哈萨克斯坦楚—萨雷苏盆地砂岩型铀矿床地质—伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机-无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明：与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δDH2O,V SMOW为-48.3‰～-93‰, δ18OH2O,V SMOW为-10.3‰～-5.1‰,碳酸盐胶结物δ13CV PDB为-10.9‰～-7.2‰,δ18OV SMOW为176‰～249‰,黄铁矿δ34SV CDT为-17.3‰～12‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水（无机）和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH4等还原性气体（煤层气）（有机）两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿形成机制及对铀成矿的指示意义

蒙其古尔铀矿床为伊犁盆地南缘大型层间氧化带砂岩型铀矿床,为查明该矿床含矿层中黄铁矿成因及其形成机制,探讨微生物参与铀成矿过程。文章对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素与碳酸盐胶结物的C-O同位素开展细致研究。研究表明:①蒙其古尔铀矿床中铀主要以铀矿物与吸附铀形式存在,吸附铀主要为有机质吸附铀,铀矿物以沥青铀矿为主,多与黄铁矿、炭屑共生;②蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿主要以自形晶、草莓状和不规则状集合体产出,多与沥青铀矿、碳酸盐胶结物共生,其中黄铁矿S同位素(δ~(34)S_(V-CDT)=-68.4‰～22.1‰)与碳酸盐胶结物的C-O同位素(δ~(13)C_(V-PDB)=-10.2‰～-7.4‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-9.6‰～-5.8‰)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原(BSR)与有机物热解2种成因,并探讨了这2种不同成因黄铁矿的形成机制。③结合前人研究成果,认为硫酸盐还原菌(SRB)参与蒙其古尔铀矿床铀成矿过程,以间接还原方式为主,在有机质、黏土矿物与颗粒表面吸附U(Ⅵ)的基础上,通过硫酸盐还原菌(SRB)还原SO_4~(2-)产生的H_2S将U(Ⅵ)被还原成U(Ⅳ),形成铀矿物。     

新疆蒙其古尔铀矿床成矿流体特征及其与铀成矿的关系

蒙其古尔铀矿床为大型层间氧化带砂岩型铀矿床,前人对其成矿流体来源的研究相对较少。为探讨其成矿流体的性质和来源,笔者利用显微测温学和激光拉曼光谱方法,对其流体包裹体的温度、盐度、密度和成分进行了系统的分析研究,并对其成矿流体的氢、氧同位素及含矿目的层砂岩方解石胶结物的碳、氧同位素组成特征进行了研究。研究表明,该矿床流体包裹体主要有气烃包裹体、液烃包裹体和盐水包裹体,成群分布于砂岩粒间方解石胶结物中,或沿切穿石英颗粒的微裂隙呈线状或带状分布,均一温度为56~76℃,盐度w(NaCleq)为1.23%~19.84%,密度为0.99~1.12 g/cm~3,气体成分以CH_4为主;成矿流体的δD(H_2O)V_SMOW=-93.0‰~-48.3‰,δ~(18)O(H_2O)V_SMOW=-10.3‰~-5.1‰,方解石胶结物的δ~(13)CV_PDB=-10.9‰~-7.2‰,δ~(18)OV_SMOW=17.6‰~24.9‰。上述特征揭示出蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水和煤系地层有机质脱羧基作用产生的有机酸及伴生的CH_4等还原性气体(煤型气)两部分组成,具有低温、盐度跨度大、中等密度及多期叠加等特点,明显有别于深部油气大规模充注。地表含铀含氧水层间渗入与煤系地层产生煤型气等还原性渗出流体的共同作用,形成了蒙其古尔铀矿床。     

尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征 ——对成矿物质来源的约束

为揭示尼日尔阿泽里克铀矿床成矿物质来源,文章研究了其蚀变特征、稀土元素特征、流体包裹体特征、方解石胶结物碳和氧同位素特征、沥青铀矿氧同位素特征等。阿泽里克铀矿床发育灰绿色还原蚀变、方沸石化、酸性火山玻璃脱玻化、碳酸盐化、黄铁矿化、重晶石化等。矿化砂岩稀土元素Eu强正异常。流体包裹体气体成分为H2+N2+CO2组合。方解石胶结物的δ13CV-PDB值为-7.45‰～-6.65‰,δ18OV-SMOW值为-0.74‰～1.26‰。沥青铀矿的δ18OV-SMOW值为-1.30‰～-0.8‰。灰绿色还原蚀变岩石呈灰绿色是因为绿泥石矿物充填粒间孔隙和包裹颗粒表面。矿化砂岩的Eu强正异常揭示有来自深部的强还原性流体参与成矿。H2为强还原物质,来自深部,可为铀成矿提供还原剂。矿化砂岩方解石胶结物碳同位素显示成矿流体有深部流体的作用,可能有地幔物质的加入;氧同位素显示成矿流体有表生流体的作用。沥青铀矿氧同位素值显示成矿流体受表生大气水作用影响。酸性火山物质方沸石化和酸性火山玻璃脱玻化为铀成矿提供铀。成矿流体为表生氧化性流体与深部的还原性流体的混合。总之,地层、阿伊尔花岗岩和火山物质可能为铀成矿提供了铀。     

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床黄铁矿成因特征及其对铀成矿作用的指示

蒙其古尔铀矿床是近年伊犁盆地内发现的规模最大的砂岩型铀矿床,为了研究该矿床成矿物质来源、成矿流体性质及成矿环境等问题,本文以该矿床中与矿石矿物沥青铀矿、铀石等密切共生的脉石矿物黄铁矿为研究对象,分别对该矿床中西山窑组和八道湾组砂岩中黄铁矿微量元素、稀土元素及硫同位素地球化学特征进行了系统分析。结果表明:黄铁矿的稀土元素表现为相似的特征,即LREE明显较HREE富集(La_N/Yb_N=4.27～9.82)、明显负铕异常(δEu=0.50～0.71)和基本无铈异常(δCe=0.93～1.04)的特征;微量元素中Co含量为2.1×10~(-6)～26.7×10~(-6),Ni含量为19.5×10~(-6)～79.30×10~(-6),Co/Ni比值为0.07～0.88,As含量为8.90×10~(-6)～95.60×10~(-6),相对于大陆地壳As平均含量富集;硫同位素组成具有相对宽泛的变化范围,δ~(34)SCDT为-17.30‰～3.90‰,极差为21.20‰。综合蒙其古尔铀矿床黄铁矿的稀土元素、微量元素和硫同位素组成特征,结合区内成矿地质背景,认为蒙其古尔铀矿床中的黄铁矿为沉积成因且形成于低温还原环境;黄铁矿中的硫主要源于具微生物成因特征的煤和沉积硫化物;在铀成矿作用过程中,黄铁矿和炭屑等有机质为铀成矿作用提供了发生氧化还原反应所需的还原剂。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该矿床含矿层砂岩中高岭石含量、成因及与铀成矿关系等方面开展了研究,但对高岭石及其共生矿物形成机制、高岭石与铀成矿关系等方面研究依然较为薄弱。本文为了研究蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系,综合的应用了偏光显微镜、X-衍射、扫描电镜等手段,对其含矿层中高岭石含量、形貌特征进行了系统的研究,并对高岭石H- O同位素与碳酸盐胶结物C- O同位素进行了研究。研究表明:①含矿层普遍发育有强烈的高岭石化,其占黏土总量的58. 0% ~ 93. 0%,并以弱氧化带砂岩中高岭石含量最高;②高岭石主要呈泥晶状、层片状与蠕虫状的形式分布于砂岩粒间孔隙和长石溶蚀空隙中,共生矿物为自生石英、石膏、黄铁矿、铀矿物等;③高岭石D V- SMOW 为-119. 4 ‰~-48. 3‰, 18 O V- SMOW 为10. 9 ‰~13. 7 ‰,碳酸盐胶结物 δ 13 C V- PDB 为-10. 9～-7. 2‰, δ 18 O V- SMOW 为17. 6‰～24. 9‰,表明高岭石是由富含CO 2 大气降水（无机）和煤系地层有机质脱羧基及热降解作用产生的有机酸及CH 4 等还原性气体（煤层气）（有机）与砂岩相互作用的产物,并认为高岭石及其共生矿物是在含矿层埋藏成岩过程中流体与岩石相互作用的结果;④高岭石与铀矿化除了存在直接吸附、间接还原关系,还存在成因上的联系,即高岭石和铀成矿皆是有机-无机流体与砂岩相互作用的结果。     

辽宁小佟家堡子金矿床成矿流体特征及来源讨论

小佟家堡子金矿床地处辽宁青城子矿田东南部,为一大型蚀变岩型矿床。矿床产于辽河群大石桥组三段白云石大理岩中,矿体呈层状、似层状产出。矿床由热液叠加改造作用形成,历经石英-黄铁矿、石英-碳酸盐两个阶段。流体包裹体研究表明,该矿床成矿流体属中低温、低盐Na Cl-H2O型体系热液。碳氢氧同位素地球化学的研究表明,石英-黄铁矿阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在15.2‰~18.4‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-7.4‰~-13.2‰,氢同位素δD组成为-89.3‰~-92.2‰,反应该阶段成矿流体主要来自岩浆水并伴有少量的大气降水。石英-碳酸盐阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在17‰~17.8‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-12.3‰~-13.5‰,氢同位素组成δD为-87.7‰~-90.4‰,表明该阶段成矿流体主要来自大气降水。     

鄂尔多斯盆地北部直罗组黄铁矿与砂岩型铀矿化关系研究

鄂尔多斯盆地东北部是我国砂岩型铀矿重要成矿区。通过对盆地北部大营铀矿床直罗组赋矿地层砂岩野外观察、镜下鉴定发现,黄铁矿存在多种产状,它们的宏观、镜下产状存在一定对应关系。对黄铁矿硫同位素的分析测试以及蚀变矿物的研究发现,δ~(34)S的变化范围-36.5‰~-27.3‰,平均值为-32.28‰,为较小的负值,具有明显生物成因作用。同时草莓状黄铁矿以及生物碎屑胞腔中的铀矿物的发现,也证实了铀成矿期的生物作用。地下水中U~(6+)、Fe~(2+)与"轻"的H_2~(32)S发生氧化还原反应,从而形成了黄铁矿与铀矿的紧密伴生的现象。     

流体包裹体特征及其地质意义——以甘肃省芨岭铀矿床为例

为确定芨岭铀矿成矿流体的性质,对成矿期碳酸盐脉开展了详细的流体包裹体研究。包裹体岩相学和显微测温结果表明,碳酸盐脉主要发育气相包裹体、液相包裹体和纯液相包裹体;包裹体均一温度为141~295℃(峰值分别为170~180℃、240~250℃),盐度为2.09%~7.69%Na Cleqv(峰值5%~6%NCleqv),属于低-中温、低盐度铀矿床。激光拉曼和群体包裹体成分分析结果显示:成矿流体气相成分以CH_4、H_2为主,H_2S、N_2、CO_2次之,液相成分富H_2O和CH_4,成矿流体属于NaCl-H_2O±CH_4±CO_2体系。结合C、O同位素组成,δ~(13)C_(VPDB)值在-1.50‰~-6.33‰之间,δ~(18)O_(SMOW)值为-2.577‰~5.051‰,成矿热液的水源主要为岩浆热液与大气降水混合特征,且以大气降水形成为主。结合成矿流体特征,流体不混溶或沸腾作用导致相分离产生铀沉淀,以及流体脱气(CO_2)作用导致铀矿质沉淀、富集,是芨岭铀成矿的主要成因。     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿田铀源示踪及其地质意义

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象,通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法,综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明:主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中,铀预富集达212.45×10~(-6),围岩达41.34×10~(-6);预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区;铀矿体及围岩REE配分曲线总体具一致性,右倾,个别δEu正异常,富集重稀土,两者铀源具一致性;含铀砂岩δ~(13)C_(V-PDB)=-9.7‰,δ~(18)O_(SMOW)=18.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(v-CDT)=-27.46‰,经历了强烈的有机地质作用;铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出,被胶状黄铁矿肢解,铀富集于成岩作用后期。由此认为,直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源,东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。     

松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿碳氧同位素特征及铀成矿意义

为进一步探讨松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿的成岩环境、铀沉淀机制及成矿机理,通过钻井岩心观察,岩石薄片,含铀砂岩碳酸盐胶结物碳、氧同位素分析,对研究区砂岩岩石类型、碳酸盐胶结物类型、成岩阶段以及碳、氧同位素特征进行了系统研究。结果表明:含铀砂岩岩石类型为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,碳酸盐胶结物可分为3个期次,以第一和第二期次为主,胶结物包括方解石、铁方解石,见极少量含铁白云石。δ~(13)C_(PDB)值为-22.45‰～-13.65‰,平均值为-18.33‰,δ~(18)O_(PDB)值为-17.56‰～-9.46‰,平均值为-13.52‰,揭示有一定有机质参与;古盐度Z值介于75.98～90.97之间,为淡水沉积;古温度介于67.31～94.92℃之间,结合以上岩石特征、胶结物类型及成岩作用判定成岩环境处于早成岩—中成岩阶段A期。综合分析认为:早成岩阶段砂岩的压实、胶结作用使含铀砂岩孔隙度减小,抑制含氧富铀流体运移;随着成岩作用进行,埋藏深度增加,有机质成熟度升高发生热脱羧基作用,与压实作用产生的吸附水形成酸性溶液对长石、碳酸盐胶结物等进行溶蚀形成次生孔隙,增大砂岩孔隙度,促进含氧富铀流体下渗运移,下伏油气由断裂向上逸散,为地层提供还原剂,使铀在四方台组底部大规模沉淀和富集。     

准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体作用特征及其铀成矿意义

目前对准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体的性质、类型、作用特征及机理还未开展过系统研究,从而导致砂岩绿色化成因及其与铀矿化的关系仍不是十分清楚.对西山窑组原生灰色砂岩和绿色蚀变砂岩进行了野外岩心观察、光薄片镜下鉴定、X射线衍射、扫描电镜、化学全分析、流体包裹体以及C、O稳定同位素分析测试.结果表明:绿色蚀变砂岩普遍发育较强的粘土化（主要为蒙脱石化和绿泥石化）、黄铁矿化和碳酸盐化;其高岭石相对含量明显减少,还原容量增高;碳酸盐胶结物δ13C_V-PDB明显偏负,为-12.8‰~-8.6‰,δ18OV-PDB为-11.7‰~-7.7‰;流体包裹体气体成分以CH₄为主,含少量CO₂.绿色蚀变砂岩遭受了偏碱性还原态烃类流体改造,进而掩盖保护了早期形成的古氧化带及古铀矿体,增加了找矿难度;且与近现代含氧含铀水相互作用形成了目前发现的铀矿体.      

钱家店凹陷含铀岩系姚家组高岭土化特征及高岭石氢氧同位素的流体指示意义

钱家店凹陷姚家组高岭石的形成与铀成矿存在流体上的密切联系。通过岩心观察、孔渗测试、光谱扫描及电镜扫描等方法分析了姚家组砂岩高岭土化蚀变空间特征,并对高岭石进行H-O同位素测试,以查明形成高岭石的相关流体及其特征。研究发现:①高岭土化蚀变往往与砂岩的漂白和铀矿化关系密切,灰-灰白色砂岩渗透率明显高于红-红棕色砂岩,联井剖面反映姚家组砂岩的高岭土化与漂白程度总体呈现出沿NW-SE向逐渐减弱的趋势;②姚家组高岭石发育,含铀矿段及围岩砂岩的高岭石含量占黏土矿物的65%～90%,高岭石的δ~(18)O_(V-SMOW)值为-1.03‰～8.82‰,δD_(V-SMOW)值为-115.87‰～-105.51‰,显示高岭石与水具有明显的O同位素分馏现象。以H-O同位素反演流体温度为切入点,从流体温度、流体性质与流向以及流体控制因素的角度探讨形成高岭石的相关流体特征,得到以下认识:①δD-δ~(18)O特征表明形成高岭石的流体温度在40～120℃,且研究区西北部的姚家组砂岩高岭石形成的流体温度明显高于其他地区;②与高岭石形成相关的流体可能主要是NW-SE向的较高温深层还原性含烃流体与SW和NW向的低温含氧地下水交汇的酸性流体耦合;③受控于掀斜与反转构造活动的构造天窗和西北部断裂是耦合流体形成的根本原因,而岩相非均质性和渗透性差异分别对地下水和还原性含烃流体有明显影响。     

松辽盆地白兴吐铀矿床成因讨论

研究表明,白兴吐铀矿床具有以下几个特点:(1)高岭石化、碳酸盐化、黄铁矿化、水云母化、绢云母化和赤铁矿化等低温热液蚀变发育,铀矿物与热液成因的胶状-团块状和莓状黄铁矿、铁白云石、赤铁矿等共生;(2)工业铀矿化呈脉状,铀矿物组合以铀石为主,少量为沥青铀矿和含钛铀矿物;(3)碳(δ13C为-2.68‰～-10.49‰)、氧(δ18 O为-10.74‰～-17.1‰)、硫(δ34S为12.24‰～14.33‰和-33.06‰)等同位素特征呈现出与大气成因水、岩浆热作用、生物改造和硫酸盐、碳酸盐岩的溶解作用关系密切。因此,认为矿床的成因具有明显的氧化作用和热液作用双重特征,铀矿化是浅部氧化作用和深部流体作用的综合结果,即矿床具有渗入型与渗出型"双开放成矿系统"的成因特点。     

巴音戈壁盆地塔木素铀矿床含矿砂岩成岩作用类型、演化序列及其对铀成矿的约束

勘查和研究发现部分砂岩型铀矿床中不仅有表生氧化流体作用还存在深部流体的参与,这类砂岩型铀矿床蚀变类型多样且成因复杂.塔木素砂岩型铀矿表生流体和深部流体活动都很明显,砂岩普遍固结且后生蚀变类型独特,因此,恢复成岩成矿事件及其演化过程,对揭示铀沉淀富集机理至关重要.本文通过镜下鉴定、电子探针、扫描电镜分析等,系统研究了塔木素矿床含矿砂岩成岩作用特征与后生蚀变矿物生成序列,重塑了成岩成矿事件的演化过程.研究结果显示,塔木素矿床砂岩中压实作用较弱而胶结作用很强,重结晶作用普遍,是造成目的层致密的主要原因,赤铁矿、褐铁矿化、碳酸盐化、石膏化是该地区主要的胶结类型.将该地区的成岩演化划分为沉积-早成岩阶段、早期氧化流体作用阶段、热流体改造阶段和晚期氧化流体弱改造阶段.成岩环境由弱碱性向酸性环境转变的过程中的氧化还原过渡部位是造成铀沉淀的关键,大规模的氧化作用是矿床形成的基础,后期热流体活动对早期形成的低品位铀矿石进行叠加改造,是成矿的关键环节.     

大兴安岭北段争光金矿床成因探讨:来自流体包裹体及稳定同位素的制约

争光浅成低温热液型金矿床位于大兴安岭成矿带北段,是多宝山矿集区内的一个重要矿床。文章通过流体包裹体和C_H_O_He_Ar同位素的系统研究,对该矿床成矿流体和矿床成因进行了深入探讨。矿床成矿作用可划分为4个主要阶段:石英_黄铁矿阶段(成矿前阶段)、石英_多金属硫化物阶段(主成矿阶段)、方解石_(石英)_多金属硫化物阶段(主成矿阶段)和方解石阶段(成矿后阶段)。流体包裹体研究表明,争光金矿床主要发育富液相流体包裹体。石英_黄铁矿阶段、方解石_(石英)_多金属硫化物阶段和方解石阶段流体包裹体的均一温度分别介于116~243℃(集中于150~170℃)、129~294℃(集中于140~160℃)和130~155℃(集中于130~150℃);w(NaCleq)分别介于0.9%~10.1%、1.2%~13.8%和2.7%~8.7%。成矿流体具有低温、低盐度、相对还原的特征,属H_2O_Na Cl体系。石英_黄铁矿阶段成矿流体的δD和δ18O分别为-127‰~-110‰和-5.9‰~0.6‰,蚀变围岩的δD值和δ18O值分别为-118‰~-108‰和6.3‰~7.9‰。方解石_(石英)_多金属硫化物阶段和方解石阶段方解石的δ~(13)C分别为-5.3‰~-2.0‰和-2.9‰~-2.2‰,δ18O分别为7.7‰~9.3‰和9.9‰~13.5‰。黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He、~(40)Ar/~(36)Ar和~(40)Ar*/4He比值分别为1.75~3.06 Ra、683~1295和0.30~0.63。综合流体包裹体特征和稳定同位素组成,认为成矿早阶段成矿流体为大气降水与围岩发生水_岩反应后的演化水。随着成矿作用的进行,成矿流体变为大气降水与岩浆水的混合水,但仍以大气降水为主导。成矿流体与贫H_2S的流体混合和硫化物沉淀的共同作用可能是该矿床金沉淀的主要机制。     

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造-流体演化对成矿的制约

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造演化、流体演化与成矿之间具有密切关系,处于一个统一系统中。矿床成岩期方解石中包裹体水的δD值为-65.3‰~-99.2‰,改造成矿期石英包裹体水的δD值为-77.7‰~-96.3‰,成岩成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-3.22‰~1.84‰,改造成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-4.26‰~5.14‰,指示萨热克铜矿成岩期、改造期成矿流体主要为中生代大气降水及其经水岩作用而成的盆地卤水。矿石中辉铜矿δ~(34)S值为-24.7‰~-15.4‰,指示硫主要源自硫酸盐细菌与有机质还原,部分源于有机硫。构造与成矿流体演化对砂岩铜矿成矿起关键制约作用。盆地发展早期强烈的抬升运动使盆地周缘基底与古生界剥蚀,为富铜矿源层的形成提供了丰富物源,至晚侏罗世盆地发展晚期,长期演化积聚的巨量含矿流体在库孜贡苏组砾岩胶结物及裂隙中富集,在萨热克巴依盆地内形成具有经济意义的砂岩型铜矿床。     

诸广岩体南部铀矿区稳定同位素组成及矿床成因分析

诸广岩体南部产出多个大中型铀矿床,笔者通过测定各主要矿床的硫、氢、氧同位素组成,探讨成矿流体和成矿物质来源。研究发现,富矿石中黄铁矿的δ34SCDT值为-17.4‰~-17.9‰,与新鲜辉绿岩中黄铁矿的δ34SCDT值(-0.5‰~-0.2‰)明显不同,表明成矿流体来自幔源的可能性很小。在δD-δ18 OH2O图中,所有氢、氧同位素组成特征值均落于地幔水、岩浆水、变质水与大气降水线之间,进一步表明成矿流体来自大气降水。δ13 CPDB值为-9.8‰~-4.3‰,显示碳很可能来自花岗岩。上述同位素特征表明,区内与花岗岩有关的脉型铀矿床可能主要由大气降水沿深大断裂循环并萃取围岩(包括花岗岩)中各种成矿元素而形成。     

东胜铀矿砂岩中方解石富集及铀矿成因

东胜铀矿区方解石富集特征、无机碳氧同位素以及邻近气藏包裹体捕获压力、有机碳同位素和~3He/~4He的相关研究表明,东胜铀成矿与深层天然气存在密切关系。方解石的δ~(13)C值-19.6‰~-1.11‰,δ~(18)O值-17.13‰~-9.00‰,δ~(13)C值的变化范围较宽,可能是地表水和深层天然气影响程度不同所致。鄂尔多斯盆地北部气藏储层包裹体捕获压力从深部向浅部和从盆地西南向东北方向逐渐降低的变化趋势表明,天然气为铀的转化提供了充足的还原剂,为大型东胜铀矿形成提供了必要条件。天然气中~3He/~4He比值证明东胜直罗组铀矿砂岩中没有有意义的幔源流体贡献。这些证据表明东胜铀矿砂岩中的方解石是地表水和深部天然气共同作用的结果,这暗示了东胜大型铀矿床是由低温混合成矿作用形成的。     

东胜铀矿流体包裹体同位素组成与成矿流体来源研究

东胜铀矿与典型的层间氧化带砂岩型铀矿床特征明显不同。矿物流体包裹体分析表明东胜铀矿成矿流体温度主要为150～160℃。流体包裹体的3He/4He值为0.02～1.00R/Ra,是地壳比值的5～40倍,其40Ar/36Ar同位素比值高达584～1243,明显偏离大气氩的同位素组成(40Ar/36Ar=295.5)。流体包裹体的δ18OH2O在-3.0‰～-8.75‰之间,δD在-55.8‰～-71.3‰之间,具有大气降水与岩浆水混合流体的特点。铀矿底板高岭石δ18OH2O为6.1‰,δD为-77‰,具有岩浆水的特点。铀矿方解石脉的δ13CV-PDB为-8.0‰,δ18OH2O为5.76‰,显示出地幔来源的特征。东胜铀矿成矿流体He-Ar同位素和碳、氢和氧同位素组成特征一致表明,成矿流体具有地壳与深部混合流体的特征。结合区域地质分析认为,侏罗—白垩纪鄂尔多斯盆地北部隆起区大面积分布的富铀变质岩和花岗岩遭受风化剥蚀,被大气降水搬运到当时地貌较低的东胜地区沉积。中生代鄂尔多斯盆地构造热事件和岩浆活动,促使地下深部流体和浅部油气沿断裂带和活化的裂隙上涌,充注到含铀碎屑砂岩中,为铀的活化和成矿作用提供了重要的能量。