江西省寻乌县白面石地区铀资源潜力分析

白面石地区有着得天独厚的铀成矿地质背景,经1960—1980年代勘查,曾提交了白面石大型铀矿田,成为了我国重要的铀资源基地。该区的铀矿化主要赋存在中侏罗世白面石火山盆地盖层底部的砂岩中,前人将其成因类型定为沉积砂岩型铀矿床,从此结束了该区的铀矿找矿工作。因此,30多年来,该区的铀矿成因及其发展潜力成为了众多铀矿工作者的研究课题。近年来,作者在重新整理该区资料的基础上,广泛搜集了矿田内同位素定年最新成果,认为:白面石铀矿田是在富铀基底花岗岩的风化,使铀活化迁移形成高铀砂岩层,是成矿的基础;到中侏罗世在盆地内砂岩沉积的同时,发生了双峰式火山岩喷溢,玄武岩覆盖在高铀砂岩层之上,起着热盖和封闭作用,使铀聚积成矿,是成矿的关键;后期的次火山岩的侵入,带来的热源,再次使铀活化加富了脉岩两侧砂岩中铀的矿化。为此,其成因类型应为成岩成矿,火山热盖,脉岩迭加的火山热盖亚型铀矿。显然,白面石地区还有极大的找矿潜力,今后的找矿方向不仅是在残留盆地砂岩的铀矿,尤其是要寻找盆地基底花岗岩中和火山机构中的富矿。     

“交点”型铀矿有关的铀活化、迁移、富集特征——以广东荷泗地区为例

"交点"型铀矿指产于基性岩脉与硅化断裂带交汇部位的铀矿,具有埋藏浅、品位富、铀浸出率高等优点。文章紧密围绕"交点"型铀成矿过程中所经历的"源-运-储"过程,立足于荷泗地区与铀矿密切相关的基性岩脉自身铀含量低,与其有成因联系的流体无法提供有效铀源的客观事实,证实"交点"型铀矿床中的铀确为花岗岩体中的铀活化、迁移、富集而来。笔者借鉴前人运用航空伽玛能谱测量成果重建铀活化迁移路径的成功经验,利用地面伽玛能谱测量成果构建古铀含量(GU)、铀迁移量(Um)两项特征参数表征"交点"型铀成矿中的"源-运-储"过程,并初步查明区内铀源区、铀富集区的分布情况及活化铀的可能迁移路径。然后,通过对铀富集区的工程揭露发现基性岩脉在"交点"型铀成矿过程中主要起还原障及成矿空间的作用;而后期含硅热液(富氧?)则为铀活化的主要驱动力。二者与裂隙中地下水共同作用,形成含铀热液的对流循环体系,不断促使花岗岩中铀的向辉绿岩迁移富集成矿,并以实测数据为例从"源-运-储"三方面构建"交点"型铀成矿模式。     

北秦岭蓝田铀矿田产铀岩体的地球化学特征及其对成矿的制约

牧护关岩体西部的二长花岗岩赋存着北秦岭最著名的花岗岩型铀矿田——蓝田铀矿田。笔者对该花岗岩开展了系统的元素地球化学研究,其结果显示牧护关二长花岗岩为富硅、富钾、富碱和高分异过铝质花岗岩;微量元素特征是花岗岩相对于原始地幔具有富集大离子元素Rb、U、La、Nd、Sm,亏损Ba、Sr、P、Ti等特征;稀土元素分配模式为轻稀土富集的右倾型。铀矿石与二长花岗岩具有相似的稀土元素特征,暗示铀矿床的成矿物质可能主要来源于二长花岗岩。尽管牧护关二长花岗岩的U含量远低于一般产铀岩体,但铀在其中主要以活性的晶质铀矿形式存在,也能被活化迁移继而成矿。晶质铀矿形式存在的铀可能在花岗岩铀成矿中起着更重要的作用。     

326铀矿床矿石成分、围岩蚀变及成因探讨

326铀矿床是我国重要的四大类型铀矿床之一花岗岩型铀矿床,位于南华活动带华夏褶皱带西侧。通过测定该矿床岩矿石矿物成分、研究围岩蚀变及其与铀矿化的关系,确认碱交代、赤铁矿化、绿泥石化、硅化和粘土化(高岭土化、伊利石化)与铀矿化关系密切。矿石中赋存的铀矿物主要有沥青铀矿、硅钙铀矿、硅铀矿、硅铅铀矿、铀黑、铜铀云母;伴生的金属矿物有闪锌矿、黄铁矿、白铁矿等,脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、白云石、方解石、磷灰石。在此基础上,探讨了该矿床成因机制:矿源岩为富铀黑云母二长花岗岩,岩浆、构造作用及围岩蚀变提供了热源并使铀活化、迁移、富集;由于成矿期围岩蚀变特别是碱交代和赤铁矿化,使储矿空间pH、Eh下降;同时,构造交汇开放空间发生减压降温作用,当富铀的氧化热液运移至该空间时使铀矿还原沉淀,从而形成铀矿床。     

赣南白面石铀矿田成因再认识

赣南白面石铀矿田经上世纪60~80年代勘查,发现和探明了白面石、龙坑、双坑、马荠塘4个铀矿床和黄泥湖铀矿点,成为中国重要的铀资源基地。该矿田产于EW向南岭铀成矿带东段的白面石沉积-火山盆地内。该盆地的基底为印支期白面石花岗岩体;盖层为中侏罗统菖蒲组。盖层的底部为第一层砂岩,其上由基性-酸性双峰式火山岩组合与5层碎屑岩夹层组成。铀矿主要赋存在盖层底部的第一层砂岩中,其次是产在第一层玄武岩与第一层砂岩的接触带,有少量产在基底花岗岩顶部的风化壳中。关于该铀矿田的成因,有砂岩型沉积说、同生沉积后生富集说、成岩成矿热液叠加说、岩浆热液说,等等。为了厘定矿床成因类型,以确立今后的找矿方向,笔者对该矿田的资料进行了重新整理,应用Minesight软件选择典型的白面石铀矿床建立了三维地质模型,并收集了最新的同位素定年和岩石地球化学分析资料。研究表明,白面石铀矿田存在2次成矿（160~156 Ma和99~86 Ma）,其主成矿作用与第一层玄武岩的覆盖,在空间上相伴（铀矿体主要赋存于第一层砂岩及其与玄武岩的接触带）、时间上相近（成矿时间为160~156 Ma,玄武岩成岩时间为173 Ma）、成生上相关（矿化具有明显的中-低温热液蚀变）,为火山热盖成因类型,后期又有大量脉体活动,在岩脉两侧的砂岩层内又有热液型铀矿化叠加,从而形成了火山热盖及热液叠加的复成因矿床。该矿田的成矿条件是：富铀的基底,砂岩的沉积,洼沟的地形,岩浆的热盖,脉岩的入侵。     

赣南白面石铀矿田成因再认识

赣南白面石铀矿田经上世纪60~80年代勘查,发现和探明了白面石、龙坑、双坑、马荠塘4个铀矿床和黄泥湖铀矿点,成为中国重要的铀资源基地。该矿田产于EW向南岭铀成矿带东段的白面石沉积-火山盆地内。该盆地的基底为印支期白面石花岗岩体;盖层为中侏罗统菖蒲组。盖层的底部为第一层砂岩,其上由基性-酸性双峰式火山岩组合与5层碎屑岩夹层组成。铀矿主要赋存在盖层底部的第一层砂岩中,其次是产在第一层玄武岩与第一层砂岩的接触带,有少量产在基底花岗岩顶部的风化壳中。关于该铀矿田的成因,有砂岩型沉积说、同生沉积后生富集说、成岩成矿热液叠加说、岩浆热液说,等等。为了厘定矿床成因类型,以确立今后的找矿方向,笔者对该矿田的资料进行了重新整理,应用Minesight软件选择典型的白面石铀矿床建立了三维地质模型,并收集了最新的同位素定年和岩石地球化学分析资料。研究表明,白面石铀矿田存在2次成矿(160~156 Ma和99~86 Ma),其主成矿作用与第一层玄武岩的覆盖,在空间上相伴(铀矿体主要赋存于第一层砂岩及其与玄武岩的接触带)、时间上相近(成矿时间为160~156 Ma,玄武岩成岩时间为173 Ma)、成生上相关(矿化具有明显的中-低温热液蚀变),为火山热盖成因类型,后期又有大量脉体活动,在岩脉两侧的砂岩层内又有热液型铀矿化叠加,从而形成了火山热盖及热液叠加的复成因矿床。该矿田的成矿条件是:富铀的基底,砂岩的沉积,洼沟的地形,岩浆的热盖,脉岩的入侵。     

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。     

氧化还原障在热液铀矿成矿中的作用

铀是变价元素,氧化还原条件控制铀的迁移和沉淀。铀在氧化环境中呈U~(6+)形式存在,在还原条件下则以U~(4+)形式存在。氧化态六价铀主要以可溶的碳酸铀酰/氟化铀酰络合物形式在水溶液中迁移,还原态四价铀主要以沥青铀矿和铀石等形式富集沉淀成矿。热液铀矿的形成需要一对空间上密切共生的氧化障/氧化剂和还原障/还原剂,二者缺一不可。首先,氧化障中氧化剂将富铀岩石中的铀大量氧化形成U~(6+),溶解进入水溶液迁移;第二,高氧化性富铀溶液遇到还原障,U~(6+)还原成U~(4+)沉淀下来,富集形成铀矿。前人虽然对铀的地球化学性质及氧化还原反应在铀成矿中作用已比较了解,但如何在实际铀矿成矿系统中准确识别氧化还原障,有效利用氧化还原障的控矿机理指导找矿,还存在一些模糊认识,制约了铀成矿理论的发展和找矿方法的提升。本文以我国最重要的砂岩型铀矿、火山岩型铀矿、花岗岩型铀矿和变质型铀矿为例,总结了与铀矿化有关的氧化还原障的主要类型,探讨了红层等蒸发盐地层(氧化障),有机质、煌斑岩等中基性岩脉(还原障)与铀矿之间的关系及控矿机制,揭示了成矿盆地中铀-煤、铀-气(油)共生的机制,阐明了翁泉沟硼、铁、铀矿共生原因,建立了不同类型铀矿成矿模型。     

北秦岭东段宽坪岩体地质地球化学特征及其与铀成矿关系

北秦岭东段宽坪岩体受南北两侧区域性大断裂控制,呈狭窄带状展布,岩石地质地球化学特征具I型花岗岩的特征。铀矿化产于宽坪岩体与丹凤岩群内外接触带及内部构造角砾岩带内,具有强烈的热液蚀变。铀成矿年龄集中在140~90 Ma,铀矿化产出部位距K-E盆地不到10 km,岩体内部发育大量晚期煌斑岩脉,显示铀矿化与区域拉张事件密切相关。铀矿化从弱到强,HREE逐渐增高,显示HREE与铀的迁移具有同步性。岩(矿)石微量元素蛛网图基本一致,富集Rb、Th、U、La、Ce、Nd,亏损Ba、Sr、P、Ti等,与华南产铀花岗岩特征类似。Y/Ho变化范围狭窄(26.50~31.86),暗示成矿物质主要来源宽坪岩体本身。岩石类型(I型或S型)及岩体铀含量的高低不是铀成矿能力的决定因素,强烈的构造改造和热液蚀变作用,叠加富CO2流体的搬运作用使岩石中的铀沉淀富集成矿。     

吐哈盆地砂岩型铀矿U-Pb同位素地质特征

吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿主要成矿年龄为48±2Ma、28±4Ma。盆地西南部蚀源区觉罗塔格山片麻状花岗岩的形成年龄为422±5Ma、斑状花岗岩的形成年龄为268±23Ma。赋矿地层西山窑组(J2x)砂体碎屑锆石U Pb等时线年龄为283±67Ma ,证实花岗岩侵入体是含矿砂体的主要物质来源。含矿层位的富铀沉积砂体及蚀源区富铀的岩体、石炭系碎屑岩以及火山碎屑岩等 ,构成铀成矿铀源。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

内蒙古东胜地区侏罗系砂岩铀矿体与煤层某些关联性

金属成矿与有机成藏的关联性是成藏成矿动力学研究的重要课题,东胜砂岩铀矿体与煤层或煤层气是何种关联尚不清楚。文中以多年勘探事实为基础,研究表明,东胜铀矿区铀矿体与煤层平面位置重叠或相近,剖面中铀矿体上下均有煤层,铀矿体与煤层垂距2～15m,两者厚度变化相互响应,铀矿体与煤层具有内在关联性。铀储层酸解烃类主要是CH4,与来自煤层的煤层气主成分一致,铀储层中从砂岩铀矿石,到铀矿化砂岩,再到无铀矿化砂岩,酸解烃类含量依次(CH4分别为569.43μL/kg、174.93μL/kg、156.12μL/kg)降低,铀矿化与煤层气内在关联明显。煤层、尤其是由它产生的煤层气是铀储层中铀矿物沉淀和成矿的重要还原剂,煤层及其厚度的变化可以作为本地区砂岩铀矿体勘探的有机质标志。     

吐哈盆地西南缘砂岩型铀矿地质地球化学基本特征

文章通过对含矿目的层及其渗透性的分析、与成矿作用有关的常量和微量元素及部分特征性地球化学指标如有机碳含量、全硫含量、三价铁和二价铁比值的分析，以及流体包裹体成分和物理化学参数的测试，配合铀、铅、碳、氧、硫同位素的分析等方法，综合分析研究区内砂岩型铀矿的地质地球化学基本特征，认为：吐哈盆地西南缘砂泥岩互层地层结构完整且延伸稳定，属弱渗透一渗透性地层，对砂岩型铀矿成矿比较有利。据常量和微量元素分析，认为铀成矿存在着明显的地球化学分带性，其中，氧化带以有机碳和全硫(∑s)含量低、Th／u和Fe2O3／FeO及Ra／U比值高为特征；过渡带(成矿带)以Th／U比值低、∑S、Mo、Re含量高为特征；还原带则以明显的低Fe2O3／FeO、Ra／U比值，高有机碳含量为其特征。其他微量元素如Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni、zr等及稀土元素在成矿过程中并未得到明显富集。经对相关岩石的铀．镭平衡、气液包裹体及相关同位素的研究，认为铀成矿具有多期次、年代新且集中于第三纪的特点；含矿目的层煤成气提供了成矿所需的还原环境；成矿作用铀源主要来自于含矿目的层本身；铀成矿古流体属低温浅成热液且主要来源于大气降水。     

东准噶尔大井地区中下侏罗统沉积特征及砂岩型铀矿成矿条件分析

分析了准尔盆地东部大井地区中下侏罗统的沉积环境、特征，发育层间氧化带的条件及铀成矿环境，认为八道湾组第一砂岩层、三工河组第一、二、三砂岩层和西山窑组第一砂岩层岩性、岩相及地球化学环境对铀矿成矿有利，发育层间氧化带并有铀矿化及异常出现，是可地浸砂岩铀矿找矿的主要目的层。     

松辽盆地南部白兴吐地区油气后生还原对铀成矿的作用

白兴吐地区姚家组铀矿化岩石中有机炭和有机硫都较低,而矿石中烃类含量比围岩高数至数十倍,油气对砂岩型铀矿成矿作用明显。油气及热液沿断裂上升,热事件有利于CH4在溶液中发生TSR反应,并加速铀的沉淀。断裂及油气是该区铀矿化的主要因素。     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组古层间氧化带 形成机制探讨

鄂尔多斯盆地东北部是我国重要的砂岩型铀矿成矿带之一,蕴藏着丰富的铀资源。通过研究发现,区内铀矿床与古层间氧化带具有非常紧密的联系。通过对纳岭沟、大营铀矿床直罗组下段古层间氧化带中各后生蚀变砂岩与原生砂岩的物质成分及地球化学指标的研究,发现绿色砂岩与灰色砂岩在物质成分上的主要区别体现在黏土矿物、方解石及黄铁矿含量上,并且不同蚀变类型砂岩具有其各自的地球化学指标特点。基于对古层间氧化带中各后生蚀变的研究,初步探讨了古层间氧化带的形成机制。这一成果为深化本区铀成矿机理、建立区域铀成矿模式提供了重要的理论依据。     

Dual Control of Depositional Facies on Uranium Mineralization in Coal‐bearing Series: Examples from the Tuanyushan Area of the Northern Qaidam Basin,NW China

The uranium deposits in the Tuanyushan area of northern Qaidam Basin commonly occur in coal-bearing series. To decipher the U-enrichment mechanism and controlling factors in this area, a database of 72 drill cores, including 56 well-logs and 3 sampling wells, was examined for sedimentology and geochemistry in relation to uranium concentrations. The results show that coal-bearing series can influence uranium mineralization from two aspects, i.e., spatial distribution and dynamic control. Five types of uranium-bearing rocks are recognized, mainly occurring in the braided river and braided delta sedimentary facies, among which sandstones near the coals are the most important. The lithological associations of sandstone-type uranium deposits can be classified into three subtypes, termed as U-coal type, coal-U-coal type, and coal-U type, respectively. The coal and fine siliciclastic rocks in the coalbearing series confined the U-rich fluid flow and uranium accumulation in the sandstone near them. Thus, the coal-bearing series can provide good accommodations for uranium mineralization. Coals and organic matters in the coal-bearing series may have served as reducing agents and absorbing barriers. Methane is deemed to be the main acidolysis hydrocarbon in the U-bearing beds, which shows a positive correlation with U-content in the sandstones in the coal-bearing series. Additionally, the δ13 C in the carbonate cements of the U-bearing sandstones indicates that the organic matters, associated with the coal around the sandstones, were involved in the carbonation, one important component of alteration in the Tuanyushan area. Recognition of the dual control of coal-bearing series on the uranium mineralization is significant for the development of coal circular economy, environmental protection during coal utilization and the security of national rare metal resources.