姚振凱,范立亭,黃宏業(yè)
(核工業(yè)二三〇研究所,長(zhǎng)沙 410007)
俄羅斯鈾礦地質(zhì)工作新進(jìn)展
姚振凱,范立亭,黃宏業(yè)
(核工業(yè)二三〇研究所,長(zhǎng)沙 410007)
俄羅斯鈾礦地質(zhì)工作正式始于20世紀(jì)40年代,至今70余年。2006年后的十年中,在政府財(cái)力、人力和物力高度支持下取得優(yōu)異進(jìn)展,新增鈾儲(chǔ)量和資源量可觀。在西伯利亞維季姆和西西伯利亞地臺(tái)南緣地區(qū),砂巖鈾礦床地浸采鈾獲得成功,大幅增加了鈾儲(chǔ)量。對(duì)東歐地臺(tái)呈小礦床群產(chǎn)出的地表鈾礦床和年輕鈾礦床,進(jìn)行了地質(zhì)找礦-評(píng)價(jià)。對(duì)一些地區(qū)或鈾礦床類(lèi)型,總結(jié)出其成礦特征、找礦標(biāo)志和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,并提出2015—2030年工作規(guī)劃及研究方向。
俄羅斯;鈾礦;地質(zhì)工作;新進(jìn)展
俄羅斯鈾礦地質(zhì)工作,自1945年10月13日蘇聯(lián)政府決定在地質(zhì)部?jī)?nèi)新建第一地質(zhì)局,正式進(jìn)行鈾礦地質(zhì)勘查和研究,經(jīng)過(guò)70余年的艱苦奮斗歷程。2015年10月俄羅斯《探礦與護(hù)礦》雜志,出專(zhuān)集紀(jì)念第一地質(zhì)局成立 70 周年, И.И.Царук, Н.И.Дундуков 等不同單位的43位作者,從不同角度撰寫(xiě)了12篇論文進(jìn)行總結(jié)與回顧。
1991年蘇聯(lián)解體前,鈾礦地質(zhì)工作者經(jīng)歷了近50年從無(wú)到有,從小到大的艱苦創(chuàng)業(yè)期,第一地質(zhì)局未成立前,鈾礦探采冶隸屬有色冶金系統(tǒng)。第一地質(zhì)局成立初期的4到5年間,由于缺少專(zhuān)業(yè)人員、無(wú)理論基礎(chǔ)、無(wú)儀器設(shè)備,無(wú)找礦經(jīng)驗(yàn),找礦成效甚微。此后,在一批高等院校設(shè)鈾礦地質(zhì)專(zhuān)業(yè),一些地質(zhì)研究所設(shè)專(zhuān)門(mén)鈾礦研究室,培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)人才,研制找礦儀器設(shè)備,積累找礦經(jīng)驗(yàn)。到1991年蘇聯(lián)在各地建立了7個(gè)鈾礦生產(chǎn)基地,組建了64支鈾礦勘查隊(duì),從業(yè)隊(duì)伍達(dá)3萬(wàn)人,年鉆探進(jìn)尺2 500 km,找到88個(gè)有較大規(guī)模的工業(yè)鈾礦床,獲得工業(yè)鈾儲(chǔ)量200余萬(wàn)t,成為全球工業(yè)鈾儲(chǔ)量最多的國(guó)家[1]。因而,當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為,此鈾資源量足夠蘇聯(lián)用100 a。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯境內(nèi)只有1個(gè)鈾礦生產(chǎn)基地和為數(shù)不多的工業(yè)鈾儲(chǔ)量,鈾礦地質(zhì)工作幾乎是重新起步。經(jīng)鈾礦地質(zhì)人員20多年的艱苦奮斗和團(tuán)結(jié)協(xié)作,在政府財(cái)力、人力、物力的高度保證下,不斷擴(kuò)大老礦區(qū)和積極探索新遠(yuǎn)景區(qū)找礦,獲得了優(yōu)異進(jìn)展?,F(xiàn)有7個(gè)鈾成礦區(qū),表內(nèi)鈾儲(chǔ)量70余萬(wàn)t,表外鈾儲(chǔ)量約 14萬(wàn) t,P1(預(yù)測(cè)資源量)和 P2(推測(cè)資源量)級(jí)預(yù)測(cè)鈾資源量72萬(wàn)t,P3(次級(jí)推測(cè)資源量)為140萬(wàn)t,成為鈾資源量排在世界前列的國(guó)家[2]。目前不足的是,只有約9%鈾儲(chǔ)量可用低成本的鉆孔地浸開(kāi)采,大部分鈾儲(chǔ)量賦存于規(guī)模較小的礦床,80%的預(yù)測(cè)鈾資源位于開(kāi)發(fā)較滯后的西伯利亞地區(qū),以及在找不整合面型富大鈾礦方面只找到以千t計(jì)中小礦床,尚待今后實(shí)現(xiàn)重大突破。
俄羅斯2006年后鈾礦勘查獲新增鈾儲(chǔ)量見(jiàn)表1、表2。在埃里康、維季姆和后貝加爾地區(qū)共完成644 km鉆探工作量, 獲得經(jīng)國(guó)家儲(chǔ)委批準(zhǔn)的新增C1+C2(控制儲(chǔ)量+推斷儲(chǔ)量)級(jí)儲(chǔ)量18.0346萬(wàn)t。其中埃里康成礦區(qū)4.1萬(wàn)t,該區(qū)包括原有的表內(nèi)總儲(chǔ)量達(dá)35.7萬(wàn)t,約占俄羅斯總鈾儲(chǔ)量的一半。在維季姆成礦區(qū)共增C1+C2級(jí)儲(chǔ)量9.01萬(wàn) t,P1+P2級(jí)資源量16萬(wàn)t,成為俄羅斯鈾儲(chǔ)量最多的鈾成礦區(qū)[1]。
1.2.1 維季姆成礦區(qū)鈾礦床
位于赤塔市北東160 km的低山區(qū),在西伯利亞地臺(tái)中-新生代構(gòu)造及巖漿活化構(gòu)造作用下,形成大量由新近紀(jì)玄武巖覆蓋的白堊-新近紀(jì)盆地,盆地基底是富含鈾的中生代花崗巖。鈾礦化主要賦存于新近系古河谷第2、第3階地的沖積-洪積層內(nèi),已發(fā)現(xiàn)有10個(gè)工業(yè)鈾礦床,其中以可地浸的希阿格達(dá)礦田著稱。河谷在橫剖面呈U或V形,寬從數(shù)百米至1~2 km,長(zhǎng)從1~2 km至19~15 km,河床縱向坡度為10~70 m/km。含鈾古河谷沖積-洪積層,以滲透性能良好的長(zhǎng)石-石英砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)砂巖為主,在灰色沉積巖內(nèi)含有機(jī)炭質(zhì)物還原吸附的同生沉積鈾富集。鈾礦體呈條帶狀或透鏡狀,延伸長(zhǎng)可達(dá)數(shù)千米,寬35~450 m,厚度從幾米到28 m。在早白堊世盆地沉積層內(nèi),有伊姆、薩熱康和烏戈里等鈾礦床分布。對(duì)鈾礦化成因有兩種觀點(diǎn),一是潛水-層狀水氧化帶成礦,另是有熱液成礦作用疊加復(fù)合的復(fù)成因成礦。
表1 俄羅斯2006年后新增鈾儲(chǔ)量Table 1 New increase uranium reserves since 2006 in Russia
表2 俄羅斯地臺(tái)伏爾加臺(tái)背斜成礦區(qū)鈾資源量Table 2 Uranium resources in Volga anteklise metallognic region of Russia platform
經(jīng)過(guò)對(duì)維季姆鈾成礦區(qū)研究,得出鈾礦找礦標(biāo)志有:1)大型隆起構(gòu)造或穹狀隆起的河谷體系,并具相對(duì)較弱的垂向抬升的構(gòu)造環(huán)境,有利于大型河谷向深部侵蝕和長(zhǎng)期持續(xù)進(jìn)行。隆起構(gòu)造及隆起坡度控制著礦化定位;2)大型隆起構(gòu)造內(nèi)新近紀(jì)前的局部侵蝕網(wǎng)及侵蝕-構(gòu)造地形-地貌,為古河谷第2和第3級(jí)階地體系廣泛分布,并繼承著充填滲透性風(fēng)化沉積物的基底,在新近紀(jì)構(gòu)造破壞平面上為扇狀風(fēng)化相沉積;3)河谷蝕源區(qū)廣泛分布含鈾量高的花崗巖類(lèi),而變質(zhì)巖、沉積變質(zhì)巖、近海沉積和基性巖漿巖分布不利于成礦;4)在新近紀(jì)基底上的沉積巖系內(nèi),發(fā)育著與地下水滲濾相同方向的原生還原地球化學(xué)環(huán)境,并控制著與巖石氧化有關(guān)的水成成礦作用,鈾礦化定位于淺色和白色化巖石內(nèi); 5)玄武巖蓋層是保證新近紀(jì)古河谷成礦作用期間,復(fù)雜的成礦水動(dòng)力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定,以及成礦后不受到破壞的地質(zhì)條件[3]。
1.2.2 后烏拉爾區(qū)鈾礦床
鈾礦床產(chǎn)于西西伯利亞臺(tái)坪南緣,阿爾泰—薩彥隆起帶北坡之間的一個(gè)坳陷帶內(nèi),沿近東西向長(zhǎng)超1 000 km、寬50~70 km細(xì)窄帶狀分布。該區(qū)地臺(tái)古近-新近紀(jì)沉積的含鈾蓋層傾伏,既是區(qū)域?qū)訝钛趸瘞Ъ鉁绮课唬质枪藕哟矘?gòu)造定位處,又有海西期富含鈾花崗巖體出露,有利于水成鈾礦床形成。代表性礦床有可地浸開(kāi)采的馬林諾夫、諾沃耶、米哈伊洛夫、斯莫連斯克和普里戈?duì)柕碌V床(表1),還有許多小型可地浸開(kāi)采的砂巖鈾礦床分布[4]。
1.2.3 葉尼塞隆起鈾礦床
葉尼塞隆起內(nèi)主要分布有不整合面型鈾礦床,礦化賦存于太古宙陸源沉積-火山巖內(nèi),鈾品位從0.03%~0.1%到17%,其C2+P1資源量達(dá)3.2萬(wàn)t,集中在奧連涅、克德羅夫和奧新諾夫3個(gè)礦床內(nèi)(表1)。另外,有產(chǎn)于泥盆-石炭系層控型鈾礦床,如普利莫爾、昂卡申、烏斯齊—烏尤克斯克和卡拉蘇格斯克礦床(表1)。還有9個(gè)小型熱液鈾礦床,每個(gè)礦床的C1+C2級(jí)儲(chǔ)量小于2 000 t,P1級(jí)資源量約2 000 t。該成礦區(qū)鈾礦床研究和勘查程度不足,有較大潛在成礦遠(yuǎn)景,許多小型鈾礦床可露天開(kāi)采,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1.2.4 俄羅斯臺(tái)坪鈾礦床
俄羅斯臺(tái)坪內(nèi)有古河谷型、層狀氧化帶型、層控型、鈾-地瀝青型、鈾-煤型和泥炭型等多種鈾礦床類(lèi)型,且多為低鈾品位小型地表礦床。鈾成礦作用多種多樣,但都與地質(zhì)演化史、地球化學(xué)環(huán)境、氣候、大地構(gòu)造背景、構(gòu)造-巖漿活化作用、成礦鈾源等因素有關(guān)。據(jù)此劃分出9個(gè)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū),獲得鈾資源量見(jiàn)表 2[5]。
1.2.5 波羅的地盾鈾礦床
在俄羅斯波羅的地盾內(nèi)發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造-地層不整合面 (不整合面型)鈾礦,分兩個(gè)時(shí)期:一個(gè)是前中里菲期的,如卡爾庫(kù)富鈾礦床品位為0.3%~18%,礦石年齡為1 400~200 Ma;另一個(gè)是前文德期的低品位鈾礦床,如里亞濱諾夫、拉特尼茨和斯拉維楊卡礦床,都與同名的淺色花崗巖類(lèi)侵入體有關(guān)。它們都是鈾-金礦石類(lèi)型,都與帕納—庫(kù)奧拉亞爾文地區(qū)元古宙斯維卡芬循回的構(gòu)造-巖漿活化作用有密切聯(lián)系。在帕納—庫(kù)奧拉亞爾文地區(qū),還找到拉多什和奧涅什礦區(qū),鈾總資源量達(dá)10萬(wàn)t。在含低品位鈾的寒武-奧陶系石英片巖內(nèi),找到鈾資源量達(dá)30萬(wàn)t的波利堅(jiān)遠(yuǎn)景區(qū)。鈾成礦作用不論產(chǎn)于那種時(shí)代的層位,都是在后造山構(gòu)造階段構(gòu)造-巖漿活化循回的花崗巖類(lèi)巖體侵入晚期形成。鈾成礦作用是經(jīng)早元古代1 770~1 730 Ma期初始富集,后經(jīng)里菲期900 Ma和海西期270 Ma的改造、再次富集成礦作用,及中-新生代表生成礦作用疊加所成[6]。
近年來(lái)各國(guó)鈾礦界越來(lái)越關(guān)注此類(lèi)地表礦床,成為鈾資源發(fā)展的新方向,引起重視是因?yàn)榇祟?lèi)礦床的儲(chǔ)量,在21世紀(jì)初約占全球的13%。盡管其礦石技術(shù)加工方面存在一些問(wèn)題,但探采冶總成本仍然較低。這類(lèi)礦床的共同特征是:1)在地表或地下幾米處,經(jīng)地下水成礦作用或地表水與有機(jī)物及沉積物吸附鈾成礦,礦床類(lèi)型及特點(diǎn),取決于這些水的性能及其與沉積物作用方式和沉積條件;2)鈾不伴有放射性衰變產(chǎn)物,也未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的放射性異常,除非地面有強(qiáng)烈的鈾富集或鈾直接從天然泉水中沉淀;3)鈾在沉積物中呈自由吸附及離子交換狀態(tài),容易二次活化轉(zhuǎn)移;4)礦床常定位于中酸性成分的侵入巖分布區(qū);5)礦床鈾品位偏低,鈾的伴生元素常為鉬;6)礦床形成多與氣候有關(guān),J.K.Otton(1987)按礦床所處氣候,分為干旱型、溫暖潮濕型、熱帶型及過(guò)渡型4種。在溫暖潮濕區(qū)形成的礦床規(guī)模較小,礦體形態(tài)多呈近水平層狀,平面上呈長(zhǎng)條狀或不規(guī)則蛋形,成礦鈾源多來(lái)自周邊鈾含量高的花崗巖或沉積變質(zhì)巖。因而,確定礦床含礦性的最重要因素是侵入體的破壞程度,地下水深循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)育及富含重碳酸鹽水的碳酸鹽蝕變發(fā)育[7]。
俄羅斯對(duì)地表鈾礦床極為重視,是因?yàn)榭捎脺\鉆進(jìn)行快速找礦和評(píng)價(jià)、可用地浸或堆浸法提取鈾、可用低成本的移動(dòng)裝置采冶鈾,因而可按整個(gè)礦田或成礦區(qū)為單元計(jì)算鈾儲(chǔ)量。另外,由于鈾不伴有放射性衰變產(chǎn)物,不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生放射性影響,不必進(jìn)行放射性環(huán)保評(píng)價(jià)。在東歐地臺(tái)伏爾加臺(tái)背斜發(fā)現(xiàn)19個(gè)成礦模式相同的泥炭型地表鈾礦床,其共有特征是:1)同處一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜活動(dòng)的穹狀隆起大地構(gòu)造環(huán)境,侵蝕構(gòu)造導(dǎo)致局部地貌構(gòu)造邊緣或斜坡發(fā)育;2)都屬河流第3階地沖積層(伏爾加河為第1階地),明顯不對(duì)稱剖面可能是斷層引起;3)為第四紀(jì)山麓緩斜平原河谷,湖相-沖積層強(qiáng)烈泥炭化;4)存在活躍的地下水動(dòng)力帶,地下水自流帶的礦化度常達(dá)3 g/kg;5)沼澤泥炭厚度多在2~6 m之間,鈾礦體形成深度為0~5 m,礦石含釩、砷、鍺的灰質(zhì)物;6)放射性平衡偏鈾,有鐳泉分布。
在維季姆—卡連格地區(qū)對(duì)地表礦床找礦-評(píng)價(jià)后,分區(qū)域、局部和詳細(xì)3個(gè)層面,總結(jié)出地表鈾礦化地質(zhì)預(yù)測(cè)標(biāo)志。區(qū)域標(biāo)志:1)水流沖積-泥流底部的沖積層和第四紀(jì)晚期平地;2)屬第四紀(jì)中晚期海蝕沖刷作用所致的河谷磧?cè)?)確定中生代花崗巖基底的大型河流定位的陡傾斷裂,可能是鈾從母巖帶出的主要途徑;4)花崗巖類(lèi)經(jīng)熱液交代蝕變作用,特別是云英巖化,其鈾含量可達(dá)5×10-6~15×10-6; 5) 長(zhǎng)期存在的堰塞湖; 6) 決定活動(dòng)鈾運(yùn)移方向的潛水和地表水流。局部標(biāo)志:1)河床第2、3階沉積,其中包括泥流層、沖積泥流層、沖積層;2)花崗巖體邊緣的內(nèi)、外帶處斷裂帶發(fā)育;3)預(yù)測(cè)有泥炭-泥土層分布的地區(qū);4)地下水和地表水水動(dòng)力活躍區(qū);5)中性水、弱堿性水、潛育水 pH5.9~7.9, Eh19~322 mV;6)在河谷斜坡及分水嶺范圍內(nèi)侵蝕-構(gòu)造臺(tái)階,成為專(zhuān)屬性花崗巖構(gòu)造破壞的間接標(biāo)志。詳細(xì)標(biāo)志:1)根據(jù)插孔珈馬和步行珈馬-光譜測(cè)量獲得的放射性偏高暈,經(jīng)地面檢查的航空異常和巖石化學(xué)取樣分析的異常;2)不同比例尺普查發(fā)現(xiàn)的外生和內(nèi)生鈾礦點(diǎn)及礦化點(diǎn)。
年輕鈾礦床是現(xiàn)代形成的礦床,礦石年齡很小,大多數(shù)情況尚未達(dá)到放射性平衡狀態(tài),放射性偏高強(qiáng)度也不明顯。它形成于地表0~10 m左右深處,由地表水或地下潛水成礦作用所成,多形成于溫暖潮濕到亞北極帶氣候區(qū)的河谷沉積層內(nèi),常是以小礦床群產(chǎn)出。礦床儲(chǔ)量從數(shù)百到數(shù)千t,鈾品位0.01%~0.15%,局部達(dá)2%~3%。單個(gè)礦床規(guī)模小,但因常呈礦床群產(chǎn)出,礦床易探易采,成本低廉而引起產(chǎn)業(yè)界重視。俄羅斯學(xué)者П.А.Пешков, Ю.М.СуМатов, М.В.ШуМилин[8]等把地表鈾礦床列入年輕鈾礦床類(lèi)型。俄羅斯在卡連格地區(qū)發(fā)現(xiàn)鈾儲(chǔ)量達(dá)1 400 t的西羅琴卡礦床和鈾儲(chǔ)量超千噸的奧羅戈琴礦床。
網(wǎng)格筆石類(lèi)頁(yè)巖鈾礦床[9]產(chǎn)于波羅的盆地早奧陶世含大量有機(jī)質(zhì)網(wǎng)格狀頁(yè)巖內(nèi),礦床層控特征明顯,鈾礦化大面積分布。已查明的庫(kù)莫洛夫等5個(gè)低品位鈾礦床,其總儲(chǔ)量達(dá) 8.5萬(wàn) t,還有 Mo、V、Ni等也計(jì)算了儲(chǔ)量。礦層內(nèi)沿走向、傾向及垂向剖面內(nèi),鈾分布都不均勻,至今未獲開(kāi)采利用。但2012—2014年在卡波洛夫—戈斯齊林茨礦床施工96個(gè)鉆孔計(jì)5 200 m,獲得表內(nèi)鈾儲(chǔ)量(U品位>0.05%)2.05萬(wàn)t,表外鈾儲(chǔ)量 (U品位>0.03%)11.4萬(wàn) t。 礦石中含 Mo、 V、 Ni、Re及稀有稀土和鉑族元素,雖然礦體厚度較小,仍具有開(kāi)采的工業(yè)意義,值得進(jìn)一步在其他地區(qū)引起重視。
2015—2030年對(duì)維季姆地區(qū)希阿格達(dá)礦田進(jìn)一步勘探及在小礦床群中,總預(yù)期每年增加鈾儲(chǔ)量3 000~4 000 t,在后烏拉爾地區(qū)預(yù)期可獲得總鈾儲(chǔ)量94 000 t。為此須在以下幾方面加強(qiáng)工作:1)擴(kuò)大現(xiàn)有的濱阿爾古納、維季姆和后烏拉爾等3個(gè)鈾礦資源基地;2)在東西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū),查明新的可供建立大型鈾礦山的資源基地;3)在地質(zhì)研究程度低的地區(qū),開(kāi)展深部盲礦體和隱伏礦床的預(yù)測(cè)和找礦工作,研究深部找礦的新方法和深孔鉆進(jìn)等新技術(shù);4)采用最新綜合技術(shù)手段,解譯地質(zhì)-物探信息,推動(dòng)地質(zhì)、物探人員掌握最新方法,研究所獲各種信息,完善儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)基地,激發(fā)地質(zhì)-物探人員的創(chuàng)造力。
區(qū)域鈾地質(zhì)研究包括 1:50萬(wàn)~1:20萬(wàn)的地質(zhì)-礦產(chǎn)填圖,及1:20萬(wàn)~1:5萬(wàn)或更大比例尺的地質(zhì)-預(yù)測(cè)研究。區(qū)域地質(zhì)研究的選區(qū),是在綜合前人地質(zhì)-物探研究資料基礎(chǔ)上,分析找礦、研究程度,并考慮到當(dāng)?shù)亟煌ā⒛茉?、生產(chǎn)和生活條件,以及國(guó)家批準(zhǔn)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃等。在有礦結(jié)和礦田的分布區(qū),要進(jìn)行1:2.5萬(wàn)~1:1萬(wàn)地質(zhì)-構(gòu)造、地球物理、地球化學(xué)的詳細(xì)填圖,在礦化密集區(qū)還要進(jìn)行山地工程或鉆探揭露工作。研究報(bào)告應(yīng)定量評(píng)價(jià),如P3級(jí)預(yù)測(cè),在礦化區(qū)段揭露后作P2級(jí)定量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。具體的地區(qū)是在后貝加爾裂谷盆地、西西伯利亞庫(kù)隆京及丘雷姆—葉尼塞盆地、阿穆?tīng)枴x伊及濱阿穆?tīng)柕扰璧?,尋找水成鈾礦床。側(cè)重在濱薩彥、東西伯利亞和遠(yuǎn)東活化構(gòu)造區(qū)尋找內(nèi)生鈾礦床。在波羅的地盾拉開(kāi)洛什和卡列里塊段找富鈾礦床,及在沃羅涅結(jié)晶地塊找鈉交代型鈾礦床。
為確保預(yù)測(cè)找礦和評(píng)價(jià)工作的高效性,需要做的工作:1)在現(xiàn)有成礦區(qū)和期望成礦區(qū),確認(rèn)鈾礦床工業(yè)類(lèi)型的成礦分布規(guī)律,綜合分析發(fā)現(xiàn)新類(lèi)型礦床的依據(jù);2)采用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)的綜合找礦立體模型,對(duì)成礦區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià),圈出大型構(gòu)造成礦區(qū)和地段;3)從確定成礦構(gòu)造、礦床地質(zhì)-工業(yè)類(lèi)型、礦化規(guī)模,確認(rèn)礦床定位分布的條件;4)在分析地質(zhì)、地理景觀和期待的鈾礦床地質(zhì)-工業(yè)類(lèi)型基礎(chǔ)上,制定出綜合的放射性找礦模型和評(píng)價(jià)模型;5)依據(jù)礦物-巖石、地球物理、地球化學(xué)、原子地球化學(xué)、離子-氣體、同位素或其他標(biāo)志,制定和完善包括尋找隱伏礦化的有效找礦方法和儀器設(shè)備;6)對(duì)已有小礦床群作進(jìn)行地質(zhì)-技術(shù)研究,做出地質(zhì)-經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),確認(rèn)是否能采用鉆孔地浸法、堆浸法或地下浸出法開(kāi)采;7)制定出近5至6年中期地質(zhì)勘查計(jì)劃,確定大型鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)研究和評(píng)價(jià)的順序。
進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,總的是提高鉆進(jìn)效率,完善礦石開(kāi)采和工藝加工技術(shù),強(qiáng)化鈾溶液提取鈾,降低生產(chǎn)成本并開(kāi)展地質(zhì)環(huán)保等項(xiàng)研究。因此,必須進(jìn)行以下工作:1)在開(kāi)采和設(shè)計(jì)企業(yè)加強(qiáng)信息技術(shù)引進(jìn)和研究,對(duì)全部鈾礦床建立目前世界尚無(wú)的地質(zhì)-數(shù)學(xué)模型,用最新方法使企業(yè)取得最好技術(shù)-經(jīng)濟(jì)效益;2)完善鉆孔地浸技術(shù),包括試劑研究、酸液提取等,做到有益元素的最大提取量;3)建立鈾礦石綜合加工技術(shù),運(yùn)用損耗小的地下堆浸和塊段地浸的地質(zhì)工藝方法,使成分復(fù)雜的礦石及低品位表內(nèi)和表外礦石得到充分利用;4)完善新的綜合測(cè)井方法,使之能直接測(cè)出地下鈾品位。
綜上所述,俄羅斯在近十余年來(lái)的鈾礦勘查和研究工作中取得了優(yōu)異進(jìn)展,主要體現(xiàn)在:1)鈾儲(chǔ)量和資源量的快速增長(zhǎng),表內(nèi)鈾儲(chǔ)量達(dá)70余萬(wàn)t,表外鈾儲(chǔ)量達(dá) 14萬(wàn)t,預(yù)測(cè)鈾資源量約72萬(wàn)t,使其鈾資源量成為世界前列的國(guó)家;2)尋找地表鈾礦床過(guò)程中有所創(chuàng)新,在東歐地臺(tái)伏爾加臺(tái)背斜內(nèi)找到19處成礦模式相同的泥炭型鈾礦床,總結(jié)出此類(lèi)礦床的共同特征,歸納出區(qū)域的、局部的和詳細(xì)的地質(zhì)找礦和預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)志,開(kāi)辟了鈾礦勘查和研究領(lǐng)域的新方向;3)指出年輕礦床是現(xiàn)代形成的礦床,礦石年齡很小,由地表水或地下潛水成礦作用,在地表0~10 m左右深處形成,因而可把地表礦床歸并為年輕礦床類(lèi)。這類(lèi)礦床易探易采,多以小礦床群產(chǎn)出,可聯(lián)合整體計(jì)算鈾儲(chǔ)量,用低成本可移動(dòng)的裝置采冶,引起產(chǎn)業(yè)界重視;4)古河谷砂巖型鈾礦床的地浸開(kāi)采,在西西伯利亞臺(tái)坪南緣鈾礦床取得成功,技術(shù)上有所突破。此外,還制定出2015—2030年增加鈾儲(chǔ)量的具體任務(wù),提出了區(qū)域鈾地質(zhì)、鈾找礦預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)及科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方向。
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New progress of uranium geological work in Russia
YAO Zhenkai, FAN Liting, HUANG Hongye
(Research Institute No.230, CNNC, Changsha 410007, China)
Russian uranium geological work regularly was formly started in 1940’s and continued over 70 years.With strong support from the government finance, human and material resources, uranium geological work has made excellent progress since 2006,and uranium reserves and resources had increased greatly.In situ leaching in Siberia Vitim and the southern margin of the west Siberia platform,leaching of sandstone uranium deposits was successed and substantially increased uranium reserves.Geological prospecting-evaluation was also carried out on the surface and the young uranium small deposits occurred in group in the Eastern European platform.Russian scholars summarized the metallogenic characteristics,prospecting criteria and evaluation criteria for some regions or types of uranium deposits,and puts forward the working plan and research direction from 2015 to 2030.
Russia; uranium deposit; geological work; new progress
P
A
1672-0636(2017)04-0194-06
10.3969/j.issn.1672-0636.2017.04.002
2017-04-01
姚振凱(1934— ),男,江西興國(guó)人,高級(jí)工程師(研究員級(jí)),長(zhǎng)期從事鈾礦床和鈾成礦學(xué)研究工作。E-mail:yaozhenkai123@163.com