相山破火山口内中低温热液铀矿床的铀钍类质同像研究

作者在研究火山岩铀矿床的过程中,发现产于相山破火山口内的某些中低温热液铀矿床的主要工业矿物为含钍沥青铀矿等铀钍矿物。这些铀钍矿物的矿物学研究和实验室内模拟中低温热条件下人工合成含钍沥青铀矿的验实结果都证明,在含钍沥青铀矿和其它铀钍矿物中,钍是以类质同像置换形式存在的,这表明,铀、钍不但能够在高温条件下形成广泛的类质同像置换,而且在某种特定的地球化学环境中,中低温热液条件下也可以出现铀、钍类质同像置换,形成特定的铀钍矿物系列。这一发现对进一步发展铀钍地球化学理论和认识某些矿床成因都是有重要意义的。     

中川地区的铀迁移特征及铀矿找矿有利地段分析

为了查明中川地区铀元素在地化作用下相对富集的情况及找矿有利地段,利用航空伽马能谱资料对区内古铀、活性铀的分布及铀的迁移规律进行分析,并运用异常叠加量和富集系数等参数对区内地层(体)的含铀性和资源量作了探讨,还运用Ur值、铀钍比值和铀衬钍衬比值等参数,对中川地区的不同岩体的含铀性进行对比研究。最终,将中川地区各地层(体)划分为富铀源富集体、富铀富集体、贫铀源富集体、贫铀富集体,其中富铀源富集体的地层(体)最有利于成矿;通过对中川地区的不同岩体的含铀性对比,认为中川岩体的含铀性较好,为铀性岩体,其它为钍性岩体;指出各岩体内大的构造破碎带、岩体外接触带以及盆地边缘是活性铀的主要富集区,区内铀增量与活性铀叠加复合地段是铀矿找矿的有利地段。     

安徽庐江砖桥科学深钻内的铀钍赋存状态研究

2012年深部探测项目SinoProbe-03-06在安徽省庐江县砖桥地区实施了2012 m科学深钻,在钻孔深部正长岩中发现铀钍异常,局部已达工业边界品位。系统的岩芯观测、显微镜下研究以及电子探针分析揭示,铀钍的赋存状态主要有2种：一种呈铀钍的独立矿物如铀钛矿、铀钍石、晶质铀矿形式存在;另一种以类质同象形式赋存于锆石、磷灰石、金红石等副矿物中。独立铀钍矿物主要呈2种形式产出：一种呈自形赋存于钠长石中,常与锆石在空间上伴生;另一种主要呈微细颗粒散布于金红石、磷灰石、硬石膏等热液蚀变矿物中。与铀钍矿化相关的蚀变主要有钠长石化、电气石化、硬石膏化等高温热液蚀变。砖桥深钻距庐枞盆地南缘铀矿床（点）不远,且均与正长岩有关,虽然两者的铀钍矿化、铀钍比值、赋存状态、蚀变矿化等一系列特征均存在差异,但两者之间可能存在成因联系,科学深钻所揭示出的铀钍矿化可能代表了铀钍在盆地深部岩体中的高温成矿样式。     

初论热液矿床中的金-铀组合

金亲铁亲硫,主要富集于地球深部尤其是地核中;铀亲石亲氧,趋于在地壳特别是硅铝层中富集。然而,在地壳中确实存在金-铀组合的热液矿床。它们主要由含金铀热液所形成。初步研究表明,这些含金铀热液可能有以下几种生成机制。     

桃山、诸广复式岩体花岗岩类岩石铀、钍地球化学特征

通过对桃山、诸广复式岩体的深入研究,得出铀、钍元素在本地区花岗岩中具有以下地球化学特征及地球化学行为:1.岩体的铀、钍丰度与岩体外接触带的变质岩铀,钍丰度具同步增长特点;2.铀与硅、钾、钠关系密切,并有随钾增长,及随铀增长二种趋势,而钍则与TiO_2、FeO、MnO关系密切;3.钍在花岗岩中分布型式为正态分布,变异系数较铀小,而铀在花岗岩中分布型式为正态分布及对数正态分布,变异系数略高,显示了铀有某种富集可能;4.铀在花岗岩中地球化学行为,表现有二个富集高峰,既有在结晶早期富集在各类副矿物中的早富集特征,也有随花岗岩形成和演化富集在晚期的晚富集特征。二个富集途径,即随Si、K增高和随Si、Na增高途径。     

稀土元素的某些地球化学行为及对热液铀成矿的指示意义

通过对热液铀矿床稀土元素的研究,发现岩浆热液矿床、变质热液矿床及地下水热液矿床中铀的矿化作用,伴随有稀土元素,特别是重稀土元素的富集现象,主要是二者的迁移形式相同,富集条件类似。铀主要以碳酸铀酰络合物的形式迁移,CO_2是主要成分。迁移形式相同的铀、重稀土元素在合适的物理化学条件下,因络合物分解而共同沉淀富集,故重稀土的富集现象是热液铀成矿良好的指示。     

某矿床钍、铀分带性的研究

钍和铀的地球化学性质比较相似,但也有差异,这就使钍、铀矿化作用既相互联系,显示共生性,又相互区别,表现分带性。本文探讨了某钍铀混合矿床的钍、铀分带性。文中应用数理统计所得结果与地质分析基本一致,并阐述了钍、铀分带富集与蚀变岩石演化的本质联系。     

沙特阿拉伯Jabal Twalah地区铀/钍矿化特征与成矿机制

目前,沙特阿拉伯西北部Jabal Twalah地区铀钍资源勘查程度较低,对该地区的铀成矿机制研究相对薄弱.本文主要对该地区新发现的伟晶岩型和花岗岩热液型铀矿化带的矿化特征和成矿机制开展研究.区内与铀钍矿化相关的伟晶岩和围岩花岗岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为638.6±3.2 Ma和632.5±1.5 Ma,两者时代基本一致.综合岩相学、地球化学以及扫描电镜能谱分析等研究结果,发现矿化伟晶岩强烈富集U、Th、稀土及稀有金属元素,复杂的高温蚀变矿物组合特征暗示可能经历了岩浆期后热液的改造,改造前后矿化伟晶岩中的铀和钍未发生分离,以副矿物形式存在而无独立铀矿物,具岩浆矿物组合的特征,如金红石、锆石、氟碳铈矿、磷钇矿、钍石等.花岗岩热液型单铀矿化带的地表样品中铀矿物主要为硅铅铀矿和硅钙铀矿,脉石矿物主要为赤铁矿、萤石、石英以及少量方解石,铀矿化受控于高铀含量的碱性花岗岩、强烈硅化构造破碎带以及晚期酸性基性脉岩活动等因素.强烈硅化的构造破碎带及其转折部位或者与脉岩交汇部位是今后重要的找矿方向.     

矿化剂与热液铀矿床的成因分类

热液铀矿床是含铀热液在一定的环境条件下,铀发生沉淀富集的产物。虽然在地质作用过程中不一定所有的含铀热液都能够形成热液铀矿床,但是,如果没有含铀热液存在这一先决条件,要形成热液铀矿床则是不可能的。因此,热液铀矿床的成因应主要反映在含铀热液     

柴北缘查查香卡铀-钍-铌-稀土矿床地质特征及矿床成因:一种与钠长岩相关的新矿化类型

青海查查香卡铀-钍-铌-稀土矿床位于柴达木盆地北缘的柴达木—阿尔金超高压变质杂岩带东端,是中国发现的首例与钠长细晶岩脉相关的铀-钍-铌-稀土多金属成矿系统。矿化主要分为两类:脉状矿化和微细浸染脉状矿化。脉状矿化即为钠长岩脉;微细浸染脉状矿化是以微细浸染细脉产于绿片岩围岩中的矿化类型。详细的矿物学工作研究表明查查香卡矿床可初步划分为岩浆、热液主成矿和成矿后3个阶段。岩浆阶段以发育"水滴状"铀-钍-铌矿物(晶质铀矿、铀钍矿、钍石、维铌钙矿等)包体为典型特征,产于最主要的造岩矿物钠长石中;热液主成矿阶段主要以稀土矿化为主,伴随铌和钍矿化作用,矿石矿物包括褐帘石、氟碳铈矿、钍石、含铌榍石(?)、锆石等,与磷灰石、方解石、绿泥石、石英等中低温脉石矿物普遍共生;成矿后阶段以广泛出现的方解石±石英网脉为特征。通过矿物学研究和主微量元素数据的综合分析,初步认为钠长岩脉为岩浆-热液成因,源于富含稀土和铌等成矿元素的富集地幔部分熔融岩浆的演化;岩浆成矿作用过程中可能经历了硅酸盐熔体与碳酸盐/磷酸盐熔/流体的分离作用,但本矿床更为重要的成矿元素富集机制为硅酸盐熔体与富氯岩浆热液流体的不混溶作用,后者引发本矿床大规模的稀土成矿作用,并活化和再富集了铌和钍。钠长岩脉特征的红色形貌特征可作为此类矿床一个重要的野外找矿特征,根据类似成矿系统的成矿模式,认为矿床深部及外围隐伏区仍有较大的成矿潜力。     

粤北棉花坑铀矿床蚀变花岗岩副矿物特征研究

采用电子探针等测试方法,对采自棉花坑铀矿床特富矿体蚀变花岗岩中的副矿物,特别是富铀副矿物进行研究。蚀变花岗岩中的副矿物有锆石、直氟碳钙铈矿、铀石-钍石、磷灰石、磷钇矿、褐帘石等,其中主要富铀副矿物有铀石-钍石、磷钇矿、独居石。研究表明,热液作用能使副矿物的晶体结构和成分发生改变,甚至形成新的矿物,同时使富铀副矿物释放大量的铀进入成矿流体,如磷钇矿蚀变为磷灰石、铀钍石蚀变为铅钍石、独居石可蚀变为直氟碳钙铈矿等;磷灰石、锆石、褐帘石等副矿物铀含量较低,而且在蚀变过程中,它们保持相对稳定,且晶形完好,释放的铀量少;部分蚀变锆石出现相反情况,其铀含量不降反升。研究还表明,富铀副矿物受热液作用越强,即距热液活动中心越近,铀含量的降低越明显,释放的铀就越多,从而为铀矿床的形成提供了丰富的铀源。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿物特征研究

本文通过系统的岩矿鉴定和电子探针分析,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿的矿物特征进行了详细的研究.该地区铀的赋存形式以独立铀矿物为主,少量以类质同像形式存在于钍矿物中.铀矿物的主要种类有:晶质铀矿、钍铀矿、铀石、铀钍石、钛铀矿、沥青铀矿、硅钙铀矿和钒钾铀矿等,其中,晶质铀矿、钍铀矿和钛铀矿等原生铀矿物约占69％,而反应边状铀石、铀钍石、沥青铀矿、钒钾铀矿和硅钙铀矿等次生铀矿物约占31％.由此可见,该区铀矿化主要表现为原始岩浆的分异作用与后期热液改造作用的相互叠加,其热液改造程度不大,仅使铀发生内部再分配.     

含铀副矿物的热液蚀变：来自华南鹿井矿田碎裂蚀变岩型铀矿床的矿物学研究

花岗岩型铀矿中铀的来源问题，长期以来是铀矿床学研究的热点问题之一。大多数学者认为其成矿物质主要来源于花岗岩本身的含铀副矿物，然而对于含铀副矿物热液蚀变行为研究较少。鹿井铀矿田位于诸广山复式岩体的中部，是华南最主要花岗岩型铀矿田之一，碎裂蚀变岩型铀矿化在该矿田内占主导地位。小山铀矿床位于鹿井矿田中部，是近些年新发现的碎裂蚀变岩型矿床。本文以钻孔ZK1- 1为研究对象，对热液蚀变带开展了精细矿物学研究。研究表明：蚀变带中发育有晶质铀矿、铀石—钍石、独居石、磷钇矿、锆石、磷灰石、金红石等含铀副矿物。晶质铀矿、铀石—钍石中铀含量高，热液蚀变条件不稳定，铀容易释放；独居石蚀变为直氟碳钙铈矿和磷钇矿蚀变为次生磷灰石过程中容易释放出铀；锆石因结构稳定，铀难以释放；磷灰石、金红石中铀含量较低，供铀能力差。综合分析认为花岗岩中晶质铀矿、铀石—钍石是主要铀源矿物，独居石、磷钇矿为次要铀源矿物。     

甘肃龙首山青井地区花岗质砾岩中钍、铀混合型矿化特征及成因探讨

青井是位于龙首山成矿带西段的一个钍、铀混合型异常点,通过钻孔查证在青井盆地的花岗质砾岩中发现了较好的矿化线索,矿石具有热液型矿化的特征,发育钾长石化、赤铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化为主的钾交代蚀变组合。通过对含矿花岗质砾岩的岩矿鉴定、电子探针测试、地球化学分析和钍矿物U-Pb同位素年龄测定进行综合研究,认为花岗质砾岩中发育的是产于挤压-俯冲构造环境下受断裂构造和辉绿岩脉共同控制的热液成因钍、铀混合型矿化,含钍、含铀矿物主要为钍石、沥青铀矿和铀石,成矿期应为新生代中晚期。热液成矿过程中带来了大量的外来组分,矿石中的Al_2O_3、Fe_2O_3和K_2O等主量元素和轻、重稀土元素以及Rb、Nb、Nd、Zr、Hf、Ta、W、Sb等微量元素均随着Th、U含量的增加而增加。     

相山大型火山岩热液铀矿床成矿深部轨迹及其模拟实验

在野外地质研究基础上实施系列实验,从野外建立成矿深部轨迹模型转化为深部轨迹实验模型,在岩浆阶段首次在国内实验得出流体与熔体铀、钍分配系数,探讨在岩浆阶段铀、钍、钾的地球化学行为;在热液蚀变阶段实验证明铀与钠的亲密关系;成矿阶段铀与钾的关系,表现出钾、钠不相客和钾、钠更替规律.实验表明,基底变质岩和含矿主岩铀溶解随压力增加而增加,地下深部成矿远景愈好.同时矿石Pb,Sr,Nd,He同位素组成示踪共同显示,矿源来自火山岩和基底;火山热液与深部幔汁联合作用促成铀迁移富集多次成矿直至成为富大铀矿.     

地球深部真的贫铀钍吗?——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度，通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U-Th-Pb同位素测年文献，掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩，共计191件样品，6979个（铀含量数据3552个，钍含量数据3427个）锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊，可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损，不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现“局部长期”分布的特征，表现为：10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区，岩浆多来自由HIMU，EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区；24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S-I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹（商南—丹凤）地区，岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀（0价）的发现等前人研究成果初步分析认为，加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点，地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集，其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录，这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。     

地面伽马能谱测量在鹿井铀矿田西部勘查中的应用

地面伽马能谱测量是铀矿勘查中最常用的方法,可直接测得地表铀、钍、钾等放射性元素含量。鹿井铀矿田是20世纪发现的大型铀矿富集区。鹿井西部铀矿勘查工作程度较低,为了探索鹿井铀矿田西部的资源前景,在该地区开展了地面伽马能谱测量。通过钍铀比、古铀量能谱特征参数,以及计算传统统计法、含量-面积法计算异常下限对能谱数据进行综合处理。结合地质背景,分析了研究区放射性元素含量及分布特征,总结了铀成矿与地质因素的关系,并圈定了放射性异常位置。研究结果表明,铀在后期发生了二次迁移富集,其成因是富铀热液的迁移与断裂构造和地层岩性接触面发生的蚀变作用,该地区主要控矿因素是断裂构造及其次级裂隙和地层的岩性接触面。经过能谱特征参数及铀、钍异常下限分析,预测了三片铀成矿有利区,为研究区下一步找矿工作提供了依据。     

地球深部真的贫铀钍吗? ——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度,通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U-Th-Pb同位素测年文献,掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩,共计191件样品,6979个（铀含量数据3552个,钍含量数据3427个）锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊,可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损,不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现“局部长期”分布的特征,表现为：10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区,岩浆多来自由HIMU,EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区;24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S-I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹（商南—丹凤）地区,岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀（0价）的发现等前人研究成果初步分析认为,加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点,地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集,其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录,这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。     

金银矿石中的放射性元素

本文讨论了金银矿床的近矿围岩，富集体，矿石和矿石矿物中放射性元素与贵金属元素的相互关系，产在不同的地质构造部位的４个矿床实例，表明矿体上部的产有大量有色金属硫化物的部位有铀富集的特点，在这些矿床中，蚀变围岩的铀，钍含量往往要高于矿体中的铀，钍含量。     

马达加斯加南部Tranomaro地区矽卡岩型钍矿钍的赋存状态及钍矿物特征研究

Tranomaro地区钍矿化主要赋存在矽卡岩化Tranomaro辉岩中,其主要矿物成分有透辉石、方柱石和碳酸盐。钍以独立的钍矿物形式存在于辉岩中的辉石、方柱石、橄榄石及碳酸盐等矿物中,钍矿物大小为0.2～0.5mm,无共、伴生金属矿物。经电子探针测定,钍矿物的主要成分为ThO2、UO2和PbO,根据其成分特征和镜下特征确定钍矿物主要为方钍石和铀方钍石。赋矿主岩中无明显热液活动迹象,钍矿物主要形成于早（干）矽卡岩阶段。