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。     

哈萨克斯坦楚—萨雷苏盆地砂岩型铀矿床地质—伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机-无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明：与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δDH2O,V SMOW为-48.3‰～-93‰, δ18OH2O,V SMOW为-10.3‰～-5.1‰,碳酸盐胶结物δ13CV PDB为-10.9‰～-7.2‰,δ18OV SMOW为176‰～249‰,黄铁矿δ34SV CDT为-17.3‰～12‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水（无机）和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH4等还原性气体（煤层气）（有机）两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。     

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机—无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明:与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δD_(H_2O,V-SMOW)为-48.3‰~-93‰,δ~(18)O_(H_2O,V-SMOW)为-10.3‰~-5.1‰,碳酸盐胶结物δ~(13)C_(V-PDB)为-10.9‰~-7.2‰,δ~(18)O_(V-SMOW)为17.6‰~24.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(V-CDT)为-17.3‰~1.2‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水(无机)和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH_4等还原性气体(煤层气)(有机)两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床岩石学、矿物学特征及其对铀成矿作用的指示意义

对砂岩型铀矿床各地球化学分带中砂岩的岩石学、矿物学特征进行对比分析,对于探索铀成矿过程具有重要意义。前人对纳岭沟铀矿床砂岩的矿物学特征做了一定的研究,但是对铀成矿过程中各伴生矿物之间的相关关系及其地质意义的认识相对薄弱。本文通过对鄂尔多斯盆地北东部纳岭沟铀矿床不同地球化学分带中砂岩进行岩相学分析、X衍射分析以及碳酸盐C—O同位素分析,建立了各矿物之间的相关关系,根据矿物之间的相关关系来反演成矿过程中目的层砂岩地球化学环境变化的过程。镜下鉴定结果表明纳岭沟铀矿床砂岩主要为长石岩屑砂岩;全岩碳酸盐胶结物的碳同位素组成范围为-20.6‰～-3.8‰,根据碳酸盐胶结物的氧同位素反演的碳酸盐胶结物形成时期的流体为大气降水和海水,表明碳酸盐胶结物的形成与有机质、大气降水中以及深部海相碳酸盐的溶解有关;矿物之间的相关关系表明在成矿过程中目的层砂岩经历了三个阶段的地球化学环境的变化:层间氧化过程中的酸性氧化环境阶段、氧化还原过渡带的碱性弱还原环境阶段以及晚期的碱性强还原环境阶段。本文的研究对深入认识铀成矿过程中地球化学环境的变化具有重要的意义。     

鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系铀矿化与有机质的某些关联

许多中—新生代盆地沉积充填中铀矿化显著,有机质丰富,铀矿与有机能源同盆共存,铀矿化与有机质内在关联备受关注。鄂尔多斯盆地东北缘东胜—准格尔旗地区侏罗系直罗组下部铀矿化砂岩平均铀含量（128.4×10-6）高出含铀泥岩2个数量级,铀富集成矿以砂岩为主岩并伴随显著的方解石化、高岭石化等低温热液蚀变;铀矿化岩层富有机质,其氯仿沥青“A”中非烃和沥青质占优势,饱和烃/芳香烃比值多大于1,Ⅱ型有机质为主。铀矿化砂岩的有机碳平均丰度（0.47%）比含铀泥岩低1个数量级,前者铀含量与有机质丰度呈负相关,有机质的氯仿沥青“A”含量0.0056%~0.0341%、A/C比值为0.79%~32.34%,处在成熟阶段;而后者铀含量与有机质丰度呈正相关,有机质的氯仿沥青“A”含量0.0049%~0.4937%、A/C比值为0.12%~17.78%,处在未成熟阶段。砂岩中铀富集成矿明显经历了伴随有机质氧化、成熟和分解的晚成岩—后生期含铀热液过程,而泥岩中的铀主要是同生—早成岩阶段粘土有机吸附沉积的。铀矿化砂岩中热液蚀变方解石的δ13CVPDB =-2.7‰～-14.0‰,δ18OVSMOW =18.4‰～20.0‰;热液蚀变高岭石的δ18OVSMOW= 12.6‰～13.8‰,δD(水)VSMOW=-116‰～-133‰,与高岭石平衡流体的δ18O(水)VSMOW =1.8‰～6.1‰,指示含铀成矿热液中CO2主要是有机质氧化脱羟基产物,水来自经过富含有机质地层循环演化了的盆地流体。研究区盆地流体中铀元素在砂岩层内流动和沉淀成矿与地层中有机质的氧化分解相伴发生。     

松辽盆地西南部辉绿岩侵入与砂岩型铀成矿关系探讨：来自碳酸盐胶结物的C-O同位素证据

正松辽盆地钱家店铀矿床是我国的超大型砂岩型铀矿床,但是其矿床成因存在较大争议。前人主要通过铀矿物与有机质、草莓状黄铁矿的共生关系,碳酸盐胶结物中油气包裹体的存在来推测生物/油气活动对松辽盆地砂岩型铀矿的富集有一定的促进作用,却忽略辉绿岩侵入在该地区铀成矿过程中扮演的角色,其与铀成矿关系尚未明确。     

鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿板状矿体形成机制：来自含矿层不同分带砂岩中高岭石含量研究的约束

鄂尔多斯盆地北缘是中国北方最重要的砂岩型铀矿分布区之一。与层间氧化带砂岩型铀矿的卷状矿体不同,研究区矿体以板状、似层状为特征。国内中- 东部盆地砂岩型铀矿矿带砂岩中高岭石含量相对偏高指示含矿层至少经历一期与成矿密切相关的偏酸性流体,这与国外学者在研究板状铀矿体的过程中关注含矿层上覆泥岩压实作用下排出富含有机酸的酸性流体具有相似的特点。因此,本文为探讨酸性流体活动与板状矿体形成的内在关系,选择纳岭沟铀矿床为例,通过采取含矿层不同地球化学分带砂岩样品,应用扫描电镜、X- 衍射、U元素含量等分析手段,发现矿带与还原带砂岩中高岭石含量相对偏高这一特殊现象;系统研究后认为上述现象与含矿层下伏延安组煤层埋藏演化过程中产生的大量有机酸性流体垂向渗入含矿层有关;结合含矿层埋藏演化史,将板状矿体的形成过程分为封闭体系- 有机酸性流体发育、开放体系- 大规模铀成矿、油气大规模逸散- 叠加改造保矿三个阶段,并认为板状矿体的形成是偏碱性含铀含氧大气降水与有机酸性流体长期稳定相互作用的结果,产于两种流体混合接触面上,其中含矿层砂岩厚度是控制矿体形态的关键因素。     

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床层间氧化带中粘土矿物特征及与铀矿化关系研究

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床,由于规模大、成矿环境和成矿条件好,在同类型矿床中具有良好的代表性,研究矿床的成矿作用对今后找矿勘查以及开采具有重要理论意义。本文在区域赋铀层位沉积环境研究基础上,以赋矿围岩为研究主体,对伊犁盆地典型铀矿床沉积序列和矿床的控矿层位开展研究,通过对赋矿沉积层位中粘土质对铀矿成矿的控制作用及与铀矿的空间联系和成因分析,开展系统的铀矿床学、能谱测试、显微结构、扫描电镜、地球化学、氢氧同位素等研究,特别是开展了富矿砂体中粘土矿物的种类、成分、结构、同位素、成因等的研究,对粘土质矿物对铀矿成矿的控制作用进行了系统研究。通过研究粘土矿物在伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿床成矿过程中的作用及与铀矿的空间联系和成因分析表明:粘土矿物在层间氧化带中分布较为广泛,在主要矿体的氧化还原过渡带中,尤其是部分具有强烈粘土蚀变的砂岩层中铀含量较其他层位要高,反映出粘土矿物与铀成矿是有成因关联的。通过系统的扫描电镜、能谱测试研究,从微观证明粘土矿物与铀成矿有相关关系;粘土矿物的存在导致在近地表含氧含铀水在经过砂岩孔隙时被具有较强吸附能力和巨大表面自由能的粘土矿物所吸附,形成了铀含量较高的片状,团块状的粘土矿物,其在铀成矿作用中起到了吸附和界面的作用,有利于赋矿空间的形成及定位。结合沉积作用、构造活动和后期流体成矿作用等因素,分析了成矿机制和成矿作用,赋矿层位中的粘土矿物、其它成矿条件如岩性(赋矿层和矿源层)、构造(对铀矿化的动力和对地下水径流及铀矿体)等共同控制了铀成矿作用。     

宝龙山铀矿床姚家组下段砂岩岩石学特征与成岩作用

文章通过对宝龙山铀矿床姚家组下段砂岩开展岩石学特征和成岩作用研究,初步查明了该段砂岩的物质成分、结构和碳酸盐胶结物类型与胶结期次,确定了赋矿层砂岩经历的主要成岩作用及其演化序列(包括压实、胶结、交代和溶解作用等)。在此基础上,探讨了区内砂岩成岩作用与铀成矿作用的耦合关系,认为姚家组下段砂岩具有良好的成分与物性条件,是本区大规模铀成矿的必要条件。     

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.     

粤北下庄铀矿田富铀矿找矿前景探讨

本文通过对下庄矿田铀矿找矿潜力分析 ,探讨区内富铀矿找矿方向和找矿前景。研究表明 :下庄矿田是铀元素高度富集的矿集区 ,具有较大的找矿潜力和发展前景 ,是粤北富铀矿找矿的重点地区之一 ;区内“交点”型、碱交代碎裂岩型和群脉型铀矿是该区今后找矿的主要目标类型和找矿方向。     

内蒙古二连盆地铀与油、煤的时空分布及铀的成矿作用

二连盆地是我国铀、石油和煤3种能源矿产共存的大型盆地之一,研究它们之间的时空和成因关系,对于盆地的综合找矿有着重要现实意义。研究结果表明,铀矿产于侏罗纪、白垩纪和古近纪的粗碎屑岩中,油气田主要产于侏罗纪、白垩纪的细碎屑岩中。产煤的小凹陷就是有利的产铀凹陷,产煤层位就是找铀的目的层位。石油、煤产生的还原性流体对砂岩型铀矿的成矿作用为:(1)还原性流体沿着断裂向上迁移扩散,对上部岩石产生了强烈的还原作用,大大增强了岩石的还原能力,铀在还原性的岩石中富集;(2)来自地表的含铀含氧水与来自下部上升的还原性流体相遇混合,使溶液中的U6+还原为U4+而沉淀;(3)深部还原性流体可携带一部分成矿物质进入容矿砂体而卸载,从而造成铀的初步富集或叠加富集。由于它们有空间上和成因上的联系,建议对于产有铀、石油和煤3种能源矿产的沉积盆地,需采用综合找矿的工作思路,充分挖掘石油、煤炭和铀矿3个部门已有的钻探资料和成果,进行二次开发,有利于快速开展盆地铀矿勘查和矿产资源评价。     

我国西北地区层间氧化带砂岩型铀矿床中铀的赋存形式

我国西北地区主要层间氧化带砂岩型铀矿床的贫矿石(U≤0.01%)中铀主要以分散形式,被砂岩填隙物中的粘土、褐铁矿等矿物,以及碎屑物和矿物的裂隙面等吸附,偶呈显微(μm级)、超显微状(<1μm)沥青铀矿(其次为铀石)。随着矿石铀品位的增高,其中呈铀矿物形式的铀的比例逐渐增大,在特高品位(U>1%)的矿石中,铀基本呈铀矿物(沥青铀矿,偶有铀石)形式产出。类质同象铀的份额极微,其可利用性缺乏实际意义。矿石中铀矿物主要赋存于矿化砂岩的填隙部位及碎屑物、矿物的孔隙或解理中,有时可交代碳屑、黄铁矿、绿泥石、黑云母等。由矿石中U4 /U6 含量比例推算原生铀矿物(沥青铀矿)的近似含氧系数变化范围为2.35~2.74,均值为2.49,与沉积、淋积铀矿床中的铀氧化物含氧系数相当,表明该类铀矿床生于常温条件下。极少数样品落入低温热水成因沥青铀矿的含氧系数范围(含氧系数低至2.35),表明个别地段可能出现低温热水铀成矿作用,推测可能受断裂构造热的影响。进而推测,特富矿石(U>1%)可能是源自深部、沿断裂上升的含铀低温热水叠造作用的产物,板状矿体便是深、浅部流体混合的证据之一。     

中南地区铀资源类型、特点及找矿方向

本文从我国能源需求引入了核电发展对铀资源的需求;对过去四十年来的找矿成果、存在问题进行了初步分析;对中南地区五大类型铀矿的储量分布、矿床产出位置进行了统计分析;着重对中南地区最具特色的花岗岩型、碳硅泥岩型铀矿成矿特点及找矿前景进行了论述。从铀成矿地球物理、地球化学角度指出了岩体外接触带亚型铀矿应成为未来找矿工作的重点,并根据已掌握的实际资料指出了具体的找矿部位;对中南地区蕴藏量巨大的低品位薄层碳硅泥岩亚型铀矿,从伴生可利用元素种类多、含量高的特点出发,提出通过综合开发和综合利用的新途径,是实现该区潜在低品位铀资源得到充分合理利用的关键。     

开鲁坳陷钱家店铀矿床铀的赋存状态及铀矿形成时代研究

本文对开鲁坳陷钱家店铀矿床铀的存在形式及铀矿成矿作用进行了研究。钱家店铀矿床矿石中铀的存在形式有铀矿物、吸附铀及含铀矿物,其中以铀矿物和吸附铀形式为主。U6 /U4 比值为0.266～1.116,平均为0.761。铀矿石中铀在各种粒级碎屑中均有分布,但集中分布在0.1～0.25mm粒级中,铀分布率27.89%～76.98%,平均为46.55%。钱家店砂岩型铀矿床UPb等时线年龄为53±3Ma和7±0Ma。     

伊犁盆地乌库尔其矿床中下侏罗统水西沟群第Ⅶ沉积旋回铀矿富集因素

本文从铀矿化特征入手 ,重点对矿床的构造、古气候、岩相古地理、岩性、水文地质和地球化学及有效还原剂含量等与第Ⅶ沉积旋回铀富集有关的因素进行了探讨 ,认为乌库尔其铀矿富集的关键因素为含铀建造 (砂体 )的存在、含氧含铀水的长期补给以及有效还原剂的存在。     

相山矿田铀的中和还原成矿作用”

该文以相山矿田为例介绍了铀的中和还原成矿作用的概念和机理。     

伊犁盆地扎吉斯坦北部西山窑组下段砂体发育特征与铀成矿的关系

本文初步研究了扎吉斯坦北部砂体的发育特征与铀成矿的关系。通过对研究区单井剖面、联井剖面以及平面上砂体发育情况的研究与分析,探讨砂体对铀矿体的控制与影响。研究表明,铀矿化发生、发育于砂体厚度相对稳定,粒度较粗,孔隙度、渗透率较好的地段。砂体构形变化的部位是成矿的有利部位,即砂体厚度由厚变薄的过渡地段有利于铀矿的富集。     

滇西龙川江盆地铀矿化特征

龙川江盆地是滇西主要的铀矿赋矿盆地之一,现已探明一批砂岩型铀矿床。本文根据野外地质调查及室内系列编图,运用水成铀矿成矿理论,对龙川江盆地的基本特征及铀矿化特征进行了讨论,认为铀矿床主要分布于西部斜坡带,赋存于冲积扇沉积体系砂体中,且与潜水层间氧化带关系密切。     

赣杭铀成矿带大洲矿田层状火山熔岩型铀矿资源评价

本文全面总结了大洲铀矿田成矿地质背景及铀矿特征，分析了溶浸采矿条件，论述了大洲铀矿田溶浸采矿的可行性，并指明应用溶浸采矿技术重新评价赣杭铀成矿硬岩型铀矿资源的必要性。