二连盆地哈达图铀矿床铀的赋存状态研究

正二连盆地哈达图铀矿是近年来新发现的大型可地浸砂岩型铀矿。研究该矿床铀的赋存状态直接关系到铀的地浸开采及矿床成矿机理研究。鉴于早期工业钻孔数量较少,因此有必要对该矿床铀的赋存形态进行较系统研究。本文通过α径迹蚀刻、电子探针、扫描电镜等分析方法,对哈达图矿床铀的赋存状态展开研究。     

二连盆地哈达图铀矿床黏土矿物特征及其与铀成矿关系研究

研究砂岩型铀矿中的黏土矿物可以了解控制该矿床形成的沉积环境、成岩作用和成矿作用等。通过X射线衍射、扫面电镜等手段,对哈达图矿床含矿段赛汉组上段氧化还原带中黏土矿物特征展开研究。结果表明:该地区赛汉组上段岩石中黏土矿物组合主要为伊蒙混层(I/S)和伊利石(I),两者之和平均占黏土矿物总量94%,其中伊/蒙混层平均占61%,伊利石平均占34%,含少量高岭石及绿泥石,未发现蒙皂石;伊/蒙混层主要为完全无序型,是成岩期碱性环境下由蒙皂石转化形成的,高岭石是在成矿期氧化水渗入形成酸性流体作用下形成的,后期部分高岭石转化为伊利石;过渡带黏土总量相对最高,弱氧化带及还原带黏土总量略低,强氧化带黏土总量最低,这是导致强氧化带渗透性相对较高,更易被氧化,过渡带渗透性相对较差,进而成矿的一个重要原因;黏土矿物表面吸附有大量的超显微、显微状铀矿物。     

内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用

[研究目的]哈达图铀矿床是产于二连盆地下白垩统赛汉组上段的一个特大型砂岩型铀矿床，其与传统砂岩铀矿特点不同，矿体呈多层板状，控矿灰色砂体具“两黄夹一灰”特征，传统的渗入（潜水氧化、层间氧化）砂岩型铀成矿理论难以解释，阐明其成因和控矿要素对创新砂岩铀成矿理论与红杂色砂岩中铀矿找矿均具有重大意义。[研究方法]采用野外和室内、宏观和微观相结合，主要包括野外观察、区域地质、构造学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学（元素、有机、同位素）、地震解释和铀矿床学等方法。[研究成果]阐明了矿床矿体、控矿灰色砂体和矿化特征，指出研究区红杂色建造赛汉组上段、二连组和伊尔丁曼哈组为原生氧化建造成因，主含矿层赛汉组上段控矿灰色砂体是深部还原性流体对其再还原的结果，主要受连通深部的断裂构造及相关河道或不整合面控制，属后生改造成因，从成矿铀源、深部渗出流体的形成、铀的迁移和沉淀阐述了砂岩渗出铀成矿作用机制，提出哈达图砂岩铀矿床主要是渗出铀成矿作用形成，建立了相应的渗出铀成矿模式。[结论]发现揭示了红杂色砂岩形成砂岩铀矿一种新的铀成矿作用——渗出铀成矿作用，并由此提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”预测评价的新思路，指出针对红杂色沉积建造砂岩铀矿找矿新层位，在找矿空间上可由盆缘拓展到盆中、由浅部拓展到深部。创新点：阐明控矿灰色砂体是深部还原性流体再还原的结果，属后生改造成因；提出了红杂色砂岩形成砂岩铀矿新的渗出铀成矿作用，建立了哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿模式；提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿预测评价的新思路。     

鄂尔多斯盆地东胜-黄龙地区砂岩型铀矿铀矿物赋存状态研究

砂岩型铀矿床是一种具有重要经济价值的铀矿类型,受到世界各国地质勘探部门的高度关注。本文应用电子探针和高分辨分析型电镜联合研究鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿铀的赋存状态;对砂岩中铀、钍及稀土含量的分布进行了线扫描分析,观察到铀矿物微粒主要分布在砂岩的主要造岩矿物裂隙中及其胶结物中。铀矿物主要存在形式是以铀石微粒（UO2）的形式存在, 以微粒吸附形式存在（小于1 微米）。铀物微粒一般富集砂岩中的钾长石、微斜长石、白云母裂隙和解理缝或胶结物中,分析数据显示氧化铀的含量可达1～3.46％,在石英和方解石颗粒裂隙或解理缝中比较低。应用高分辨的电镜还观察到少数呈较大铀石微粒集合体形式存在, 最大可达200 微米。从电子探针分析数据上看,UO2 含量可以从0～几个百分含量,一般来说含铀高的部位,其对应的稀土元素、ThO2含量也较高。本文的研究对含油气盆地的铀矿质的沉淀、运移和富集的认识具有重要意义,同时对鄂尔多斯盆地铀矿开发过程的选冶工艺的确定,具有借鉴价值。     

鄂尔多斯盆地HJQ地区砂岩型铀矿铀赋存状态研究

砂岩型铀矿床是一种具有重要经济价值的铀矿类型,受到世界各国地质勘探部门的高度关注。通过电子探针、α径迹蚀刻、逐级化学提取等方法的联合应用,对鄂尔多斯盆地HJQ砂岩型铀矿铀的赋存状态进行研究。结果表明,该地区铀矿物以铀石为主,还有极少量的钍铀石和钛铀矿,这些矿物主要是以微粒吸附形式存在(1~5 μm),部分呈较大铀石微粒集合体形式存在的铀矿物颗粒主要存在于黄铁矿、绿泥石、 方解石及有机质的裂隙中,还有少数存在于石英、褐铁矿、云母等矿物的裂隙之中。逐级化学提取实验进一步证实,铀矿物占很大比例,约为50%。分散吸附态的铀约占50%。在分散吸附态的铀中又以黄铁矿和有机质吸附为主,其他矿物吸附的铀在分散吸附的铀中约占5%。     

二连盆地乔尔古铀矿区铀赋存状态及铀矿石工艺矿物学研究

可地浸砂岩型铀矿床中铀赋存状态及铀矿物空间嵌布特征会影响地浸时浸出工艺的选择及溶浸液的优化,研究矿石中铀赋存状态及铀矿物工艺参数对于提高矿床的铀浸出效率具有重要意义。本研究采集了二连盆地乔尔古铀矿区矿石样品,通过扫描电镜、电子探针及综合矿物分析仪(TIMA)等方法,分析铀赋存状态及铀矿物粒度、解离度、连生矿物等工艺矿物学参数。结果表明：(1)乔尔古铀矿区矿石中铀的存在形式主要为铀矿物、含铀矿物和吸附态铀。铀矿物主要为沥青铀矿和少量的铀石。(2)铀矿物粒度较小且变化范围较大,铀石粒径最大可达30～35μm,沥青铀矿粒径最大可达60～65μm;多数铀矿物的粒径小于20μm,其中铀矿物粒径在5～10μm的数量是占比最多(铀石和沥青铀矿分别占总颗粒数量的37.88%和27.78%)。(3)铀矿物解离度较低,解离度小于10%的铀石和沥青铀矿的占比分别为99.72%和91.84%。铀的赋存状态表明乔尔古铀矿区适宜地浸,但实际浸出时铀浸出率可能会受到铀矿物粒度及解离度特征的严重制约,使得经济效益受到较大影响。本研究有效查明了乔尔古铀矿区铀赋存状态以及铀矿物工艺参数,有助于研究制定适合该矿区的地浸采铀...     

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿特征

笔者通过对铀源、赛汉组上段沉积建造、构造演化等的分析认为,二连盆地中部具备古河道砂岩型铀矿成矿条件;古河道形态与规模、河道内沉积微相、潜水一层间氧化是铀矿床定位的“三要素”,其不同的组合方式构成了不同的古河道砂岩型铀矿成矿模式。据此,指出二连盆地中部具有较好的古河道找矿远景。     

开鲁盆地钱家店铀矿床铀的赋存状态及成因探讨

采用电子探针、能谱及背散射分析、扫描电镜、微区X射线荧光等实验方法,详细研究了钱家店铀矿床铀的赋存形式、含铀矿物类型,并对铀矿物相关的矿物组合类型及成因进行探讨.结果表明:(1)钱家店铀矿区铀的赋存形式包括铀矿物、吸附态铀以及含铀矿物三大类.其中,铀矿物类型主要为沥青铀矿,铀石次之,仅在局部可见含钛铀矿物等;吸附铀主要为高岭石吸附和有机质吸附.铀矿物常与黄铁矿、铁白云石、高岭石等密切共生,多呈胶状发育在黄铁矿、铁白云石边缘及裂隙内,也有呈粒状、球粒状独立分布,少数分布在碎屑颗粒内部.(2)研究区至少存在两期铀成矿相关流体:一期中性-弱碱性含铀流体形成的铀矿物围绕黄铁矿边缘发育,形成环边、似环边状,同时形成铁白云石为主的碳酸盐围绕黄铁矿外围发育;另一期含铀流体形成的铀矿物呈脉状充填在黄铁矿内部,无碳酸盐形成.(3)铀矿物(特别是铀石)中含有丰富的磷元素,扫描电镜也发现部分样品中存在富磷元素的微球粒状的铀石集合体,初步认为这是低温流体下微生物参与铀成矿作用的有力证据.     

鄂尔多斯盆地西南缘白垩系洛河组砂岩型铀矿床铀赋存特征及铀成矿作用浅析

本文在对鄂尔多斯盆地西南缘白垩系洛河组含铀地层构造特征及沉积环境分析基础上,对铀矿床的成矿地质条件和成因进行了初步探讨;并采用电子探针分析方法,对该砂岩型铀矿中铀矿物的赋存状态进行了初步研究。研究结果表明,该区砂岩型铀矿物主要为沥青铀矿,其主要有两种存在形式:1)铀矿物赋存在碎屑颗粒间、胶结物和岩屑颗粒中,呈粒状或团块状,颗粒大小不一,且主要集中在2～15μm之间,局部团块可达20～25μm;2)铀矿物与黄铁矿共生,以粒状、网状和团块状分布在不规则黄铁矿中或包裹在其表面。初步分析认为研究区主要存在两期铀成矿作用。     

二连盆地古地貌特征及其对砂岩型铀矿的制约

二连盆地赛汉组上段是重要的产铀层位,其沉积环境和地层分布特征通常受到古地貌控制明显,因此开展二连盆地赛汉期末的古地貌恢复工作有助于多方位认识盆地在该时期中的沉积格局及其对砂岩型铀成矿的制约。通过将二连盆地乌兰察布坳陷和马尼特坳陷875口钻井资料按岩性进行逐层回剥和去压实校正编制了研究区赛汉期末的古地貌图。定量的地貌分析表明,二连盆地赛汉期末古地貌为宽阔的低坡度河谷地貌区,进一步可划分为平原、微斜坡和缓斜坡地貌单元。通过与前人在该区绘制的沉积相图对比研究发现,古地貌坡折带是控制河道亚相分布的关键。宽阔的河谷为河床侧向迁移提供了空间,有利于形成大范围连片的河道砂体,提供更多的铀储层空间。河床两侧的微斜坡-缓斜坡有利于形成倾斜的空间形态,有利于形成宽阔的氧化还原铀成矿带。古地貌坡折带很有可能为铀矿体富集的关键部位。     

二连盆地与蒙古沉积盆地砂岩型铀矿成矿条件对比

以砂岩型铀矿成矿理论为指导,以成矿地质背景和成矿基本特征研究为基础,总结了二连盆地和蒙古东南部砂岩型铀矿的主要控矿因素,较系统地对比了二者砂岩型铀矿成矿条件的相似性和差异性。指出二连盆地与蒙古产铀盆地在大地构造属性、盆地类型及规模、铀源、构造演化史和主要控矿因素等方面存在较大相似性,但在产铀层位、后期构造活动性、区域铀矿化显示等方面存在明显差异,根本性差异在于构造活动性和控矿沉积体系两大方面。认为二连盆地与蒙古东南部沉积盆地的产铀潜力大体相当,并提出今后需重视对二连盆地“苏敏河式”铀矿的寻找。     

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化

近年在内蒙古二连盆地赛汉组中找到了可观的砂岩型铀矿资源。关于早白垩世赛汉组的分段没有统一的认识,严重影响了铀矿勘查工作的布置。利用石油、煤炭和核工业部门勘查钻孔岩性、测井曲线、综合编录、地震剖面等资料,结合古气候-颜色变化、沉积序列变化反映的沉积环境,将赛汉组划分为4段。赛汉组一段,主要为一套冲积扇(或扇三角洲)环境下的杂色粗碎屑岩组合。二段为一套凹陷中心灰色、黑色湖沼环境下的泥岩夹褐煤层,凹陷边缘为杂色扇三角洲粗碎屑岩,总体以黑色岩系组合为特征。三段为一套灰色、深灰色含砾粗砂岩、砂岩,侧向联通性较好的灰色岩系组合,形成于辫状河环境。四段为一套红色、黄色泥岩与砂岩互层的红色岩系或组合,沉积于曲流河环境。二连盆地马尼特坳陷中砂岩型铀矿形成于三段中,为侧向氧化成矿作用所致;而乌兰察布坳陷铀矿化定位于四段中,为垂向潜水氧化成矿作用所造成,一段和二段目前还没有找到有价值的铀矿化。     

二连盆地砂岩型铀矿找矿方向探讨

文章通过岩性和铀含量分析,进一步确定了二连盆地主要找矿目的层为赛汉组上段(K1s2),重要找矿层位为赛汉组下段(K1s1),探索找矿层位为腾格尔组上段(K1t2),兼顾找矿层位为二连组(K2e)。从铀源-构造-建造-改造全要素进行了铀成矿条件整体分析,认为赛汉组上段主要沿各凹陷长轴方向发育古河谷,形成古河谷型铀矿化,受古河谷、凹陷中央低洼构造、后生蚀变控制;赛汉组下段和腾格尔组上段主要沿盆缘斜坡带发育扇三角洲沉积体系,形成潜水-层间氧化带型铀矿化,受铀源、三角洲沉积体系、后生蚀变控制;二连组主要在额仁淖尔凹陷中部发育湖泊沉积体系,形成沉积成岩型铀矿化,受铀源、二连期最大湖泛面控制;二连盆地发育大规模铀成矿作用,大致可划分为三期:99~78 Ma为沉积成岩期,67~37 Ma为后生作用主成矿期,25~8 Ma为后生叠加改造期。在此基础上,分层位按类型指明了找矿方向,总体认为二连盆地找矿工作应以乌兰察布和马尼特坳陷为重点,辐射川井、腾格尔和乌尼特三大坳陷,统筹兼顾、合理部署,具有很大找矿潜力。     

新疆某地浸砂岩型铀矿中铀赋存形态的研究

以新疆某地浸砂岩型铀矿为研究对象,参考Tessier逐级化学提取方法,对10件矿芯试样进行铀赋存形态的研究。将铀赋存形态分为可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物及有机物结合态和残渣态,其中前4种形态铀为活性铀,残渣态铀为惰性铀。研究结果显示,无论是试样间还是同一试样内,铀的形态分布特征都存在明显的差异。各形态铀的含量(平均值)占总量铀的比例为:残渣态(37.75%,RSD为1.80%)>碳酸盐结合态(20.56%,RSD为2.72%)>可交换离子态(15.51%,RSD为1.85%)>硫化物及有机物结合态(14.26%,RSD为2.08%)>铁锰氧化物结合态(11.91%,RSD为1.75%),表明残渣态铀是砂岩型铀矿石中铀的重要赋存形式。针对目前酸法地浸工艺,活性铀是可被浸出的部分,而惰性铀对资源回收是无效的,对于残渣态铀所占比例较高的铀矿石,铀的浸出值较低,在地浸过程中依靠提高溶浸剂的酸度和增加氧化剂对提高浸出率是无益的。     

鄂尔多斯盆地大营铀矿铀的赋存状态研究

鄂尔多斯盆地大营铀矿是近几年新发现的砂岩型铀矿,详细研究该矿床铀矿物的赋存状态,对其矿床成因认识及之后的选冶开采均具有重要的意义。笔者利用电子探针和逐级化学提取分析以及α径迹分析等方法,研究了大营铀矿铀的赋存状态。结果发现,铀一部分以铀矿物为主,主要是铀石,另外存在少量的水硅铀石和钛铀矿。在电子探针镜下观察,表明铀矿物呈微粒集合体形式存在于黄铁矿、方解石及有机质裂缝中。逐级化学提取分析发现,各形态铀的含量不均一,其中有机质黄铁矿态占40.88%;其次为碳酸盐态,占28.33%;另外残渣态占24.89%,少部分为离子吸附态和铁锰氧化态,分别占3.2%和2.64%。反映其中铀矿物形式的铀占53.22%,分散吸附态的铀占46.72%。分散吸附态的铀以有机质及黄铁矿吸附占主导。综上所述,大营铀矿铀的赋存状态主要为铀矿物和吸附两种形式,二者所占比例大体相当,以铀矿物存在的铀主要为铀石,以吸附形式存在的铀主要赋存在黄铁矿和有机质中。     

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿深穿透地球化学扫面技术的应用

铀矿资源的勘查一直是全球矿业领域的一个重点和热点,砂岩型铀矿是我国铀矿勘查的主要矿床类型。砂岩型铀矿在我国主要分布在盆地当中,矿体埋藏较深,找矿难度较大。本文通过深穿透地球化学扫面技术在二连盆地开展砂岩型铀矿的试验,主要得出以下结论:(1)通过土壤微细粒分离技术分离土壤样品,可以实现对富含活动性铀的粘土矿物进行物理富集,方法简单高效;(2)地表铀地球化学异常的发现反映的是活动性铀迁移扩散的结果,即深部铀矿(化)体产生的易溶于水的铀酰阳离子,在地下水及蒸发蒸腾作用下通过垂向迁移至地表,而通过地表径流等水平运移形成了大面积的地表铀异常;(3)利用能捕捉来自深部铀矿(化)体发出的直接找矿信息的土壤微细粒分离技术能有效圈定盆地内砂岩型铀矿在地表引起的地球化学异常,可在盆地内快速有效地开展砂岩型铀矿地球化学扫面工作。     

二连盆地马尼特坳陷西部砂岩型铀矿成矿的沉积学背景

在二连盆地马尼特坳陷西部巴彦乌拉地区,有关赛汉组上段砂岩型铀矿储矿砂体的成因目前存有争议。笔者通过地震剖面、钻孔岩心分析和砂分散体系制图,对赛汉组上段进行了成因分析。研究发现,赛汉组具有特征的断坳转换期构造背景并由此决定了其优质铀储层的发育;赛汉组上段并非传统认识上的纵向辫状河成因,而是剥蚀残留的多个侧向上源自巴音宝力格隆起物源区的辫状河三角洲体系的集合体;构造反转和剥蚀作用对赛汉组地层进行了强烈改造,辫状河三角洲遭受强烈剥蚀,保存了具有多个朵状分割性的带状砂体,形成构造天窗和氧化带并发育铀矿化;砂体的平面非均质性控制了铀成矿作用,砂分散体系的变异部位、沉积相变部位是成矿的有利区域。     

二连盆地可地浸砂岩型铀矿找矿方向

二连盆地是一个大型中新生代产铀盆地,近年来在该盆地寻找可地浸砂岩型铀矿取得了重大突破。本文通过系统研究和找矿成果分析,建立了二连盆地找矿目标层确定的依据,提出二连盆地主要找矿目标层为赛汉组,次要目标层为二连组、伊尔丁曼哈组,找矿类型为层间氧化带型（含潜水-层间氧化带型）;进一步总结出可地浸砂岩型铀矿的找矿判据,分析了二连盆地的找矿前景和找矿方向,指出巴音宝力格隆起带的南缘（乌兰察布坳陷北部和马尼特坳陷）是二连盆地寻找可地浸砂岩型铀矿最为有利的远景区。     

内蒙古二连盆地早白垩世砂岩型铀矿目的层时代探讨

赛汉高毕和巴彦乌拉地区是二连盆地两个新近突破的砂岩型铀矿区,分属于两个不同的二级构造单元,前者位于乌兰察布坳陷的东北角,后者位于马尼特坳陷的西南角,中间由贺根山断裂分隔。由于两个地区的含矿目的层的厚度、岩性、岩石颜色、沉积相和沉积环境等存在一定的差别,故而引起了两地的含矿目的层时代的争论。为了解决这一问题,在砂岩型铀矿区部分钻孔进行了古地磁采样、分析,结果表明:地磁极性序列变化基本相似,相当于国际标准年表的阿普第—阿尔必期。同时,在两个地区采集的部分孢粉样品分析结果显示,均获得较多早白垩世的标志分子,组合面貌与我国北方早白垩世赛汉塔拉组Cicatricosisporites-Disacciatrileti孢粉植物群的特征非常相符。古地磁和孢粉分析资料共同有力地证实了二连盆地的这两个地区砂岩型铀矿的目的层属于同一个层位,即下白垩统赛汉塔拉组。     

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。