西秦岭铀矿床含矿热液物理化学条件改变对铀沉淀影响

本文研究了西秦岭铀矿床含矿热液物理化学条件的改变对铀沉淀富集的影响。研究表明，铀在相对还原条件下迁移，而在相对氧化条件下沉淀富集。铀的沉淀富集主要发生在含矿热液的温度、压力和氧逸度大幅度降低，酸性增强及氧化－还原电位增高的物理化学条件下。     

华南花岗岩型铀矿床成矿机理研究进展

本文介绍了华南花岗岩型铀矿床地质特征,系统总结了前人对其成矿热液来源、物质来源,铀的迁移沉淀机制、碱交代及花岗岩与成矿的关系等方面的研究成果。指出铀源体中的晶质铀矿及富铀矿物在深部相对还原的环境中被氧化而进入成矿热液中起主要作用的可能是大量幔源F和放射性衰变诱发产生的氧及碱交代溶蚀作用,热液中的大部分U6 主要被S2-和Fe2 等还原剂在浅部相对氧化的环境中还原成矿;给出了一种较简易的物质来源定量方法和铀成矿模式。     

赣南富城岩体黑云母及其蚀变产物绿泥石的矿物化学研究——对铀成矿的指示意义

富城花岗岩体位于赣南会昌盆地东侧,该岩体西部与橄榄玄粗岩系列火山岩接触,河草坑铀矿田就产于该花岗岩体的内外接触带中。在矿区外围花岗岩中发育大面积的蚀变带,其中的黑云母普遍蚀变为绿泥石。为了深入探讨蚀变与铀矿化的关系,文章运用电子探针技术对该蚀变带的黑云母及其蚀变产物绿泥石进行了矿物化学研究。结果表明,黑云母大部分属铁叶云母,估算出富城花岗岩岩浆的氧逸度lg(f O2)值约为-15.0~-14.3,氧逸度较低,源岩为还原性较强的岩石,有利于铀预富集于源区中;富城产铀花岗岩中黑云母的w(F)高达1.41%~2.01%,表明花岗质岩浆富F,而富F岩浆中U溶解度高,可能是富城岩体富铀的重要原因之一。黑云母被绿泥石交代后呈黑云母假象,绿泥石矿物化学分析结果表明,绿泥石以鲕绿泥石和蠕绿泥石为主,属于富铁的绿泥石,主要形成于还原环境;绿泥石的形成温度介于246~307℃之间,平均276℃。全岩U、Th含量分析结果表明,上部"红化"蚀变层中的w(U)(3.5×10-6~9.4×10-6,平均6.6×10-6)明显低于下部"绿色"蚀变层(7.7×10-6~23.1×10-6,平均13.9×10-6),而"红化"蚀变层与"绿色"蚀变层的Th含量相似,w(Th)平均值分别为35.7×10-6和36.5×10-6。矿前期的带状面型"绿色"蚀变层活化了矿物晶格中的结构铀,后期高氧逸度的流体萃取"绿色"蚀变层中已经活化了的铀而形成含铀热液,经迁移在还原带附近沉淀成矿。Th的价态(正四价)难以随这种氧化还原条件的改变而改变,因此未参与流体成矿过程。     

岩浆冷凝成岩阶段的氧逸度与华南热液型铀矿的成矿类型

文章根据多年积累的资料,着重分析了岩石氧化系数与岩浆冷凝成岩阶段的氧逸度以及与岩石铀含量之间的关系,得出岩浆冷凝成岩阶段的氧逸度,是造成华南以酸性岩浆岩为成矿母岩的铀矿床成矿类型差异的主因的结论.从理论上找出了各类型铀矿之间的内在联系,深化了成矿机理的认识,确认了华南存在岩浆热液型铀矿的可能性.     

贵东复式岩体印支期产铀和非产铀花岗岩地球化学特征对比研究

鲁溪黑云母花岗岩体和下庄二云母花岗岩体为粤北贵东复式岩体的重要组成部分.两岩体形成于相同构造背景,空间上紧密共生,时间上近乎同时生成,但鲁溪黑云母花岗岩不成矿,下庄二云母花岗岩赋存着大量铀矿床.对鲁溪黑云母岩体和下庄二云母进行系统的岩石学、矿物学、主量元素和微量元素分析,其结果表明,鲁溪黑云母花岗岩和下庄二云母花岗岩具有相似的地球化学特征,为同一母岩浆先后结晶分异的产物.岩浆不同演化阶段温度、氧逸度等物理化学条件的变化造成两岩体的铀含量和铀的赋存状态差异,致使鲁溪黑云母花岗岩的铀含量低,且铀主要以惰性铀存在,不利于成矿,而下庄二云母花岗岩的铀含量高,铀多以活性铀的形式存在,利于后期热液成矿.因此鲁溪岩体不成矿,而下庄岩体赋存着大量的铀矿床.     

论花岗岩型铀矿床热液来源——来自氧逸度条件的制约

本文根据已有的关于熔体-流体氧逸度的实验数据和理论计算结果,综述了铀在熔体中的价态及其地球化学行为,以及铀进入流体的氧逸度条件和其它条件.在此基础上,阐明了花岗岩型热液铀矿床矿-岩时差的原因,阐述了对华南花岗岩型铀矿床铀源和热液来源的新认识.地幔岩浆和花岗岩浆的氧逸度都低于磁铁矿-赤铁矿氧缓冲剂(MH)所确定的氧逸度,...     

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.     

上升热液浸取成矿过程中铀的迁移沉淀机制探讨：以希望铀矿床为例

本文主要根据热力学的理论和方法,以希望铀矿床为例探讨了上升热液浸取成矿过程中铀的迁移沉淀机制。研究表明,虽然热液在上升过程中的氧化性逐渐增强,但是,铀源体中的四价铀在深部相对还原性热液作用下的氧化迁移(浸取)以及热液中的六价铀在浅部相对氧化性条件下的还原沉淀(成矿)都是可能的。这主要取决于热液演化过程中∑CO_2的动态以及受其制约的热液中六价铀的存在形式。     

热液型铀矿铀成矿与岩浆演化关系研究——以相山矿田、诸广地区铀成矿为例

文章通过相山矿田、诸广地区岩浆-热液演化特征与铀成矿演化特征研究,建立了相山矿田、诸广地区岩浆演化序列,厘定了相山矿田铀多金属、诸广地区铀成矿演化时序,建立了相山矿田铀多金属、诸广地区铀成矿热液演化序列;阐明了铀成矿相对主体岩浆活动具有相对“独立性”和“滞后性”。相山矿田、诸广地区经历长时间、多期次岩浆活动,岩浆活动以酸性岩浆活动为主体,后期发育小规模酸性、中基性岩浆活动,铀成矿在时间上晚于大规模主体岩浆活动(酸性岩浆活动),而与晚期小规模酸性、中基性岩浆活动时空关系密切,铀成矿相对主体岩浆活动具有时间“滞后性”。铀成矿流体作用不是岩浆分异热液演化的直接产物,铀成矿是相对独立的流体成矿事件,铀成矿具有相对“独立性”,由早期到晚期,铀成矿热液具有中高温向中低温、碱性向酸性、高氧逸度向低氧逸度演化的趋势。     

贵东岩体黑云母成分特征及其对铀成矿的制约

鲁溪岩体和下庄岩体为粤北贵东复式岩体的重要组成部分,两岩体构造背景相同,空间上紧密共生,时间上近乎同时生成,但鲁溪岩体不成矿,而下庄岩体赋存着大量铀矿床。这种差异的原因探究对深刻揭示花岗岩型铀矿床成矿机制具有重要的意义。对鲁溪岩体和下庄岩体中黑云母的电子探针、穆斯鲍尔谱和ICP-MS分析表明,两岩体黑云母的主量元素具有富铁贫挥发分的特点;微量元素特征类似,具明显的负铕异常;相对于鲁溪岩体,下庄岩体的演化程度和挥发性组分F含量较高,而温度和氧逸度较低。从鲁溪岩体到下庄岩体,由于演化程度升高,F含量增高,温度和氧逸度降低,使铀在花岗岩中的丰度升高,赋存方式由不利于成矿的类质同像替换演变为有利于成矿的晶质铀矿形式存在,这是鲁溪岩体不成矿而下庄岩体有大量铀矿床的主要原因。     

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。     

锑的地球化学性质与华南锑矿带成因初探

锑属亲铜元素,易与硫结合。锑在地核(0. 14×10~(-6))、地幔(0. 006×10~(-6))和地壳(0. 02×10~(-6))中的丰度均很低,而在黑色页岩(5. 0×10~(-6))中明显富集。锑是一种典型的低温成矿元素。我国华南地区低温成矿域拥有世界60%的锑探明储量。研究结果显示锑的成矿主要经历两阶段富集过程:一是与风化和沉积作用有关的表生过程;二是地球内部热驱动过程。寒武纪时华南位于赤道附近,受冈瓦纳大陆的造山带的影响,是全球地表风化最强烈的地区之一。在新元古代氧化事件的驱动下,锑在表生风化过程中被氧化为更易迁移的水溶性的SbO_3~-。因埃迪卡拉生物群所产生的有机质,有利于萃取水体中的锑并沉淀在还原性沉积物(黑色页岩)中。华南中生代岩浆活动烘烤表层富锑的寒武纪黑色页岩,产生的成矿流体向上迁移,淋滤黑色页岩中的Sb或与黑色页岩变质脱水或熔融产生成矿流体混合;而后搬运至远离岩体的有利位置沉淀,最终形成大规模的华南锑矿带。     

华南铀矿成矿年龄统计分析

华南铀矿分布广泛,铀矿类型包括花岗岩型、斑岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型,铀矿化通常认为是分期分阶段形成的。本文通过华南130个矿床（点）共361个年龄数据的统计分析,发现铀成矿作用主要发生在145.5Ma以后的中新生代,特别是白亚纪和古近纪。成矿时代具有区域上的同时性,铀成矿作用是一个相对连续的过程。     

沽源-红山子铀成矿带核桃坝铀矿床矿相学和成矿年代学研究

核桃坝矿床是著名的沽源-红山子铀成矿带上新近勘查突破的重要铀矿床之一。为恢复成矿过程、划分成矿阶段和探讨矿床成因,本文开展了系统的矿相学和成矿年代学研究,以期为区内铀矿勘查和找矿突破提供理论支持。矿相学研究表明,矿床矿石矿物以铀石为主,成矿作用可划分为早期钠长石化交代阶段、早期热液成矿阶段、晚期热液成矿阶段和成矿后阶段四个阶段。核桃坝矿床属于碱交代型(钠交代)热液铀矿床。沥青铀矿U-Pb同位素表观年龄、电子探针化学年龄以及等时线年龄综合研究显示,矿床形成时代应在99. 1Ma左右,是晚白垩世成矿作用的产物。核桃坝矿床可能是富铀岩体在碱交代作用后形成流体(富铀含硅酸成矿流体)在外部条件改变的情况下沉淀成矿。因此,矿体的定位与富铀岩体关系密切,富铀岩体附近的开放空间(断裂构造、层间破碎带等)是重要的找矿方向。     

西南地区黑色岩系铀成矿作用及成因模式探讨

西南地区广泛分布黑色岩系,主要分布于上震旦统—下寒武统、志留系、二叠系和三叠系,其中以上震旦统—下寒武统为主,次为志留系。西南地区黑色岩系中分布有众多的铀矿床、铀矿点和铀矿化点,但铀矿床相对较少。西南地区黑色岩系中典型的矿床有四川若尔盖铀矿床(510)、贵州白马硐铀矿床(504)和广西大新铀矿床(373)。这3个富大铀矿床具有许多相似的特点,与深大断裂有关,也与岩性有关,同时还与岩浆—流体活动有关。西南地区黑色岩系沉积和成岩期初步富集较高含量的铀,是西南地区黑色岩系铀成矿的前奏。后期改造作用和叠加成矿的方式及规模,是西南地区黑色岩系中铀矿大矿和富矿形成的必要条件。西南地区黑色岩系中形成富大铀矿需要经过"三部曲":①前奏:沉积作用形成铀含量高值区(铀异常),②改造:浅源流体改造形成铀的再富集(出现铀矿点、小型或中型矿床),③叠加:深源流体叠加和改造形成富大矿(大型铀矿床)。     

Types of uranium deposits in central Zhuguang Mountains in Hunan Province,South China and their metallogenic regularity and prospecting directions

The central Zhuguang Mountains in Hunan Province is located at the junction of the three provinces, namely Hunan, Jiangxi, and Guangdong, where the famous Lujing uranium ore field lies. The uranium deposits occurring in this area are all granite-related and they can be divided into three types, namely endogranitic ones, perigranitic ones, and contact zone types. The endogranitic uranium deposits are mainly controlled by the structural alteration zones developing within granites, with fragmentation, hematitization, and alkali metasomatism as their main mineralization characteristics. The perigranitic uranium deposits are mainly produced in the carbonaceous, siliceous, and argillaceous composite layers of epimetamorphic rocks and are controlled by fractured zones formed due to interlayer compression. The contact zone type uranium deposits mainly occur in the contact parts between the granites and favorable horizons. They have developed in favorable sections where multiple sets of structures are combined and intersected. The main metallogenic regularities of uranium in the central Zhuguang Mountains are as follows. The basic conditions for the uranium mineralization in this area include the framework consisting of regional deep large faults and their associated multi-set multi-direction favorable metallogenic structures, multi-cycle and multi-stage uranium-rich rock masses, and uranium-rich folded basement. Meanwhile, the uranium deposits in this area are closely related to granites in terms of genesis and space and they are formed in different structural parts subject to the same metallization. Furthermore, based on the summary of the characteristics and regularities of uranium mineralization in this area, the controlling factors of different types of uranium deposits in the area were explored and six metallogenic target areas were predicted. All these will provide references for the exploration of uranium deposits in this area.     

相山铀矿田铀多金属成矿时代与成矿热历史

相山铀矿田的铀多金属矿化主要可划分为碱性铀矿化、酸性铀矿化、铅锌银铜矿化和金矿化四种类型。通过沥青铀矿和矿化岩石U-Pb等时线、黄铁矿Rb-Sr等时线、绢云母~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄测定,结合铀多金属成矿特征研究,厘定了相山铀矿田铀多金属成矿时代,确定铀多金属矿化的成矿时序为:碱性铀矿化、铅锌银铜矿化、金矿化、酸性铀矿化。锆石裂变径迹研究表明,相山矿田铀多金属矿化样品的锆石裂变径迹峰值年龄与U-Pb、Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄一致性良好,裂变径迹年龄(峰值年龄)可以限定热液铀多金属成矿热事件时代。碱性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为119. 8～125. 6Ma;金成矿热事件和铅锌银铜多金属成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为106. 1～113. 8Ma;酸性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为86. 7～100. 0Ma;新发现一期锆石裂变径迹峰值年龄为66. 4～78. 6Ma的热事件,该期热事件可能为相山矿田最晚一期酸性铀成矿热事件。相山矿田66. 4～78. 6Ma的铀成矿热事件,与华南花岗岩型热液铀矿床的区域成矿热事件时代耦合,该发现对华南火山岩型铀矿成矿时代的重新认识,对火山岩型、花岗岩型铀矿床成矿统一性认识具有重要意义。     

The oxygen isotopic composition of uranium minerals: A review

Uranium ore is an essential material in the preparation of nuclear fuel for civilian as well as military uses. Uranium is first extracted from uranium-bearing minerals using a variety of reagents, and is precipitated from solutions as yellow cake prior to isotope enrichment processes. The disintegration of the former Eastern Bloc in the 1990s and frequent unrest in the Middle East have underscored the need for better characterizing source uranium ores for forensic and attribution purposes.The world's major deposits of U occur in several distinctly different geological environments. Fourteen principal types of U deposits and rocks with elevated uranium contents are recognized with more than 40 subtypes. Combining our own analysis and literature data, we have amassed over 250 oxygen isotope data from 13 major U-producing countries, which vary widely from − 32 to + 11‰. However, interpreting the oxygen isotopic composition of uraninite in terms of the composition of the fluid from which it precipitated, or interacted with, requires knowledge of the fractionation factor and temperature of interactions, which are not always available. Since each deposit type occurs within a unique geologic setting and is generally formed from chemically distinct fluids, the chemical compositions of the uranium ores are also distinct: uranium deposits that form in igneous rocks have higher trace element compositions relative to sandstone-hosted deposits. Our data shows that one of the most useful techniques for distinguishing between uranium ore is to use a combination of δ¹⁸O values and rare-earth elements (e.g., La/Yb ratios). These methods may allow investigators to trace uranium ore back to the source.     

华南铀矿床研究若干进展

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究不断深入,获得一批较精确的成矿年龄;通过精细矿物学研究,发现了零价铀和高铀酸钙[(Ca U~(6+)) O_4]等以往在自然界少见的铀矿物;揭示华南不同类型的铀矿床是受白垩-古近纪岩石圈伸展事件统一控制并具有密切内在联系的有机整体;攻深找盲取得新突破,发现了新的成矿元素组合并预示了深部找矿的重要潜力。本专辑报道了近年华南铀矿研究的部分新进展,包括15篇文章,主要涉及这些铀矿床的地质地球化学特征、成矿时代、成矿过程、成矿动力学背景和找矿潜力等。     

华南混合岩中的铀矿化

以浸染扶晶质铀矿形式产于混合岩中的铀矿化是华南一种新的铀矿化类型。根据晶质铀矿在矿体中的存在形式,可划分为原生型和改造型。原生型矿床中主要铀矿物是晶质铀矿,改造型矿床中的主要铀矿物是沥青铀矿和残余的晶质铀矿。此类型矿床是富铀地层选择性熔融,并在此过程中导致铀的活化、转移和局部富集的结果。