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.     

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区砂岩型铀矿控制因素与成矿模式

巴音戈壁盆地塔木素地区位于哈萨克斯坦、西北利亚、塔里木、中朝四大板块的拼合部位,砂岩型铀矿成矿构造背景、矿体形态和目的层岩石学特征独特。以野外岩心观察、钻孔对比分析、镜下微观研究和同位素分析测试等为手段,从构造、铀源、古气候、沉积砂体特征和氧化流体活动等方面分析了矿床的成矿控制条件,认为丰富的铀源、含矿层形成后的构造反转、辫状三角洲前缘互连通砂体、古气候转变和层间氧化带的发育等为砂岩型铀矿的成矿提供了有利的条件,后期热液活动促使铀矿化的富集。根据矿体形态与空间分布、矿石组成成分等特征探讨了矿床成因,并在此基础上初步总结了成矿模式,认为塔木素地区铀成矿以层间氧化作用为主,后期热液改造叠加使矿化进一步富集;同时推断在南部层间氧化带尖灭的地方,应该存在富大矿体。     

西准噶尔白杨河铍铀矿床中铍与铀成生关系初探——来自围岩蚀变和矿石矿物接触关系的证据

与高硅富氟火成岩(流纹岩或花岗斑岩)有关的铍矿床中常伴有铀矿化,其成矿特色明显,是认识岩浆-岩浆热液-热液演化过程中铍与铀地球化学行为异同的理想对象,但其中铍与铀成矿的时空关系及成因关系尚不清楚。为了理解该类矿床中铍与铀的成生关系,并为区域内铍与铀的找矿勘查提供理论支撑,本文选取该类矿床的典型代表—西准噶尔白杨河铍铀矿床为研究对象,通过镜下观察、扫描电镜能谱和激光拉曼光谱分析,对矿区内单铍矿石、单铀矿石和铍铀矿石开展了系统的岩相和矿相学研究。结果显示,与铍矿化相关的围岩蚀变为钠长石化、电气石化、白云母化、萤石化、碳酸盐化和绿泥石化,与铀矿化相关的围岩蚀变为硅化、赤铁矿化、萤石化、伊利石化和锰矿化(含少量铅),且铍铀矿石中可见沥青铀矿切穿羟硅铍石的现象。结合铍与铀的地球化学行为和前人研究成果,认为白杨河铍铀矿床中铍矿化与铀矿化应是不同期热液作用的结果:铍矿化可能是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液在不断演化过程中形成的,而铀矿化可能与后期流体(如幔源流体、加热循环的大气降水等)的淋滤作用有关。     

南天山中、新生代造山作用与萨瓦甫齐铀矿床叠加富集效应

天山造山带中、新生代陆内造山过程对天山山间盆地和两侧盆地内的砂岩型铀矿有明显的控制作用。本文系统采集萨瓦甫齐铀矿床矿石样品,通过薄片镜下观察、α径迹放射性照相、电子探针和扫描电镜等多种技术手段,识别出萨瓦甫齐铀矿床三种矿化类型:含铀碎屑原生沉积型铀矿化、层间氧化带型铀矿化和由低温热液脉型铀矿化。三种铀矿化具有明显的先后形成顺序,原生沉积型铀矿化形成了矿区早期铀预富集,层间氧化带铀矿化构成了本区主要铀矿体,而晚期低温热液脉型铀矿化则是对前期铀矿体的叠加富集。结合南天山中、新生代造山作用指出,三叠纪隆升作用形成了萨瓦甫齐铀矿床原生沉积型铀矿化;始新世-渐新世相对稳定的构造环境形成了层间氧化带型铀矿化;中新世开始,伴随天山强烈褶皱造山,来自深部的造山热液改造了前期铀矿体,形成了低温热液脉型铀矿化叠加富集。     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出.在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带.平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集.文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论.     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出。在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带。平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集。文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论。     

鄂尔多斯盆地南缘店头铀矿床矿化特征及其与东胜铀矿床对比

店头铀矿床是产于中侏罗统直罗组下岩性段顶部褪色蚀变带与灰色砂岩过渡部位的砂岩型铀矿,矿化严格受褪色蚀变带与灰色岩石界线的控制,矿体形态呈似层状,矿石中铀矿物主要为铀石,并出现一套黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿低温热液矿物组合,同时发现少量硒铅矿。铀成矿年龄为98～110Ma1,41.8±9.3Ma,51.0±5.8Ma。通过对店头铀矿床与东胜铀矿床主要特征研究,店头铀矿床的铀成矿地质背景和铀矿化特征与东胜铀矿床较为相似,两个矿床可以对比。但也存在较为明显的差异,店头铀矿床岩石成岩程度较高,东胜铀矿床则较低;店头铀矿床油气显示以中质油为主,而东胜铀矿床以天然气为主。店头铀矿床同东胜铀矿床主要形成于盆地由成盆坳陷向隆升剥蚀转变的过程中(K1末—N2),铀成矿作用由早期渗入层间氧化或层间—潜水氧化作用为主导,转变为晚期深部渗出的含油、气低温热液与地表渗入含氧含铀水相互作用改造、叠加富集铀成矿作用。第三纪晚期之后不再有新的铀矿物生成,主要存在逸散油、气的还原保矿作用。     

巴音戈壁盆地塔木素地区流体改造与铀成矿

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区的铀矿化与中国北方其他盆地的层间氧化带砂岩型和泥岩型铀矿化明显不同。在该地区的铀矿化岩石中,砂岩和泥岩几乎各占一半,并且出现不同类型的后期改造。笔者通过野外露头、岩心观察和室内微观分析,发现该地区的矿化岩石发育赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、碳酸盐化、石膏化和绿泥石化等多种蚀变。在查明各蚀变带特征的基础上,讨论了巴音戈壁组上段蚀变带的期次及与铀矿化的关系。研究认为,以赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化为标志的红色、黄色岩石氧化作用发育时间较早,而碳酸盐化、石膏化和绿泥石化较晚;铀矿化分布受氧化作用控制,而灰绿色蚀变所代表的后期热流体叠加作用,使铀矿化进一步富集。     

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。     

热液型铀成矿氧化还原条件研究：来自特征矿物的指示

通过对典型热液型铀矿床铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型铀矿石矿物组合特征、时空分布特征的研究,探讨了热液型铀成矿的氧化还原条件。相山矿田碱交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-钠长石-磷灰石-碳酸盐;长江矿田酸交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英。铀-黄铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英-萤石。铀-赤铁矿型较铀-黄铁矿型形成早,两种类型铀矿石在矿田深部及浅部均有大量富集,垂向上呈现相互叠置的分布特征。沥青铀矿形成并能稳定存在的氧化还原条件为黄铁矿至黄铁矿与赤铁矿共存区,黄铁矿存在有利于沥青铀矿富集,完全的赤铁矿区不利于沥青铀矿的形成及保存。     

相山铀矿田成矿流体特征:来自微量、稀土元素地球化学证据

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含较多热液成因萤石的居隆庵铀矿床中,从新鲜围岩到蚀变围岩到矿石,Zr、Hf含量先降低再升高;而在含少量热液萤石的沙洲铀矿床中,新鲜围岩、蚀变围岩和矿石的Zr、Hf含量基本一致。鉴于富F流体易汲取岩石中的Zr、Hf,因此,这两个矿床中不同类型样品Zr、Hf含量的不同变化趋势,可能与居隆庵铀矿床的成矿流体富F、而沙洲铀矿床的成矿流体相对贫F有关。这两个铀矿床中矿石的稀土配分曲线与其各自的新鲜及蚀变围岩的稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明每个矿床的新鲜围岩、蚀变围岩和矿石之间的稀土元素既具有继承性、又受到不同性质的流体的影响。居隆庵铀矿床中矿石显示Eu负异常,可能主要是继承了围岩的Eu负异常;沙洲铀矿床中矿石Eu显示弱负异常至弱正异常的特征,可能与围岩中斜长石因热液蚀变作用而释放出的Eu的进入流体有关。基于新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的U和REE研究,推断居隆庵铀矿床成矿流体中U和REE均以F的络合物形式迁移;但沙洲铀矿床中铀矿石品位较低,可能是与流体中相对贫F有关。     

内蒙古巴音戈壁盆地宗乃山隆起热液型铀矿成矿条件分析

宗乃山隆起呈EW向带状展布于巴音戈壁盆地中部,在其相邻南侧因格井坳陷中有塔木素铀矿床产出,铀源丰富.通过对宗乃山隆起富铀性、铀迁移和富集、构造、蚀变等铀成矿条件分析,结合对铀矿化点的地质调查及成因分析,对热液铀矿化与构造体系、岩浆活动的关系进行了研究,指出了宗乃山隆起铀矿找矿类型和找矿远景地区.     

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.     

302铀矿床矿石中铀的存在形式及矿物组合特征

电子探针分析显示,302铀矿床矿石中铀的存在形式以独立铀矿物为主,少量呈类质同像赋存于钍石、锆石及金红石等副矿物之中。独立铀矿物以沥青铀矿为主,其次有铀石、铀钍石、钛铀矿等原生铀矿物和硅钙铀矿、钙铀云母、铜铀云母等次生铀矿物。铀矿石具有5种不同的矿物组合,这种矿物组合的多样性,反映了该矿床热液流体活动的长期性和复杂性,即成矿热液流体作用具有多阶段性,以及热液流体组成和成矿环境的多变性。与铀矿化相关的蚀变有硅化、赤铁矿化、紫黑色萤石化、黄铁矿化、方解石化、绢云母化及绿泥石化等。     

鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿矿化特征及分带性研究

文章通过鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿成矿特征研究,识别并划分了砂岩型铀矿矿石类型,把鄂尔多斯盆地西南部白垩系砂岩型铀矿划分为灰色砂岩型铀矿、灰黑色有机质砂岩型铀矿、红色砂岩型铀矿、黄色砂岩型铀矿4种矿石类型,总结了砂岩型铀矿矿化特征。铀矿化具有垂向分带性,自下而上划分为灰色砂岩铀矿化带、黄色砂岩铀矿化带、红色砂岩铀矿化带、灰黑色有机质斑团铀矿化带、灰黑色有机质脉体铀矿化带5个铀矿化带,总结了不同铀矿化带的铀矿化蚀变矿物组合、铀矿物组合、相关元素含量特征,从深部到浅部还原成矿作用由强到弱,铀主要富集在下部灰色砂岩铀矿化带,有机质（碳质）主要富集在上部灰黑色有机质斑团、脉体铀矿化带。认为鄂尔多斯盆地西南部白垩系不同矿石类型铀矿化特征相似,均为深部有机成矿流体渗出还原、富集成矿的产物,具有渗出成因铀矿成矿特征。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床目的层岩石学及铀存在形式

中侏罗统直罗组下段下亚段是纳岭沟铀矿床的主要含矿层位,该层段发育辫状河沉积体系,砂体连通性、渗透性好,富炭屑、黄铁矿等还原质,具有良好的铀成矿条件。本文通过显微镜下观察、X射线衍射分析、扫描电镜等分析测试手段,对纳岭沟铀矿床直罗组下段下亚段砂岩岩石学特征进行研究,观察含铀矿目的层砂岩中的蚀变现象及蚀变矿物特征,探究黏土矿物、黑云母等矿物的蚀变转化关系。通过α蚀刻径迹、电子探针实验等分析测试手段,对纳岭沟铀矿床铀矿物的成分类型和存在形式进行探究。探讨含铀矿层砂岩岩石学特征与铀矿物存在形式之间的关系,发现纳岭沟铀矿床铀的富集、赋存形式、成分类型与含矿砂岩中的矿物蚀变转化中的物质交换密切相关,纳岭沟铀矿床铀成矿是受古层间氧化带控制,叠加了后期热液流体改造作用的结果。     

安庆大龙山铀矿床铀成矿地质特征浅析

从铀矿化与地层岩性、岩浆岩、构造、围岩蚀变的关系及铀矿体分布规律、矿石特征、矿化阶段等方面,阐述了安庆大龙山铀矿床铀成矿地质特征。认为该铀矿床具有品位高,埋藏浅,易采易冶的特点,其铀矿化受岩性、构造、岩体接触带、热液蚀变等联合控制,为中低温热液脉状充填型铀矿床。     

新疆准噶尔盆地北部黄花沟地区铀矿化特征及成因探讨

黄花沟铀矿点是核工业二一六大队近年来在准噶尔盆地北部新发现的地表铀矿点。与传统层间氧化带型砂岩型铀矿不同,黄花沟铀矿点的铀矿体具有固结程度高、呈透镜状或板状、顺层、断续分布的特点。文章对地表铀矿石样品开展了详细的地球化学和矿物学研究,并对其矿化成因进行了探讨。主微量元素分析结果显示,铀矿化砂岩具有高的磷和钙含量,且铀与磷、钙呈明显的正相关。显微镜下观察发现,矿化砂岩中发育大量微晶磷灰石,以胶结物形式交代早期长石石英砂岩,且未见独立铀矿物。矿物成分分析结果显示,磷灰石中含有较高的铀含量（平均为0.17%）,结合全岩的磷、钙含量,估算出矿化砂岩中的铀基本全部由磷灰石提供。综合矿化砂岩的地质产出特征、矿化蚀变特征,认为黄花沟地表铀矿化为一种新的铀矿化类型,可能是晚期富磷富铀流体交代早期钙质砂岩的产物。     

3701铀矿床地质特征及其热液叠加改造成矿作用

本文在介绍3701铀矿床的地质特征、矿石物质成分和稳定同位素组成等研究结果基础上,论述了该矿床的成因。3701铀矿床赋存在L花岗岩体外接触带泥盆系灰岩中。花岗岩的黑云母钾-氩法年龄为318-202Ma,矿床的矿化年龄(沥青铀矿铀-铅法年龄)为65.0—30.75Ma,矿岩时差超过137Ma。矿床的热液矿化特征明显。成矿温度约100—300℃,属中、低温热液矿化。矿床的近矿围岩蚀变较弱。矿床的稳定同位素研究结果表明,成矿物质是多源的,其中硫、碳主要来自围岩,铀、铅主要来自花岗岩。矿液水以大气降水为主。铀背景值较低(3.12ppm)的成矿围岩,汲取了从花岗岩中淋出的含铀水体中的铀。被燕山期,喜山期构造运动加热了的地下水汲取围岩中的铀等成矿物质,在角砾岩带等地段沉淀成矿,因此该矿床属多矿源热液叠加改造成因。在两次铀矿化间隔期间,早期矿体曾遭受地下水的改造。     

盆地深部流体活动对砂岩型铀矿成矿过程的影响

砂岩型铀矿是世界和我国最主要的工业铀矿床类型。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而且也存在深部流体作用,因此,梳理和明晰盆地深部流体活动的类型及其与砂岩型铀成矿之间的关系对开展“三新”(新区、新层位和新类型)找矿至关重要。本文从宏观和微观角度分析深部流体活动参与砂岩型铀成矿的现状,结合矿床实例,探讨其对铀富集的影响。本次研究将盆地深部流体活动分为深部烃类流体、岩浆火山热液和深部建造水等3种类型,总结了不同类型流体的典型特征与识别标志,分类论述了深部流体活动与铀矿化的时- 空关系;阐述了深部流体活动参与下铀矿物、共- 伴生矿物、矿体形态和含矿砂岩物性等的变化特征。结果表明,深部流体活动主要通过提供新的成矿物质和改变成矿环境两个方面影响砂岩型铀矿的形成,与构造- 岩浆活动有关的流体和深部地层水,对成矿铀源和温度的影响最显著,而深部烃类流体对成矿环境的影响最大,其显著的还原性可弥补或强化赋矿层的还原能力,形成地球化学障或叠加富集效应。深部流体活动参与下的砂岩型铀矿成矿作用与浅部表生氧化流体成矿存在明显的差异,随着铀矿勘查向深部迈进,需要加强深部流体活动参与铀成矿过程的精细研究,丰富砂岩型铀矿成矿理论,推动铀矿勘查的突破。