对一产铀花岗岩体裂隙粒间铀的动态浸出试验

国内外大量脉状铀矿床以及许多沉积型铀矿床往往与含铀量较高的花岗岩体有密切的空间和成因联系。这些花岗岩的铀浸出率也高,而且有随铀含量增高而增高的总趋势。但是,铀的浸出率的高低和铀在花岗岩中的存在形式和配分情况是怎样联系的呢?我们知道,铀在花岗岩中的存在形式大致有以下几种:1.呈单矿物形式:铀组成独立的铀矿物或铀钍矿物(晶质铀矿、铀钍矿、方钍石等)。     

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。     

贵东复式岩体印支期产铀和非产铀花岗岩地球化学特征对比研究

鲁溪黑云母花岗岩体和下庄二云母花岗岩体为粤北贵东复式岩体的重要组成部分.两岩体形成于相同构造背景,空间上紧密共生,时间上近乎同时生成,但鲁溪黑云母花岗岩不成矿,下庄二云母花岗岩赋存着大量铀矿床.对鲁溪黑云母岩体和下庄二云母进行系统的岩石学、矿物学、主量元素和微量元素分析,其结果表明,鲁溪黑云母花岗岩和下庄二云母花岗岩具有相似的地球化学特征,为同一母岩浆先后结晶分异的产物.岩浆不同演化阶段温度、氧逸度等物理化学条件的变化造成两岩体的铀含量和铀的赋存状态差异,致使鲁溪黑云母花岗岩的铀含量低,且铀主要以惰性铀存在,不利于成矿,而下庄二云母花岗岩的铀含量高,铀多以活性铀的形式存在,利于后期热液成矿.因此鲁溪岩体不成矿,而下庄岩体赋存着大量的铀矿床.     

下庄铀矿田337矿床成矿机理及动力学背景

长期以来人们一直认为337铀矿床是下庄铀矿田成矿年龄最早、成矿温度相对较高、矿岩时差小的岩浆热液型铀矿床的代表.据作者及其他研究者近年来对该矿田及矿床开展的岩体成岩年龄、岩体蚀变年龄、岩体的主量和微量元素组成及同位素等的综合研究揭示:与337铀矿床成矿关系最为密切的帽峰岩体单颗粒锆石测试的成岩年龄为206～238.2 Ma,而岩体中次生白云母的40Ar/39Ar法坪年龄变化于131～136 Ma之间,后者与该矿床主要铀矿化年龄130.3～138 Ma相近;在贵东花岗质杂岩体中,Al2O3/TiO2含量比值表明帽峰岩体可能是源区熔融温度最低的岩体,帽峰岩体还是稀土总量最低且是唯一显示较典型"四分组效应"的岩体,同时还具有变化的δ18O值和最低的(87Sr/86Sr)i值.上述研究结果说明337铀矿床的形成过程和动力学背景可能是:印支主碰撞晚期或后碰撞阶段本区富铀地层发生部分熔融作用形成了富铀的强过铝质花岗岩帽峰岩体,燕山晚期(140 Ma以后)大陆拉张背景下多期次基性脉岩侵入,带来高热和矿化剂CO2,并驱动大规模流体运动,活化和萃取了富铀花岗岩中的铀,在不同部位(裂隙发育地段或在基性脉岩与花岗岩的接触部位)沉淀形成铀矿体(床),337铀矿床是本区第1期铀成矿作用的典型代表.     

花岗岩晶质铀矿的产出概况及其富集因素的初步研究

本文采用人工重砂法调查了同内花岗岩体中晶质铀矿的含量。初步证明,花岗岩内主要的脉型铀矿床、矿田都位于晶质铀矿含量高的(大于5g/t)花岗告体内。晶质铀矿在花岗岩岩浆中的富集,需要四方面因素的配合:重熔母岩相对富铀;重熔规模大,充分分异演化;铀含量高,钍含量低,以及REE、Nb、Ta、zr、P等含量相对较低;成岩时氧逸度较低。确定花岗岩中是否含晶质铀矿(并结合岩体出露面积大小)是判断该岩体是否具产铀潜力的最关键的依据。但由于品质铀矿有时在岩体中分布不很均匀,因而最好能有3个以上样品的测定值,以便对该岩体能否作为铀源体作出确凿的判断。     

中蒙边境及邻区铀矿床产出环境、地质特征、形成作用和找矿标志

中蒙边境及邻区位于西伯利亚板块、塔里木板块和华北克拉通的结合部位,是全球范围内重要的铀多金属成矿带之一。受多期次构造岩浆活动影响,该区前侏罗纪变质岩块体和中新生代火山-沉积岩分布广泛,深大断裂纵横交错,各类铀矿床(矿化区)星罗棋布。根据围岩类型,结构构造及成矿过程可将该区铀矿床划分为6种类型:(1)火山岩型;(2)砂岩型;(3)岩脉型;(4)褐煤型;(5)交代岩型;(6)磷灰盐型。其中火山岩型和砂岩型铀矿床具有重要经济意义。区域矿产地质研究表明,中蒙边境产出的大部分铀矿床(矿化区)与前侏罗纪变质岩块体具有密切时空分布关系。前侏罗纪变质块体可划分为2部分:(1)前寒武纪高级变质岩;(2)古生代中、低级变质岩。铀的亲石元素特性致使其在壳-幔物质发生分异时富集于地壳的硅铝层。鉴于在地壳长期演化历史中,古老变质岩已具备有较高的铀含量,那么它们在显生宙构造-岩浆活动中就为铀的富集成矿提供有利的物质条件。显生宙构造运动的形式除了断裂活化外,也包括陆相沉积盆地的上隆和下陷。铀在地壳硅铝层中的富集是通过2种方式实现的:(1)陆壳的深熔和岩浆的分异作用;(2)富铀岩体(层)的风化剥蚀和再沉积活动。研究结果表明,铀的富集过程十分缓慢,其中火山岩型铀矿床的形成作用就是长英质岩浆活动的组成部分。火山型铀矿床主要出现在中蒙边境最东端蒙古国境内,它们是中蒙古—额尔古纳地块伸展构造环境(裂陷槽为大量高钾长英质火山岩所充填)中构造-岩浆作用及相关流体活动的产物。长英质火山杂岩体内产出的若干处大型铀矿床(区)和铅-锌-银-铀矿床即是很好的佐证。一般来讲,具有强烈分异特点的富碱性火山岩及相关铀矿床大都在侏罗纪—白垩纪构造-岩浆作用对前侏罗纪岩体(层)发生强烈叠加改造部位产出,其形成作用可能与晚侏罗世—早白垩世构造-岩浆活动有关。同位素年代学(铀矿床铀-铅同位素测年)研究结果表明,铀矿体的形成时间为153~136 Ma,该时间段与其所在的多尔诺德组安山-玄武岩和流纹岩的形成时间基本一致,同时,与俄罗斯远东地区斯特尔特苏维卡(Streltsovsk)超大型铀矿床的形成时代(136~134 Ma)相吻合。矿区范围内富钾流纹岩铀含量较高(300×10~(-6)左右),暗示了这套火山岩可能为铀矿床的矿源层。另外,流纹岩中熔融包裹体铀含量(14~25)×10~(-6)进一步印证了上述推论的可靠性。与富钾长英质岩浆作用有关的热液活动对早期含铀岩体(层)的叠加改造可导致铀的进一步富集,进而形成大规模和高品位铀矿体。大量黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和白铁矿等硫化物的存在暗示了成矿作用是在还原条件下形成的。大多数砂岩型铀矿床分布在中新生代断陷盆地内,这些盆地一般为各类沉积岩(物)所充填,其中河流相、三角洲相和浅海沉积相(物)为铀矿床的容矿围岩。在所有上述沉积岩(物)中,辫状河流相沉积岩(物)是最重要的含矿层位。砂岩型铀矿床大都是断陷和凹陷带构造运动最后阶段构造-沉积联合作用的产物。盆地周缘前侏罗纪富铀岩体(层)的风化剥蚀,为砂岩型铀矿床的形成提供了丰富的物质来源。早期构造运动(176~156 Ma)为古潜水面氧化提供了有利条件并且形成了低品位铀矿化区。在晚白垩世(96 Ma)到渐新世(35Ma)时期,古陆块体抬升与沉降活动期间为氧化作用的发生创造了有利条件,并且为主要砂岩型铀矿床的形成奠定了基础。中蒙边境火山型和砂岩型铀矿床独特的地质、地球化学特征受到国内外地质学家的广泛关注。对于这些矿床的地质环境,地质和地球化学特征以及其容矿围岩的系统研究将极大地提高人们对于铀矿床成矿作用的理解。与此同时,对这些铀矿床的成因类型和勘查标志的研究也将在中蒙边境及其邻区开展隐伏铀矿床的综合评价中发挥重要作用。     

烃源岩=铀源岩:砂岩铀矿成矿物质来源新思考

砂岩型铀矿与油、气等矿产往往产于同一沉积盆地中,构成重要的综合能源盆地。通过收集中国重要能源盆地砂岩型铀矿床文献资料,从(1)铀与油(气)的共生关系;(2)砂岩层铀等成矿元素的低含量背景;(3)烃(气)源岩提供铀源的可能性;(4)同位素特征;(5)成矿流体来源;(6)流体在承压含水层中总是由高压区向低压区的流动机制六个方面,对砂岩型铀矿床的成矿物质来源进行了新思考,认为砂岩型铀矿成矿物质来源不是浅源,而是深源,产铀盆地深部的烃源岩即是砂岩型铀矿床的铀源岩。     

花岗岩中晶质铀矿分离提纯方法的讨论

随着铀矿地质科研工作的发展,分析花岗岩中晶质铀矿含量、分布、产出部位以及确定花岗岩中铀的存在形式、铀配分、评价岩体产铀远景、研究花岗岩中晶质铀矿的成因和解决铀矿床中铀的来源等方面日益引起人们的重视。多数工作者认为花岗岩中晶质铀矿与铀矿床形成关系密切。此外,晶质铀矿还可以帮助解决岩体形成时代,生成环境和成岩方式以及岩体的变迁历史等。在6210矿田中,大部分成矿围岩中晶质铀矿含量较高,为铀矿床的形成奠定了雄厚的铀源基础。     

华南地区新元古代花岗岩铀成矿机制——以摩天岭花岗岩为例

华南是我国重要的花岗岩型铀成矿区,印支期-燕山期花岗岩是最主要的产铀花岗岩。广西北部形成于新元古代的摩天岭岩体是我国目前已知的最古老的产铀花岗岩体之一。前人对华南印支-燕山期花岗岩的铀成矿作用研究较深入,但对以摩天岭岩体为代表的新元古代古老花岗岩的铀成矿作用研究程度较低。本文以摩天岭花岗岩体为对象,进行了岩石学、地球化学、年代学及其铀矿成矿特征和规律的深入研究,取得以下认识:1)摩天岭岩体规模巨大,相带分布明显,内部相带和过渡相带发育,岩性主要为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩,花岗岩体具有富硅富碱、铝过饱和、钾大于钠的特点,属S型花岗岩; 2)摩天岭岩体形成于850～760Ma之间的新元古代; 3)摩天岭岩体铀成矿潜力巨大,铀矿化以铀-绿泥石型和铀-硅化带型为主,铀-绿泥石型的代表矿床——达亮矿床形成于360～401Ma,是加里东期区域变质及构造活动共同作用的结果;铀-硅化带型铀矿的代表——新村铀矿形成于47Ma,是喜马拉雅期伸展构造作用下构造-热液活动共同作用的结果; 4)摩天岭岩体中铀矿床的铀源来自于元古界四堡群、丹州群和摩天岭岩体本身;成矿流体主要来源于大气降水,同时有深部流体的参与;热源主要与加里东期区域变质作用和喜马拉雅期伸展背景下的构造作用关系密切; 5)摩天岭岩体铀成矿经过了新元古代铀预富集、加里东晚期到海西早期的区域变质-构造热液成矿作用、喜马拉雅期的构造热液成矿作用等几个阶段,形成了类型丰富、规模较大的铀矿床,铀找矿潜力巨大。     

华南花岗岩型铀矿床的形成与活动大陆边缘陆壳演化的关系

我国花岗岩型铀矿床集中产出在华南陆壳成熟度较高的特定部位,其特征是:地壳厚度大(莫霍面深度大干36km);陆壳增生范围宽(1000km以上),地壳铀含量偏高,其中沉积壳层平均铀含量为5.69ppm,花岗岩的平均铀含量为10.5ppm。产铀花岗岩体的源岩物质来自地壳,是陆壳多次增生和重熔分异的产物。对花岗岩型铀矿床的物质成分、元素组合及同位素组成的研究表明,成矿物质主要来自地壳岩石,是华南地壳多次活化改造的结果。     

锆石铀含量与岩体成矿能力相关性研究——以诸广南部花岗岩为例

为初步探讨锆石铀含量在花岗岩型铀矿远景区预测方面的应用前景,以勘探研究程度较高的诸广南部花岗岩为样本,经花岗岩类样品概率统计显示产铀岩体锆石平均铀含量略大于贫铀岩体,总体差别不明显;样品分期次、岩性对比分析表明产铀岩体锆石平均铀含量也并非普遍高于贫铀岩体,印支期产铀岩体二云母花岗岩锆石平均铀含量甚至低于贫铀岩体;统计发现产铀岩体花岗岩岩脉中具有超高的锆石铀含量(平均铀含量3000×10-6以上)。初步分析认为依据花岗岩类锆石铀含量暂不能有效判别诸广山复式岩体成矿能力;岩脉锆石铀含量超高可能是铀矿找矿的重要标志,因而具超高锆石铀含量的花岗岩岩脉是否发育可能是该区域寻找工业铀矿床的关键。     

赣南桃山复式岩体的锆石U-Pb年代学及其产铀性探讨

桃山复式花岗岩体位于南岭东段北部,区内产有我国最大的花岗岩型铀矿田。宝华山(蔡江)岩体和黄陂岩体是桃山复式岩体中面积最大的两个。前人测得宝华山岩体成岩时代为与铀矿关系更密切的印支期,但是该岩体仅发现个别铀矿床,是否具有更大的产铀潜力还有待探讨;前人测得黄陂岩体与产铀的打鼓寨岩体年龄一致,均为(154±2)Ma,与打鼓寨岩体侵入到黄陂岩体的野外地质现象存在矛盾,有必要进一步厘定其形成年龄。本文利用高精度的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICPMS)重新测定了宝华山岩体和黄陂岩体的锆石U-Pb年龄,证实宝华山岩体形成于印支期(229.98±0.98)Ma,重新厘定黄陂岩体形成于燕山早期(160.9±2.4)Ma,略早于产铀的打鼓寨岩体,更符合打鼓寨岩体侵入于黄陂岩体的地质事实。结合前人的研究,本文对桃山复式岩体的岩浆演化序列、构造背景及产铀性进行了讨论,将桃山岩体岩浆演化过程分为五个主要阶段:由印支期的宝华山岩体、燕山早期的黄陂岩体和打鼓寨岩体,以及燕山晚期的罗布里岩体和菜山岩体等组成,不同阶段的岩体对应不同的花岗岩成因类型;推测印支期和燕山期花岗岩的形成均与太平洋板块俯冲造成的伸展拉伸环境有关;指出岩石成因类型是控制花岗岩产铀/不产铀的重要因素,桃山岩体中的S型花岗岩即打鼓寨岩体的产铀能力最强,今后应对花岗岩成因类型控制产铀性的深层原因进一步研究。     

一个与同熔型侵入岩体有关的铀矿床成因

8411铀矿床在时间上和空间上,与某典型的同熔型石英正长岩体直接伴生。该矿床赋存于石英正长岩体外接触带侏罗系长石石英砂岩中。岩体出露面积约90Km~2,按侵入先后分为:(1)黑云母石英正长岩;(2)正长斑岩;(3)粗-细粒石英正长岩;(4)似斑状细粒石英正长岩。矿石的矿物组成较复杂,主要铀矿物为沥青铀矿、铀黑、准铜铀云母及钙铀云母。其他矿物有Fe、Cu、Pb、Zn、Ni、Co的硫化物,及磁铁矿、赤铁矿、微晶石英、方解石等。石英正长岩体的锶同位素初始比值中等(~(87)Sr/~(86)Sr=0.707),具同熔型花岗岩类的特征。该矿床的矿岩时差小(<22百万年)。矿石的氧同位素研究结果表明,成矿热液中的水由岩浆水和大气降水组成。矿石中40个黄铁矿δ~(34)S=-2.3‰-+20.5‰,其平均值δ~(34)S=+10.44‰,这表明成矿热液中的硫具有深部硫和地壳硫的混合特征。矿石中气-液包裹体测温及地温计计算得出该矿床矿化热液温度约为100—300℃,沥青铀矿形成温度约170—200℃。该矿床成矿物质主要来自石英正长岩岩浆,部分成矿物质则汲自成矿围岩,它属中-低温复成因铀矿床,其成矿机理与华南改造型花岗岩有关的许多铀矿床有明显的差异。 8411铀矿床在空间上和时间上,与某典型的同熔型石英正长岩侵入体有关,是一个以岩浆期后热液作用为主的复合成因铀矿床。剖析该矿床的成因,对于研究华南两类不同花岗岩型铀矿床特征,具有一定意义。     

华南花岗岩型铀矿床成矿热源的分析和计算

木文在分析研究华南花岗岩型铀矿床成矿地质特征的基础上,根据JJ花岗岩体的规模(340km~3)、放射性元素含量(U 11ppm, Th 50.2ppm,K 4.4％)及围岩导热率(K_m=2.51×10~(-2)Jcm~(-1)℃~(-1)),计算得出JJ岩体由于放射成因热的积累可在其周围形成温度为323℃(岩体中心)—167℃(距岩体3.73km(水平)和7.87km(垂直))的稳定热场。笆者认为,放射成因热是华南花岗岩型铀矿床的主要成矿热能来源。     

华南产铀花岗岩的成因机制

<正>花岗岩型铀矿床是我国最重要的铀矿资源产出类型,铀矿体以热液脉的形式赋存在花岗岩体中。华南花岗岩众多,但花岗岩型铀矿床仅集中产出在为数并不多的几个花岗岩体中,这些含铀矿体的花岗岩一般被称为产铀花岗岩。产铀花岗岩往往含有非常高的铀含量(10×10-6),并且铀浸出率很高,能为后期热液矿化提供铀源。对华南这些具有成矿专属性的产铀花岗岩,其岩石成因以及铀在花岗岩中的富集机制受到人们的关注。寻找同类型的产铀花岗岩对于在华南进一步寻找花岗岩型铀矿床具有     

四川盆地北部砂岩型铀矿床成矿物质来源和成矿模式

为了更好的指导四川盆地北部砂岩型铀矿床勘查和战略选区工作,本文以砂岩型铀矿成矿理论为指导,通过查明铀源体和铀源层及其分布特征,分析了铀成矿物质来源,探讨了矿床形成过程,初步建立了铀成矿模式。研究表明:(1)区域内铀含量最高的地层是铁船山组,其次是郭家坝组、龙马溪组和大隆组;(2)含矿主岩物源分析表明苍溪组沉积碎屑来自米仓山和龙门山两大蚀源区;(3)蚀源区含铀岩石在地表风化解体过程中,岩石中的铀被释放出来,进入地下水形成含铀溶液,含铀溶液在苍溪组砂岩层中流动,在碳质和黄铁矿发育的沼泽和停滞水还原环境,铀发生沉淀并能够保存形成铀矿体。     

桃山矿田铀成矿地质条件及找矿方向

桃山矿田产于桃山复式花岗岩体内,属花岗岩型铀矿,矿化类型主要为碎裂蚀变岩型.其良好的成矿地质条件主要有:(1)富铀的碳硅泥岩系基底;(2)发育于桃山岩体内的NE向脉岩充填构造带;(3)岩体内的碱交代蚀变带(体);(4)次级构造裂隙带;(5)燕山晚期第三阶段打鼓寨小岩体;(6)氧化还原过渡带;(7)较低的侵蚀程度.打鼓寨岩体及近外围特别是其东北部是进一步开展铀矿勘查工作的方向.     

相山火山盆地南部印支期富铀岩体岩石学及主微量元素特征

通过对咸口岩体进行岩石学、主微量元素分析,发现其为一套印支期富铀复式岩体,具富硅、高钾、弱过铝质特征,属高钾钙碱性系列岩石;其稀土元素配分型式具右倾斜特征,富轻稀土,轻稀土分馏比重稀土明显,铕亏损明显;微量元素Nb、Ce、Pr、Zr、Ba明显亏损,而Rb、Th、U、Pb、Ta、Nd、Hf元素富集,Rb/Sr比值变化大(0.92~6.52);岩体平均铀含量为19.55×10-6,属富铀花岗岩体。由主微量元素构造环境判别,结合区域地质背景分析,咸口岩体为板内后造山构造环境下形成的富铀花岗岩体。相山南部咸口富铀岩体的发现为解决相山铀矿田的铀源问题提供了新的思路,也有望指引在相山南部寻找花岗岩型铀矿床。     

三江北段海子山地区铀钍地球化学异常特征及其找矿意义

在海子山地区进行1∶50 000水系沉积物地球化学测量基础上,分析了铀钍的含量,计算了地球化学参数,确定了异常下限,圈定了铀钍异常区,并对异常进行了分析和解释,探讨了异常在该区的找矿意义。研究发现:1海子山地区铀钍异常明显,异常范围大,强度高,浓集中心明显;2铀钍异常的分布与燕山期花岗岩体密切相关,其中I号异常区与西南部的格聂岩体有关,II号异常区与北部的绒衣措岩体有关;3海子山地区花岗岩体中铀较钍更容易从花岗岩体中风化(活化)、迁移出来进入沉积物进一步富集,为研究区在花岗岩中找矿提供了重要的指示意义。     

花岗岩演化与铀钍元素富集的关系:以粤北贵东岩体为例

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武-震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。