华南花岗岩型铀矿床主要特征与成矿作用研究进展

花岗岩型铀矿床是我国最重要的铀矿床类型之一,且主要分布在华南地区。本文在简要介绍华南花岗岩型铀矿床主要地质特征的基础上,重点总结了华南花岗岩型铀矿床的产铀花岗岩、成矿时代、成矿流体和成矿物质来源等方面的研究进展。华南花岗岩型铀矿床主要分布在华夏地块,以桃山-诸广铀成矿带最为重要。矿床以中小型(300～3000t U)和中低品位(0.05%～0.2%U)为主。产铀花岗岩主要形成于三叠纪(240～205Ma)和侏罗纪(165～150Ma)两个时期,属于S型花岗岩,源区以泥质沉积岩为主。三叠纪过铝质淡色花岗岩是有利的铀源岩,其中铀主要赋存于晶质铀矿。黑云母、晶质铀矿、磷灰石和锆石成分特征是评价花岗岩产铀潜力的有效工具。华南大多数花岗岩型铀矿床形成于白垩纪-古近纪(110～50Ma),以后生热液成因为主,其形成主要与区域白垩纪-古近纪岩石圈伸展作用和幔源基性岩浆活动有关。成矿流体以大气降水为主,成矿温度集中在120～260℃、盐度一般小于10%NaCleqv,铀在流体中主要以铀酰碳酸络合物和铀酰氟化物形式迁移,物理化学条件变化和CO_2去气导致铀在有利部位沉淀。文章指出应加强花岗岩中铀活化机制、铀成矿时代、以及下庄铀矿田侏罗纪(175～145Ma)铀成矿作用研究。     

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。     

用地面伽玛能谱资料估计地层(体)的含铀性和资源量

本文论述用地面伽玛能谱资料估计地层(体)含铀性和资源量方法,并提出富铀富集体、铀源富集体、尤其富铀源富集体是最有利于成矿的结论。     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿“源—汇”系统研究

文章以鄂尔多斯盆地西南缘为例,将“源”到“汇”的研究思路应用到砂岩型铀矿成矿作用研究中来,提出将含铀物质从风化剥蚀到汇流、富集的整个物理化学过程看成一个完整“源—汇”系统,以此来探讨砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律。鄂尔多期盆地西南缘下白垩统的铀源岩主要为北部、西南部的沉积岩、花岗岩,混杂了少量长英质岩和中性火成岩。沉积期富铀沉积岩和西南部富铀蚀源区为成矿提供了铀源条件,沉积期铀的预富集为铀成矿奠定了部分物质基础;盆缘古隆起区和下切沟壑古地貌单元是铀成矿时期的两种主要汇流通道,含氧含铀水在重力的驱使下沿着古隆起区和下切沟壑向盆内渗透性好的砂岩迁移流动,形成后生氧化蚀变,在氧化带前锋线附近,受有机质、黄铁矿等还原性物质作用富集成矿。砂岩型铀矿“源—汇”系统研究有助于对铀成矿规律的研究和总结,为鄂尔多斯盆地西南缘下一步铀矿地质勘查提供一定的理论依据。     

粤北书楼丘铀矿床沥青铀矿原位U⁃Pb年龄和元素特征及其地质意义

为深入研究华南长江铀矿田内“交点型”铀矿化类型,对书楼丘矿床中位于基性岩脉与硅化碎裂岩交切部位的沥青铀矿开展原位微区U-Pb定年及元素成分研究.激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析结果显示,书楼丘沥青铀矿的U-Pb加权平均年龄为71.3±1.1 Ma;微量元素以富集W、Bi、Mo等亲硫元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Th等高场强元素为特征;稀土元素配分模式表现为轻稀土微富集,轻重稀土分异不明显,总量较低,Eu呈现明显的负异常,与富铀围岩长江岩体的稀土元素配分模式基本一致,暗示其铀源可能主要与长江岩体关系密切,与脉型铀矿床稀土元素配分模式的对比及ΣREE-（U/Th）、ΣREE-（LREE/HREE）_N图解指示其为低温、中低盐度热液成因,δCe值指示沥青铀矿的成矿环境为还原环境.矿床内“交点型”铀成矿作用主要受南雄断裂80~60 Ma期间拉张活动、产铀长江花岗岩体和基性岩脉的共同控制,进而在交切的构造部位形成了铀矿化信息.      

粤北诸广南铀矿聚集区岩浆、构造与铀成矿活动

粤北诸广南铀矿聚集区位于南岭诸广山岩体中东部,区内铀矿资源丰富,是中国重要的铀矿产基地。区内以发育花岗岩型铀矿化为主,整体上受中生代区域性岩浆—构造—热液活动"三位一体"联合控制。区域性花岗质岩浆活动对铀矿化有着预富集作用,断裂构造活动为成矿提供了有利空间,热液活动促使了花岗岩中铀的活化迁移和富集成矿。研究区的铀成矿作用具有同时性和多期性特征,形成于华南白垩纪—古近纪岩石圈伸展动力学背景下,统一受制于地壳的强烈拉张作用。由诸广山岩体与南雄盆地组成的盆山体系的白垩纪—古近纪构造演化可能是导致诸广南铀矿聚集区形成的重要因素之一。     

下庄矿田湖子地区铀矿找矿方向探讨

湖子地区位于NNE向诸广-新兴铀成矿带与近EW向大东山-漳州大断裂复合部位,是华南早、晚两期铀成矿热液活动叠加区、放射性高场区,既有"硅化带大脉"型铀矿产出,又有"交点"型铀矿存在,找矿前景良好.文章在论述下庄矿田铀成矿地质环境、铀成矿特征及铀矿定位条件基础上,分析了湖子地区铀成矿条件与找矿前景,指出该区今后铀矿找矿方向是:① 6009号硅化断裂带,在其北段找硅化带大脉型铀矿,在其南段找"交点"型铀矿;②新桥-下庄硅化断裂带和6009号带之间成矿部位,寻找硅化带型和"交点"型铀矿;③NW向、近EW向辉绿岩脉与NNE向、NE向构造交汇部位(交点),寻找"交点"型铀矿.     

花岗岩铀成矿作用的模拟实验

根据花岗岩铀成矿作用的"铀预富集系"和沉淀等理论进行一系列实验模拟。对华南产铀花岗岩及其母岩进行"部分熔融实验",可知其寒武系等下古生界是形成产铀花岗岩重要母岩之一。实验表明,岩浆温度下产铀花岗岩流体(f)与共存相熔体(m)铀分配系数Kf/m测定值明显<1,这说明铀强烈趋向熔体,不断重熔会使花岗岩更富铀。岩浆结晶过程中流体(f)与结晶熔体(c)铀分配系数Kf/c随结晶作用加强而增长,说明对形成热液铀矿床有利。岩浆结晶过程中晶体与晶体共存相间铀的分配系数中,以含铁物质与铀矿物共存相间铀的分配系数为最大。此结果与产铀花岗岩含晶质铀矿,黄铁矿含铀较高,黑云母结晶捕获一定量铀的地质事实相一致。成矿前的"前提蚀变"阶段的铀活化实验得出,黑云母在白云母化时铀释出约达3%～30%;花岗岩白云母化过程中,全岩将有30%～60%的铀释出。在花岗岩白云母化时锆石迁出铀可达1.4%～21%。晶质铀矿在花岗岩白云母化时发生崩解和部分溶蚀,实验得出转入溶液的w(U)为(1.04～1.30)×10-6。大量水-岩反应的热液实验表明,在封闭体系统的溶液中,随压力(pH2O)降低,产铀花岗岩中的铀溶解增加(最高可增达2～3个数量级),从而打破了"压力降低铀沉淀"的一般传统说法。对热液铀矿成矿机理进行多次实验取得如下新认识:(1)适度脱碳酸(或脱CO2)对铀沉淀有利;也可使铀-硅-碳酸盐体系中的"铀-硅分离"沉淀;(2)成矿溶液"pH显著降低(落差)"是铀沉淀几大因素中的关键。这些实验结果证实和发展了"地层、岩石等预富集系"理论,并有重要找矿意义。     

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。     

粤北下庄铀矿田基性岩脉Ar-Ar定年及其与铀成矿关系新认识

基性岩脉是岩石圈伸展作用的产物,对研究地幔性质和地球动力学演化具有十分重要的意义。粤北下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田之一,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。前人从地球化学和年代学方面,对基性岩脉和铀矿床做了不同程度的研究,但有关铀矿床的成因及其与基性岩脉内在联系仍有不同认识。本研究新获得一批下庄铀矿田基性岩脉的角闪石40Ar-39Ar年代学数据,识别出一期形成于200～190Ma的基性岩脉,标志着华南地区在印支期碰撞造山作用结束后岩石圈伸展裂解作用可能至少在200～190Ma已经开始。结合前人已有的研究结果,粤北下庄至少发育三期基性岩脉:200～190Ma、～180Ma和145～140Ma,与华南地区在此期间广泛的岩石圈伸展作用相对应。结合成岩成矿作用的时差以及铀矿体与基性岩脉的空间关系,笔者认为准确的获得基性岩脉的侵位时代与铀的成矿作用的年龄,是探讨基性岩脉与铀成矿作用关系的前提。当基性岩脉与铀的成矿作用年龄接近或具有对应关系时,铀矿床中基性岩脉可能不仅可提供幔源流体(∑CO_2矿化剂和He)参与铀的成矿作用,也可为铀的沉淀富集提供理想场所(还原障);当基性岩脉与铀的矿化作用在时间上存在较大的时差时,基性岩脉也可为后期铀的沉淀富集提供条件,且与基性岩脉相关的深大断裂可为幔源流体(∑CO_2矿化剂)参与铀成矿过程提供运移通道。基于此,笔者认为无论基性岩脉的侵位与铀的矿化作用是否存在时差,基性岩脉均可以为后期铀的沉淀富集提供场所,进而促进铀的成矿作用。因此,本文深化了花岗岩型铀矿区内铀成矿作用与基性岩脉内在联系的认识,为该区下一步找矿勘查工作提供重要理论依据。     

吐哈盆地十红滩铀矿床铀源条件

以吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿床为例,利用U-Pb同位素体系演化特征,计算含矿砂岩和顶底板泥岩的原始铀质量分数及变化系数,认为赋矿地层沉积时就存在铀的预富集,同生沉积碎屑岩和泥岩都是本区重要的铀源。结合古水文地质演化和碳-氧同位素特征,认为成岩期泥岩压榨水携带铀进入砂岩含水层,在砂岩中产生铀的预富集。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床油气运移与铀成矿的关系:来自流体包裹体的证据

为探究油气运移与铀成矿的关系,笔者以松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,系统开展了含矿砂岩薄片鉴定、电子探针研究以及流体包裹体岩相学和显微测温研究.结果表明:①研究区强矿化段砂岩硅质胶结物含量较多,为隐晶质玉髓胶结物;成岩演化序列为,泥晶方解石、自生黏土膜,石英加大边、石英加大边外围黏土膜、颗粒间压实的隐晶质玉髓胶结...     

粤北下庄铀矿田富铀矿找矿前景探讨

本文通过对下庄矿田铀矿找矿潜力分析 ,探讨区内富铀矿找矿方向和找矿前景。研究表明 :下庄矿田是铀元素高度富集的矿集区 ,具有较大的找矿潜力和发展前景 ,是粤北富铀矿找矿的重点地区之一 ;区内“交点”型、碱交代碎裂岩型和群脉型铀矿是该区今后找矿的主要目标类型和找矿方向。     

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿深穿透地球化学扫面技术的应用

铀矿资源的勘查一直是全球矿业领域的一个重点和热点,砂岩型铀矿是我国铀矿勘查的主要矿床类型。砂岩型铀矿在我国主要分布在盆地当中,矿体埋藏较深,找矿难度较大。本文通过深穿透地球化学扫面技术在二连盆地开展砂岩型铀矿的试验,主要得出以下结论:(1)通过土壤微细粒分离技术分离土壤样品,可以实现对富含活动性铀的粘土矿物进行物理富集,方法简单高效;(2)地表铀地球化学异常的发现反映的是活动性铀迁移扩散的结果,即深部铀矿(化)体产生的易溶于水的铀酰阳离子,在地下水及蒸发蒸腾作用下通过垂向迁移至地表,而通过地表径流等水平运移形成了大面积的地表铀异常;(3)利用能捕捉来自深部铀矿(化)体发出的直接找矿信息的土壤微细粒分离技术能有效圈定盆地内砂岩型铀矿在地表引起的地球化学异常,可在盆地内快速有效地开展砂岩型铀矿地球化学扫面工作。     

内蒙古二连盆地铀与油、煤的时空分布及铀的成矿作用

二连盆地是我国铀、石油和煤3种能源矿产共存的大型盆地之一,研究它们之间的时空和成因关系,对于盆地的综合找矿有着重要现实意义。研究结果表明,铀矿产于侏罗纪、白垩纪和古近纪的粗碎屑岩中,油气田主要产于侏罗纪、白垩纪的细碎屑岩中。产煤的小凹陷就是有利的产铀凹陷,产煤层位就是找铀的目的层位。石油、煤产生的还原性流体对砂岩型铀矿的成矿作用为:(1)还原性流体沿着断裂向上迁移扩散,对上部岩石产生了强烈的还原作用,大大增强了岩石的还原能力,铀在还原性的岩石中富集;(2)来自地表的含铀含氧水与来自下部上升的还原性流体相遇混合,使溶液中的U6+还原为U4+而沉淀;(3)深部还原性流体可携带一部分成矿物质进入容矿砂体而卸载,从而造成铀的初步富集或叠加富集。由于它们有空间上和成因上的联系,建议对于产有铀、石油和煤3种能源矿产的沉积盆地,需采用综合找矿的工作思路,充分挖掘石油、煤炭和铀矿3个部门已有的钻探资料和成果,进行二次开发,有利于快速开展盆地铀矿勘查和矿产资源评价。     

我国西北地区层间氧化带砂岩型铀矿床中铀的赋存形式

我国西北地区主要层间氧化带砂岩型铀矿床的贫矿石(U≤0.01%)中铀主要以分散形式,被砂岩填隙物中的粘土、褐铁矿等矿物,以及碎屑物和矿物的裂隙面等吸附,偶呈显微(μm级)、超显微状(<1μm)沥青铀矿(其次为铀石)。随着矿石铀品位的增高,其中呈铀矿物形式的铀的比例逐渐增大,在特高品位(U>1%)的矿石中,铀基本呈铀矿物(沥青铀矿,偶有铀石)形式产出。类质同象铀的份额极微,其可利用性缺乏实际意义。矿石中铀矿物主要赋存于矿化砂岩的填隙部位及碎屑物、矿物的孔隙或解理中,有时可交代碳屑、黄铁矿、绿泥石、黑云母等。由矿石中U4 /U6 含量比例推算原生铀矿物(沥青铀矿)的近似含氧系数变化范围为2.35~2.74,均值为2.49,与沉积、淋积铀矿床中的铀氧化物含氧系数相当,表明该类铀矿床生于常温条件下。极少数样品落入低温热水成因沥青铀矿的含氧系数范围(含氧系数低至2.35),表明个别地段可能出现低温热水铀成矿作用,推测可能受断裂构造热的影响。进而推测,特富矿石(U>1%)可能是源自深部、沿断裂上升的含铀低温热水叠造作用的产物,板状矿体便是深、浅部流体混合的证据之一。     

伊犁盆地乌库尔其矿床中下侏罗统水西沟群第Ⅶ沉积旋回铀矿富集因素

本文从铀矿化特征入手 ,重点对矿床的构造、古气候、岩相古地理、岩性、水文地质和地球化学及有效还原剂含量等与第Ⅶ沉积旋回铀富集有关的因素进行了探讨 ,认为乌库尔其铀矿富集的关键因素为含铀建造 (砂体 )的存在、含氧含铀水的长期补给以及有效还原剂的存在。     

新疆白杨河铀铍矿床围岩蚀变及其地球化学特征

文章阐述了新疆白杨河铀铍矿床的近矿围岩蚀变特征,指出与矿化关系密切的围岩蚀变主要是赤铁矿化和萤石化。矿床岩石地球化学分析结果表明,靠近矿化中心带蚀变岩石的SiO2含量降低,而CaO、MgO的含量升高;Pb、Mo和Sb等元素含量与铀矿化具有正相关性,是该矿床铀富集的良好指示性标志。