约旦南部瓦迪巴希亚地区铀矿化地球物理特征.pdf

第 2 7卷第 3期 2 0 1 0年 9月 世 界 核 地 质 科 学 W o r l d Nu e l e a r Ge o s cie n ce Vo 1 2 7， No 3 Se p t 2 01 0 DOI ： 1 0 3 9 6 9 0 is s n 1 6 7 2 - 0 6 3 6 2 0 1 0 0 3 0 1 1 约旦南部瓦迪 巴希亚地 区 铀矿化地球物理特征 赵希刚 ，李胜祥 ，梁陕明 ，邓小卫 ，王金平 z ( 1 核工业 2 0 3研究所 ，陕西咸阳7 1 2 0 0 0 ；2 中国国核海外铀业有限公 司 ，北京1 0 0 8 2 2 ) 摘要通过对瓦迪 巴希亚( Wa d i B a h i y a ) 地 区开展地质调查 、岩石取样分析 以及地 面 y能谱测量 等综合研究 ，认为研究 区铀矿化主要产于上 白垩统一 古新 统 MC M组 近地表风化破碎 的灰褐 色砂 土状 泥灰岩之中 ，矿化类型为现代氧化作用成 因的钙结岩型 ，研究 区 能谱测量铀质量分数平面特征表现 为异常规模小 ，晕 圈梯度变化大 ，深部揭露表 明，自近地表 向深部铀质量分数逐渐降低 ，岩石取样分 析结果与 能谱测量具有对应性 ，铀矿化 主要位于地表 以下 0 5 -1 5 m 的范 围内。 关键 词钙结岩型铀矿化 ；地球物理特征 ；瓦迪 巴希亚地区 中图分类号 P 6 3 1 ；P 6 1 9 1 4 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 2 0 6 3 6 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 1 7 8 0 4 Ge o p hy s ica l f e a t ur e s o f ur a nium m ine r a l iz a t io n in W a d i Ba h i y a a r e a，s o u t h e r n J o r d a n ZHA0 Xi g a n g ，L I S he n g x ia n g ，LI ANG S h a n min g ， DEN G Xia o we i ，W ANG J in p in g ( 1 R e s e a r ch I n s t it u t e N o 2 0 3 ，C N N C，X ia n y a n g ，S h a a n x i 7 1 2 0 0 0 ，C h in a ) 2 C h in a U r a n iu m C o r p o r a t io n L im it e d ，B e ij in g 1 0 0 8 2 2 ，C h in a ) Ab s t r a ct ：Ba s e d o n co mp r e h e ns iv e s t u dy o f g e o l o g ic s u r v e y， s a mpl e a n a l y s is a nd g r o u n d g a mma s p e ct r a l s u r v e y ，it iS co n cl u d e d t h a t t h e u r a n iu m min e r a l i z a t io n in Wa d i B a h iy a a r e a ，s o u t h e r n J o r d a n o ccu r s ne a r s u r f a ce a n d is mo s t l y h o s t e d in we a t h e r e d g r a y b r o wn ch a l k ma r l o f Mu wa q q a r Ch a l k Ma r l Fo r ma t io n o f t h e Up p e r Cr e t a ce o us a nd Pa l e o ce n e， a n d be l o n g s t o s u r f icia l ca l cr e t e t y pe wh ich is r e l a t e d t o mo de r n o x ida t io n Th e g r o u n d g a mma s p e ct r a l s u r v e y s h o ws t h a t s u rfa ce a n o ma l y a r e a is s ma l l a n d b ig gra d ie n t ch a n g e o f t h e a n o ma l ie s Th e t r e n ch e s r e v e a l t ha t u r a niu m co n t e n t o f t h e a n o ma l ie s f a l l s d o wn f r o m ne a r s u r f a ce t o t h e d e e p Th e a n a l y t ica l r e s u l t s o f t h e s a mp l e s fro m t h e a r e a co r r e s p o n d w it h t h e g a mma s p e ct r a l me a s u r e me n t s ， d e mo n s t r a t in g t h a t u r a n i u m min e r ali z a t io n is ma in l y l o ca t e d wit h in t h e d e p t h b e t we e n 0 5 a n d 1 5 m Ke y wor ds ：ca l cr e t e t y pe u r a n iu m min e r ali z a t io n； g e o p h y s ica l f e a t u r e s；W a di Ba h iy a a r e a 收稿 日期2 0 1 0 0 3 2 0 作者简介赵希刚( 1 9 6 3 一 ) ，男 ，陕西蓝 田人 ，博士 ，高级工程师( 研究员级) ，从事地球物理探测 和信息技术 的研究 和 生 产 。 E ma il ：z h a o x ig a n g 41 8 1 2 6 co m 第 3期 赵希刚，等：约旦南部瓦迪 巴希亚地区铀矿化地球物理特征 1 7 9 1 研 究区地质地球 物理特征 1 1 区域地质背景特征 约旦位 于阿拉伯板块 的西北 部 ，是非洲 地块分离出来的一部 分 ，沿着 深切 的地壳构 造带 ( 阿拉伯死海一约旦河谷一裂谷 ) 分布。 瓦迪 巴希亚地 区位于 中约旦铀矿床以南 ， 交通便利。研究区为约旦 中新生 代稳定地块 区南部 ，区 内断裂构造不发育 ，区域地层总 体平缓 ，局部为 N E向斜倾 ，倾 角 5 。 1 2 。 左 右 。出露 地 层 由下 至 上 主要 有 上 白垩统 A S L A H P组 、MC M组及第 四系冲积 、残积碎屑岩 沉 积物 。 瓦迪 巴希亚研究 区出露 的地层 主要为上 白垩统古新 统穆瓦卡尔 白垩质 泥灰岩建造 ( MC M) ( 图 1 ) ；其次 为始新统 U mm R ij a m燧 石灰 岩建 造 ( U R C) ，该建造 可 以划 分 为 3个 岩 性段 ，下部层 位 由含粉砂质黏 土的粉末状灰 Q a t r a n a 磷灰岩 B a hiy y a 贝壳灰岩 S u1 t a n i 磷灰岩 岩组成 ，中部 由含 灰色薄层 、深棕 色中厚 层 燧石 的粉末状 岩石组成 ，上部 由灰 色灰 岩钙 质 结 核 、燧 石 结 核 和 薄 层 含 灰 岩 的粉 末 状 岩 石组 成 。 上 白垩统一古新统穆 瓦卡尔 白垩质泥灰 岩建造 是 该 区 主 要 含 矿 层 位 ，其 地层 厚 度 约 2 6 m。该建造下部 由粉末状灰岩 、燧石组成 ， 中部为薄一中厚层燧石组成 ，有小粒状灰岩 钙 质结 核 ，上 部 层 位 富含 双 壳 类 和 鱼 齿 化 石 的燧 石 、灰 岩 和 粉 末 状 岩 石 ，见 大 的灰 岩 结 核 。 U m m R i j a m组与穆 瓦卡尔组 为不整 合接 触 ，其组底部 为深海相沉积环境 ，上部 为浅 海 相 沉 积 环 境 ；穆 瓦 卡 尔 组 有 海 绿 石 、 双壳 类和菊石等 ，为深海相沉积环境 。 1 2 区域 放射性 测 量异 常特 征 约旦邀请加拿大 凤凰公 司对研 究区进行 了系统的航空 y测量和 氡 测量 ( 径迹测量 ) 工 S w a g a 贝壳灰岩 M u t a r a r il 贝壳灰岩 U m R ij a m 燧石灰岩 穆瓦卡尔 上白垩统灰岩 A1 His a 磷灰岩 A llan 硅化 灰岩 W a d i E s S ir 灰岩 图 1 研 究 区 地层 柱 状 图 Fig 1 S t r a t ig r a p h ic co l u mn o f t h e s t u d y a r e a 马 赛 崔 克 阶 坎 帕 阶 土 仑 阶 l 桑 托 阶 古 近 系 上 白 垩 统 始新统古新统 t， f ； 1 8 0 世 界 核 地 质 科 学 第 2 7卷 作 ，发现 了多个 放射性异常点 、带 。瓦迪 巴 希亚地区的异常为铀矿化引起的放射性异常 ， 部分地 区后期进行 了地 面 和氡异常 的查证 工作 。航空 y测量( 5 0 0 1 0 0 0计数 s )发现 的 异常 区面 积 大 于 1 6 0 k m 。y能 谱 测 量 显 示 铀 质量 分数一般在 9 0 1 0 -1 5 0 1 0 ，最高达 1 8 7 6 1 0 ；其 矿 化 岩 石 化学 分 析 结 果 的铀 质 量 分数 一般在 5 0 x 1 0 -1 2 0 1 0 ，最 高可 达 2 0 0 1 0 。 6 左右 。找矿 目标层MC M 组分布 范围较大，铀矿化位于 MC M 中部粒状灰岩钙 质 结 核 与 下伏 的 褐 色 泥 灰 岩 接 触 带 附 近 。 区 内上部层位 大部 分 已被剥蚀 ，而且被第 四系 风化 土层 覆盖 。东南部 分大 面积 含 铀 建 造 ( A S L A H P组 )或含矿层受后期干旱、风化淋 滤 的改造 ，是有利的铀矿成矿环境。 分 析 瓦迪 巴 希 亚 地 区 已有 地 质 资 料 及 所 开展过的物探测量工作资料 ，发现这些地面 和氡异常具有 一定规模 ，地表采样分析 ，测 得铀质量分数相对偏低 ，异常向下是否延伸 ， 有待进一步查清。为此 ，需要开展深部揭露 和地面 能谱测量工作 ，以便对研究 区铀矿 化点 带进行 系统评价 l 】 。 2 瓦迪 巴希亚地 区地球物理特征 2 1 放 射性 参数 特征 瓦迪巴希亚地 区地 面 能 谱 测 量 ( 表 1 ) 铀 质 量 分 数 为 0 2 9 x 1 0 -1 7 3 8 0 1 0 ，铀 质 量 分 数 平 均 值 为 3 3 5 0 1 0 - 6 ,变 异 系数 为 l 1 6 ，大于地壳 的克拉克值 ，而钍 、钾质量 分数低于地壳 的克拉克值 ，为一个 高铀 、低 钍 、低钾 区，钍 、钾变异 系数相对较 小。分 析认为是铀元素发生了局部富集的异常区。 从不 同岩性 分析 ，上 白垩统一古新统穆 瓦卡尔组 白垩质泥灰岩建造 ( MC M) 铀 质量 分 数较高 ，其 中黄色 泥灰 岩铀质量 分数高 ，灰 色泥灰 岩次之 ，钙质 结核层 和第 四系沉 积物 最 低 。 以上分析说 明 ，MC M组不同颜色的岩石 中 ，铀质量分数是有差异 的 ，其 中氧化层带 中铀质量分数最高。 2 2 铀异 常平面 特征 从 平面 图上 看 到 ( 图 2 ) ：研究 区铀 异 常呈 椭圆状 ，N W 向展布 ，存在两个明显的浓集 中 心 ，晕圈梯度变化大 ，东西长约 1 2 k m，南北 宽约 4 5 m。研究区多见铀质量分数较高 的灰 白色磷块岩 ，7能谱测量铀质量分数值普遍有 趋高迹象 ，铀异常地层厚度一般位于 0 5 1 0 m，在地表断续延伸长度 1 0 0 0 0 m 左右。该 区岩石样 品化学分析结果显示 ，MC M含矿泥 灰岩 、灰黄色砂土状 泥灰岩 、风化 泥灰岩砂 土层铀质量分 数一般是 5 0 x 1 0 -1 2 0 x 1 0 ，最 高可达 2 0 0 x 1 0 左右 ；钍质量分数 0 6 8 x 1 0 图 2 瓦迪巴希亚地区 l号点区段 y能谱 测量铀质量 分 数 平 面 图 Fig 2 Pl a ne vie w of s pe ct r u m me a s u ring ur a n iu m co n t e n t a t s p o t No 1 i n W a d i Ba h iy a a r e a 第 3期 赵希刚 ，等 ：约旦南部瓦迪 巴希亚地区铀矿化地球物理特征 1 8 1 5 2 1 0 ；铀镭平衡系数平均为 1 1 l ，略偏镭。 2 3 铀 异 常的纵 向剖面特 征 图 3是 瓦 迪 巴希 亚 地 区 西 部 梁 坡 处 能 谱测量剖面 ，从 图上看 到钙质泥灰岩层 的铀 质量分数低 ，其下灰褐色 泥灰 岩铀质量分数 最高 ，远离钙质泥灰岩层后铀 质量分数 明显 降低 ，矿化属 于现代 氧化带成因 。瓦迪 巴希 亚地区一般在正地形 区存在有铀 异常 ，主要 是钙质泥灰岩层保护其下 的铀 元素没有被淋 滤 ，铀质量分数在钙质 泥灰岩层下伏岩石 中 最 高 ，在钙质 泥灰 岩层 的上 、下部位 铀质量 分数明显降低。 图 3瓦迪 巴希 亚 地 区 西 部 梁 坡 处 ，能 谱 测量 剖 面 Fig 3 Pr o ffi e s e ct io n o f y s p e c t r u m me a s ur ing a t t he we s t e r n s l ope in W a di Bah iya ar e a 瓦 迪 巴希 亚 地 区 在 l号 测 点 附 近 地 段 ( 图 4 ) y能 谱测 量结 果 ：褐黄 色 岩石 铀 质量 分 数高于灰 白色岩石 ，氧化岩石 中的铀质量 分数高于还原岩石 。铀质量分数随深度增加 ， 铀质量分数减少。铀矿化主要产于 MC M组 中 部 钙 质 结 核 泥 灰 岩 与 下 伏 褐 ( 灰 ) 色 泥 灰 岩接 触带处 ，铀