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。     

晚期小岩体归宿及其在找矿中的意义初探

本文提出了晚期小岩体不是花岗岩浆演化的产物,而是相当于超浅成的次火山岩。由于它与铀成矿关系密切,因而花岗岩型铀矿与火山岩型铀矿成矿机理相同。对比火山岩中两大系列铀矿,即与次火山岩有关的早期铀矿和与红盆发生发展有关的晚期铀矿,认为花岗岩中也应有相应的两期铀矿。今后找富矿、找深部矿时应注意寻找早期铀矿。同时根据花岗岩中面型蚀变体的存在,推论在面型火山岩铀矿深部应寻找次火山岩型铀矿。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿物特征研究

本文通过系统的岩矿鉴定和电子探针分析,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿的矿物特征进行了详细的研究.该地区铀的赋存形式以独立铀矿物为主,少量以类质同像形式存在于钍矿物中.铀矿物的主要种类有:晶质铀矿、钍铀矿、铀石、铀钍石、钛铀矿、沥青铀矿、硅钙铀矿和钒钾铀矿等,其中,晶质铀矿、钍铀矿和钛铀矿等原生铀矿物约占69％,而反应边状铀石、铀钍石、沥青铀矿、钒钾铀矿和硅钙铀矿等次生铀矿物约占31％.由此可见,该区铀矿化主要表现为原始岩浆的分异作用与后期热液改造作用的相互叠加,其热液改造程度不大,仅使铀发生内部再分配.     

铀矿沉积学研究与发展

随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩（层）系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿“大规模成矿作用”和铀的“超常富集”关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。     

当今世界铀矿地勘业界都在忙于找什么类型的铀矿

铀矿勘查是一项高投入、高风险、高回报的行业，在市场经济体系里始终把生产成本低、环境污染小、经济回报高的铀矿资源当作铀勘业界追求的目标。从世界铀矿业的发展史来看，与不整合有关的铀矿、角砾杂岩铀矿、宜用原地浸出工艺开发的砂岩铀矿等3种铀矿是当今世界铀矿业中最重要的经济型铀矿资源，所以各国铀矿地勘业界把寻找与不整合有关的铀矿、角砾杂岩铀矿、宜用原地浸出工艺开发的砂岩铀矿等3种铀矿作为各自主要的、首选的、经济的找矿目标类型。     

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。     

“十一五”铀矿勘查和地质科技进展及“十二五”总体思路

＂十一五＂以来,我国铀矿勘查明显复苏,新探明了一定规模的铀资源储量,有近100万km2提高了铀矿地质调查程度,大型铀矿资源基地、老的铀矿田和重点远景区勘查都取得重要进展,新探明了数个中大型至特大型铀矿床,首次提交了超大型铀矿床。铀矿勘查能力和科技研发平台建设得到加强,实施了一批重点科研项目,全国铀矿资源潜力评价、＂四大类型＂铀矿研究、铀矿基地扩大研究、铀矿地质应用基础研究、勘查方法技术研究、技术标准研制等取得了丰硕成果,科技创新能力明显提高。＂十二五＂提出了＂立足国内、开拓国外＂的基本方针、＂基础先行、着力基地、系统勘查、整体评价＂的铀矿找矿思路和建设铀矿大基地的战略,并提出实施铀矿大基地勘查、铀矿大普查、铀资源潜力区域评价和铀矿地质科技创新等4项地质找矿工程（计划）;坚持树立＂大铀矿体系＂的理念,坚持与属地地勘队伍开展＂大联合＂,与国内外高校等地质科研机构密切合作,共同为提高我国铀资源保障能力作出应有的贡献。     

基于物探测量对砂岩型铀矿定位技术研究与分析——以二连盆地为例

砂岩型铀矿是我国目前铀矿勘查中重要的类型之一,二连盆地作为砂岩型铀矿重点勘查地区,已发现大量中大型铀矿床及铀矿化点,铀矿化受下白垩统赛汉组砂体与氧化-还原过渡带控制,因此大致查明目标层砂体的空间展布特征与氧化-还原过渡带的分布范围是研究区铀矿找矿工作的重点。这里通过对研究区可控源音频大地电磁测量与高精度地面磁测资料的研究与分析,推断了目标层砂体的空间展布形态、划分了氧化-还原过渡带分布范围,而且在后期的钻探工作中发现了良好的工业铀矿化信息,为铀矿产地的地质勘探工作提供了依据。同时此项工作的开展,对在我国北方砂岩型铀矿勘查中选择有效的地球物理勘探方法具有一定的借鉴意义。     

相山铀矿田邹家山矿床钛铀矿赋存特征及成因

随着开采深度的不断增加,邹家山铀矿床深部矿化的钛铀矿含量明显高于浅部。以铀矿石特征为研究重点,通过野外地质调查、岩相学、电子探针和化学分析等方法,初步查明钛铀矿的赋存特征：（1）钛铀矿包裹沥青铀矿;（2）围绕黄铁矿和二氧化钛矿物边缘生长;（3）钛铀矿在伊利石、磷灰石、萤石边缘产出;（4）少量沥青铀矿充填于钛铀矿中。钛铀矿空间分布特征为：在横向上集中于含矿断裂中,垂向上随深度增加而有含量增多的趋势。钛与铀的含量呈正相关关系,钛铀矿矿化仅有1期,而沥青铀矿则为两期。钛铀矿成因主要为沥青铀矿交代含钛矿物。     

内蒙古东胜地区侏罗系砂岩铀矿体与煤层某些关联性

金属成矿与有机成藏的关联性是成藏成矿动力学研究的重要课题,东胜砂岩铀矿体与煤层或煤层气是何种关联尚不清楚。文中以多年勘探事实为基础,研究表明,东胜铀矿区铀矿体与煤层平面位置重叠或相近,剖面中铀矿体上下均有煤层,铀矿体与煤层垂距2～15m,两者厚度变化相互响应,铀矿体与煤层具有内在关联性。铀储层酸解烃类主要是CH4,与来自煤层的煤层气主成分一致,铀储层中从砂岩铀矿石,到铀矿化砂岩,再到无铀矿化砂岩,酸解烃类含量依次(CH4分别为569.43μL/kg、174.93μL/kg、156.12μL/kg)降低,铀矿化与煤层气内在关联明显。煤层、尤其是由它产生的煤层气是铀储层中铀矿物沉淀和成矿的重要还原剂,煤层及其厚度的变化可以作为本地区砂岩铀矿体勘探的有机质标志。     

中国煤型铀地质–地球化学研究进展

中国铀矿资源缺口巨大,仅靠开发传统铀矿资源无法满足能源和国防建设不断增长对铀资源的需求,煤型铀资源的开发利用可一定程度上缓解对铀资源的需求压力。通过总结近些年煤型铀的研究成果,对我国主要煤型铀矿的含矿点、铀含量范围、含煤地层的形成时代及分布范围进行了归纳,并给出了煤型铀的界定标准（大于或等于40 mg/kg）,为划分煤型铀矿提供依据;对煤型铀的赋存状态、成矿机制及影响因素进行了较为全面的阐述。综合分析认为我国对煤型铀研究较不足,其中对于微观地质选择过程着力不够,而查明煤中铀富集的微观地质选择过程对于成矿机制的理解至关重要;煤型铀矿化时间和期次研究有待进一步加深,有利于分析煤型铀的矿化模式、揭示煤型铀与伴生砂岩型铀矿之间的成因联系,进而深化对煤型铀矿化机制的理解。      

加拿大萨斯喀彻温(Saskatchewan)省北部铀成矿作用的主要特点与启示

本文扼要介绍了加拿大萨斯喀彻温省北部比弗洛支地区脉型 (veintype)和阿萨巴斯卡盆地中与不整合面有关的 (Unconformity associated)铀资源概况 ;比较系统地阐述了两类铀矿化成矿作用的共同特征 ,指出控矿的核心因素是热点活动与构造作用的叠加。这从本质上与我国华南铀矿富集区的控矿因素是相似的。因此 ,通过两个铀矿富集区的对比 ,认识铀成矿作用的本质 ,拓宽找矿思路 ,对于探索寻找新成矿区和新类型铀矿具有一定的启发意义。     

铀的迁移富集机理新探索

描述了铀迁移、富集成矿的新机制。通过对铀氢化物、铀合金氢化物的形成条件及理化性质，铀矿石的矿物流体包裹体物质成分，主要内生铀矿物化学成分及其微观结构，铀矿物的共、伴生矿物组合的研究，并结合地球的形成和演化史，认为铀主要呈铀氢化物、铀合金氢化物从地壳深部迁移至地壳浅部，由于环境发生变化，氢逃逃、氧化，上述氢化物被氧化分解、富集成矿。     

澳大利亚铀矿资源考察

澳大利亚铀矿资源丰富,是世界上最大的铀矿资源国。本文重点介绍了澳大利亚铀矿床类型和铀矿资源分布情况。了解澳大利亚铀矿产出的地质背景、成矿规律和控矿因素,对寻找铀矿资源具有十分重要的意义,这些经验可为勘查人员提供更多寻找铀矿的思路。我国铀矿勘查正处于新的发展时期,借鉴澳大利亚找铀矿思路和成功经验,开辟新区和矿区外围铀矿勘查,推进国内铀资源找矿突破。     

氧化还原障在热液铀矿成矿中的作用

铀是变价元素,氧化还原条件控制铀的迁移和沉淀。铀在氧化环境中呈U~(6+)形式存在,在还原条件下则以U~(4+)形式存在。氧化态六价铀主要以可溶的碳酸铀酰/氟化铀酰络合物形式在水溶液中迁移,还原态四价铀主要以沥青铀矿和铀石等形式富集沉淀成矿。热液铀矿的形成需要一对空间上密切共生的氧化障/氧化剂和还原障/还原剂,二者缺一不可。首先,氧化障中氧化剂将富铀岩石中的铀大量氧化形成U~(6+),溶解进入水溶液迁移;第二,高氧化性富铀溶液遇到还原障,U~(6+)还原成U~(4+)沉淀下来,富集形成铀矿。前人虽然对铀的地球化学性质及氧化还原反应在铀成矿中作用已比较了解,但如何在实际铀矿成矿系统中准确识别氧化还原障,有效利用氧化还原障的控矿机理指导找矿,还存在一些模糊认识,制约了铀成矿理论的发展和找矿方法的提升。本文以我国最重要的砂岩型铀矿、火山岩型铀矿、花岗岩型铀矿和变质型铀矿为例,总结了与铀矿化有关的氧化还原障的主要类型,探讨了红层等蒸发盐地层(氧化障),有机质、煌斑岩等中基性岩脉(还原障)与铀矿之间的关系及控矿机制,揭示了成矿盆地中铀-煤、铀-气(油)共生的机制,阐明了翁泉沟硼、铁、铀矿共生原因,建立了不同类型铀矿成矿模型。     

相山铀矿田磷灰石与富矿形成的关系

本文系统研究了相山火山热液型铀矿田磷灰石与富铀矿床形成之间的关系。研究表明：该区富矿石中铀含量与五氧化二磷含量呈正相关关系;电子探针揭示富铀矿体中铀矿物周围有大量磷灰石存在,磷灰石在富铀矿石中以两种形式产出：一种是结晶自纯的晶体磷灰石;另一种是胶体磷灰石,后者与铀矿化关系密切。笔者在调研了磷、铀地球化学性质相似性及磷灰石沉淀的物理化学条件的基础上提出：胶体共沉淀是导致本区富铀矿形成的主要原因。     

670矿床火山围岩铀赋存状态及配分研究

670矿床是中国东南部中生代火山岩带内典型的火山岩型铀钼矿床;矿床具有叠加成矿特点.本文利用诱发裂变径迹的方法研究了矿床火山围岩中铀的赋存状态及配分.结果表明火山围岩中的铀主要有三种赋存状态:(一)分布在火山基质及晶屑内均匀分散的质点铀,其裂变径迹是弥散状或弧立星射状分布;(二)吸附在蚀变矿物表面、矿物隙间及微裂隙内的聚合态铀,其裂变径迹为密集带状及团块状;(三)分布在副矿物中或呈铀矿物存在的铀,其裂变径迹为聚合星射状及团块状.矿物的蚀变过程,如绿泥石化、碳酸盐化等可改变火山围岩铀的赋存状态,造成铀在岩石中的活化和预富集,从而有利于矿化.因此火山围岩中铀的含量虽然较低,但对火山岩型铀矿的形成仍有重要意义.     

铀矿床定年研究进展评述

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成矿年代学的研究也不断深入。但受铀矿床中铀矿物U-Pb定年方法本身的制约,以及以往对铀矿物U-Pb定年体系中铀矿物样品要求认识的不足,常常导致获得的年龄无实际地质意义或无法获得理想的等时线年龄。本文针对铀矿化定年方法的发展历程进行了系统梳理和分析,评述了铀矿物定年的五种主要方法:(1)铀矿物U-Th-totalPb化学年龄;(2)铀矿物模式年龄;(3)铀矿物传统等时线年龄;(4)铀矿物矿伴生矿物年龄;(5)原位微区铀矿物U-Pb年龄。在此基础上,深入探讨了铀矿化作用定年研究中存在的问题和对应方案,期望促进未来铀矿床成矿年代学的发展。     

铀成矿机理的统一性探讨

为探讨不同类型铀矿床是否可能本质上都是地幔柱作用的产物,在“全球热液铀矿成因理论”和“热点铀成矿理论”等前人研究基础之上,结合岩浆岩锆石铀、钍含量研究初步揭示了：（1）铀、钍主要富集于外地核;（2）洋岛玄武岩、板内玄武岩、高分异花岗岩及伟晶岩型铀矿可能为地幔柱产物。对比国内多种类型铀矿床科研成果,总结发现有一定数量的铀矿床与洋岛玄武岩、板内玄武岩、A型花岗岩以及高分异花岗岩紧密伴生,成矿与成岩时空基本耦合。如四川攀枝花大田混合岩型铀矿和松辽盆地钱家店–白兴吐砂岩型铀矿伴生两类玄武岩;甘肃芨岭钠交代型铀矿和陕西商丹伟晶岩型铀矿区伴生两类花岗岩;粤北诸广–贵东花岗岩型铀矿区、赣南多类型铀矿区和江西相山、新疆白杨河火山岩型铀矿区伴生以上四类岩石类型。分析认为上述岩石类型可能是由地幔柱生成并起着导矿或导矿兼储矿的关键作用,据此提出铀矿“核源–地幔柱”成因认识,即：外地核是铀元素的主要发源地,地幔柱是铀运移的统一通道,铀成矿过程可能是外地核中的金属铀呈铀氢化物或铀合金氢化物等形式沿地幔柱上升迁移,直至在浅部地质体氧化聚集成固态铀矿物的过程。