热液型铀成矿氧化还原条件研究：来自特征矿物的指示

通过对典型热液型铀矿床铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型铀矿石矿物组合特征、时空分布特征的研究,探讨了热液型铀成矿的氧化还原条件。相山矿田碱交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-钠长石-磷灰石-碳酸盐;长江矿田酸交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英。铀-黄铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英-萤石。铀-赤铁矿型较铀-黄铁矿型形成早,两种类型铀矿石在矿田深部及浅部均有大量富集,垂向上呈现相互叠置的分布特征。沥青铀矿形成并能稳定存在的氧化还原条件为黄铁矿至黄铁矿与赤铁矿共存区,黄铁矿存在有利于沥青铀矿富集,完全的赤铁矿区不利于沥青铀矿的形成及保存。     

滇西龙川江盆地中南部砂岩型铀矿成矿特征及成因探讨

研究了龙川江盆地中南部的沉积特征、构造特征及含矿岩系特征，提出铀成矿与构造演化中的2个沉积间断面关系密切。通过对龙川江盆地中南部铀矿化特征的研究，在382矿床内发现了沥青铀矿、铀黑和磷钙铀矿，在381矿床发现了超显微状放射性矿物，并根据龙川江盆地中南部382矿床成矿年龄的研究，提出了龙川江盆地中南部铀矿化的多阶段成因。     

某铀矿区三种类型铀矿床中沥青铀矿特征的研究

本文对某铀矿区内产出的三种类型铀矿床中沥青铀矿的物理性质、红外光谱、化学成分、形成温度及铀-铅同位素组成进行了研究对比,并应用沥青铀矿的稀土分布模式及与沥青铀矿共生的石英、方解石的氧同位素组成的研究,探讨了成矿物质及矿液的来源。     

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。     

相山铀矿田邹家山矿床钛铀矿赋存特征及成因

随着开采深度的不断增加,邹家山铀矿床深部矿化的钛铀矿含量明显高于浅部。以铀矿石特征为研究重点,通过野外地质调查、岩相学、电子探针和化学分析等方法,初步查明钛铀矿的赋存特征：（1）钛铀矿包裹沥青铀矿;（2）围绕黄铁矿和二氧化钛矿物边缘生长;（3）钛铀矿在伊利石、磷灰石、萤石边缘产出;（4）少量沥青铀矿充填于钛铀矿中。钛铀矿空间分布特征为：在横向上集中于含矿断裂中,垂向上随深度增加而有含量增多的趋势。钛与铀的含量呈正相关关系,钛铀矿矿化仅有1期,而沥青铀矿则为两期。钛铀矿成因主要为沥青铀矿交代含钛矿物。     

基于X-CT沥青铀矿微粒原位识别研究

针对岩矿测试中传统手段无法直接获取岩心样品内部特定矿物颗粒的空间分布、含量等信息,文章利用不同密度的矿物对X射线具有不同衰减系数这一特性,研究了不同测定条件下黄铁矿、黄铜矿和沥青铀矿的灰度变化特征,并通过灰度特征确定了区分3种矿物的最佳测量条件。通过测定包括沥青铀矿在内的多种常见的单矿物灰度特征,研究了沥青铀矿对各种常见矿物的识别率。研究结果表明,除方铅矿、重晶石等矿物外,其余常见矿物对沥青铀矿的识别率优于95%。通过模拟岩心测定结果表明,X-CT技术对沥青铀矿识别结果与真实值基本一致。该研究对无损条件下直观了解岩心内部目标矿物的空间赋存状态以及为数字岩心提供了技术支撑。     

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。     

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.     

华南内生铀矿石结构的新认识及其成因意义

在华南374和331花岗岩型铀矿床矿石内及人工合成沥青铀矿的模拟实验中均发现有针状沥青铀矿与沥青铀矿球粒紧密共生的现象。结合对沥青铀矿球粒的形态、结构、粒度及共生矿物等特征的研究,作者确认沥青铀矿球粒是球状结晶的表现,而针状及长柱状沥青铀矿则是铀氧化物相变中间产物(α-U_2O_8或β-U_3O_8)的假象。沥青铀矿的高温高压人工模拟实验表明,一些沥青铀矿在快速结晶生长过程中,由于结晶生长的限制而具有非生物成因的显微草莓状和花瓣状结构特征。     

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。     

幔源铀成矿作用的地球化学证据——以下庄小水“交点型”铀矿床为例

文章以小水铀矿床为例,探讨了下庄矿田"交点型"铀矿成矿物质来源。研究表明:(1)小水"交点型"铀矿床矿石主要由沥青铀矿、方解石和萤石等矿物组成,方解石产于矿脉两壁,萤石和沥青铀矿沉淀于矿脉中间部位;(2)沥青铀矿年龄为71.8~75.2 Ma,与围岩基性脉岩(120~100Ma)之间存在较大的矿岩时差;(3)萤石中流体包裹体的δD为-124.44‰~-97.08‰,δ18OSMON为7.40‰~11.02‰,具有幔源同位素组成特征;(4)在微量元素地球化学特征上,矿石与辉绿岩表现出相似性,与下庄花岗岩则具有明显的差异。笔者认为,下庄矿田小水"交点型"铀矿床成矿流体中的矿化剂来自地幔,铀源可能直接来自与辉绿岩具有相似源区性质的富集地幔;推测铀的沉淀成矿与富含CO2、F、H2S、U等组分的超临界态成矿流体在临界点附近发生沸腾作用相关。     

Cooling and exhumation of the oldest Sanqiliu uranium ore system in Motianling district,South China Block

The Sanqiliu uranium deposit belongs to a uranium ore system in Motianling district. It is the oldest uranium deposit in South China. Primary uranium mineralization occurred almost simultaneously with the emplacement of the host granites and subsequent dykes, and it has a relatively high grade of uranium (0.421%). We clarify the age of mineralization and investigate the cooling history through new pitchblende U–Pb and apatite fission‐track thermochronology. The pitchblende U–Pb results indicate that uranium mineralization occurred at ~801–759 Ma. Fractionation of uranium and lead at ~374–295 Ma is interpreted as remobilization and resetting of the original uranium. The Motianling area has apatite fission‐track ages of 57 to 18 Ma. By combining our results with previous work, we conclude that the deposit cooled slowly and was exposed at the surface during the Cenozoic. The timing and depth of exhumation helped to preserve and avoid erosion of the uranium deposit, and highlight the potential for regional uranium exploration.     

Uranium/daughter disequilibrium in the Koongarra uranium deposit,Australia

Fifty five samples from the Koongarra uranium deposit have been analysed for radiometric disequilibrium. The deposit is situated in the Northern Territory, Australia and consists primarily of steeply dipping pitchblende veins overlain by a dispersion fan of weathered ore. The disequilibrium ratios, which assess the degree to which the emitted gamma radiation represents the uranium content of a sample, show the pitchblende ore to be at, or close to, equilibrium. The host wall rocks, which have a low uranium grade, and some samples from the dispersion fan have low ratios indicating radium enrichment. Analysis of Variance of the data was performed to determine if significant disequilibrium trends were associated with sample location, grade, rock type or grouping by ore type. A significant trend was found in samples from the dispersion fan where the disequilibrium ratio increases in the direction of the groundwater flow, indicating movement of uranium in these waters. No conclusive evidence was found for movement of uranium from depth to the dispersion fan and the fan is apparently a result of weathering processes on a previous upward extension of the primary pitchblende veins. Redistribution of both uranium and radium has occurred at depth within primary ore zones and host wall rocks.     

下庄铀矿田337矿床成矿流体稀土元素示踪

337铀矿床位于下庄矿田东缘,区内发育近EW向、NNE向构造裂隙群及NW向辉绿岩和正长岩脉体,发育以碱性为主的多种围岩蚀变。区内矿床主要赋矿围岩的稀土元素特征属壳源型。矿石内金属矿物以沥青铀矿为主,矿石的LREE/HREE比值为3.25,Sm/Nd比值平均为0.307,Ce/Yb比值为7.127,这些数据都显示出成矿流体具有较深来源。矿石较围岩亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,稀土元素分布模式平缓,与幔源辉绿岩特别是与正长岩的稀土元素分布模式相近,负铕异常比围岩更为强烈,反映成矿流体的来源具有幔源性。结合区域地质特征,可以认为337矿床成矿流体来源具有幔源性质。     

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。     

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床沥青铀矿年代学特征及成因

海德乌拉铀矿床位于东昆仑造山带东段,是西北地区最近发现的与火山岩有关的独立铀矿床,对其研究有助于揭示青藏高原热液铀成矿机制. 利用扫描电镜、电子探针和激光原位分析等对海德乌拉铀矿床沥青铀矿开展了化学成分分析和同位素定年等工作. 结果显示海德乌拉铀矿床沥青铀矿具有较高的Ca和REE含量,较低的LREE/HREE比值. 沥青铀矿电子探针U?Th?Pb化学年龄为226~350 Ma,峰值为289 Ma;U?Pb同位素年龄为234.6±1.2 Ma（MSWD=0.99,n=17）. 两组年龄的差异可能与海德乌拉铀矿床沥青铀矿中存在普通铅而导致电子探针U?Th?Pb化学定年失准有关. 研究认为海德乌拉铀矿床沥青铀矿形成于岩浆期后富Ca的中温热液,矿床的形成可能与古特提斯构造域布青山-阿尼玛卿洋北向俯冲-碰撞后的伸展环境有关.      

201和361矿床的地质特征和富铀矿床形成条件的初步分析

区分出3种基本类型富矿:富矿类型、富矿床和富矿体。赋存于花岗岩中的201和361矿床均属于富铀矿床。它们形成于非带有利的条件,如丰富的来自花岗岩和可能部分来自深部的铀源;深断裂;良好的半封闭储矿构造;稳定的构造和热液对流系统以及充分的氧化还原。业已查明,持续保持■矿物沉淀而伴生的脉石矿物不沉淀或少沉淀是形成富铀矿的基本机制。实验表明,二氧化碳从UO_2~(2 )-CO_2-H_2S—SiO_4~(4-)体系中逸出,有利于沥青铀矿与SiO_2分开沉淀.其原理是二氧化碳从体系中逸出引起pH的增高,从而提高了SiO_2的溶解度,阻止其沉淀。