砂巖型鈾礦是我國目前鈾資源勘查主攻的目標類型,但在勘查過程中,往往側重地層的巖性、巖相等控礦因素研究,而對斷裂構造控礦重視不夠(或被忽略)。通過對中國砂巖型鈾礦遙感影像特征的系統研究,發現我國主要砂巖型鈾礦區均有控制工業鈾礦產出的斷裂構造存在。在此基礎上,剖析了控礦構造的特點及其控礦作用,提出構造-地球化學障的成礦新模式。最后論述了構造-地球化學障模式與傳統氧化帶前鋒模式的區別,并探討了其提出的重要意義。
關鍵詞:斷裂構造 控礦作用 構造-地球化學障 重要意義
1 遙感影像特征研究的新發現
對中國主要砂巖型鈾礦區的遙感圖像進行系統研究后的一個重要發現是,所有的砂巖型鈾礦區均有控礦斷裂帶存在。由于這些斷裂帶通常被第四系覆蓋,在野外很難發現,而且應用一般的圖像處理方法也不易突出斷裂的影像信息。因此,這些斷裂的存在及其控礦作用長期被忽視。為了引起對這一問題的重視,首先將這些斷裂的厘定證據及與鈾礦化的關系闡述如下:
1.1 控礦斷裂的影像標志
經研究,有兩種情況:
(1)控礦斷裂的線性特征明顯,表現為淺色調背景上的深色帶或暗彩色帶。沿色帶走向各點像素值穩定,延伸較長;橫向上光譜值變化較大,色帶的寬度較大,有時無明顯的邊緣結構,圖像上邊界顯得模糊不清(圖1)。

圖1 龍川江盆地控礦斷裂在影像上表現為SN向的暗色暈帶
1—斷裂; 2—礦化點
Fig.1 Ore-controlling fault is expressed as SN orientation dark faint zone
in Long chuan jiang basin
1 – Fault 2 –Uranium occurrence
(2)控礦斷裂也可能表現為不同影像特征區的分界線。這種控礦斷裂雖線性特征不十分明顯,但兩側的色調、紋理、地貌景觀截然不同。在東勝礦區的熱紅外圖像上,這種界線還表現為地熱低場和高場的分界線。
1.2 控礦斷裂的地球物理標志
根據影像解譯的斷裂構造,在多數情況下與地球物理數據(包括重力、磁力、地震)反映出來的斷裂構造相一致。如在伊犁盆地地震測量資料分析表明,在切過徑流區的幾條地震剖面上,都有地震解譯的斷層存在。逐一確定每條地震剖面解譯的斷層的位置,發現地震方法確定的斷層與遙感解譯的斷裂位置吻合,是一些切穿基底的斷裂。在東勝礦區航磁、重力解譯的斷裂也與遙感圖像解譯的控礦斷裂構造相一致。
另外,有的礦區還可見航空放射性伽瑪能譜高場沿控礦斷裂帶分布的現象。
1.3 控礦斷裂的地形、地貌、水系標志
這些控礦斷裂由于被第四系覆蓋而不易被地質人員識別,因此常被忽視。但通過遙感圖像的詳細分析,仍可究其蛛絲馬跡。如在地形上形成斷層陡坎,地貌上表現寬大的河谷,并且控制河流的流向和水系的變化,有時導致泉水、濕地和植被沿斷裂線狀分布等。圖3顯示了吐哈盆地的一條東西向控礦斷裂帶。其南側,水系表現為單條河道,而北側,水系則突然散開(圖2)。巴彥塔拉盆地的NE向控礦斷裂不僅切穿N2的蓋層,而且NW向河流遇斷裂后發生90度的大拐彎[1]。這些現象都是斷裂存在的證據。

圖2 斷裂構造表現為河道散開的結點連線
Fig. 2 Fault displays knot where drainages disperse connect line
1.4 遙感解譯斷裂的野外查證
經野外查證,有的控礦斷裂為第四系覆蓋下的隱伏斷裂,地表雖難以辨認,但它們在遙感圖像上宏觀特征清楚。同時,多種信息的綜合標志明顯。經野外鉆探,發現沿控礦斷裂有礦化蝕變,甚至出現鉆孔漏水現象。這些都反映了斷裂帶的客觀存在。有的屬半覆蓋或未覆蓋的斷裂,只要在野外認真查證,可以觀察到斷裂構造的形跡,如東勝地區遙感圖像上解譯的準格爾召―王家塔控礦斷裂,經野外驗證,發現有構造角礫巖,并見斷裂上、下盤地層有明顯的滑動現象(圖3)。

圖3 準格爾召-王家塔斷裂野外照片(鏡頭向東拍攝)
Fig. 3Field photo showing Zhungeerzhao-Wangjiata fault
( Camera due to east )
上述斷裂構造與鈾礦化空間分布關系的研究表明,鈾礦化無論在平面上,還是在剖面上,均受上述斷裂構造控制。在平面上,礦床和礦點沿控礦斷裂呈串珠狀帶狀分布。因此,控礦斷裂帶的方向控制著礦化帶的分布方向。如,騰沖龍川江盆地的控礦斷裂走向南北向,鈾礦床、礦點呈南北向帶狀分布;伊犁盆地的控礦斷裂走向東西向,鈾礦床、礦點呈東西向帶狀分布[2]。在剖面上,礦體分布在靠近斷裂構造形成的局部氧化-還原過渡帶或強化還原帶邊部。雙斷裂控制雙氧化―還原過渡帶的形成,從而控制雙礦卷礦體的出現(圖4)。
圖4 吐哈盆地雙斷裂控制雙氧化-還原過渡帶示意圖
1—第四系;2—下第三系;3—中下侏羅統;4—中石炭統;5—正斷層;6—逆斷層;7—礦體
Fig. 4Sketch map showing double faults control double oxidation-reduction transition zone
1-Quaternary 2- Paleogene 3- Middle-lower Jurassic 4- Middle Carboniferous
5- Normal fault 6-Thrust fault 7-Ore body
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