南非威特沃特斯兰德矿床

1.矿床的位置和研究历史

威特沃特斯兰德铀和金矿位于约翰内斯堡南部和西南部以外的一大片地区。经纬度坐标位置为E26 00' ~ E27 00 ',S26 00' ~ S27 20 '。

矿床的大地构造位置大多被列为非洲地盾东南部Kapwal克拉通中部的克拉通后坳陷或原始活化区。根据地洼学说,属于非洲地壳南非地洼区。Capval-Roger Zick地洼是Waters,Levit中的Capval地洼。地洼区形成于古元古代,属于侵入构造活化地洼区。

该矿床是世界上发现最早、规模最大的铀金超大型矿床,久负盛名。矿床平均铀品位0.024%,富矿铀品位0.1%,总铀储量超过40万吨,平均金品位5 ~ 10g/t,总金储量数字未公布。预计该矿床年黄金产量约为1000t,长期占世界总产量的2/3。

矿床早在1887就被发现了。当时只发现了金矿化,采金已有100多年的历史。这是一个老矿井,井深2500米。到1975年,年黄金产量高达700吨,总产量35000吨,成为世界上最大的金铀矿床。但铀矿化仅在1923年从选矿车间发现,1945年美国原子能机构的C.F.Davison等人研究后在29座金矿的废渣中发现大量铀,于是美英等国相继建立17冶炼厂处理废渣,并在南非新建7座矿山。1952以后,铀的产量不断增加。从矿石中提取了金、铀和氧化锰,还提取了黄铁矿以生产硫酸,用于加工铀矿石。

页(page的缩写)拉姆多尔、C. F .戴维森、A. E .麦克利维、J. M .纳尔逊等。详细研究了威特海域的铀金矿床,认为该矿床为沉积变质型。я·别列夫采夫认为它属于变质矿床的一个亚类。但也有人认为是热液成因、古砂矿沉积和残积沉积。B.и。Vilic Gold认为该矿床属于复合成因,即铀和金古砂在原生沉积时矿化富集,古元古代侵入体侵入时热液改造和矿化叠加形成现在的矿床。根据谭克仁的报告(1995),含铀金砾岩中的黄铁矿球粒为晚期热液成因的假砾石,与古冲积砂矿无关。矿区假砾石有五种类型:①黄铁矿占片岩砾石和其他岩屑的假砾石;②含角砾岩或火山喷发物的应时-黄铁矿假砾石;③黄铁矿鲕粒或结核状黄铁矿假砾石;④应时假砾石,由矿物液体胶凝而成,中心有细粒结构,边缘有重结晶应时或次生增大;⑤应时假砾石,胶状结构,细条纹状花边。表明该矿床是一个沉积-热液-变质多阶段、多成因、多源多因复成的复杂过程。

关于矿床学的研究成果文献很多,但有些问题需要进一步研究。古元古代铀金矿床的成因和机制一直存在争议。大多数学者同意P.Ramdohr的观点,即铀作为重矿物在不含或含极低游离氧的大气中迁移,并与周围岩石同时沉积。但在1980之后,又陆续提出了不同的观点。首先是铀和金矿物颗粒变圆。考辛斯等人认为铀矿化不是碎屑成因,因为结晶铀颗粒太小,无法因机械磨损而变圆。指出南非铀金矿床中的铂族矿物颗粒在风化和搬运过程中受到化学作用而变圆。但经过微观分析,T. Utter仍然认为相对较小的矿物颗粒也能形成圆形,这是水处理过程中的机械磨损造成的。其次,关于含铀金砾岩成矿环境是否缺氧,长期以来,多数学者认为古元古代铀砂金的形成是在大气缺氧的还原条件下沉积的,当时许多金属是惰性的。然而,根据E.Dimroth的研究,太古宙红层的存在表明在元古代有大量的氧。古元古代陆地风化与今天的对比表明,加拿大元古代休伦系下的贫铁土壤与第四纪土壤相似。太古宙海底玄武岩和流纹岩均为海底蚀变,即枕状玄武岩边缘富含铁,含锰、钾,是富氧环境下FeO、Fe2O3、K等粘土矿物沉淀所致。这表明威特沃特斯兰德矿床不是一个简单的变质砂矿。所以古元古代到底是缺氧还是富氧,还需要进一步论证。另外,在古元古代早期(25 ~ 23亿年),多数学者认为是地台或亚地台。但是盖层中有很多火山岩,说明当时地壳没有地台稳定。根据地洼学说的分析,其中一部分可能被归为地洼区沉积,即活化台地沉积,可能是因为传统的海槽台地理论未能将地洼区与台地区分开。另外,B.И。ка3анский认为矿区经历了两次变质作用,其中一次是654.38+0亿年前。从区域资料来看,20亿年前的变质作用更强烈,但这种变质作用是否应与地槽返回期的区域变质作用区分开来,有待进一步研究。

2.矿床地质特征及其多因基础。

1)开采地层及含矿围岩

矿区出露的最古老的地层是太古宙结晶片岩、片麻岩和花岗岩。它们构成了矿区太古宙结晶基底。其上有极厚的元古代浅变质岩,包括广泛发育的含金铀砾岩层。

900×300km2威特沃特斯陆盆地的元古代地层可分为:①多米尼南群,以酸性和基性火山熔岩为主,含铀金矿化较少;(2)维特海域的兰德群主要由石英岩、砾岩和板岩组成,是矿区的主要含矿岩系。石英岩中有斜层理和波浪拍打的痕迹,表明含矿岩系中曾有过冲刷。该岩组总厚度为7800米,可分为上、下两个系列,下部系列为板岩、含铁石英岩、含铁板岩、火山岩和应时砾岩,上部系列为板岩和火山岩夹石英岩、细砾岩和应时砾岩。上统是矿区最重要的含矿层(图5-46),Main River、Bier Driver、Kimberly River砾岩四层是最富铀层,是开采的主要目标。该组地层平均铀含量在30g/t以上,但应时的卵石砾岩层铀含量较高,砾岩累计厚度可达212m;。(3)温特斯多普群,不整合覆盖在威特沃特斯群或太古宙岩石之上,以基性火山岩和凝灰岩为主,底部为石英岩和砾岩,含金砾岩,铀和金品位低;④德兰士瓦群由板岩、石英岩和砾岩组成,底部砾岩含低品位金铀矿化。含铀、金矿化地质剖面总厚度约12000m,但含矿层位多处被侵蚀,多处缺失。古生代陆相沉积和火山岩,以及中生代卡鲁群含煤陆相沉积不整合覆盖在元谷峪之上,多分布在南部,几乎水平产出。

图5-46古元古代含铀金砾岩岩系剖面对比

(据пи。沙朗)

1.复杂矿石砾岩;2.应时和较少的矿石砾岩;3.花岗岩和复杂砂岩;4.应时和少矿砂岩;5.粉砂岩;6.粘土页岩和千枚岩;7.白云石和白云质石灰岩;8.基性火山岩;9.酸性火山岩;10.碳酸盐岩中的红色铁矿;11.铁石英岩;12.层状石灰岩;13.基底地层;14.地层不整合;15.角度不整合;16.铀金矿化(大、中、小规模)。岩层厚度为平均厚度。

金铀矿化明显受层位和岩性控制。含矿围岩为元古界应时砾岩。大多数应时卵石圆度好,少数圆度差,形成于太古宙结晶基底海侵时。铀和金分布在砾石胶结物或砾石裂隙中。有时砾石会被构造活动打破。应时砾石尺寸为3 ~ 6厘米。胶结物含量约占砾岩的2% ~ 16%,主要矿物为绢云母、绿泥石、白云母、叶蜡石、碳酸盐、碳质物、细粒应时和以黄铁矿、磁黄铁矿为主的微量金属硫化物矿物。黄铁矿含量为2% ~ 16%。根据砾岩胶结物的成分,含矿围岩的变质程度已达绿片岩相。此外,少量铀金矿化分布在黄铁矿化石英岩和石英岩的胶结物中。

金铀矿化集中在威特沃特斯兰德盆地的北部、西北部和西南部,有7个主要矿段(图5-47)。每个矿块都是一个大的冲积扇分布区,受花岗岩穹丘控制,或分布在花岗岩穹丘附近,或分布在花岗岩穹丘与背斜褶皱构造之间的洼地内(图5-48)。最有利的成矿冲积扇结构和形成方式如图5-49所示。矿化在剖面上的位置往往在不整合面或沉积间断之上,并与一定的沉积韵律旋回有关。往往是在每个韵律旋回的底部,铀金矿化较好。从平面上看,铀金矿化富集在冲积扇的头部或尾部。铀金矿是在沉积古砂矿基础上改造而成的成矿机制。

图5-47穿过中央着陆器的威特沃特斯着陆器沉积物的横截面图。

(据L.J .麦罗尔报道)

1.基底古花岗岩;2.石板;3.石英岩;4.砾岩;5.挤压层;6.含金铀砾岩层及其数量

2)构造形态与成矿构造

矿区总体构造形态是一个形成于古元古代坳陷盆地的大型复式向斜。该盆地被太古宙结晶片岩、片麻岩和花岗岩包围,沉积有元古代砂岩、砾岩、页岩和酸性及基性火山熔岩。这些地层受后期构造运动的影响,形成了一个大型的北东向复合向斜,其中次级褶皱和断裂构造广泛发育。从穿过中央陆块的维特沃特斯陆岩系的地层剖面图可以看出,含矿地层产状陡峻,由南向东倾斜,倾角大于60°,而黎磊石-戈德矿区地层倾角平缓,为20°,均为单斜构造(图5-50)。盆地及其边缘有一系列太古宙花岗岩穹丘,它们的出现对古元古代沉积相和含矿岩系的构造产状起着重要的制约作用。

控矿构造主要是分布在向斜北翼和西北翼的元古代花岗岩穹丘。每个含矿冲积扇通常受一个花岗岩穹丘或两个穹丘之间北西向断裂构造控制的凹陷控制(图5-51)。各煤层的空间分布与沉积不连续结构有关,由局部小角度不整合和平行不整合产生(图5-52)。

矿区内还有北西向、北东向、东西向和南北向断裂构造,以正断层为主。其中许多切割太古宙结晶基底,一些填充辉绿岩脉。盆地边缘的断裂长期控制着盆地向斜构造的形成和演化,还可能控制着火山岩喷发、侵入岩侵入等多种岩浆活动,使深部铀源进入含铀金砾岩层进行叠加成矿。

图5-48威特沃特斯兰德矿床各矿段分布图。

(据ви Vilic Kim)

1.覆盖维特水域中兰德岩系的岩系(非层状);2.上维特沃特斯兰德岩系;3.下维特沃特斯兰德岩系;4.波利亚尼翁河的岩石系列;5.花岗岩和基底结晶片岩;6.威特沃特斯兰德盆地的边界(在年轻盖层之下);7.故障;圆圈中的数字表示每个矿段:①中央兰特;②东兰德,伊德尔·比格;3罗杰斯;④西方兰特;(5)遥远西部的兰特;⑥Craxsdorp;⑦奥登达尔·西莱斯

3)矿区岩浆岩

矿区岩浆岩主要为太古宙花岗岩,呈穹状产出,分布于威特沃特斯兰德盆地中部、东北部和西北部。太古宙花岗岩直接控制了铀金矿化的时空分布,为铀金矿化提供了成矿物质来源。Rb-Sr法测得太古宙花岗岩的同位素年龄为32 ~ 29亿年。基底的花岗片麻岩中有28.2亿年的钾质花岗岩,其中产出富含稀土矿物和铀矿物的伟晶岩。

此外,盆地古元古代沉积期间,酸性、中性和基性火山熔岩喷发,形成古生代火山岩。在矿区北部外围,有一个布什维尔杂岩侵入体,年龄为20.5 ~ 654.38+0.95亿年。侵入体呈东西向延伸,切割德兰士瓦岩系地层,被古生代地层覆盖。岩体中心为红色花岗岩,周边为基性-超基性岩(纯橄榄岩、辉石岩和正长岩)。基性-超基性岩以夹层岩石形式出现,形成较早,侵入红色花岗岩较晚。该杂岩体主体形成后,又有小规模霞石正长岩的补充侵入。

4)矿山附近的矿体形态和围岩蚀变

铀金矿体呈层状、层状、透镜状。矿层走向延伸数十公里,厚度大多为1 ~ 2m。矿层平均厚度为1.5 ~ 1.6m,共有20个含铀金砾岩层,通常由2 ~ 4个含矿层组成。此外,有些含金砾岩层不含铀矿化,因此矿石中铀与金的品位之间不存在线性关系,或者只有部分线性关系。

图5-49威特沃特斯兰德矿床铀金矿化与冲积扇和褶皱轴的关系。

(据地方检察官波萝·托雷斯称)

1.主要矿山范围;2.东部有许多富含Au-U的河流;3.冲积扇的推断范围;4.主河道和主河道炸露头和潜在露头;5.基底花岗岩

由于铀金矿化具有多阶段、多成因的特点,已有的矿层经过改造或叠加,形成了更加复杂的结构和形态。例如,Main-Reeve铀金矿床是在原有贫矿层的基础上,经过强烈的侵蚀和改造,在一个新的地平线上形成的一个丰富的综合工业矿床。有时铀品位达到0.1%,但一般铀品位为0.034% ~ 0.042%。在Main-Reeve-Riter砾岩中,最富的铀金矿体受一条西北向的窄槽控制,并插入下伏地层中。煤层厚度为3米,在东维特沃特斯兰德和中维特沃特斯兰德,煤层延伸至65公里。

铀金矿体附近围岩蚀变不发育。

图5-50 Leischrigold矿的横截面

(根据фииииииииииииии)

卡鲁系统:1。绿色岩壁;2.煤层;3.绿色岩石;冬季采场系列:4。杏仁熔岩;5.玢岩和凝灰岩;6.辉绿岩(下盘沉积);金伯利-埃尔斯伯格建筑公司:7。间歇礁带;8.石英岩带;9.金伯利礁;10.金伯利岩页岩;梅宁-巴德组:11。杏仁熔岩;12.石英岩;13.蓝色细砾岩;14.断层结构

图5-51含铀金砾岩层不整合产出图

(据久托网)

1.普斯塔翁片岩;2.岩壁砾岩层;3.巴斯塔德尔层;4.石英片岩;5.主纹层片岩;6.主里夫-里特砾岩;7.剥蚀面

5)矿石结构和物质成分

最常见的矿石结构是砾岩,金铀矿化多分布在砾岩胶结物中,体积占30% ~ 40%,砾石一般不含矿石。粘结剂以应时为主,占粘结剂的70% ~ 80%,其余20% ~ 30%为绿泥石、绢云母和一些金属矿物。

矿石中主要铀矿物为结晶铀、沥青铀矿、钍沥青铀矿和钛铁矿,含铀矿物为锆石、独居石、榍石和钛白。其他金属矿物包括铱矿、铬铁矿、锡石、黄铁矿和自然金。结晶铀矿床呈椭圆形、圆形及少量有角颗粒,常均匀分布于砾岩胶结物中或堆积成葡萄状。经过长途运输,大部分结晶铀矿床呈等颗粒,分布在威特沃特斯陆相系列的砾岩中,结晶铀矿床的平均直径为75μ。结晶铀矿通常与独居石、铱锇石、铬铁矿、锡石、锆石、自然金和黄铁矿一起产出。结晶铀矿石含钍高达1.63% ~ 2.7%,有时高达6.52%,稀土元素高达1.0% ~ 2.65438。

图5-52 Capvalli穹窿系列地质和含矿草图

(改编自T.0.Relmer的数据)

1.古生代及其后沉积;2.德兰士瓦集团;3.温特索普集团;4.洛基吴哥集团;5.威特沃特斯登陆器集团;6, 7.绿岩带;8.花岗岩片麻岩;9.Vaild红色花岗岩;10.有效岩体中的基性-超基性岩;11.卡普瓦利圆顶的推测边界;12.威特沃特斯兰德铀金矿;13.交代型金矿;14.铁矿床;15.铬铁矿床;16.铜镍铂矿床;17.钛铁矿床;18.脉状金矿;19.锡石矿床;20.菱形锥体;ⅰ.林波波活跃带;二。莫桑比克活动区;Ⅲ.纳马库阿-纳塔尔活动带

钍沥青铀矿是固体碳氢化合物和结晶铀的非均质混合物,呈结核状产出,分布于砾岩下层和砾岩与石英岩的接触带。烃部分或完全交代结晶铀矿。钍沥青铀矿中的结晶铀是在统一作用下与单个结晶铀颗粒同时形成的。

沥青铀广泛分布于含矿岩系的各砾岩层中,常充填在结晶铀矿的裂隙中,或形成结晶铀矿颗粒的边缘,充填在胶结物碎块之间或其裂隙中。沥青铀矿通常沿钍沥青铀矿分布。沥青铀矿呈细脉状时,常与黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿共生,有时这些硫化物矿物占沥青铀矿。钛铁矿的分布相对有限。它沿着锐钛矿、结晶铀和钍沥青铀矿分布,并作为细晶的集合体产生。

金呈极细的角状颗粒或不规则薄片状,主要分布在砾岩胶结物中。此外,还有脉状金和充填在两矿物颗粒间隙中或以包裹体形式产生的金。金和晶质铀矿很少出现在砾石中,如果它们存在,也只出现在细脉中。金也可以再沉淀并富集方钴矿、硫化钴、方铅矿、黄铜矿和磁黄铁矿。

黄铁矿也是矿床中重要的工业矿物之一。因分布广泛,其含量约占砾岩全岩的5% ~ 10%,呈等粒磨圆状产出,直径0.5 ~ 3.0 mm,晶体和包裹体不规则。早期黄铁矿被闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、毒砂和金取代。有时黄铁矿以圆形砾石的形式产生,但黄铁矿砾石的形成可能晚于金矿化。晚期黄铁矿与其他金属硫化物矿物同时形成,如壳状黄铁矿和骨架状黄铁矿,部分黄铁矿填充应时砾石或胶结物中矿物的裂缝,或以细脉形式产于岩石中。地壳黄铁矿甚至可以在现代条件下形成。磁黄铁矿产于砾岩层底部,是一种标型矿物,由黄铁矿高温演化而来。此外,应时有两代,早期为碎屑应时,晚期为细粒应时,云母矿物占其中。

铀金矿石的铀品位较低,一般为0.034% ~ 0.042%,目前开采的矿石铀品位约为0.1%。但由于金品位5 ~ 10g/t,综合开发利用金、铀仍能保证企业的经济效益。

6)同位素地质学

用Rb-Sr方法在德兰士瓦测得安多民-里夫地区太古代花岗岩的同位素年龄分别为32亿年、6亿年(5个样品)和29亿年(65,438+0个样品)。侵入太古宙顶层的花岗岩和伟晶岩的同位素年龄为30.5 ~ 32亿年。威特沃特斯兰德体系中的含铀金砾岩形成于24.8 ~ 23.7亿年,砾岩中的金矿化年龄为3654.38+0 ~ 27亿年,其中结晶铀矿为30.4亿654.38+0亿年,明显表明金铀矿化年龄比含矿砾岩的层位年龄要老得多。

根据大部分沥青铀矿的207Pb/206Pb比值,大部分沥青铀矿的同位素年龄为2~1.9亿年,与贯穿德兰士瓦系的布施韦尔杂岩的同位素年龄2.05~1.9亿年非常接近。因此,认为2 ~ 6,543.8+0.9亿年是铀矿活化转化的主要年龄。另外,沥青铀矿的年龄为6543.8+0亿年,表明该矿床在晚元古代经历了再改造和成矿作用。

该区新太古代结晶基底中有东北向和近南北向的绿岩带,年龄超过32亿年。它们被广泛发育的花岗岩片麻岩分开。形成时间为28.2亿年和5500万年的钾质花岗岩也可以从花岗片麻岩中分离出来。富含稀土矿物和铀矿物的伟晶岩与这类钾质花岗岩有关。

3.矿床形成条件

铀和金成矿有三个主要来源,即来自新太古代结晶基底的花岗岩、片麻岩和绿片岩。元古宙盆地铀、金矿床的矿源层和元古宙岩浆侵入体带来的深部铀、金源。沉积期,铀的富集来自盆地周边地区,特别是北部和西北部的结晶基底,侵蚀源区的太古宙花岗岩和片麻岩,金也来自绿片岩带。盆地边缘的新太古代花岗岩隆起为盆地内铀、金的沉积和富集提供了丰富的铀、金源。部分金也可能来自远离盆地的绿岩带,因为绿岩带中有3500个应时脉金矿床。但新太古代花岗岩、片麻岩和绿片岩中的金、铀含量值尚未公开发表,仅推测沉积物中有较多的自然金、结晶铀和含铀碎屑颗粒,特别是在应时砾岩中。

古元古代盆地沉积后改造成矿的铀、金源不仅来自盆地沉积的铀、金矿床,还来自以布什维尔岩体为代表的侵入期带来的深部铀、金源。据统计,古元古代维特水域兰德群铀含量平均为0.003%,而应时卵石砾岩层铀含量更高,达到0.024%,砾岩层累计厚度为212m,可以推断为成矿提供了极其丰富和充足的铀源。砾岩层金含量为5~10g/t,达到工业利用品位,为成矿转化提供了更丰富的金资源。

矿床的基本成矿作用是铀和砂金的富集,是在近水平面大气缺氧的浅水盆地三角洲相条件下进行的,属于大气常温常压、重力和生物化学作用的物理化学条件。只有在大气缺氧的条件下,结晶铀和钛铁矿才能以碎屑矿物的形式形成古砂矿。此外,含铀金的砾岩是多层的,一般多达20层,说明盆地需要一个沉降和相对隆升交替的长期稳定的构造环境,才能使浅水中富集的铀、砂金多次保持在水位附近,同时保证侵蚀源区不断提供侵蚀源物质进入盆地沉积。

铀砂金的成矿空间与盆地边缘及其内部的太古宙花岗岩穹窿关系密切,或与花岗岩穹窿控制的不整合关系密切,并伴有冲积扇。这个冲积扇可能受到一个花岗岩穹丘的限制,也可能是位于两个花岗岩穹丘之间的一个洼地,它通常受到NW向断层的限制。

从改造矿化叠加的角度,发现冲积扇内及附近有断裂构造发育,或有侵入岩的侵入接触关系,有利于成矿热液沿断裂构造和侵入接触带进入先存矿体,叠加富集矿石。矿石中有沥青铀矿脉和含金硫化物细脉,充填在应时的卵石和砾石胶结物的裂隙中,就是很好的证据。

成矿的动力条件主要表现在古元古代铀砂金形成过程中的水动力变化过程。当河流进入湖盆边缘或浅海的三角洲相时,水流速度突然减小,水动力相应减小,水体搬运的铀、金矿物碎屑沉积富集。此外,盆地边缘断层的发育使盆地持续沉降并维持水动力动量。

从区域或大地构造地质动力条件分析,发现该地区处于相对稳定的构造环境,如台地阶段,形成的冲积扇规模大,厚度稳定。古元古代早期矿区处于地台阶段,形成了稳定的含铀金砾岩层。而地台阶段有小规模的振荡运动,为三角洲沉积提供了含铀金应时卵石砾岩的多期堆积,形成了含铀金砾岩的多层产出条件。铀砂金矿形成后,经过地洼期构造-岩浆活化成矿作用,矿石富集为工业吨位矿床。

4.铀金矿化的演化

综上所述,可以看出矿区及其所在区域的地壳经历了地槽、地台、地洼三个构造阶段10主要地质构造及成矿事件的演化。38 ~ 32亿年前,可能经历了大陆核心阶段。各主要构造阶段的具体事件如下:

Ⅰ.地槽阶段

Ⅰ-1.新太古代绿岩带的形成(> 32亿年)

I-2。新太古代花岗岩(钾质花岗岩)和伟晶岩侵入(32 ~ 29亿年)新太古代顶部地层。

I-3。新太古代金矿化的形成(365,438+0 ~ 27亿年)

I-4。新太古代结晶铀矿床的形成(30亿年)

Ⅱ.平台阶段

Ⅱ-5.古元古代非洲地台(25-23亿年)中的含铀金砾岩矿床

Ⅲ.地洼阶段

ⅲ-6.元古宙韦尔杂岩和其他侵入岩(20.5 ~ 1.95亿年)。

Ⅲ-7.含铀金砾岩系列中沥青铀矿的形成(20 ~ 654.38+9亿年)

Ⅲ-8.含铀金砾岩体系中脉状硫化金和沥青铀矿的形成(6543.8+0亿年)

Ⅲ-9.古生代瓦特贝尔格尔岩系的大陆沉积和火山喷发

图5-53维特河兰德铀金矿床成矿演化。

1.片岩;2.花岗岩片麻岩;3.花岗岩;4.伟晶岩;5.应时卵石砾岩;6.砂岩;7.铀矿化;8.金矿化;9.铀和金的硫化物矿脉矿化;10.骨折。Ⅰ.地槽阶段分散浸染型铀和金的成矿期;Ⅱ.地台阶段铀砂金成矿期;Ⅲ.地洼阶段沥青铀矿的转化成矿期;Ⅳ.地洼阶段细脉铀、金的硫化物成矿期

Ⅲ-10.中生代卡鲁群含煤陆相沉积

从上述地质构造和成矿事件可知,铀金矿化也经历了三个构造阶段和四个成矿期(图5-53)。

Ⅰ.地槽阶段分散浸染型铀金成矿期(31 ~ 27亿年)。铀金矿化处于地槽阶段的区域褶皱构造和变质作用中,伴随着花岗岩的侵入和伟晶岩的形成,在绿片岩带和花岗岩中形成分散浸染型铀金富集。矿区古元古代砾岩中测得的碎屑金成矿年龄为365,438+0 ~ 27亿年,碎屑结晶铀矿年龄为30.4亿年654,38+0亿年,得到证实。此外,含稀土矿物和铀矿物的伟晶岩及其钾质花岗岩围岩,钾质花岗岩测得的年龄为28.2亿年,也可作为证据。

Ⅱ.地台阶段铀砂金成矿期(25-23亿年)。在此地台阶段,矿区地壳总体处于缓慢沉降状态,形成了以威特沃特斯兰德群为代表的多层含铀金应时砾岩韵律矿床,总厚度7800m,多层应时砾岩累计厚度212m。砾岩层铀含量最低为50g/t,一般在190 ~ 380g/t之间,平均铀含量为0.024%。含金量5 ~ 10g/t,整个威特沃特斯兰德群平均铀含量高达0.003%。因此,应时砾岩层中的金矿化已达到工业品位,而铀矿化品位较低。但作为一种综合铀金矿石,铀可以通过该方式提取,具有综合开发利用价值。过去,这个矿床被归类为古代砂矿铀金矿床。事实上,砂矿矿化时铀并未达到工业品位,因此不能纳入主矿化。

Ⅲ.地洼阶段沥青铀矿的转化成矿期(20 ~ 654.38+0.9亿年)。由于矿区及其区域沉降阶段的构造-岩浆活化作用,以布什维尔杂岩(2.05 ~ 1.95亿年)为代表的侵入体使先存的贫化铀矿体发生了一定的改造,形成了沥青铀矿的富集(2 ~ 1.9亿年)。沥青铀矿大多充填在结晶铀矿的裂隙中,或呈边缘状分布在结晶铀颗粒周围,或充填在砾岩胶结物的裂隙中。在此期间,一些富集沥青铀矿的铀源可能来自与花岗岩有关的深成铀源。这个成矿期铀富集到什么品位还有待研究。

Ⅳ.地洼阶段脉状铀金硫化物成矿期(6543.8+0亿年)。由于矿区地壳的再活化(主要是构造活化),铀、金重新分布,与自然金和含金硫化物细脉* *产生同位素年龄为1亿年的沥青铀矿细脉。在脉状矿化过程中,部分深部铀成矿的金矿成矿物质可能参与成矿,最终形成铀含量为0.1%的矿石品位。