吕梁学院学报投稿要求

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庄廷新1　吴迪2　刘晓东3（核工业二四〇研究所，辽宁　沈阳　110032）[摘要]黄沟铀矿床产于辽河群浪子山组和钾长花岗岩接触带内带，赋矿围岩主要是重熔混合岩。本文简要介绍了该矿床的发现和勘查过程，重点对其地质特征、主要找矿成果进行阐述，基于新的认识，突破连山关地区原有的沿接触带找矿模式，在岩体内部找矿取得了新进展。[关键词]勘查；重熔混合岩；黄沟铀矿床1　发现和勘查过程黄沟铀矿床位于连山关铀矿床东南约1km，分布于接触带两侧，在距403矿化点南部约500m,256矿点西北约500m的位置。黄沟铀矿床的发现和勘查过程是在连山关铀矿床及403、256铀矿点的找矿勘查基础上发展起来的。1　连山关铀矿床及403、256铀矿点的发现和勘查过程连山关地区放射性地质普查工作始于1957年，核工业东北四〇六队在该区进行了区域放射性地质踏勘。1958年核工业东北四〇六队辽一队在该区进行了1∶5万地面伽马普查。1959～1964年核工业东北四〇六队辽二队在该区进行了矿点揭露工作。1959～1960年东北四〇六队辽宁二队本溪小队在1∶10000伽马普查时发现了256矿点，1963年9月四〇六队直属队在伽马普查时又发现了403异常点，随后对各异常点进行了地表揭露及钻硐探勘查。256矿点施工钻探5m，坑探2400m，并于1962年填制了1∶2000地形地质图1km2。钻硐探工作控制了435m标高以上、走向延长（NW 向）200m左右的地段。403异常点于1963～1964年进行了800m3 的地表揭露工作，主要以槽探配合剥土，深度约3m，同时填制了64km2地形地质图，并进行了1∶2000爱曼测量及1∶1000的伽马详查。原基建工程兵二五三团（现核工业二四三大队）普三中队于1974年进入该区进行普查工作，1975年发现工作区西部的连山关铀矿床，1976～1979年进行普查、详查工作。1980年由核工业东北地勘局二四一大队进行勘探工作，对矿床技术经济指标作出了评价，于1989年10月提交了《辽宁省本溪县连山关铀矿床勘探报告》。当时在报告提交后，并没有结束对矿床西南部的勘探工作。连山关铀矿床从1975年发现至1989年勘探结束，共投入地表钻探工程17m，坑内钻探18m，斜井及水平巷道77m[1]。1988～1991年核工业东北地勘局二四一大队在对五道沟铀矿进行初勘工作时对403、256矿点又进行了部分钻、硐探施工。但当时仍然认为256矿点的铀矿化主要展布方向是NW 向，因此在其西部沿接触带至403点南部布设了4条NE向勘探线（图1），其中4号勘探线深部见一个工业矿孔ZK46和两个矿化孔ZK47、ZK48（图2），两侧及深部未再控制。至1991年末，256矿点附近共投入钻探工作量13045m，坑探3756m3，硐室钻592m；已施工工程均限于350m标高以上。403矿点及其周边施工钻探12604m，坑探592m3。图1 256～403地区工程分布图1—第四系；2—石榴二云片岩；3—石英岩；4—白云母石英片岩；5—片麻状黑云母花岗岩；6—红色混合花岗岩；7—白色碱交代混合花岗岩；8—变辉绿岩；9—伟晶岩；10—实测、推测地质界线；11—实测、推测断裂；12—坑道口位置；13—20世纪60年代施工钻孔；14—20世纪90年代施工钻孔及编号；15—勘探线及编号图2 403矿点4号勘探线剖面图1—坡积物；2—浪子山组二段云母片岩；3—浪子山组一段石英岩；4—白色混合花岗岩；5—浅红色混合花岗岩；6—红色混合花岗岩；7—地质界线；8—接触带；9—渐变地质界线；10—钻孔及编号；11—工业铀矿体；12—表外铀矿体2　黄沟铀矿床发现和勘查过程20世纪90年代初期，核工业东北地勘局二四一大队在403～256地区找矿工作已有一些好的迹象，但受当时对控矿因素认识程度不够及找矿勘查技术水平所限，找矿工作未能有更大的突破。随着连山关铀矿床矿山开采及资源量核实等工作的开展，新的地质矿化现象不断发现，核工业二四〇研究所于2006～2008年对黄沟地区开展了生产中的科研工作，对该区铀矿化的控矿因素又有了新的认识。发现前人对该区的地质找矿工作限于就点论点，虽也发现了矿化与白色混合花岗岩及基底隆起有关，但未能充分认识到韧性剪切活动对碱交代作用、基底隆起及含矿断裂的主导控制作用。因此，以前的探矿工程一般均限于地表近接触带，很少向SW 向矿体延深方向布设。因此，进一步的普查找矿工作仍有较大的探索空间。基于新的认识、新的找矿理论指导，黄沟地区找矿工作逐步有了新的发现。核工业二四〇研究所于2008～2010年对黄沟地区进行了铀矿普查工作，累计钻探施工47m，发现了较好的铀工业矿化。完成的全部27个钻孔中，发现4个工业孔、5个矿化孔、12个异常孔。普查钻孔见矿率为3%。2011～2013年继续对该区开展普查找矿工作，3年累计完成钻探工作量72m。完成钻孔34个，其中工业矿孔17个、矿化孔5个、异常孔11个，普查钻孔见矿率为7%。至此，黄沟铀矿床被发现。在6年的普查工作之间，找矿认识不断深化，理论不断丰富，找矿水平不断提高。其中在认识上经历了两次转变：一是对矿体形态产状的认识，钻探工程部署由2011年的330°勘探线调整为2012年的0°勘探线；二是对矿体存储空间和赋矿围岩的认识，由重熔混合岩控矿改为构造裂隙控矿，勘探深度也随之增加，由之前勘探工作打到红色花岗岩就终孔调整为综合判断终孔标志。2　矿床基本特征1　交通位置和自然地理条件工作区位于全国16个重点成矿带之一的辽东－吉南成矿带内，东南距辽宁省本溪县连山关镇约5km。西距连山关铀矿床约1km。区内交通方便，东距沈丹线铁路、公路均约10km，北距本溪市30km，区内有辽连公路及乡间公路相通。面积约5km2（图3）。工作区属于千山山脉中低山区，东高西低。山脉海拔一般为350～550m，相对高差200～300m。地形切割中等。该区属温带大陆性气候，年平均气温为27℃，冬季漫长，11月至次年3月为冰冻期。雨季在6～8月，7～8月降雨量最大，年降雨量930mm。本区人口稠密，采矿业发达，除西部的连山关铀矿外，铁矿、硫化铁矿、大理石矿等比比皆是。居民以农作物生产为主，兼营林业及采矿业。主要农作物为玉米、高粱、大豆。木材以硬杂木为主[2]。2　地质特征（1）构造黄沟铀矿床位于辽东古裂谷北缘连山关短轴穹状复式背斜的南翼西段[3]，该复式背斜轴向NW，核部为新太古代连山关钾质混合花岗杂岩体，冀部为古元古代辽河群沉积变质岩系所覆。矿床内构造主要有3种：①NW 向大型韧性剪切带，为主要控矿构造；②NEE向至EW 向次级裂隙，为富铀矿体定位空间；③NE向断裂，为晚期构造。图3 工作区交通位置图1—连山关铀矿床；2—高速公路；3—国道；4—省道；5—县道；6—铁路；7—河流；8—高程点；9—黄沟铀矿床（2）地层矿区出露地层主要为太古宇鞍山群残留体及古元古界辽河群[4]（图4）。鞍山群：呈残留体赋存于混合花岗杂岩体中，矿区内仅有茨沟组及大峪沟组。茨沟组：下部为斜长角闪岩，中部为各种变粒岩、斜长角闪岩、厚层磁铁石英岩，上部为黑云变粒岩、石英岩。总厚度大于500m，该组岩石混合岩化强烈。图4 连山关地区区域地质简图1—奥陶系灰岩；2—寒武系灰岩；3—震旦系石英岩；4—辽河群沉积变质岩；5—燕山期花岗岩；6—白色混合花岗岩；7—红色混合花岗岩；8—地质界线；9—不整合界线；10—渐变地质界线；11—断裂及构造方向；12—韧性剪切带；13—重熔变形带；14—铀矿床、矿点；15—黄沟铀矿床大峪沟组：由黑云变粒岩、黑云浅粒岩、二云石英片岩、二云片麻岩、夹电气浅粒岩、电气透闪变粒岩、云母斜长片麻岩等组成，总厚度大于624m。茨沟组、大峪沟组总的特点是：下部以角闪质岩石为主，上部以黑云质岩石为主，并出现片岩、千枚岩及石英岩。原岩建造主要为基性火山岩－沉积建造，向上过渡为酸性火山岩－沉积建造及碎屑泥砂质岩建造，陆源沉积物自下而上增多。本群铀含量较低，平均为42×10-6。经鞍山、吕梁两期混合岩化作用，铀局部富集，可形成具有一定工业意义的铀矿化。辽河群：区内分布广泛，主要分布于矿区南部及西北部，东北部也有少量出露。本群地层出露完整，韵律明显，构成一巨大沉积旋回。矿区内共出露5个岩组。从各组岩石类型看出：①浪子山组为碎屑岩－黏土质岩建造；②里尔峪组为酸性岩－火山岩建造；③高家峪组为黏土质－半黏土质建造及碳酸盐岩建造；④大石桥组为碳酸盐岩建造；⑤盖县组为碎屑岩建造。总厚度6891～7983m。本群的铀含量普遍较低，最高5×10-6，最低0×10-6，以浪子山组石英岩最高，里尔峪组其次，高家峪组、大石桥组、盖县组最低。本群内赋存铁、铀、钍、稀土、硼、黄铁矿、磷、菱铁矿、滑石、石墨等矿产。浪子山组是区内主要含铀层位。辽河群与鞍山群为角度不合接触。（3）岩浆岩连山关混合花岗杂岩体西起弓长岭，经连山关至草河城，呈近东西向分布，区内长40km，宽7～10km，面积约320km2，构成弓长岭下马塘复背斜的轴部，混合了鞍山群和辽河群浪子山组底部岩层[5]。该混合杂岩体主体由红色钾质混合花岗岩组成，其间有少量早期钠质花岗片麻岩残留体，并大量分布太古宇鞍山群残留体，边部分布有在韧性剪切背景下发生的动态部分熔融作用形成的白色重熔混合岩。1—浪子山组二段石榴二云片岩；2—浪子山组一段石英岩；3—浪子山组一段白云母石英片岩；4—重熔混合岩；5—钾长花岗岩；6—黑云母花岗片麻岩；7—脆性断裂；8—地质界线；9—渐变地质界线；10—岩相分界线白色重熔混合岩分布在红色混合花岗岩与辽河群浪子山组之间，与围岩呈和谐的过渡关系。该类岩石的石英含量一般在50%以上，其他成分与红色混合花岗岩类似，无片麻理，与其他岩石渐变过渡。为连山关铀矿床的主要赋矿围岩[6]（原勘探报告称为混合质石英岩）。岩体边部除形成白色重熔混合岩外，还形成了一套变形程度由弱到强的变形杂岩。该变形杂岩发育于白色混合花岗岩与浪子山组底部石英岩之间，岩性一般为白云母石英片岩[7,8]（糜棱片岩）。一般由岩体向外的顺序是片麻状黑云母花岗岩—钾长花岗岩—重熔混合岩（可无）—白云母石英片岩（糜棱片岩）（发育重熔混合岩的地段可缺失）—石英岩—石榴二云母片岩（图5）。3种主要岩性的基本特征见表1。图5 接触带地质剖面示意图表1 连山关混合花岗杂岩体岩石基本特征续表锆石形态特征及SHRIM P定年结果表明，连山关岩体形成于2511～2540Ma，同时发现了包裹在年龄为25xxMa左右的新鲜锆石中的老碎屑锆石，年龄在2917～3045Ma，说明连山关岩体物源与古太古代地体有相关性[3]。（4）铀矿化特征黄沟铀矿床位于连山关矿床东南约1km处，成矿条件与连山关矿床类似。根据钻孔编录资料将研究区的铀矿化按矿化类型分为两种，分别为构造－重熔混合型铀矿化和沉积变质型铀矿化，但后者未发现有工作意义的铀矿体，其特征见表2。表2 黄沟地区铀矿化特征主要富矿体的矿化围岩为重熔混合岩、碎裂重熔混合岩（原称混合质石英岩），而向花岗岩内带的浅红色、红色混合花岗岩中矿体逐渐变薄，品位变低至尖灭。根据野外岩性编录总结，我们发现黄沟地区的碎裂重熔混合岩和碎裂钾长花岗岩中铀矿化的区别主要是赋矿岩石中矿物含量的区别。这种区别主要体现在两种岩性中石英、长石和以绿泥石和黑云母为主的泥铁质胶结物含量的不同，重熔混合岩的绿泥石和石英较钾长花岗岩多，而长石含量则略低于钾长花岗岩（图6，图7）。两种岩石的其他矿化特征则未发现明显区别。因此，我们认为黄沟地区产于碎裂重熔混合岩中的铀矿化和产于碎裂钾长花岗岩中的铀矿化在成因上是基本相同的，暂不区别对待。图6 碎裂重熔混合岩铀矿心图7 碎裂钾长花岗岩铀矿心3　矿体特征矿体分布在东西长约600m、南北宽约400m的范围内（图8），标高在10～560m之间，其中大多数矿体集中在120～320m之间，埋深为170～460m（图9）。最浅的32号小矿体标高为500～560m。资源量最大的17号矿体赋矿标高为26～187m。主要矿体相对集中，利于开采。但矿床向西深部延伸方面与连山关铀矿床类似，受限于钻探难度仍未控制封闭。矿体呈板状、透镜状，走向大多为NE66°～90°（图10），倾向南、南南西、南南东，倾角20°～65°不等，矿体倾向延长最大327 m，走向长度最长约240m。矿体厚度一般为几十厘米到4m，最大视厚度为78m。矿体受大型韧性剪切作用影响，连山关岩体在近接触带处局部发生张剪拆离作用，次生脆－韧性断裂将岩体切割拆离，形成的低压空间由韧性－半熔融的重熔混合岩充填，富铀热液在其内较为脆性的构造带内富集成矿，矿床中矿体均为隐伏盲矿体，主要赋存于重熔混合岩异常增厚部位以及重熔混合岩和钾长花岗岩岩性过渡带的北东向剪切裂隙中，自南东向北西雁行排列。研究区内围岩蚀变强烈，热液活动现象明显，其中胶状黄铁矿化、绿泥石化和赤铁矿化与铀矿化关系密切。赤铁矿化分为砖红色和棕褐色两种类型。砖红色赤铁矿化中黑云母并未完全蚀变成绿泥石，而棕褐色赤铁矿化镜下发现大片的绿泥石蚀变，其与铀矿化的关系显著，可作为找矿标志。铀成矿与构造关系密切，中品位（＞1%）以上的较富矿石主要产于构造岩中，但这些含矿构造规模均不大，贯通性差，很难在地表被发现。推测这些含矿构造应为韧性剪切活动晚期，在构造层次由深构层转化至浅构层的过程中，在近南北向挤压应力作用下，在拉伸褶皱轴部形成的张剪性韧性－脆性断裂。图8 黄沟地区地形地质图及钻探工程分布图1—第四系残、坡、冲、洪积物；2—里尔峪组大理岩、透闪大理岩；3—浪子山组四段灰黑色石英云母片岩及千枚板岩；4—浪子山组三段薄层状透闪大理岩夹片岩及变火山岩；5—浪子山组二段上层石榴二云片岩；6—浪子山组二段中上层变粒岩及云母石英片岩；7—浪子山组二段中下层石榴二云片岩含石英析离体；8—浪子山组二段下层灰白色石英云母片岩；9—浪子山组二段未分；10—浪子山组一段石英岩及云母石英片岩；11—重熔混合岩；12—红色混合花岗岩；13—变斜长角闪岩；14—韧性剪切断裂；15—压性断裂及倾向；16—扭性断裂及倾向；17—张性断裂及倾向；18—性质不明断裂；19—推测断裂；20—实测地质界线；21—推测地质界线；22—渐变地质界线；23—高程；24—钻孔及编号；25—见工业矿孔、矿化及异常钻孔；26—探槽；27—地层产状；28—矿点及编号图9 黄沟铀矿床2号勘探线剖面图1—石榴二云母片岩；2—石英岩；3—重熔混合岩；4—钾长花岗岩；5—工业矿体；6—低品位矿体；7—矿体参数；8—已施工钻孔及编号；9—已施工钻孔孔深；10—水云母化；11—构造破碎带；12—绿泥石化；13—硅化；14—钾长石化；15—黄铁矿化本区铀矿化与连山关铀矿床具相似的特征，均为与大型韧性剪切作用有关的构造－重熔混合型铀矿床，铀矿化系在富铀花岗岩（提供铀源）、大型韧性剪切活动（提供成矿动力及热液运移通道）、动态重熔混合作用（形成富铀热液）及晚期脆性裂隙系统的综合作用下形成。图10 黄沟地区160m中段地质平面图1—浪子山组3段薄层状透闪大理岩夹片岩及变火山岩；2—浪子山组一段石英岩及云母石英片岩；3—重熔混合岩；4—黑云母花岗片麻岩；5—红色混合花岗岩；6—韧性剪切断裂；7—地质界线；8一工业矿孔；9—工业矿体；10—低品位矿体3　主要成果和创新点1　主要成果1）通过6年的普查找矿工作，大致查明了黄沟西部深部存在有进一步工作价值的铀矿体群分布，初步查明了工作区的地质构造和蚀变发育特征，大致控制了矿体的规模、形态、产状，大致查明了铀矿化的控矿因素和成矿规律等，落实可供详查的矿产地一处。2）总结了找矿标志：①近接触带处大型韧性剪切带发育部位；②重熔混合岩增厚变异部位；③NEE走向、EW或NWW向雁形排列的脆性断裂发育部位；④已发现的铀矿点、矿化点西部的深部；⑤胶状黄铁矿化伴随棕褐色赤铁矿化、绿泥石化等蚀变强烈叠加处。2　创新点连山关地区为辽东铀成矿重点区域，多年来多家地勘单位在此开展了找矿工作，相继发现了沿接触带分布的一系列铀矿点。黄沟铀矿床在20世纪90年代初也开展过找矿工作，但是由于当时认识上存在局限，仅在接触带找矿且钻探深度普遍偏浅，在见到红色混合花岗岩时就停钻，种种原因导致未能取得突破，核工业二四〇研究所于2006年开始进入黄沟地区工作，经过仔细的野外勘查和室内资料的综合研究，认为黄沟地区具有很好的铀成矿前景，到2013年工作了8个年头，认识不断提升，理论不断丰富，进而取得了较好的找矿成果，并认为黄沟铀矿床成因属于构造－重熔混合热液型。铀矿化受次级裂隙控制，分布在重熔混合岩异常区的NEE向—EW 向次级裂隙中。新的找矿经验表现在两方面：一是认为矿体形态产状受含矿裂隙的控制，不同地段可能有局部变化，钻探工程部署由2011年的330°勘探线调整为2012年的0°勘探线；二是矿体存储空间和赋矿围岩的认识，由重熔混合岩控矿改为构造裂隙控矿，勘探深度也随之增加，由之前勘探工作打到红色花岗岩就终孔调整为根据岩性、构造、蚀变综合判断终孔标志。该矿床的发现为在连山关地区找矿提供了新的思路和成功经验。4　开发利用情况目前黄沟铀矿床尚未开发利用，因其距连山关铀矿床仅1km，如若开发可利用连山关矿山的设备及已有巷道，可节省支出，增加效益。5　结束语黄沟铀矿床发现较晚，但意义重大，不仅新增了资源量，延长了矿山寿命，而且新的地质认识有助于连山关地区的找矿工作，以点代面，放眼全区，连山关地区乃至整个连山关岩体有类似成矿特征的地区还有很多。世界铀资源总量中，前寒武纪铀矿占了非常大的比重，为重要的铀成矿省。但在我国目前仅在辽东连山关地区发现成矿年龄为前寒武纪，而且具有有利的铀成矿条件，建议多家地勘单位多交流、沟通，共同为连山关地区铀矿大基地建设而努力。参考文献[1]核工业二四一大队．辽宁省本溪县连山关铀矿床勘探报告[R],[2]庄廷新，等．辽宁省本溪县黄沟地区铀矿普查[R],[3]庄廷新，等．连山关岩体南缘韧性剪切带发育特征及其与铀矿化的关系[C]．核工业二四〇研究所科研报告，[4]张秋生，等．中国早前寒武纪地质及成矿作用[M]．长春：吉林人民出版社，[5]郭智添．辽东连山关早前寒武纪铀矿床地质特征及成矿模式[J]．长春地质学院学报，1982（S1）[6]刘汉儒，等．3075矿床富矿段物质成分围岩蚀变及其与铀矿化关系[C]．核工业二四〇研究所科研报告，[7]王文广，等．辽东中部地区区域铀矿地质特征及其成矿远景评价[R],[8]金念宪，等．连山关岩体南带铀矿化特征与点带对比[R],我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例[作者简介]庄廷新，男，1966年生，研究员级高级工程师，现任核工业二四〇研究所总工程师。1983年毕业于南京大学地质系放射性地质专业，1992年获长春地质学院构造地质专业硕士学位，长期从事铀矿地质工作。

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zhangyekiki

姓名阎明性别男出生1961年生政治面貌中共党员职称工程师吕梁学院副院长学历硕士学位工作经历　　1982年吕梁师专数学系毕业留校在数学系任教1985年-1986年内蒙古大学数学系助教进修班学习1988-1990年上海复旦大学数学与计算机系进修学习上海复旦大学数学与计算机系进修学习1990-1996年任吕梁高专电教实验中心副主任1996-1999年任吕梁高专实验设备处处长1999-2006年任吕梁高专后勤处处长2006年06月任吕梁高等专科学校副校长任吕梁学院副院长。任吕梁学院副院长。教学简历历任数学系《高等教学》、《数学分析》、《数理逻辑》、《计算机基础》等课程教师。论文论著近年来，在《山西省委党校学报》、《吕梁高等专科学校学报》等刊物发表科研论文数篇。

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