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摘要:为了积极响应国家自然资源部针对矿产资源开采利用提出相应改革要求,大力推进高效绿色开采矿产资源、多种矿产资源综合利用,通过开展铀矿石及地浸液样品进行高精度元素痕量分析检测、对可地浸砂岩型铀矿伴生元素的富集特征开展精细研究、对地浸开采铼元素可行性进行初探等工作,确定了钱家店铀矿床存在铼元素超常富集现象,平均品位为0.54×10-6, U—Re呈明显正相关关系,相关系数为0.513。研究成果显示,钱家店地区铼资源具有“品位低、规模大”的特征,其成矿特征与铀矿相似。
主题词:伴生元素 铼矿 低品位
1.研究背景
辽河油田铀矿勘探工作自1997年开展至今,在钱家店地区先后发现了多个可地浸砂岩型铀矿床,目前整体规模已达到特大型。这一勘探成果是我国东北松辽盆地铀矿找矿的重大突破,开创了我国非核系统综合找铀的先河。随着研究不断深入,发现研究区的铀与铼、钪等伴生元素之间存在彼此依存关系,其中铀铼的关系尤为紧密。
铼是一种稀散金属,在地壳中的含量仅为10-9,资源十分稀有。因其具有熔点高、耐腐蚀、拉伸强度高等物性,被广泛应用于航空航天等高科技领域。随着国家航空航天产业的快速发展,未来的需求量将会大幅增加,因此如何充分勘探发现国内伴生铼资源,对推动我国矿产综合勘探开发及稀有矿产资源储备都具有十分重要的意义。
2.铼资源发现
2.1区块地质概况
开鲁坳陷位于松辽盆地西南部,是上叠于海西地槽褶皱基底之上的中新生代断坳型盆地,其中钱家店凹陷属开鲁坳陷内的次级负向构造单元。钱家店铀矿床主要含矿地层为上白垩统姚家组,可分上、下两段,均有铀矿化异常分布。钱家店铀矿床是以层间氧化控制为主,油气热液改造、构造运动破坏矿体为辅的多阶段汇聚成矿的铀矿床。本次研究选取地浸开采多年,地质条件基本掌握的钱Ⅱ块为研究目标区域。
2.2伴生元素分析
(1)伴生元素富集强度
通过对钱Ⅱ块120个岩心样品进行U及其伴生元素含量分析,得出各伴生元素含量(表1)。结果显示,在该区U伴生元素中,Re、Sc的平均品位分别是0.54×10-6和6.43×10-6,均高于可综合利用品位,而V、Mo和Se则低于可综合利用品位。Re的陆壳丰度为1×10-9,根据现有结果,钱家店铀矿床钱Ⅱ块地区Re的丰度超过陆壳几百倍,属超常富集现象。
(2)伴生元素与 U 的相关性
为了进一步深入研究伴生元素与 U 的相关关系,通过样品含量对比及相关系数矩阵(表2)分析,Re元素在该区域存在明显富集现象,U—Re呈明显正相关关系,相关系数为0.513,这反映了U、Re可能具有同源性,均受层间氧化作用控制成矿;Sc同样存在富集现象,U—Sc总体呈正相关关系,但局部出现负相关,相关系数为0.163。
(3)伴生元素含量与岩性关系
通过对不同粒度及不同渗透性岩石中的伴生元素含量进行分析,从而研究伴生元素在钱Ⅱ块的富集特征。研究结果表明,在不同粒度及不同渗透性的砂岩中,U、Re的富集情况依然相似,在含泥砾砂岩中含量最高,其次为细砂岩,中砂岩中含量最低,造成该现象的主要原因是由于泥质含量大的砂岩中存在较多有机质,对U、Re均有较好的吸附性,有利于富集成矿。
3. 地质意义
前人研究成果认为我国铼资源90%伴生于钼矿床、铜矿床中。此次研究工作及成果打破了这一传统认知,利用高精度元素分析化验,对钱家店铀矿床钱Ⅱ块的伴生铼资源进行科学评价。同时建立深部找油气、浅部找铀矿、伴生找铼矿的油—铀—铼矿产综合勘探、立体勘探新思路,取得一矿变双矿、双矿变多矿的重要勘探成果。这一成果将对松辽盆地乃至全国沉积盆地的矿产资源科学评价、综合勘探具有深远影响。
通过开展此次研究工作,充分勘探钱家店铀矿床,不仅为国家战略资源储备作出重大贡献,同时也将打破我国铼资源受国外出口限制的制约。目前钱家店铀矿床已成为国家重点关注的绿色核能生产基地,未来在铼资源形成产能后,有望成为独具特色的“低品位矿产、大规模资源、高效率开采”创新型绿色综合能源生产示范基地,达成社会、经济效益双丰收。
4. 结论
(1)钱家店可地浸砂岩型铀矿床伴生元素中,Re、Sc達到可综合利用标准,V、 Mo和Se低于指标。
(2)Re和U呈明显正相关,相关系数为0.513,;Sc总体呈正相关,局部负相关,富集区域与U重叠具偶然性。
参考文献:
[1] 陈喜峰等. 全球铼矿资源分布特征与开发利用形势及启示[J].中国矿业,2019(28).
[2] 黄凡等.中国铼矿成矿规律和找矿方向研究[J].地质学报,2019(93).
[3]曾爱花. 新疆511铀矿床7号采区U-Se-Re-Mo等元素分布特点[J].矿床地质,2012(31).
作者简介:肖程,男,1987年11月出生,辽宁省大连市,汉族,工程师,2011年本科毕业于成都理工大学地球化学专业,现于辽河石油勘探局有限公司新能源开发分公司从事铀矿及伴生矿产综合勘探开发工作。
辽河油石油勘探局有限公司新能源开采分公司 辽宁 盘锦 124010
主题词:伴生元素 铼矿 低品位
1.研究背景
辽河油田铀矿勘探工作自1997年开展至今,在钱家店地区先后发现了多个可地浸砂岩型铀矿床,目前整体规模已达到特大型。这一勘探成果是我国东北松辽盆地铀矿找矿的重大突破,开创了我国非核系统综合找铀的先河。随着研究不断深入,发现研究区的铀与铼、钪等伴生元素之间存在彼此依存关系,其中铀铼的关系尤为紧密。
铼是一种稀散金属,在地壳中的含量仅为10-9,资源十分稀有。因其具有熔点高、耐腐蚀、拉伸强度高等物性,被广泛应用于航空航天等高科技领域。随着国家航空航天产业的快速发展,未来的需求量将会大幅增加,因此如何充分勘探发现国内伴生铼资源,对推动我国矿产综合勘探开发及稀有矿产资源储备都具有十分重要的意义。
2.铼资源发现
2.1区块地质概况
开鲁坳陷位于松辽盆地西南部,是上叠于海西地槽褶皱基底之上的中新生代断坳型盆地,其中钱家店凹陷属开鲁坳陷内的次级负向构造单元。钱家店铀矿床主要含矿地层为上白垩统姚家组,可分上、下两段,均有铀矿化异常分布。钱家店铀矿床是以层间氧化控制为主,油气热液改造、构造运动破坏矿体为辅的多阶段汇聚成矿的铀矿床。本次研究选取地浸开采多年,地质条件基本掌握的钱Ⅱ块为研究目标区域。
2.2伴生元素分析
(1)伴生元素富集强度
通过对钱Ⅱ块120个岩心样品进行U及其伴生元素含量分析,得出各伴生元素含量(表1)。结果显示,在该区U伴生元素中,Re、Sc的平均品位分别是0.54×10-6和6.43×10-6,均高于可综合利用品位,而V、Mo和Se则低于可综合利用品位。Re的陆壳丰度为1×10-9,根据现有结果,钱家店铀矿床钱Ⅱ块地区Re的丰度超过陆壳几百倍,属超常富集现象。
(2)伴生元素与 U 的相关性
为了进一步深入研究伴生元素与 U 的相关关系,通过样品含量对比及相关系数矩阵(表2)分析,Re元素在该区域存在明显富集现象,U—Re呈明显正相关关系,相关系数为0.513,这反映了U、Re可能具有同源性,均受层间氧化作用控制成矿;Sc同样存在富集现象,U—Sc总体呈正相关关系,但局部出现负相关,相关系数为0.163。
(3)伴生元素含量与岩性关系
通过对不同粒度及不同渗透性岩石中的伴生元素含量进行分析,从而研究伴生元素在钱Ⅱ块的富集特征。研究结果表明,在不同粒度及不同渗透性的砂岩中,U、Re的富集情况依然相似,在含泥砾砂岩中含量最高,其次为细砂岩,中砂岩中含量最低,造成该现象的主要原因是由于泥质含量大的砂岩中存在较多有机质,对U、Re均有较好的吸附性,有利于富集成矿。
3. 地质意义
前人研究成果认为我国铼资源90%伴生于钼矿床、铜矿床中。此次研究工作及成果打破了这一传统认知,利用高精度元素分析化验,对钱家店铀矿床钱Ⅱ块的伴生铼资源进行科学评价。同时建立深部找油气、浅部找铀矿、伴生找铼矿的油—铀—铼矿产综合勘探、立体勘探新思路,取得一矿变双矿、双矿变多矿的重要勘探成果。这一成果将对松辽盆地乃至全国沉积盆地的矿产资源科学评价、综合勘探具有深远影响。
通过开展此次研究工作,充分勘探钱家店铀矿床,不仅为国家战略资源储备作出重大贡献,同时也将打破我国铼资源受国外出口限制的制约。目前钱家店铀矿床已成为国家重点关注的绿色核能生产基地,未来在铼资源形成产能后,有望成为独具特色的“低品位矿产、大规模资源、高效率开采”创新型绿色综合能源生产示范基地,达成社会、经济效益双丰收。
4. 结论
(1)钱家店可地浸砂岩型铀矿床伴生元素中,Re、Sc達到可综合利用标准,V、 Mo和Se低于指标。
(2)Re和U呈明显正相关,相关系数为0.513,;Sc总体呈正相关,局部负相关,富集区域与U重叠具偶然性。
参考文献:
[1] 陈喜峰等. 全球铼矿资源分布特征与开发利用形势及启示[J].中国矿业,2019(28).
[2] 黄凡等.中国铼矿成矿规律和找矿方向研究[J].地质学报,2019(93).
[3]曾爱花. 新疆511铀矿床7号采区U-Se-Re-Mo等元素分布特点[J].矿床地质,2012(31).
作者简介:肖程,男,1987年11月出生,辽宁省大连市,汉族,工程师,2011年本科毕业于成都理工大学地球化学专业,现于辽河石油勘探局有限公司新能源开发分公司从事铀矿及伴生矿产综合勘探开发工作。
辽河油石油勘探局有限公司新能源开采分公司 辽宁 盘锦 124010