鄂尔多斯盆地东胜砂岩型铀矿中铀矿物的电子显微镜研究

鄂尔多斯盆地东胜铀矿是我国一个重要的大型砂岩型铀矿床。通过电子显微技术,对该铀矿床中铀矿物的种类、产出特征进行详细的研究。研究确定东胜砂岩型铀矿床中铀矿物主要为铀石和水硅铀矿,两者紧密共生,它们均为表生铀矿物。铀矿物的颗粒十分细小,一般粒度均为微米级。铀石和水硅铀矿往往呈板状、不规则微粒状产出,铀矿物的表面溶蚀现象明显,有的还具纳米级的溶蚀孔。铀矿物的产出与蚀变黑云母、蚀变黄铁矿密切相关,也见到微脉状铀矿物集合体穿切碎屑石英等现象。研究表明在表生作用下,该铀矿床中的铀元素存在溶解(迁移)-沉淀(富集)的反复过程。     

鄂尔多斯盆地西南缘彭阳铀矿区矿物学研究及其对区域成矿的指示

绝大多数砂岩型铀矿均赋存于河湖相或滨浅海相等沉积地层中。彭阳铀矿床是近期在鄂尔多斯盆地西南部新发现的一个大型铀矿床,也是中国首个产出于风成砂岩中的砂岩型铀矿床。矿体主要赋存于洛河组砂岩中,岩性主要为中细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩。洛河组以沙漠沉积相为主,靠近盆地边缘地区发育冲积扇及河流相沉积。本文在详细的野外调研和矿相学研究基础上,围绕富铀地层洛河组开展详细的矿物学研究,利用扫描电镜、背散射、电子探针等方法,发现洛河组中的铀矿物主要为沥青铀矿,其次为含钛铀矿物,以及少量铀石,基本查明了铀矿物的矿物学特征、化学成分及共生矿物组合。铀矿物大多呈星点状与锐钛矿、磷灰石(胶磷矿)、黄铁矿等密切共生,或者呈条带状分布于石英等碎屑颗粒边缘。与伊犁盆地和鄂尔多斯盆地典型矿床的团块状铀矿物相比,彭阳铀矿床的铀矿物以多呈星点浸染状为特征。洛河组风成砂岩中还原剂十分缺乏,推测有油气等还原物质参与了砂岩型铀矿的氧化还原作用并导致铀矿的沉淀富集。     

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.     

松辽盆地北部砂岩型铀矿铀的赋存状态研究

松辽盆地北部是近年来发现的砂岩型铀矿找矿潜力较大的地区。采用电子探针及化学分析等方法,对该地区砂岩型铀矿中铀矿物的赋存状态及铀的价态进行研究。发现松辽盆地北部砂岩型铀矿铀的赋存状态以独立铀矿为主,主要为沥青铀矿和铀石;铀矿物颗粒细小,多以粒状、斑点状、团块状、条带状、网状、环带状及分散显微颗粒、显微颗粒集合体的形式存在,颗粒大小几微米至200μm;铀矿石主要与黄铁矿、石英、长石共生,分布在碎屑颗粒间或裂隙中,或充填于砂岩胶结物中,或围绕黄铁矿生长形成镶边状。从铀矿物的赋存状态及类型看,松辽盆地北部铀矿化可能存在两个成矿期,即同生沉积期和后生改造叠加期。矿石中U~(6+)/U~(4+)比值为0.30~2.07,平均为0.93,铀含量较高的矿石U~(6+)/U~(4+)比值高于铀含量较低的矿石,普遍大于1,有利于铀矿地浸开采。上述研究为松辽盆地北部砂岩型铀矿找矿、成矿机理研究提供了基础资料,同时对砂岩型铀矿选冶开采工艺的确定具有借鉴意义。     

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。     

开鲁盆地钱家店铀矿床铀的赋存状态及成因探讨

采用电子探针、能谱及背散射分析、扫描电镜、微区X射线荧光等实验方法,详细研究了钱家店铀矿床铀的赋存形式、含铀矿物类型,并对铀矿物相关的矿物组合类型及成因进行探讨。结果表明:(1)钱家店铀矿区铀的赋存形式包括铀矿物、吸附态铀以及含铀矿物三大类。其中,铀矿物类型主要为沥青铀矿,铀石次之,仅在局部可见含钛铀矿物等;吸附铀主要为高岭石吸附和有机质吸附。铀矿物常与黄铁矿、铁白云石、高岭石等密切共生,多呈胶状发育在黄铁矿、铁白云石边缘及裂隙内,也有呈粒状、球粒状独立分布,少数分布在碎屑颗粒内部。(2)研究区至少存在两期铀成矿相关流体:一期中性-弱碱性含铀流体形成的铀矿物围绕黄铁矿边缘发育,形成环边、似环边状,同时形成铁白云石为主的碳酸盐围绕黄铁矿外围发育;另一期含铀流体形成的铀矿物呈脉状充填在黄铁矿内部,无碳酸盐形成。(3)铀矿物(特别是铀石)中含有丰富的磷元素,扫描电镜也发现部分样品中存在富磷元素的微球粒状的铀石集合体,初步认为这是低温流体下微生物参与铀成矿作用的有力证据。     

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

鄂尔多斯盆地南缘双龙铀矿床地质特征及铀矿物类型探析

鄂尔多斯盆地南缘双龙铀矿床经过多年的地质工作,发现了2层铀矿化,Ⅰ号矿化层赋存于直罗组下岩性段上亚段粉砂质泥岩中,分布范围小,暂不具工业开发前景;Ⅱ号矿化层赋存于直罗组下岩性段下亚段灰色中粗砂岩中,共圈定了5个工业铀矿体,矿体呈"鱼尾"板状和单一似层状展布,具有良好的找矿前景。通过电子探针研究了双龙铀矿床矿物的赋存状态,发现铀矿物主要为沥青铀矿和铀石,并含少量钛铀矿。沥青铀矿和铀石一般都围绕后生黄铁矿边缘分布,这些铀矿物和黄铁矿又都分布在有机质边缘及外围的空隙之中,说明铀矿化与还原环境有关,"含炭质和黄铁矿的砂质碎屑岩"可作为该区铀矿化的找矿标志。     

二连盆地哈达图砂岩型铀矿铀的赋存状态研究

二连盆地哈达图铀矿床是近年来发现的大型可地浸砂岩型铀矿床,研究该矿床铀的赋存状态直接关系到铀的矿床成因研究及地浸开采,具有重要意义。通过电子探针、扫描电镜、α径迹蚀刻等分析方法研究哈达图矿床铀的赋存状态,结果表明,铀主要以超显微状(粒径1μm)、显微状(粒径1～1.5μm)铀矿物及其集合体形式吸附在黏土矿物、黄铁矿及有机质表面。识别出的铀矿物有沥青铀矿、铀石、铀的磷酸盐,另有部分超显微状铀矿物因粒径较小而无法定名。此外,还有少量铀以含铀矿物形式存在如含铀稀土矿物、独居石、锆石、钍石等。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟地区铀矿物赋存形式研究及其地质意义

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部的伊陕单斜构造区,该区含矿主岩为中侏罗统直罗组下段下亚段。本文通过电子探针、能谱及背散射分析等方法,详细研究了该区目的层砂岩的铀矿物类型及其赋存形式,并对其矿物组合特征及期次等进行了探讨。结果表明纳岭沟地区铀矿物主要为铀石,还有少量的含钛含铀矿物、沥青铀矿、铀钍石等。铀矿物与黄铁矿、蚀变钛铁矿、锐钛矿/白钛石、粘土矿物等密切共生,呈毛刺状或微细柱状产于矿物边缘,或呈粒状产于黑云母解理缝中,另外也见产于碎屑颗粒中。结合电子探针及背散射分析,对蚀变黑云母解理缝中黄铁矿及铀石成因、以及蚀变钛铁矿与铀特殊关系进行了初步探讨。另外该区存在高Y和低Y元素两种铀石类型,沥青铀矿可能为原铀矿物蚀变残留,结合矿物蚀变期次,初步认为该区含铀砂岩至少遭受两期不同成矿流体作用,多源流体耦合成矿可能是砂岩型铀成矿的重要机制之一。     

某钼-铀矿床矿化特征及成因类型探讨

矿床产于中元古代地层中。矿区内酸性脉岩发育,常密集成带,矿床受穿过脉岩带的构造破碎带控制。矿化岩石主要为构造碎裂岩和角砾岩,其原岩为长英质脉岩、变石英砂岩、变安山岩、板岩及粉砂岩等。矿化以裂隙充填为主,对围岩化学成分的选择性不大。围岩蚀变有:绢云母化、硅化、钾长石化、黑云母化、黄铁矿化、赤铁矿化及水合多水高岭石化等。铀矿物主要为沥青铀矿、铀黑、铀石,其次有钛铀矿、水铀矾,含铀矿物有锐钛矿、金红石、赤铁矿、水合多水高岭石和褐铁矿等;其它金属矿物主要有辉钼矿、黄铁矿、方铅矿和黄铜矿。矿石具脉状、角砾状、块状和浸染状构造,沥青铀矿具胶状结构。矿床中钼的储量远大于铀,铀矿体产于钼矿体之中或其边部。通过室内、外研究,可以认为本矿床为与中酸性小侵入体有关的中-低温热液成因的钼-铀型复合矿床。     

应用电子探针研究蒙其古尔铀矿床含矿砂岩岩石学特征及铀矿物分布规律

应用精准的砂岩碎屑成分定量分析,可以为源区及沉积盆地分析等相关性质提供重要依据。本文在野外观察描述砂岩宏观特征的前提下,利用显微镜结合电子探针分析手段,对新疆蒙其古尔铀矿床中的含矿砂岩进行研究,探讨含矿砂岩岩石学特征及其中铀矿物的分布规律。结果表明：研究区含矿砂岩成分成熟度指数介于0.56~1.08,平均指数为0.78,即成分成熟度、结构成熟度低,成岩作用强烈;物源为一套混合型再旋回造山带区向过渡再旋回造山带区,最后向岩屑再旋回造山带区过渡的演变过程。碎屑物源主要来源于盆地南缘蚀源区石炭-二叠系中酸性火山岩,以及盆地周边那拉提山北缘、科古琴山、博努科努山南缘分布的一系列晚泥盆-早石炭世大哈拉军山组火山岩和少量古生代花岗岩。铀矿物类型主要为沥青铀矿、铀石及钛铀矿,其次发现有少量吸附态铀;背散射图像显示铀矿物的分布与炭屑、黄铁矿、金红石等密切共生。     

Hydrothermal fracture controlled vein type uranium mineralization in the Paleoproterozoic Bijawar Group of rocks,Sonrai basin,Lalitpur district,U.P. – Fresh findings from subsurface borehole data

Sonrai basin, located along the southwestern margin of Bundelkhand Granite-Gneiss Complex (BGC) is known for its base metal and phosphorite mineralization. Uranium mineralization of appreciable grade and thickness was reported in Pisnari block in the northern part of this basin during sub-surface exploration activity in 1976-97. This was in the form of uranium-bitumin association within fractures in the carbonate-terrigenous sediments of Gorakalan shale, Rohini carbonate and Bandai sandstone of Sonrai Formation of Bijawar Group. Similar mineralization was also noted within the lower chloritic shale member of Solda Formation of the same Group. During subsequent drilling activity at a later phase (2005-09), uranium rich zones within Rohini carbonate and chloritic shale members were corroborated by the interception of mineralized bands in two boreholes drilled near Pisnari. Petrographic study of radioactive core samples reveal that uranium mineralization is closely associated with globular carbonaceous matter and sulphides along the fractures. Uranium is either adsorbed in carbonaceous matter or occurs as ultrafine inclusions of coffinite within carbonaceous matter. An additional phase of secondary uranium mineral (uranophane) is also noted in one of the boreholes. The uranium minerals, in association with sulphides, fill up moderately dipping fractures (approximately 15o towards North) which are oblique to the core axis of the inclined borehole and thus, the mineralization is characterized as hydrothermal fracture-controlled vein type mineralisation. C-HN- S analysis of carbonaceous matter occurring in close association with the uranium minerals reveal heterogeneity in composition with respect to carbon and sulfur. The present paper aims at discussing the geological, petrological and radiometric aspects of this mineralization, so as to enhance the understanding of the same.     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿伴生矿物组合及其地质意义

特征矿物是地质作用的直接记录,研究铀矿物伴生组合类型和特征为探讨铀矿床成因提供直接信息。本文以鄂尔多斯盆地东北部杭锦旗?纳岭沟地区含铀岩系中侏罗统直罗组为研究对象,通过岩心观察、显微观察、扫描电镜和电子探针分析等,系统研究了含铀砂岩中铀矿物种类、赋存特征及典型矿物伴生组合类型,在此基础上,结合铀成矿过程中流体作用探讨了铀成矿机理。取得的主要成果和认识如下:(1)研究区含矿目的层最主要的矿物类型为铀石,与铀矿物相关的矿物组合包括:莓球状黄铁矿?铀石、黑云母?它形黄铁矿?铀石、胶状黄铁矿?铀石、钛铁矿?锐钛矿?铀石、高岭石?铀石、蒙脱石/伊蒙混层?铀石、方解石?铀石、有机质?铀石和石英?铀石9种;(2)研究区成矿环境经历了成岩期的中性?弱碱性氧化环境→弱酸性氧化环境→成矿早期的弱酸性还原环境→成矿中?晚期的弱碱性还原环境→成矿期后的碱性还原环境的转变;(3)铀矿物的富集可以分为5个阶段:①早期预富集的碎屑铀;②石英颗粒边缘富集的沥青铀矿;③莓球状、它形、胶状黄铁矿、高岭石、钛铁矿边缘沉淀富集,与酸性还原流体有关的铀石;④与石英、方解石、蒙脱石/伊蒙混层等伴生,与碱性还原流体有关的铀石;⑤与莓球状黄铁矿、胶状黄铁矿、方解石伴生的受中低温热液改造的铀石。综上所述,研究区主成矿作用受酸性和碱性还原流体共同控制。     

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和 蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥 石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来 以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性 热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石-钍石、晶质铀矿、独居石等,其 中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围 矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但 因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀 源矿物的可能性很小。     

印度三个不同时代地洼区的铀成矿作用(英文)

在印度三个时代不同的地洼区中,出现重要的赋存于沉积岩中的铀矿化作用。这些地洼区是:a)印度南部的元古代库达帕洼地;b)印度东北部梅加拉亚的白垩纪Madadek盆地;c)印度北部的晚第三纪喜马拉雅前渊。库达帕洼地呈新月形,沿南印度克拉通东缘沉积,紧邻东加茨活动带,面积达44,500km~2。该洼地由数个上升、下落断块组成。在这些断块内,浅水砂质(库达帕亚组)和钙质(库尔努尔组)沉积物厚度超过12km,同时从2,000—600Ma,至少有四期粒玄岩墙侵入。铀矿化作用主要呈沥青铀矿(含硫化物)和次生铀矿物形式,沿库达帕洼地面南缘出现于磷质碳酸盐岩和共生物的帕帕格尼组砂质岩、砾岩中。如Tummalapalli、Ammasripall,在梅加拉亚,约200米厚的河流相、海相砂质、泥质沉积物分布于1.5km高的西隆高原南缘的Mahadek盆地。该盆地的铀矿化限于河流相、边缘海相早白垩世“石英粗砂碎屑岩/亚长石砂岩”型Mehadek砾岩中,如Comasahat,Pdensashakap、Domiasiat,并呈沥青铀矿、水硅铀矿、钛钠矿形式。这些矿物与还原剂(如碳、生物成因黄铁矿)紧密共生。在喜马拉雅前渊,铀矿化赋存于河流相锡瓦利克砂岩中,并主要产于锡瓦利克砂岩的下-中或中-上接触面上,如Thein、Morni、Hamirpur,Naugajiarao等地。矿化主要呈沥青铀矿、水硅铀矿(与硫化物共生)和大量次生铀矿物形式——这主要是由于持续至现在的反复的活化作用和沉淀作用。这三个地洼区铀成矿作用的共同特点是河流相沉积物围岩(主要为砂岩,并来源于丰富的酸性源区)、远成热液成矿作用和原始成矿作用时的强烈还原环境。这特征可作为在地洼区寻找赋存于沉积岩中的铀矿化的标志。     

An excellent fossil wood cell texture with primary uranium minerals at a sandstone-hosted roll-type uranium deposit, NW China

A fossil wood cell texture with pitchblende and coffinite found at a sandstone-hosted roll-type uranium deposit, Xinjiang, NW China, is first reported here for the country. In the mineralized sandstone, detrital grains consisting of quartz, feldspar, rock fragments, carbonaceous trashes, mica and accessory minerals were deposited in early Turassic time and were cemented by clays and minor authigenic calcite and quartz. Pitchblende and minor coffinite are principal ore minerals at the deposit, and selectively replaced carbonized fossil wood remnants or filled fossil wood cells. An excellent fossil wood cell texture with primary uranium minerals formed. Replacement of organic debris by primary uranium minerals may be due to a local reducing environment resulting from the production of CH₄, H₂S or H₂SO₃ in its decomposition, and a biochemical reaction indicated by the common presence of framboidal pyrite.     

四川盆地东北部砂岩型铀矿石及铀的存在形式特征研究

四川盆地东北部砂岩型铀矿含铀层位为下白垩统苍溪组,主要矿化产在苍溪组第一韵律层下部砂岩或砾岩层中。岩矿鉴定表明,主要含矿岩性为细—中粒砂岩,砂岩矿物碎屑主要为石英,胶结物主要为方解石,含少量黄铁矿。扫描电镜和电子探针分析表明,含矿岩石中除了矿物碎屑石英、胶结物方解石和黄铁矿外,还含有钛铁矿、方铅矿和铀石。铀石为岩石中铀的主要存在形式,少量铀以沥青铀矿形式存在。