多元素矿床普查和勘探的地质——地球化学判据

文章介绍了多元素矿床层间氧化带的岩石－地球化学特征；层间氧化带与潜水氧化带和地表氧化带的主要区别；层间氧化岩石与原生红色沉积岩石的区别；古层间氧化带、古地表氧化带的识别标志以及次生还原岩石和这类岩石的层间氧化带的识别标志。     

鄂尔多斯盆地店头地区直罗组下段古层间氧化带特征及铀成矿模式

鄂尔多斯盆地店头地区铀矿化的形成和分布与古层间氧化带关系密切。文章通过宏观-微观岩石矿物学和地球化学对店头地区古层间氧化带进行了识别和划分,总结了古层间氧化带的空间展布特征,分析了古层间氧化带的形成过程及不同成矿阶段铀的迁移、富集沉淀规律,进而探讨了铀成矿模式及找矿方向。研究表明,研究区古层间氧化带自南东向北西发育,依次可划分为氧化带、氧化还原过渡带、还原带;平面上,铀矿化主要位于氧化还原过渡带内;垂向上,铀矿化产于灰绿色与灰色砂岩过渡界面。结合含矿层构造-埋藏演化,建立了研究区砂岩型铀矿多阶段成矿模式,认为后续铀矿勘查应重点聚焦主河道与氧化还原过渡带,尤其是两者的叠合部位更有利于厚大矿体的产出。     

鄂尔多斯盆地东北部东胜铀矿床古层间氧化带精细解剖

鄂尔多斯盆地东北部的东胜铀矿床是一个古砂岩型铀矿床。由于二次还原作用,古层间氧化带呈现为特殊的绿色或浅绿色。大量的钻探和精细解剖发现,研究区的古层间氧化带具有明显的分带性,完全氧化带主要发育于河道上游,还原带主要位于河道下游,过渡带位于二者之间。河道砂体中沉积韵律的迅速变化既可以控制区域性的古层间氧化带前锋线的发育部位,也可以导致古层间氧化带出现多卷头现象。铀矿体主要形成于古层间氧化带前锋线附近的过渡带中。但是,当完全氧化带中出现残留的、原始的灰色还原带时也可以出现铀矿化。研究认为,对古层间氧化带前锋线产出位置的不断修正,是扩大东胜铀矿床规模、预测富铀矿体产出部位的有效手段。而河道砂体沉积韵律或沉积微相发生明显变化、灰色砂岩与绿色砂岩接触、铀异常扩散晕发育等现象的出现,都是寻找富铀矿体的标志。     

层间氧化带边界类型划分与铀成矿潜力评价

层间氧化带型铀矿床只与特定背景条件下形成的部分层间氧化带有关,铀元素沉淀富集于层间氧化带前锋线及其附近;在该区域地球化学性质完全不同的氧化与还原介质相互作用;对于铀成矿作用来说,氧化作用的效果是十分重要的,可以通过采集目的层相同岩性在正常氧化带和正常原生带的样品,分析其铀含量比值,间接反映氧化作用使铀从围岩中带出的能力;铀是否成矿主要取决于层间氧化带前锋线还原障的还原能力,参照岩石原生地球化学类型划分原则,岩石还原能力可划分为强还原能力(C有机质＞0.3%)、中等还原能力(C有机质0.05%～0.3%)、弱还原能力(C有机质＜0.05%)3个等级;以反映岩石还原能力的有机质含量为横座标,以0.05%和0.3%分别作为划分弱中、中强还原能力的分界线:以反映氧化作用效果的U氧化/U还原为纵座标,以 0.5和1分别作为氧化作用效果好与较好、较好与差的分界点:划分层间氧化带边界类型为9类:根据不同层间氧化带前锋线边界类型的成矿潜力差异,可作为对目标区进行层间氧化带型铀成矿潜力评价的依据.     

东胜铀矿床孙家梁和沙沙圪台地段控矿因素对比

根据铀成矿作用及铀矿体的产出特点分析,认为东胜铀矿床孙家梁和沙沙圪台地段铀成矿过程明显受铀储层的古层间氧化作用、后期改造及还原保矿作用的控制。研究表明,由于不同地段的控制因素存在差异,造成铀矿化特点不一致。因此,掌握不同地段的控矿因素,有助于判断古层间氧化带前锋线的产出位置,对扩大东胜铀矿床规模、预测富铀矿体产出部位以及区域找矿具有指导意义。     

砂岩型铀矿的双重还原介质模型及其联合控矿机理:兼论大营和钱家店铀矿床

含铀岩系的还原介质可以依据与铀储层砂体的产出关系划分为内部还原介质和外部还原介质.铀储层砂体的双重还原介质对铀成矿同等重要.铀储层砂体中的层间氧化作用直接与内部还原介质相关,但是当叠加有外部还原介质时,外部还原介质将通过不同的方式大大增强铀储层砂体的整体还原能力,这种组合的出现有利于稳定的层间氧化带发育和持续的铀成矿.沉积期的古气候和沉积环境决定了含铀岩系还原介质的类型和丰度,以及铀储层砂体双重还原介质的组合规律,并从根本上决定了成矿期层间氧化带的发育规模.在进行砂岩型铀矿的勘查预测时,需要将双重还原介质模型评价与具体盆地的地质背景和成矿期控矿条件研究相结合,才能获得理想的结果.      

中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积-构造背景综合分析

近20年的勘查实践表明,横贯中国北方的古亚洲洋造山带及其两侧的中—新生代陆相沉积盆地,是我国最重要的沉积型铀矿床形成发育的铀成矿构造域。研究认为,古亚洲洋造山带是重要的富铀地质体,盆-山耦合机制制约下的地表水系搬运沉积作用是形成铀源供给系统的必要前提,泥岩型铀矿表现为单一铀源供给系统,而砂岩型铀矿则表现为双重铀源供给系统并且铀储层砂体本身的"再生铀源"不容忽视。在逆冲-造山间歇期或裂后热沉降时期,相对松弛和稳定的大地构造背景有利于沉积-成矿环境的形成,泥岩型铀矿需要同沉积期的稳定构造背景,而砂岩型铀矿不仅需要同沉积期的稳定构造背景,也需要成矿期具有适当掀斜作用的构造背景,有些矿床对成矿期后的构造环境还非常敏感。调查发现,当成矿期的含矿流场与沉积期的古水流体系基本一致时,铀储层砂体中层间氧化效率最高而且铀搬运通量最大,更加有利于成就大型和超大型矿床。在区域古构造等因素的协同影响下,同沉积期的古气候背景是制约铀储层砂体和成矿期层间氧化带发育方向和规模的极为重要的地质因素。同沉积期古气候不仅制约了铀储层砂体发育的结构和规模,同时更重要地制约了铀储层内部和外部还原介质的类型及其空间分布规律。铀储层砂体的形态和结构制约了层间氧化带发育的方向和轨迹,而铀储层内部和外部的还原介质则控制着古层间氧化带推进的里程及前锋线位置,铀矿化作用则与氧化还原地球化学障有关。基于此,毗邻古亚洲洋造山带的中—新生代沉积盆地都是沉积型铀矿勘查的主要远景区,而针对目标沉积盆地,则需要在深入剖析盆地构造格架以及区域含矿流场补-径-排关系基础上,再依据含铀岩系自身的特征(古气候背景、还原介质类型与分布空间)圈定和评价找矿靶区。     

辐射损伤法在寻找层间氧化带砂岩型铀矿床的应用研究

本文论述了电子顺磁共振法测量岩石中结晶石英的顺磁中心浓度──辐射损伤法在层间氧化带砂岩型铀矿床中的应用；在层间氧化带中，氧化带岩石中的石英顺磁中心浓度高，铀含量低，即辐射损伤大，古轴量高，而氧化－还原过渡带中的石英顺磁中心浓度低，铀含量高，表明铀源来自氧化带岩石。由此可以探讨矿床成因和成矿物质来源，并用于找矿和成矿预测工作。     

松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带结构定量表征及制约因素

层间氧化带精细结构的量化表征对揭示砂岩型铀成矿规律至关重要.利用系列沉积学和地球化学编图对松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带结构进行了量化表征,发现该矿床层间氧化带主要由红色砂岩、浅黄色砂岩、灰白色砂岩、灰色含矿砂岩和原生灰色砂岩构成,分别对应于强氧化亚带、弱氧化亚带、微弱氧化亚带、过渡带和还原带.铀矿化与层间氧化带内部结构关系密切:工业铀矿体主要发育在过渡带,微弱氧化亚带矿体连续性相对较差,弱氧化亚带发育零星铀矿化,还原带靠近过渡带一侧发育低品位的零星铀矿化.铀储层内部结构和沉积相对层间氧化带发育具有重要制约作用:辫状河砂体及辫状分流河道砂体是氧化带发育区域;辫状分流河道边部及分流间湾中决口扇砂体是过渡带发育区域.      

鄂尔多斯盆地苏台庙地区砂岩地球化学环境和常量元素特征及对铀成矿的指示意义北大核心CSCD

为研究砂岩型铀矿与古层间氧化带之间的关系,本文通过对鄂尔多斯盆地苏台庙地区直罗组下段上亚段砂岩的地球化学环境和常量元素进行规律总结与讨论。将古层间氧化带进一步细分为古氧化残留带、二次还原带、叠置带和原生带等4个亚带,总结了各亚带地球化学环境指标特征,揭示了各亚带常量元素的演化规律,其中Si、Al、Fe和Ca活动性较强,Na、Mg和Ti活动性其次,而K、Mn和P较稳定。研究认为,该地区砂岩依次经历了成岩作用、古氧化作用、主成矿期铀成矿作用、二次还原作用和叠加铀成矿作用等,且未曾经历大幅沉降和显著构造热事件。研究区铀成矿作用与还原介质和Ca含量关系最密切,其次是Si、Fe、Ti,铀矿勘查应以叠置亚带为重点,兼顾二次还原亚带。     

柴北缘地区古层间氧化作用及古层间氧化带型铀矿化

古层间氧化作用是发育于盆地地质构造演化过程某一阶段的层间氧化作用,由此所形成并被保存的铀矿床被称为"古层间氧化带型铀矿床"。柴北缘地区中、下侏罗统含煤岩系的广泛发育,为古层间氧化带的发育及相应类型铀矿化的形成奠定了基础。早白垩世晚期—古近纪早期的强烈隆升剥蚀是层间氧化带及相应类型铀矿化的发育期。喜山期大规模逆冲推覆构造使原层间氧化带及相应成矿系统遭受强烈改造,保存并形成古层间氧化带和古层间氧化带型铀矿化。古层间氧化带型根据其改造、破坏或保存特点的不同,划分为褶-坳保存型、褶-断保存型和抬升破坏型3种改造亚型。褶-坳保存和褶-断保存2种亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体能以盲矿形式有效保存,是今后重点找矿方向,如北大滩和冷湖石地26铀矿点。抬升破坏亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体呈残留状或被剥蚀掉,找矿潜力不大。在总结不同改造亚型地质构造特点和找矿标志的基础上,建立了典型古层间氧化带砂岩型铀矿化成矿模式,并综合分析了其成矿特点。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床后生蚀变成因及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床是中国近期落实的又一特大型铀矿床,为古层间氧化带砂岩型铀矿床。根据蚀变作用与成矿作用的关系,建立了新的古层间氧化带砂岩型铀矿床后生蚀变分类方法,即将其划分为控矿蚀变、成矿蚀变和保矿蚀变3类。分别从垂向上和平面上分析了后生蚀变的空间分布规律,剖面自下而上整体表现为保矿蚀变-成矿蚀变-控矿蚀变的垂向序列;平面上重点分析了氧化砂体厚度、氧化砂体百分率、氧化砂体底埋深、氧化砂体底标高等参数特征。     

我国可地浸砂岩型铀矿成矿模式初步探讨

本文通过综合分析伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、鄂尔多斯盆地东北部地区等可地浸砂岩型铀矿重点成矿区的成矿环境和主要控制因素, 探讨了我国可地浸砂岩型铀矿的成矿模式, 认为伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘层间氧化带型铀矿床主要受有利的构造、沉积建造和层间氧化带控制, 具有含矿建造铀预富集、表生后成改造成矿及矿后构造活动进一步叠加富集的特征, 而鄂尔多斯盆地东北部地区的铀矿化主要受古层间氧化带型铀矿化控制, 并遭受二次还原的改造作用, 其矿化规模显得较前者更大。     

塔里木盆地北缘日达里克地区库车组下段砂岩岩石学及地球化学特征

通过大量钻孔岩心的观察及样品数据统计分析,发现日达里克地区库车组下段砂岩成份成熟度及结构成熟度方面均较低,具近物源快速沉积特征.岩石为泥质胶结,固结疏松,属良好的铀储层.通过对砂岩地球化学特征的分析,部分元素含量变化与层间氧化分带关系明显,呈SiO2、Al2O3含量以氧化带为最高,过渡带次之,还原带最低的特点;CaO、...     

鄂尔多斯盆地东北部纳岭沟铀矿床元素地球化学特征及其地质意义

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地北部,是我国目前已发现的可地浸砂岩型铀矿床之一。其受古层间氧化带控制,呈板状产于中侏罗统直罗组下段辫状河砂体中。笔者从元素地球化学分析入手,通过对不同蚀变砂岩的地球化学特征进行对比,认为蚀变砂岩主要化学成分的变化受成岩作用、水-岩作用,以及油气二次还原作用等影响,并且有机碳含量在矿化砂岩中较高,说明铀矿化与有机质关系密切。矿化砂岩中的微量元素相对富集或亏损明显,可能与成岩后期(热液)的改造作用有关。蚀变砂岩均表现出壳型花岗岩的微量和稀土元素特征,LREE相对富集,说明盆地北部的阴山、大青山古陆壳富铀花岗岩体是直罗组的主要物源。此外,δEu和δCe特征也表明纳岭沟铀矿床是在弱氧化-弱还原过渡性环境下形成。这些特征可作为找矿勘探的重要指示或标志。     

东胜砂岩型铀矿床中烃类流体与成矿关系研究

东胜砂岩型铀矿床定位于灰绿色岩石与灰色岩石的接触部位,主要受古层间氧化带控制.矿体以板状为主.铀主要以铀矿物和吸附铀形式存在.铀矿物主要为铀石, UO2含量为 46.72%～ 74.60%.吸附铀及 U6 、U4 在铀矿床的不同地段所占比例存在明显差别.该铀矿床与世界上其他砂岩型铀矿床在成因上具有明显的不同,表现在矿床特征、岩石地球化学环境及控矿因素等方面具有很强的特殊性.晚侏罗世-早白垩世的构造热事件形成的含烃热流体参与了成矿作用,不仅为铀的活化、迁移、富集提供了有利条件,而且使铀矿床完全隐伏在还原环境中,对矿床的保存起到了重要作用.由烃类流体产生的后生还原作用所形成的灰绿色砂岩可作为铀矿床的岩石地球化学勘查标志.     

松辽盆地北部构造演化对砂岩型铀矿床成矿的控制作用

松辽盆地构造演化划分为前中生代克拉通基底演化、晚侏罗世挤压火山穹窿演化、早白垩世伸展断陷、晚白垩世早期热冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀及新近纪—第四纪挤压坳陷等7个演化阶段。本文系统讨论了松辽盆地北部构造演化与铀成矿作用的关系,指出晚白垩世早期冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀3个阶段为区内主要铀成矿阶段。铀矿化的分布受基底断裂及反转构造带联合控制。松辽盆地北部构造演化对各构造分区铀矿床成矿类型具有明显的控制作用：西部斜坡区以寻找"古层间氧化"型、层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型;中央坳陷区及东北隆起区应围绕大庆长垣、绥棱背斜带等构造剥蚀天窗寻找"钱家店"式砂岩型铀矿床;北部倾没区及东北隆起区盆缘以寻找层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型。     

层间氧化带砂岩型铀矿中铼的地球化学行为及找矿意义探讨

铼是地壳中一种极度分散的元素。在层间氧化带边界上 ,铼与铀的沉淀条件近似 ,在铼富集的层间氧化带砂岩型铀矿床中 ,铼富集的范围几乎与铀矿卷重叠。本文根据自然界已查证的层间氧化带砂岩型铀矿中铼、铀同消长的基本事实 ,对现阶段铼在层间氧化带砂岩型铀矿勘查中的找矿意义提出质疑。