开鲁盆地钱家店铀矿床铀的赋存状态及成因探讨

采用电子探针、能谱及背散射分析、扫描电镜、微区X射线荧光等实验方法,详细研究了钱家店铀矿床铀的赋存形式、含铀矿物类型,并对铀矿物相关的矿物组合类型及成因进行探讨。结果表明:(1)钱家店铀矿区铀的赋存形式包括铀矿物、吸附态铀以及含铀矿物三大类。其中,铀矿物类型主要为沥青铀矿,铀石次之,仅在局部可见含钛铀矿物等;吸附铀主要为高岭石吸附和有机质吸附。铀矿物常与黄铁矿、铁白云石、高岭石等密切共生,多呈胶状发育在黄铁矿、铁白云石边缘及裂隙内,也有呈粒状、球粒状独立分布,少数分布在碎屑颗粒内部。(2)研究区至少存在两期铀成矿相关流体:一期中性-弱碱性含铀流体形成的铀矿物围绕黄铁矿边缘发育,形成环边、似环边状,同时形成铁白云石为主的碳酸盐围绕黄铁矿外围发育;另一期含铀流体形成的铀矿物呈脉状充填在黄铁矿内部,无碳酸盐形成。(3)铀矿物(特别是铀石)中含有丰富的磷元素,扫描电镜也发现部分样品中存在富磷元素的微球粒状的铀石集合体,初步认为这是低温流体下微生物参与铀成矿作用的有力证据。     

东胜砂岩型铀矿床中烃类流体与成矿关系研究

东胜砂岩型铀矿床定位于灰绿色岩石与灰色岩石的接触部位,主要受古层间氧化带控制.矿体以板状为主.铀主要以铀矿物和吸附铀形式存在.铀矿物主要为铀石, UO2含量为 46.72%～ 74.60%.吸附铀及 U6 、U4 在铀矿床的不同地段所占比例存在明显差别.该铀矿床与世界上其他砂岩型铀矿床在成因上具有明显的不同,表现在矿床特征、岩石地球化学环境及控矿因素等方面具有很强的特殊性.晚侏罗世-早白垩世的构造热事件形成的含烃热流体参与了成矿作用,不仅为铀的活化、迁移、富集提供了有利条件,而且使铀矿床完全隐伏在还原环境中,对矿床的保存起到了重要作用.由烃类流体产生的后生还原作用所形成的灰绿色砂岩可作为铀矿床的岩石地球化学勘查标志.     

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。     

松辽盆地砂岩型铀矿铀含量配分比例的半定量分析

钱家店铀矿是位于松辽盆地南部的复成因砂岩型铀矿,受表生淋滤、辉绿岩中低温热液和深部油气等多流体影响,目前铀矿物赋存状态尚有一定争议,铀在矿石内不同矿物中的配分尚不明确。为了进一步明确铀赋存状态和在不同矿物中的配分,计算钱家店矿石中不同矿物中铀的配分比例,本文运用岩矿鉴定、铀化学逐级提取、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位分析技术开展综合测试分析。明确了钱家店铀矿物的赋存状态,认为钱家店铀矿物以吸附态为主,约占总铀含量的80%,结合态铀矿物或含铀矿物约占比20%。其中吸附态铀矿物主要富集在方解石等碳酸盐矿物中,占总铀含量的47.86%,其次是在黏土矿物中占17.94%,在铁锰氧化物矿物中占12.21%。独立铀矿物是与黄铁矿密切共生的沥青铀矿为主,约占铀总含量的9.07%,另有少量含钛铀矿物和铀石约占5.08%。这种矿石中各碎屑组分中铀的占比量化研究,为矿床地浸开采及资源量计算提供依据。     

鄂尔多斯盆地北部2081铀矿床成矿特征

2081铀矿床的矿石以接触式胶结为主,其次为孔隙式胶结,胶结物主要为水云母,其次为方解石、黄铁矿、针铁矿、褐铁矿等。矿石中粘土矿物主要为蒙脱石,平均含量为73.3%,其次为高岭石和伊利石,无伊利石/蒙脱石混层。铀矿物主要是铀石,UO2含量为46.72%~73.4%,其次为钛铀矿,UO2含量为36.01%~49.01%。铀石大多与黄铁矿伴生,有时与硒铅矿、锐钛矿等伴生,这些伴生矿物都不同程度地含铀。铀主要以吸附态形式存在,在矿床的不同部位,吸附态铀以及U 6、U 4所占的比例存在较大差别,这是由于矿石处于不同的地球化学环境造成的。该铀矿床的形成与烃类具有密切关系。     

松辽盆地钱家店铀矿床成矿作用特征及成矿模式

笔者通过对钱家店铀矿床地质特征、成矿作用地球化学特征的研究,认为钱家店铀矿床为典型的同生沉积后生叠造复成因可地浸砂岩型铀矿床。矿床定位受晚白垩世姚家期辫状河道洼地、晚白垩世嫩江期末至古近纪构造反转隆升剥蚀构造窗及浅层含氧含铀水与深部油田还原性流体交替混合地球化学障等地质因素控制。矿床成矿作用历经了同生沉积成矿、油田流体叠加成矿和含氧含铀流体叠加成矿3个阶段。矿床形成年龄为96±14 Ma、67±5 Ma和40±3 Ma。在总结矿床成矿地质特征、成矿作用地球化学特征的基础上,建立了钱家店铀矿床成矿模式。     

粤北长江花岗岩型铀矿田沥青铀矿原位U-Pb年代学研究及其地质意义

花岗岩型铀矿床是我国重要的工业铀矿床类型,广泛分布于南岭地区。粤北长江铀矿田位于南岭中段诸广山岩体中南部,是我国典型的花岗岩型铀矿田。由于铀矿物在化学组成和成因上的固有属性,前人通过传统的铀矿物U-Pb同位素定年获得的成矿年龄(157～52Ma)变化范围较大且分散,难以有效约束精确的铀成矿时代。本文在精细矿物学研究的基础上,对长江铀矿田棉花坑、书楼坵和长排三个铀矿床的沥青铀矿开展了LA-ICP-MS原位微区U-Pb同位素定年研究。结果表明,棉花坑矿床成矿年龄为60. 8±0. 6Ma和66. 8±1. 6Ma,书楼坵矿床成矿年龄为71. 4±1. 3Ma和74. 4±1. 7Ma,长排矿床成矿年龄为62. 4±2. 5Ma和70. 2±0. 5Ma,总体分为～75Ma、～70Ma和～60Ma三期成矿年龄,代表了华南花岗岩型铀矿的晚期铀矿化。长江铀矿田成矿时代与诸广地区北东向断裂带、断陷盆地的强烈拉张时期(80～60Ma)同步,指示区内铀矿化与南岭地区晚白垩世-古近纪地壳拉张作用有关,区内铀成矿的幔源矿化剂CO_2来自区域性北东向断裂带的拉张作用。综合前人资料,认为诸广地区的铀成矿具同时性和多期性特征,成矿峰期为～140Ma、～125Ma、～105Ma、～90Ma和80～60Ma,成矿统一受制于华南岩石圈伸展的动力学背景,诸广山-南雄盆山体系白垩-古近纪的构造演化可能是促使区域铀矿化形成的主要因素。     

松辽盆地西南部DL铀矿带铀赋存状态及矿物组成特征

DL铀矿带是松辽盆地近年找矿的新发现。文章利用扫描电镜、电子探针和自动矿物参数定量分析系统等测试手段对该区矿石样品进行了铀赋存状态研究,结果表明:研究区铀主要以沥青铀矿、含锆铀矿物、含钛铀矿物等独立铀矿物以及黏土吸附、有机质吸附、锐钛矿吸附等吸附铀形式存在,铀矿物呈微粒状、细脉状、块状和团块状产出,空间上与磷灰石、硒铅矿、黄铁矿、有机质和碳酸盐等关系密切,与周边铀矿床的铀存在形式略有差别,其中含锆铀矿物在砂岩型铀矿中属首次发现。矿物组成以石英、长石、黏土矿物和碳酸盐为主,此外还有一定量的钛铁氧化物、重晶石、铁氧化物和少量独居石、磷钇矿、硒铅矿等副矿物。利用电子探针的铀定量分析数据和自动矿物参数定量分析系统的铀矿物定量分析数据,首次定量计算了不同存在形式铀的分布率,结果显示:独立铀矿物中沥青铀矿和含锆铀矿物的分布率最高,吸附铀以黏土矿物吸附占优势,有机质和锐钛矿吸附次之。铀赋存状态及矿物组成的精细厘定对矿床成因与选冶工艺研究等具有重要意义。     

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。     

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

相山矿田铀的中和还原成矿作用”

该文以相山矿田为例介绍了铀的中和还原成矿作用的概念和机理。     

应用铀同位素研究砂岩型铀矿中的若干问题探讨

笔者通过对512铀矿床含矿层岩石中铀同位素分布特征的研究,对砂岩型铀矿床铀同位素组成的分区进行了讨论。根据不同氧化还原分带中样品铀同位素组分的分布特征,对Osmond铀钍同位素组成分区模式提出了补充修改意见,认为A区应定名为“地球化学（氧化还原）矛盾区”更宜。该砂岩型铀矿床的铀同位素组成分区特征不仅是预测铀矿化定位的依据,而且也充分说明了铀富集成矿过程的滚动性。     

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。     

砂岩型铀矿床中铀矿物的形成机理

本文通过对砂岩型铀矿床中铀在不同地球化学环境中的行为、存在形式及铀矿物种类的分析，论述了主要工业铀矿物——沥青铀矿的形成机理：(1)铀是变价元素，在氧化环境中活化迁移，在还原环境中还原沉淀；(2)来自于氧化环境的[UO2(CO3)3]^4-、[UO2(CO3)2]^2-在氧化还原过渡带与有机质、硫化物及低价铁等还原剂发生反应，形成铀的简单氧化物——沥青铀矿；(3)有机质、粘土矿物等吸附UO2^2 ，加快了其被还原的速度，有利于铀的富集。因此认为：有机质还原UO2^2 形成H2S和H2S还原UO2^2 的作用是沥青铀矿形成的主要原因，这一反应在中性和弱碱性碳酸盐溶液中广泛和普遍存在。H2S等还原剂的存在是环境Eh值下降的主要原因，从而使水中的UO2^2 在氧化还原过渡带处于过饱和状态，加速了铀的吸附和沉淀。     

东胜地区砂岩型铀矿成矿年代学及成矿铀源研究

文章研究了鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿成矿年代学特征。东段铀矿体翼部的成矿年龄为120±11 Ma和80±5 Ma,矿体卷头部位的成矿年龄为20±2 Ma、8±1 Ma;中段有124±6Ma和80±5 Ma的成矿年龄。这表明早白垩世和晚白垩世是该区铀的主成矿期,它与盆地抬升的构造演化历史相一致。卷头(富矿)铀成矿作用发生在新近纪中新世和上新世,可能与该时期区内的构造热事件有关。新近纪铀的成矿作用对早期铀矿化起到改造作用。铀含量<0.01%的样品U-Pb等时线年龄为177±16 Ma,在误差范围内与直罗组的沉积年龄(中侏罗世)相吻合,这是直罗组沉积时铀预富集的直接证据。砂体原始含量(U0)的研究结果显示,U0平均值为24.64×106,也表明有铀的预富集。直罗组岩石中铀的近代得失(ΔU)研究结果表明,其ΔU的平均值为70.2%,显示非矿化岩石以带出铀为主,是铀成矿的重要铀源。     

松辽盆地地浸砂岩型铀成矿铀源分析

通过研究松辽盆地钱家店铀矿床和盆地南部铀矿化认为,松辽盆地砂岩型铀成矿作用独特,其成因可归结为双混合叠造型。其铀源也具有多源性,既有蚀源区铀源,又有盖层铀源,还有深部铀源,它们共同组成松辽盆地铀成矿的铀源。     

中国北方砂岩型铀矿中铀的储集空间类型探讨

在中国北方的大多数沉积盆地里均发现有砂岩型铀矿床或铀矿化现象。通过样品薄片电子探针背散射图像分析,结合前人对各盆地砂岩型铀矿中铀矿物的赋存状态及近年来铀储层的研究成果,认为中国北方砂岩型铀矿中铀矿物的主要储集空间类型可分为原生孔隙（主要是炭屑）、缩小（残留）粒间孔隙、次生溶蚀孔隙、晶间孔隙及微裂缝。通过对铀储层孔隙类型的分析讨论,有利于进一步从微观了解砂岩铀储层内部结构的不均一性及铀矿物的成因。     

恰特卡洛—库拉明铀成矿区概况

恰特卡洛—库拉明铀成矿区是世界上最早探明的火山岩型铀成矿区。该成矿区位于中天山华力西期造山带库拉明隆起内。矿区内共探明大、小铀矿床10个,共采出金属铀20 000 t以上。铀矿床主要产于晚古生代火山洼地内,其火山岩的特点是成分反差大,由安山岩到流纹岩,铀矿化年龄为260～270 Ma。该成矿区所处的大地构造向东可延伸到中国境内。研究其成矿条件,对指导在中国西北部造山带古生代火山岩内找矿具有一定的借鉴作用。     

2010年世界铀矿山产量及铀矿业的发展与变化

2010年世界铀矿山总产量为53 663 t,较2009年增加了5.694%。矿山铀产量可满足核电铀需求量的78%。哈萨克斯坦、加拿大和澳大利亚2010年的铀矿山产量居世界前三位。2010年世界铀矿山产量中,地浸铀产量为22 108 t,占世界铀矿山总产量的41.19%,半个世纪以来首次登上了世界各种采矿方法生产的铀产量之首。     

相山铀矿田中一种值得关注的铀矿化类型

龙巴岭铀矿床矿化类型不同于相山铀矿田已知的水云母-萤石型和钠长石型铀矿化类型,它以石英-晶质铀矿矿物群产于碎斑流纹岩中。根据铀矿化产出形式、矿化岩石的化学组成和矿物群的组成及生成顺序,这种铀矿化类型既区别于已知的铀矿化类型,又与这两种铀矿化类型存在某些关联。介绍这种矿化类型可能会有益于对相山铀矿田的铀成矿认识和找矿评价。