文摘
unconformity-related铀成矿的发生需要三个组件的组合:液体有正确的成分,地球化学的陷阱与正确的代理产生沉淀,与正确的几何结构陷阱。亚大巴斯卡河盆地unconformity-related铀矿,而盆地卤水普遍接受的主要矿化液和石墨和气体(CH4、有限公司2,和H2S)是众所周知的还原剂,只有少数案例描述结构性陷阱发表。近期作品,包括数值模拟,提高了对角色的理解继承剪切区域的流体流动和铀矿的发展微,对地区级的核。尽管如此,仍然有一个缺乏知识的中间或deposit-scale结构控制导致当前(和潜在的预测)定位给定剪切带的铀矿。目前的工作检查新的结构钻孔数据和处理(i)的识别中尺度结构陷阱导致的形成中所承载的阿萨巴斯卡unconformity-related铀矿地下室和(2)对角色的理解和继承剪切区域的激活模式。苏存款(McClean项目),Tri-Island显示(Martin湖项目)在东部阿萨巴斯卡,和“喷火”战斗机(钩湖项目)在西方阿萨巴斯卡已经选定了一个详细的分析的结构和相关的铀成矿。执行的结构分析带来了新的见解的中尺度结构控制、角色继承了延性结构脆弱的激活模式和陷阱矿化,和构造政权basement-hosted铀矿可能在亚大巴斯卡河流域有关。
1。介绍
Unconformity-related铀成矿是多个进程和的结果集的流动与矿物反应交互操作过程中断层的形成和活化,导致多方面的矿化设置。正确的组合的三个组件需要这工作:液体有正确的成分,与正确的几何结构陷阱,地球化学的陷阱与正确的代理产生沉淀。因此,金属成矿通常驻留在长寿crustal-scale断层系统,这三个组件经常结合,水分的迁移和捕获被控制的几何和管道系统的多相活动(即。,(1,2])和物理和化学性质的障碍,引发矿石沉淀(即。,(3,4])。是这种情况的basement-hosted unconformity-related铀矿加拿大史前时代的阿萨巴斯卡(图1德隆盆地)和(5- - - - - -8]。
结构控制unconformity-related铀矿的阿萨巴斯卡和德隆盆地自1970年代以来一直在记录(9,10),将管道的结构特点建立成矿盆地卤水手术由于热或构造事件(5,11- - - - - -13]。德隆盆地,而在最近的工作属性的主要区域范围内控制新形成多相脆性断层/断裂系统演化自1830 Ma (ca。8),在亚大巴斯卡河流域,在区域范围内的主要角色是由于syn -或post-Athabasca构造事件负责的复活继承了石墨含量较高韧性剪切带内地下室最初形成之前1.8 Ga ([5)和引用)。改进的理解结构控制石墨剪切区在近年来得到增强。盆地卤水渗透进地下室的密集裂隙网络识别流体包裹体研究([5)和引用)。U矿床形成时(1.46 -1.29 Ga),这些卤水经过石墨含量较高优先破坏区域内的一些缺点,形成1.8 Ga Trans-Hudson造山运动期间和随后的退化变质作用和折返(ca。1.8 - -1.72 Ga) (12]。盆地卤水的循环到这些结构是提高和结构控制的微裂缝网络规模的矿物质继承脆性早些时候复活在基底隆起(12)和在阿萨巴斯卡syn - postbasin加密(5]。数值模拟试验了对循环的影响盆地卤水(i)耦合的压缩和反向剪切/故障系统中流体在不同倾斜角度,先前存在的补偿,以及各种大量的变形(11,14,15];(2)高流变的对比和应变局部化,提高张性断裂系统的发展和dilational慢跑代表潜在的矿化网站(16];和(iii)的重要性,石墨带的形成存款通过反应性大规模传输模型(17]。尽管所有这些近期作品有改善的作用的理解继承剪切区流体流动和铀矿的发展在微观对地区级的核,还有缺乏知识的中间或deposit-scale结构控制导致当前(和潜在的预测)本地化的铀矿沿着给定的剪切带。Baudemont等人,Sheahan et al。18,19苏存款(图)现在的元素1)支持假设故障时重新激活,激活的非平面的自然叶理和剪切飞机机械控制的位置和几何foliation-parallel静脉系统和相关dilational慢跑在挤压构造。Hillacre et al。20.)最近暗示的主要结构趋势箭头存款(图1)后左旋Riedel-type系统与多个基本NE-striking剪脆性而复活。为了提供额外的结构约束、脆性剪切区域的激活模式的地下室里亚大巴斯卡河流域进行了调查。
目前工作检查新的结构性数据和处理(i)的识别中尺度结构陷阱导致阿萨巴斯卡unconformity-related铀矿的形成和(2)的作用和模式的理解重新激活继承了地下室的剪切区与盆地卤水的循环。三个代表案例研究已经选定了一个详细的分析的结构和相关的铀成矿:苏存款(McClean项目)和Tri-Island显示(Martin湖项目)在东部阿萨巴斯卡,和“喷火”战斗机(钩湖项目)在西方阿萨巴斯卡(图1)。数据收集利用最近的勘探活动由Orano加拿大(原名阿海珐资源加拿大Inc .)和铀Purepoint集团强大的投资获得高质量的金刚石岩心补充钻孔图像获得声波电视。这项研究说明了铀成矿的几何布置陷阱的学习网站。为简单起见,本文使用的术语矿化广义上说,包括从非常低的年级(> 150 cps / SPPγ)、低(< 1.500 cps / SPPγ)中等年级(< 25.000 cps / SPPγ),优质(> 25.000 cps / SPPγ)。这项工作也揭示了继承了延性结构的重要性的发展有效的矿化几何陷阱在脆性激活支持的慢跑假说18,19)确定结构和带来了新的信息的结构控制E-W-trending缺点。最后,我们讨论一个区域挤压应力场可能是常见的三个案例研究,并导致矿化dilational慢跑和共轭断层的形成。
2。区域地质背景和研究站点的位置
古元古代沉积岩时代的阿萨巴斯卡盆地沉积不整合在太古代西方的古元古代基底岩石丘吉尔省(21- - - - - -23)(图1)。亚大巴斯卡河流域是由河的碎屑沉积岩的阿萨巴斯卡超群21),主要由nonmetamorphosed石英砂岩(大陆24,25]。亚大巴斯卡河盆地的年龄将ca之间。1720年和1267年,马([26)和引用)。阿萨巴斯卡下面的地下室盆地分为两个lithostructural subprovinces西方丘吉尔的省:Rae Subprovince到西部和东部Subprovince赫恩说,由维珍河剪切带(27),南部雪鸟构造带(图的延伸1)。
Subprovince赫恩说分为Mudjatik领域,主要由太古代tonalite-trondhjemite-granodiorite穹顶和渥拉斯顿域(28,29日),主要由古元古代metasedimentary序列(图1)。这些领域中叠瓦状所谓Mudjatik-Wollaston过渡区相对应的前陆1.8 Ga Trans-Hudson造山运动(27]。这个过渡区域的特点是一个高度紧张的陡峭倾斜区网状剪切区扩展到几百公里在罢工。最东部的阿萨巴斯卡存款,前景和放映,包括McClean(苏)和马丁湖项目研究(图1的足迹),都集中在这个过渡区石墨轴承之间的交叉剪切区和阿萨巴斯卡盆地的底部不整合。勘探钻井Wollaston-Mudjatik过渡区内重点针对石墨剪切区(通常称为电磁(EM)导体),主要面向NE-SW,陡峭倾斜,经历了syn -和/或post-Athabasca脆弱的复活。Rae Subprovince,维珍河以西的剪切带,特点是单调的正片麻岩主要由花岗闪长质的成分(石英闪长岩套件)。在作文所定义的范围从花岗质岩相学gabbroic [30.]。Granulite-facies组合是保存在西北,retrogressed Granulite-facies中心和糜棱状集合体,圣母河amphibolite-facies组合剪切带在东南部[31日]。这些岩石被ca侵入。1985 - 1968 Ma Taltson深成岩体的岩浆区,后来的1843毫安花岗岩清水域。圣母河集在韧性剪切带受到多个位移,脆,脆条件(32]。铀矿报道Rae Subprovince也与本地主要断层系统和石墨剪切区像帕特森湖导电的趋势,鉴于最近的,三重的主要发现R(裂变铀corp .)和箭头(NexGen能源有限公司)存款被认为是世界级的成矿区(图1)。目前,帕特森湖趋势包含超过350大联盟表示,高档U3O8资源。钩湖前景坐落在东北帕特森湖的延伸趋势,包含“喷火”战斗机的前景,高档铀发生托管沿着NE-SW陡峭倾斜石墨含量较高剪切带(33,34)(图1)。
syn post-Athabasca构造历史与铀矿的形成是知之甚少。重新激活故障显示区域当地的空间关系层段和暂时限制等厚图,相变化,与盆地的古河道数据加密(5,24]。已知最古老的阿萨巴斯卡沥青铀矿盆地在ca已经过时。1.6 Ga (U-Pb方法,(34]),与主铀成矿事件被解释为是马在1600 - 1500年期间与多个年轻的铀再活化发生直到0.2∼Ga (23,34- - - - - -37]。远场整个大陆构造事件被认为是负责主要的铀成矿事件,以及年轻的再活化(34,35,37]。
3所示。方法
结构分析结合岩心观察和结构识别、描述和定位使用测角仪和钻孔声波电视(ATV)。连续的核心是钻NQ(直径4.7厘米)倾向于金刚石钻井。岩心定向得到使用反射(反射仪器有限公司)行动的核心定位设备和结构测量岩心精心挑选,与测角仪测量,都如[38]。钻孔声波电视进行数据采集和处理的详细描述(39),在这里进行了总结。结构分析结合测角仪和ATV的矿化和nonmineralized结构识别和特征。这贫瘠的信息提供,矿化和改变间隔的岩心质量和取向往往是贫穷或空,并在断层和裂缝的走廊。γ探测被用来定义矿化结构间隔。在这项研究中,矿化值被定义为超过背景值的10倍25所确定的cps nonmineralized部分钻孔。伽马值比例从25到1000 cps为了强调峰值与弱矿化有关。高矿化的洞,值是相对于伽马值最高可能达到几千计数每秒。在矿化孔,值比例相对最高的γ值可达几千cps。
4所示。钻孔声波电视(ATV)
用于这项工作ATV ABI40GR-2G(和偶尔QL40-2G升级从2018年以前的ABI40使用)全波形声电视观众。字符串的工具长约180厘米,获得高分辨率声波信号的振幅和旅行时间的图像反射钻孔壁孔取向和自然伽马测量。声学设备提供了一个形象的代表之间的声阻抗与井眼流体和墙40- - - - - -42]。生成的日志是井壁的表示,就好像它是分裂的高压侧垂直磁北或斜孔与平面布局43在[](见示例39])。例如,裂缝面相交的井壁在给定角度上产生一个正弦跟踪日志(电视观众39,44])。
ATV是累积洞感兴趣的区域。常用参数的测井速度1.8米每分钟通过使用3毫米垂直分辨率和144年样本方位分辨率。原始数据导入工具WellCAD™软件的图像面向高压侧斜孔。振幅和集中的旅游时间信号是主要用于识别核心休息所需的日志记录,包括:岩性变化,联系人、结构和变更。明显的测量处理真正的取向和纠正磁偏角在这个案例研究中(8.5°)。反射振幅的颜色表日志,这是选择的运营商,从蓝色的低阻抗高阻抗在黄色(图2)。一般来说,裂缝出现在蓝色或黑色(没有反射信号),在硅化岩石或quartz-filled静脉出现在明亮的黄色(高反射信号)。生叶出现高密度,紧凑的蓝色/黄色带交替。旅行时间赞美反射振幅信息观察主要用于骨折和改变间隔。
5。结果
5.1。苏存款结构控制:McClean项目
自1988年发现苏铀矿- 1991 (25)(图1和3(一)),是通过(18,19,45]和[46由最近的数值模拟[16)产生了突出,解释变形场景的发展各种套post-Athabasca脆性断层与十字路口dilational静脉和慢跑者Hudsonian剪切区结束了在流体流动和铀成矿的主要角色。成矿前和post-Athabasca变形事件通常被认为是导致远场东西方缩短诱导反向激活既存的NNE -确定剪切区(34,35,37]。
在本节中,我们现在执行的结构分析从七斜金刚石钻孔完成2016年夏季McClean项目(图3(b))。钻孔定向basement-hosted成矿的横向扩展苏存款(图3(b))。ATV探测运行在所有的钻孔与客观准确地识别结构basement-hosted成矿的控制。
苏存款的西部边缘太古代科林斯湾花岗质穹顶(图3(一)),空间与主导010°趋势lithostructural石墨泥质片麻岩走廊被称为“苏趋势”,通常急剧下降。石墨泥质片麻岩、泥质片麻岩和硅化的片麻岩是渥拉斯顿的主要岩石类型的metasedimentary超群苏地区(18,19,45,47]。罢工向区域控矿构造(010 - 015°),急剧下降到接近垂直的东部,和通常坐落在石墨泥质片麻岩。不整合是流离失所的20 m, west-directed反向位移已被确定(19]。两个额外的post-Athabasca故障集观察:一组NE-SW-trending(230 - 240°),西北急剧下降,和一套NW-SE-trending(320 - 340°),东北[急剧下降18,19,45,47]。苏趋势的沥青铀矿铀成矿主要由大量的结节,剪切静脉馅料,横切外延小静脉(18,19,45,47]。母岩热液粘土变更弥漫和周围区域的矿化,也通常desilicified,不一hematized或漂白,本地tourmalinized [18,19,47]。
5.1.1。结构分析和矿化设置
这个网站的结构分析相结合进行钻孔ATV数据与新鲜的岩心的观察。确定结构之间的关联以及部分钻孔S835-S836, S834-S833A, S830A-S831-S832。
钻孔S830A、S831 S832钻南苏E的存款(图3(b))。他们分割的一个典型的岩性序列组成的科林斯湾花岗质岩石圆顶,石墨泥质岩石渥拉斯顿集团和下属硅化的片麻岩,两个主要的石墨含量较高剪切区。这些洞分割的矿化。这三个钻孔显示良好的结构性关联定义良好的剪切区急剧下降到N或向SE和趋势。图4展示了石墨含量较高的相关性上间隔(灰色)通过钻孔S830A S832。它还显示了面向ATV的数据(右列)和相关的主要剪切区岩心的观察。面向ATV的第一个重要模式显示的数据是齐次的倾角和方位角叶理和剪切带(图4 (b))。绿叶在图表示4明亮的淡蓝色选择飞机和结构符号(的数据)。转置复合叶理(S1) NNE-trending居多(N000 N030)和下降接近垂直的。齐次倾角和方位角是重要的特性,不同的矿化时间间隔其他钻孔。
(一)
(b)
(c)
韧性剪切带是保存、展示变形模式S / C剪和剪切带泥质片麻岩和石墨间隔(即。,图4(一)S832, 286)。剪切区两种类型。剪切区只表现出韧性剪切带变形模式,S / C剪和细长的元素,最常见、剪切区,表现出脆性变形模式作为碎裂角砾岩和二次骨折套印韧性变形模式。这些最后的剪切或断层通常被称为延性脆性剪切区(DBSZ)。DBSZ平行或近似平行的主区域叶理(N000 N030)和具有石墨轴承糜棱岩含厘米每隔十米的碎裂的泥质片麻岩与再生角碎屑角砾岩。碎屑被名为“centimetric在大小和支持一个石墨矩阵。在图4DBSZ表示为蓝色间隔结构列组大量延脆特性,特别是相关骨折表示为蓝色选择飞机和结构的符号结构解释列。
骨折在图表示4绿色选择飞机和结构符号。S830A钻洞和S832骨折定期分发以及钻孔与主导西方向和不同集的二次骨折广泛的罢工和倾斜(数字4 (b)和4 (c))。这种安排和断裂分布是常见的所有其他研究钻孔。
错误用红色表示在图4。故障出现的钻孔,但它们立即集中在石墨的间隔,即。石墨含量较高,挂墙内的剪切区(图4(一))。
面向ATV故障分析可以用于排序的数据分成五组(图4 (c)):(i) N-S-trending错误,急倾斜E居多,匹配的主要绿叶的趋势;(2)NNE-SSW-trending断层,主导性N025 N035-trending,高度至中等(80 - 50°)浸渍SE;(3)ENE-WSW-trending缺点,N045-N065-trending居多,中等至非常低(除了°)浸渍北部和南部;(iv) NW-SE-trending断层,覆盖很大范围内的方向从N115 N155-trending;和(v) E-W-trending断层,主导性N080 N110-trending,抵消其他骨折,包括矿化。
钻孔S834钻南苏D坑(图3(b))。这钻孔分割的低级浸染矿化发生在110年和112年之间(30(电子邮件保护)ppm U)。矿化发生在剪切带在nongraphitic psammo-pelitic片麻岩。井下移动,ATV结构分析识别(图5(一)):(i)累进旋转方向的S1大约30°NNE -确定,(ii)逐步降低通过剪切带倾角从80°20 - 30°(红色箭头所反映出的)。这些数据表明,矿化发生在平伏的剪切带,绿叶从NE向和从陡峭倾斜下降减少浅浸渍(图5(b))。
钻孔S835和S836钻南部苏B存款(图3(b))。两孔相交低品位矿化或异常辐射测量在地下室的间隔。三个设置确定。第一个设置对应以上地方高γ峰间隔通常背景相关的当地伟晶岩在高度紧张的剪切区。第二个设置是由非常低级,传播,绿叶的并行化(> 4000 cps ABI GR探测器,相当于150 cps SPPγ与DBSZ岩心)空间相关。矿化位于接触psammo-pelitic片麻岩和石墨片麻岩,恰逢NNE-trending(激活),急倾斜DBSZ。第三个设置是骨折/进行低品位矿化(> 8250 cps ABI GR,相当于300 cps SPPγ在岩心)在剪切区。矿化是可见的核心从钻孔S835 S836。在钻孔S835,矿化这个设置3交叉顶部,海拔225米的石墨片麻岩psammo-pelitic接触片麻岩(图6())和366米硅化psammo-pelitic (nongraphitic)片麻岩在石墨层(图6(b))。在后者的情况下,沥青铀矿托管在斜,sigmoidal-shaped石英脉镜头(fracture-fill),表明crack-seal起源,通常平行或近似平行的S1(数字7(一)和7(b))。在详细的视图中,石英的沥青铀矿是位于镜头曾被腐蚀/解散。crack-seal s型静脉形状和镜岩定义NE / 60 se反向右旋运动学(数字7(b)和7(c))。在ATV数据通过矿化时间间隔在钻孔S835 S836,骨折和S1显示两个方向(图6):向(N010-N020)和NE (N045-N060),和浅蘸酱、钻孔S834(图中观察到的一样5(a))。
复合生叶苏存款广泛被观察到在19,48]。尽管运动学指标DBSZ复活的可怜的在我们的观察,post-Athabasca反向右旋复活已经推断从当地补偿的不整合(18,19,48]。运动学指标NE-SW-trending骨折表明右旋逆转左旋运动学描述(18,49]和[19]。(西北)-北北西——趋势故障显示主要后期正常组件(19,49]。
5.1.2中。结构解释和对矿化的控制
Nonmineralized间隔在钻孔的特点是一个齐次陡倾和计算罢工叶理和DBSZ(即。,全球打击和苏的趋势),与当地NNE-striking剪(图4 (b))。这是一个重要的功能,不同的矿化时间间隔研究钻孔S834 S835和S836(数字5和6)。矿化时间间隔的特点是两种矿化类型:和断裂/进行传播。矿化发生时,它是与叶理和剪切机,旋转向(N020) NE (N055)和一个浅的下降接近垂直的温和/低角西南和东北(图8(a))。矿化脉与间隔内骨折显示风扇的方向向东北偏东,占主导地位的中度至低下降SE(图8(b))或双峰方向向(N010-N020)和NE (N045-N060)与中度至低下降NE(图8(c))。两种配置的矿化脉具有中度至低角下降。
浅探底和双峰方位的矿化之间的间隔可以解释为十字路口不同向和NE骨折集或里德尔“en-echellon”结构18,19,48]。然而,ATV分析显示的变化从陡峭的浅下降,逐步向不另两个发生(即。,数据5和6)。因此,罢工和倾角变化解释为相关地方弯曲剪切区域,横向和纵向,苏的趋势(图的痕迹8(c))。扭转脆性DBSZ一直认为的复活(18]和[19]。反向运动在脆弱的政权这样的故障会产生纵向弯曲裂缝或慢跑蘸浅(图8(c))。开这样一个dilational慢跑方位从N NE,反向运动必须是右旋(右旋)。右旋运动学与观察crack-seal连贯的s形静脉岩心(图的形状7),已经观察到18,19,49在NNE-SSW缺点。这种相关性强烈支持故障弯曲和之间的遗传关系的发展膨胀慢跑在逆转右旋构造活化作为液体产生矿化几何陷阱。
5.2。结构控制Tri-Island趋势:马丁湖项目
马丁湖项目位于Wollaston-Mudjatik过渡区(图1)。沿着湖马丁石墨导体,矿化带在2015年被发现,钻在2016年和2018年。矿化是托管在所谓Tri-Island石墨轴承剪切带是面向ENE-WSW领域的发现(图9(a))。Postbasin激活Tri-Island趋势是由不整合的抵消之前观察到石墨剪切带(图9(b))。
七钻篱笆被探索的完成在2015年和2018年之间(图25空心钻洞9)。16个钻孔进行了研究这项工作的关注结构性的解释对矿化的控制。面向数据收集的所有漏洞Orano地质学家使用测角仪和提供真正观察到结构的方位和倾角。声波电视(ATV)是运行在钻孔厚达240米的间隔ml - 140(图10)。从钻孔不同横截面和地图创建日志(日志记录从Orano地质学家)以及由作者从结构数据。
5.2.1。结构分析和矿化设置
韧性的分析模式对岩心只允许简单的分化的浸渍彻骨的叶理(可能转置叶理事件),剪切区(包括DBSZ如上所述的苏存款),和所谓的区域性大型折叠D2 / S2事件(50,51),这里指出作为无差别的D1 / S1。面向数据的D1 / S1叶理(S1)和推断转置后剪切带在这里用于结构分析(39]。图9(c)提出了面向数据的叶理(S1)和转置剪切区从贫瘠的区域向西进入矿化带。面向这些数据显示,从西到东,一个值得注意的变化在S1 /剪切带图案相同的南部陡峭倾斜的倾斜逐步共轭北部和南部的感觉浸(合成南部和北部反向)。请注意,飞机波兰人逐步跨越从北到南stereoplots当自西向东移动。ATV的结构分析数据从钻孔ml - 137配置(图显示了相同的立体图10);共轭剪切带内,北部和南部凹陷感(南部和北部反向合成)的叶理/剪。请注意,飞机波兰人逐步跨越从北到南的立体图,当井下移动。
脆性变形的研究钻孔记录:(a)不整合的偏移量,通常反向和复活有关的韧性剪切机。最明显的偏移量之间的不整合发生在接触硅化的片麻岩在顶壁和泥质单元(图/石墨9(b))。这个指责接触是由强大的密封,nonmineralized石英角砾岩。(b) N-S-trending (NNW-SSE NNE-SSW)、右旋走滑Tri-Island抵消的趋势。这些走滑断层是常见的高频率和mapable区域(图9(一)),系统地抵消Tri-Island趋势。计算错误的特点是碎裂的角砾岩粘土变更由莫斯科和可能的伊利石。(c)故障涉及到地下室和盆地砂岩以最小(中大)不整合抵消。这些错误推断被激活地下室剪向上传播到砂岩。三个主要组确定了这种类型的错误:NW-SE-trending集,一套NE-SW-trending和主E-W-trending (WNW-ESE ENE-WSW)。这最后的南断层通常重用生叶或DBSZ剪切区和主要矿化故障集。所有的故障集显示强大的粘土改性通常一色碎裂角砾岩。
矿化是交叉在几个钻孔。下面,我们合成矿化基地的特点提出了在两个钻孔的断层相关,ml - 134和ml - 141(位置如图9(一)、截面b6)。
钻孔ml - 134年矿化间隔从205.3到249.2米。这个间隔包括,从上到下,(我)传播低品位矿化(< 1.500 cps / SPPγ)和三个小间隔的中级品位矿化(< 25.000 cps / SPPγ)和(2)高档成矿的主要时间间隔(> 25.000 cps / SPPγ从探索计算)30% U(图(11日))。低品位矿化传播发生在一个间隔的石墨片麻岩强漂白和弱到中度粘土变更(莫斯科/伊利石)。裂隙由二次石墨(或黑绿泥石)频繁(图11 (b))。中级品位矿化的至上间隔209.8米出现空间与15 - 20厘米厚的断层带(图11 (c))。断层相关骨折近似平行的叶理和面向西。铀断裂带内结节与褐铁矿形成边缘。中间间隔和较低的中等的矿化(217 - 217.3,< 21.630 cps;221.4到221.8 m, < 11.700 cps) limonite-related氧化方面似乎渗透叶理(数字11 (d)和11 (e))。最高等级和主要矿化区间,223.5米至227.9米之间,也表现为褐铁矿氧化。矿化在这最后的时间间隔从大规模发展井下传播的过渡区黑绿泥石(数字11 (f)。基底接触是突然和解释为断裂。故障发生在227.3和227.9之间m和显示了最高辐射测量高达17.000 cps钻孔(图11 (g))。另外两个卫星故障与粘土蚀变和矿化(即可见。在222.4,图10(h))。在这两个缺点,粘土变更与漂白一色和之后的矿化有关。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
钻孔ml - 141分割的矿化体的底部小于2米除了钻孔ml - 134 216至221米。矿化是高档、深灰色和fracture-related从任何氧化和保存。矿化在216强粘土有关变更(绢云母片在一个可能的伊利石矩阵)和由两个巨大的厘米级沥青铀矿脉;一个是平行于叶理(图12(一个)),而其他横切叶理间接(图12 (b))。静脉都关联到一个光环的矿化入侵主机的岩石。矿化在220 m是高档,进行血管(图12 (c)),与cataclastic-corrosion戴角砾岩相关联(图12 (d))。这个角砾岩是由混乱,次棱角状圆形,毫米,厘米,淡绿色的碎屑灰chloritized泥质片麻岩与绿黑,黑绿泥石胶结与矿化传播。解散的边缘碎屑展品腐蚀模式(深渊)。
(一)
(b)
(c)
(d)
5.2.2。结构解释和对矿化的控制
韧性模式识别,指出作为无差别的D1 / S1叶理(包括剪切区,DBSZ和大型折叠),对应的主要事件同步pre-Athabasca缩短高温变质作用的间层融化副片麻岩和深源汗(区域D2 / S2事件(50,51])。以前所有变形和绿叶的事件被移到这个事件。D2 / S2的特点是垂直打开折叠与温柔缩短事件有关。没有发达的叶理与D2 / S2是明显的。
值得注意的变化在S1 /剪切带模式指出当从外围矿化带(从W E),从同一南部陡峭倾斜的倾斜逐步共轭南北感下降,与飞机波兰人逐步跨越stereoplots从北到南,解释了共轭剪切模式。这侧进化是在钻部分(图可见9(b))和支持(i)的共轭安排S1 /剪切区和(2)反向剪切带的角色支持脆弱的复活和矿化。面向ATV的数据从钻孔毫升- 137支持相同的共轭剪切机结构的解释。这是在合成截面通过矿化矿体在图13(a)。2 d模式的剪切区西部贫瘠的趋势可以关联到noncoaxial变形导致非对称剪切带模式使用相同的占主导地位的下降,而在矿化带、对称共轭剪切带图案表明同轴变形([52)(图9(d)和13(b))。
矿化在Tri-Island是传播和fracture-related托管在绿叶和剪断层角砾岩或静脉复发。大多数的矿化骨折是南,南临继承的取向,推断出共轭,延性结构,其次在- NE-SW骨折。尽管铀矿体整合与继承的共轭模式,推断成矿是post-Athabasca断裂的结果重新激活继承了延性结构(5,12]。Post-Athabasca断层在马丁湖被记录的偏移不整合,Tri-Island趋势的复发性右旋走滑抵消全球N-S-trending故障和南故障,重新激活地下室剪刀和向上传播到砂岩。这些类型的错误导致最小米尺不整合抵消,但他们的角色是推断的关键驱动成矿流体从地下室到砂岩(即。、雪茄湖沉积,CL图1,(12,53])。cataclastic-corrosion穿角砾岩相观察钻孔ml - 141,解释为矿化产生的断层角砾岩的组合构造(定向断裂网络)和热液(与“腐蚀损耗”结构混乱的角砾岩)特性。错误的数量的增加,当从贫瘠的合成剪切带(西方)到矿化共轭剪切带(东)表示有利条件来提高脆性复活的共轭剪切机允许流通的重要数量的流体流动。
5.3。结构控制的喷火式战斗机的前景:钩湖项目
喷火式战斗机铀前景位于南部边界的钩湖项目,沿着帕特森铀区西南部的阿萨巴斯卡盆地(数字1和14)。帕特森湖趋势是一个结构性走廊(也称为帕特森湖走廊),有世界上最大的高档系统包括铀裂变铀Corp .的三重R存款和NexGen能源有限公司”年代箭头矿床位于西南几公里的喷火式战斗机(https://purepoint.ca/projects/hook-lake/)。帕特森湖走廊是crustal-scale异构高应变区罢工在50公里的长度和宽度5到10公里,驻留在古元古代结晶岩石Taltson域的,这是西南的一部分Rae省(22]。在钩湖项目,三个主要的基底岩性识别:正片麻岩源自石英monzodioritic和闪长岩的原岩,一套镁铁质超基性的岩石,侵入正片麻岩[54,55],和泥质片麻岩或pseudoplites [33]。帕特森湖走廊也拥有超基性侵入岩,碳酸盐岩堤坝,和大量的hydrothermal-metasomatic岩石、适应变形事件在延性和脆性机制(22]。一个接近垂直的断层系统扩展NE-SW箭头(图1)已经被解释为chloritic-graphitic复杂的左旋走滑断层系统主导Riedel-style几何,在多个脆性的主要剪切骨折发生,允许热液流体的迁移,改变主机的岩石,和降水的铀成矿[20.]。
高档喷火式战斗机矿化(图14)于2015年被发现。下面的矿化是地下室托管不到150米的阿萨巴斯卡砂岩西南盆地加密和扩展加入鱼叉前景(NexGen能源有限公司)。矿化是托管在一个确定,中度到急剧SE-dipping石墨含量较高剪切带(图14)(https://purepoint.ca/projects/hook-lake/)。
本节介绍了2016、2017和2018年在喷火式战斗机的前景(图结构的研究完成14)。它是基于对矿化核心,结构分析的面向新鲜岩心(洞HK16-34, HK16-37、HK16-39 HK16-43, HK16-47, HK17-43, KH17-56, HK17-60, hk17 - 61, hk17 - 62, hk17 - 79, hk17 - 80和hk18 - 82),和ATV的数据。ATV运行和处理DGI地球科学公司,由作者和解释。附加观测的矿化时间间隔进行重新审视洞HK14-9, KH14-17 HK15-25, HK15-21。
5.3.1。主机的岩石和通用复合矿体的几何
观察新鲜岩石钻孔允许识别岩性序列后,从上到下:(1)与花岗质正片麻岩成分(即。、花岗闪长岩)、长石组成本文试图保存和不同程度的热液石英硅化。以下这些是部分hematized由于pre-Athabasca盆地不整合paleoweathering和强烈硅化石墨含量较高接触底层的糜棱岩带(见下文)。(2)镁铁质岩石侵入通过接触长英质的正片麻岩和底层石墨片麻岩(糜棱岩带)。这个侵入是淡绿色,强烈chloritized argillized。(3)糜棱岩或剪切带(> 50米厚)包含(3.1)garnet-rich花岗质片麻岩。新鲜的石榴石的糜棱岩带的发展完全在边缘和chlorite-rimed chloritized糜棱岩内的核心。石榴石是逐步拉伸和旋转指示高温变形阶段(> 600 - 800°C);(3.2)与当地毫米级的细粒度的镁铁质岩石但非常丰富的石榴石。从上面这些镁铁质岩石不同位置低于石墨泥质岩。这些镁铁质岩石含有硫化物传播新鲜的例子; (3.3) graphitic-rich pelitic gneiss, pyrite-rich at the top, within the mylonite core (ultramylonite). (4) Pyroxene-garnet-rich mafic rocks with pyrite as disseminated grains or in veinlets, and magnetite in veinlets. Hydrothermal quartz is abundant locally modifying the pelitic gneiss fabric and imparting a gneissic fabric. Preliminary geochemical and multielement analysis currently in progress show patterns suggesting that the granitoids and associated rocks belong to four disctinct groups: TTG (tonalite, trondhjemite, and granodiorite), sanukitoids, BADR (basalt, andesite, dacite, and rhyolite), and boninites. The entire package of rocks is affected by different degrees of silicification, chloritization, and clay alteration. However, the presence of silicified granitic gneiss and the occurrence of chlorite-altered, mafic intrusives at the interface between the graphitic gneiss (mylonite zone) and the overlying granodiorite is a characteristic of the Spitfire prospect. Most of the mineralization is hosted following this mechanical discontinuity [33]。低于石墨糜棱岩带,岩石较新鲜。
矿体,描绘在500 ppm截止信封,罢工NE,大约是350年strike-length厚度30 m(图14)。NE,矿体延伸至少120,从320到225年masl(图14)。图15显示的3 d卡通西南矿体(图的一半15(a))。为简单起见,我们学期的水平部分矿体“翅膀”和“根”垂直扩展。图15还显示的位置代表矿化样品和主要结构的观察从根和翼(数字15(b) -15(f))。根包含高档在更深的部分,矿化与pyrite-filled静脉(图15(f))和角砾岩与腐蚀穿质地。角砾碎屑是淡绿的残余镁铁质侵入。假角砾岩水泥是由灰色微晶绿泥石,填补了解散留下空间和主机的矿化层晶粒表面,充满intragrain孔隙度、形式microveins石英,取代micropyrites和部分大型黄铁矿颗粒(33]。矿化脉是观察到的上部根和发生parallel-to-oblique S1(数字15(d)和15(e))。近端到根区,机翼的特点是矿化填充静脉S1平行或传播在石墨片麻岩和减少区域上覆镁铁质岩石(图15(c))。翅膀的远端区域的特点是foliation-controlled浸染矿化(图15(b))和二次,remobilized在氧化还原方面与褐铁矿成矿。赤铁矿、褐铁矿氧化是翅膀的特点和一般的上部矿体。Hematization消失在深度,没有沿着根在深度氧化礼物。腐蚀穿质地也观察到本地的翅膀。
5.3.2。结构分析和矿化设置
五钻洞都好核心复苏和声波电视数据收集。研究提出了四个以下(见位置如图14)。
钻孔HK16-34没有相交矿化;岩石非常新鲜和小变形。这个洞使得nonmineralized洞的一部分,研究了作为对比参考剪切/断裂带安排nonmineralized和矿化之间的漏洞。叶理(S1)均匀NE和急剧下降趋势,与当地罕见的变化或方位向或WNW。石墨片麻岩单元(357.4 - 378)显示高应变,但只有顶部接触在黄铁矿轴承石墨片麻岩出现作为一个明确的主要剪切带转置一般S1。当地和离散韧性剪切机和碎裂剪解释为确定反向剪切机。当地小到中等规模骨折和错误横切绿叶。大多数时候,缺点是容易辨认的厘米级粘土挖出。他们的方向和类型是(我)E-W-trending故障通常显示右旋逆走滑运动指标,(ii) NW-SE-trending骨折或错误走廊,和(iii)罕见的n - NE-SW-trending单一骨折或缺点。
钻孔HK16-47分割的三个矿化时间间隔(图16)。(我)上矿化有好有坏,发生在一个大约7米厚的间隔。它包含成绩相对较低(0.06%的欧盟3O8超过1.7米,从γ探测器(gp))和展品骨折/进行平行斜和绿叶的矿化从178到185米(图16(a))。矿化是托管在花岗质片麻岩。矿化叶理和骨折都是非常相似的取向发生N020和N040之间和浸渍通常从低(40°),中等(70°)向东(图16(a))。(2)中间矿化是大约15米厚,相对较低——中级(10.3米0.18%的欧盟3O8韧性剪切带内,gp)泥质石墨片麻岩之间的联系和花岗闪长质的/硅化的片麻岩(图16(b))。矿化与fracture-related S1平行居多的矿化近似平行的也能看到,轻轻的横切的绿叶。矿化剪/叶理和矿化骨折罢工在N015 N025(图16(b))。(3)低矿化是主要的矿石区与20.1 0.88%的欧盟在这个洞3O8,gp(图16(c))。这种低矿体分为两个部分:(一)上部,216 - 226,包含最高品位矿化在这孔氧化和葡萄状矿化与S1平行;(b)下部是由传播低品位矿化在一个灰色chlorite-clay剪切和改变区。剪切带的结构特点是两组矿化剪N020和N110(图16(c))。Nonmineralized断层在钻孔HK16-47集团两个主要集南(通常从WNW-ESE和WSW-ENE,图16(一))和-(图16(b))。这些缺点明显抵消矿化在本地设置和不同岩性单位相结合。他们往往强调clay-gouges或粘土角砾岩。
钻孔HK16-43显示了低-中等的矿化时间间隔215米和263米(7.4米0.24%的欧盟3O8gp,图17),驻留在剪切带花岗质和石墨片麻岩,分别。该剪切带的主要取向向(n010 - 030), (a)主导成矿叶理和剪平行的,巨大的,或葡萄状和(b)故障/进行矿化共同通过矿化时间间隔(数据18(一)和18(b))。矿化是传播碎裂沟或大规模静脉水泥(数字18(c)和18(d))。进行矿化通常是可见的泄漏从静脉进入生叶内骨折损伤区(图18(b))。矿化骨折是近似平行的剪切带。北北东方向的叶理和矿化剪切机和静脉是一个显著特征,与绿叶的NE (N040-N050)取向模式沿着nonmineralized间隔超过215 m(图17)。Nonmineralized骨折和错误安排在三个主要集:(i)主导WNW-ESE-trending集,浸渍在广泛从低角度(20°)急剧倾斜(70°)。原因广泛的下降可能与几次复活;(2)NE-SW集。这一集横切叶理与一个非常狭窄的角度;下降一般陡峭(70°);和(3)南(或ENE-WSW)趋势组低到中等程度的下降。所有这些故障集抵消剪切带和矿化设置。
钻孔HK16-37分割的一个组成的矿化区间相对高档的矿化从269.6到275.0米(5.4米1.21%的欧盟3O8)(图18(e))。高档矿化是托管在一个N045-striking剪切带和由占主导地位的巨大和/或传播与黄铁矿在绿叶的沥青铀矿,传播在绿泥石/水泥的黄铁矿石英矿化角砾岩显示腐蚀穿质地,和两个毫米薄静脉残遗的填充白色石英和黑色材料(沥青铀矿和黑绿泥石)。这些后者静脉罢工n015 - 020,下降50和60°之间,和分支到绿泥石/黄铁矿剪切带和石英角砾岩。
表1介绍了合成最常见的和频繁的观察从ATV核心和数据结构。
5.3.3。结构解释和对矿化的控制
面向数据的比较ATV nonmineralized之间(即。,钻孔HK16-34 hk17 - 70)和矿化时间间隔(即。,drill holes HK16-47, 43 and 37) reveals a noteworthy change in both (i) the strike of the S1/shear zone pattern from NE-SW (≈ N040-050) to NNE-SSW (≈ N010-030) (Figures19(一)和19(b))和(2)急剧的下降将高于70°的SE nonmineralized间隔浅底范围小于65°的SE矿化(图19(c))。这种变化在罢工和倾角解释为相关局部弯曲,横向和纵向的跟踪石墨剪切带的形成有利于dilational慢跑区在推断活化石墨剪切带的成矿晚期被困(图19(d))。从岩心几个运动学指标的收集;然而,那些获得支持这个解释。镜岩通常观察到沿石墨飞机和在一些次要断层(图7(d))。不幸的是,大多数是模糊不清楚的位移或指示各种事件的重新激活。一些好的岩石光滑面可以观察到n / NNE-striking断层平行剪切带内主要叶理记录明确左旋逆走滑运动(即。在钻孔hk17 - 72,数字7(d)和19(d))。这些数据证明了至少一个集n缩短。开幕式的一集计算压缩可以解释为3 d dilational慢跑沿NE向弯曲的主要剪切带的发展有利于n / NNE-striking矿化静脉。虽然这是我们首选的解释并不否定的假设开发的矿化之间的交集NNE-trending断层与确定石墨剪切带(图15(a))。这备择假设比建议意味着一个非常不同的运动环境。
6。结构控制和流动的相互作用机制
苏和喷火式战斗机网站的结构分析强调了相同类型的几何形式的陷阱断层弯曲诱导dilational慢跑的形成结构的主要矿化是相关的。断层弯曲时3 d几何图形,确定主要剪切/取向从NE向断层带变化和下降浅从70°到40°。在这样一个断层弯曲,dilational慢跑区脆弱的左旋逆走滑复活发生时打开。在这样的配置中,绿叶的“mille-feuille蛋糕”,开放静脉开放平行或斜生叶(我或裂纹静脉NNE-striking模式),和地方碎裂岩形成的。在这样一个结构和几何陷阱(慢跑),矿化发生传播叶理飞机(数字20.(一)和20.(b)),密封静脉(图20.(c)),有时密封本地碎裂岩(数字12 (d)和20.(d)),并渗透到主机的岩石从绿叶的飞机和静脉(图20.(e))。一个常见的和壮观的纹理中观察到周围所有相关学习网站或铀成矿是上述cataclastic-corrosion戴角砾岩相(数字12 (d)和20.(d))。这个角砾岩形成的混乱,次棱角状圆形,比浊碎屑和在某些情况下,传播或葡萄状矿化chloritized矩阵,展品点蚀或地下攻击的边缘碎屑(解散深渊)表示强烈的腐蚀或溶解。详细的观察欠发达cataclastic-corrosion角砾岩(protobreccias)仍然允许流体流动的初始裂隙的观测数据20.(e)和20.(f))和溶解液体泄露和普遍入侵寄主岩石(图20.(g))。在发达的角砾岩,初始裂隙完全消失表明溶解的化学机制接管压裂的力学机制。传播和绿叶的矿化脉平行更丰富的泥质片麻岩。在这些情况下,静脉壁呈现出平面与解散稍微用肉眼可见的模式但可见薄片(数字20.(b)和20.(c))。Fracture-related腐蚀穿质地或cataclastic-corrosion角砾岩是更好的发展(粒状)正片麻岩因为裂隙往往重用intergrain边界(图20.(e))。腐蚀/解散模式证明大量的热液流体和增强流动互动dilational慢跑区。解散机制接管断裂机制时,液体可以移动远离慢跑区,形成矿体比慢跑的大小结构陷阱,隐藏原始链接结构陷阱。Cataclastic-corrosion角砾岩或类似解散模式曾被观察到在其他存款例如苏(45],谢伊溪[56),中西部(图20.(h))或驯鹿(McClean项目),通常被称为“卑躬屈膝的”相(图20.(f))(即。,(57])。
Tri-Island显示的结构分析表明,矿化发生在同一地点的一个值得注意的变化在S1 /剪切带图案从西向东随倾角的变化从南部陡峭倾斜的倾斜逐步共轭北部和南部的下降(合成南部和北部反向)。这侧进化支持两种想法:(a)的共轭安排S1 /剪切区和(b)的角色继承了反向剪切带支持脆弱的复活和矿化在地下室发现越来越多的缺点,当从贫瘠的合成剪切带(西方)到矿化共轭剪切带(东)。类似的共轭剪切安排最近观察到Orano地质学家在地下室的巨大的雪茄湖沉积(图1)和用于解释凹凸不整合与沉积相关联,以及共轭变形带内观察到上覆砂岩(o . Gerbeaud Orano的地质学家。通讯)。Cataclastic-corrosion角砾岩也观察到在这种类型的共轭结构(图12 (d))。
苏和喷火式战斗机的结构分析网站和岩心的观察也表明,活化或重用继承了延性结构的流体流动和捕获增强强岩性对比。苏存款,钻孔之间的相关性表明,矿化遵循区域向石墨剪切带构成之间的主要机械不连续科林斯湾正片麻岩穹顶在东方和西方的化石metasedimentary岩石。这对比能力可能通过增强流体流动和流动的相互作用。Abdelrazek et al。33)显示,在喷火式战斗机,大部分矿化后托管机械之间的不连续硅化长英质的片麻岩和绿泥石改变镁铁质岩石在石墨片麻岩之间的接口(剪切带)和上覆花岗闪长岩。Abdelrazek et al。33]表明,渗透通过剪切区最初是由矿物变化增强metamorphic-retromorphic演化和热液蚀变改性石墨片麻岩增加能力的流变学与周围的岩性组合和支持脆弱的复活的理化机制(角砾岩化作用和溶解/腐蚀)剪切带弯曲(慢跑)和共轭剪切区所确定的在这工作。
7所示。对构造政权的影响
上述两种不同安排的矿化陷阱,dilational慢跑和共轭剪切机,可能回复的两个主要方向剪切区典型观察在地下室的测量系统的结构和相关的派生结构地图区域范围内磁场:主要N - NE-SW——E-W-trending [5,50]。Jeanneret et al。50]属性的形成E-W-trending剪前面的D1/秒1韧性变形的计算压缩(50]。这些作者属性D2/秒2韧性事件确定主要剪切带的形成与左旋走滑运动在同样向主要压力。苏存款和喷火式战斗机可能位于一个n - NE-SW-trending剪切带,而Tri-Island显示和雪茄湖存款都位于E-W-trending结构。Post-Athabasca脆性N向导向下复活σ1从这个工作和支持从断裂分析推导出在修复前的苏B露天(49)可以解释左旋逆走滑复活沿着先前存在的确定韧性剪切带,在对称共轭剪切区南临共轭断层结构会被重新激活。两个含义源自这些语句。(我)第一个含义是继承了韧性剪切的强有力的控制模式。确定剪切区将以不对称剪切模式造成noncoaxial n缩短(图9(b))。南临结构特征,至少局部对称共轭剪切模式作为计算同轴缩短(图的结果13(b))。向脆性复活σ1将诱导(a)当地dextral-reverse走滑剪切片段面向n开放dilational慢跑在剪切弯曲n NE,像苏地区(图21);(b)左旋逆走滑剪切片段面向东北开放dilational慢跑在剪切弯曲NE-SW NNE-trending,像在喷火式战斗机(图21);沿着南和(c)活化的共轭剪结构在Tri-Island等反向断层(图21)。(2)第二个含义是,在这种情况下,铀成矿的构造体制陷阱形成贯穿整个阿萨巴斯卡盆地可以均匀,抗压。压缩阶段是否独特和齐次NNE -σ1或各种构造阶段变量的方向σ1是未知的。无论如何,矿化发生在膨胀几何陷阱都可以开发的复活剪切带弯曲和共轭剪切区压缩机制。
8。结论
Tri-Island,结构分析在苏和喷火式战斗机网站带来了新的见解对(i)的中尺度结构控制和fracture-related陷阱basement-hosted铀矿在亚大巴斯卡河流域相关,(2)上的角色继承了延性结构脆弱的激活模式和高效的发展陷阱在中尺度矿化,和(3)构造政权unconformity-related亚大巴斯卡河盆地的铀矿可能相关。
常见的中尺度结构控制各种basement-hosted亚大巴斯卡河盆地的铀矿(i) 3 d dilational慢跑区形成时确定剪切区向和从急剧下跌低点中等或低(即。,苏存款和喷火式战斗机前景)和(2)沿着E-trending趋势(即重新激活了共轭剪切机。Tri-Island显示)。
这样的中尺度结构控制叶理形成静脉开放平行或斜生叶和地方碎裂岩形成的。微裂缝和腐蚀/解散了在一起喜欢迁移机制,增强渗透性和热液流体和铀成矿的形成。
开幕式dilational慢跑区域确定剪切和复活的共轭剪E-trending结构趋势意味着面向N向的压缩应变(σ1)在矿化陷阱的形成与观测一致的逆转左旋运动指标。目前的工作和结构解释强调继承了延性结构的重要性是沿NNE -确定弯曲剪切区和共轭剪切带西剪切区,有利于脆性应变的本地化和dilational慢跑和骨折的发展,从而提高fracture-related渗透率、流体流动、故障/流体/岩石相互作用,和铀成矿unconformity-related亚大巴斯卡河盆地的铀矿。
数据可用性
面向数据用于支持本研究的结果都包含在文章内的数据。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
特别感谢Zerff是由于瑞安和至理名言Maufrais-Smith(工程地质学家从Orano加拿大),Scott Frostad(从Purepoint铀勘探集团副总裁),和达伦Slugoski(工程地质学家从Purepoint铀组)促进勘探提供网站和数据库,以及帮助各自网站地质信息。我们还要感谢格兰特哈里森和布兰登·艾克尔斯(地球物理学家/ geotechnician Orano加拿大)与声波电视处理他们的帮助。我们感谢克雷格削减,约翰•罗宾斯和雷米Chemillac Orano加拿大的批判阅读手稿将自己的长期经验。我们应感谢Orano Cameco,丹尼森,具体操作,Purepoint允许发布这些数据和工作。本文的研究和出版物是由Orano和支持的CNRS UMR 8148 GEOPS大学Paris-Saclay。