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。     

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机—无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明:与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δD_(H_2O,V-SMOW)为-48.3‰~-93‰,δ~(18)O_(H_2O,V-SMOW)为-10.3‰~-5.1‰,碳酸盐胶结物δ~(13)C_(V-PDB)为-10.9‰~-7.2‰,δ~(18)O_(V-SMOW)为17.6‰~24.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(V-CDT)为-17.3‰~1.2‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水(无机)和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH_4等还原性气体(煤层气)(有机)两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床岩石学、矿物学特征及其对铀成矿作用的指示意义

对砂岩型铀矿床各地球化学分带中砂岩的岩石学、矿物学特征进行对比分析,对于探索铀成矿过程具有重要意义。前人对纳岭沟铀矿床砂岩的矿物学特征做了一定的研究,但是对铀成矿过程中各伴生矿物之间的相关关系及其地质意义的认识相对薄弱。本文通过对鄂尔多斯盆地北东部纳岭沟铀矿床不同地球化学分带中砂岩进行岩相学分析、X衍射分析以及碳酸盐C—O同位素分析,建立了各矿物之间的相关关系,根据矿物之间的相关关系来反演成矿过程中目的层砂岩地球化学环境变化的过程。镜下鉴定结果表明纳岭沟铀矿床砂岩主要为长石岩屑砂岩;全岩碳酸盐胶结物的碳同位素组成范围为-20.6‰～-3.8‰,根据碳酸盐胶结物的氧同位素反演的碳酸盐胶结物形成时期的流体为大气降水和海水,表明碳酸盐胶结物的形成与有机质、大气降水中以及深部海相碳酸盐的溶解有关;矿物之间的相关关系表明在成矿过程中目的层砂岩经历了三个阶段的地球化学环境的变化:层间氧化过程中的酸性氧化环境阶段、氧化还原过渡带的碱性弱还原环境阶段以及晚期的碱性强还原环境阶段。本文的研究对深入认识铀成矿过程中地球化学环境的变化具有重要的意义。     

哈萨克斯坦楚—萨雷苏盆地砂岩型铀矿床地质—伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机-无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明：与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δDH2O,V SMOW为-48.3‰～-93‰, δ18OH2O,V SMOW为-10.3‰～-5.1‰,碳酸盐胶结物δ13CV PDB为-10.9‰～-7.2‰,δ18OV SMOW为176‰～249‰,黄铁矿δ34SV CDT为-17.3‰～12‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水（无机）和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH4等还原性气体（煤层气）（有机）两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部纳岭沟铀矿床铁物相特征及其成矿意义

本文通过光学显微镜鉴定、铁物相分析、电子探针分析、黄铁矿S同位素分析等手段,开展了铁元素矿物相和化学相特征研究及其成矿意义探讨。研究表明,本区砂岩中铁物相主要包括碳酸铁(菱铁矿)、硫化铁(黄铁矿)、铁氧化物(赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿)以及铁硅酸盐(黑云母、绿泥石、绿帘石),其中铁氧化物是直罗组砂岩中铁元素最主要的存在形式,硫化铁是矿化砂岩重要的指示矿物,上述两种铁物相均在矿化砂岩中含量最高;主要的铀矿物类型为铀石,与黄铁矿关系最为紧密,主要以"围绕"和"包含"的形式与黄铁矿相伴产出;黄铁矿的S同位素分布范围是-39.4‰～-8.5‰,表现出明显的富~(32)S、贫~(34)S的特点,指示了生物成因的特征;U/Th及δU的分布特征指示了二次还原砂岩经历了明显的氧化过程,矿化砂岩的还原性最强。铁物相的特征指示了纳岭沟铀矿床成矿过程的复杂性,既有早期的氧化改造,又有后期的二次还原改造,同时在成矿过程中还伴有硫酸盐还原菌等微生物的参与。黄铁矿作为铀成矿最敏感的指示矿物,是由无机还原反应叠加生物作用形成的。     

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。     

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区铀成矿关键时期的古地貌特征

中侏罗世为直罗组下段沉积期,辫状河道为有利的铀储层砂体,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在低洼区。晚侏罗世、早白垩世-古新世、始新世-中新世是砂岩型铀成矿期,古地貌控制了地下古水流的流向,控制着氧化还原带的分布和铀矿的富集:晚侏罗世铀预成矿期,古隆起区受到潜水淋滤,含铀物质向斜坡和低洼区迁移;早白垩世-古新世铀主成矿期,古地貌控制了含氧含铀水的水流方向,氧化还原带主要分布在古地貌斜坡区。     

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造-流体演化对成矿的制约

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造演化、流体演化与成矿之间具有密切关系,处于一个统一系统中。矿床成岩期方解石中包裹体水的δD值为-65.3‰~-99.2‰,改造成矿期石英包裹体水的δD值为-77.7‰~-96.3‰,成岩成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-3.22‰~1.84‰,改造成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-4.26‰~5.14‰,指示萨热克铜矿成岩期、改造期成矿流体主要为中生代大气降水及其经水岩作用而成的盆地卤水。矿石中辉铜矿δ~(34)S值为-24.7‰~-15.4‰,指示硫主要源自硫酸盐细菌与有机质还原,部分源于有机硫。构造与成矿流体演化对砂岩铜矿成矿起关键制约作用。盆地发展早期强烈的抬升运动使盆地周缘基底与古生界剥蚀,为富铜矿源层的形成提供了丰富物源,至晚侏罗世盆地发展晚期,长期演化积聚的巨量含矿流体在库孜贡苏组砾岩胶结物及裂隙中富集,在萨热克巴依盆地内形成具有经济意义的砂岩型铜矿床。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该矿床含矿层砂岩中高岭石含量、成因及与铀成矿关系等方面开展了研究,但对高岭石及其共生矿物形成机制、高岭石与铀成矿关系等方面研究依然较为薄弱。本文为了研究蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系,综合的应用了偏光显微镜、X-衍射、扫描电镜等手段,对其含矿层中高岭石含量、形貌特征进行了系统的研究,并对高岭石H- O同位素与碳酸盐胶结物C- O同位素进行了研究。研究表明:①含矿层普遍发育有强烈的高岭石化,其占黏土总量的58. 0% ~ 93. 0%,并以弱氧化带砂岩中高岭石含量最高;②高岭石主要呈泥晶状、层片状与蠕虫状的形式分布于砂岩粒间孔隙和长石溶蚀空隙中,共生矿物为自生石英、石膏、黄铁矿、铀矿物等;③高岭石D V- SMOW 为-119. 4 ‰~-48. 3‰, 18 O V- SMOW 为10. 9 ‰~13. 7 ‰,碳酸盐胶结物 δ 13 C V- PDB 为-10. 9～-7. 2‰, δ 18 O V- SMOW 为17. 6‰～24. 9‰,表明高岭石是由富含CO 2 大气降水（无机）和煤系地层有机质脱羧基及热降解作用产生的有机酸及CH 4 等还原性气体（煤层气）（有机）与砂岩相互作用的产物,并认为高岭石及其共生矿物是在含矿层埋藏成岩过程中流体与岩石相互作用的结果;④高岭石与铀矿化除了存在直接吸附、间接还原关系,还存在成因上的联系,即高岭石和铀成矿皆是有机-无机流体与砂岩相互作用的结果。     

中国铀矿资源特征及成矿规律概要

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产,作为26个重要矿种之一完成了全国铀矿资源潜力评价。在项目开展过程中,通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型(成因类型和预测类型)、时空分布及成矿系列研究,总结了中国铀矿的成矿规律。本文梳理了中国铀资源勘查现状与最近铀矿勘查工作进展,建立了4大类9类21亚类铀矿床类型,划分了50个铀矿预测类型;总结了中国铀矿时空分布特征及铀成矿规律,进而划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带,建立了20个铀~多金属成矿系列。上述研究成果与进展有利于综合分析区域铀成矿规律,以期为未来的铀矿找矿工作提供指导。     

世界核电发展及铀供需态势展望

以权威机构发布的最新资料数据为基础,介绍了世界核电近期至中长期的发展态势,归纳了当前世界铀生产的主要特点,初步分析了至2030年铀的供需关系。认为从世界层面看,铀资源对于近期和中长期的世界铀生产和核电铀需求是有充分保障的,世界铀生产可以满足近期的核电铀需求,但至2015年以后核电的快速发展时期又会出现较大的供需缺口。如果世界新铀矿山的投产和老铀矿山的扩产计划都能如期悉数实现,铀生产满足长期核电铀需求是完全可能的。     

铀矿石及含铀岩石中铀(Ⅵ)和总铀的关系探讨

探讨了溶矿时间和溶矿温度对测量铀矿石及含铀岩石中铀(Ⅵ)和铀(Ⅳ)的影响及高含量铀(铀含量≥100μg/g)和低含量铀(铀含量≤100μg/g)中铀(Ⅵ)和总铀的关系。结果表明,溶矿3 h、溶矿温度65℃可以有效检测铀矿石及含铀岩石中的铀(Ⅵ)和铀(Ⅳ)。高含量样品,总铀含量等于铀(Ⅵ)和铀(Ⅳ)之和;低含量样品,铀(Ⅵ)的含量在数值上和总铀符合数学关系:w[U(Ⅵ)]=(A560/A584)×w(U总)。通过测定不同波长下的总铀含量,应用数学关系导出低含量样品中铀(Ⅵ)和铀(Ⅳ)的含量,可以大大简化分析步骤,提高分析效率,经济便捷。     

全国铀矿资源潜力评价工作进展与主要成果

全国铀矿资源潜力评价属于国情调查的一项重要内容,是在集成核地质系统几十年成果资料的基础上,充分借鉴国内外相关的地质研究成果,全过程使用GIS技术,全国范围内圈定铀矿预测区329个,预测铀资源量200余万t。在铀矿床类型、成矿区带划分、地物化遥综合信息及铀成矿规律研究等方面取得了创新性成果,首次实现了铀矿资源潜力的数字化和信息化评价,为制定铀矿地质勘查中长期规划提供了重要依据,为我国铀矿资源的常态化动态评价奠定了很好的基础。     

Outline of Uranium Resources Characteristics and Metallogenetic Regularity in China

Uranium,as one of twenty-six kinds of important minerals in China,is strategic resource and energy mineral,which has been thoroughly investigated in the project of National Potential Evaluation of Uranium Resource.During the implementation of this project,the authors summarized the metallogenic regularity of uranium resource in China systematically,through the researches of geological characteristics of uranium resource,uranium deposits type(genetic and prediction type),temporal and spatial distribution,and metallogenic series.Based on the investigation of present situation and progress in uranium exploration,this paper proposes the uranium deposits in China should be divided into 4 classes,9 types,21 subtypes in genetic,and 50 types in prediction;suggests to divide China into 29 uranium metallogenic belts and 20 uranium prospective area,and constructs 20uranium-polymetallic metallogenic series,through summarizing temporal and spatial distribution characteristics and metallogenic regularity of uranium deposits in China.The above research is beneficial to the comprehensive understanding of regional uranium metallogenic regularity,and will direct the uranium exploration in the future.     

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。     

中国铀矿资源成矿地质特征与资源潜力分析

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产,为摸清其资源潜力,科学规划资源勘探、开发与利用,铀矿与其他25个重要矿种一同开展了全国性的资源潜力评价工作。在项目开展过程中,通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型（成因类型和预测类型）、时空分布研究,总结了中国铀矿的成矿规律。评估工作全面梳理了中国铀资源勘查成果与最近铀矿勘查工作进展,总结了中国铀矿时空分布特征及规律,划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带;建立了4大类9类21亚类铀矿床类型划分方案,划分了50个铀矿预测类型;采用矿床模型综合地质信息法完成了共49个铀成矿（远景）区带的资源潜力评价工作;并对各区带潜力评价成果进行了全面的统计与分析。上述研究成果综合分析、评价了我国铀资源潜力,为未来的铀矿找矿工作和核能发展规划提供了依据。     

层间氧化带砂岩型铀矿床形成机理--以伊犁盆地南缘为例

通过分析铀迁移、沉淀、富集的成矿特点,结合伊犁盆地南缘铀矿床中铀矿石成分研究,分析了砂岩型铀矿成矿机理.指出在层间氧化带砂岩型铀矿床中,铀主要以碳酸铀酰络合物形式迁移,在富含有机质、硫化物、硫化氢等有效还原剂的条件下,形成强烈的地化反差还原地球化学障环境,铀还原沉淀,最后富集成矿.为指导普查找矿、开展铀矿床矿石成分研究提供参考依据.     

澳大利亚铀矿资源考察

澳大利亚铀矿资源丰富,是世界上最大的铀矿资源国。本文重点介绍了澳大利亚铀矿床类型和铀矿资源分布情况。了解澳大利亚铀矿产出的地质背景、成矿规律和控矿因素,对寻找铀矿资源具有十分重要的意义,这些经验可为勘查人员提供更多寻找铀矿的思路。我国铀矿勘查正处于新的发展时期,借鉴澳大利亚找铀矿思路和成功经验,开辟新区和矿区外围铀矿勘查,推进国内铀资源找矿突破。     

从铀系列同位素角度探讨砂岩型铀矿的形成过程及找矿标志

本文通过对512矿床含矿层不同地段铀系列同位素研究,对砂岩型铀矿的形成过程及找矿标志进行了探讨,根据矿卷前锋铀系列同位素组成分布规律和含矿层不同氧化还原分带中样品铀系列同位素分布特征,认为砂岩型铀矿含矿层岩石的铀系列同位素组成分区特征不仅可以记录铀富集的滚动成矿过程,而且可以作为预测铀矿化的重要找矿标志依据,A区应定名为"氧化还原矛盾区"较为合适.