鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿后生蚀变地球化学研究

通过鄂尔多斯盆地皂火壕地区直罗组矿化蚀变砂岩中微量元素及U含量的配分特征分析认为,矿化砂岩与油气还原蚀变砂岩具有基本一致而且为V、Mo、Re、Tl变价微量元素和Ca、Ba、Sr所组成的元素组合.     

鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿成因探讨

鄂尔多斯盆地是一个铀、煤、油、天然气共存的沉积盆地。通过电子探针、流体包裹体测温、扫描电镜、偏反光显微镜、煤的微量元素等方法综合分析,认为盆地北部东胜地区的侏罗系砂岩型铀矿属于与天然气还原有关的低温热液型铀矿床,其证据有:1铀石主要分布于充填在孔隙中或微裂缝内的黄铁矿晶体中,其次充填在伊/蒙混层中和钾长石溶孔内的黄铁矿中。2铀石中UO2约占70%,SiO2约为18%,另有极少量的Fe、Ca、Se、Pb、Cr、Ti等伴生元素。3包裹体流体势显示盆地中部的天然气向北东方向运移并大量散失,出现大量被漂白的砂岩;盆地内主砂体展布方向与流体运移方向一致。4天然气包体中见石盐子晶,砂岩胶结物和矿物表面见较多细小盐粒,次生包裹体温度多在140～170℃。5富含黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等低温热液矿物;具有水热蚀变现象(碳酸盐化、硅化、水云母化、黄铁矿化等)。6燕山运动期间岩层进入表生成岩阶段,利于富氧的地表水和来自地层深部的低温热液进入砂岩中,可见褐铁矿溶蚀、重晶石充填于钾长石溶蚀孔现象。     

有关砂岩中钛铁矿蚀变与铀成矿作用的研究进展

当前国内外砂岩型铀矿勘查研究显示,砂岩型铀矿床中普遍发育有钛铁矿及其蚀变产物,且与铀矿物在空间上存在紧密的共（伴）生关系。目前,对于钛铁矿蚀变及其与铀沉淀富集关系方面的研究十分有限,多停留在电子探针微区分析及理论推测层面,特别是与钛铁矿蚀变矿物具有密切成生关系的含钛铀矿物是什么,钛铁矿蚀变及其蚀变产物对于铀的沉淀富集有何作用？这些事关铀成矿机理的关键性科学问题研究十分薄弱,在一定程度上制约了对于该类铀矿化成矿作用研究以及勘查找矿工作的进一步深入。笔者在前期研究工作的基础上,调研了国内外相关文献,对涉及到钛铁矿蚀变及其与铀成矿作用有关的研究进展及存在问题进行了梳理。研究发现,实验模拟与分子热动力学模拟相结合的研究方法是成因矿物学以及矿床成矿机理研究的一个重要发展方向,可以将矿物学及矿床学研究尺度从矿物尺度拓展到分子尺度、乃至原子尺度,可以真正揭示含矿砂岩中钛铁矿蚀变作用过程中蚀变矿物的生成序列、铀的迁移-沉淀-富集机理以及内在动力学机制。纳米科学以及多学科与地质学的交叉与深度融合,为成矿作用研究提供了新的研究手段,也为进一步深化铀成矿作用机理、丰富铀成矿理论提供了新的研究领域。     

鄂尔多斯盆地店头地区砂岩型铀矿成因初步探讨

通过电子显微镜及电子探针分析,对鄂尔多斯盆地东南部店头地区砂岩型铀矿物的赋存状态、主要伴生元素及其沉淀机制进行了初步探讨。研究区主要的铀矿物类型为沥青质铀矿,以显微浸染状充填于砂岩孔隙及胶结物中;与U密切伴生的元素有Fe、Se、Pb、Si、Ti、Cr、S等,与铀矿物伴生的矿物组合有黄铁矿、方铅矿、钛铀矿以及与其关系密切的硒矿化;主要含铀层位富含有机质及黄铁矿,夹有透镜状、条带状煤线,具备丰富的还原物质,有利于铀元素的还原富集,因此认为影响研究区铀沉淀的主要地球化学障是还原障和吸附障。     

内蒙古巴音塔拉盆地砂岩型铀矿后生蚀变性质及其成矿意义

巴音塔拉盆地目前探明的铀矿化主要赋存于赛汉组辫状河道砂体中。通过对含矿主岩的岩性特征、后生蚀变与矿化分析研究,认为该区成矿依靠多期次改造形成的后生蚀变岩以及丰富的含铀、含氧水沿断层渗透还原改造而成矿。     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿叠合成矿模式

文章阐述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿地质背景和矿床的基本特征;从铀的来源、迁移和沉淀富集等方面论述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿机理,认为该矿床形成的铀源、成矿流体和成矿作用具有多元性和复杂叠置性,提出了该铀矿床形成的“叠合铀成矿模式”。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部直罗组黄铁矿与砂岩型铀矿化关系研究

鄂尔多斯盆地东北部是我国砂岩型铀矿重要成矿区。通过对盆地北部大营铀矿床直罗组赋矿地层砂岩野外观察、镜下鉴定发现,黄铁矿存在多种产状,它们的宏观、镜下产状存在一定对应关系。对黄铁矿硫同位素的分析测试以及蚀变矿物的研究发现,δ~(34)S的变化范围-36.5‰~-27.3‰,平均值为-32.28‰,为较小的负值,具有明显生物成因作用。同时草莓状黄铁矿以及生物碎屑胞腔中的铀矿物的发现,也证实了铀成矿期的生物作用。地下水中U~(6+)、Fe~(2+)与"轻"的H_2~(32)S发生氧化还原反应,从而形成了黄铁矿与铀矿的紧密伴生的现象。     

鄂尔多斯盆地东南缘含煤区砂岩型铀矿成矿条件

为了探讨鄂尔多斯盆地东南缘含煤区砂岩型铀矿成矿地质条件,通过分析该地区地质特征、构造、水文、地层-岩相及铀源等特征,采用资料收集、镜下鉴定、煤田资料筛查、地质编图等方法进行探讨。综合分析认为：鄂尔多斯盆地东南缘中侏罗统直罗组下段放射性异常发育,为主要找矿目的层;控矿构造有利,泥-砂-泥地层结构完整,水动力条件完善,铀源丰富。结合已有钻探验证发现工业矿体,说明该地区砂岩型铀矿成矿地质条件优越,铀成矿潜力较大。     

内蒙古巴彦塔拉盆地砂岩型铀矿化的蚀变特征

巴彦塔拉盆地砂岩型铀矿床产于下白垩统赛汉塔拉组下段辫状河流相砂岩中。本文通过对含矿主岩沉积特征、矿化和矿床蚀变特征的分析研究 ,认为早期为潜水氧化蚀变成矿 ;晚期为层间氧化 油气还原蚀变成矿 ,即来自蚀源区和天窗补给的含铀、含氧地下水遇沿断裂 (F2 1)上升的含H2 S的油气还原叠加改造成矿     

鄂尔多斯盆地北部砂岩铀矿床粘土矿物与氧化带成因关系研究

对鄂尔多斯盆地北部铀成矿带产铀层位中侏罗统直罗组砂岩进行系统采样和分析,以探讨砂岩中粘土矿物特征与氧化带成因之间的关系。采用X‐射线粉晶衍射、电子探针分析等现代分析手段,测定粘土矿物相对含量、微观形貌特征。结果表明：研究区古层间氧化的演变序列为砂体原始灰色→古氧化作用（红色或黄色）→碳酸盐化（残留了部分红色）→后期还原作用（绿色）,对应的岩石蚀变期次为早期氧化酸性蚀变→氧化期后弱碱性蚀变→晚期还原弱碱性蚀变;早期氧化砂岩在还原性气体作用下,Fe³⁺还原转化为Fe²⁺,高岭石在有Fe²⁺存在的条件下会向绿泥石转化,这一反应在碎屑颗粒表面,形成许多极细小的针叶状绿泥石,从而使古层间氧化亚带呈现特征的绿色。     

Genesis of sandstone-type uranium deposits along the northern margin of the Ordos Basin,China

Sandstone-type U mineral resources are among the important sources for nuclear energy.The U deposits in the Ordos Basin in China form part of the northern segment of the sandstone-hosted Central Asian Uranium MegaProvince.Two types of mineralizations are recognized in this basin: "phreatic permeable type" and "interlayer permeable type",both exhibiting features equivalent to roll-front subtypes.The "interlayer permeable type" is widely accepted as the dominant mineralization type for sandstone-type uranium deposits within large-scale basins,also designated as the "interlayer oxidation zone type",based on the horizontal color zoning model representing changing redox conditions.Here we synthesize data from several drill holes within the Ordos Basin,which suggest that major Mesozoic tectonic movements controlled the evolution of the sedimentary system in the basin.These tectonic movements contributed to the formation of three angular unconformities and four parallel unconformities as inferred from the stratigraphic relationships.In addition,other features such as vertical color zoning,paleo-channel controlled tabular or lentoid ore bodies(without roll-type) and a group interlayer horizontal zoning of altered minerals are also documented.Sequence stratigraphic analysis indicates that the Ordos Basin generally witnessed four cycles of water level variations during Mesozoic.During the variations,three high water level and three low water level events were recorded.Biological characteristics imply that the Ordos Basin went through multiple arid to humid climatic evolutions during Mesozoic.Combining the newly documented features with some novel concepts on the hydrodynamic mechanism for supergene ore-forming fluids,we propose a metallogenic model which invokes the importance of tectonic movements and water level fluctuations to explain the genesis of uranium deposits along the northern margin of the Ordos Basin.     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿机理和叠合成矿模式

文章从铀的来源、迁移和沉淀富集等方面论述了鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿成矿机理，提出了该铀矿化氧化还原-油气还原-热改造多重作用叠加的“叠合铀成矿模式”。     

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。     

砂岩型铀矿的微生物成矿作用研究述评

目前,砂岩型铀矿是全球应用最为广泛和最有前景的铀矿类型,也是我国最主要的工业铀矿类型。本文展示了当今世界最新的铀资源分布和组成,强调了砂岩型铀矿在世界和中国铀矿资源中的重要性,梳理了实验室条件下微生物对U(VI)的还原性富集和非还原性富集机理,归纳了地质条件下微生物参与砂岩型铀矿的成矿证据。微生物对铀富集作用的实验研究,主要体现在还原性和非还原性富集两个方面。微生物对U(VI)的还原性富集研究最为深入,包括微生物的细胞色素、菌毛和电子穿梭体在U(VI)的还原过程中的作用。微生物对U(VI)的非还原性富集表现在微生物表面吸附、表面络合沉淀和细胞内积聚作用。微生物参与砂岩型铀矿成矿作用的证据,可分为直接证据和间接证据。直接证据主要有铀矿物形态学特征、P元素含量和矿物纳米晶体尺寸;间接证据主要有黄铁矿硫同位素和方解石碳同位素组成以及相应烃类包裹体特征。在未来的研究工作中,应重视微区实验方法在砂岩型铀矿中的应用,以及含油气/煤盆地上覆地层的砂岩型铀矿找矿工作,应探索更加适当的指标和评价体系以量化微生物对砂岩型铀矿的成矿作用。     

鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿板状矿体形成机制：来自含矿层不同分带砂岩中高岭石含量研究的约束

鄂尔多斯盆地北缘是中国北方最重要的砂岩型铀矿分布区之一。与层间氧化带砂岩型铀矿的卷状矿体不同,研究区矿体以板状、似层状为特征。国内中- 东部盆地砂岩型铀矿矿带砂岩中高岭石含量相对偏高指示含矿层至少经历一期与成矿密切相关的偏酸性流体,这与国外学者在研究板状铀矿体的过程中关注含矿层上覆泥岩压实作用下排出富含有机酸的酸性流体具有相似的特点。因此,本文为探讨酸性流体活动与板状矿体形成的内在关系,选择纳岭沟铀矿床为例,通过采取含矿层不同地球化学分带砂岩样品,应用扫描电镜、X- 衍射、U元素含量等分析手段,发现矿带与还原带砂岩中高岭石含量相对偏高这一特殊现象;系统研究后认为上述现象与含矿层下伏延安组煤层埋藏演化过程中产生的大量有机酸性流体垂向渗入含矿层有关;结合含矿层埋藏演化史,将板状矿体的形成过程分为封闭体系- 有机酸性流体发育、开放体系- 大规模铀成矿、油气大规模逸散- 叠加改造保矿三个阶段,并认为板状矿体的形成是偏碱性含铀含氧大气降水与有机酸性流体长期稳定相互作用的结果,产于两种流体混合接触面上,其中含矿层砂岩厚度是控制矿体形态的关键因素。     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀成矿模式研究

在分析前人对鄂尔多斯盆地东北部铀成矿模式研究的基础之上,对该区铀成矿控矿规律进行了详细研究,提出了鄂尔多斯盆地东北部4阶段铀成矿模式,即:①潜水氧化板状矿体形成阶段(中侏罗世直罗晚期);②早期层间氧化作用及主要卷状矿体形成阶段(中侏罗世直罗期末—早白垩世伊金霍洛初期);③油气还原保矿阶段(早白垩世伊金霍洛期末—东胜期初);④晚期层间氧化铀矿体改造叠加阶段(中新世至今)。指出研究区存在2期古层间氧化带和1期新层间氧化带砂岩型铀矿床,当各期层间氧化带相互叠合时,矿化明显加大变富,并认为研究区有利远景地段位于直罗组下段古河道两侧及下游迎水面一带,断层发育地段也是铀矿找矿的重点部位。     

鄂尔多斯盆地北部巴音青格利铀矿床地质特征

正鄂尔多斯盆地横跨陕、甘、宁、内蒙与晋五省,是我国的第二大沉积盆地,也是我国现存的最稳定、完整的构造单元。盆地总体呈"西翼陡窄,东翼宽缓"、近南北走向的极不对称向斜(吴柏林等,2016)。巴音青格利位于鄂尔多斯盆地北部,铀矿化产出在中侏罗统直罗组下段砂体,铀矿化受古层间氧化带控制。     

二连盆地中部古河道砂岩型铀矿综合地球物理响应特征研究

二连盆地是我国北方重要的产铀盆地,近年来盆地中部相继发现一批古河道型砂岩铀矿床,预示该区域具有明显的找铀前景.结合该区铀成矿与地层结构、断裂、砂体、氧化还原过渡带等因素密切相关的地质认识,利用多种地球物理方法对成矿地质环境进行综合探测试验研究,分析研究成矿有利区平面上的重力异常、磁异常、放射性异常特征,以及剖面上的地震...