氧化还原障在热液铀矿成矿中的作用

铀是变价元素,氧化还原条件控制铀的迁移和沉淀。铀在氧化环境中呈U~(6+)形式存在,在还原条件下则以U~(4+)形式存在。氧化态六价铀主要以可溶的碳酸铀酰/氟化铀酰络合物形式在水溶液中迁移,还原态四价铀主要以沥青铀矿和铀石等形式富集沉淀成矿。热液铀矿的形成需要一对空间上密切共生的氧化障/氧化剂和还原障/还原剂,二者缺一不可。首先,氧化障中氧化剂将富铀岩石中的铀大量氧化形成U~(6+),溶解进入水溶液迁移;第二,高氧化性富铀溶液遇到还原障,U~(6+)还原成U~(4+)沉淀下来,富集形成铀矿。前人虽然对铀的地球化学性质及氧化还原反应在铀成矿中作用已比较了解,但如何在实际铀矿成矿系统中准确识别氧化还原障,有效利用氧化还原障的控矿机理指导找矿,还存在一些模糊认识,制约了铀成矿理论的发展和找矿方法的提升。本文以我国最重要的砂岩型铀矿、火山岩型铀矿、花岗岩型铀矿和变质型铀矿为例,总结了与铀矿化有关的氧化还原障的主要类型,探讨了红层等蒸发盐地层(氧化障),有机质、煌斑岩等中基性岩脉(还原障)与铀矿之间的关系及控矿机制,揭示了成矿盆地中铀-煤、铀-气(油)共生的机制,阐明了翁泉沟硼、铁、铀矿共生原因,建立了不同类型铀矿成矿模型。     

鄂尔多斯盆地北部铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理

为了进一步深化铀矿物的富集机理.利用α径迹放射性照相、扫描电镜、电子探针等方法对鄂尔多斯盆地北部铀矿床中铀矿物的赋存状态进行了系统研究.发现该区铀矿物主要为铀石，少量沥青铀矿和含铀钛矿物.沉积-成岩期碎屑铀矿物赋存在碎屑颗粒内部，吸附在锐钛矿周围，为铀储层中预富集的铀.成矿期铀矿物大部分赋存在碎屑颗粒填隙部位，与黄铁矿、碳质碎屑相伴生，与石英颗粒及方解石胶结关系密切；部分吸附在包裹碎屑颗粒的蒙脱石薄膜上.另外发现了，沥青铀矿-赤铁矿-黄铁矿的矿物组合，以及硒铅矿（PbSe）和白硒铁矿（FeSe₂）与铀矿物相伴生，并伴有REE含量明显升高.分析得出，沥青铀矿形成于成矿早期，氧化酸性流体与还原碱性流体的过渡界面，偏向于氧化酸性一侧；而铀石主要形成于成矿晚期的还原碱性环境.双重铀源供给、丰富的还原介质、多源流体的耦合，局部的热液流体叠加改造，共同造就了鄂尔多斯盆地北部大矿、富矿的形成.      

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区铀成矿关键时期的古地貌特征

中侏罗世为直罗组下段沉积期,辫状河道为有利的铀储层砂体,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在低洼区。晚侏罗世、早白垩世-古新世、始新世-中新世是砂岩型铀成矿期,古地貌控制了地下古水流的流向,控制着氧化还原带的分布和铀矿的富集:晚侏罗世铀预成矿期,古隆起区受到潜水淋滤,含铀物质向斜坡和低洼区迁移;早白垩世-古新世铀主成矿期,古地貌控制了含氧含铀水的水流方向,氧化还原带主要分布在古地貌斜坡区。     

热液型铀成矿氧化还原条件研究：来自特征矿物的指示

通过对典型热液型铀矿床铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型铀矿石矿物组合特征、时空分布特征的研究,探讨了热液型铀成矿的氧化还原条件。相山矿田碱交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-钠长石-磷灰石-碳酸盐;长江矿田酸交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英。铀-黄铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英-萤石。铀-赤铁矿型较铀-黄铁矿型形成早,两种类型铀矿石在矿田深部及浅部均有大量富集,垂向上呈现相互叠置的分布特征。沥青铀矿形成并能稳定存在的氧化还原条件为黄铁矿至黄铁矿与赤铁矿共存区,黄铁矿存在有利于沥青铀矿富集,完全的赤铁矿区不利于沥青铀矿的形成及保存。     

松辽盆地西南部钱家店——架玛吐地区姚家组铀成矿条件及控矿因素分析

通过对钱家店-架玛吐地区铀成矿地质条件和控矿因素,以及油气还原、油气冲顶及基性脉岩在成矿过程中的作用分析,认为该区砂岩型铀矿的形成有别于国内、外典型层间氧化带砂岩型铀矿,具有特殊性。铀矿体并非呈卷状产在氧化-还原过渡带,而是呈板状产出于氧化带的下部。并提出天窗构造的翼部、雁列式断裂F1、F2和F3构造夹持区的姚家组红灰叠置部位的灰色层为有利的成矿层位。由此建立了该区的铀成矿模式。     

松辽盆地泰康地区四方台组铀成矿条件分析

通过对泰康地区的铀源条件、构造条件、含矿建造地质特征以及氧化-还原条件等方面进行研究,综合分析了泰康地区四方台组砂岩型铀矿的成矿条件,认为盆地西部和北部的富铀岩体为其提供丰富的铀源,四方台组具有成矿所必需的泥-砂-泥结构,良好的补-径-排水文体系以及良好的氧化-还原条件.四方台组底部砂体中获得铀工业孔和铀矿化孔,显示出泰康地区四方台组在砂岩型铀成矿勘探方面具有较好的前景,找矿类型为层间氧化带型.     

伊犁盆地阔斯加尔地区西山窑组上段有机碳、硫与铀成矿的关系

为研究阔斯加尔地区有机碳和硫与铀成矿关系,以西山窑组上段为研究层位,通过对不同分带中的样品分析结果得出铀在氧化带迁移、在过渡带富集的成矿机制,有机碳、硫化物等还原质与铀呈正相关性,通过绘制有机碳及硫化物平面分布与铀矿体关系图,阐述了层间氧化带在强还原质富集地带尖灭的特性,分析讨论了"还原物质富集带"在铀成矿过程中控制矿体产出空间的作用,揭示了"‘还原物质富集带’控制铀矿体的空间产出位置和形态"这一成矿规律。     

鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀成矿机理研究

文章分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组铀成矿环境和特拉敖包矿产地铀成矿特征,开展了砂岩致色原因和灰绿色砂体成因分析,对下白垩统砂岩型铀成矿机理和成矿模式进行了探讨。西北部环河组铀矿体位于巨厚层辫状河砂体内部,发育由成岩作用形成的致密-疏松-致密的砂岩结构。下白垩统红色砂岩铀本底值非常低,灰绿色和褐灰色砂体存在后期铀富集。特拉敖包矿产地铀矿体主要呈多层板状、透镜状发育于灰绿色砂体中。铀矿物主要以铀石为主,铀矿物叠加富集与铁的氧化物共存。Fe³⁺和Fe²⁺的相对含量是砂岩致色的主要因素,后期渗出流体还原改造是灰绿色砂岩主要成因。西北部下白垩统铀成矿可划分为沉积期、渗出-渗入成矿和渗出保矿三个阶段,铀矿物与铁的氧化物共存是深部富铀还原性流体与含氧含铀水相对强弱变化、渗入-渗出交汇面上升和下降、不同蚀变带相互叠加的结果,是特拉敖包铀矿产地多层板状、透镜状矿体形成的主要因素。     

贝尔-乌尔逊凹陷砂岩型铀矿成矿地质特征及远景预测

目前,在海拉尔盆地贝尔-乌尔逊凹陷内已开展了两轮的铀矿调查评价项目,并发现了多个铀矿化异常孔。笔者对已有资料进行了分析,认为该凹陷具备丰富的铀源、有利的沉积相带、良好的赋矿砂体、稳定的顶、底板泥岩隔水层,同时研究区南部发育构造斜坡带,为区内后生氧化的持续进行提供了条件。区内构造沟通深部的还原流体,对目的层伊敏组进行还原,为铀成矿提供了良好的环境。因此,贝尔-乌尔逊凹陷具备有利的铀成矿条件,铀成矿潜力较大。     

华东南成矿省铀成矿系列及找矿勘查新进展

华东南成矿省是我国铀矿资源最丰富的铀成矿省,也产出了众多有色、稀有金属矿床。成矿省内铀矿床可划分为3大类4类12个亚类,分布在赣杭铀成矿带、武夷山铀成矿带、桃山-诸广铀成矿带、郴州-钦州铀成矿带和雷鸣盆地铀成矿区,以花岗岩型和火山岩型铀矿为主。文章在大地构造演化及铀成矿时空分布规律研究的基础上,厘定了成矿省内以铀为特色的矿床成矿系列,共划分3个成矿系列、7个成矿亚系列;分析了铀成矿演化特征,构建了铀成矿谱系,显示华东南铀成矿作用集中发生在中-新生代,特别是白垩纪和古近纪,具有区域上的同时性。近年来,华东南铀矿勘查取得了一系列找矿突破,下一步应继续在有潜力的已知矿床深部和外围勘查,扩大资源量,同时开拓新区、新类型铀矿,重点寻找大矿、富矿、经济可采矿,并加强铀-多金属矿成矿系列研究,注重铀-多金属共伴生矿的综合勘查。