漫话中国最大铀矿(2)
胡经国
二、内蒙古大营地区铀矿床的发现及其战略意义
㈠、内蒙古大营地区铀矿床的发现
据报道,2012年11月4日,中国内蒙古中部大营地区铀矿勘查取得重大突破,发现了中国最大规模的“可地浸”砂岩型铀矿床。其该矿床铀矿储量高达3万吨,可以供应3座装机容量100万千瓦核电站同时使用60年。连同此前的铀矿勘查成果,该地区累计控制铀资源量已跻身于世界级大型铀矿床行列。从而开创了中国铀矿找矿勘探的新局面。
㈡、内蒙古大营地区铀矿勘查思路的创新
内蒙古大营地区铀矿找矿勘查实现重大突破,主要得益于煤和铀兼顾勘探的铀矿勘查思路的创新。这就是说,根据区域矿产分布规律,进行勘查技术优化组合,在开展煤矿勘查的同时,利用煤矿钻孔同步进行放射性测井和编录,探索砂岩型铀矿存在的可能性。在发现并圈定一系列重大铀矿找矿靶区以后,果断决策开展铀矿勘查会战。
煤和铀兼顾勘探的新思路实现了“一矿变双矿”的创举。不仅在该地区勘查评价了一处资源量达510亿吨的超大型煤矿,而且还发现了一处超大型铀矿床。不仅节省了大量铀矿前期找矿投资,而且还缩短了4~5年铀矿勘查周期。据预计,在其开发利用以后,可以取得显著的经济效益和社会效益。
在煤和铀兼顾勘探取得巨大成就的前提下,煤和铀兼顾勘探的思路得到了广泛的推广和应用;新的铀矿找矿成果不断涌现,促成了中国铀矿勘查开发格局的转变,为立足国内提高铀资源供应能力展现出了良好的前景。煤和铀兼顾勘探的新思路,将进一步扩大铀矿找矿和勘查领域,加快铀矿找矿和勘查的步伐。
中国内蒙古大营地区铀矿的发现,对提高中国铀矿资源保障能力具有重要意义,是实施找矿突破的一个典范,也是落实找矿新机制的一个成功实践。同时,此举拉开了全面推进中国北方砂岩型铀矿找矿的序幕,对矿政管理尤其是矿产勘查开发体制创新,以及多矿种兼顾勘探、更大范围内实施综合勘查开发提出了新课题。
㈢、内蒙古大营地区铀矿床发现的战略意义
大家知道,铀是一种极为稀有的放射性金属元素。它在地壳中的平均含量仅为2%,其形成可供工业利用铀矿床的几率比其它金属元素要小得多。铀矿除了用于提炼核工业必需的铀以外,还可以用于提炼镭和其它稀土元素。作为核电和几乎全部核工业的基本原料,铀矿对于中国这样的国家具有重大的战略价值。
长期以来,中国被认为是一个铀矿资源不甚丰富的国家。截至2005年,中
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国已探明铀储量仅为7万吨;据2009年估算,当时中国已探明铀矿储量仅为17.14万吨。据推算,中国铀矿探明储量位居世界第10位,不能适应发展核电和核工业的长远需要。并且,中国已探明铀矿床规模以中小型为主(占总储量的60%以上);铀矿石品位偏低,很难提炼出大量的浓缩铀。然而,这次在内蒙古大营地区找到的铀矿,完全可以满足未来10多年中国核电发展的需要。中国已成为世界上铀资源较为丰富的国家之一。
中国最大世界级铀矿的发现,对于改变中国几十年来铀资源贫乏、对外依存度高的局面,减少对外依存度,立足国内提高铀资源供应量和保障能力,确保核电发展和国家能源安全,促进能源和整个核工业的可持续发展都具有十分重大的战略意义。
三、内蒙古大营地区“努和廷”铀矿矿床地质
㈠、“努和廷”铀矿矿床地质概述
中国第一个超大型铀矿床——内蒙古大营地区“努和廷”铀矿床,位于内蒙古二连盆地。它是一个已经探明产于白垩纪河湖相沉积地层中的超大型铀矿床。
中国目前大型铀矿床的最低储量标准是3000吨,就是大型铀矿床储量要在3000吨以上;超大型铀矿床储量要达到大型铀矿床最低储量标准的10倍以上,也就是要达到3万吨以上。
如上所述,在内蒙古中部大营地区发现铀矿床是中国国内最大规模的“可地浸”砂岩型铀矿床。“可地浸”砂岩型铀矿床是指产于渗透性较好的砂岩地层中的铀矿床。这种类型铀矿床的特点是:矿床储量大;矿石质量好,品位中等(含铀0.05~0.2%),易于加工;矿层埋藏浅,易开采。其铀矿储量达到3万吨,可以供应3座装机容量100万千瓦核电站同时使用60年。连同此前的铀矿勘查成果,该地区累计控制铀资源量已跻身于世界级大型铀矿床行列。
砂岩型铀矿是当前铀矿勘查的重点。按照成矿特点,砂岩型铀矿一般分为以下3种类型,即:古河道型、层间氧化带型和潜水层间氧化带型。
“努和廷”铀矿床虽然储量大、埋藏浅,但是具有“顶板软”、“矿层软”和“底板软”的特点。为此,需要采用“小境界”露天开采与井下开采相结合的开采方式;井下开采宜采用全面法开采。对于“皂火壕”铀矿床的开发,可以按照“矿石不留地表”的思路,转化开采方式,减小对环境的影响。虽然巴彦乌拉“地浸”试验项目进展很快,但是要加强技术细节和理论研究,如建立“地浸”浸出效率模型,以便更有效地指导生产实践。
㈡、“努和廷”铀矿床矿层岩石学特征
据“努和廷”泥岩型铀矿床的矿层岩石学研究成果,其矿层岩石主要有:泥质粉砂岩、泥岩、泥质细砂岩和少量泥灰岩。其中,砂岩主要是长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑长石砂岩。岩石中的杂质成分主要为粘土矿物和炭屑,炭屑部分被黄铁矿交代;砂岩中的胶结物主要为黄铁矿、碳酸盐和硫酸盐等;其中黄铁矿和碳酸盐共生,可能与铀成矿关系密切。
㈢、“努和廷”铀矿床成矿作用及成矿模式
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“努和廷”铀矿床的地质、成矿作用及地球化学特征表明,该矿床属于同生沉积和后生改造型铀矿床。晚白垩世二连期湖泊发育区控制了矿床定位。该矿床成矿作用经历了同生沉积成矿、后生改造和表生作用三个阶段。在总结该矿床成矿地质、成矿作用及地球化学特征的基础上,已经建立了“努和廷”铀矿床成矿模式。
㈣、“努和廷”铀矿床铀矿化特征及成因
“努和廷”铀矿床产于内蒙古二连盆地北缘;铀矿化产生在上白垩统二连组地层中。矿石的主要类型分为:泥岩、泥质粉砂岩和泥质杂砂岩三种类型。矿石中主要有三种与铀共生的矿物组合,即:铀-石膏-天青石;铀-黄铁矿-有机质;铀-黄铁矿-白铁矿-其它金属硫化物。铀以吸附状态为主,也见有少量的沥青铀矿。工业铀矿体的形成与油、气作用有关。在铀矿石中发现有芳烃类有机物,并且有运移烃的存在。矿石及沥青铀矿的U-Pb同位素年龄测定表明,铀的成矿年龄主要有三期,即:85 Ma、40 Ma及10Ma。可见,“努和廷”铀矿床是在长期地质发展过程中形成的。该矿床的形成经历了沉积和成岩,油和气的作用以及表生改造三个主要阶段。它属于复合成因铀矿床类型。
2012年11月25日编写于重庆 2020年10月5日修改于重庆
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