一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法与流程

本发明属于地质科学技术领域，具体涉及一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法。

背景技术：

我国层间氧化带砂岩型铀矿床(伊犁盆地蒙其古尔铀矿床、鄂尔多斯盆地东胜铀矿床、松辽盆地钱家店铀矿床等)和俄罗斯古河道型和山间盆地型铀矿(多勃罗沃里、西阿格达、依姆矿床等)都有漂白砂岩带发育。前人根据蚀变带空间分布关系及颜色特征，认为是由后生氧化的黄色或红色岩石褪色变成白色岩石，铀矿体主要受矿床中漂白蚀变带和原生色砂岩的接触带控制，漂白蚀变带是重要的找矿标志。

因此，亟待对层间氧化带砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系开展研究。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题为：提出一种方法，能够高效、准确地确定层间氧化带砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系。

本发明的技术方案如下所述：

一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法，包括以下步骤：步骤1，针对层间氧化带型铀矿床，确定漂白砂岩的分布位置，及其与矿化层、氧化带和过渡带分布关系；步骤2，确立研究区含矿目的层原生色砂岩和漂白砂岩宏观特征识别标志；步骤3，针对砂岩漂白蚀变带的地质-地球化学现象进行野外考察并采集样品，对样品进行岩矿鉴定分析、地球化学参数分析、流体包裹体显微观测分析；步骤4，根据步骤3分析结果，确定层间氧化带砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及其与铀矿化的关系。

作为优选方案：步骤1包括以下操作：

步骤1.1，真对层间氧化带型铀矿床漂白蚀变带，通过文献资料调研及野外地质现象观测确定漂白砂岩的空间位置分布；

步骤1.2，确定层间氧化带型铀矿矿化层矿体形态特征、及其与氧化带和过渡带位置分布关系，并从空间上识别漂白蚀变现象与铀矿化之间的关系。

作为优选方案：步骤2包括以下操作：

以研究区目含矿目的层的砂岩原生色为基础，结合野外地质剖面及钻孔取样结果特征，确定研究区含矿目的层层间氧化带漂白砂岩、原生色砂岩的宏观识别标志。

作为优选方案：步骤3包括以下操作：

步骤3.1，选取研究区矿床的的典型钻孔进行取样，依据步骤1中确定的空间位置及步骤2中确立的宏观识别标志，在每个钻孔目的层中选取具有代表性的漂白砂岩样品、原生色砂岩样品、矿化带砂岩样品；

步骤3.2，对步骤3.1所得样品进行手标本与光薄片的岩矿鉴定分析，结合x衍射分析确定其结构构造以及矿物组合、成分特征；

步骤3.3，对步骤3.1所得样品进行xrf地球化学相关参数分析，根据分析结果计算出漂白蚀变砂岩样品、原生色砂岩样品以及矿化砂岩样品的各地球化学参数的平均值，并以此作为重要的漂白砂岩、原生色砂岩及矿化砂岩的岩石地球化学指标；

步骤3.4，对漂白蚀变砂岩样品及矿化带砂岩样品进行流体包裹体显微观测，确定造成矿化及蚀变作用的地质环境背景特征。

本发明的有益效果为：

本发明的一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法，通过岩矿鉴定分析、新型地球化学分析、流体包裹体显微观测，能够高效、准确地确定层间氧化带砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系，可应用于层间氧化带型砂岩型铀矿地质勘查，对指导层间氧化带砂岩型铀矿找矿及铀资源扩大具有重要的现实意义。

附图说明

图1为漂白蚀变带与铀矿化带的空间位置展布图；

图2为某层间氧化带型铀矿床勘探线剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法进行详细说明。

本实施例的一种砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及铀矿化关系确定方法，包括以下步骤：

步骤1，以典型层间氧化带型铀矿床为研究对象，通过调研文献资料及野外地质现象观测，解剖漂白砂岩的分布位置、及漂白砂岩与矿化层、氧化带和过渡带分布关系；

步骤1.1，以新疆伊犁盆地蒙其古尔铀矿床漂白蚀变带为研究对象，通过文献资料调研及野外地质现象观测确定漂白砂岩的空间位置分布；

根据图1所示漂白蚀变带和铀矿化带的空间位置分布关系，判断平面上铀矿化主要产出于断层附近，漂白蚀变砂岩与原生色砂岩(本实施例中，原生色砂岩为原生灰色砂岩)的过渡部位。

步骤1.2，确定层间氧化带型铀矿矿化层矿体形态特征、及矿化层与氧化带和过渡带位置分布关系，并从空间上识别漂白蚀变现象与铀矿化之间的关系。

如图2所示，在垂向上铀矿化也是赋存在漂白带砂岩与原生灰色砂体的过渡区靠近原生灰色砂体一侧，局部有的矿石含较多的有机质。

步骤2，确立研究区含矿目的层原色砂岩和漂白砂岩宏观特征识别标志；

步骤2.1，以研究区含矿目的层砂岩原生色为基础，结合野外地质剖面及钻孔取样结果特征，确定研究区目的层层间氧化带漂白砂岩、原生色砂岩的宏观识别标志。

漂白砂岩主要是指强烈黏土化的灰白色砂岩，平行地层分布，岩性主要为长石岩屑砂岩或含长石岩屑砂岩，与原生色砂岩相比，高岭石化较强，基本不含有机碳和黄铁矿。原生色砂岩主要是颜色为灰色或灰绿色的原生长石砂岩。

步骤3，针对砂岩漂白带的地质-地球化学现象进行野外考察并进行系统地样品采集工作，并对该样品进行岩石学、矿物学、地球化学等指标分析；

步骤3.1，选取蒙其古尔铀矿床的的典型钻孔进行取样，依据步骤1中确定的空间位置及步骤2中确立的宏观识别标准在每个钻孔目的层中选取具有代表性的漂白砂岩样品，记作a；原生色砂岩样品，记作b；矿化带样品，记作c；

步骤3.2，对3.1所得样品进行手标本与光薄片的岩矿鉴定分析，确定其结构构造以及矿物组合、成分特征等分析；

步骤3.3，对3.1所得样品进行xrf等地球化学相关参数分析，根据分析结果计算出漂白蚀变砂岩、原生色砂岩以及矿化砂岩样品各地球化学参数的平均值，并以此作为重要的漂白砂岩、原生色砂岩及矿化砂岩的岩石地球化学指标。

根据砂岩颜色、铁矿物特征以及其他化学指标综合分析，层间氧化带型铀矿床漂白砂岩、原生色砂岩及矿化带砂岩的岩石学及地球化学特征如下：

表1漂白砂岩、原生色砂岩及矿化砂岩岩石学及地球化学特征汇总表

漂白蚀变带：岩石灰白色为主。贫黄铁矿，长石黏土化较强，以强烈的高岭石化为主要特征，黏土矿物中高岭石含量最高可达85％，其平均含量占黏土矿物总量77.27％，有机质含量较低。

矿化带：为铀矿物的主要富集带，岩石呈灰色、灰黑色、灰白色，黏土化蚀变较强烈，高岭石平均含量占黏土矿物72％，扫描电镜下石英有次生加大现象。

原生色砂岩带：岩石颜色以灰色、灰绿色为主。砂岩基本未受后生改造和蚀变，大体上可代表成岩时的原生环境。有机质较为丰富，铁矿物有黄铁矿、磁铁矿及少量菱铁矿，fe³⁺/fe²⁺普遍较低，变化范围为0.2～0.4，平均为0.39，黄铁矿多呈自生草莓状，长石黏土化较为普遍，见高岭石化及少量绿泥石化，应主要为成岩期的蚀变产物。

表2漂白砂岩与研究区其他砂岩主量元素含量表(％)

分析测试结果表明，在漂白砂岩带中w(al2o3)有明显增高，表明粘土化对岩石漂白有一定的影响；而w(cao)和w(mgo)质量分数明显降低，说明漂白砂岩的去碳酸盐化作用明显。

铁是自然界常见的染色剂，且铁的氧化物质量分数是后生蚀变的重要地球化学指标，通过比较不同砂岩中w(tfe2o3)的质量分数，发现漂白砂岩的w(tfe2o3)明显降低，且代表氧化还原条件的w(tfe2o3)/w(tfeo)比值明显降低，低于原生色砂岩，表明漂白砂岩遭受还原蚀变。其原因可能是漂白砂岩所在的氧化还原前锋线附近有机质热演化过程中产生的偏酸性的地球化学障。

步骤3.4，对漂白蚀变砂岩及矿化带砂岩样品进行流体包裹体显微观测，确定造成矿化及蚀变作用的地质环境背景特征。

用于观测的流体包裹体主要分布在石英颗粒内裂纹中，穿石英颗粒和石英的次生加大边，特征均表明它们属次生流体包裹体，主要包括富液盐水包裹体和含烃水溶液包裹体两类。通过均一温度法测定：包裹体达到均一液相状态时的均一温度范围为50～77℃，集中在62～73℃，平均66.2℃，反映该铀矿床为低温热液型铀矿床。测定的包裹体盐度范围跨度大，为1.4～14.04％(nacleq)，盐度集中在2％～8％之间，平均盐度为4.49％，反映成矿流体盐度较低。说明成矿流体具有低温低盐度的特点，表明该铀矿床为低温浅成后生表生铀矿床。含烃包裹体的大量存在又说明有少量油气活动参与铀还原沉淀过程。

步骤4，结合3.2、3.3、3.4所得数据，综合分析层间氧化带砂岩型铀矿床漂白蚀变带成因及其与铀矿化的关系。

根据3.2、3.3、3.4所得数据，表明含铀含氧水在层间运移过程中对原生色砂岩进行氧化改造，fe离子随层间水迁移，造成w(tfe2o3)含量降低，有机质被氧化、分解，同时伴随砂岩中的长石等水解作用产生高岭土化等造成岩石的褪色蚀变(漂白蚀变带)。伴随着层间水中的氧被不断消耗，深部还原性气体的源源充注，使得的成矿流体成分不断酸化，环境中的eh值降低，流体中的铀酰离子由于介质环境中ph值和eh值等因素的改变从而沉淀聚集成矿。

本发明适用于我国北方地区大多数层间氧化带型砂岩型铀矿成矿区。通过对层间氧化带型铀矿中漂白蚀变带与铀矿化的在空间位置展布关系以及成因特征的关系研究，由于漂白蚀变带在肉眼观察下明显的颜色特征，可以作为层间氧化带型铀矿床重要的找矿标志层，为层间氧化带型砂岩型铀矿地质勘查提供重要的野外判别标志，具有高效、快速的特点。

上述实施方案仅为本发明的最优方法组合，但本发明不限于上述实施案例，在本领域的技术人员所具备的知识范围内，可在不脱离本发明宗旨的前提下提出其他方法组合。