某铀矿区三种类型铀矿床中沥青铀矿特征的研究

本文对某铀矿区内产出的三种类型铀矿床中沥青铀矿的物理性质、红外光谱、化学成分、形成温度及铀-铅同位素组成进行了研究对比,并应用沥青铀矿的稀土分布模式及与沥青铀矿共生的石英、方解石的氧同位素组成的研究,探讨了成矿物质及矿液的来源。     

下庄铀矿田337矿床成矿流体稀土元素示踪

337铀矿床位于下庄矿田东缘,区内发育近EW向、NNE向构造裂隙群及NW向辉绿岩和正长岩脉体,发育以碱性为主的多种围岩蚀变。区内矿床主要赋矿围岩的稀土元素特征属壳源型。矿石内金属矿物以沥青铀矿为主,矿石的LREE/HREE比值为3.25,Sm/Nd比值平均为0.307,Ce/Yb比值为7.127,这些数据都显示出成矿流体具有较深来源。矿石较围岩亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,稀土元素分布模式平缓,与幔源辉绿岩特别是与正长岩的稀土元素分布模式相近,负铕异常比围岩更为强烈,反映成矿流体的来源具有幔源性。结合区域地质特征,可以认为337矿床成矿流体来源具有幔源性质。     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及示踪研究

相山铀矿田我国著名的火山岩型热液铀矿田,作者对矿田4个有代表性的铀矿床的赋矿主岩、铀矿石,沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征进行了研究,探讨了其成岩,成矿的物质来源,提示了两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,尤其是富矿床中铀与重稀土元素,主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,则铀矿化愈富。     

江西相山铀矿田铀矿物稀土元素特征及富集机制探讨

铀矿物是铀矿床勘探与选冶的重要研究对象。相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀-多金属矿田,主要发育有早期碱交代和晚期酸交代两期铀矿化,但目前对这两期铀矿化中铀矿物的地球化学特征尚缺乏系统的对比研究。文章运用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱对相山铀矿田两期铀矿化矿石中铀矿物稀土元素特征进行研究。结果显示,相山铀矿田碱交代和酸交代型铀矿化矿石中铀矿物类型均包含钛铀矿、铀石和沥青铀矿,碱交代型铀矿化矿石中铀矿物以钛铀矿、铀石为主,酸交代型铀矿化矿石中铀矿物以沥青铀矿为主。碱交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为右倾型,富集La、Ce和Nd等元素;酸交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为左倾型,富集Yb、Er和Dy等元素。酸交代型铀矿化矿石中沥青铀矿相对富集重稀土元素,与国内外其他类型的铀矿床相比其成矿过程有明显特殊性,这可能与成矿流体富F-有关;深部沥青铀矿较浅部富集重稀土元素的原因可能是深部沥青铀矿结晶温度高于浅部;相对于铀石和钛铀矿等铀矿物,重稀土富集对沥青铀矿有倾向性可能是因为沥青铀矿形成的过程与CO₃^2-和Cl-关系密切。     

我国晶质铀矿和沥青铀矿的某些矿物学特征

晶质铀矿和沥青铀矿是主要的铀氧化物矿物。多年来,我国地质工作者对其进行了大量的研究工作,取得了不少资料。本文根据部分资料,对这两种铀矿物的成分特点、晶胞参数和反射率进行了讨论。一、成分特征根据不同类型铀矿床的47个样品资料,讨论了成矿时代、成矿围岩和矿化类型不同的晶质铀矿和沥青铀矿的成分特点(表1—4),得出以下认识:     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及其示踪研究

相山铀矿田是我国著名的火山岩型铀矿田,作者在对该矿田代表性的４个铀矿床的赋矿主岩、铀矿石、沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征研究的基础上,探讨了其成岩、成矿的物质来源,揭示矿田两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,研究表明,富旷床中铀元素与重稀土元素主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,铀矿化则愈富。     

桂北沙子江铀矿床沥青铀矿原位微区年代学和元素分析:对铀成矿作用的启示

微区原位分析是地球科学研究的重要手段,但这些分析技术在华南热液铀矿床中的应用相对较少,限制了对铀矿床成矿机理的深入认识。沙子江铀矿床是华南著名的花岗岩型热液铀矿床。本文利用电子探针(EMPA)、激光电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)以及二次离子探针(SIMS)等微区原位分析技术,对沙子江铀矿床中的沥青铀矿开展了U-Pb同位素年代学及元素组成研究,确定了沥青铀矿的形成时代及成分特征,并探讨了蚀变作用对沥青铀矿成分及其表面年龄或化学年龄的影响。电子探针分析结果显示,该沥青铀矿以富铀和钙、极低含量的ThO_2和稀土元素为特征,揭示其为低温热液成因,成矿热液富含Ca。LA-ICP-MS分析结果显示,沥青铀矿的稀土元素总量较低,其配分模式呈轻稀土富集型,具有明显的负Eu异常,与赋矿围岩豆乍山花岗岩的稀土元素组成相似,暗示其铀源可能与豆乍山岩体有密切的关系。蚀变和未蚀变沥青铀矿成分的对比研究显示,蚀变作用会导致硅元素大量进入沥青铀矿晶格,造成铀和铅的丢失,从而影响沥青铀矿的表观年龄或化学年龄,但沥青铀矿的稀土元素配分模式不会受到蚀变的影响。未蚀变沥青铀矿的SIMS微区原位分析获得的U-Pb年龄为101. 3±4. 5Ma,表明沙子江铀矿床存在100Ma左右的铀成矿事件。受岩石圈伸展控制形成的富CO流体与富铀花岗岩相互作用浸取出花岗岩中的铀,并在合适的构造部位沉淀形成了沙子江铀矿床。     

川北砂岩型铀矿稀土元素特征及铀成矿作用

在大量取样分析的基础上 ,本文系统分析研究了围岩、矿石、方解石脉和铀矿物的稀土元素组成 ,讨论了岩石、矿石沉积和成岩过程中的稀土元素变化规律 ,总结了川北砂岩型铀矿床的稀土元素地球化学特征。通过与典型的火山岩型和变质岩型热液成因铀矿床进行对比 ,认为川北砂岩型铀矿具有热液 (水 )改造成矿作用的稀土元素地球化学特点 ;铀矿化经历了沉积成岩和热液改造富集两个阶段。     

粤北地区302矿床沥青铀矿的形成时代、地球化学特征及其成因研究

302铀矿床位于诸广山岩体东南部,是中国花岗岩型铀矿床中规模较大、埋藏较深的矿床。研究表明,沥青铀矿的U-Pb和Sm-Nd等时线年龄分别为(68.7±2.7)Ma和(70±11)Ma,与华南花岗岩型铀矿床的主成矿期一致。沥青铀矿低的εNd(t)值(-11.3～-13.1)、古老的Nd模式年龄(1.76～1.88Ga)以及它们的微量元素和稀土元素组成都与赋矿围岩油洞岩体,尤其与长江岩体十分相似,表明铀源可能主要来源于赋矿花岗岩体,尤其是长江岩体。     

相山、下庄铀矿田稀土元素特征及示踪研究

相山、下庄两个铀矿田主要赋矿围岩的稀土元素特征极具相似性,显示出壳源型的特点。但它们的矿石稀土元素特征有很大的不同,相山铀矿田矿石稀土元素特别是重稀土元素含量与铀含量呈正相关,负铕异常和围岩相同。而下庄铀矿田矿石亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,负铕异常比围岩更强烈,与幔源辉绿岩、正长岩的稀土元素分布模式相近。两矿田矿石稀土元素含量上存在明显差异的同时,都具有比其围岩LREE/HREE比值大幅度降低的特点。结合区域地质演化,认为两铀矿田矿石稀土元素具有不同的特征,但成矿流体都具有幔源性质,矿床都是在白垩—第三纪地壳拉张环境下形成的。     

基于PCA-SVM算法对稀土元素与稀土判别指标耦合数据集的铀矿床分类

不同类型铀矿床的沥青铀矿/晶质铀矿具有不同的稀土元素组成,其组成可作为判别铀矿床类型的重要指标。采用基于Python语言的主成分分析（principal component analysis,PCA）与支持向量机（support vector machines,SVM）结合的分类模型,对收集到的全球已知6种类型铀矿床的216组沥青铀矿/晶质铀矿稀土元素数据进行研究。以216组数据为训练集,通过数据清洗、特征缩放、PCA特征提取、网格搜索和交叉验证参数寻优构建SVM分类模型,对24组同变质型胡家峪晶质铀矿进行智能识别。研究结果显示：仅使用稀土元素的14维训练集最优模型判定胡家峪晶质铀矿类型的测试准确率为0.4%;由稀土元素、稀土总量、轻重稀土比、铕异常组成的17维训练集最优模型的测试准确率为75.0%,较14维训练集提高74.6%,模型泛化能力强;而通过传统稀土元素配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解不能有效判定胡家峪晶质铀矿类型。本次研究表明,PCA-SVM算法对增有传统稀土判别指标数据集进行挖掘可有效厘定铀氧化物成因类型,效果明显优于单纯的稀土元素数据集以及传统的稀土配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解。     

粤北书楼丘铀矿床沥青铀矿原位U⁃Pb年龄和元素特征及其地质意义

为深入研究华南长江铀矿田内“交点型”铀矿化类型,对书楼丘矿床中位于基性岩脉与硅化碎裂岩交切部位的沥青铀矿开展原位微区U-Pb定年及元素成分研究.激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析结果显示,书楼丘沥青铀矿的U-Pb加权平均年龄为71.3±1.1 Ma;微量元素以富集W、Bi、Mo等亲硫元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Th等高场强元素为特征;稀土元素配分模式表现为轻稀土微富集,轻重稀土分异不明显,总量较低,Eu呈现明显的负异常,与富铀围岩长江岩体的稀土元素配分模式基本一致,暗示其铀源可能主要与长江岩体关系密切,与脉型铀矿床稀土元素配分模式的对比及ΣREE-（U/Th）、ΣREE-（LREE/HREE）_N图解指示其为低温、中低盐度热液成因,δCe值指示沥青铀矿的成矿环境为还原环境.矿床内“交点型”铀成矿作用主要受南雄断裂80~60 Ma期间拉张活动、产铀长江花岗岩体和基性岩脉的共同控制,进而在交切的构造部位形成了铀矿化信息.      

内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床地质特征及成因探讨

为进一步明确内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床的成因,为该区下一步萤石矿找矿勘查工作提供参考,在系统总结研究区萤石矿床地质特征及分布规律的基础上,通过分析典型萤石矿床围岩和萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征,探讨萤石矿床的成因及成矿物质来源。结果表明,喀喇沁旗地区萤石矿中萤石的Cu、Pb和Zn含量较低,轻稀土元素略富集,稀土元素总量相对较低,说明该区萤石矿成矿流体为岩浆期后热液成因的可能性较小; 萤石矿与赋矿围岩的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线相似且同步,当围岩为黑云母二长花岗岩时,萤石及围岩与华南黑云母的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线一致,表明萤石中的稀土元素可能主要来源于被破坏了的黑云母,说明这类萤石成矿物质主要来源于地下热水流体对围岩的淋滤和萃取。结合研究区北部林西地区萤石矿床H-O、S同位素研究成果,认为喀喇沁旗地区萤石矿属于有大气降水参与的热液脉状充填型成因类型。     

内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床地质特征及成因探讨

为进一步明确内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床的成因,为该区下一步萤石矿找矿勘查工作提供参考,在系统总结研究区萤石矿床地质特征及分布规律的基础上,通过分析典型萤石矿床围岩和萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征,探讨萤石矿床的成因及成矿物质来源。结果表明,喀喇沁旗地区萤石矿中萤石的Cu、Pb和Zn含量较低,轻稀土元素略富集,稀土元素总量相对较低,说明该区萤石矿成矿流体为岩浆期后热液成因的可能性较小; 萤石矿与赋矿围岩的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线相似且同步,当围岩为黑云母二长花岗岩时,萤石及围岩与华南黑云母的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线一致,表明萤石中的稀土元素可能主要来源于被破坏了的黑云母,说明这类萤石成矿物质主要来源于地下热水流体对围岩的淋滤和萃取。结合研究区北部林西地区萤石矿床H-O、S同位素研究成果,认为喀喇沁旗地区萤石矿属于有大气降水参与的热液脉状充填型成因类型。     

南秦岭山阳—柞水矿集区夏家店金矿床微量-铂族元素地球化学特征及其对矿床成因的指示

夏家店金矿床位于南秦岭造山带内,是一个受构造和地层控制的大型金矿床,矿石类型为角砾岩型、碎裂岩型和石英脉型3种类型,赋矿围岩主要为寒武系水沟口组的炭泥质板岩、炭硅质板岩、硅质岩及白云岩,次为泥盆系西岔河组的角砾岩。本文对夏家店金矿床中矿石（角砾状炭硅质板岩、碎裂硅化白云岩、碎裂炭泥质板岩和石英脉状矿化的硅质岩）和围岩（硅质岩、硅化白云岩和硅质板岩）的微量元素、铂族元素（PGE）质量分数进行测试,进而探讨成矿物质来源以及矿床成因。结果表明：不同类型的矿石与其各自的围岩具有高度的相似性,均富集Sr、Ga、Zr等元素;不同类型的矿石稀土总量均高于各类围岩,但是两者具有相似的稀土配分模式,轻稀土富集,重稀土亏损,均表现出负Eu异常（δEu值为0.51~0.63）;不同类型的矿石PGE总量（7.71×10^-9~38.30×10^-9,平均值23.00×10^-9）均明显大于各类围岩PGE总量（1.28×10^-9~2.44×10^-9,平均值1.86×10^-9）,相比上地壳,不同类型的矿石均明显富集Os、Ir、Pt和Pd,亏损Ru、Rh,而各类围岩均富集Os,亏损Pt、Ru、Rh、Pd,但两者的铂族元素配分曲线具有高度相似性,呈Ru亏损的V型,为地壳的（Os）-Pt-Pd型配分模式。以上特征表明不同类型的矿石和围岩具有明显的微量、稀土元素和PGE地球化学继承性,暗示夏家店下寒武统有可能是重要的矿源层之一。同时,所有矿石和围岩的Au/Ir值（分别为4 821~299 666）和406~8 050）及Pd/Ir值（分别为16.9~588.0和15.2~47.5）变化范围均较大,两者Au/Ir值远高于炭质球粒陨石和原始地幔值、Pd/Ir值远高于岩浆成因矿石值,且夏家店金矿床矿石和围岩的PGE配分曲线与典型热液成因矿床一致。这些特征显示夏家店金矿床具有明显的热液成因,是构造-热液流体成矿作用的产物。     

U redox fronts and kaolinisation in basement-hosted unconformity-related U ores of the Athabasca Basin (Canada): late U remobilisation by meteoric fluids

Proterozoic basement-hosted unconformity-related uranium deposits of the Athabasca Basin (Saskatchewan, Canada) were affected by significant uranium redistribution along oxidation–reduction redox fronts related to cold and late meteoric fluid infiltration. These redox fronts exhibit the same mineralogical and geochemical features as the well-studied uranium roll-front deposits in siliclastic rocks. The primary hydrothermal uranium mineralisation (1.6–1.3 Ga) of basement-hosted deposits is strongly reworked to new disseminated ores comprising three distinctly coloured zones: a white-green zone corresponding to the previous clay-rich alteration halo contemporaneous with hydrothermal ores, a uranium front corresponding to the uranium deposition zone of the redox front (brownish zone, rich in goethite) and a hematite-rich red zone marking the front progression. The three zones directly reflect the mineralogical zonation related to uranium oxides (pitchblende), sulphides, iron minerals (hematite and goethite) and alumino-phosphate-sulphate (APS) minerals. The zoning can be explained by processes of dissolution–precipitation along a redox interface and was produced by the infiltration of cold (<50°C) meteoric fluids to the hydrothermally altered areas. U, Fe, Ca, Pb, S, REE, V, Y, W, Mo and Se were the main mobile elements in this process, and their distribution within the three zones was, for most of them, directly dependent on their redox potential. The elements concentrated in the redox fronts were sourced by the alteration of previously crystallised hydrothermal minerals, such as uranium oxides and light rare earth element (LREE)-rich APS. The uranium oxides from the redox front are characterised by LREE-enriched patterns, which differ from those of unconformity-related ores and clearly demonstrate their distinct conditions of formation. Uranium redox front formation is thought to be linked to fluid circulation episodes initiated during the 400–300 Ma period during uplift and erosion of the Athabasca Basin when it was near the Equator and to have been still active during the last million years. A major kaolinisation event was caused by changes in the fluid circulation regime, reworking the primary uranium redox fronts and causing the redistribution of elements originally concentrated in the uranium-enriched meteoric-related redox fronts.     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。