Experimental study on reduction of U (Ⅵ) by an anaerobic bacterium, Shewanella putrefaciens: Application to sandstone-hosted interlayer oxidation-zone type uranium deposits, China

An experimental study on reduction of U (Ⅵ) by anaerobic bacteria, Shewane//a putrefaciens, is first reported here in China. The experimental conditions were: 35℃ and pH =7.0-7.4, corresponding to a physicochemical environments in which the sandstone-hosted interlayer oxidation-zone type uranium deposit formed in Northwest China's Xinjiang. Bacteria adopted in the present experiment, Shewanella putrefaciens, occur extensively in natural environment. Our study shows that nano-crystal precipitates of uraninite quickly occurred on the surface of the cells within one week. It was found that the pitchblende was characterized by a random arrangement of uraninite nanocrystals (2-4 nm) in it, significantly different from natural pitchblende in which uraninite nanocrystals are arranged in order. Finally, a possible mechanism of uranium biomineralization by microorganisms in the deposits is discussed. Our investigation may supply a technical train of thoughts for bioremediation of nuclear-contaminated water environments and for underground dissolving extraction of the sandstone-hosted uranium ores.     

岩溶洞穴次生碳酸盐沉积铀及其同位素组成古气候环境研究进展

洞穴沉积铀含量及其同位素初始234U/238U[（234U/238U)0]变化均与过去气候环境变化关系密切。文章分别对石笋中U含量和(234U/238U)0的气候意义进行统计分析发现,多数研究认为洞穴沉积U含量和(234U/238U)0可能指示土壤湿度和有效降水变化。然而,不管是对洞穴沉积的U含量还是(234U/238U)0,其气候环境意义解读还存在两种观点。但无论如何,这些研究成果都显示了洞穴沉积的U含量和(234U/238U)0是研究过去气候环境变化的重要替代指标。在未来的研究中,除了土壤环境和过程,还应关注U来源的相对贡献变化和其他微量元素与U元素的关系。这一指标可能在对东亚地区的大气粉尘活动和冬季风演化、地表生物量的变化研究等方面发挥重要作用。      

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     

Geodynamic setting,structure, and composition of continuous trachybasalt-trachyandesite-rhyolite series in the north of Altai-Sayan area: the role of crust-mantle interaction in continental magma formation

The geologic positions and geochemical and isotope parameters of the Ordovician-early Silurian and Early-Middle Devonian continuous volcanic series of the Minusa basin and its mountainous framing are compared. Both series are composed mostly of moderately alkaline rocks with variations in SiO₂ contents from 45 to 77 wt.%. The Ordovician-early Silurian series differs from the Early-Middle Devonian one in lower contents of TiO₂ (< 1.7 wt.%) and Fe₂O_3tot and higher contents of Al₂O₃ in all rock varieties and in the more fractionated REE patterns of trachybasalts. The compositions of both series reflect two simultaneous mechanisms of magma evolution. The main process was fractional crystallization leading to the formation of rocks from trachybasalts to trachyrhyodacites. The accessory mechanism was the contamination of fractionated melts by crustal material, anatectic melting of crust, and mixing of deep-seated magmas with crustal melts. These processes had specifics at each stage and were controlled by the composition of the sources of parental melts. Their geochemical and isotopic parameters (high alkalinity, high contents of lithophile elements, negative anomalies of Nb, Ta, and Ti, and enrichment in radiogenic Sr) point to the interaction of mantle plumes with the lithospheric mantle that was metasomatically transformed during the preceding Vendian-early Cambrian subduction processes.     

攀枝花大田铀矿床年代学特征及其意义

文章以康滇地轴典型热液型铀矿——大田铀矿床为研究对象,开展了围岩、构造蚀变带脉岩中的锆石和矿石晶质铀矿U-Pb法定年,以及年代学特征研究,获得如下认识:1)大田地区混合岩的原岩形成于晚元古代早期之前(900Ma);2)混合岩化作用发生于840~900Ma;3)铀矿区F3碱性构造蚀变岩带形成于混合岩化晚期(820~840Ma);4)大田铀矿床的成矿年龄为777Ma左右。因此笔者认为,康滇地轴的形成与发展、包括铀在内的成矿作用,是与罗迪尼亚大陆的形成及裂解演化所导致的构造岩浆作用密切相关。大田地区的构造演化对铀成矿具有重要的意义。     

康滇地轴花岗岩类铀钍丰度特征及找铀前景初析

本文应用γ能谱资料，系统阐述了康滇地轴花岗岩类的铀钍丰度特征，总结了康滇地轴现有花岗岩型铀矿化的基本特点。在与华南产铀花岗岩类特征对比的基础上，对康滇地轴花岗岩类的找铀前景作了初步的分析探讨。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

拉萨市夏季大气降尘单颗粒矿物组成及其形貌特征

应用带能谱的电子扫描电镜(SEM-EDX)对拉萨市夏季正常天气下收集的大气自然沉降气溶胶样品进行分析,研究了拉萨市大气降尘矿物组成和各种物相形貌特征信息。拉萨市大气颗粒物含有硅酸盐颗粒、富钙颗粒、富铁颗粒、富碳颗粒(燃煤飞灰颗粒和燃油飞灰颗粒)和植物残体颗粒。根据颗粒物数量统计发现拉萨市大气颗粒物以硅酸盐颗粒为主,富钙颗粒和富铁颗粒次之,需要指出的是以燃油飞灰为主的富碳颗粒已占到一定比重,说明以燃油为主的机动车尾气对拉萨大气污染在加强。研究结果表明,大气降尘矿物成分及其形貌特征可以用作判定污染物来源的重要标志,拉萨大气中颗粒来源的多样性决定了治理措施也应综合进行。     

公婆泉盆地局部排泄源氧化还原属性与铀矿化关系探讨

在系统分析公婆泉盆地地质背景、水文地质条件的基础上，对该区局部排泄源氧化还原属性与铀矿化的关系进行了探讨。研究结果表明，局部排泄源的存在对铀矿化具有重要作用，当局部排泄源属于还原性质时，铀矿体常常分布于该排泄源上游；若属氧化性质，排泄源铀矿体通常位于其下游或附近。公婆泉盆地存在相对氧化和相对还原的二种局部排泄源，北骆驼泉区的沙泉沟与平沙地、麻黄沟、北骆驼泉沟排泄源之间应为有利的铀矿化地段。     

利用铀油关系寻找可地浸砂岩型铀矿

可地浸砂岩型铀矿多数赋存于产油气盆地,并与油气关系十分密切。本文通过对可地浸砂岩型铀矿的成因分类、与油气藏的关系及与气藏异同点的分析对比,总结了几种典型油气藏上方的放射性异常模式。以二连盆地可地浸砂岩型铀矿与油气藏的客观相伴关系为例,在鄂尔多斯盆地进行了应用试验,取得了一定效果。因此,利用铀油相伴关系,在油气勘探中注意寻找铀矿(化)床,在铀矿(化)床周围的有利构造部位加强油气勘探是十分重要的。