蚀源区地质体铀浸出率与砂岩铀矿成矿关系

通过吐哈盆地南缘觉罗塔格山系和准噶尔盆地周缘（不包括准盆南缘北天山山脉）不同岩石浸出试验发现，同属中晚古生代的侵入岩、火山岩及变质岩，在相同条件下其铀浸出率有明显差异，即吐哈盆地南缘各类岩石的总浸出率在14.30%，而准噶尔盆地周缘（不包括准盆南缘北天山山脉）岩石的总浸出率仅为1.81%，这也许正是吐哈盆地南缘形成万吨级砂岩铀矿，而准盆北部（顶山地区）砂岩铀矿成矿前景欠佳，目前只有个别工业铀矿孔及部分矿化孔，而不具工业意义的原因之一。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿铀矿物地质地球化学特征及其成因意义

鄂尔多斯盆地北部已发现系列砂岩型铀矿,由东往西依次有东胜铀矿、杭锦旗(纳岭沟)铀矿、大营铀矿等大型、特大型矿床,成为我国目前砂岩型铀矿发现规模最大、最具远景的地区。研究表明,它们具有相似的矿床地质特征和形成环境。在矿床成矿作用研究中,铀的存在形式及铀矿物特征对砂岩铀矿来说是一项重要的内容,其认识对铀的地浸开采可提供重要依据,也是了解砂岩型铀矿形成机制或矿床形成环境及成因的重要信息。本文主要从三个方面对鄂尔多斯盆地北部大营铀矿、纳岭沟铀矿等主要砂岩型铀矿中铀矿物地质地球化学特征和成因进行了研究和探讨。通过电子探针测试,高分辨率扫描电镜观察等手段,认为盆地北部铀矿的铀矿物类型主要为铀石,含少量的沥青铀矿、钛铀矿、水硅铀石、钍铀石等;铀矿物常与黄铁矿、有机质(煤屑)及方解石相伴生。采用逐级化学提取等方法定量地分析了铀矿物占矿石中铀配分的比例关系,认为其中铀矿物和吸附态约各占铀存在形式的50%。首次对砂岩型铀矿的铀矿物进行微区原位LA-ICP-MS稀土元素分析,认为ΣREE在铀矿物铀石中高度富集,是矿石中稀土元素的主要载体;稀土元素是铀矿石中可综合利用的有益组份,其标准化曲线表现为明显的右倾型,轻稀土富集,轻重稀土分馏强烈,δEu和δCe具较弱的负异常,说明总体上铀矿化形成于外生后成环境。从上述铀矿物特征,初步探讨了铀矿化形成的环境与成因,认为铀矿化形成经历了至少为低温流体作用的环境;铀矿化形成于浅部地壳即外生后成环境而与深源作用无关。     

鄂尔多斯盆地北部纳岭沟铀矿直罗组含铀岩系蚀源区识别

【研究目的】纳岭沟铀矿是鄂尔多斯盆地北部最重要铀矿床之一,识别其含铀岩系物源区对于深化成矿作用和找矿预测具有实际意义。【研究方法】笔者通过岩石学、重矿物学、地球化学和沉积相分析等方法,识别了纳岭沟铀矿床中侏罗统直罗组含铀岩系的蚀源区。【研究结果】含铀岩系岩石类型主要为中粗长石砂岩,碎屑成分有长石、石英、黑云母和花岗岩岩屑、变质岩岩屑等,分选中等至差;碎屑多呈棱角状、次棱角状,少数为次滚圆状,磨圆度差至中等。重矿物分布极不均匀,呈棱角状、次棱角状、次滚圆状,磨圆度差至中等;ZTR(锆石+电气石+金红石)指数2%～10%。电气石、尖晶石、锐钛矿、角闪石、碳硅石等呈集簇状分布;碎屑锆石延长系数主要为1～2.2,其次2.2～3.2。稀土元素球粒陨石配分曲线形态相似,ΣREE值104.75×10^-6～283.86×10^-6,LREE/HREE值0.13～0.47,La/Yb值9.60～32.66,元素含量变化幅度大。纳岭沟地区含铀岩系砾质、砂质辫状河沉积相由矿区北东方向至南西方向延展,与高厚度砂体、高含砂率砂体分布规律一致。【结论】纳岭沟铀矿直罗组含铀...     

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。     

鄂尔多斯盆地北部直罗组砂岩重矿物分布特征及其指示意义

近年来,鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿资源评价取得了较大进展,关于找矿目的层物源和铀源的问题长期以来备受关注.运用重矿物综合分析方法,探讨鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿赋矿层直罗组碎屑物质来源和成矿铀源.结果表明,研究区内直罗组的重矿物组合主要为石榴子石+锆石+绿帘石+黑云母+尖晶石,其次包含少量磷灰石、榍石、金红石、角闪石、电气...     

东胜砂岩型铀矿后生蚀变地球化学性质及其成矿意义

东胜砂岩型铀矿具有大规模控矿绿色蚀变和漂白蚀变带、其氧化蚀变仅为蚀变残留等特征而与国内吐哈、伊犁盆地南缘等铀矿明显不同,从而引起人们的关注。本文通过对研究区该主要后生蚀变相关的地球化学研究,探讨了东胜矿床形成的特殊性:早期形成铀矿化的古层间氧化带在强还原性环境下,经二次还原作用改造形成了控矿的绿色蚀变带,二者皆具有低有机碳,低ΣS,高Th/U值的特征。铀矿化蚀变有机碳、δD、δ18O含量在各蚀变阶段中最高,Th/U值最低。分布于延安组顶部的漂白蚀变是表生氧化岩石在还原性环境下经还原改造形成,其Th/U值高,TFe含量低。总之,东胜矿床各种蚀变地球化学指标指示的矿床成因信息是,绿色蚀变和漂白蚀变及铀矿化的形成处于一种相对较强的还原性环境。在成岩作用,古氧化蚀变、漂白蚀变、绿色蚀变以及铀矿化的序列演化中,流体作用的物理化学性质或环境的过渡性转变出现在铀矿化阶段。对黄铁矿硫同位素以及砂岩碳酸盐胶结物碳、氧及其包裹体氢、氧同位素的分析,认为流体主要由大气降水、来自下部的煤成气以及与含矿目的层有机质脱羧基作用有关的有机酸混合组成。因而,东胜矿床的形成是无机—有机流体相互作用的结果。     

鄂尔多斯盆地北部巴音青格利-苏台庙地区中侏罗统直罗组下段沉积特征及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部中侏罗统直罗组下段是砂岩型铀矿的主要赋矿层位,含矿层砂体的成因类型、几何形态和物性特征约束着砂岩型铀矿矿体的规模和空间分布。前人对盆地北东部赋矿砂体的成因、三维几何形态、沉积成岩作用控制下的砂体物性特征等作了深入细致的研究,有效支撑了北东部砂岩型铀矿的高效勘探。可是陆相沉积具有相变快、地区沉积差异显著的特征,盆地北部西侧的巴音青格利-苏台庙地区J2z1的沉积环境、砂体成因和空间展布尚不明确。为了扩大找矿空间,文章基于35 口钻井5300 m 直罗组下段的岩心、测井资料,在盆地北部西侧外围地区开展了钻孔岩心观察、镜下鉴定、单井分析、连井剖面分析以及含砂率等值线分析工作。研究认为：（1） 巴音青格利-苏台庙地区直罗组下段的砂岩类型主要为中-粗粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;（2） 研究区内主要发育三角洲平原亚相,可进一步细分为分支河道、决口扇、分流间湾以及沼泽和泥沼微相;（3） 从含矿建造、铀源特征以及构造特征分析认为研究区东部成矿潜力较大,有必要 进一步开展勘查工作。上述认识为西部外围地区的砂岩型铀矿勘探提供了地质支撑。     

内蒙古东胜铀矿区后生蚀变的稳定同位素特征及其地质意义

近十几年来,在鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东胜及其以西杭锦旗一带,相继发现了东胜等系列大型-特大型砂岩铀矿,目前已成为中国砂岩铀矿发现潜力最大的地区。矿床的主要特征是矿体受直罗组砂岩绿色蚀变带控制;同时,在容矿层及其附近伴生有砂岩白色化、后生碳酸盐化及方解石脉、黄铁矿化等蚀变现象。通过后生蚀变的C、H、O、S等稳定同位素方面研究、示踪和探讨了蚀变的形成过程和成因及其与铀矿化的关系。镜下特征显示,铀矿石中存在的大颗粒结核状黄铁矿与铀矿物共生,两者为同时期的产物;该类样品S同位素表现为较大的负值,表明硫质来源的微生物作用特征明显;与盆地内可能提供硫源的直罗组煤屑、延安组煤层、延长组和延安组原油、上古生界煤系地层等有机S同位素对比,发现铀矿与上古生界煤系烃源岩的有机硫源关系密切。延安组顶部大规模白色化砂岩的高岭石H、O同位素表明,其成因与低温热液作用有关;容矿层后生方解石C、O同位素表明,其形成主要是有机质作用提供了碳源,且其碳质来源主要为上古生界气源岩,而与奥陶系及延长组油气的碳源无关。后生作用流体包裹体的测温及其H、O同位素组成表明,成矿流体以低温的大气降水为主,且与上古生界天然气一起形成低温热液的气-水混合流体;正是这一特点的流体作用形成了本区与铀矿化关系密切的上述各类后生蚀变现象。各类后生蚀变的稳定同位素特征表明,东胜铀矿床形成过程中存在后生低温热液和油气还原改造作用两大特点。本次研究结果为东胜铀矿区的成因认识提供了证据。     

中国北方盆地大规模铀成矿作用：地层篇

“红黑”耦合沉积建造是中国北方中—新生代盆地（简称北方盆地）砂岩型铀矿的重要控矿要素之一,在勘查实践中得到了广泛证实和应用,指导发现找矿靶区和矿产地300余处,在成矿理论方面取得重要进展。本文系统总结了北方产铀盆地的60万余米铀矿岩芯钻探成果,通过典型矿床赋矿层沉积学、地球化学等对比研究,系统分析了北方盆地侏罗系、白垩系、新近系等赋矿层形成的沉积环境、物质组成等,进一步明确了制约成矿流体运移、铀矿物沉淀的赋矿层条件。结果显示：① 北方盆地自侏罗纪以来,发育了Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期（Bathonian- Oxfordian）、Ⅱ早白垩世早期（Valanginian）、Ⅲ早白垩世晚期（Aptian）、Ⅳ晚白垩世早期（Cenomanian）、Ⅴ晚白垩世晚期—早古近纪（Campanian- Thanetian）、Ⅵ早新近纪（Aquitanian- Burdigalian）和Ⅶ晚新近纪（Zanclean- Piacenzian）7期红层,与下伏富还原性组分的黑色层构成了典型的对偶沉积建造,为北方盆地大规模成矿奠定了赋矿层基础。② 地球化学指标显示：红层中Fe2+/Fe3+比值介于0. 29~1. 47（n=78）,黑层Fe2+/Fe3+比值介于0. 57~53. 96（n=223）,赋矿层Fe2+/Fe3+比值介于1. 00~26. 45（n=52）。赋矿层、黑层Fe2+/Fe3+比值一般大于1,以发育黄铁矿、炭屑、油斑为特征,为相对较还原的环境。红层Fe2+/Fe3+比值一般小于1,以发育钙质结核为特征,为相对较强氧化的环境。③ 总有机碳含量显示红层为0~0. 16%（n=107）,含矿层为0. 01%~2. 65%（n=137）,黑层为0. 01%~2. 66%（n=339）,含矿层总有机碳含量略低于黑层,与铀矿的富集沉淀有密切关系。④ 砂岩型铀矿体呈“板状”或“楔状”产出于黑层顶部的灰色、灰绿色砂岩和细砂岩,甚至泥岩,红层为含氧含铀流体的运移通道,黑层为含氧含铀流体的富集沉淀的化学屏障。因此,北方盆地红层和黑层对偶沉积、旋回充填是大规模铀成矿必要的地层条件,这些认识打破常规思维,“红黑”旋回叠加导致了北方盆地多层成矿的现象,矿体一般呈板状就位于红层和黑层的过渡带,这对深入理解砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等工作和勘查工作部署具有重要实践意义。     

大庆油田北部可地浸砂岩型铀矿化分布特征及成因

本文在阐述了松辽盆地的区域地质构造特征，盆地北部区域铀源条件及含铀层位的基础上，论述了大庆油田北部铀矿化分布特点及铀矿化特征，并从沉积成岩作用，古水文地质，氧化-还原地球化学分带控矿的角度对该区铀矿化的成因进行了探讨。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该矿床含矿层砂岩中高岭石含量、成因及与铀成矿关系等方面开展了研究,但对高岭石及其共生矿物形成机制、高岭石与铀成矿关系等方面研究依然较为薄弱。本文为了研究蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系,综合的应用了偏光显微镜、X-衍射、扫描电镜等手段,对其含矿层中高岭石含量、形貌特征进行了系统的研究,并对高岭石H- O同位素与碳酸盐胶结物C- O同位素进行了研究。研究表明:①含矿层普遍发育有强烈的高岭石化,其占黏土总量的58. 0% ~ 93. 0%,并以弱氧化带砂岩中高岭石含量最高;②高岭石主要呈泥晶状、层片状与蠕虫状的形式分布于砂岩粒间孔隙和长石溶蚀空隙中,共生矿物为自生石英、石膏、黄铁矿、铀矿物等;③高岭石D V- SMOW 为-119. 4 ‰~-48. 3‰, 18 O V- SMOW 为10. 9 ‰~13. 7 ‰,碳酸盐胶结物 δ 13 C V- PDB 为-10. 9～-7. 2‰, δ 18 O V- SMOW 为17. 6‰～24. 9‰,表明高岭石是由富含CO 2 大气降水（无机）和煤系地层有机质脱羧基及热降解作用产生的有机酸及CH 4 等还原性气体（煤层气）（有机）与砂岩相互作用的产物,并认为高岭石及其共生矿物是在含矿层埋藏成岩过程中流体与岩石相互作用的结果;④高岭石与铀矿化除了存在直接吸附、间接还原关系,还存在成因上的联系,即高岭石和铀成矿皆是有机-无机流体与砂岩相互作用的结果。     

内蒙古乌拉特中旗海流图盆地铀矿化成因及找矿意义

本文运用地质、物探、水文等多种手段 ,分析了海流图盆地铀矿化异常区的沉积环境、水文地质环境及铀矿化特征 ,认为矿化异常受交替作用迟缓的浅层地下水控制 ,由蒸发浓缩作用形成。     

我国中新生代古气候演化及其对盆地砂岩型铀矿的控制作用

文章在分析我国中新生代古气候演化的基础上,指出早侏罗世、中侏罗世及早白垩世、晚白垩世是我国盆地砂岩型铀矿形成的有利古气候期,并在盆地中形成了相应的赋矿层位;建立了我国中新生代产铀盆地3种古气候演化系列;探讨了近代气候对盆地铀成矿的控制作用。     

龙川江盆地沉积演化与团田矿区铀储层配置

在构造-沉积-成矿背景、铀源地质体配置研究的基础上,选择滇西腾冲地块龙川江盆地南部团田地区老矿床外围部署验证工程,获得了重要找矿发现。本文以第一手钻探资料为素材,通过分析上新世龙川江盆地演化过程,建立含矿层系芒棒组的沉积体系和圈定有利赋矿微相组合,重建赋矿古冲积扇体的岩相古地理格局,为该地区和同类盆地砂岩型铀矿勘查提供科学依据。芒棒组沉积期,龙川江盆地演化经历了断陷成盆期、火山沉积期及盆地回返期3个阶段,其中断陷成盆期沉积了砂岩型铀矿主力发育层段-芒棒组下段,此时未形成具规模的湖盆,具备汇水盆地的古地理模式。盆地东、南部分布多个潜在赋矿的古冲积扇体,本文的研究重点团田地矿区位于旱坝寨扇体。团田矿区芒棒组下段识别出3种沉积相和6种亚相,根据其沉积演化序列显示,在冲积扇扇中/扇端沼泽的纵向序列转换面附近,形成“沼泽相炭质泥岩层-煤层/扇中砾质辫状河道”的有利控矿微相组合。分析团田矿区主矿层、矿层顶板层沉积期底古地理格局可发现,在扇中-扇端沉积转换期的湖泛（相对水位上升）控制下,受晚期扇端（沼泽）覆盖的早期扇中沉积相区是最有利的赋矿相区和部位。基于上述认识,提出砂岩型铀矿勘查应加强沉积微相和岩相古地理研究,建立赋矿有利相带的空间分布模式;结合铀源和成矿作用类型的分析,可更准确地定位潜在的铀矿体。     

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。     

鄂尔多斯盆地巴音青格力—苏台庙地区直罗组下段沉积特征及其与铀成矿的关系

正鄂尔多斯盆地是我国重要的多能源聚合盆地(涂光炽等,1994;Liu C Y et al., 2008),近年来地质工作者在鄂尔多斯盆地北东部直罗组砂体中发现了多个大型、超大型砂岩型铀矿床,前人对铀矿床的成矿机理、控矿要素以及成矿模式做了大量的研究,建立了多期叠合成矿模式。在所有的成矿要素中,沉积体系的研究具有重要的意义:一定规模的砂体不仅能为成矿物质的迁移提供运移通道,还     

新疆准噶尔盆地顶山地区下第三系层间氧化带砂岩型铀矿化的发现及其意义

本简要介绍了准噶尔盆地北部顶山地区层间氧化带砂岩型铀矿化的发现，以及该区主要找矿目的层位——乌伦古河组和红砾山组的沉积环境、原生地球化学环境、层间氧化带发育规律和砂岩型铀矿化的产出特征。笔认为，层间氧化带砂岩型铀矿化的发现，对于在该盆地寻找可地浸砂岩型铀矿有着重要的意义。