形成沥青铀矿的化学环境

有几种铀的络离子在pH值、温度和压力的广泛变化范围内是稳定的。在25℃和中性溶液中,铀酰的碳酸盐络合物、氟化物络合物和氢氧化物络合物在溶液中能保持的浓度值在10~(-5)M和10~(-3)M之间。在较高温度(215℃)下,当pH值为7时,这些离子的溶解度仍在10~(-5)M以上。温度为25℃,pH值为7时,上述离子将与还原剂(H_2S)起反应,形成沥青铀矿很小的雏晶。在温度升高(215℃)和pH值为7时,有相似的反应,但在这种情况下沉淀的沥青铀矿雏晶较大。铀的络离子比较不稳定。在25℃时,从氢氧化亚铀溶液中析出了少量的沥青铀矿。而在较高温度(215℃)下,溶液中全部的铀都转变为结晶良好的沥青铀矿。     

黄铁矿与沥青铀矿的共生条件及在沥青铀矿形成过程中所起作用的实验研究

高价铁与高价铀混合溶液在还原场中形成了共生的黄铁矿与沥青铀矿,该过程必须在弱酸性-中性-碱性介质中进行,其中在弱酸性至中性介质中易形成大的黄铁矿单晶。高价铀溶液流经黄铁矿矿区时,若在高温高压条件下,有新生的黄铁矿或白铁矿与沥青铀矿共生。黄铁矿还原六价铀形成沥青铀矿时,起还原作用的是二价硫。赤铁矿常与沥青铀矿共生,但它们是热液演化过程中不同阶段的产物,赤铁矿形成于体系氧逸度高的氧化环境,沥青铀矿形成于体系氧逸度低的还原环境,赤铁矿形成于沥青铀矿之前。     

江西相山铀矿田铀矿物稀土元素特征及富集机制探讨

铀矿物是铀矿床勘探与选冶的重要研究对象。相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀-多金属矿田,主要发育有早期碱交代和晚期酸交代两期铀矿化,但目前对这两期铀矿化中铀矿物的地球化学特征尚缺乏系统的对比研究。文章运用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱对相山铀矿田两期铀矿化矿石中铀矿物稀土元素特征进行研究。结果显示,相山铀矿田碱交代和酸交代型铀矿化矿石中铀矿物类型均包含钛铀矿、铀石和沥青铀矿,碱交代型铀矿化矿石中铀矿物以钛铀矿、铀石为主,酸交代型铀矿化矿石中铀矿物以沥青铀矿为主。碱交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为右倾型,富集La、Ce和Nd等元素;酸交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为左倾型,富集Yb、Er和Dy等元素。酸交代型铀矿化矿石中沥青铀矿相对富集重稀土元素,与国内外其他类型的铀矿床相比其成矿过程有明显特殊性,这可能与成矿流体富F-有关;深部沥青铀矿较浅部富集重稀土元素的原因可能是深部沥青铀矿结晶温度高于浅部;相对于铀石和钛铀矿等铀矿物,重稀土富集对沥青铀矿有倾向性可能是因为沥青铀矿形成的过程与CO₃^2-和Cl-关系密切。     

八面体晶质铀矿的人工合成实验研究

介绍了人工合成八面体晶质铀矿的实验成果,并对合成的晶质铀矿样品进行了矿物学研究,获取了重要数据:合成的晶质铀矿样品最大颗粒为2.5mm×3.5mm,黑色到乌黑色,沥青光泽到半金属光泽,密度为8.87~9.12g/cm3,反射光下为灰白色。实验表明,有利于晶质铀矿生长的条件是:强还原场、温度450℃、压力120 MPa、强酸性(pH4)、稀溶液(铀含量小于23.8mg/mL)。     

华南内生铀矿石结构的新认识及其成因意义

在华南374和331花岗岩型铀矿床矿石内及人工合成沥青铀矿的模拟实验中均发现有针状沥青铀矿与沥青铀矿球粒紧密共生的现象。结合对沥青铀矿球粒的形态、结构、粒度及共生矿物等特征的研究,作者确认沥青铀矿球粒是球状结晶的表现,而针状及长柱状沥青铀矿则是铀氧化物相变中间产物(α-U_2O_8或β-U_3O_8)的假象。沥青铀矿的高温高压人工模拟实验表明,一些沥青铀矿在快速结晶生长过程中,由于结晶生长的限制而具有非生物成因的显微草莓状和花瓣状结构特征。     

低温低压下沥青铀矿合成试验研究

关于沥青铀矿的合成实验,前人做过许多工作,但多是在高温高压下进行的。1954年J·W·Gruner曾报导过在50℃及室温下做过实验,1958年 L·J·Miller也提到过在25℃下合成沥青铀矿的问题。但他们的合成产物只是雏晶,未得到理想的X射线德拜图。也未见有关合成矿物学方面的详细报导。人们很早就知道产于砂岩、煤、碳酸盐岩、硅岩、黑色页岩等中的沥青铀矿与黄铁矿的关系非常密切。它们的矿物学和地球化学的研究表明:在同生(成岩)矿床中,沥青铀矿与胶状黄铁矿形成共生组合,并沿黄铁矿边缘分布,或局部交代黄铁矿。在后生(再造)矿床中,沥青铀矿依赖黄铁矿及其蚀变产物赤铁矿而存在,形成沥青铀矿与     

碳酸盐的结晶沉淀

碳酸盐的结晶沉淀物千姿百态,造就了许多旅游胜景。 根据岩溶水的运动和沉积方式,碳酸盐沉积物可以划分为若干类型。模拟试验提供了微观研究碳酸盐结晶沉淀的条件。 碳酸盐的结晶沉淀作用是碳酸盐岩溶解的逆反应。CaCO3的结晶沉淀速度,可用下式计算。 据60℃条件下模拟试验资料,计算出R/S等于1.2×10-5～7.6×10-5克分子/秒·厘米2。 结晶沉淀作用与溶液的饱和度、pH值、温度、压力和溶液性质等因素有关。试验表明,岩溶水局部过饱和或pH<6的溶液中可以出现结晶。如果碳酸水中添加NaCl或CaCl2、MgCl2,有助于结晶沉淀作用。提高温度和压力,溶液的溶解速度将提高,结晶将更快。 淡水中原生白云石的形成,是复杂问题。通过溶蚀-结晶试验,初步证明:淡水溶液的温度60℃—80℃条件下,可以沉淀出白云石。      

模拟含铀废液中沥青铀矿形成机理探讨

在利用沥青铀矿结晶法处理含铀废液的20组实验中发现,由于实验条件与溶液含铀浓度的不同,除直接可以形成沥青铀矿外,还形成了其他终极产物及中间过渡产物。对反应过程的观察以及对产物X射线衍射、红外光谱及其能谱分析结果的研究表明,在酸性条件下,较高的温度与较高的铀浓度有利于直接形成沥青铀矿,否则会先形成水合氢氧化铀酰、UO2和UO3的混合物、UO3等中间产物,再进一步形成沥青铀矿,或者反应止步于单质S、UO2和UO3的混合物。     

蛇纹石化碱性橄榄石玄武岩、水和氢氧化钠溶液的高温高压实验研究

蛇纹石化碱性橄榄石玄武岩、水和氢氧化钠溶液的高温高压实验研究宋茂双（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词高温高压碱性玄武岩Ｐ波速度熔融－结晶蛇纹石脱水温度作者测量了高温高压下蛇纹石化碱性橄榄玄武岩的Ｐ波速度、蛇纹石脱水温度和Ｈ２Ｏ及Ｎａ...     

碳钠钙铀矿的成矿实验研究

本文介绍了碳钠钙铀矿的合成原理,并介绍了在18℃、37℃、60℃、80℃、92℃下的合成实验过程。然后,对合成的碳钠钙铀矿进行了X射线粉晶衍射分析、化学分析、差热分析、热失重分析、光性鉴定及红外光谱分析。此外,对合成碳钠钙铀矿还进行了荧光光谱研究及碳钠钙铀矿成矿母液pH值范围及成矿过程中pH值变化实验。该实验表明:母液稳定pH值范围为7.22—9.30,能形成碳钠钙铀矿的母液值范围为8.00—9.30,结晶形成过程中,母液pH值向一个很窄的pH值范围靠拢,即pH为8.00—8.25。     

赣南6722铀矿床钛铀矿—晶质铀矿—铀石—沥青铀矿显微共生组合的厘定及成因意义

通过235U诱发裂变径迹及电子探针测试综合研究,在6722铀矿床的含矿隐爆角砾岩胶结物中首次发现钛铀矿—晶质铀矿—铀石—沥青铀矿显微共生组合。这样一种在1 cm2(光薄片)范围内分布,而且不存在任何脉状相互穿插现象的钛铀矿—晶质铀矿—铀石—沥青铀矿显微共生组合表明其形成于同一成矿物理化学体系中。根据UO2—TiO 2—H2O体系稳定场,确定6722铀矿床中钛铀矿—晶质铀矿—铀石—沥青铀矿显微共生组合形成温度范围为250~350℃,属中—高温热液成因。     

浙江省衢州地区新路火山岩盆地西段铀矿物种类及其地质意义

通过对浙江省衢州地区新路火山岩盆地西段宏观和微观地质现象的观察,发现本区铀矿物种类主要为沥青铀矿和钛铀矿,且沥青铀矿形成时间较早,其成矿温度为140℃~180℃,晚期的钛铀矿以脉状穿插或包裹状的形式与沥青铀矿分布在一起,其成矿温度较高,为290℃~420℃,指示本区铀矿化具有中高温热流活动改造的特征,而不是之前认为的中低温热液型铀矿床;同时本次研究在火山角砾中发现了火山喷发前就已形成的铀矿化,指示该区除了发育上述提到的火山喷发期后的两期铀矿化之外,还存在一期早于火山喷发的铀矿化,综合分析其最有可能就位的部位为火山岩盆地与基底的接触界面附近。即在本区铀矿找矿时,在勘探浅部两期火山喷发期后铀矿化的同时,还应关注深部早于火山喷发这一期铀矿化的调查。这些认识对深化本区铀矿床成因类型的认识和增强攻深找盲的信心均具有一定的帮助作用。     

铀的微生物Desulfovibrio desulfuricans DSM 642成矿作用:模拟实验及其意义

在我国首次报道用硫酸盐还原菌 Desulf ovibriodesulfuricans DSM 6 4 2 ,模拟我国层间氧化带砂岩型铀矿形成的主要物理化学条件 (35℃ ,p H=7.0～ 7.4 ) ,实验还原U( )和合成沥青铀矿。结果表明 ,实验经一周后 ,微生物成因沥青铀矿即生成于该菌胞表面。由此推断 ,在侏罗系砂岩中广泛繁衍的这种硫酸盐还原菌 ,可能参与了该类铀矿床的成矿作用。同时发现 ,由该实验菌实验还原生成的沥青铀矿 ,与在天然地质条件下生成的该铀矿物 ,其晶体结构的有序—无序性质存在重大差异 :在天然条件下藉长期和缓慢地沉淀、生长形成的沥青铀矿 ,其中纳米级…     

低温低压下沥青铀矿合成实验研究

前言在研究某地碳硅泥岩型铀矿地质特征和矿床成因过程中,重点研究了该矿床沥青铀矿形成的物理化学环境,并在实验室内模拟了沥青铀矿形成的主要条件。从我们调研的材料看出,早在四十年代美国原子能委员会(AEC)下设的科研机构就已做过沥青铀矿合成实验,苏联至五十年代末还发表过合成沥青铀矿的有关文章。然而就我们所知,前人的合成实验大多在高温高压下进行,也有人如 J.W.格鲁纳(1954年)提到了曾在     

二连盆地与地沥青密切相关的砂岩型铀矿床微观矿物特征及成因分析

内蒙古二连盆地产在下白垩统碎屑岩系中的砂岩型铀矿床,其矿化与地沥青密切相关,有铀矿物存在之处必有地沥青;岩石中也普遍含地沥青。笔者通过蚀刻α径迹示踪,对铀含量在(200~1770)×10~(-6)的碎屑岩进行扫描电镜分析,采用分子量计算方法确定了该地区含铀碎屑岩中的铀是以多种超显微铀矿物形式存在。其中,以赛汉高毕铀矿床为代表,铀主要形成复成分磷钙铀矿。其它铀矿床也普遍有复成分磷钙铀矿产出:巴彦乌拉矿床样品因钙含量低、硅含量高,则铀石多于复成分磷钙铀矿;道尔苏矿床以铀石和磷铀矿为主,有少量沥青铀矿及复成分磷钙铀矿;哈达图矿床主要是沥青铀矿,未见复成分磷钙铀矿。除了地沥青之外,各矿床中与铀矿物共生的主要矿物还有草莓状、鲕粒状黄铁矿。由此推断,铀矿床的可能成因是:来自盆地深部的UH_3、PH_3、CaH_2、SiH_4、FeH_2、H_2S等在伴随油气向上运移过程中,由于温度、压力降低和氧化作用而发生分解及凝聚,形成草莓状、鲕粒状黄铁矿;同时派生出含U、P、Si、Ca等的氧化物的低温热水溶液,并最终结晶析出铀矿物,形成有大量黄铁矿共生的铀矿体;而油气经过长期挥发,最终演变成地沥青,成为铀矿物的载体。     

合成碲金矿及其热液蚀变实验研究初探

通过实验合成出了碲金矿 ,并对其进行了 2 0 0℃、80℃温度下不同 p H溶液中的蚀变实验。对碲金矿及蚀变产物分别进行了 X-射线粉晶衍射、矿相显微镜鉴定及电子探针和光电子能谱分析。实验结果表明 ,在中性、偏酸性和碱性溶液的实验条件下碲金矿基本保持稳定 ,而在碱性稀溶液实验条件下可观测到少量含 Fe、 Te、 Au新相的生成及碲金矿表面氧化态碲的明显增加。     

砂岩型铀矿床中铀矿物的形成机理

本文通过对砂岩型铀矿床中铀在不同地球化学环境中的行为、存在形式及铀矿物种类的分析，论述了主要工业铀矿物——沥青铀矿的形成机理：(1)铀是变价元素，在氧化环境中活化迁移，在还原环境中还原沉淀；(2)来自于氧化环境的[UO2(CO3)3]^4-、[UO2(CO3)2]^2-在氧化还原过渡带与有机质、硫化物及低价铁等还原剂发生反应，形成铀的简单氧化物——沥青铀矿；(3)有机质、粘土矿物等吸附UO2^2 ，加快了其被还原的速度，有利于铀的富集。因此认为：有机质还原UO2^2 形成H2S和H2S还原UO2^2 的作用是沥青铀矿形成的主要原因，这一反应在中性和弱碱性碳酸盐溶液中广泛和普遍存在。H2S等还原剂的存在是环境Eh值下降的主要原因，从而使水中的UO2^2 在氧化还原过渡带处于过饱和状态，加速了铀的吸附和沉淀。     

某铀矿区三种类型铀矿床中沥青铀矿特征的研究

本文对某铀矿区内产出的三种类型铀矿床中沥青铀矿的物理性质、红外光谱、化学成分、形成温度及铀-铅同位素组成进行了研究对比,并应用沥青铀矿的稀土分布模式及与沥青铀矿共生的石英、方解石的氧同位素组成的研究,探讨了成矿物质及矿液的来源。     

湘西北海相磷块岩中气水溶液铀多金属成矿作用

湘西北地区位于扬子陆块东南缘,在其寒武系纽芬兰统海相磷块岩的微孔隙中发现nm~μm级晶质铀矿。文章通过扫描电镜对铀矿的空间占位进行微区解剖,确定铀以超显微状态(1~4μm)的晶质铀矿形式存在于方硫镍矿中。认为超显微晶质铀矿和辉砷镍矿是同沉积鲕粒状磷块岩在较高的温压条件下,通过海底喷流气水溶液强溶蚀改造并发生结晶时,以超显微包体的形式存在于方硫镍矿中;随着温度、压力的下降,包体中富铀溶液出现过饱和,晶质铀矿从富铀溶液中结晶析出,以独立矿物晶质铀矿的形式呈超显微状态存在于方硫镍矿中。晶质铀矿在中高温热液成矿作用中以超显微状态呈立方体、八面体、立方体与八面体的聚形以及块状体产出,对认识天然条件下晶质铀矿生成的物理化学条件具有重要意义。同时,晶质铀矿呈超显微状态存在的实例对该类型铀矿存在形式的发现和研究具有重要启迪,为揭示扬子陆块东南缘的陆缘裂陷中海底喷流成矿示踪提供了依据。     

新疆萨瓦莆齐铀矿床沥青还原沥青铀矿的直接证据

许多含油气盆地均有铀矿床分布,油气在铀矿化中的作用及其与铀矿化的关系是广大铀矿工作者关注的问题。通过对新疆萨瓦莆齐铀矿床中铀矿石的偏光、荧光反射显微镜研究和电子探针分析测试,首次在矿石中发现沥青-沥青铀矿-黄铁矿脉,对脉体中沥青、沥青铀矿、黄铁矿的空间关系研究表明,沥青铀矿和黄铁矿均受沥青脉的控制,是脉体中还原能力较强的轻烃类物质与周围环境相互作用的产物,矿物中的铀和铁元素主要来自周围环境而非脉体本身。矿床可能存在多期油气活动,沥青铀矿可能主要形成于早期油气活动,晚期油气衍生的沥青质沿早期生成的沥青铀矿微裂隙充填改造。