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。     

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。     

内蒙古东胜铀矿床成矿主岩中球状磁铁矿的成因

在东胜砂岩型铀矿床中,发现了球状磁铁矿、黄铁矿和方解石胶结物紧密共生的现象。为分析球状磁铁矿成因,进行了主岩岩石学观察、同位素测试及包裹体烃色谱-质谱分析。结果显示,包裹体石油烃具有“鼓包”,并检测到25-降藿烷系列,说明油气已被生物降解了。黄铁矿硫同位素低达-19.8‰,形成于细菌硫酸盐还原作用;方解石胶结物碳同位素低至-19.7‰,表明部分CO2来自油气的氧化作用。于是,硫酸盐还原细菌有可能厌氧降解了油气,并用厌氧呼吸还原Fe^3＋为Fe^2＋,形成球状磁铁矿、黄铁矿。这一成因联系,对本区铀矿和油气的勘探可能具有启发意义。     

开鲁盆地砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿化成因关系探讨

开鲁盆地位于松辽盆地西南部,是中国北方砂岩型铀矿勘查的重点地区,自钱家店铀矿床发现以来,盆地内上白垩统姚家组目的层中相继发现了一些具有工业价值的铀矿床.为查明该层位中黄铁矿成因及其形成机制,探讨其与铀矿化之间的关系,本研究对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素开展细致研究.研究表明:(1)开鲁盆地姚家组砂岩中铀主要以独立铀矿物及吸附铀形式存在,独立铀矿物以沥青铀矿为主,含少量的钛铀矿及部分铀石,多数沿黄铁矿周边生长.吸附态的铀与黏土矿物密切相关.(2)姚家组砂岩中黄铁矿主要以草莓状、胶状及粒状产出,多与沥青铀矿共生,其中黄铁矿S同位素(d34S=–55.6‰～23.2‰),平均值–20.87‰,变化范围很大,说明硫的分馏程度较高,硫的来源范围较广.(3)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原作用及热化学硫酸盐还原作用两种成因,并探讨了这2种成因黄铁矿的形成机制.综合前人研究,结合研究区成矿地质背景,认为黄铁矿为铀成矿作用提供了发生还原反应所需要的还原剂,且黄铁矿及铀矿物的形成与区内热流体存在紧密联系.     

东营凹陷中央隆起带烃类流体活动在成岩作用上的响应

为探讨成岩作用对烃类流体活动的响应,利用显微观察、包裹体测温、扫描电镜、阴极发光等研究方法,系统地研究了东营凹陷中央隆起带沙三段自生矿物形成与烃类流体活动的相关性。研究表明：研究区沙三段储层的成岩序列为：第一期石英次生加大边→第一期碳酸盐胶结物(黄铁矿)→绿泥石薄膜→第二期碳酸盐胶结物→第二期石英次生加大边（第一期高岭石）→第三期碳酸盐胶结物→第三期石英次生加大边（第二期高岭石）→第四期含铁碳酸盐胶结物（黄铁矿）。第一期油气充注发生于第二期碳酸盐胶结物形成的后期,第二、三期油气充注发生于第三期碳酸盐胶结物形成的中后期,第四期碳酸盐胶结物的形成标志大规模油气充注时期的结束。烃类流体活动对研究区的自生高岭石、含铁碳酸盐矿物（第四期碳酸盐胶结物）、黄铁矿等3类自生矿物的形成过程产生重要影响。砂岩储层中,第二、三期碳酸盐胶结物的港湾状溶蚀现象、高岭石大量发育、第四期碳酸盐胶结物和黄铁矿的共生组合等成岩现象可作为微观上识别烃类流体活动的标志。含油性较好的层段,烃类流体活动可导致碳酸盐胶结物产生大规模的溶蚀作用,并促使长石溶蚀产生大量高岭石,砂泥岩界面处可见黄铁矿与含铁碳酸盐胶结物共生;而含油性差及不含油的层段,由于缺少烃类流体提供的大量有机酸,高岭石发育较少,早期碳酸盐胶结物保存较好。     

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.      

黄铁矿与沥青铀矿的共生条件及在沥青铀矿形成过程中所起作用的实验研究

高价铁与高价铀混合溶液在还原场中形成了共生的黄铁矿与沥青铀矿,该过程必须在弱酸性-中性-碱性介质中进行,其中在弱酸性至中性介质中易形成大的黄铁矿单晶。高价铀溶液流经黄铁矿矿区时,若在高温高压条件下,有新生的黄铁矿或白铁矿与沥青铀矿共生。黄铁矿还原六价铀形成沥青铀矿时,起还原作用的是二价硫。赤铁矿常与沥青铀矿共生,但它们是热液演化过程中不同阶段的产物,赤铁矿形成于体系氧逸度高的氧化环境,沥青铀矿形成于体系氧逸度低的还原环境,赤铁矿形成于沥青铀矿之前。     

松辽盆地西南部辉绿岩侵入与砂岩型铀成矿关系探讨：来自碳酸盐胶结物的C-O同位素证据

正松辽盆地钱家店铀矿床是我国的超大型砂岩型铀矿床,但是其矿床成因存在较大争议。前人主要通过铀矿物与有机质、草莓状黄铁矿的共生关系,碳酸盐胶结物中油气包裹体的存在来推测生物/油气活动对松辽盆地砂岩型铀矿的富集有一定的促进作用,却忽略辉绿岩侵入在该地区铀成矿过程中扮演的角色,其与铀成矿关系尚未明确。     

鄂尔多斯盆地北部铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理

为了进一步深化铀矿物的富集机理.利用α径迹放射性照相、扫描电镜、电子探针等方法对鄂尔多斯盆地北部铀矿床中铀矿物的赋存状态进行了系统研究.发现该区铀矿物主要为铀石，少量沥青铀矿和含铀钛矿物.沉积-成岩期碎屑铀矿物赋存在碎屑颗粒内部，吸附在锐钛矿周围，为铀储层中预富集的铀.成矿期铀矿物大部分赋存在碎屑颗粒填隙部位，与黄铁矿、碳质碎屑相伴生，与石英颗粒及方解石胶结关系密切；部分吸附在包裹碎屑颗粒的蒙脱石薄膜上.另外发现了，沥青铀矿-赤铁矿-黄铁矿的矿物组合，以及硒铅矿（PbSe）和白硒铁矿（FeSe₂）与铀矿物相伴生，并伴有REE含量明显升高.分析得出，沥青铀矿形成于成矿早期，氧化酸性流体与还原碱性流体的过渡界面，偏向于氧化酸性一侧；而铀石主要形成于成矿晚期的还原碱性环境.双重铀源供给、丰富的还原介质、多源流体的耦合，局部的热液流体叠加改造，共同造就了鄂尔多斯盆地北部大矿、富矿的形成.      

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。     

铀矿大型矿集区与成矿作用

大型矿集区的形成，是在地质历史演化进程中，多矿种大矿量超常聚集的结果。不同的矿集区有不同的典型矿种和典型矿床。本文仅以铀矿为例，在世界范围内厘定出14个铀矿大区矿集区。本文研究铀矿大型矿集区时空分布规律与地球动力学演化的关系，在此基础上探讨了铀矿大型矿集区元素超常聚集规律，提出多矿种“点区超常聚集”和“短时限爆发成矿”特征。本文按照“源、运、积”3个环节，探讨铀矿大型矿集区的成矿作用，其中有关深源成矿、特殊碱质流体的水岩反应以及元素沉积环境的研究，为建立铀矿大型矿集区的找矿模式奠定基础。     

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。     

鹿井铀矿床铀矿物学特征

鹿井矿床位于南华活动带华夏褶皱带武功—诸广断隆区,闽、赣后加里东褶皱地块西缘,诸广山复式岩体中段,受遂川断裂及热水断裂组成的地堑式断陷带控制。本文主要对鹿井矿床内铀矿物的赋存状态、成分特征及组合特征进行了研究。     

开鲁坳陷钱家店铀矿床铀的赋存状态及铀矿形成时代研究

本文对开鲁坳陷钱家店铀矿床铀的存在形式及铀矿成矿作用进行了研究。钱家店铀矿床矿石中铀的存在形式有铀矿物、吸附铀及含铀矿物,其中以铀矿物和吸附铀形式为主。U6 /U4 比值为0.266～1.116,平均为0.761。铀矿石中铀在各种粒级碎屑中均有分布,但集中分布在0.1～0.25mm粒级中,铀分布率27.89%～76.98%,平均为46.55%。钱家店砂岩型铀矿床UPb等时线年龄为53±3Ma和7±0Ma。     

二连盆地哈达图铀矿床铀的赋存状态研究

正二连盆地哈达图铀矿是近年来新发现的大型可地浸砂岩型铀矿。研究该矿床铀的赋存状态直接关系到铀的地浸开采及矿床成矿机理研究。鉴于早期工业钻孔数量较少,因此有必要对该矿床铀的赋存形态进行较系统研究。本文通过α径迹蚀刻、电子探针、扫描电镜等分析方法,对哈达图矿床铀的赋存状态展开研究。     

华南铀成矿省火山岩-花岗岩型铀成矿作用

从构造演化—岩浆作用—成矿流体系统将火山岩-花岗岩型铀矿作为统一体开展成矿作用研究。在总结华南热液型铀矿成矿地质特征的基础上,根据区域铀时空分布特征,结合成矿溶液的氢、氧同位素组成,从动力学过程阐述了成矿物质来源,并进而分析了成矿流体演化及成矿作用过程。认为早寒武世富铀地层是华南热液型铀矿最本质的铀物质来源,成矿流体是岩浆水和降水混合的产物,岩浆作用形成了成矿物质的＂汇＂区,燕山期伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的岩浆作用,促成了成矿热液系统的形成、演化及成矿作用的发生,随着岩浆作用物质-能量场的减弱,华南热液型铀矿成矿作用终止。     

下庄铀矿田构造特征及与热液铀矿化的关系

下庄热液铀矿田位于贵东印支-燕山复式花岗岩体的东部,主要有北西西、北北东和北东-北东东向3组断裂。在前人工作的基础上,论文着重对断裂构造进行了野外考察和显微构造分析,初步查明了不同方向断裂自印支期以来的活动历史、性质以及所反映的区域应力场。运用花岗岩的原地重熔原理,提出了下庄铀矿田构造控矿规律。北西西向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世追踪张性活动,主要控制辉绿岩浆侵入,晚白垩世时转化为压性,形成北西西向挤压破碎带。北北东向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世张剪性活动,控制了粗、细晶石英脉及多种蚀变分布,早白垩世晚期发生了韧性剪切变形,晚白垩世时部分北北东向断裂控制了辉绿岩浆侵入。北东-北东东向构造侏罗纪主要发生褶皱、逆冲,早白垩世主要为左旋压剪活动,晚白垩世转化为拉张,控制了晚白垩世红盆发育。早、晚白垩世之交,主压应力方向由北西 南东转化为北东 南西。贵东岩体经印支、燕山早、中期的多次重熔,为铀的活化迁移及富集成矿准备了良好的前提条件。早、晚白垩世两次铀矿化,与花岗岩层的两次重熔相关。重熔界面上升时,花岗岩层熔化,断裂切割深度小,构成了岩浆热液的通道;重熔界面下降时,花岗岩层固结,断裂深切至重熔层下方,成为基性岩浆上侵的通道。北西西向断裂拉张强度大,是基性岩浆的主要通道,北东-北东东向断裂规模较小,构成容矿构造,而北北东向断裂规模较大,在早、晚白垩世主要作张剪性活动,构成含矿热液主要运移通道,是下庄矿田重要的导矿构造。沿北北东向断裂向上运移的含矿热液遇到北西西向基性岩脉时,铀被还原而富集,含矿热液进入北东-北东东向断裂时,铀被“拥堵”而滞留,两者均是成矿的有利部位。层状花岗岩+“成矿壳层”+断裂构造,是下庄铀矿田下一步“攻深找盲”的思路。     

Classification of uranium deposits

A listing of the recognized types of uranium mineralization shows nineteen determinable types out of which only six can be classified as of economic significance at present: Oligomictic quartz pebble conglomerates, sandstone types, calcretes, intra-intrusive types, hydrothermal veins, veinlike types. The different types can be genetically related to prevalent geological environments, i. e. 1. the primary uranium occurrences formed by endogenic processes, 2. the secondary derived from the primary by subsequent exogenic processes, 3. the tertiary occurrences are assumed to be formed by endogenic metamorphic processes, however, little is known about the behaviour of the uranium during the metamorphosis and thereby the metallogenesis of this tertiary uranium generation is still vague. A metallotectonic-geochronologic correlation of the uranium deposits shows that a distinct affinity of the uranium exists to certain geologic epochs: to the Upper Archean — Lower Proterozoic, to the Hercynian and in a less established stage: to the Upper Proterozoic.     

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。     

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。