巴音戈壁盆地南部塔木素铀矿床水岩作用特征及其与铀成矿关系研究

在较封闭的环境中,塔木素铀矿床高矿化度(平均矿化度为35.4 g/L)NaCl型地下水中的Na+替换了斜长石中的Ca2+,使斜长石由更长石(An≈13)转变为钠长石(An≈1),被替换出的Ca_2+(以CaO计,约占斜长石总质量的4.5%)与地下水中的HCO_3~-、CO_3~(2-)及Mg~(2+)等结合形成了白云石等碳酸盐胶结物。在此过程中发生了脱碳作用,促使地下水中以[UO_2(CO_3)_3]~(4-)、[UO_2(CO_3)_3]~(2-)等碳酸铀酰络合离子及Mg CO_3·Na_2UO_2(CO_3)_2复盐发生分离而形成了铀的沉淀,并受扩散作用影响,水中的铀趋向于向水岩作用相对强烈地段迁移,从而促使铀在特定的层位集中、富集。同时,斜长石因水岩作用(溶解、溶蚀等),在解理面及表面形成了次生的缝隙及孔洞等,为铀沉淀提供了空间。成岩后,含SO_4~(2-)等的酸性地表水沿层间下渗,溶解了砂岩中碳酸盐胶结物而形成了溶洞,为后期再次迁移的铀提供了沉淀空间,并形成了铀的进一步叠加、富集。     

内蒙古塔木素地区砂岩型铀矿床热活动与铀矿化之间关系

巴音戈壁盆塔木素地区砂岩型铀矿目的层普遍固结,矿体多层但连续性差,分布不规律,后生改造特征明显。本文通过野外露头调查、岩芯观察和微观分析,发现该地区普遍发育穿层脉状石膏或方解石、热液金属硫化物矿物、矿物重结晶与新生胶结物等,出现硫酸盐-金属硫化物共生矿物和S同位素分馏,指示存在后生热流体活动。通过对矿体、矿石特征及铀矿物成因的分析,初步认为热改造对成矿控制主要发生在层间氧化作用后期,温度升高造成碳酸钙和硫酸钙沉淀、重结晶,破坏含矿溶液中碳酸铀酰络合物的平衡,造成U的沉淀,促使铀矿化进一步富集。     

巴音戈壁盆地塔木素地区流体改造与铀成矿

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区的铀矿化与中国北方其他盆地的层间氧化带砂岩型和泥岩型铀矿化明显不同。在该地区的铀矿化岩石中,砂岩和泥岩几乎各占一半,并且出现不同类型的后期改造。笔者通过野外露头、岩心观察和室内微观分析,发现该地区的矿化岩石发育赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、碳酸盐化、石膏化和绿泥石化等多种蚀变。在查明各蚀变带特征的基础上,讨论了巴音戈壁组上段蚀变带的期次及与铀矿化的关系。研究认为,以赤铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化为标志的红色、黄色岩石氧化作用发育时间较早,而碳酸盐化、石膏化和绿泥石化较晚;铀矿化分布受氧化作用控制,而灰绿色蚀变所代表的后期热流体叠加作用,使铀矿化进一步富集。     

内蒙古中新生代主要含铀沉积盆地找矿突破技术思路及其成果扩大方向

2000年原中央管理的大部分核地勘队伍属地化管理后,核地勘队伍按照主攻地浸砂岩铀矿的战略部署,相继在内蒙古鄂尔多斯、二连、巴音戈壁中新生代含铀沉积盆地中,精心组织实施了地勘费与大调查项目,先后取得了铀矿找矿重大突破。所获成果在后续勘查中得到不断扩大。2011年鄂尔多斯盆地、二连盆地被列为国家首批47片整装勘查区之列,在扩大和巩固已有成果的同时,不断总结找矿突破的技术思路,对扩大找矿成果,发现新的矿产地显得尤为重要。本文从内蒙古中新生代主要含铀沉积盆地铀矿地质基本特征入手,总结探讨取得重大突破的关键技术和思路,分析铀成矿环境和找矿前景,指出呼斯梁、巴赛齐、因格井3条成矿带的成果扩大方向。     

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区砂岩型铀矿控制因素与成矿模式

巴音戈壁盆地塔木素地区位于哈萨克斯坦、西北利亚、塔里木、中朝四大板块的拼合部位,砂岩型铀矿成矿构造背景、矿体形态和目的层岩石学特征独特。以野外岩心观察、钻孔对比分析、镜下微观研究和同位素分析测试等为手段,从构造、铀源、古气候、沉积砂体特征和氧化流体活动等方面分析了矿床的成矿控制条件,认为丰富的铀源、含矿层形成后的构造反转、辫状三角洲前缘互连通砂体、古气候转变和层间氧化带的发育等为砂岩型铀矿的成矿提供了有利的条件,后期热液活动促使铀矿化的富集。根据矿体形态与空间分布、矿石组成成分等特征探讨了矿床成因,并在此基础上初步总结了成矿模式,认为塔木素地区铀成矿以层间氧化作用为主,后期热液改造叠加使矿化进一步富集;同时推断在南部层间氧化带尖灭的地方,应该存在富大矿体。      

巴音戈壁盆地构造演化及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用

巴音戈壁盆地位于哈萨克斯坦、西伯利亚、塔里木与中朝板块交接部位,受长期活动的走滑断裂构造控制。笔者将巴音戈壁盆地中生代以来的构造演化分为三叠纪-侏罗纪拉分盆地发生、早白垩世拉分盆地全面发展、晚白垩世沉降拗陷和第三纪以来挤压抬升等4个阶段。以塔木素砂岩型铀矿为例,讨论了该盆地构造演化与铀成矿的关系,指出其断陷盆地构造格局控制着沉积相带的发育,构造反转有利于控矿断裂的形成,有利于层间氧化带发育和铀的活化迁移。在此基础上,指出了下一步的找矿方向。     

巴音戈壁盆地塔木素铀矿床紫红色铀矿石矿化特征

巴音戈壁盆地塔木素铀矿床是我国北方特大型砂岩型铀矿床,但矿化特征特殊,具有品位高、矿层多等特征,其矿床成因一直存在争议,亟需新的证据来破解铀矿化成因机制。项目组野外地质调查中,发现产于氧化带内的紫红色铀矿石,具有明显的热液改造的痕迹,是一种新类型的铀矿化。笔者通过岩矿鉴定、蚀刻径迹、电子探针等实验,系统分析了该地区紫红色铀矿石的矿物蚀变特征,并探讨了铀的富集成因。研究认为,塔木素紫红色铀矿石与热液蚀变关系密切,其蚀变带可划分为萤石脉带,紫红色含萤石胶结物带和灰白色高岭石化带;铀矿物主要呈分散吸附状与胶磷矿范围分布一致。该类型铀矿石是深部还原性富U、P热流体上移进入含矿目的层与氧化带弱碱性流体相互作用的产物,pH、Eh条件的改变造成U、P同时沉淀和富集。结合矿体地质特征分析,认为塔木素矿床为表生氧化流体和深部热流体相互作用下形成的具复合成因砂岩型铀矿床,表生氧化流体造成蚀源区和地层中的铀迁移并在氧化还原过渡界面富集沉淀,而热流体携带了深部铀源进入氧化带内形成富磷型铀矿石,这是造成塔木素矿床铀品位高且矿体多层的主要原因。     

内蒙古巴音戈壁盆地塔木素地区砂岩型铀矿控制因素与成矿模式

巴音戈壁盆地塔木素地区位于哈萨克斯坦、西北利亚、塔里木、中朝四大板块的拼合部位,砂岩型铀矿成矿构造背景、矿体形态和目的层岩石学特征独特。以野外岩心观察、钻孔对比分析、镜下微观研究和同位素分析测试等为手段,从构造、铀源、古气候、沉积砂体特征和氧化流体活动等方面分析了矿床的成矿控制条件,认为丰富的铀源、含矿层形成后的构造反转、辫状三角洲前缘互连通砂体、古气候转变和层间氧化带的发育等为砂岩型铀矿的成矿提供了有利的条件,后期热液活动促使铀矿化的富集。根据矿体形态与空间分布、矿石组成成分等特征探讨了矿床成因,并在此基础上初步总结了成矿模式,认为塔木素地区铀成矿以层间氧化作用为主,后期热液改造叠加使矿化进一步富集;同时推断在南部层间氧化带尖灭的地方,应该存在富大矿体。     

巴音戈壁盆地塔木素地段砂岩型铀矿成矿条件及找矿前景分析

文章主要从铀成矿的区域地质背景、成矿砂体特点、铀成矿作用类型和后生改造作用等方面对巴音戈壁盆地塔木素地段的铀成矿进行分析.笔者指出,该区铀矿形成于拉分构造背景,构造的反转作用及块段差异性明显,成矿砂体为辫状三角洲砂体,铀矿化类型存在泥岩型和砂岩型两种,以砂岩型为主.铀矿化后的碳酸盐胶结作用普遍发育.综合分析认为,本区具有铀成矿的各种有利条件,存在着寻找可地浸砂岩型铀矿的前景.