某热液铀矿床中针状沥青铀矿及成因探讨

沥青铀矿是我国主要工业铀矿物,产出形态主要呈脉状、网脉状、肾状、球粒状、鲕状及浸染状、胶状隐晶质集合体。近几年来在火山岩型铀矿床和花岗岩硅化带型铀矿床中都先后发现有针状、长柱状沥青铀矿。本文描述的针状沥青铀矿(样品由中南二机局高梅芬同志提供),产于黑云母花岗岩内硅化破碎角砾岩带中。围岩蚀变强烈,主要的围岩蚀变有硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、萤石     

二连盆地与地沥青密切相关的砂岩型铀矿床微观矿物特征及成因分析

内蒙古二连盆地产在下白垩统碎屑岩系中的砂岩型铀矿床,其矿化与地沥青密切相关,有铀矿物存在之处必有地沥青;岩石中也普遍含地沥青。笔者通过蚀刻α径迹示踪,对铀含量在(200~1770)×10~(-6)的碎屑岩进行扫描电镜分析,采用分子量计算方法确定了该地区含铀碎屑岩中的铀是以多种超显微铀矿物形式存在。其中,以赛汉高毕铀矿床为代表,铀主要形成复成分磷钙铀矿。其它铀矿床也普遍有复成分磷钙铀矿产出:巴彦乌拉矿床样品因钙含量低、硅含量高,则铀石多于复成分磷钙铀矿;道尔苏矿床以铀石和磷铀矿为主,有少量沥青铀矿及复成分磷钙铀矿;哈达图矿床主要是沥青铀矿,未见复成分磷钙铀矿。除了地沥青之外,各矿床中与铀矿物共生的主要矿物还有草莓状、鲕粒状黄铁矿。由此推断,铀矿床的可能成因是:来自盆地深部的UH_3、PH_3、CaH_2、SiH_4、FeH_2、H_2S等在伴随油气向上运移过程中,由于温度、压力降低和氧化作用而发生分解及凝聚,形成草莓状、鲕粒状黄铁矿;同时派生出含U、P、Si、Ca等的氧化物的低温热水溶液,并最终结晶析出铀矿物,形成有大量黄铁矿共生的铀矿体;而油气经过长期挥发,最终演变成地沥青,成为铀矿物的载体。     

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。     

桂东北铀矿区各类型铀矿床中沥青铀矿的稀土元素分布模式的研究

该文研究了桂东北地区三种不同类型铀矿床中沥青铀矿及其围岩的稀土元素分布模式。三种类型铀矿床的沥青铀矿的稀土元素分布模式十分相似,这反映出它们形成的物理化学条件可能近似。沥青铀矿与含矿围岩的稀土元素分布模式类同,说明成矿物质主要由围岩本身提供;有可能根据沥青铀矿的稀土元素分布模式来追溯铀源。     

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。     

粤北地区琶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

琶江铀矿床处于桃山—诸广铀成矿带南段,位于佛冈岩体南西部,是佛冈岩体内发现的唯一一个铀矿床。铀矿化严格受断裂构造控制,是典型的花岗岩型铀矿。本文采用岩相学、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及原位激光剥蚀电感耦合技术(LA-ICP-MS)对琶江铀矿床矿石矿物沥青铀矿及黄铁矿进行了矿物学、微区地球化学及年代学研究。结果表明：沥青铀矿LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(49.70±0.1) Ma,为晚白垩世,位于华南区域主成矿时代(75～50 Ma)范围内,表明琶江铀矿床与区域成矿时代一致,属于区域性成矿事件。该铀矿床沥青铀矿稀土元素总量为(311.5～368.3)×10^-6,U/Th比值为17 067～26 524,显示中低温热液成因,结合稀土元素TE_1,3为0.95～1.01,具类四组分效应特征,指示成矿流体富F。此外,琶江铀矿床黄铁矿Co/Ni比值介于5～26,暗示其为热液成因。根据以上分析,认为该矿床为中低温热液型矿床。     

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。     

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。     

向阳坪铀矿床沥青铀矿微区原位LA-ICP-MS U-Pb年龄及稀土元素特征

向阳坪矿床作为苗儿山矿田近年来新发现的花岗岩型铀矿床,发育大量原生沥青铀矿脉。为了进一步厘清铀矿床铀成矿年龄体系,采用LA-ICP-MS测试技术,对钻孔中揭露的脉状沥青铀矿开展了微区原位U-Pb同位素定年及稀土元素特征研究。LA-ICP-MS分析结果显示,向阳坪地区存在2期铀矿化,U-Pb年龄为51.59 Ma和41.10 Ma,前者为向阳坪矿床主成矿年龄,后者为后期流体活动导致沥青铀矿蚀变的热事件时间,分别与沙子江矿床主成矿期65～50 Ma、45～40 Ma相吻合。沥青铀矿稀土元素特征表明,稀土元素总量相对较高,具有明显的负Eu异常,其配分模式呈海鸥型,与低-高品位铀矿石的稀土元素配分模式相似,而与新鲜花岗岩、蚀变花岗碎裂岩的"右倾型"相区别。沥青铀矿稀土元素与铀元素的迁移具有同步性,为低温下晶出沉淀的产物。     

6110矿床红化蚀变形成的机制及其物化条件的初步探讨

本文是对该热液铀矿床红化蚀变的形成机制作探讨。一、矿床中红化蚀变特征本铀矿床中热液活动频繁,围岩蚀变作用强烈,红化主要与沥青铀矿——碳酸盐脉这次热液活动有密切关系,它所表现的特征如下:1、该矿床中的红化实质是微细粒赤铁矿浸染其他的矿物颗粒使它们发红的一种现象,赤铁矿微粒及其集合体不仅存在于热液自身形成的沥青铀矿——碳酸盐脉中,而且还存在于     

甘肃龙首山碱交代型铀矿床绿泥石特征及意义

绿泥石化是龙首山铀矿床重要的蚀变类型之一。通过对龙首山碱交代型铀矿床的绿泥石等蚀变矿物进行的岩相学和电子探针成分分析研究,确定了龙首山地区绿泥石的化学类型主要为铁镁绿泥石,少数为蠕绿泥石。依据绿泥石成因或与共生矿物的关系,绿泥石可被划分为黑云母蚀变型、长石蚀变型、沥青铀矿共生型和副矿物共生型等4种类型。泥质岩是本区绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用形成的产物。研究认为,龙首山地区碱交代型铀矿床的成矿过程可表述为矿前期在相对较高温度的热液流体作用下,黑云母发生绿泥石化蚀变,随后热液继续交代长石,形成长石蚀变型绿泥石,进而在成矿期热液温度相对较低的条件下形成与沥青铀矿紧密共生的绿泥石。绿泥石在铀成矿过程中不但活化了花岗岩里的铀,而且还给铀矿化供应了相对良好的积淀环境。     

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的“四位一体”蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。     

柴北缘冷湖地区砂岩型铀矿床地质特征及成矿条件分析

冷湖地区砂岩型铀矿是近年柴北缘新发现的具有工业价值的铀矿床,为了进一步研究该地区砂岩型铀成矿岩石学及矿物学特征、铀成矿条件等问题,本文在野外地质调查的基础上,利用偏光显微镜结合电子探针分析手段,对该区内大煤沟组中含矿岩石进行了系统研究。结果表明:研究区中侏罗统大煤沟组含矿岩石类型主要为(粉)砂质泥岩、薄层煤及细粒石英杂砂岩,整体发育一系列后生蚀变。研究区北东侧安南坝山古元古界达肯达坂群及赛什腾山海西期花岗岩为区内砂岩型铀成矿提供了丰富的铀源。砂岩型铀矿中铀主要以独立铀矿物沥青铀矿的形式赋存,其次含有少量分散吸附态铀,沥青铀矿总体呈不规则粒状、星点状、"串珠状、线状"及粉末状赋存于黄铁矿边缘、裂隙部位或黄铁矿与方解石的接触部位,吸附态铀主要赋存于炭屑及煤线内;区内沥青铀矿为柴北缘地区首次揭露并发现的独立铀矿物,总体上填补了柴北缘地区无独立铀矿物出露的空白。铀成矿条件方面,含矿目的层中方解石的发育,显示了铀成矿流体富含CO_2、H_2O等挥发分和矿化剂,其次出露的众多还原性介质(油气、炭屑及黄铁矿等)为区内砂岩型铀成矿提供了氧化还原反应必需的还原剂,最终将U~(6+)还原成U~(4+)以沥青铀矿等形式沉淀成矿。     

Transport and deposition of uranium in hydrothermal ore fluids as exemplified by Uranium Deposit 302

Uranium Deposit 302 is a large hydrothermal uranium deposit occurring in fault zones within a granite. Pitchblende is the only primary uranium mineral found in the ore. The associated minerals include quartz, fluorite, hematite and pyrite. This paper focusses on the mechanism of transport and deposition of uranium in hydrothermal oreforming solutions responsible for the deposit. It is concluded that uranium might be not only oxidized in a relatively reducing environment, but also reduced in a relatively oxidizing environment, depending on the speciation of uranium in the solutions. The formation of pitchblende is closely related to uranium reduction at the stage of uranium mineralization.     

某岩体两个铀矿床中沥青铀矿的特征对比及其成因探讨

沥青铀矿是我国花岗岩型铀矿床的主要工业铀矿物,对其特征的研究往往能揭示其形成条件和环境。本文所讨论的两个矿床中的沥青铀矿在各方面表现出了一系列的差异,表明它们在形成条件上有所不同。     

下庄竹山下铀矿床黄铁矿元素地球化学特征及其表征意义

竹山下铀矿床是粤北下庄铀矿田内大型铀矿床之一,铀矿化类型为"交点"型和硅化带型。在详细的野外地质调查基础上,对竹山下铀矿床4种不同类型黄铁矿进行元素含量分析及硫同位素测试,结果表明:"交点"型矿石中黄铁矿相对富集Pb、 Cu、 Co、 As、 Ni、 Se、 Bi、 U、 Sb、 Zn等微量元素;"交点"型铀矿化形成于中深部高温环境,成矿热液具有地幔流体特征,成矿过程硫来源与该区花岗岩中黄铁矿的硫来源一致或者相似,花岗岩中的黄铁矿可能为该期成矿事件的产物;竹山下矿床在垂向上表现出越往深部硫逸度越低的特征;"交点"型和硅化带型中黄铁矿具有相似的微量元素配分曲线,表明二者具有相同的成矿热液来源,且与辉绿岩中黄铁矿配分曲线相似,表明该区成矿热液具有深源性。     

河北张麻井矿床的矿物学研究及其对铀钼成因关系的启示

张麻井铀钼矿床是中国北方地区最大的火山岩型铀钼矿床.为探讨该矿床的铀钼成因关系,对浸染状钼(铀)矿石开展了矿物学和元素地球化学研究.除沥青铀矿外,铀石也是该矿床的一种重要铀矿物,常呈他形粒状,与胶硫钼矿、闪锌矿共生.元素面扫描结果显示,铀与钼元素的空间分布范围非常一致,表明铀和钼可能为同一期成矿作用的产物.此外,相较于矿化的核部,边部的铀含量降低,钼含量升高,反映存在一期独立的富钼流体成矿作用.结合矿床地质特征和岩石地球化学特征,认为张麻井矿床中浸染状矿体具有斑岩型矿化的特点,暗示其早期钼(铀)矿化可能为斑岩型矿化.     

桂北沙子江铀矿床成矿年代学研究：沥青铀矿U-Pb同位素年龄及其地质意义

苗儿山矿田为中南地区五大铀矿田之一,其内分布有我国最大规模碳硅泥岩型的铲子坪铀矿床及诸多花岗岩型铀矿床,沙子江矿床为矿田内重要的花岗岩型铀矿床之一。沥青铀矿是理想的铀矿床直接定年样品,同时,也是U-Pb同位素研究的理想矿物。本次研究以沥青铀矿为对象进行U-Pb同位素分析,获得了沙子江矿床早、晚两期铀成矿作用的年代分别为104.4Ma和53.0±6.4Ma,结合铲子坪矿床主成矿期年代74.1±9.9Ma,它们可能分别代表了苗儿山矿田3期主要铀成矿作用的时代。沙子江矿床等时线拟合所得高的初始Pb值反映了该期成矿作用之前存在铀的预富集作用。3期成矿作用与华南地区基性脉岩年代数据统计反映的岩石圈伸展期次相对应,暗示了铀成矿受控于华南岩石圈伸展这一大的动力学环境。     

The Nuheting deposit,Erlian Basin,NE China: Synsedimentary to diagenetic uranium mineralization

Sedimentary units deposited during the post-rift stage of the Erlian Basin located in northeast China present an alternation of sandstone and mudstone layers. This sedimentological architecture is at the origin of confined permeable reservoirs hosting sandstone-type uranium deposits. The study of the Nuheting deposit offered the opportunity to identify synsedimentary/early diagenetic uranium concentrations and diagenetic mineralization hosted in mudstone-dominated layers of the Erlian Formation, indicating that a stock of uranium was present in the basin prior to the genesis of sandstone-hosted uranium deposits. Therefore, this pre-existing stock may constitute a significant source of uranium for the formation of roll front deposits present in other parts of the Erlian Basin.Detailed petrographic and geochemical study of drill-core samples from the Nuheting deposit led to the characterization of different stages related to the formation of the uranium ore bodies and allowed to propose a new metallogenic model. Uranium mineralization of the Nuheting deposit is mainly hosted in dark gray silty mudstone of wetland depositional environment of the Late Cretaceous Erlian Formation. Petrographic observations and EMP analyses evidenced that a significant amount of uranium was associated with clay minerals (interstratified clays, smectite, chlorite, palygorskyte, illite and kaolinite), either adsorbed on mineral surfaces as U (VI) ions or reduced mainly as UO₂ nano to microcrystals disseminated in the clayey matrix, which corresponds to synsedimentary/early diagenetic concentrations. Trace elements on pyrite analyzed by LA-ICPMS, petrographic observations and whole-rock geochemical data led to the characterization of a diagenetic uranium mineralization. High As (1–50 ppm), Mo (10–500 ppm) and Se concentrations in the whole rock and the incorporation of these elements in pyrite highlight reducing conditions within the host-rocks during the diagenesis of the Erlian Formation. During the early diagenetic stage, uranium was either desorbed from clay minerals and organic materials to be reduced or directly reduced and precipitated as P-rich coffinite and pitchblende on pyrite crystals. During the late diagenetic stage, uranium was redistributed in situ and locally deposited mainly as coffinite on pyrites. Finally, an epigenetic stage of cementation was identified with sulfate and carbonate minerals, which may enclose some uranium minerals. This epigenetic stage of fluid circulation may be responsible for a minor uranium remobilization. Therefore, the Nuheting deposit experienced three main stages: (i) a synsedimentary/early diagenetic uranium concentration and mineralization, (ii) a late diagenetic in situ uranium remobilization and deposition on pyrite and (iii) an epigenetic cementation. Rock-Eval pyrolysis indicates that the organic matter contained in host-rocks of the Nuheting deposit is of type IV, inherited from land plant, and do not contain free hydrocarbons (very low S1). Therefore, our results do not support that migrated hydrocarbons were involved as a reducing agent for uranium mineralization.     

粤北棉花坑铀矿床矿物共生组合特征及其意义

基于棉花坑矿床不同类型铀矿石中矿物共生组合关系研究,讨论了棉花坑矿床成矿作用过程中铀的沉淀富集机制。研究结果显示,棉花坑矿床铀矿体主要呈脉状充填或细脉浸染状产出;铀矿石类型包括萤石型、碳酸盐型、硅质脉型和红化型。虽然不同矿石类型中成矿期形成的脉石矿物种类存在差异,但均表现出以下共性特点:铀矿物赋存于脉状充填矿石的中心部位或两壁,或与成矿期脉石矿物相间排列;或呈细脉状、浸染状赋存于碎裂蚀变花岗岩内;与成矿期脉石矿物(主要包括方解石、萤石、微晶石英)镶嵌生长;铀矿物与黄铁矿以集合态或相对独立态密切共生,两者之间及其与成矿期脉石矿物晶体之间界线平直,晶形完好,镶嵌生长。认为棉花坑矿床铀矿石中黄铁矿与铀矿物之间不存在先后的成生关系,均为成矿流体共结晶产物;铀沉淀成矿与氧化还原作用无关,减压、温度下降以及成矿流体p H值、溶解度(饱和度)变化,是制约铀矿物以及相关脉石矿物结晶沉淀的主要因素。