澳大利亚兰杰一号铀矿之生命周期：地质、资源、生产与修复

兰杰一号铀矿及其所属的鳄鱼河铀矿田产于北澳太古宙克拉通内古元古代裂谷背景下发展起来的松溪造山带,矿体产于新太古代—古元古代结晶-变质基底/晚古元古代—中元古代康博尔吉红层建造不整合界面之下,铀矿化分3个时代,U_1为1720～1680Ma,U_2为1420～1040Ma,U_3为474±6Ma,U1是主矿化时代。该矿床于1969年后期通过航空放射性测量被发现,1970’s经勘探圈定了No.1和No.3两个铀矿体,总计资源储量124681t@0.23%U_3O_8。1980年10月正式露采,至2018年12月,总计生产了128739t U_3O_8。1985财年开始,ERA(澳大利亚能源资源有限责任公司)向世界核能市场共计销售了产于兰杰铀矿的119882t U_3O_8。2009年,发现了No.3深部矿,探明资源储量为43857t@0.22%U_3O_8,这部分资源将以地下开采方式利用。预计到2026年,采区地貌景观和生态环境将得到恢复。进一步讨论了澳北元古宙不整合面型铀矿找矿的方向,持续稳定的铀矿开采与生产的意义,以及投资澳大利亚铀矿业需要注意的政治与法律问题。这些内容可以为国内矿业企业及地勘单位合理部署澳洲铀矿勘查与开发提供参考。     

中国北方6种新的砂岩型铀矿对铀资源潜力的提示

经过近10多年的努力,在中国北方中新生代沉积盆地发现和探明了6种新的大型、特大型砂岩型铀矿,暂时定名为伊犁式、吐哈式、东胜式、乌兰察布式、马尼特式、通辽式砂岩型铀矿。各种式样的铀矿产于不同构造背景的沉积盆地,矿床地质、矿体地质和控矿因素也有明显的差异性特征。成矿演化基本特点是:伊犁式、吐哈式都是典型的层间氧化-还原作用成矿,但前者在单斜整体抬升和差异升降构造活动背景下的不断叠加富集为重要特征,后者则在斜坡带隆升加断层及小型背斜构造活动的背景下在断裂南北两侧分带成矿;东胜式主要受古层间氧化带控制并接受后期还原改造再富集;乌兰察布式最新研究认为是重要的沉积成岩型铀矿,与湖泛事件演变密切相关;马尼特式是潜水氧化-还原作用与层间氧化-还原作用交替转化形成的古河谷型铀矿床;通辽式是"构造剥蚀天窗+断裂活动+深部还原物质"控矿,也可能还与基性岩脉(热源)有关。上述6种式样铀矿的另一规律是从西部向东部,西部(前三种)均产于中下侏罗统含煤碎屑岩系,东部(后三种)均产于上白垩统泥质砂岩和细砂岩。笔者指出,6种新的砂岩型铀矿的意义不仅仅在于发现和探明的本身增强了中国铀资源保障能力,更重要的意义还在于对中国铀资源潜力及今后找矿方针、勘查部署等多方面的重要提示。     

蒙古国铀矿地质特征及资源潜力

蒙古国蕴含较丰富的铀矿资源。本文总结了蒙古国74处已知的铀矿床（点）地质资料,将蒙古国铀矿划分为砂岩型、火山岩型、花岗岩型、蚀变岩型、沉积岩型等5种类型,其中火山岩型和砂岩型是蒙古国主要的铀矿矿床类型;通过对蒙古国大地构造背景及典型铀矿床地质特征进行研究,将蒙古国划分为4个铀成矿省,其中最具成矿潜力的是蒙古-额尔古纳铀成矿省、戈壁-塔木察格铀成矿省;结合蒙古国成矿地质背景及矿产开发情况,圈定了多尔诺特铀矿潜力区、乔伊尔铀矿潜力区、赛因山达-宗巴音铀矿潜力区、楚鲁特铀矿潜力区、布图里诺儿铀矿潜力区等5处铀矿勘查开发潜力区。     

澳大利亚弗罗姆湖湾地区地浸方法开发的砂岩型铀矿

本文欲介绍澳大利亚弗罗姆湖湾中近期用原地浸出方法开发的几个砂岩型铀矿的地质背景、找矿方法及地浸工作进展等。澳大利亚低成本、可地浸砂岩型铀矿的开发,将对新世纪初世界铀生产产生的重要影响。     

乌克兰的主要工业铀矿床及铀资源量

乌克兰的铀资源有两大类，内生钠交代岩型铀矿和古河谷砂岩型铀矿，其总资源量（RAR＋EAR－I）在131000tU左右，预测（EAR－II）资源为（EAR－II）资源为156000tU, 其中75％集中在基洛夫格勒地区的钠交代岩型铀矿中，乌拟在近斯把核燃料的供应完全立足于国内而大幅度提高铀矿开发力度。     

俄罗斯铀矿资源现状

目前俄罗斯29座核反应堆运行需铀3 800t/年,但国内铀生产只有2 000t,缺口及核原料出口均依靠库存铀.俄罗斯当前唯一生产铀的企业是濒额尔古纳矿山-化学生产联合企业,主要原料基地斯特列措夫铀矿田至1995年已投产30年,现在品位在0.35％以上的经济铀基本枯竭,开采成本达30美元/kg,经济效益和铀产量逐渐下降,1995年仅为2250t.国家原子能部制定的供给     

波希米亚地块铀矿（三）

本文介绍波希米亚地块变质岩型和砂岩型铀矿出的区域地质背景，矿床地质特征，成矿控制因素和矿床成因。该区变质岩型铀矿主要赋存在地块的基底中深变质岩中，受纵向大断裂控制，产于石墨化带中，围岩强烈钠长石化，矿化兼有交代和充填双重特征。砂岩型铀矿产于基底不整合面之上上白垩世底部富含有机质的滨海相砂岩中，上有玄武岩覆盖，属原生沉积，热液与表生叠加多阶段复成因矿床。     

中国北方盆地中油气运移对砂岩型铀矿成矿作用讨论

以油气成藏动力系统和砂岩型铀矿成矿动力系统为单元,分析了砂岩型铀矿床与油气藏同盆共存的沉积体系、矿床(藏)聚集带之间的联系。认为油气多次运移促使砂岩型铀矿成矿是一种普遍的地质作用,油气运移成藏过程对砂岩型铀矿成矿作用表现为油气初次运移使铀矿化预富集、油气二次运移使间氧化带型铀矿化作用中止与矿体封存、油气藏微渗漏使红色砂层中铀富集成矿等。笔者依据油气对砂岩型铀矿还原作用的结果初步建立了吐哈式、东胜式、钱家店式3种油气藏与砂岩型铀矿共存的基本模式,丰富了砂岩铀矿找矿理论,为多能源矿产综合开发利用提供参考。     

古河道砂岩型铀矿成矿若干问题探讨

本文在综合分析国内、外古河道砂岩型铀矿床资料的基础上，着重探讨了矿化类型的划分、形成的区域地质背景、气候与地貌条件、基底与沉积盖层、古河谷与古河道、矿化产出特征、后生成矿作用等有关铀矿形成条件和成矿作用的问题，并指出了今后的找矿方面。     

铀储层——砂岩型铀矿地质学的新概念

中国大规模的砂岩型铀矿勘查起始于20世纪90年代,这期间适逢层序地层、沉积体系、砂体内部构成单位和等级界面等技术的成熟与完善时期,这为沉积学家研究砂岩型铀矿床带来了新的切入点.在吐哈盆地和鄂尔多斯盆地的勘查实践发现,结构和规模适中的大型骨架砂体是砂岩型铀矿的储层(简称铀储层),它不仅能提供铀成矿流体的运移空间(输导通道),同时也为铀矿的储存提供了空间.铀储层研究的主要内容包括铀储层的识别、铀储层的空间定位与形态描述、铀储层的内部特征结构与品质评价、铀储层的成因分析以及沉积作用控制下的铀成矿机理等.沉积盆地分析和砂岩型铀矿地质学是铀储层研究的重要理论支撑点,其中层序地层分析、沉积体系分析、砂体内部构成分析是铀储层分析的关键技术.由于铀储层是砂岩型铀矿勘查和开发的目标层,所以针对铀储层的研究将能更好地服务于砂岩型铀矿的勘查预测与地浸开发.     

鄂尔多斯盆地南部砂岩型铀矿成矿预测

鄂尔多斯盆地是我国北方重要的产铀盆地之一,但其南部地区的铀矿地质工作相对比较薄弱。笔者从铀源、构造、沉积建造、沉积相、层间氧化作用及物化遥等方面总结了鄂尔多斯盆地南部地区的铀矿预测要素特征,在GIS平台上采用MRAS软件和特征分析法,圈定并优选出Ⅰ、Ⅱ级远景区各1处;认为店头-瑶曲地段、彬县-旬邑地段是盆地南部砂岩型铀矿找矿的有利地区。     

库捷尔太铀矿床干酪根特征研究

在研究砂岩型铀矿床时，可以发现铀与有机质之间有着密切的关系。本文以伊犁盆地库捷尔太铀矿床为例，介绍了该矿床的基本特征，研究了该矿床中干酪根的主要组分、反射率、热解色谱分析等特征。认为研究区含矿岩系中有的有机质属中间过渡型，其原始母质为陆生高等植物，为判别有机质与铀成矿之间的关系提供了重要信息。     

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床水文地球化学模拟研究

水成铀矿床的形成受控于水文地球化学环境的变化,水-岩体系的pH、Eh值和水化学成分的改变是铀富集成矿的关键因素。笔者根据地质、水文及水化学分析资料,应用PHREEQC软件对伊犁盆地蒙其古尔铀矿床三工河组地下水系统中发生的水文地球化学过程进行模拟,以期确定:1)层间水在径流过程中与含水层发生的化学反应;2)水-岩化学反应发生的条件及进行的程度;3)体系中铀的水文地球化学行为及其成矿的有利条件。     

中国铀矿资源特征及成矿规律概要

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产,作为26个重要矿种之一完成了全国铀矿资源潜力评价。在项目开展过程中,通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型(成因类型和预测类型)、时空分布及成矿系列研究,总结了中国铀矿的成矿规律。本文梳理了中国铀资源勘查现状与最近铀矿勘查工作进展,建立了4大类9类21亚类铀矿床类型,划分了50个铀矿预测类型;总结了中国铀矿时空分布特征及铀成矿规律,进而划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带,建立了20个铀~多金属成矿系列。上述研究成果与进展有利于综合分析区域铀成矿规律,以期为未来的铀矿找矿工作提供指导。     

从铀系列同位素角度探讨砂岩型铀矿的形成过程及找矿标志

本文通过对512矿床含矿层不同地段铀系列同位素研究,对砂岩型铀矿的形成过程及找矿标志进行了探讨,根据矿卷前锋铀系列同位素组成分布规律和含矿层不同氧化还原分带中样品铀系列同位素分布特征,认为砂岩型铀矿含矿层岩石的铀系列同位素组成分区特征不仅可以记录铀富集的滚动成矿过程,而且可以作为预测铀矿化的重要找矿标志依据,A区应定名为"氧化还原矛盾区"较为合适.     

Outline of Uranium Resources Characteristics and Metallogenetic Regularity in China

Uranium,as one of twenty-six kinds of important minerals in China,is strategic resource and energy mineral,which has been thoroughly investigated in the project of National Potential Evaluation of Uranium Resource.During the implementation of this project,the authors summarized the metallogenic regularity of uranium resource in China systematically,through the researches of geological characteristics of uranium resource,uranium deposits type(genetic and prediction type),temporal and spatial distribution,and metallogenic series.Based on the investigation of present situation and progress in uranium exploration,this paper proposes the uranium deposits in China should be divided into 4 classes,9 types,21 subtypes in genetic,and 50 types in prediction;suggests to divide China into 29 uranium metallogenic belts and 20 uranium prospective area,and constructs 20uranium-polymetallic metallogenic series,through summarizing temporal and spatial distribution characteristics and metallogenic regularity of uranium deposits in China.The above research is beneficial to the comprehensive understanding of regional uranium metallogenic regularity,and will direct the uranium exploration in the future.     

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。     

反应条件指数在铀矿成矿预测中的应用--以甘肃北山公婆泉盆地为例

通过反应条件指数的阐述和计算原理的推导，及甘肃北山公婆泉盆地水文地质条件与该区水源点反应条件指数的研究，认为公婆泉盆地北骆驼泉区具有良好的砂岩型铀矿成矿环境，并初步圈定了有利于铀成矿的远景区。     

吐哈盆地砂岩型铀矿U-Pb同位素地质特征

吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿主要成矿年龄为48±2 Ma、28±4 Ma.盆地西南部蚀源区觉罗塔格山片麻状花岗岩的形成年龄为422±5 Ma、斑状花岗岩的形成年龄为268±23 Ma.赋矿地层西山窑组(J2x)砂体碎屑锆石U-Pb等时线年龄为283±67 Ma,证实花岗岩侵入体是含矿砂体的主要物质来源.含矿层位的富铀沉积砂体及蚀源区富铀的岩体、石炭系碎屑岩以及火山碎屑岩等,构成铀成矿铀源.     

航空γ能谱测量数据在西澳伊尔岗地区钙结岩型铀矿勘查中的应用

以西澳伊尔岗钙结岩分布区为例,在分析区域铀矿预测要素的基础上,利用多参数组合和监督分类2种方法对航空γ能谱测量数据进行处理和分析,开展钙结岩型铀矿的成矿预测研究。根据航空γ能谱数据铀、钍、钾元素之间的地球化学特征差异,利用ERDAS软件空间建模工具计算古铀量、铀富集系数,识别铀源区和铀后生富集区。利用特征空间域的贝叶斯决策准则监督分类技术,提取研究区多级航放示矿信息,经过综合分析,最终圈定7片钙结岩型铀成矿远景区。