湘西北海相含铀磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的发现及其地质意义

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中,首次发现了似纳米级的硒汞矿和晶质铀矿。通过电子探针化学成分测定和微区解剖,显示海相磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的产出状态、形态特征和占位特征。研究认为,同沉积期伴随火山热液喷出形成海相沉积鲕粒状磷块岩(鲕粒中包含球滴状硒汞矿),似纳米级硒汞矿在海相磷块岩中占位于鲕粒磷结核的内部和中心。其形成后期,海底热液作用持续,磷块岩经部分溶蚀、热液脱碳,在磷块岩的微裂隙中晶质铀矿、石英共沉淀析出。海相磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的发现和空间占位特征的研究,对探讨磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的形成与海底喷流(热水)沉积作用的发生方式和成因联系有启示意义,进一步佐证扬子陆块东缘陆缘裂陷喷气沉积是发生大规模铀成矿作用的机制。     

张家界下寒武统磷块岩中钛铀矿的晶出方式与成矿机理

在张家界下寒武统牛蹄塘组底部海相磷块岩中首次发现了微晶钛铀矿,通过背散射电子图像、微区扫描电镜化学成分分析、元素面扫描和晶体结构分析等方法确定了钛铀矿的产出状态与晶出方式。作者认为同沉积期形成鲕粒状磷块岩并伴随海底热液喷流形成多种金属硫化物的混合物,海底热液喷流的持续,对同沉积期物质进行部分熔蚀、强熔蚀改造并发生重结晶作用,在动态环境下热液流体中多种元素处在过饱和状态出现铀多金属快速沉淀。下寒武统牛蹄塘组磷块岩中钛铀矿的发现和存在形式的确定为我国回收利用磷块岩型非常规铀资源提供了依据,也为海相磷块岩中铀多金属成矿作用与海底喷流沉积热液改造的成因联系提供了佐证。     

中国非常规铀资源

中国非常规铀资源主要包含黑色岩系型和盐湖型。其中与黑色岩系有关的含铀黑色岩系型、含铀磷块岩型、铀多金属磷块岩型是对中远期保障我国铀资源可持续供给有重要意义的类型。陆缘裂谷、陆缘裂陷环境是中国黑色岩系非常规铀资源最重要、最有利的成矿环境,形成U-Cd型、U-V-Mo型、U-V-Re型、U-V-Ni-Mo型和U-V-Ni-Mo-Re-Tl型等地球化学组合。中国黑色岩系非常规铀资源铀成矿作用受控于陆缘裂谷、陆缘裂陷环境下伴随海底喷流作用和海底火山喷发而沉积的由热水沉积硅质岩、硅质磷块岩和碳硅泥岩组成的富铀海相黑色岩系,热水沉积作用或喷气-沉积是形成中国黑色岩系非常规铀资源或发生大规模铀成矿作用的成矿机制。     

遵义松林镍钼多金属层铀存在形式及成因探讨

贵州省遵义松林地区下寒武统牛蹄塘组镍钼多金属层富集U、Mo、Ni、Re、Tl等元素.本文以松林地区镍钼多金属层磷块岩为主要研究对象,在松林系统取样的基础上,开展化学分析、径迹蚀刻、扫描电镜、能谱面扫描、浸出实验等工作.结果表明下寒武统牛蹄塘组镍钼多金属层中Ni、Mo显著富集,达到工业品位,U、Re、Tl明显富集.径迹蚀刻实验揭示铀主要富集于磷块岩碎屑边缘有机碳外带,为进一步确定铀的赋存形式圈定重点观察区.该区镍钼多金属层中铀呈晶质铀矿形式赋存于溶蚀重结晶磷块岩的溶蚀孔洞、微裂隙或微孔隙中,并与中高温热液矿物针镍矿、辉砷镍矿、闪锌矿、方铅矿、磷灰石共生.浸出实验采用去离子水、H2 SO4、NaHCO3+MnO2三种介质浸出样品中水溶态、酸可溶态、氧化可溶态的铀.80℃,48 h条件下浸出实验结果显示多金属磷块岩由黑色褪色为浅灰色、灰色,碳质页岩实验前后颜色均为黑色.遵义地区镍钼多金属层及碳质页岩中铀主要以吸附状态或独立矿物形式存在,以类质同象形式存在的难溶铀占比较小.研究认为,该区镍钼多金属层磷块岩中铀以独立矿物形式存在并与中高温热液矿物共生,为揭示扬子陆块东缘陆源裂陷环境下发生海底喷流和热水沉积作用提供新的微观证据.     

湘西北海相磷块岩中气水溶液铀多金属成矿作用

湘西北地区位于扬子陆块东南缘,在其寒武系纽芬兰统海相磷块岩的微孔隙中发现nm~μm级晶质铀矿。文章通过扫描电镜对铀矿的空间占位进行微区解剖,确定铀以超显微状态(1~4μm)的晶质铀矿形式存在于方硫镍矿中。认为超显微晶质铀矿和辉砷镍矿是同沉积鲕粒状磷块岩在较高的温压条件下,通过海底喷流气水溶液强溶蚀改造并发生结晶时,以超显微包体的形式存在于方硫镍矿中;随着温度、压力的下降,包体中富铀溶液出现过饱和,晶质铀矿从富铀溶液中结晶析出,以独立矿物晶质铀矿的形式呈超显微状态存在于方硫镍矿中。晶质铀矿在中高温热液成矿作用中以超显微状态呈立方体、八面体、立方体与八面体的聚形以及块状体产出,对认识天然条件下晶质铀矿生成的物理化学条件具有重要意义。同时,晶质铀矿呈超显微状态存在的实例对该类型铀矿存在形式的发现和研究具有重要启迪,为揭示扬子陆块东南缘的陆缘裂陷中海底喷流成矿示踪提供了依据。     

湘西北海相磷块岩的热液脱碳与铀多金属成矿作用

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中,首次发现纳米微米级硒铅矿。扫描电镜化学成分测定和微区解剖结果显示,海相沉积鲕粒状磷块岩的纳米微米级微裂隙和微孔隙中硒铅矿、闪锌矿、晶质铀矿、方铅矿、石英、磷灰石、叶蜡石、绢云母等矿物和残余碳共沉淀析出。研究认为在中高温热液脱碳过程中有机质经过热解、解聚、裂解形成CH4、H2S和残余碳,伴随的气还原作用是铀多金属和残余碳在微裂隙和微孔隙中共沉淀晶出的气还原机制。基于实体铀多金属矿床矿物空间定位关系的微观解剖,分析了湘西北海相磷块岩中铀矿物的气还原沉淀机制和地球化学机理,对重新认识热液型富铀矿床的成矿机制有重要意义。     

贵州磷块岩型非常规铀资源找矿前景分析

根据世界非常规铀资源的利用情况及经济性分析,结合贵州铀磷块岩型非常规铀资源的基本情况,认为加强贵州磷块岩型铀矿的地质勘查工作已洽到其时。通过铀矿化控制因素及找矿前景分析,指出贵州寻找含铀磷块岩的首选区域和重要区域。     

白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征

湘西北下寒武统铀多金属磷块岩由于富含多种矿产元素,受到国内外地质学者的越来越多的关注,但成因认识仍然众说纷纭。文章在对湘西北黑色岩系非常规铀资源开展地质和放射性调查的基础上,选取下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩露头较好的白竹峪矿床开展地质调查、岩石地球化学测量、系统的采样和分析测试,结果表明铀多金属磷块岩主量元素与上地壳所含的对应元素相比,只有CaO和P₂O₅富集,富集系数分别为9和204。此外,铀多金属磷块岩微量元素U(平均含量为1 350×10^-6)、Ni(平均含量为6 822×10^-6)和Mo(平均含量为2 104×10^-6)均达到相应矿床的工业品位,且Re、Tl和V达到铀矿床综合利用指标。上震旦统灯影组白云岩、下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩和黑色碳质泥质页岩及板岩的δU、V/Cr、Ni/Co和δCe值均指示这3种地层形成于缺氧沉积环境,铀多金属磷块岩北美页岩配分曲线显示热水沉积特征,δEu大于1,结合主量元素和微量元素R型聚类分析结果推测铀多金属磷块岩在正常海相沉积的基础...     

湘西北黑色岩系非常规铀资源成矿地质特征及成矿时代

湘西北黑色岩系非常规铀资源主要包括:铀多金属磷块岩型、含铀磷块岩型、含铀黑色岩层型,其中铀多金属磷块岩型叠加含铀黑色岩层型的矿化组合,主要发育在扬子陆块东南缘的慈利断陷盆地中;3种类型共同叠加的矿化组合,主要发育在扬子陆块东南缘的晓平坳陷中。通过对湘西北地区黑色岩系非常规铀资源成矿时代的研究,获得两组成矿年龄分别为(718±87)Ma和(503±29)Ma,结合矿化地层发育特征,认为两组年龄中形成较早的含铀磷块岩型非常规铀资源是晚期铀多金属磷块岩型的成矿预富集阶段。     

湘西下寒武统含铀磷块岩中钛铀矿和晶质铀矿的发现及其成因分析

对湘西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系中的含铀多金属磷块岩,笔者通过α径迹法示踪,先后采用电子探针、扫描电镜及透射电镜进行成分和结构分析,首次在其中发现了微晶状的晶质铀矿、斜方钛铀矿和钛铀矿。这3种铀矿物密切共生,也与钼、镍、铅、锌、铜、钒、铁等的硫化物共生,主要赋存于多金属磷块岩的雏晶石墨中,与碳的关系密切;其次也赋存于石英和先期形成的碳硫钼矿碎片中。斜方钛铀矿呈长柱状,钛铀矿呈短柱状和粒状,晶质铀矿多呈它形粒状,少数呈八边形自形、半自形晶。矿物粒径多在1~5μm,集合体可达10~20μm。进一步的成因研究表明,钛铀矿和晶质铀矿由高温铀氢化合物海底气相喷出凝聚所形成。     

含铀副矿物的热液蚀变：来自华南鹿井矿田碎裂蚀变岩型铀矿床的矿物学研究

花岗岩型铀矿中铀的来源问题，长期以来是铀矿床学研究的热点问题之一。大多数学者认为其成矿物质主要来源于花岗岩本身的含铀副矿物，然而对于含铀副矿物热液蚀变行为研究较少。鹿井铀矿田位于诸广山复式岩体的中部，是华南最主要花岗岩型铀矿田之一，碎裂蚀变岩型铀矿化在该矿田内占主导地位。小山铀矿床位于鹿井矿田中部，是近些年新发现的碎裂蚀变岩型矿床。本文以钻孔ZK1- 1为研究对象，对热液蚀变带开展了精细矿物学研究。研究表明：蚀变带中发育有晶质铀矿、铀石—钍石、独居石、磷钇矿、锆石、磷灰石、金红石等含铀副矿物。晶质铀矿、铀石—钍石中铀含量高，热液蚀变条件不稳定，铀容易释放；独居石蚀变为直氟碳钙铈矿和磷钇矿蚀变为次生磷灰石过程中容易释放出铀；锆石因结构稳定，铀难以释放；磷灰石、金红石中铀含量较低，供铀能力差。综合分析认为花岗岩中晶质铀矿、铀石—钍石是主要铀源矿物，独居石、磷钇矿为次要铀源矿物。     

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和 蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥 石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来 以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性 热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石-钍石、晶质铀矿、独居石等,其 中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围 矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但 因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀 源矿物的可能性很小。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿物特征研究

本文通过系统的岩矿鉴定和电子探针分析,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿的矿物特征进行了详细的研究.该地区铀的赋存形式以独立铀矿物为主,少量以类质同像形式存在于钍矿物中.铀矿物的主要种类有:晶质铀矿、钍铀矿、铀石、铀钍石、钛铀矿、沥青铀矿、硅钙铀矿和钒钾铀矿等,其中,晶质铀矿、钍铀矿和钛铀矿等原生铀矿物约占69％,而反应边状铀石、铀钍石、沥青铀矿、钒钾铀矿和硅钙铀矿等次生铀矿物约占31％.由此可见,该区铀矿化主要表现为原始岩浆的分异作用与后期热液改造作用的相互叠加,其热液改造程度不大,仅使铀发生内部再分配.     

陕西华阳川铀多金属矿床矿石特征及铀的赋存状态

华阳川矿床位于秦岭造山带后陆冲段褶皱带的小秦岭成矿带内,是国内外成矿类型特殊的大规模铀多金属矿床。为了深入了解陕西华阳川铀多金属矿床矿石组成和铀的赋存状态,本文通过采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针等现代分析测试方法,对华阳川铀多金属矿床进行了系统的工艺矿物学研究。测试结果显示:(1)主要的铀矿物为贝塔石、晶质铀矿和少量的铀钍石,与长白矿、褐帘石、榍石、磷灰石等相共生。(2)铌钛铀矿多呈自形-半自形粒状结构嵌入在钾长石与方解石内或其裂隙中,粒度主要集中在0. 04mm～0. 64mm,占总量的57. 58%。(3)铀主要以独立铀矿物(贝塔石、晶质铀矿)的形式存在,其中铀赋存于贝塔石与晶质铀矿中,占比分别为78. 20%和15. 02%,其余的铀可能以类质同象或吸附的形式存在。     

电子探针技术研究粤北龙华山岩体中独居石蚀变晕圈的结构与成分特征

独居石是华南产铀花岗岩中常见的含铀副矿物.龙华山岩体是粤北诸广山复式岩体中一个重要的产铀花岗岩,该岩体的独居石具有蚀变晕圈现象.但是,该岩体中独居石蚀变晕圈的结构和成分特征以及对铀成矿的指示意义尚未开展研究.本文利用电子探针(EPMA)对龙华山岩体的独居石蚀变晕圈开展结构和成分研究.测试结果表明:独居石蚀变晕圈是从内到...     

电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用现状

简要介绍近年发展起来的各种微区测年方法及其优缺点,重点介绍不同时期电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的发展状况及前人使用的分析测试条件,并展望了该方法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用前景及可能存在的问题。通过系统研究,认为该方法在铀矿物定年研究中将大有作为,尤其是在微小铀矿物（〈10μm）和多期次、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性。     

华南花岗岩型铀矿床成矿机理研究进展

本文介绍了华南花岗岩型铀矿床地质特征,系统总结了前人对其成矿热液来源、物质来源,铀的迁移沉淀机制、碱交代及花岗岩与成矿的关系等方面的研究成果。指出铀源体中的晶质铀矿及富铀矿物在深部相对还原的环境中被氧化而进入成矿热液中起主要作用的可能是大量幔源F和放射性衰变诱发产生的氧及碱交代溶蚀作用,热液中的大部分U6 主要被S2-和Fe2 等还原剂在浅部相对氧化的环境中还原成矿;给出了一种较简易的物质来源定量方法和铀成矿模式。