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| Progress of Uranium Mine Exploration and Development by China National Nuclear Corporation |
| CHEN Yue-hui |
| Department of Geology and Mining, China National Nuclear Corporation, Beijing 100013, China |
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Abstract Since the new century, the uranium mine geological exploration of China has made great breakthroughs that the productivity has been stably improved, the scientific and technological innovation has gotgreater fruits, the foreigncooperation has been stably proceeding,and the overseas development has achieved active progress. Now, China is facing the important strategic opportunity of deepening reform and making innovation & development in the natural uranium industry. Accordingly, through analyzing the opportunities and problems in front of the uranium mine exploration and development of China,China National Nuclear Corporation proposed the development idea and work emphasisoncontinuously promoting the cooperation in the natural uranium industry, actively making the development in the coexistedand associated uranium mine resources, supplying theoverall service forthe mine construction and geologicaltechnique, and insisting on the principle of "go global" to realize both the domestic and overseas development.
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Received: 18 November 2014
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四川甘孜甲基卡锂辉石矿矿产调查评价成果
付小方1, 侯立玮1, 王登红2, 袁蔺平3, 梁斌4, 郝雪峰1, 潘蒙4
(1. 四川省地质调查院,四川 成都 610081; 2. 中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;
3. 四川地质矿产公司,四川 成都 610081;4. 西南科技大学,四川 绵阳 621010 )
摘要: 项目组以专题研究为引领,利用遥感解译和地质填图→优选靶区→化探定性→物探定位→钻探验证等一套行之有效的找矿评价技术方法和流程,在甲基卡外围迅速找到了甲基卡隐伏稀有伟晶岩型锂矿床。新发现8条锂矿化伟晶岩脉,仅对其中X03脉钻探验证结果,显示为一条巨大的锂辉石稀有金属工业矿脉,新增氧化锂资源量64.31万吨,达到超大型锂矿床。与锂共生、伴生的铌、钽、铍、铷、铯等稀有金属及锡等品位可达到工业要求。总结本区的成矿规律和找矿标志可以用于指导其他靶区的优选,其成果对提升我国锂资源的保障程度具有重大的意义。
关键词:甲基卡;锂辉石;矿产调查;氧化锂资源量;战略性新兴产业
中图分类号: P618.71 文献标志码: A 文章编号: 2095-8706(2014)03-0037-07
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收稿日期: 2014-10-29; 改回日期: 2014-11-13。
基金项目: 中国地质调查“四川三稀资源综合研究与重点评价(编号: 1212011220814)”项目资助。
作者简介: 付小方(1958—),女,教授级高级工程师,主要从事地质矿产调查研究工作。Email: xiaofang@vip.163.com。
1 项目背景与研究意义
“四川三稀资源综合研究与重点评价”是中国地质调查局部署开展的“我国三稀资源战略调查”计划项目下属工作项目。由四川省地质调查院承担,四川省地质矿产公司和西南科技大学参加。
甲基卡工作区位于青藏高原东部,四川省甘孜州康定、道孚、雅江三县交界处(图1),海拔为4 300～4 500 m(图2),面积约60 km2。地质构造背景为松潘—甘孜造山带中部的雅江褶皱—推覆带中段[1](图3),区内花岗伟晶岩型稀有金属成矿作用与印支晚期花岗岩浆成穹作用密切相关。甲基卡锂辉石矿床是1959年群众报矿发现的[2],经四川甘孜地质队初步调查确定了工业意义。1965—1972年,经四川地矿局404、402地质队地质勘查,共发现花岗伟晶岩脉498条,其中具工业价值的矿体和矿化的伟晶岩计114条(图4),其中仅达详查-勘探规模的17条伟晶岩矿脉所探明的氧化锂资源储量规模,在我国花岗伟晶岩型锂辉石产地中名列笫一,是最主要成矿富集区。另外掩盖区尚可能有隐伏矿脉存在,且极具进一步找矿前景[3]。
早在20世纪90年代和21世纪初,侯立玮、付小方、王登红和李建康等对甲基卡一带开展了伟晶岩型稀有金属成矿规律研究,指出了该区的找矿方向主要为甲基卡花岗岩底辟穹窿体顶部及周缘[4,5]。据此,“四川三稀资源综合研究与重点评价”项目,将四川甲基卡花岗伟晶岩型稀有金属矿床外围成矿远景调查与重点评价作为主要工作内容之一。 其主要目的是:以“三稀”(稀有、稀土、稀散)成矿理论为引领,通过对己有资料的综合分析、地质填图、物探、化探和高精度遥感解译,对甲基卡稀有矿区的外围新圈定出的找矿靶区进行重点钻探验证,借以大幅扩大了稀有金属矿产资源储景和远景,并取得了快速找矿、快速评价的经验。
为了力争获得找矿的突破性,项目组于2012年,在甲基卡稀有金属成矿区外围开展了重点评价区选区的研究与调查,确定了选区,制定了重点评价的工作方案与技术组合方法。2013—2014年,通过重点评价工作方案的实施,现已完成1∶10 000地质填图60 km2、1∶10 000土壤化探6 km2、激电中梯测量3 km2、1∶2 000地形地质测量3.82 km2、1∶5 000
图1 工作区交通位置图
Fig.1 The traffic location map in work area
图2 甲基卡工作区的高原地貌
Fig.2 The plateau landform of Jiajika work area
地质剖面测量26 km,1∶2 000地质剖面测量3 km,1∶1 000地质剖面测量4 km,1∶25 000重力测量44.5 km2,1∶25 000磁力测量50 km2,槽探1 500 m3,岩心钻探1 324.11 m,取样钻900 m,土壤化探采样1 500件,各类分析测试样500件等实物工作量。项目组在“三稀”研究的引领下,在甲基卡外围圈定了异常验证区,新发现了8条锂辉石矿化脉(氧化锂:1.3%～1.86%)。通过对其中的X03矿化脉和异常的验证, 证实为一条巨大的锂辉石稀有金属工业矿脉。新增氧化锂资源量64.31万吨,达到超大型规模。与锂共、伴生的铌、钽、铍、铷、铯等稀有金属及锡等品位可达到工业要求[6],可综合利用。这一找矿突破,使甲基卡矿床累计探获的花岗伟晶岩型锂矿的资源储量规模得到了提升,跃居为世界第一位的锂辉石稀有矿床。同时稀有金属综合找矿方法取得了成功。
中 国 地 质 调 查 2014年 第3期付小方等: 四川甘孜甲基卡锂辉石矿矿产调查评价成果2 主要进展和阶段性成果
2.1 X03锂辉石矿脉的地质特征
X03矿脉产于甲基卡穹窿北东缘上三叠统新都桥组动热变质的十字石二云母片岩中,受成穹后期张性裂隙控制,由多期次脉动充填交代形成。矿石自然类型属于钠长石-锂辉石型花岗伟晶岩型,主要呈微晶毛发状、细晶粒状、梳状及巨晶柱状。工业类型属于锂辉石型。矿石矿物以锂辉石为主,少量为锂云母、锂绿泥石、铌钽铁矿、绿柱石及锡石。交代结构发育,矿石具条带状构造、团块状构造及浸染状构造。近矿脉围岩蚀变主要为叶片状堇青石化和电气石角岩化。
对新发现的X03矿体,经钻孔控制,矿体显示
图3 甲基卡区域地质构造背景略图(据许志琴等修改,1992)
Fig.3 Sketch map of the tectonic background of Jiajika area( modified after Xu et al.1992)
1. 蛇绿混杂岩带;2. 滑脱带;3. 逆冲断层;4. 穹窿状变形—变质体;5. 平移断层;6. 深层高温韧性滑脱剪切带出露范围;
7. 褶皱轴线;8. 韧性滑移矢量;9. 中生代花岗岩
图4 甲基卡稀有伟晶矿田地质略图
Fig.4 The geological sketch map of Jiajika
rare pegmatite ore field
1. 二云母花岗岩;2. 微斜长石型伟晶岩;3. 微斜长石钠长石型伟
晶岩;4. 钠长石型伟晶岩;5. 钠长石锂辉石型伟晶岩;6. 钠长石
锂云母型伟晶岩;7. 伟晶岩脉编号及采样位置;8. 类型分带线;
9. 类型分带编号:Ⅰ. 微斜长石伟晶岩带;Ⅱ. 微斜长石—钠长
石带;Ⅲ. 钠长石带;Ⅳ. 锂辉石带;Ⅴ. 锂(白)云母带;
134. 锂辉石矿脉编号;X03. 本项发现的锂辉石矿脉
呈似层状,具分枝复合特点,走向近南北向,西倾,倾角25°～35°,南北长1 050 m,宽50～114 m,矿体平均厚66.4 m,矿化较均匀,平均Li2O品位1.5％,共伴生有BeO、CsO、Ta2O5、Nb2O5、Sn等,可综合回收利用。经储量估算,新增已控制332+333+334类矿石资源储量达64.31万吨,达超大型规模。这一找矿突破性新进展,新增的氧化锂资源储量,约占近50年已累计查明资源储量的一半以上[7](图5至图8)。
2.2 重新厘定了对进一步开展找矿与评价具指导意义的直接和间接的找矿标志
(1)在甲基卡矿区北部,前人曾将含矿伟晶岩块堆积体划属第四系冰积物,通过项目组认真的地质填图和精细的遥感解译,发现堆积体大多具线性带状分布,在第四系掩盖区常形成微地貌隆起等特点,并与零星矿体露头对应,应属准原地的含矿伟晶岩残坡堆积物,故将其视为直接找矿标志。后经槽探揭露证实,在所圈定的含矿伟晶岩残坡堆积物分布区,新发现8条锂矿化伟晶岩脉,氧化锂品位为1.5%～1.86%。
图5 钻探获取的岩心(全脉见矿,取芯率100%)
Fig.5 Entire vein mineralization, coring rate 100%
图6 部分勘探剖面示意图
Fig.6 Schematic diagram of part exploration profile
1. 第四系坡积物;2. 锂辉石伟晶岩矿体;3. 锂辉石钠长石矿化伟晶岩;4. 灰-深灰色堇青石化十字石红柱石二云母片岩
图7 验证孔部分钻孔柱状图
Fig.7 Part drilling logging of verification holes
图8 X03锂辉石矿脉钻探验证前后的变化
Fig.8 Comparison of X03 spodumene vein before and after the drilling verification
左图:1. 第四系坡积物;2. 锂辉石矿化伟晶岩体;3. 灰-深灰色十字石红柱石二云母片岩;4. 地质界线
右图:1. 第四系坡积物;2. 锂辉石矿化伟晶岩残积物;3. 锂辉石伟晶岩矿体;4. 新都桥组二段;5. 灰-深灰色十字石红柱石二云母片岩;
6. 地质界线;7. 钻孔及编号;8. 探槽及编号
(2)红柱石-十字石动热变质带,近矿脉棕黑色电气石角岩和叶片状堇青石化 ,以及强烈钠长石化和蓝色电气石化也应是间接找矿标志。
(3)具色调浅、高反射率与线性分布特点的遥感影像,多指示为花岗伟晶岩脉产出。
(4)高电阻率物探带状异常,并有与之对应或相伴的、具有浓集中心的锂、铍、铷、锡组合异常,可将其列为重点查证的找矿靶区(图9)。
图9 重点评价区——验证A区物化探异常示意
Fig.9 Geophysical and geochemical anomaly map of key evaluation areas—verification of A district
2.3 对花岗伟晶岩型稀有金属矿产成矿规律进行了初步总结,建立了一套行之有效的找矿评价方法体系
(1) 随着松潘—甘孜陆内造山, 雅江北部晚三叠世巨厚复理石遭受了南北向和东西双向挤压收缩,深层次滑脱- 推覆,造成了深熔花岗岩底辟侵位(215 Ma)—热隆伸展-同构造动热变质-岩浆期后热液作用和局部热接触变质-晚期阶段退变质作用[4],并形成了与花岗伟晶作用有关(195～199 Ma)[8]的Li、Be、Nb、Ta、W、Sn、水晶等成矿亚系列[9,10]。甲基卡及容须卡、可尔因等花岗伟晶岩型稀有金属矿床均受此类构造控制。花岗伟晶岩矿体(脉)形成较晚,产于甲基卡穹窿顶部和周缘晚三叠统西康群石榴子石-红柱石-十字石动热变质地层中,受成脉期张性裂隙控制。近矿围岩蚀变为电气石角岩化和堇青石化。伟晶岩的类型由花岗岩体中心向外依次为: 微斜长石伟晶岩矿体带(Ⅰ)-微斜长石钠长石伟晶岩矿体带(Ⅱ)-钠长石伟晶岩矿体带(Ⅲ)-钠长锂辉石(Ⅳ)伟晶岩矿体-锂(白)云母伟晶岩矿体带(Ⅴ)-石英脉伟晶岩矿体带;在空间上,由中心向上和向外,大致具有Be-Li-NbTa变化。伟晶矿脉内部分带不发育,形态受控于裂隙,锂辉石矿化具有多期次脉动式交代(3期)的特点。
(2)建立了以地质综合分析研究为基础,结合遥感解译、重磁测量优选靶区-电法物探法定位-地球化学法定性-多元信息分析-钻探验证,为实现隐蔽型稀有伟晶岩矿找矿突破和科研成果快速转化提供了技术示范,值得进一步探索试验、总结提高和推广应用。
3 下一步工作设想
锂作为 21 世纪的“能源金属”和“推动世界前进的元素”,其战略地位已经受到世界各国的高度重视,被国家列为“十二五”规划发展战略性新兴产业不可少的绿色能源金属新能源。目前四川省已将新能源汽车确定为率先发展的五大高端成长型产业之一。在利好政策的影响下,新能源汽车必将迎来新一轮的发展机遇。锂金属矿产资源无疑将为新能源汽车提供原料保证。储备好锂金属资源无疑是抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略。锂等稀有金属矿产资源,已被中国地质调查局列为国家地质调查九大计划——重要矿产资源调查计划的重要矿种之一。
四川省锂辉石资源量位居全国第一,亚洲第一。本次找矿取得的重大突破和综合找矿方法的成功,以及目前甲基卡地区正开展的重磁扫面初步成果显示:除已查明露头矿脉外,浮土掩盖区可能还存在隐蔽型伟晶岩矿脉,仍然具有很大的找矿潜力。2015年在甲基卡外围仍将继续以扩大资源量为重点,开展物探和化探测量,进一步圈定靶区,开展钻探验证,扩大资源量;总结花岗伟晶岩型稀有矿找矿模型,以点带面,加强综合研究,圈定新的靶区,预测区域资源远景资源量。
另外四川省可尔因、九龙及石渠等地具有相同的稀有金属成矿条件,稀有金属资源潜力巨大,但总体工作程度较低,建议加大四川稀有金属成矿远景区的综合地质调查力度,推动甲基卡地区整装勘查和可尔因地区重点勘查,进一步取得稀有金属找矿突破。这对建设四川成为我国乃至世界上重要的锂工业基地,推动我国战略性新兴产业的发展、改变当地藏区经济落后的局面、提升我国锂资源的保障程度具有重大意义。
参考文献:[1] 许志琴, 侯立玮, 王宗秀.中国松潘-甘孜造山带的造山过程[M]. 北京:地质出版社,1992.
[2] 《中国矿床发现史·四川卷》编委会.中国矿床发现史·四川卷[M].北京:地质出版社,1996.
[3] 王登红,王瑞江,李建康,等.中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述[J].中国地质,2013,40(2):361-370.
[4] 侯立玮, 付小方. 松潘-甘孜造山带东缘穹隆状变质地质体[M]. 成都: 四川大学出版社,2002.
[5] 李建康,王登红,付小方,等.川西典型伟晶岩型矿床的形成机理及其大陆动力学背景[D].北京:中国地质大学(北京),2006.
[6] 邵厥年,陶维屏,等.矿产资源工业要求手册[M]. 北京: 地质出版社,2014:216-251.
[7] Stephen E.Kesler,Paul W.Gruber,Pablo A.Global lithium Resource:Relative importance of pegmatite,brine and other deposits[J].Medina-Ore Geology Reviews:Journal for Comprehensive Studies of Ore Genesis and Ore Exploration,2012,48(2012):55-69.
[8] 王登红,李建康,付小方. 四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义[J]. 地球化学,2005,(6):3-9.
[9] 王登红, 邹天人, 徐志刚,等.伟晶岩矿床示踪造山过程的研究进展[J].地球科学进展,2004,19(4): 614-620.
[10]陈毓川,王登红,付小方,等.中国西部重要成矿区带矿产资源潜力评估[M]. 北京:地质出版社,2010.
Achievements in the Investigation and Evaluation of Spodumene
Resources at Jiajika in Sichuan, China
FU Xiao-fang1, WANG Cheng-hong2, YUAN Lin-ping3, LIANG Bin4, HAO Xue-feng1, Pan Meng4
(1. Sichuan Institute of geological survey, Chengdu, 610081, China; 2. Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of
Geological Sciences, Beijing, 100037, China; 3. Sichuan Geological Minerals Company, Chengdu, 610081, China;
4. Southwest University of Science and Technology; Mianyang, 621010, China)
Abstract: Our project team fulfilled the transformation from scientific research to practical exploration within the shortest possible time and established a set of exploration methods and processes for rare pegmatite in concealed areas: monographic study→ remote sensing interpretation and geological mapping → preferred target area → geochemical analysis→ geophysical prospecting orientation→ drilling verification. Eight new mineralization pegmatite veins were found; through drilling, Vein X03 was proved to be a huge spodumene pegmatite vein. It was found that there were rich lithium resources with a total reserve of 643100 tons. The grades of niobium, tantalum, beryllium, rubidium, cesium and tin also reached the industrial levels. The metallogenic regularity and prospecting marks discussed in this paper will guide the selection of target areas. The results are of great significance for the development of China's strategic emerging industries, improving the local economy, and enhancing the security level of lithium resources in China.
Key words: Jiajika; spodumene; mineral survey; lithium resources; strategic emerging industry |
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2014, Vol. 1 
