化带前锋线;16. 直罗组底板埋深等值线。

4. 铀矿化特征

4.1 铀矿化空间分布特征

铀矿化主要产于直罗组下段辫状砂体中,矿化赋存位置受含水岩组渗透性能的影响存在较大差异,已发现的铀矿化主要赋存与直罗组下段砂体的底部。铀矿化体顺层发育,产状大致与地层产状一致,铀矿化体在剖面上呈现较为规则的卷状和板状。在平面上表现为与层间氧化带相一致的蛇曲带状。在相对均匀的砂岩中形成简单矿卷。矿卷基本对称。测井曲线反映的是一完整的单锋值。在不均匀、相变剧烈的砂体中往往出现多层矿卷。矿卷上下翼形成几个薄层不对称的似卷状矿体,卷头参差不齐,测井曲线反映的是多峰值。下翼矿体为平整的板状,紧贴底板隔水层发育,具有薄而长的特点。上翼矿体不发育,主要为透镜状。下翼比上翼矿体连续性好、厚度大、延伸距离长,部分矿体只发育卷头矿体或下翼矿体。

4.2 铀矿化的控制因素

① 地层及岩性岩相控矿:磁窑堡地区的含矿层主要为中侏罗统直罗组下段,铀矿化主要产于直罗组下岩段辫状河多期复合河道砂体中。岩性主要为灰色中粗砂岩,浅灰色中砂岩、中细砂岩、中细砂岩,分选性中等——差,磨圆度低,杂基支撑。

② 层间氧化带控矿:铀矿化位于层间氧化带的前锋线附近,砂体主要呈卷状,其发育方向与层间氧化带的发育方向一致,基本是由西向东发育。氧化带岩石以黄褐色为主其中褐铁矿化发育,可见氧化碳屑,未氧化岩石富含有机质,黄铁矿。

③ 铀矿化与炭质及黄铁矿等还原物质关系密切。从环境指标样、岩矿样、铀样分析结果可以看出,氧化岩石其有机碳、黄铁矿含量低,铀含量也很低,氧化还原过渡岩石有机碳、黄铁矿含量高,铀含量也高。

④ 矿化发育在褶皱有利于发育层间氧化带的一翼。在工作中发现,由于盆地的抬升,背斜轴部被剥蚀,砂岩直接暴露地表或间接暴露地表,从背斜的轴部向向斜的核部顺层氧化发育,有利于层间氧化带的形成,因此矿化多在背斜的东翼。

⑤ 直罗组含矿层砂岩的硅酸盐全分析结果与砂岩克拉克值对比表明,含矿砂岩的SiO2较低,而K2O、Na2O含量较高,表明成矿有碱交代作用。Al2O3含量较高,说明砂岩中粘土质成份较多。这也与本区长石粘土化较强一致。而且TFe203、MgO含量较高,Fe203、MgO一般存在于粘土矿物的晶格中,由于粘土较多,因而TFe203、MgO的含量相对较高。

⑥ 砂岩的烧矢量均较高,即使除去与CaO相当量的CO2外,仍比砂岩的克拉克值高,说明直罗组砂岩有机质含量较高。

5. 铀成矿条件分析及前景

5.1 铀成矿条件分析

构造条件:鄂尔多斯盆地北西缘处于大型内陆坳陷盆地的边缘部位,构造抬升幅度适中,直罗组呈波浪状缓倾斜,地层倾角为10°~20°,构造环境对铀成矿非常有利。区内发育的断裂构造对地下水的渗入和排泄起到了积极的促进作用,因而本区具备了形成水成铀矿有利的构造和古水动力条件。

岩性岩相条件:主要找矿目的层直罗组下段为一套辫状河沉积体系,岩性以含砾中粗砂岩为主,砂体厚度适中,胶结疏松,岩石以空隙式胶结为主,渗透性能良好,其上下具有稳定的隔水层分布,为层间氧化带型铀矿的形成提供了良好的空间。

岩石地球化学条件:中侏罗直罗组沉积时,气候条件温暖潮湿,物源丰富,沉积物富含有机质,炭屑和黄铁矿等还原能力较强的自生矿物,为后生铀成矿作用创造了条件。

水动力条件:西缘构造带的活动,起到一种类似的造山运动,增强了地下水向纵深运移的驱动力,有利于渗入作用的进行。

铀源条件:该区中侏罗统沉积层的主要物源来自元古界和古生界的剥蚀,物源较近,远比经过二次搬运沉积而形成的碎屑岩类铀丰度值要高。

5.2 铀成矿前景

铀成矿条件分析表明,无论是其所处的构造位置,岩性岩相条件,岩石地球化学条件,水动力条件,铀源条件,还是其所具有的铀矿化信息,均显示了本区具备了形成层间氧化带铀矿有利条件。中侏罗统直罗组层间氧化带的广泛发育和众多的铀矿化信息显示了其良好的找矿前景。

参考文献:

[1] 内蒙古自治区地质矿产局《内蒙古自治区区域地质志》地质出版社1991.7.

[2] 内蒙古煤田地质勘探公司(1∶20万)电测深曲线图册1998.

[3] 内蒙古煤田地质局《鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价》1992.

[4] 中国煤田地质总局王双明主编《鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价》煤炭工业出版社1996.7.

[5] 焦养泉等《河流和湖泊三角洲沉积体系及典型骨架砂体内部构成分析——鄂尔多斯盆地东缘精细露头储层研究考察指南》中国地质大学出版社1995.7.

[6] 李思田等《含能源盆地沉积体系》中国地质大学出版社1996.5.

[7] 核工业203所王金平等《陕甘宁盆地北部下白垩统层间氧化带型铀矿成矿远景及地浸地质条件研究》1994.3.-1996.3.

[8] 霍改兰,屈永清,马少华,李虎平.鄂尔多斯盆地地热资源形成条件研究[J].西部资源,2011(05).

铀矿地质 篇4

明月峰地区錾石铀矿床位于川口—潘家冲隆起带北段与醴—攸断陷盆地之间, 属于华南准地台与扬子地台过渡区。矿区区域褶皱构造有潘家冲背斜, 大障—贺家桥—严湖及桃水复式向斜。錾石铀矿床位于丫江桥岩体东北角外接触部位。本文根据新的勘探进展及成果, 对铀矿床的地质特征给予阐述, 并讨论矿区的找矿方向 (见图1) 。

1.1 地层及岩性

矿区出露的地层有:中元古界冷家溪群 (Pt2ln) 、上古生界泥盆系跳马涧组 (D2t) 、棋梓桥组 (D2q) 、余田桥组 (D2s) 、锡矿山组 (D3x) 和石炭系岩关阶 (C1y) 及第四系 (Q) 等13个组 (段) 。

矿体主要赋存层位和岩性依次为:冷家溪群中组上段 (Pt2ln2-3) 的云母石英角岩, 角岩化粉砂质板岩;棋梓桥组 (D2q) 含碳泥灰岩、钙质泥岩、硅质岩;锡矿山组上段 (D2x3) -岩关阶下段 (C1y1) 的石英砂岩夹炭质泥岩、泥灰岩和角岩化粉砂质泥岩。这四个层位共同控制了大多数工业矿体。

1.2 断裂构造

矿区位于大障-贺家桥向斜与F1、F2组成的褶断带内。区内断裂构造发育, 除区域性断裂F1、F2外, 规模较大的断裂构造 (含层间挤压破碎带) 有:F21、F23、F201、F208、F220、F212、F214、F216、F108、F106、F105及储矿隐状断裂构造F202、F206、F271、F276等。按断裂走向可分为北北东、北东、北西、北北西、近南北向等五组。其中北北东向断裂最发育, 规模最大, 与铀矿化关系最密切。按断裂构造形成与铀成矿期先后关系可分为:矿前断裂、矿期断裂、矿后断裂。

矿区主要含矿断裂有F201、F202、F271、F272、F275、F220等6条, 它们共同控制了半数以上的工业矿体;次要含矿断裂带有F203、F205、F273、F276、F216、F212等。

1.3 褶皱构造

明月峰地区錾石铀矿床位于“舌状”地质体的部位, 也恰好是大障-贺家桥向斜南西端倒转部位。向斜北西正常翼为棋梓桥组 (D2q) , 该组控制了东南地段铀矿化;向斜南东倒转翼为锡矿山组 (D3x) 和岩关阶 (D1y) 地层, 控制了西南地段的铀矿化。

1.4 岩浆岩

矿区及周边发育的岩浆岩主要有南部长冲、杉仙殿一带的岩体以及地坡出露的小岩株。这些岩浆岩深部连通为一体, 属于丫江桥岩体的补体 (ηγ51-2) , 岩性为中细粒黑云母二长花岗岩, 其蚀变有云英岩化、绢云母化及绿泥石化。岩体的主体含铀丰度9.7×10-6, 补体含铀丰度17.0×10-6, 接近或达到华南产铀岩体平均水平, 是铀矿床主要的铀源体之一, 在矿体成因和空间位置上都与岩体密切相关。倾斜而变异部位附近的蚀变碎裂花岗岩带是铀矿体赋存的良好场所。

矿区内还发育花岗斑岩、细粒花岗岩脉及少量辉绿玢岩脉。花岗斑岩呈岩墙产出, 主要呈北西、北北西走向。在白洲湖-熊家冲的花岗斑岩呈近南北走向, 与岩层走向交角较小, 斑岩两侧棋梓桥组的似层间破碎带中往往见有铀矿化。

2 矿床特征

2.1 矿体特征

錾石矿床圈定工业矿体个数较多, 主矿体以不规则大脉状、似层状为主, 少数为大透镜状。其他矿体为不规则小脉状、小透镜状、扁豆状、囊状。矿体受断裂带及层间破碎带控制, 矿体产状与断裂构造基本一致。主要矿体走向16~30°, 倾向SE, 按倾角大小分两类, 陡倾斜矿体倾角48~74°, 缓倾斜矿体倾角28~44°。

2.2 矿石特征

矿石中金属矿物主要有沥青铀矿、铀黑、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿以及赤铁矿、菱铁矿等, 次有辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿以及铜兰、砷钙铀矿、钙铀云母、铜铀云母等。非金属矿物主要有方解石、石英、萤石等。根据矿石的岩石学和岩石化学特征, 矿石工业类型分为硅酸盐岩型、碳酸盐岩型。

矿石矿物组合类型为沥青铀矿-解石型、沥青铀矿-晶石英型、沥青铀矿-黑色萤石型、沥青铀矿-金属硫化物型、沥青铀矿-泥石型、单铀型 (沥青铀矿、铀黑) 以及次生铀矿物型等七种。

2.3 围岩蚀变特征

矿床围岩蚀变类型除高温-成矿热液期的云英岩化外, 主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化、方解石石化、黄铁矿化等中低温热液蚀变。此外矿后低温期还发育粘土化。

2.4 矿体赋存特征

2.4.1 矿体与偏高伽玛场的赋存关系

勘探表明, 矿体与伽玛场密切相关。伽玛场的展布特征、控制因素与矿体展布特点及控制因素一致, 因此可通过偏高伽玛场来缩小找矿范围、预测盲矿体。

2.4.2 矿体与地层 (岩性) 的关系

矿区内90%以上的矿体产于泥盆系棋梓桥组 (D2q) 灰岩、泥灰岩夹泥岩中, 少数矿体产于泥盆系跳马涧组 (D2t) 、冷家溪群 (Pt2ln2-3) 含硅绢云母板岩变质岩中。

2.4.3 矿体与构造破碎带的赋存关系。

该地段构造破碎带对铀矿化起着决定性的控制作用。多数构造破碎带伴随有铀矿化的存在, 矿体形态与构造形态一致, 在构造产状变异、交汇部位以及构造密集的部位往往就是铀矿化富集部位。CF271、CF275控制了大部分工业矿段。矿体与构造二者的相关系数r=0.925, 相关系数绝对值大于临界值 (|r|>0.05) , 故相关性显著, 说明矿体主要赋存在构造破碎带中。

3 矿化类型及矿床成因初探

3.1 矿化类型

根据铀矿化赋存地质条件、矿化主岩、矿物共生组合及铀矿石类型等因素, 将錾石矿床、矿点、矿化点的矿化类型归属二大类型, 即花岗岩外带型及淋积型。花岗岩外带型又进一步分为3个亚类 (见表1) 。

花岗型外带型铀矿化的围岩具有角岩化或轻微大理岩化, 严格受断裂构造控制, 具有热液成因矿化特征, 矿化部位有微晶硅化、赤铁矿化、方解石化以及含铀微晶石英脉、含铀微晶方解石脉充填, 金属矿物和非金属矿物共生组合基本相似。淋积型铀矿化的点带赋存处, 往往有泥屑物、褐铁矿以及铁锰质分布, 已被证实属于典型的淋积型成矿特征。

錾石矿床以花岗岩外带亚型变质岩碎裂岩型、碳酸盐类碎裂岩型、砂岩碎裂岩型为主, 小部分属于淋积型的多矿化岩性的矿床。

3.2 矿床成因初步探讨

根据矿床中包裹体与硫、氧、碳同位素的研究可知:矿床是在中-低温度、中-低矿化度、中等密度条件下形成的, 含铀、含金属硫化物方解石脉体, 有深部和浅部两个来源。矿床内花岗斑岩很发育, 钻孔中还可见辉绿岩等基性岩脉。花岗斑岩K-Ar法同位年龄139.1Ma, 属燕山早期。而基性岩脉形成于早、晚白垩世之间, 推测形成于燕山晚期。由此可见, 矿床在燕山早、晚期岩浆活动仍然活跃, 燕山晚期至喜山早期铀成矿的含铀热液主要来自深源。

矿床内各地段、各含矿带、各矿石自然类型工业铀矿化, 主要为沥青铀矿-金属硫化物-方解石共生组合类型, 其成矿过程是:深源含铀碳酸盐热液在燕山早期断裂构造作用下, 向上部运移, 在运移过程中又吸取了围岩中的铀, 使热液中的铀含量不断增加, 当热液上升到有利的成矿部位, 铀酰碳酸盐络合物中的铀就可以分解、置换或者还原, 如:Ca2[UO2 (CO3) 3]+H2S=UO2+2Ca CO3+CO2+H2O+S, 使沥青铀矿同方解石一起沉淀下来。

综上所述, 錾石矿床为中-低热液、中压、中-浅深度条件下, 由深部热液为主的含铀碳酸盐热液, 在还原环境下形成。矿床中淋积型矿化在矿区仅有少量。

4 远景预测

根据矿区地质特征、矿床成因及控矿因素并结合矿床勘探, 提出铀矿床预测条件, 预测依据并指出了找矿方向即成矿远景地段。

4.1 预测条件

(1) 参考已掌握的地质、物探、水化成果、矿化特征、成矿地质条件等进行远景区的预测。

(2) 拟定由已知入手, 将已知矿化规律, 控制因素, 运用到未知地段是预测远景地段的总体原则。

(3) 远景地段级别划分主要从工作程度高低及控矿因素, 控矿条件的认识程度来划分。

4.2 预测依据

4.2.1 Ⅰ级远景地段预测依据

(1) 伽玛异常点 (带) 较多, 伽玛异常点强度较高。钋晕、径迹、水化晕吻合程度较好的部位。 (2) 工作程度高, 矿化控制明显, 成矿地质条件比较清楚的部位。 (3) 铀矿化受有利含矿地层 (岩性) 及含矿断裂破碎带控制。 (4) 经深部揭露, 已探明有工业矿体存在, 矿体沿走向倾向尚未控制住的部位。

4.2.2 Ⅱ级远景地段预测依据

(1) 伽玛异常、钋异常、水中铀氡异常比较密集、异常强度高, 各类晕圈规模较大, 吻合程度较好的部位。 (2) 各类异常点、晕圈受有利含矿地层 (岩性) 、断裂构造控制明显的部位。 (3) 经深部揭露, 矿体沿走向、倾向均有延伸, 尚未控制住的部位。

4.2.3 Ⅲ级远景地段预测依据

(1) 发现伽玛异常点 (晕) 较多, 晕圈有一定规模。伽玛、钋、水化异常受含矿地层 (岩性) 控制。 (2) 经地表揭露取样工作, 局部见铀矿化, 并向深部有变富集的趋势。

4.3 预测成果

通过工作, 预测了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级远景地段共6个。其中:

Ⅰ级远景地段:杉树冲地段。

Ⅱ级远景地段:Ⅱ1大枧冲远景地段;Ⅱ2向斜轴部远景地段。

Ⅲ级远景地段:Ⅲ1琥玛冲远景地段;Ⅲ2挫子塘远景地段;Ⅲ3曾家屋场远景地段 (见图1) 。

5 结论

(1) 明月锋地区铀矿床受北东向构造控制, 矿化赋存北东向构造破碎带中, 泥盆系棋梓桥组 (D2q) 灰岩、泥灰岩夹泥岩为主要赋矿层位。

(2) 錾石铀矿的矿床类型以花岗岩外带亚型变质岩碎裂岩型、碳酸盐类碎裂岩型、砂岩碎裂岩型为主, 小部分属于淋积型的多矿化岩性的矿床。矿床于中-低热液、中压、中-浅深度条件下, 由深部热液为主的含铀碳酸盐热液在还原环境下形成。

(3) 在矿区范围内指出了找矿方向, 预测了杉树冲为Ⅰ级远景地段;大枧冲、向斜轴部为Ⅱ级远景地段;琥玛冲、挫子塘、曾家屋为Ⅲ级远景地段 (共6个远景地段) 。

摘要:本文系统阐述了錾石铀矿床的地质特征。矿床受北东向构造的控制, 矿化发生在北东向构造破碎带中, 泥盆系棋梓桥组灰岩、泥灰岩夹泥岩为主要赋矿层位。矿化类型以花岗岩外带亚型变质岩碎裂岩型、碳酸盐类碎裂岩型、砂岩碎裂岩型为主;成因分析表明, 矿床为中-低热液、中压、中-浅深度条件下, 由深部来源为主的含铀碳酸盐热液, 在还原环境下形成。结合新的勘探资料, 圈定了成矿远景地段。

关键词:明月峰地区,铀矿床,矿区特征,矿床成因,远景预测

参考文献

[1]陈小东, 许厚兴, 李建成, 等.湘东地区铀成矿远景圈定及定位预测[J].铀矿地质, 2002, 18 (6) .

[2]钟小平.湖南省攸县严仙岭矿区铀成矿特征[J].怀化学院报.

[3]黄宏业, 黄思东, 蔡松峰.湖南鹿井地区铀成矿地质背景及找矿思路分析[J].世界核地质科学, 2008, 25 (2) :64~67.

[4]张振华, 李顺初, 翦勋平.鹿井铀矿田空间定位条件分析研究[J].铀矿地质, 1999, 15 (6) :338~383.

钢模台车在湖山铀矿项目上的应用 篇5

【关键词】钢模台车 铀矿项目 应用 策略

1 钢模台车概述

钢模台车是浇筑隧洞内衬砼施工的重要的机械,不同的施工环境对钢模台车的设计、结构要求也一般会有所不同,总体的设计要求为台车要快速高效、安全可靠、经济实用,满足施工环境的要求。在矿藏资源开发过程中,液压钢模台车的应用比较多,该种类型的台车采用的液压自行式的行走方式。钢模台车在工程施工中得到了广泛的应用,尤其是在提升混凝土浇筑施工进度、降低劳动强度等方面具有显著的优势。纳米比亚湖山铀矿项目是中广核集团在纳米比亚开采的最大铀矿项目,也是国内企业在非洲投资最大的项目,该项目铀资源储存量达到了28.6万吨,位居全球铀矿资源总量排名第三位。钢模台车在湖山铀矿项目上的应用,对提升项目施工效率、提高铀矿项目隧道内衬砌的施工质量具有重要的意义。

2 钢模台车在湖山铀矿项目上的应用分析

2.1 湖山铀矿项目中液压钢模台车的主要参数设计

液压钢模台车主要由模板、平移机构、托架总成、门架总成、主从行走机构、侧向及托架支撑千斤顶、侧向液压油缸、门架支撑千斤顶等几部分组成,与一般的钢模台车构成相比,液压系统是影响液压钢模台车运行的关键所在。一般情况下,液压钢模台车刚度、强度以及稳定性都比较高,能够实现顶板与墙体的一次性浇灌,不需要再进行后续施工缝的处理,浇筑之后的混凝土表面具有较强的抵抗变形的能力,因此,在湖山铀矿项目施工过程中具有较高的应用价值。

图1:液压钢模台车的液压支撑系统简图

不同的施工应用环境,对台车的具体设计参数有所不同,根据湖山铀矿项目施工特点、条件,液压式钢模台车的模板规格选用外模δ=8mm,内模δ=12mm(钢模台车模板面厚度),台车的长度为10.5m+14.5m,理论砼衬砌长度为10.5m+14.5m,钢模台车的运行速度为6m/min,液压系统的工作压力16MPa;液压钢模台车的行走减速器选用摆线针轮减速电动机(XWD8-43-7.5,P=7.kw),液泵型号为CBY2016,Q=16.4ml/r,液泵电机Y132M-4,P=5.5KW;螺栓間距为900mm×600mm。其它相关参数见图2、图3。

图2:液压钢模台车正视结构图

图3:液压钢模台车俯视图(长度)

2.2 湖山铀矿项目液压钢模台车的应用及价值分析

2.2.1 湖山铀矿项目施工过程中液压钢模台车的使用

2.2.1.1液压钢模台车的安装

在湖山铀矿项目施工现场,首先要进行液压钢模台车的使用安装,采用在已浇筑的c30混凝土底板上铺设枕木和钢轨,型号为22kg/m;安装过程中,首先安装台车两节,前后两节对齐以后使用专用法兰进行连接;液压钢模台车上升的过程中,必须要始终保持所有的千斤顶同一速度、高度上升,防治因为受力不平衡发生损坏现象。

2.2.1.2台车行走

液压钢模台车安装完毕以后,必须要进一步检查各个连接部位的螺栓连接是否牢固结销转动是否灵活,各个主要部分的尺寸是否与设计参数相符;液压钢模台车采用多路换向阀手柄操作方式,运用基脚千斤顶使台车离开轨道面,实现台车行走的目的;台车到达预定施工场地位置以后,锁定台车的行走轮,然后选出千斤顶并撑紧钢轨,固定好台车,防治台车发生滑动、溜车现象。

2.2.1.3立膜

合上液压钢模台车电机按钮,启动液压站,通过操作多路换向阀来调整液压钢模台车模板外形,使其达到铀矿施工要求,并使台车模板外形的中心线与矿道中线重合;满足施工要求以后,撑紧台车托架支撑千斤顶,同时要旋出台车的侧向千斤顶,确保台车上下模板总成紧密结合,关好所有模板。

2.2.1.4混凝土浇筑阶段

将混凝土输送泵直接接入到液压钢模台车上,然后使用钢模台车首先进行模板以下部位的混凝土浇灌,随着浇筑的进行,中间改变一次下料导管的长度;之后设计的浇筑位置收面。如果是洞子衬砌,则将混凝土输送管与台车模板顶部的灌浆口或者说注浆孔进行对接,再从顶部进行浇筑,混凝土浇筑完成后,掏掉刹尖管中剩余的混凝土并关闭注浆孔。实际操作过程中,要适当控制浇筑速度并注意检查模板以防外侧跑模、两侧混凝土的高差要结合施工条件控制在一定的范围之内(以保证液压钢模台车平衡为准),并分层浇筑振捣。以下为典型的龙门架台车下料入仓手段简图。本工程受场地布置限制采用的是泵车下料入仓法。

图4:龙门架台车下料入仓简图

2.2.1.5脱模

施工过程中,待混凝土的强度等指标达到要求以后就需要进行脱模,脱模时,必须要先拆掉液压钢模台车周边的模板,然后启动液压站,依次收回液压钢模台车两侧千斤顶和竖向千斤顶,操作换手阀,脱下、收回下膜总成,使其离开混凝土,脱模完毕以后,要立刻清洗液压钢模台车,及时除掉台车模板表面上粘附的混凝土,便于下次操作使用。

2.2.2 湖山铀矿项目施工过程中液压钢模台车的应用价值

液压钢模台车在湖山铀矿项目施工过程中的应用,具有以下几个方面的价值:施工进度加快,大大缩短了施工工期,降低了铀矿项目的开发成本;项目矿道衬砌混凝土质量较好,无论是混凝土的强度还是表面的平整性,都近乎于达到了完美的境地,质量十分的优良;液压台车使用比较简单,易于操作,而且性能十分的稳定,也满足了湖山铀矿项目施工的要求.

3 结论

液压钢模台车在湖山铀矿项目中的应用,提高了项目的施工效率、施工质量、降低了项目施工的时间成本、经济成本,而且对周围地质环境的破坏程度也较小,取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

参考文献:

[1]赵天来.钢模台车在朱岔峡水电站引水隧洞衬砌中的应用[J].农业科技与信息,2010(22).

[2]陈小妹.大直径明管针梁式钢模台车的结构优化[J].广东水利水电,2004(S1).

上一篇:秉公执法先进事迹材料下一篇:山东教育报