EJ T 996-1996 火山岩型铀矿找矿指南.pdf
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1、J稚E蚓行核国和共民人华中EJ/T 996- 96 火山岩型铀矿找矿指南1996-04-18发布Of J5240J0082 1996-08-01实施中国核工业总公司发布目次1 主题内容与适用范围.“.(1)2 引用标准.“”.”.1) 3 产铀陆相中酸性火山岩的地质特征及火山岩型铀矿床的成矿条件.(1) 4 火山岩型铀矿床的分类、矿床地质特征、成因模式.(i2) 5 火山岩型铀矿找矿判据.(18) 6 火山岩型铀矿地质工作方法.(21) 附录A国外火山岩型铀矿床分布概况及研究现状(参考件). (28) 附录B我国火山岩型铀矿床找矿历史、研究现状、找矿前景、矿床实例(参考件.30) 中华人民共和
2、国核行业标准火山岩型铀矿找矿指南1 主题内容与适用范围EJ/T 996-96 本标准总结了产铀陆相中酸性火山岩的地质特征及火山岩型铀矿成矿地质条件、矿床类型及地质特征、成因模式、找矿判据、找矿地质工作方法。本标准适用于陆相中酸性火山岩分布地区的铀矿找矿与评价。2 51用标准EJ/T 702 铀矿地质普查规范EJ/T 703 铀矿地质详查规范EJ/T 969 铀矿区域地质调查规范0:200000) EJ/T 974 铀矿区域地质调查规范(1:50 000) 3 产铀陆相中酸性火山岩的地质特征及火山岩型铀矿床的成矿条件目前国内外的火山岩型铀矿床绝大多数产出在陆相中酸性火山岩中,因此,火山岩型铀矿床
3、实际上是指产在陆相中酸性火山岩中的铀矿床。3. 1 产铀陆相中酸性火山岩的时空分布特征从全球来看,自元古代到新生代的许多地质时代中都有产铀陆相中酸性火山活动,空间上,元古代产铀陆相中酸性火山岩主要分布在古老地盾区,晚古生代的产铀陆相中酸性火山岩主要分布在地槽内的中间地块或地背斜周围的造山带,中生代和新生代的产铀陆相中酸性火山岩主要分布在活动大陆边缘构造岩浆带内。3. 1. 1 我国产铀陆相中酸性火山岩的时空分布我国的产铀陆相中酸性火山岩分布比较广泛。时间上,主要有元古代、晚古生代和中生代的陆相中酸性火山岩,空间上,元古代的陆相中酸性火山岩主要分布在华北南部、华南北部及川西等地,晚古生代陆相中酸
4、性火山岩主要分布于新疆准噶尔盆地周围,中生代陆相中酸性火山岩主要分布在我国东部大陆边缘。3. 1. 1. 1 元古代产铀陆相中酸性火山岩的分布我国元古代陆相中酸性火山岩主要出现在早元古代和晚元古代的震且纪早期,主要分布在一些古老克拉通的边缘。a. 早元古代陆相中酸性火山岩,主要分布于华北地台南部的大别山隆起带的鄂西北邢西、光化一带,属下元古界邸西群上部,主要为变质流纹岩,流纹质火山碎屑岩夹石英云母片岩$扬子地台的江南古陆东部皖南至赣东北的都阳、德兴一带,属板溪群上部,主要为变质中国核工业总公司1996-04-18批准1996-08-01实施1 EJ/T ”6-96 流纹岩,流纹质火山碎屑岩夹沉
5、积碎屑岩s浙西北双模坞组有较厚的安山岩和流纹岩b. 中元古代陆相中酸性火山岩主要分布于z华北地台南缘的商洛古隆起带的熊耳山地区,属中元古界熊耳群上部,主要为安山岩流纹岩组合c. 震旦纪陆相中酸性火山岩主要分布于z江南古陆东部的皖浙赣边界地区,属下震旦统铺岭组(皖、南沱组、洛可栋组赣和上墅组(浙,主要为安山岩流纹岩组合F康澳地辅东部的西昌至米易一带,属下震旦统开建桥组和苏雄组,为流纹岩安山岩组合在熊耳群、洛可栋组、开建桥组和苏雄组中见有铀矿化显示或铀矿点分布。J. 1. 1. 2 晚古生代产铀陆相中酸性火山岩的分布我国晚古生代产铀陆相中酸性火山岩主要分布于新疆的准噶尔中间地块周围的西准噶尔榴皱带
6、、天山榴皱带及阿尔泰榴皱带内的石炭系和二叠系中。a. 石炭纪陆相中酸性火山岩主要是早石炭世陆相中酸性火山岩,大部分分布于西准噶尔榴皱带的雪米斯坦一带(黑山头组),少部分分布于阿尔泰榴皱带的南部喀拉麦里山至三湖塘一带(巴塔马依山组,均为玄武岩流纹岩安山岩组合。晚石炭世陆相中酸性火山岩仅分布于阿尔泰榴皱带的富蕴锡泊渡一带(喀拉额尔齐斯组,亦为玄武岩流纹岩安山岩组合。b. 二叠纪陆相中酸性火山岩主要是早二叠世陆相中酸性火山岩,分布于西准噶尔榴皱带的雪米斯坦及南部和东部(哈尔加乌组,阿尔泰槽皱带的南部及天山榴皱带的东部。分布在西准噶尔吉木乃、塔城、托里等地及阿尔泰裙皱带的北塔山二台、三湖塘等地属下二叠
7、统喀尔交组和喀腊托组分布在天山榴皱带东部北山的属下二叠统红柳河组。均为玄武岩安山岩流纹岩组合。晚二叠世陆相中酸性火山岩分布比较局限,仅见于阿尔泰南部的三湖塘、托词坝一带(井井子沟组、红雁池组;天山西段伊犁盆地北缘(合米斯特组、铁木里克组及天山东段北山一带(红柳园组。亦为玄武岩,安山岩,流纹岩组合。J. 1. 1.3 中生代产铀陆相中酸性火山岩的分布中生代产铀陆相中酸性火山岩从株罗纪到白噩纪都有出现,但最主要是出现在晚株罗世至早臼噩世。空间上,中生代陆相中酸性火山岩主要分布在我国东部濒太平祥地区,从大兴安岭至广东东南部,断续延伸3600km。按中生代陆相中酸性火山岩分布的地理位置,可将其分为内带
8、、中带和外带三条火山岩带。这三条火山岩带自西向东,自北向南呈NE30。走向斜列于我国东部濒太平洋地区。a. 内带内带中生代陆相中酸性火山岩,从黑龙江中俄边界至北京西南效的燕山山脉,火山岩带全长约1500km,宽500600km。总体呈NE30。走向。该火山岩带在赤峰多伦以北,中生代火山岩的基底为海西地槽变质岩系和海西期花岗岩。下火山岩系为晚保罗世火山岩,岩性组合为玄武岩安山岩流纹岩粗面岩。上火山岩系为早自辈世火山岩,岩性组合为安山岩流纹岩粗面岩。赤峰多伦以南至燕山山脉一带,中生代火山岩的基底为太古代变质岩火山岩时代主要为晚保罗世,岩性组合为安山岩,流纹岩,粗面岩。b. 中带2 EJ/T”一”中
9、带中生代陆相中酸性火山岩自黑龙江的张广才岭、老爷岭经吉林的长白山西麓、辽东半岛、山东半岛至长江下榕的江淮地区,断续分布长约1500km,宽约400km总体走向为NE30。主要为晚保罗世火山岩,只在山东的栖霞至富甫一线有早臼噩世火山岩分布晚保罗世和早白噩世火山岩都是以中偏碱性火山岩为主,酸性火山岩极少岩性组合为粗安岩粗面岩流纹岩c. 外带外带中生代陆相中酸性火山岩主要分布于浙、闽、赣、粤东部情海地区。火山岩带全长约1200km,宽约450km,总体走向为NE30.火山岩时代以晚保罗世为主,在粤北、闽东、浙东有较多早臼歪世火山岩,局部地段见有晚自辈世火山岩岩性组合均以安山岩流纹岩组合,流纹岩占绝对
10、优势。外带火山岩有自西向东时代逐渐变新和岩石化学成分中碱度增高的趋势。中生代的产铀陆相中酸性火山岩主要分布于外带,其次是内带,中带极为罕见。我国陆相中酸性火山岩的空间分布见图1.3.2 产铀陆相中酸性火山岩的地质特征3. 2.1 产铀陆相中酸性火山岩产出的大地构造环境产铀陆相中酸性火山岩只产出于某些特定的大地构造环境中元古代的产铀陆相中酸性火山岩主要分布在古老地盾区的边缘F古生代的产铀陆相中酸性火山岩主要分布于具有完整地槽发展历史的大地构造单元中,出现在地槽回返成陆并强烈槽皱隆起的地段F中新生代的产铀陆相中酸性火山岩绝大多数分布在环太平洋的中新生代活动大陆边缘,特别是地壳成熟度高,硅铝壳厚度大
11、的地区3. 2. 2 产铀陆相中酸性火山活动的特征3. 2. 2.1 火山喷发类型陆相中酸性火山岩属壳源岩浆,其特点是含气量大、粘稠度大(Si02)和碱金属含量高,因此,其火山喷发类型以爆发型为主,爆发系数E一般大于80.溢流型的较少,而且只出现在酸性火山作用的后期。3. 2. 2. 2 火山喷发形式产铀陆相中酸性火山岩浆的喷发常常受区域性深断裂或大断裂控制,火山喷发中心受两组或两组以上的断裂交汇点控制,因而主要是以点线式喷发为主。常常形成沿断裂带分布的绵延几十公里至数百公里、宽几公里至几十公里的陆相中酸性火山岩带。3. 2. 2. 3 火山喷发具多旋回性和多韵律性产铀陆相中酸性火山岩浆喷发常
12、具有多旋固和多韵律的特点。每一个喷发旋回都是从强烈爆发开始到次火山岩浆侵入结束,即爆发,溢流(或侵出侵入。反映深部岩浆压力随火山爆发而逐渐释放的变化规律。一个地质时代的陆相中酸性火山活动一般有两到三个旋回,喷发旋回之间有较长的间隔,因而常有明显的风化剥蚀面在一个火山啧发旋回内,火山啧发常常又是脉动式的,因而形成多个喷发韵律。3.2.2.4 喷发产物以酸性火山岩为主产铀陆相中酸性火山岩浆的喷发产物主要以酸性岩为主,中性、中酸性、碱性等火山岩申应回事区.! CZJ 画口巨型ElZJ1 图1中国陆相中酸性火山岩分布示意图1 中新生代(K-E)陆相中酸性火山岩12中生代陆相中酸性火山岩sI 内带仆”中
13、带,E外带,3晚古生代陆相中酸性火山岩,a.西准噶尔火山岩带,h.阿尔泰火山岩带,c.天山火山岩带14震且纪陆相中酸性火山岩15元古代陆相中酸性火山岩,6大地构造单元界线17中生代陆相中酸性火山啧发带界线咿. ,. . . . . 偏.,. 叫. . - 佬,朵. . ”恩”“向盟 I于. a I蜜. - 矗幽皿a. . 也. . . !二.士工. 血今哩哇. . EJ/T”一常常只占整个喷发旋回中的少部分3.2.3 产铀陆相中酸性火山掏造的特征产铀陆相中酸性火山构造可分为z火山啧发带、火山喷发中心和火山口3. 2. 3.1 火山喷发带火山喷发带受区域深断裂或大断裂带控制,形成长几十公里至数百
14、公里,宽几公里至几十公里的火山岩带。一个大的构造火山活动带内常常有数条近于平行的火山喷发带,每条火山喷发带都有一系列的火山啧发中心3. 2. 3. 2 火山喷发中心中酸性火山喷发中心常常受火山喷发带上两组或两组以上不同方向断裂的交汇部位控制,每个火山喷发中心有自己一套火山岩系但同一火山喷发带或相邻火山啧发带同时期活动的火山喷发中心的火山岩系有很大的相似性大多数中酸性火山喷发中心在整个地面火山活动结束之后,都会由于喷发中心深部岩浆室的岩浆冷凝收缩和地面火山物质堆权的重压而引起火山喷发中心上部地面的塌陆、断陷或沉陷,形成负向构造一一火山盆地火山盆地按其结构构造和成因的不同分为z塌陷式火山盆地、断陷
15、式火山盆地和沉陷式火山盆地a. 塌陷式火山盆地其成因是在地面火山活动结束后,火山喷发中心的地面堆积的巨厚火山喷发物的重力作用和过渡岩浆室的岩浆冷凝收缩造成岩浆室上部的空虚,引起火山喷发中心的地面重力平衡的破坏而突然发生塌陷,形成火山喷发中心的火山岩层和基底岩层向塌陷中心倾斜的负向构造一一塌陷式火山盆地其特点是s塌陷中心常常是大型的岩浆喷出口或侵出口和火山物质堆积厚度最大的中心,盆地内所有岩层均向塌陷中心倾斜,离塌陷中心远的岩层倾角较小,靠近中心的岩层倾角最大F塌陷中心的周围有环状断裂或弧形断裂带,这些断裂常被次火山岩充填,形成环状岩墙或弧形岩墙群,在基底断裂发育部位常常形成塌陷断块和裙榴状塌陷
16、边缘F在塌陆中心边缘有时出现小型的推覆体。b. 断陷式火山盆地随着火山喷发中心大量的火山物质的喷出地表,过渡岩浆室上部出现空虚而破坏了火山喷发中心地面的重力平衡,使之沿着喷发中心附近的一组或两组断裂陷落,形成断陷式火山盆地。按其控盆断裂的特点可以分为单断式火山盆地,即火山喷发中心地面沿一条断裂陷落形成单断式火山盆地F双断式或周边式断陷火山盆地(又称火山地重)。断陷式火山盆地的特点是:单断式火山盆地中火山岩层和基底地层是单斜产出,岩层倾向于控盆断裂,断裂附近的岩层倾角较大,远离断裂的岩层倾角较小,双断或周边式断陷盆地,岩层向断距最大的断裂倾斜,但一般倾角相当平缓F控盆断裂中常有酸性次火山岩充填g
17、地面火山活动结束之后,在区域构造作用下,断陷火山盆地会继续发展成沉积断陆盆地,火山岩地层常常被后来的沉积岩覆盖。c. 沉陷式火山盆地地面火山喷发中心随着多次的火山喷发活动出现频繁的小幅度的升降运动,当整个地面火山活动结束之后,地面火山喷发中心随着深部岩浆室岩浆的玲费收缩而产生大幅度的EJ/T ”6-96 沉降,形成沉陷式火山盆地其特点是z盆地周边不出现与盆地成因有关的断裂,盆地中的所有地层均向沉陷中心倾斜,倾角不超过30。,盆地的火山岩系与基底呈不整合接触s盆地的火山岩系中常夹有火山碎屑沉积岩和正常沉棋岩,沉积夹层中常见有炭化植物化石碎片s在火山活动结束之后,沉陷式火山盆地受区域掏造作用影响常
18、形成大型的沉积盆地,火山岩系之上通常覆盖有厚度较大的湖相沉秧岩系各类火山盆地在其形成和发展历史中都与火山作用有着密切的联系,是中酸性火山喷发中心演化而成的,因此,每一个火山盆地的深部都对应有一个火山活动时的过渡岩浆室,可见火山盆地离岩浆热液源近,同时也是热水体系循环的中心所以,火山盆地是控制火山铀矿田的重要火山构造3. 2.3.3 火山口构造的特征陆相中酸性火山岩的古火山口,按其最后一次火山活动的方式可以分为爆发式火山口、溢流式火山口和侵出式火山口。a. 爆发式火山口爆发式火山口是含气量很高的酸性、中酸性或中性岩浆火山活动的产物。火山口的直径一般为几百米至2km.火山口常沿控制断裂成串分布。火
19、山口的形态与控制构造有关,断裂交叉点控制的火山口常呈圆形或近于圆形,弧形断裂控制的火山口常呈弧状椭圆形或新月形。所有火山口的剖面形态均呈不对称漏斗状保存较完整的火山口的上部及其周围常见有集块岩、熔岩集块岩和火山角砾岩火山口周围及其基底常发育震碎或震裂构造,所以爆发式火山口常成为轴矿和其它金属矿产的重要控矿构造。b. 溢流式火山口溢流式火山口一般出现在中酸性火山活动的晚期。由于早期爆发式火山活动使岩浆中气体大量逸散,因此到了火山活动晚期岩浆内压力降低,火山再次活动时,岩浆只能从火山口溢出,向低处流淌。溢流式火山口的规模一般不超过500m保留较完整的中酸性岩浆的溢流式火山口上部发育泡状或球状熔岩、
20、熔岩磕堆及块状熔岩。火山口上部的熔岩具较紊乱的流动构造。上部被剥蚀后的溢流式火山口通常只见到一个圆形或近于圆形的熔岩塞。裂瞰式溢流火山口常见有脉状或墙状熔岩。保留较完整的溢流火山口上部熔岩的层面、节理、裂隙构造等也可以成为铀及其它金属矿产的含矿构造。c. 侵出式火山口构造侵出式火山口通常也只出现在中酸性火山活动的晚期。早期多次的火山爆发活动使岩浆中气体大量逸散,而且最后一次火山活动之前的间隔时间很长以致于使过渡岩浆室内岩浆中的长英质矿物大量晶出,使粘度本来就很大的中酸岩浆变得更加粘稠,当火山再次活动时,极度粘稠的中酸性或酸性岩浆只能缓慢地从火山口挤出(侵出)形成蘑菇状或钟状熔岩丘。侵出式火山口
21、的规模变化很大,大者其直径可达78km,小者只有几十米大型侵出式火山口常因过渡岩浆室内岩浆大量被挤出而引起火山期后大规模塌陷,形成塌陷式火山盆地。复杂的塌陷构造成为铀和其官金属矿产的重要控矿、含矿构造3.2.4 产铀陆相中酸性火山岩及岩石地球化学特征3. 2. 4.1 产铀陆相中酸性火山岩系的岩石组合特征EJ/T”一”产铀陆相中酸性火山岩系,通常以流纹岩为主,包括一些英安岩、安山岩、粗面岩和玄武岩。各种不同性质的火山岩是来自地球不同深度的岩浆所形成的这些来摞不同,性质差异较大的岩浆产物在同一火山喷发带里相伴生,其原因是z在同一地槽锢皱带的同一造山期或同一大陆边缘掏造岩浆带的同一构造岩浆活动期,
22、同一断裂带在不同活动阶段切割的深度不同和断裂活动性质不同(挤压或拉张,因而将不同来源深度,不同性质的酸性、中性、碱性、基性岩浆导向地表喷出在同一构造岩浆带范围内在不同大地构造背景下的产铀陆相中酸性火山岩系的岩石组合有所不同a. 产于地槽槽皱带晚期造山带中的晚古生代产铀陆相中酸性火山岩系的岩性组合为玄武岩安山岩流纹岩组合,铀矿化与流纹质火山岩及次火山岩关系密切b. 产于海西地槽回返后的基底之上的中生代产铀陆相中酸性火岩系的岩石组合为玄武岩安山岩租面岩流纹岩,铀矿化与流纹岩有密切关系有的铀矿化与粗面岩有关c. 产于胃地槽变质岩系基底上的中生代产铀陆相中酸性火山岩系的岩石组合为安山岩,流纹岩。其中流
23、纹岩占绝对优势,安山岩只出现在火山岩系的下部,有时在中部有些火山岩系剖面上见有少量英安岩或流纹英安岩和植面岩绝大多数铀矿化与流纹岩有关,少量的与安山岩、流纹英安岩有关3. 2. 4.2 产铀陆相中酸性火山岩岩石化学及地球化学特征产出在不同大地构造背景下的产铀陆相中酸性火山岩系的岩石组合有所不同,但铀矿主要与其中的酸性火山岩有密切关系所有产铀的陆相酸性火山岩的化学成分和地球化学特征基本相同。a. 产铀陆相酸性火山岩的岩石化学特征产铀陆相酸性火山岩总的属钙碱性,其岩石化学成分的特点是富硅,铝过饱和,偏碱性,K20Na20,贫钙、镜、铁。表1列出的是我国有代表性的产铀酸性火山岩的岩石化学金分析数据。
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