论丰山矿田成矿构造地球化学障

构造地球化学障就是在构造地球化学场中元素浓度梯度极大值所在的地质构造地段.其本质是构造地球化学环境发生突变.而使元素活动性急剧降低从而发生元素构造地球化学分异和沉淀作用的地质构造地段.本文运用构造地球化学障成矿理论对丰山矿田的断裂构造地球化学障,褶皱构造地球化学障、接触带构造地球化学障及其成矿作用作了系统研究.     

论鸡笼山金铜矿成矿构造地球化学障

构造地球化学障就是构造地球化学场中元素浓度梯度极大值所在的地质构造地段。其本质是构造地球化学环境发生突变、使元素活动性急剧降低,从而发生元素构造地球化学分异和沉淀作用。据此,本文对鸡笼山金铜矿的断裂构造地球化学障、褶皱构造地球化学障、接触带构造地球化学障及其成矿作用作了系统研究。     

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。     

鄂尔多斯盆地店头地区砂岩型铀矿成因初步探讨

通过电子显微镜及电子探针分析,对鄂尔多斯盆地东南部店头地区砂岩型铀矿物的赋存状态、主要伴生元素及其沉淀机制进行了初步探讨。研究区主要的铀矿物类型为沥青质铀矿,以显微浸染状充填于砂岩孔隙及胶结物中;与U密切伴生的元素有Fe、Se、Pb、Si、Ti、Cr、S等,与铀矿物伴生的矿物组合有黄铁矿、方铅矿、钛铀矿以及与其关系密切的硒矿化;主要含铀层位富含有机质及黄铁矿,夹有透镜状、条带状煤线,具备丰富的还原物质,有利于铀元素的还原富集,因此认为影响研究区铀沉淀的主要地球化学障是还原障和吸附障。     

隐伏矿床上方纳米铜颗粒存在形式与成因

在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中和其下伏原生矿石中同时采集到金属纳米颗粒,颗粒在其粒径大小、形貌、连接和簇聚形式、微粒元素组合等性质上相似,表明两者为同成因物质,是内生成矿作用元素存在形式,土壤颗粒中金属纳米颗粒来自深部矿体。在金矿上方土壤颗粒中采集的纳米金属颗粒,与在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中采集观测到的微粒,在微粒性质可以对比,表明元素的纳米微粒是稳定形式,在其源区形成后可借助多种营力,穿越后期地质作用覆盖层,在近地表被土壤地球化学障捕获滞留,是深部矿化的有效传递物质。深穿透地球化学技术可从土壤中分离富集采集到此纳米微粒,并通过其微粒性质,追踪其源区性质。此研究结果在实用意义上,可为以土壤作为采样介质的深穿透地球化学勘查探测覆盖区隐伏矿方法提供理论依据。     

东天山地区土壤中碱性障与元素分布的关系

研究东天山土屋—延东成矿带的土壤垂直剖面中,盐类明显淀积区段的水溶相、硫酸盐相和碳酸盐相元素分布,初步推断了由盐类组成的碱性地球化学障对土壤中元素分布的影响.在东天山地区干旱荒漠景观条件下,碱性地球化学障对表生带元素分布和存在形式的影响十分明显,各段碱性地球化学障因Ca、K、Na等盐类淀积部位的不同而出现了不同类型,并...     

层间渗入铀成矿中有机质的氧化迁移

采用伊犁盆地南缘渗入铀矿床中的大量统计数据、图片等资料，论述了在层间渗入型铀矿床中，有机质在含氧渗流水作用下，发生氧化迁移，岩石中的矿物次生蚀变，并在地球化学还原障上产生铀及伴生元素的富集，形成后生渗入铀矿床的过程。     

贵州遵义黑色岩系多金属层中铂族元素的赋存状态

本文运用逐级化学提取和重液分离,结合电感耦合等离子体质谱分析,研究了遵义地区黑色岩系多金属层中铂族元素的赋存状态及其沉淀富集规律。实验结果表明,铂族元素主要赋存于硫化物类矿物中,其中Pt和Pd的赋存形式有所不同,有一部分Pt还存在于粘土矿物中,Pd则除部分在粘土矿物中外,还可能有独立矿物存在。结合前人的研究,可以认为成矿溶液中铂族元素可呈不同形式的络合物迁移;粘土矿物、有机质及金属硫化物在PGE富集过程中起着地球化学障的作用。     

砂岩型铀矿床层间氧化带前锋区稀有元素富集机制

在深入研究砂岩型铀矿床层间氧化带各地球化学分带中铀及其伴生元素的分布规律时,发现一些单价态(不变价)元素也常常富集在层间氧化带前锋区,其典型代表是钪(Sc)、钇(Y)和稀土元素(REE)等。作者在综合分析前苏联众多砂岩型铀矿床各地球化学分带中各种元素大量测试数据的基础上,论述了层间氧化带前锋区Eh值和pH值的变化规律以及它们所导致的变价元素(U、Se、Mo和V)和不变价元素(Sc、Y和REE)的分布规律和富集机制。实际上,层间氧化带前锋区既是氧化-还原电位(Eh值)又是酸碱度(pH值)的急剧变化区,两者大致同步消长。层间氧化带前锋区有两类地球化学障:单纯的还原障和还原-碱性综合障。两种地球化学障的发育与强度取决于原始未氧化岩石中硫化物、有机质和碳酸盐的含量。     

新疆阿舍勒铜矿区及外围表生地球化学分散特征

研究了阿舍勒铜矿区及外围区域岩石-土壤-水系沉积物风化作用体系的地球化学特征,发现:①Ca是研究区最活跃的元素,在土壤40-200cm深度上形成碱性碳酸盐地球化学障──钙积层.②不同地质背景对元素表生活动有制约作用,背景区和异常区元素的表现有明显差异.③从风化岩石→土壤→水系沉积物,Cu、Zn的存在形式发生明显变化,从以硫化物相为主变成以有机相为主.④大多数铜矿化指示元素都富集在<0.5mm的水系沉积物中,并可沿水系迁移到矿区下游7km以外.     

鹿井碎裂蚀变花岗岩型铀矿床溶浸评价研究

本文从矿床的地质评价入手，对矿体形态、产状、规模，矿石的物质成分，矿石结构构造，铀的存在形式，矿床水文地质、工程地质等诸多方面进行了矿床溶浸天然地质条件研究；通过对低品位、大块度的铀矿石进行柱浸工艺试验，获得了一系列溶浸工艺参数；归纳分析出高昔、牛尾岭矿床的矿石灰第2类有利溶浸类型；提出常规采治法、原地破碎浸出和堆浸相结合的采治方案。     

邹家山铀矿床中伴生稀土元素的地球化学特征及酸浸实验研究

研究了邹家山铀矿床原始矿石中的稀土元素含量特征及其在酸浸过程中的行为。结果表明:(1)该矿床矿石中伴生的稀土元素总含量很高,∑REE平均含量达3231.55×10-6,其中HREE达2933.39×10-6,属珍贵的重稀土元素富集型,具有负Eu异常、Ce无异常的特征。(2)在强酸及氧化剂浸泡条件下,轻、重稀土元素的浸出行为明显不同。重稀土元素更易被浸出,其浸出率是轻稀土元素的2倍左右。在强酸或强酸加氧化剂浸泡下,随原子序数的增加,轻稀土元素(La~Eu)的浸出率较明显增加,而重稀土元素(Gd~Lu-Y)的浸出率则小幅度递减;15种稀土元素中Gd的浸出率最高,La的浸出率最低。(3)初步获得邹家山铀矿床伴生稀土元素酸法浸出的最佳硫酸浓度和氧化剂用量,即在硫酸浓度为30g/L的条件下,100mL的浸泡液中含有2mL30%的过氧化氢时,稀土元素浸出率可达到最高值。     

Factors influencing in-situ leaching of uranium mining in a sandstone deposit in Shihongtan,Northwest China

The Shihongtan uranium deposit in northwest China is a sandstone-type deposit suitable for alkaline in-situ leaching exploitation of uranium. Alkaline leaching tends to result in CaCO3 precipitation there by affecting the porosity of the ore-bearing aquifer. CaCO3 deposits can also block pumping and injection holes if the formulation parameters of the leaching solution are not well controlled. However, controlling these parameters to operate the in-situ leaching process is challenging. Our study demonstrates that the dissolved uranium concentration in the leaching solution increases as HCO3－ concentration increases. Therefore, the most suitable HCO3－ concentration to use as leaching solution is defined by the boundary value of the HCO3－ concentration that controls CaCO3 dissolution-precipitation. That is, the dissolution and precipitation of calcite is closely related to pH, Ca2+ and HCO3－ concentration. The pH and Ca2+ concentration are the main factors limiting HCO3－ concentration in the leaching solution. The higher the pH and Ca2+ concentration, the lower the boundary value of HCO3－ concentration, and therefore the more unfavorable to in-situ leaching of uranium.     

煤中铀的赋存分布及其在利用过程中的迁移特征

煤炭与铀两种资源在空间配置和成矿上有关联性,其合理开发利用及污染控制是我国国民经济和社会持续发展的重大需求。基于大量文献调研及前期研究成果,探讨了铀在煤中赋存分布及其在洗选、燃烧、淋滤过程中的迁移特征,取得一些认识:①煤中铀的富集成矿与成煤大地构造演化相关联,西南富铀煤主要与峨眉山玄武岩及断裂构造有关;西北富铀煤一般分布在拗陷和断拗陷盆地开阔地带一侧并与上覆砂岩型铀矿有关。②煤中铀主要与煤中有机质（主要是腐殖酸）结合,富铀煤中铀可以微细粒含铀矿物形式存在,并与有机硫、硫化物紧密共生,故在选煤过程中,无论重选还是浮选,其洗选脱除率均不高（最高为68.3%）,部分煤浮选时铀甚至富集到精煤中;在煤燃烧过程中,铀或多或少都会以气相形式挥发到大气中。③富铀煤一般也同时富集V、Mo、Se、Re、Cr等高价态变价元素,这与有机体深埋分解造成的强还原环境有关,对于那些不变价元素如Sc、Y、La等的沉淀富集主要与腐殖酸形成的酸化条件有关;这些共生组合元素,在富铀煤的分选及煤矸石的淋滤过程中表现出一致的迁移行为。④电厂燃煤过程中铀主要富集（呈数量级的增加）到飞灰和底灰中,粉煤灰中铀淋出浓度一般随淋滤液pH的增加呈降低趋势,其萃取率随灰化温度的升高呈现降低趋势。研究结果为铀资源利用和环境污染控制提供参考和依据。      

地浸过程中铀迁移特征及条件的实验研究

通过室内模拟试验，对地浸过程中铀的迁移规律进行了研究。结果表明：①溶浸液中铀浓度值在达到饱和浓度前，随地浸路径延长而逐渐增大；②铀的存在形式及其含量与水文地球化学条件相关，当1．9＜pH＜4．4时，为UO2SO4和UO^2 2；当4．4＜pH＜5．1时，为UO2SO4和(UO2)a(OH)^5 ；②随着水文地球化学条件的变化，铀迁移经历了溶解迁移、水解沉淀、再溶解迁移的多次旋回，即当pH＞4．6、Eh＜420mV时，溶解状态的铀产生沉淀；当2．0＜pH＜4．6，420mV＜Eh＜650mV时，U^6 溶解迁移；当pH＜2．0、Eh＞650mV时，U^4 溶解迁移；④根据溶浸液中铀浓度和pH、Eh临界值，铀地浸路径可划分出充分浸出带、有效浸出带、铀沉降带和未浸出带，不同特征的浸出带随浸出时间的变化而有序移动。     

A technique of reduction of core samples of uranium ore to their natural redox state

A new method of reduction of core samples of uranium ore to their natural redox state is described. The results of laboratory experiments on agitated and filtration leaching of uranium from ore reduced by sulfide solution are considered in comparison with leaching of oxidized stored ore. The oxidation of ore samples during sampling and storage leads to the overestimation of the rate of uranium leaching from ore by sulfuric acid solutions. The more oxidized a sample, the higher the overestimation of this parameter in comparison with traditional borehole in situ leaching (ISL) with sulfuric acid. As is proved by determination of U and Fe species in reduced samples, the described technique of ore sample preparation for laboratory experiments enables the natural redox state of ore to be approached. The results of laboratory experiments with samples prepared according to the proposed technique are adequate to the real process of ISL with sulfuric acid at the Dalmatovo uranium deposit.     

Comparison of the geochemical features of ore-bearing horizons at young and ancient hydrogenic uranium deposits (Hydrotechnological aspects)

Geochemical properties of ore-bearing horizons composed of alluvial aluminosilicate terrigenous rocks have been compared at young and ancient hydrogenic uranium deposits. It has been shown that the lithological setting at the young deposit has an elevated neutralization capacity in relation to sulfuric acid of leaching solutions and, in addition, has a rather low reducing capacity. The redox differentiation of ore substance at the deposit is in progress. It ensures an elevated degree of uranium oxidation in ores. Both ore and nonore sandy rocks contain a sufficient amount of natural oxidizer U(IV) in the form of trivalent iron. Ancient deposits, unlike young ones, contain ore-bearing and ore-hosting rocks with a low neutralizing but high reducing capacity and with an elevated degree of uranium and iron reducing, as the reducing environment dominates in all epigenetic geochemical zones. It is suggested that, in this geochemical setting, the process of in situ leaching (ISL) is not effective without addition of artificial oxidizer to the working sulfuric acid solutions.     

江西大布铀矿床溶浸地质条件及溶浸方法研究

本文围绕溶浸采矿这个主题,从岩、矿石的物质成分;矿石结构构造;铀的存在形式;岩、矿石物理力学参数;矿体形态、产状、规模及矿床水文地质等方面阐述了大布铀矿床溶浸的天然地质条件,并通过一系列矿石铀浸出工艺试验,获得了大量溶浸工艺参数,提出大布铀矿床以原地破碎浸出辅以堆浸为最佳采矿方案。