松辽盆地钱家店铀矿床成矿作用特征及成矿模式

笔者通过对钱家店铀矿床地质特征、成矿作用地球化学特征的研究,认为钱家店铀矿床为典型的同生沉积后生叠造复成因可地浸砂岩型铀矿床。矿床定位受晚白垩世姚家期辫状河道洼地、晚白垩世嫩江期末至古近纪构造反转隆升剥蚀构造窗及浅层含氧含铀水与深部油田还原性流体交替混合地球化学障等地质因素控制。矿床成矿作用历经了同生沉积成矿、油田流体叠加成矿和含氧含铀流体叠加成矿3个阶段。矿床形成年龄为96±14 Ma、67±5 Ma和40±3 Ma。在总结矿床成矿地质特征、成矿作用地球化学特征的基础上,建立了钱家店铀矿床成矿模式。     

四川盆地西南部乐山地区砂岩型铼钼矿地质特征及超常富集成矿

铼（Re）是一种在地壳中的丰度极低的分散元素,却是国防和航空航天领域不可或缺的关键原材料。由于其丰度很低,其超常富集成矿作用机理及过程是备受关注的重要科学问题。四川盆地西南部乐山地区的犍为-沐川-马边一带,在侏罗系地层中分布有砂岩型铼钼矿床（点）。本文以该区犍为县古匡岩矿床（点）为研究对象,对中侏罗统沙溪庙组中的含矿地层、矿化特征等进行了详细的研究,并对与铼钼富集密切相关的沥青进行了扫描电子显微镜、能谱和有机碳同位素分析。结果表明,含矿砂岩为三角洲前缘分流河道沉积环境下的产物,而非相对低能、还原的分流间湾沉积环境,并不是表生条件下氧化-还原作用富集成矿。矿床中的沥青是由来自下伏三叠系须家河组古油藏发生热裂解形成的,铼钼元素超常富集成矿与古油藏有机质具有密切的空间和成因关系。该类型矿床为铼等稀散元素超常富集成矿机理研究提供了新的研究思路和对象。     

钱家店铀矿床含矿建造后生改造作用探讨:来自蚀变特征及地球化学的证据

基于开鲁盆地钱家店铀矿床含矿砂岩的偏光显微镜、扫描电子镜显微镜下观察以及元素地球化学分析,探讨了该砂岩型铀矿的形成过程.镜下观察结果显示,该矿床矿石中存在5种矿物蚀变作用类型:高岭石化、褐铁矿化、碳酸盐化、重晶石化和水云母化;钻孔伴生元素特征表明,钱家店部分铀矿体在初次形成后,可能又遭受后期流体叠加改造作用;元素迁移特征表明,矿区总体可能经历了两期不同性质的成矿流体,前期流体导致矿化砂岩的形成,后期流体在此基础上叠加改造,使铀再次富集成高品位铀矿石.综合前人研究资料,认为钱家店铀矿床经历三阶段成矿流体作用:第一阶段为同生沉积铀成矿;第二阶段为油气/热液改造叠加成矿;第三阶段为层间氧化铀成矿.     

层间氧化带砂岩型铀矿中铼的地球化学行为及找矿意义探讨

铼是地壳中一种极度分散的元素。在层间氧化带边界上 ,铼与铀的沉淀条件近似 ,在铼富集的层间氧化带砂岩型铀矿床中 ,铼富集的范围几乎与铀矿卷重叠。本文根据自然界已查证的层间氧化带砂岩型铀矿中铼、铀同消长的基本事实 ,对现阶段铼在层间氧化带砂岩型铀矿勘查中的找矿意义提出质疑。     

诸广中部塘湾铀矿床黄铁矿成因及其对铀成矿作用的指示

为深入探讨塘湾铀矿床成因,本文以诸广山中部仁化县城口矿田塘湾铀矿床的黄铁矿为研究对象,基于详细的岩相学,将黄铁矿精细划分为成矿早期（pyⅠ）、成矿期（pyⅡa、pyⅡb）及成矿晚期（pyⅢ）三个时期四个阶段。采用EPMA和LA- ICP- MS）技术对各阶段的黄铁矿开展主、微量元素及硫同位素原位测试分析。结果显示：塘湾铀矿床黄铁矿Fe含量为45. 80%~46. 80%,S含量为51. 85%~53. 84%,n(S)/n(Fe)为1. 96~2. 03。黄铁矿中微量元素种类少且含量低,部分低于检出限,相对大陆地壳显著富集As、Se、Ag、Sb、Au、Bi、U元素,As含量最高,平均1587×10-6;Co/Ni值为1. 07~59. 1;各阶段稀土元素总量低且主成矿期相对高,配分模式一致,与花岗岩围岩高度相似,负铕异常明显（δEu为0. 12~0. 44）。黄铁矿的δ34SCDT为-3. 1‰～-19. 9‰,pyⅠ、pyⅡa、pyⅡb、pyⅢ明显呈先降低再升高的特征。综合上述地球化学特征,认为塘湾铀矿床黄铁矿均为富As亏S型黄铁矿,有利于铀成矿;其属中低温岩浆热液成因,物质来源于围岩花岗岩。结合不同阶段黄铁矿地球化学特征变化、矿床地质特征和铀成矿理论,认为塘湾矿床自成矿早期、主成矿期至成矿晚期成矿流体一致显示相对还原的环境,且经历了相对氧化还原相对氧化的演化,成矿温度逐渐降低。黄铁矿对于流体中铀的沉淀起到了重要还原剂作用。     

新疆511铀矿床U-Se-Re-Mo富集规律探讨

511铀矿床是典型的层间氧化带型砂岩型铀矿床,铀主要富集在氧化-还原过渡带。同样,Se、Mo、Re也是氧化-还原敏感元素,在氧化-还原过渡带也可能富集,但U、Se、Mo、Re的地球化学性质又有差异,在空间上又可能分离,查明U、Se、Mo、Re的富集规律,有助于了解该矿床的成矿机理,对Se、Mo、Re等伴生元素的综合利用也有重要的意义。     

川北广元田坝子剖面含铀沥青脉的发现及其地质意义

通过野外地质调查,在四川盆地西北部广元市青川县田坝子剖面发现了多处具铀异常（≈70×10-6）的含铀沥青脉。对含铀沥青脉开展了矿物学、元素地球化学、光谱学研究,并与研究区典型砂岩型铀矿床（303矿床）中的“有机质”开展了对比研究。研究表明,含铀沥青脉中含有大量的微粒状矿物,包括微米级的石英、重晶石、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿及呈微—纳米结构的草莓状黄铁矿,沥青脉中的微量元素和稀土元素十分富集,主要富集Mo、Re、Cd、U、Ba元素,次要富集Sc、V、Ni、Cu、Zn、Rb、Tl等。川北303砂岩型铀矿床的矿石中也发现了铀矿物与沥青脉共生的现象,同时也具有重晶石—黄铁矿—闪锌矿等的矿物组合,其微量元素和稀土元素与田坝子剖面沥青脉具有相似性,表明川北地区的铀矿化可能与古油气藏的裂解破坏具有成因上的联系,在四川盆地的构造活动区,或许具有寻找与构造油气作用相关的铀矿床的潜力。川西北沥青脉在灰化之后,其中的铀、钼、铼元素都富集到了可综合利用的程度,建议在未来的研究中,可适当关注川西北沥青脉的伴生元素的综合利用。     

四川旺苍二叠系吴家坪组铼、硒等稀散元素找矿新发现及意义

稀散元素因其在地质体中极分散的特点,极难形成独立矿床。通过找矿预测研究,在四川旺苍地区二叠系吴家坪组一段首次发现了独立的铼硒富集层位,具沉积改造成矿特征。局部地段稀疏钻探工程探获铼资源量61.4 t,硒3000 t,显示了巨大的铼硒找矿潜力。考虑到同层位钒钼矿层形成分层富集、相互伴生,矿石经济可选,综合回收元素多的特点,本区有望成为中国紧缺新兴战略资源成矿新类型的重要成矿带,且具有赋矿层位稳定、矿化均匀、规模巨大的特点。     

保源地区碳硅泥岩型铀矿床成因

在系统研究区域地质及铀矿化地质特征的基础上，本文通过铀矿床铀源、稀土元素特征，氢、氧、碳、硫同位素组成特征及铀成矿年代学研究，提出了多期次累聚成矿作用（特别是热液叠加改造成矿作用）是形成该区碳硅泥岩型铀矿床较普遍而重要的铀成矿作用。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床含矿岩系组成特征与铀成矿作用

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床自勘查以来不断获得重大发现,已成为超大型铀矿床。该区矿床地质特征、成矿特点有过不少报道,但就其含矿建造的详细岩石学特征(蚀源区母岩)及有利的成矿条件等还需要随着研究程度的加深不断完善。铀矿的成矿作用包括导致铀元素集中形成铀矿的各种地质作用,其中,铀含量高且容易析出铀的源岩是铀成矿的物质基础,后期的氧化—还原、矿化蚀变是铀矿形成的关键。作者主要利用微观实验分析的方法,通过对钱家店砂岩型铀矿床赋矿岩石岩石学特征的详细分析,提出了矿层岩性主要为中—细粒长石岩屑砂岩、细粒长石岩屑砂岩和含泥砾砂岩和砂砾岩等,并且石英和长石总量与岩屑含量相近,岩屑主要以流纹岩、流纹质凝灰岩为主,次为粗面岩、正长细晶岩、花岗岩、花岗斑岩、安山岩、硅质岩和泥岩等。后生蚀变碳酸盐化、高岭石化较为普遍,局部强烈,其次黄铁矿化、氧化铁化,偶见重晶石化。常见深部油气渗入在赋矿层中出现油渍、油斑、溢散晕圈,共生黄铁矿莓球群及微细粒黄铁矿聚晶。铀的存在形式为铀矿物(沥青油矿、铀石)和吸附状态。分析了多成因—多阶段成矿模式,即沉积预富集阶段—层间渗入成矿阶段—油气改造富集成矿阶段—油气还原护矿阶段。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿成矿地质特征

通过对钱家店铀矿床产出的地质背景、地质构造环境、矿床铀矿物特征、蚀变地球化学特征、微量元素地球化学特征、成矿物质来源及成矿年代学等综合研究,认为钱家店铀矿床受"晚白垩世姚家期辫状河道洼地、晚白垩世嫩江期末反转隆升剥蚀构造天窗、NNE向贯通性基底断裂"三位一体控制,矿床成因类型为同生沉积后生叠加复成因型。这为进一步的找矿工作提供了依据。     

松辽盆地北部构造演化对砂岩型铀矿床成矿的控制作用

松辽盆地构造演化划分为前中生代克拉通基底演化、晚侏罗世挤压火山穹窿演化、早白垩世伸展断陷、晚白垩世早期热冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀及新近纪—第四纪挤压坳陷等7个演化阶段。本文系统讨论了松辽盆地北部构造演化与铀成矿作用的关系,指出晚白垩世早期冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀3个阶段为区内主要铀成矿阶段。铀矿化的分布受基底断裂及反转构造带联合控制。松辽盆地北部构造演化对各构造分区铀矿床成矿类型具有明显的控制作用：西部斜坡区以寻找"古层间氧化"型、层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型;中央坳陷区及东北隆起区应围绕大庆长垣、绥棱背斜带等构造剥蚀天窗寻找"钱家店"式砂岩型铀矿床;北部倾没区及东北隆起区盆缘以寻找层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型。     

松辽盆地地浸砂岩型铀矿勘查及其找矿方向

20世纪90年代开始,在松辽盆地开展了地浸砂岩型铀矿区域评价工作.盆地的西南部投入数万米钻探工作量开展以第三系和上白垩统嫩江组、姚家组为目的层的找矿工作,取得了较大突破,发现并提交了我国第一个板状砂岩型铀矿床,所建立的双混合叠造铀成矿模式丰富了地浸砂岩型铀成矿理论.在此基础上总结出白垩系砂岩型铀成矿控矿因素和找矿标志.盆地东部构造反转有利于形成砂岩型铀矿床.第三系以潜水氧化为主,还原物质缺乏,而且新构造运动对其改造微弱,总的成矿条件不理想,不宜作为主攻目的层.盆地坳陷阶段沉积的泉头组、青山口组、姚家组为主要找矿目的层,找矿重点在盆地东南部通辽-双辽-德惠地区.下一步科研工作重点为:完善QJD砂岩型铀矿模式、盆地油气与铀成矿关系、白垩纪古水文地质条件的研究.     

松辽盆地南部钱家店铀矿床后生蚀变作用及其对铀成矿的约束

目前对松辽盆地南部钱家店铀矿床成因的认识存在明显争议.本文利用偏光显微镜、扫描电镜、XRD等分析测试方法对该矿床后生蚀变作用进行了系统的研究,发现该矿床不同类型砂岩中矿物蚀变作用类型有:赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、粘土化、碳酸盐化和铀矿化,其中黄铁矿化包括胶状黄铁矿化、草莓状黄铁矿化和粒状黄铁矿化,粘土化主要包括水云母化、高岭石化和伊利石化,碳酸盐化包括方解石化、铁白云石化和菱铁矿化.红色砂岩和黄色砂岩以赤铁矿化、褐铁矿化、水云母化、高岭石化、伊利石化和方解石化为主,但黄色砂岩中赤铁矿化、褐铁矿化及水云母化程度略低;灰色不含矿砂岩以微弱赤铁矿化、黄铁矿化、高岭石化、伊利石化、铁白云石化和菱铁矿化为主;灰色含矿砂岩中以黄铁矿化、高岭石化、伊利石化、铁白云石化、铀矿化和菱铁矿化为主;原生灰色砂岩以黄铁矿化和菱铁矿化为主.钱家店铀矿床演化历史和矿物之间的穿插关系分析显示,成岩期矿物蚀变以菱铁矿为代表,形成于中性-弱碱性环境;成矿早期矿物蚀变以赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、水云母和高岭石等为代表,形成于酸性环境;成矿晚期矿物蚀变以伊利石和铁白云石为代表,形成于弱碱-碱性环境;成矿期后矿物蚀变以方解石为代表,形成于碱-强碱性环境.因此,钱家店铀矿床经历了成岩期中性-弱碱性环境→成矿早期酸性环境→成矿晚期弱碱-碱性环境→成矿期后碱-强碱性环境的转变.      

巴音戈壁盆地塔木素铀矿床含矿砂岩成岩作用类型、演化序列及其对铀成矿的约束

勘查和研究发现部分砂岩型铀矿床中不仅有表生氧化流体作用还存在深部流体的参与,这类砂岩型铀矿床蚀变类型多样且成因复杂.塔木素砂岩型铀矿表生流体和深部流体活动都很明显,砂岩普遍固结且后生蚀变类型独特,因此,恢复成岩成矿事件及其演化过程,对揭示铀沉淀富集机理至关重要.本文通过镜下鉴定、电子探针、扫描电镜分析等,系统研究了塔木素矿床含矿砂岩成岩作用特征与后生蚀变矿物生成序列,重塑了成岩成矿事件的演化过程.研究结果显示,塔木素矿床砂岩中压实作用较弱而胶结作用很强,重结晶作用普遍,是造成目的层致密的主要原因,赤铁矿、褐铁矿化、碳酸盐化、石膏化是该地区主要的胶结类型.将该地区的成岩演化划分为沉积-早成岩阶段、早期氧化流体作用阶段、热流体改造阶段和晚期氧化流体弱改造阶段.成岩环境由弱碱性向酸性环境转变的过程中的氧化还原过渡部位是造成铀沉淀的关键,大规模的氧化作用是矿床形成的基础,后期热流体活动对早期形成的低品位铀矿石进行叠加改造,是成矿的关键环节.     

松辽盆地西南部白兴吐地段铀成矿地质条件及找矿方向分析

文章对松辽盆地西南部白兴吐地段姚家组成矿条件进行了分析，包括姚家组辫状河相灰色砂体特征、后生还原及后生氧化作用特征、铀矿化异常特征、铀矿化异常与断裂的关系、铀矿化异常与层间氧化的关系、铀矿化成因及控制因素等。据此认为，白兴吐剥蚀天窗东缘白兴吐一东哈根地段存在有利的铀成矿条件，具有发现钱家店类型铀矿床的前景。     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出。在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带。平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集。文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论。     

准噶尔盆地卡姆斯特地区侏罗系铀成矿模式研究

本文对卡姆斯特地区中侏罗统头屯河组、西山窑组层间氧化带及铀矿化特征进行了归纳与总结,运用层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论,重建了该区铀成矿模式,初步认为铀矿化、异常符合层间氧化带控矿理论,受层间氧化带及不整合面控制,总体上遵循层间氧化带砂岩型铀成矿规律。指出区内铀矿找矿目的层主要为中侏罗统头屯河组,次为西山窑组,主要找矿类型为层间氧化带砂岩型,次为不整合面砂岩型、煤岩型,明确了今后该地区找矿方向,可为准噶尔盆地今后铀矿资源勘查工作提供参考。     

铀储层结构与成矿流场研究:揭示东胜砂岩型铀矿床成矿机理的一把钥匙

以鄂尔多斯盆地北部的砂岩型铀矿为目标,在铀储层形成发育的沉积学背景研究基础上,重点通过砂分散体系、沉积物粒度、隔挡层厚度和孔隙度的定量分析,精细地刻画了直罗组铀储层的外部几何形态和内部复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。依据盆地构造充填演化阶段、铀成矿年代学和地学空间信息三维可视化平台,分别对5个演化阶段的古地貌进行了恢复,并对不同演化时期的铀储层空间位置给予了准确定位,从而揭示了直罗组铀储层从沉积到接受铀成矿再到铀矿被改造期间的空间形态演化历史。在盆地构造充填演化研究、古地貌恢复和铀储层定量非均质性分析的基础上,重建了5个不同时期古地下水系统结构和参数的空间变化面貌,并运用地下水数值模拟方法再现了研究区5个演化阶段成矿古流场的特征及其演化规律。综合分析认为,铀储层的空间演变和内部非均质性制约了成矿流场的基本格局,成矿流场又无疑控制着层间氧化带的发育和铀成矿。当铀储层形成期的古水流方向与主成矿期地下水流场方向总体一致时有利于铀成矿,而当两者流向垂直时则成矿效率降低。