某热液铀矿床中针状沥青铀矿及成因探讨

沥青铀矿是我国主要工业铀矿物,产出形态主要呈脉状、网脉状、肾状、球粒状、鲕状及浸染状、胶状隐晶质集合体。近几年来在火山岩型铀矿床和花岗岩硅化带型铀矿床中都先后发现有针状、长柱状沥青铀矿。本文描述的针状沥青铀矿(样品由中南二机局高梅芬同志提供),产于黑云母花岗岩内硅化破碎角砾岩带中。围岩蚀变强烈,主要的围岩蚀变有硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、萤石     

论方解石—非晶质铀矿体系中交代作用的机理

本文重点论述方解石中非晶质铀矿偏球粒的形成。作者认为方解石被非晶质铀矿交代置换是由于ＵＯ２晶体纤维晶生长晶棱－－显微尖棱结晶压力所引起的ＣＯ２薄膜中的压力升高，可当成方解石被非晶质铀矿偏球粒界面层（薄膜）溶解的过程，这是非晶质铀矿偏球粒生长的矿物学标志。文中对非晶质铀矿偏球粒表面生长的机理和界面薄膜中可能的化学反应进行了讨论。     

川南玄武岩晶洞中的沥青与铜矿物球粒研究

川南普格杏仁状玄武岩晶洞中产出大量石英、水晶、沥青、葡萄石以及铜矿物,根据其产状和矿物组合分为石英沥青、水晶-沥青及水晶-葡萄石球粒三种类型晶洞。水晶-葡萄石晶洞中矿物组合具明显球粒形貌特点,球粒由中心柱状 水晶及垂直水晶柱面生长的葡萄石球粒内圈与铜矿物球粒外圈组成。铜矿物球粒具有明显圈层结构,由自然铜核、黑铜矿 幔、硅孔雀石与孔雀石壳组成。野外及镜下观察显示,铜矿物集合体形态受自然铜形状和产出控制,铜矿物球粒主要分布 于多个葡萄石球粒边缘的汇聚处,核部自然铜为球粒状;脉状铜矿物由一向伸长自然铜与黑铜矿、硅孔雀石等矿物组成, 分布于晶洞裂隙中。碳同位素与红外光谱研究表明晶洞中的沥青为生物成因,属石油沥青,有机质可能来自下二叠统 （P13）碳酸盐。晶洞中矿物为含有机质成矿溶液依次结晶而成,其顺序为：玉髓或石英→水晶、沥青与自然铜→自然铜与 葡萄石→黑铜矿→硅孔雀石→孔雀石→方解石。沥青的螺旋生长花纹特征、水晶中包裹体均一化温度以及水晶中沥青与自 然铜之间的关系显示,沥青是有机质（原油）受热裂解转变而成,其形成温度约为290~230℃,自然铜的结晶温度为230~ 160℃。     

川南杏仁状玄武岩中沥青与铜矿物的矿物学特征及其成因

川南普格杏仁状玄武岩中普遍产出沥青和铜矿物。沥青主要产于玄武岩气孔、晶洞和裂隙中,少量产于水晶晶体的锥状体部位。铜矿物主要有自然铜、赤铜矿、黑铜矿、硅孔雀石和孔雀石等。自然铜可形成完整晶体,分布于水晶菱面体的锥体顶部,也可呈它形粒状或片状,分布于杏仁体、脉状体沥青的裂隙中和铜球粒核部;赤铜矿主要与板状自然铜一起分布于石英或玉髓脉的裂隙中;黑铜矿常与自然铜一起产出于裂隙或铜球粒中;硅孔雀石呈脉状、浸染状、网状分布在沥青中及其裂隙中,部分硅孔雀石呈皮壳状赋存在自然铜、水晶晶体表面和铜球粒表面;而孔雀石主要分布于铜球粒的最外圈。沥青与铜矿物形成次序为:沥青→自然铜→赤铜矿→黑铜矿→硅孔雀石→孔雀石。沥青和自然铜形成于水晶结晶作用晚期,自然铜形成于沥青之后。碳同位素研究显示沥青为生物成因,可能来源于下二叠统(P13)的碳酸盐岩中的生油层;沥青的红外光谱及螺旋生长纹与气孔构造也证实沥青是由成矿热液中的原油受热裂解为固相;成矿溶液中的有机质成熟度越髙,成矿溶液析出的自然铜越多;铜矿物的演化(Cu→Cu2+)与含有机质的成矿溶液的氧化还原条件及成分变化密切相关。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿石结构构造及其成因意义

通过野外观察以及室内的岩矿鉴定、X射线衍射、QEMSCAN及电子探针分析手段,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿石的矿物组成及其结构构造进行了详细的研究。该地区铀矿物主要有晶质铀矿、沥青铀矿、钍铀矿、钛铀矿、铌钛铀矿、铀烧绿石、黑稀金矿、硅钙铀矿、铀石和铀钍石。晶质铀矿、钍铀矿和铀钛氧化物的结构多为全自形或半自形晶粒状结构、浸染状构造,而沥青铀矿和铀硅酸盐则大部分为隐晶结构、交代残余结构以及脉状、细脉状构造。由此可见,该地区白岗岩型铀矿是由原始岩浆的结晶分异作用、后期热液的叠加改造作用及表生氧化作用共同作用的产物。     

17—115℃沥青铀矿的合成及其形成速度的实验研究

本文介绍了17—115℃沥青铀矿合成的方法及对产品的鉴定结果。实验是在只有六价铀与硫代乙酰胺存在的非常简单的体系中进行的。合成的最低温度为17℃。沥青铀矿的结晶速度在不同的温度和pH条件下是不同的。温度越高,结晶速度越快。在酸性溶液中沥青铀矿结晶速度快,中性中较慢,碱性中最慢。但随着温度的提高,酸、中、碱性溶液结晶速度的差值迅速缩小。82℃时,无论酸、中、碱性溶液中的沥青铀矿均能在半小时内结晶出来。     

巴音戈壁盆地南部塔木素铀矿床铀赋存特征研究

位于巴音戈壁盆地南部的塔木素铀矿床为典型的硬砂岩型铀矿床,其铀的赋存特征也明显有别于我国北方其他砂岩型铀矿床,文章运用电子探针、扫描电子显微镜、径迹蚀刻等方法对该矿床铀的赋存状态进行了研究,研究结果表明塔木素铀矿床铀主要以铀矿物的形式存在,极少量为吸附铀,铀矿物基本都是沥青铀矿而未发现其他砂岩铀矿中常见的铀石。沥青铀矿主要分布于矿物内部、粒间、胶结物中及植物碎屑中,并根据沥青铀矿结构特征等将其分为微粒浸染状结构、环边结构、薄膜结构、球粒结构、交替环带结构、瓜瓤结构、交代结构、混合结构等。进一步研究发现,不同的铀矿物的结构形式与矿石类型、矿化阶段、地下水环境、水岩作用过程等有关,通过铀的赋存状态及其结构研究,有助于了解塔木素这种特殊硬砂岩的成矿过程及探讨铀矿化成因。     

二连盆地与地沥青密切相关的砂岩型铀矿床微观矿物特征及成因分析

内蒙古二连盆地产在下白垩统碎屑岩系中的砂岩型铀矿床,其矿化与地沥青密切相关,有铀矿物存在之处必有地沥青;岩石中也普遍含地沥青。笔者通过蚀刻α径迹示踪,对铀含量在(200~1770)×10~(-6)的碎屑岩进行扫描电镜分析,采用分子量计算方法确定了该地区含铀碎屑岩中的铀是以多种超显微铀矿物形式存在。其中,以赛汉高毕铀矿床为代表,铀主要形成复成分磷钙铀矿。其它铀矿床也普遍有复成分磷钙铀矿产出:巴彦乌拉矿床样品因钙含量低、硅含量高,则铀石多于复成分磷钙铀矿;道尔苏矿床以铀石和磷铀矿为主,有少量沥青铀矿及复成分磷钙铀矿;哈达图矿床主要是沥青铀矿,未见复成分磷钙铀矿。除了地沥青之外,各矿床中与铀矿物共生的主要矿物还有草莓状、鲕粒状黄铁矿。由此推断,铀矿床的可能成因是:来自盆地深部的UH_3、PH_3、CaH_2、SiH_4、FeH_2、H_2S等在伴随油气向上运移过程中,由于温度、压力降低和氧化作用而发生分解及凝聚,形成草莓状、鲕粒状黄铁矿;同时派生出含U、P、Si、Ca等的氧化物的低温热水溶液,并最终结晶析出铀矿物,形成有大量黄铁矿共生的铀矿体;而油气经过长期挥发,最终演变成地沥青,成为铀矿物的载体。     

沥青铀矿三种结构的成因假说

本文论述了中低温热液铀矿床中沥青铀矿的壳圈结构、韵律沉淀结构和针状结构的可能形成机理。并认为沥青铀矿的某些结构特征是推断成矿热液物理化学状态及其演化的依据之一。     

西准噶尔白杨河铀矿床沥青铀矿矿物特征及形成环境

白杨河铀矿是我国新疆地区典型的铀-多金属矿床,为查明该矿原生铀矿物特征,进一步探究沥青铀矿的形成与保存环境,本文利用偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等多种研究手段对该矿床中的沥青铀矿开展了矿物学研究工作,并利用激光拉曼和碳硫仪对与原生矿体空间关系极为密切的黑色断层泥开展了研究。结果表明,本矿床形成的原生沥青铀矿主要赋存在热液脉中,矿石组构包括:碎裂结构、花岗状压碎结构、斑状压碎结构、交代反应边结构;黑色断层泥含有一定量的有机碳(TOC为0.24%～1.07%),拉曼测试结果显示出较强烈的碳质峰。沥青铀矿不同程度地遭受流体改造作用,使得矿物化学成分极其复杂。随着流体改造程度的增加,UO_2、PbO呈现降低的趋势,Nb_2O_5及ZrO_2含量则表现出升高的趋势,显示在后期的流体改造作用过程中,铀被活化迁移的同时,流体还带来了丰富的Nb和Zr等元素。进一步分析认为富有机碳的断层泥在成矿过程中可能为U~(6+)的易溶络合物还原为沥青铀矿沉淀提供了有利条件,并且在沥青铀矿形成后起到了一定程度的保护作用。     

An excellent fossil wood cell texture with primary uranium minerals at a sandstone-hosted roll-type uranium deposit, NW China

A fossil wood cell texture with pitchblende and coffinite found at a sandstone-hosted roll-type uranium deposit, Xinjiang, NW China, is first reported here for the country. In the mineralized sandstone, detrital grains consisting of quartz, feldspar, rock fragments, carbonaceous trashes, mica and accessory minerals were deposited in early Turassic time and were cemented by clays and minor authigenic calcite and quartz. Pitchblende and minor coffinite are principal ore minerals at the deposit, and selectively replaced carbonized fossil wood remnants or filled fossil wood cells. An excellent fossil wood cell texture with primary uranium minerals formed. Replacement of organic debris by primary uranium minerals may be due to a local reducing environment resulting from the production of CH₄, H₂S or H₂SO₃ in its decomposition, and a biochemical reaction indicated by the common presence of framboidal pyrite.     

Uranium Behavior in the Process of Primary Pitchblende Ores Alteration by the Post‐ore Hydrothermal Solutions: An Application to Assessment of Uranium Migration from Underground Spent Nuclear Fuel Repositories

It has been shown that the main uranium ore mineral, pitchblende (uranium dioxide), is a natural analog of synthetic uraninite (also uranium dioxide), which constitutes 96% of spent nuclear fuel (SNF). Geochronological studies of the U‐Pb isotope systems in unaltered pitchblende from the orebodies reveal that these systems remained completely closed over the entire period (approximately 135 Ma) since the formation of the deposits. The bulk of the primary uranium ores within the Streltsovskoye ore field was influenced to various degrees by post‐ore hydrothermal solutions that led to pitchblende spherulites being replaced by pseudomorphs of an amorphous phase with a U‐Si composition; this phase also re‐precipitated in veinlets proximal to the pitchblende pseudomorphs. A technique specially developed by the authors was used to carry out quantitative counts of the abundance of uranium minerals by calculating the uranium mass balance in one of the orebodies subjected to hydrothermal alteration. The calculations reveal minimal uranium loss from the orebody. Uranium liberated in the process of the pseudomorphic replacement of pitchblende was immediately fixed, in situ, in the newly formed coffinite‐like amorphous U‐Si phase as a result of the development of an efficient geochemical barrier that prevented the long‐distance migration of uranium. In assessing the long‐term safety of underground SNF repositories, the results of the present study give us confidence that SNF uraninite, in terms of the preservation of its integrity as a mineral phase, provides for the reliable long‐term isolation of uranium, transuranium elements, and fission products that are “sealed” in the uraninite matrix. In the case of the mineral transformation of the uraninite matrix by hydrothermal solutions, the liberated uranium would be efficiently immobilized by the newly formed amorphous U‐Si phase.     

新疆萨瓦莆齐铀矿床沥青还原沥青铀矿的直接证据

许多含油气盆地均有铀矿床分布,油气在铀矿化中的作用及其与铀矿化的关系是广大铀矿工作者关注的问题。通过对新疆萨瓦莆齐铀矿床中铀矿石的偏光、荧光反射显微镜研究和电子探针分析测试,首次在矿石中发现沥青-沥青铀矿-黄铁矿脉,对脉体中沥青、沥青铀矿、黄铁矿的空间关系研究表明,沥青铀矿和黄铁矿均受沥青脉的控制,是脉体中还原能力较强的轻烃类物质与周围环境相互作用的产物,矿物中的铀和铁元素主要来自周围环境而非脉体本身。矿床可能存在多期油气活动,沥青铀矿可能主要形成于早期油气活动,晚期油气衍生的沥青质沿早期生成的沥青铀矿微裂隙充填改造。     

粤北下庄335矿床成矿时代的厘定——来自LA-ICP-MS沥青铀矿U-Pb年龄的制约

文章采用LA-ICP-MS测试技术对下庄矿田335矿床的沥青铀矿开展了U-Pb微区定年工作.335矿床沥青铀矿的成分特征及微观形貌特征显示,本区沥青铀矿在初始形成之后受到过后期的一些地质事件的影响.本次获得沥青铀矿的最大年龄为(93.5±1.2) Ma.结合华南岩石圈伸展发生的时间、辉绿岩脉对铀矿的控制作用及矿区内辉绿...     

桂北沙子江铀矿床成矿年代学研究：沥青铀矿U-Pb同位素年龄及其地质意义

苗儿山矿田为中南地区五大铀矿田之一,其内分布有我国最大规模碳硅泥岩型的铲子坪铀矿床及诸多花岗岩型铀矿床,沙子江矿床为矿田内重要的花岗岩型铀矿床之一。沥青铀矿是理想的铀矿床直接定年样品,同时,也是U-Pb同位素研究的理想矿物。本次研究以沥青铀矿为对象进行U-Pb同位素分析,获得了沙子江矿床早、晚两期铀成矿作用的年代分别为104.4Ma和53.0±6.4Ma,结合铲子坪矿床主成矿期年代74.1±9.9Ma,它们可能分别代表了苗儿山矿田3期主要铀成矿作用的时代。沙子江矿床等时线拟合所得高的初始Pb值反映了该期成矿作用之前存在铀的预富集作用。3期成矿作用与华南地区基性脉岩年代数据统计反映的岩石圈伸展期次相对应,暗示了铀成矿受控于华南岩石圈伸展这一大的动力学环境。     

塔西南缘铅锌矿带典型矿床的矿石组构特征

通过对位于西昆仑北带奥依塔格-库尔良晚古生代(弧后)裂陷盆地塔西南缘铅锌矿带典型矿床矿石结构构造特征进行研究,总结出该矿带各个矿床(点)之间具有相同或相似的矿物共生组合(黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-黄铜矿)以及相似的组构特征。主要结构包括草莓状结构、骸晶结构、自形晶结构、固溶体分离结构、交代结构及揉皱结构等;构造包括浸染状构造、流动构造、条带状构造、脉状构造及角砾状构造等,这些组构特征的共性表明成矿作用均具有多期多阶段的特征,并指示出热水沉积成矿兼有后期热液改造的结构构造特征。结合野外地质特征,该区铅锌矿床形成经历了同生沉积与后期改造过程。     

诸广-下庄铀矿集区成矿过程中水-岩作用的地质地球化学特征

诸广-下庄铀矿集区是我国最大的花岗岩型铀成矿区,本文从岩石蚀变、不同介质中稀土元素的四分组效应、方解石中碳、氧和锶同位素组成等方面系统讨论了诸广-下庄铀矿集区内与铀成矿有关的各种水-岩相互作用的地质地球化学特征,得到以下主要认识: (1)铀矿田范围内成矿的花岗岩大多发生了强烈的蚀变,是水-岩作用的直接表现,晶质铀矿表面发生的溶蚀作用是铀活化的直接证据,裂变径迹特征揭示面型分布的绿泥石化是花岗岩中以类质同像形式存在的铀从花岗岩中活化出来的主要反映; (2)与铀成矿有关的花岗岩具有 M型四分组效应,而沥青铀矿、黄铁矿、方解石、绿泥石和伊利石等矿石矿物和脉石矿物则具有 W型或 W-M混合型四分组效应,这种共轭存在的 M型和 W型四分组效应表明了流体-花岗岩作用是本区铀成矿作用的关键,沥青铀矿主要是从流体中沉淀成矿的; (3)矿田范围内方解石的δ 13C、 87Sr/86Sr及δ 18O组成特征,及 87Sr/86Sr与δ 18O之间明显的负相关关系,揭示出本区铀成矿过程中的碳、水和铀来源不同--碳是幔源,铀是壳源,流体中的水至少有一部分是大气降水.     

某铀钨矿床中钨矿化特征及其成因研究

铀钨矿床是一种新矿床类型。其主要矿物是白钨矿和沥青铀矿，它们既有共生，也有伴生。钨以白钨矿细脉、分散状微粒白钨矿和吸附状等形式产出。钨与铀的成矿过程可划分为六个阶段。矿岩时差较大。钨来源于已固结的花岗石，它是由地下热水或热卤水从已固结的花岗岩中浸取出来的。钨（铀）矿化是在低温条件下，在有利的构造岩性中沉淀富集而成的，不是岩浆热液矿床