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。     

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。     

江西金山矿区硅质岩的发现及其地质意义

通过野外地质调查和系统的岩石学及常量元素、微量元素、稀土元素地球化学特征的研究,探讨了金山矿区硅质岩的成因和大地构造环境。通过测试分析,显示区内硅质岩贫Al₂O₃、TiO₂,富As、Sb、Hg、Au、Ag、W、Pb,贫∑REE,δ(Eu)为负异常,δ（Ce）为弱正异常,HREE相对富集等热水沉积物的特征,同时也表明在硅质岩的形成过程中有陆源物质的介入。在判别硅质岩的形成与作用的一系列图解上,样品均落在热水沉积作用和形成于大陆边缘环境的范围内,这与一些特征值w(Fe)/w(Ti)、w(Fe+Mn)/ w(Ti)、w(Al)/w(Al+Fe+Mn)、w(MnO)/w(TiO₂)、δ(Ce)等的分析结果相吻合。这种硅质岩的发现与对比结果说明了该区域构造演化的复杂性。在晚古生代加里东运动使赣东北地区壳体断裂拉张,形成断陷盆地,并发生了热水喷流沉积成岩成矿作用。金山金矿床在形成过程中还经历了古生代热水成矿作用的叠加改造。     

广西热水沉积矿床中硅质岩岩石学及岩石化学特征

研究区硅质岩主要呈层状、似层状及透镜状产出.岩石中矿物成分主要为玉髓及石英,具细粒-显微晶质或显微隐晶质结构及球粒结构,并具块状、条带状、纹层状构造.对硅质岩常量元素含量特征、Al/(Al Fe Mn)比值、Fe/Ti-Al(Al Fe Mn)关系图、Al-Fe-Mn三元图解特征及Fe-Mn-(Cu Ni Co)×10三角图解综合研究表明,广西热水沉积矿床中的硅质岩主要为热水沉积作用产物.     

中国碳硅泥岩型铀矿床时空演化规律

中国海相碳硅泥岩建造空间分布上受控于陆缘裂谷体系、陆缘裂陷体系、陆缘盆地体系及陆缘活动带断陷台沟体系,而大规模铀成矿作用与陆缘裂谷、陆缘裂陷环境下由海底喷流作用和海底火山喷发而沉积形成的热水沉积硅质岩、硅质磷块岩和碳硅质泥岩组成的含铀海相碳硅泥岩建造密切相关。铀矿床的空间分布受热液叠加改造驱动力条件制约,受红盆边缘断裂沟通效应影响。铀矿体的空间定位受切穿碳硅泥岩含铀建造的深大断裂及其派生的次级断裂、层间破碎带和联合断裂型复合带的控制。铀成矿时代则与形成热液叠加改造驱动力源的构造岩浆活化期相一致。     

云南墨江金矿床硅质岩沉积环境的地球化学探讨

墨江金矿床金厂组中下段硅质岩的形成与热水沉积作用有关，但中段受到正常化学沉积作用的影响。根据硅质岩的地球化学特征，初步讨论了硅质岩的沉积（构造）环境。硅质岩的δCe，稀土元素对Ce/La-La／Yn图解、δ^30Si和Sr/Ba值的特征表明它形成于海水较深的沉积环境。根据硅质岩MnO/TiO2,Al/(Al Fe),(La/Ce)N,δCe和（La/Yb)N的特征推测它形成于大陆边缘－远洋盆地过渡位置。结合岩石组合、地球化学特 征和同位素年代学，认为墨江金矿床硅质岩的沉积环境可能为晚泥盆世后期扬子地块被动大陆边缘快速裂陷的深海槽盆，它不是哀牢山蛇绿岩套“三位一体” 中的一部分。     

且干布拉克早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征及地质意义

通过对西山布拉克组第一岩性段硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨其沉积环境和成因,推测其与库鲁克塔格早古生代地壳演化关系。研究区硅质岩夹泥质硅岩、流纹质晶屑凝灰岩的岩石组合,硅质岩的Al/(Al+Fe)值(~0.6)、Ce/Ce*值(~0.57)、(La/Yb)n值(~0.66)等特征指示为欠补偿、缺氧的深水盆地沉积环境。其Fe/Ti值(~29.2),Al/(Al+Fe+Mn)值(~0.54),(Fe+Mn)/Ti值(~31.3),富集Ag,As,Sb,Ba元素等特征,表明该区硅质岩为热水和海水混合成因,形成过程中海水有较高的生产力。硅质岩∑REE在剖面底部为14.9×10-6,向上减小为8.6×10-6,至顶部增加到105.6×10-6,表明剖面底部到顶部热水活动强度呈减弱趋势。早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征表明,硅质岩形成于裂陷槽盆地中,是上升洋流将海底热水物质带至沉积地点与海水发生不同程度混合的产物,为库鲁克塔格早寒武世早期处于拉张裂解环境提供了岩石学和地球化学证据。     

藏南硅质岩地质地球化学特征及其成矿效应

西藏南部地区广泛发育中，新生代硅质岩，具有层状构造、纹理状构造、块状构造和角砾状等典型古热水沉积构造，其Al／(Al Fe Mn)比值、Co／Ni比值、Fe／Ti比值、氧同位素以及TiO2-Al2O3图解等地球化学特征显示为热水成因。藏南沉积硅质岩与锑、金多金属等矿化关系密切，成矿流体和热水流体有很强的相关性。     

广西热水沉积矿床中重晶石岩地质地球化学特征

文章从岩石学和地球化学角度,研究广西热水沉积矿床中重晶石岩的地质地球化学特征。重结晶岩在Al／（Al＋Fe＋Mn）和Al-Fe-Mn图解上的坐标落在热水沉积区内,为热水沉积形成。区内As、Sb的含量与热水沉积物中As、Sb的含量接近,表现出热水沉积作用的特征。重晶石岩的稀土分配模式具有轻稀土富集,弱的负Ce异常和强正Eu异常特征,为典型的热水沉积物的分布模式。     

贵州遵义二叠系锰矿区硅质岩成因及成矿意义

贵州遵义二叠系锰矿底部发育一套特殊的硅质岩建造,该套硅质岩环绕锰矿富集区呈墙状产出,习称“白泥塘层”硅质岩或“城墙式”硅质岩,其与锰矿成矿作用之间有着紧密的成因联系。详细地野外地质调查发现,该套硅质岩具有条带状、角砾状和块状构造,其中钢灰色、黑色锰质细脉穿插于条带硅质岩之中,角砾状构造硅质岩多沿锰矿体周边分布。10 件硅质岩样品元素地球化学分析表明 ,硅质岩具有较高的 SiO₂（80.55% ～99.56%）和Fe₂O₃（0.47%～13.76 %）, 较低的Al₂O₃（0.05%～4.06%）和TiO₂（0～0.49%）, 指示其形成过程中陆源碎屑物质参与较少。（La/Ce）比值和Ce 异常值特征指示硅质岩形成于深水裂陷盆地中,环N 境条件为还原状态。Fe-Mn-Al 和SiO₂-Al₂O₃ 图解显示, 硅质岩主要落入热水沉积区内或其附近区域。硅质岩Al/（Al+Fe+Mn）均值为0.26、（La/Ce）_N 值为1.51～2.34、 Y/Ho 值为 30.64～43.91,Eu/Eu^* 值为0.96～1.67,且硅质岩稀土配分模式与热水沉积硅质岩类似,这些特征集中表明硅质岩成岩过程中有明显的热水物质参与,属于热水成因硅质岩,这为遵义二叠系锰矿床热水喷流沉积成因提供了新的佐证。     

Geochemical criteria of the Upper Sinian cherts of hydrothermal origin on the southeast continental margin of the Yangtze plate

The Upper Sinian bedded cherts are widely distributed on the southeast continental margin of the Yangtze plate, with a total thickness ranging from 20 to 150 m. The cherts are very simple in chemical composition, with the contents of siliceous minerals exceeding 90% and those of other mineral species being very low. The total content of trace elements is considerably variable. The contents of most trace elements are low as compared with their crust clarke values. But these cherts are very rich in the trace elements Ba, As, Ab, Ag and U, coupled with relatively high contents of Fe, Mn and low contents of Al, Ti, and Mg. It can be identified as the cherts of hydrothermal origin in terms of the values of Fe/Ti, (Fe + Mn)/Ti, Al/ (Al + Fe + Mn) and U/Th. In the Al-Fe-Mn, and Fe-Mn-(Cu + Ni + Co) × 10 diagrams and lg [U]-lg[Th], Cr-Zr diagrams, all the samples from the area studied fall within the hydrothermal sediment field. All these characteristics show that the cherts are mainly the product of hydrothermal processes. The fact that the δ³⁰Si values of the chert range from 0.0‰ to 0.7‰ with §¹⁸O from 20.l‰ to 23.6‰ clearly manifests that the submarine hydrothermal water is the main source of silica.     

Geochemical Indication of Sinian Bedded Siliceous Rocks in the Hunan-Guizhou-Guangxi Area and Their Environmental Significance

In the Hunan-Guizhou-Guangxi area there have developed very thick bedded siliceous rocks of the late Sinian. The rocks have a fairly pure composition, with an average content of siliceous minerals exceeding 95%. They are relatively rich in Fe and Mn, and poor in Al, Ti and Mg. The Fe/Ti, (Fe+Mn)/Ti, Al/(Al+Fe+Mn) and U/Th ratios and the Al-Fe-Mn and Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10 triangle diagrams all show that they are hydrothermal sedimentary siliceous rocks. In the rocks the total amount of REEs is low, the δCe shows an obvious negative anomaly and the 8Eu a weak anomaly, and LREE>HREE, all indicating that they are products of hydrothermal processes. The δ30Si and δ18O values, as well as the formation temperature of the rocks all clearly show that the silica forming the rocks comes from hot water. Besides, analyses of the depositional environment of the rocks using the MnO/TiO2 ratio and the δCe and δ30Si values yield the same conclusion that they are formed in environments from continental marginal slope     

贵州水城二叠系茅口组含锰岩系地质地球化学特征与锰矿成因分析

贵州水城二叠系茅口组内发现新锰矿。通过对含锰岩系的地质地球化学研究,其富集Zn,Ni,As,Sb,Sr,Ba,Ga,Ag,V,U元素;锰含量较高层位,Th/U比值小于1,锰含量较低层位,Th/U比值往往高达4～5。Co/Ni比值小于1。含锰岩石的(Fe+Mn)/Ti均大于47,高于20,特别是含锰高的岩石,其(Fe+Mn)/Ti值在300以上。含锰岩石的Al/(Al+Fe+Mn)均远远低于0.35,一般为小于0.02。稀土配分模式与峨眉山玄武岩相似,∑REE较高,LREE/HREE值偏低等特征。根据锰岩系地球化学和区域构造特征分析,水城二叠系茅口组含锰岩系属于热水喷流沉积的产物。     

塔西北地区早寒武世玉尔吐斯组热液作用及沉积模式

埃迪卡拉纪-寒武纪之交全球沉积了一套黑色泥页岩和硅质岩组合,塔里木盆地早寒武世玉尔吐斯组即包含这样一套组合,并被认为是塔里木古生界主力烃源岩之一,然而目前对这套岩石组合的成因及沉积过程的研究还相对薄弱。在野外研究的基础上,将玉尔吐斯组分为5段,分为两个海进-海退旋回,认为其总体沉积于缓坡背景之上。对第一段硅质岩进行主量元素及稀土元素分析,结果显示其含有较低的Al/(Al+Fe+Mn)和较高的Fe/Ti值(均值分别为0.29和108.24)。在Al-Fe-Mn和Fe/Ti-Al(Al+Fe+Mn)图解上,多数样品落入热液作用范围,表明硅质岩主要受热液作用控制。硅质岩REE配分模式显示其不具有Eu的正异常和LREE富集的特征,这显示了海水对热液的稀释作用。靠近热液盆内口的库勒和什艾日克剖面发育较厚的硅质岩和一系列滑移变形构造。早寒武世时期,南天山洋已经打开,硅质热液广泛发育于整个塔北的深水和浅水区,这些迹象表明该区早寒武世仍然有很强的伸展构造活动。     

广西钦州板城晚泥盆世硅质岩地球化学特征及沉积环境探讨

广西钦州小董——板城地区发育较好的晚泥盆世至晚二叠世含放射虫硅质岩,剖面连续。本文对板城地区石梯水库晚泥盆世含放射虫硅质岩进行了主量元素、微量元素和稀土元素的分析,指示这些硅质岩形成于大陆边缘与深海盆地之间的过渡地带,说明在晚泥盆世钦州地区不存在大洋,与当时在华南板块与扬子板块之间发育古特提斯洋不符。     

云南墨江金矿床硅质岩的地质地球化学特征及其意义

墨江金矿床厂组中下段硅质岩具有典型的沉积构造，岩石富集∑Fe和As 、Sb、Bi、Ga等微量元素（相对于地壳克拉克值），而相对贫AI2O3；稀土元素以总量（∑REE）低，负铈异常为特征，与热水沉积的硅质岩特征相似。在判别硅质岩形成与作用的一系列主量和微量元素图解上，本区的硅质岩位于热水沉积作用范围，但四十八两山段硅质岩有趋近于正常化学沉积作用。利用硅质岩的氧同位素计算出它的形成温度为128－146℃。地质、地球化学特征表明本区硅质岩的形成与热水沉积作用有关，但四十八两山段硅质岩受到正常化学沉积作用的影响。、     

新疆西天山莫托萨拉热水沉积型铁锰矿床矿物学与地球化学特征

莫托萨拉铁锰矿床位于西天山阿吾拉勒成矿带东端,研究程度相对薄弱,在矿床成因方面存在热水沉积、沉积-热液改造、胶体化学沉积等争论。本文详细研究了莫托萨拉最上层锰矿及其围岩的矿物组成、结构构造和地球化学特征,并综合前人资料对整个铁锰矿床的成因做了进一步探讨。本研究首次在矿区发现了热液长石岩,其主要由钠长石、钾长石以及少量重晶石、霓石、锌铁黄长石等矿物组成,类似于"白烟型"热水沉积岩。莫托萨拉最上层锰矿主要由锰橄榄石、褐锰矿、红硅锰矿、磁锰铁矿以及少量重晶石、方铁锰矿等矿物组成,发育有典型的热水内碎屑结构,指示其沉积于海底热液喷流口附近。该层锰矿的Al/(Al+Fe+Mn)值很低(0～0.02)、Si/Al值较高(7.9～10.9)、Fe/Ti值很高(428～1353),通过UCC标准化后发现明显富集Zn、Ba、Pb等元素,而Co、Ni、Cu等元素未见富集,以上地球化学特征与现代海底热液成因铁锰沉积物一致。在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)、Si O2-Al2O3、10×(Co+Ni+Cu)-Fe-Mn、100×(Zr+Ce+Y)-15×(Cu+Ni)-(Fe+Mn)/4等判别图中,莫托萨拉的锰矿层和铁矿层样品均落在海底热液沉积区。锰矿层和铁矿层的稀土元素经PAAS标准化后具有明显的Ce负异常、Eu正异常和Y正异常,与现代海底热液成因铁锰沉积物的稀土配分模式非常相似。综合分析本次研究的矿物学、岩石学、地球化学特征以及前人资料,本文认为莫托萨拉铁锰矿床为海相热水沉积成因,成矿与同期海底火山的间歇性活动密切相关,海底热液的化学组分、温度高低和活动强弱都具有明显的脉动性。莫托萨拉矿区铁锰共存但各自独立成矿,且铁锰分离程度较高,这在显生宙沉积型锰矿中独具特色。鉴于前人曾报道莫托萨拉铁矿石中存在菌藻类微生物化石,我们推测,该矿床的铁锰分离过程除了受控于沉积环境的氧化还原条件变化外,微生物的选择性氧化沉淀可能也发挥了重要作用,值得开展深入研究。     

鄂东北地区沉积变质型锰矿矿物学特征和地球化学特征

扬子陆块北缘的鄂东北地区是湖北省沉积变质型锰矿集中区,发育了广水—黄陂—蕲春SEE-NWW向元古代沉积变质锰矿带,锰矿赋存于新元古界红安岩群中。本文以鹰咀山锰矿床、四方山锰矿床及孙冲锰矿床为例,分析研究其矿物学特征和地球化学特征,以便为总结该区锰矿床成矿环境及成矿物质来源提供帮助。研究表明,锰矿石矿物主要为菱锰矿、软锰矿、硬锰矿、黑锰矿、锰铝榴石等;矿石化学组分多样,Co、Ni、Zn、Sr、Ba、U等元素相对富集。锰矿石的w(Th)/w(U)、w(V)/w(Cr)值反映锰矿形成于弱氧化-还原的沉积环境;w(SiO2)/w(Al2O3)、w(Fe+Mn)/w(Ti)、w(Fe)/w(Ti)、w(Al)/w(Fe+Mn+Al)、w(Y)/w(Ho)、w(La)/w(Ce)特征值,以及w(SiO2)—w(Al2O3)图解、w(Fe)/w(Ti)—w(Al)/w(Fe+Mn+Al)图解,均反映其成矿过程中有热水物质参与。因此,鄂东北地区的沉积变质型锰矿形成于弱氧化-还原性沉积环境,有热水(液)活动参与成矿作用并提供了丰富的物质来源。     

湘中南华系大塘坡组锰矿地球化学特征及其意义

湘中湘潭盆地大塘坡组锰矿是湖南重要的锰矿基地。盆地内发育一组NNE向同沉积断裂,形成了一系列凹陷带（断陷槽）,控制了沉积岩相的分布,锰矿主要产于盆地凹陷带的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。矿石中Co、Zn、Pb、Mo和Ba等元素丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解都揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常表示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征;碳同位素结果显示出富集碳的轻同位素的特征,反映了湘中地区锰矿中碳同位素热水沉积的特征;氧同位素计算古温度为湘中地区锰矿的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

Geochemistry,Paleoenvironment and Mechanism of Organic-Matter Enrichment in the Lower Silurian Longmaxi Formation Shale in the Sichuan Basin,China

To investigate the mechanism of the organic-matter enrichment in the Lower Longmaxi Formation shale, the geochemistry and total organic carbon(TOC) of the Longmaxi Formation black shales in the Jiaoshiba, Zhaotong, and Weiyuan areas of the Sichuan Basin were analyzed. Paleoproductivity proxy parameters(Babio, Siex, and Ni/Al), clastic influx proxies(TiO_2 and Ti/Al), redox indices(V/Cr, Ni/Co, V/(V+Ni), and U/Th), and hydrothermal indicators(Fe, Mn,and Y concentrations; Fe/Ti ratio and a Ni-Zn-Co diagram) were employed to decipher the paleoenvironment of the Lower Longmaxi Formation shales. TiO_2 and Ti/Al indicated low terrigenous detrital influx in all three areas. However, Babio, Siex,and Ni/Al indicated high productivity in the Jiaoshiba area. V/Cr, Ni/Co, and U/Th indicated higher oxygen content with larger fluctuations in the Zhaotong and Weiyuan areas. Fe, Mn, and Y concentrations and the Fe/Ti ratio implied greater active hydrothermal activity in the Weiyuan area. These heterogeneities were considered to be closely related to the paleoenvironment and paleogeography, and the large basement faults that developed during the Chuanzhong paleo-uplift could have provided vents for deep-hydrothermal-fluid upwelling. The redox indices(V/Cr, Ni/Co, and U/Th) and a paleoproductivity proxy(Ni/Al) displayed a significant correlation with the TOC, suggesting that both excellent preservation conditions and high paleoproductivity were the controlling factors for the enrichment of organic matter in the Longmaxi Formation shale. There was no obvious correlation between the clastic influx proxy(Ti/Al) and the TOC due to the extremely low supply of terrigenous debris. The hydrothermal indicator(Fe/Ti) was negatively correlated with the TOC in the Weiyuan area, indicating that hydrothermal activity may have played a negative role in the accumulation of organic matter. This study suggests that the enrichment of organic matter in the Longmaxi Formation marine shale varied according to the paleogeography and sedimentary environment.