伍守榮,張小強(qiáng),張維乾
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì),貴州 貴陽(yáng) 550005)
低品位的非常規(guī)U資源在中國(guó)分布廣泛,具有較大的U資源量。隨著國(guó)外綜合利用技術(shù)的突破,低品位的U資源已被開(kāi)發(fā)利用。分布在黔中地區(qū)的“含U磷塊巖型、U多金屬磷塊巖型”低品位U資源受到了地質(zhì)工作者的廣泛關(guān)注。本文通過(guò)對(duì)706礦床地球化學(xué)特征的剖析,探討礦床的沉積環(huán)境及成礦物質(zhì)來(lái)源,詣在為指導(dǎo)成礦預(yù)測(cè)和找礦勘查提供理論依據(jù)。
遵義706礦床位于松林穹隆構(gòu)造的東翼(圖1)。礦區(qū)出露地層主要有震旦系燈影組和寒武系牛蹄塘組,兩者為假整合接觸。主要巖性燈影組為白云巖,牛蹄塘組為含U磷塊巖、多金屬磷塊巖,黑色炭質(zhì)頁(yè)巖。含U磷塊巖、多金屬磷塊巖位于牛蹄塘組底部,呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與層位一致。含U磷塊巖礦層厚0.50m~1.56m,含P2O528%~32%,一般礦體長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)百米。U多金屬磷塊巖中Ni、Mo的金屬硫化物主要見(jiàn)針鎳礦和硫鉬礦等,與黃鐵礦形成黃鐵礦型鎳鉬礦。礦石一般含Ni0.04%~0.09%、Mo0.09%~0.13%、V2O50.71%~0.84%;鎳鉬礦層厚度較?。?.01m~0.14m),Ni、Mo超常富集(Ni1.79%~6.07%、Mo2.01%~8.56%,局部Ni+Mo>10%),分布穩(wěn)定。磷塊巖、多金屬磷塊巖中含U0.02m~0.06m,U達(dá)到綜合利用指標(biāo)。
礦床微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1,有如下特征:①各元素在牛蹄塘組中較燈影組富集,K牛/燈為1.84(Cd)~93.82(Mo),其 中 Mo、Tl、Ni、Re、Cs、Co、Ga、Rb、Nb、Ta、Th強(qiáng)富集,K牛/燈>10,其余元素相對(duì)富集,K牛/燈>為1.84~7.01,顯示元素富集對(duì)巖性的選擇性;②在牛蹄塘組磷塊巖和含U磷塊巖中U、Mo、Sr較富集,具有成正相關(guān)的富集特征;③V在牛蹄塘組炭質(zhì)頁(yè)巖中最富集;Mo、Ni、Cd在多金屬磷塊巖中相對(duì)富集;④與上地殼元素含量相比,牛蹄塘組磷塊巖和多金屬磷塊巖層中U、Mo、Re、Tl、Cd為顯著富集元素,V、Ni、Ba及Cs為富集元素;黑色頁(yè)巖U、Ni、Mo、Re、Tl及Cs為顯著富集元素,V、Cr、Th、Co、Ga及Rb為富集元素。
圖1 遵義706礦床地質(zhì)略圖
表1 706礦床微量元素含量表(×10-6)
表2 706礦床稀土元素含量及部分特征值(×10-6)
表2清晰顯示,多金屬磷塊巖、磷塊巖和黑色頁(yè)巖中稀土總量基本相當(dāng),分別為177.29×10-6,178.84×10-6和185.32×10-6;燈影組白云巖中ΣREE相對(duì)較低,為83.45×10-6。多金屬磷塊巖、磷塊巖和黑色頁(yè)巖中稀土分餾明顯,LREE/HREE值分別為7.88、6.27、7.29,輕稀土富集,重稀土虧損。稀土配分模式呈典型的向右傾,同樣顯示輕稀土富集,重稀土虧損。雖然多金屬磷塊巖、磷塊巖和黑色頁(yè)巖中Ce異常和Eu異常表現(xiàn)得略有不同,但稀土元素配分模式圖解中呈現(xiàn)出的總體特征與變化趨勢(shì)較為一致,這可能是礦層與圍巖形成環(huán)境相同,具有相似的物質(zhì)來(lái)源造成的。
吳朝東、李勝榮、Jones等研究提出,δU(δU=2U/[U+Th/3])、U/Th、V/Cr及Ni/Co可指示成巖成礦環(huán)境,當(dāng)δU>1時(shí)表明其為缺氧環(huán)境,當(dāng)δU<1則為正常海水沉積;熱水沉積中U/Th比值>1,正常海水沉積中U/Th比值<1;V/Cr>4.25時(shí),為厭氧環(huán)境,V/Cr<2.00時(shí),為富氧環(huán)境;Ni/Co>7為極貧氧--厭氧環(huán)境,Ni/Co<5時(shí)為氧化環(huán)境。
表1和 表2可 知,706礦 區(qū) 的δU為1.85~1.99,U/Th為 4.04~121.34,V/Cr為 4.66~10.92,Ni/Co為21.76~94.50,均揭示了成巖成礦為高度缺氧的還原環(huán)境,并經(jīng)歷強(qiáng)烈的熱水作用影響,這與區(qū)域震旦-下寒武統(tǒng)黑色巖系形成于雪峰期陸緣裂谷和陸緣裂陷沉積環(huán)境,并伴隨海底噴流和海底火山噴發(fā)作用一致。
(1)706含U磷塊巖型非常規(guī)U資源沉積環(huán)境為陸內(nèi)臺(tái)間坳陷構(gòu)造環(huán)境。其中U、Mo、Ni、Cd、Re和Tl明顯富集,Mo、Ni、Re、Cd和Tl與U具有良好的正相關(guān)。
(2)礦區(qū)V/Cr比值>4.25,Ni/Co>7和δU>1,均表明礦區(qū)處于缺氧的還原沉積環(huán)境。
(3)礦區(qū)稀土元素配分曲線總體特征和變化趨勢(shì)較為一致。說(shuō)明多金屬磷塊巖、磷塊巖與黑色頁(yè)巖可能具有相同的物質(zhì)來(lái)源。配分模式呈典型的向右傾,顯示輕稀土富集,重稀土虧損,輕重稀土分餾明顯。
(4)礦區(qū)多金屬磷塊巖、磷塊巖中Eu、Ce負(fù)異常,表明多元素富集過(guò)程受較高溫的熱液和較低溫的海水在海底附近發(fā)生混合作用的影響。