修水地区下寒武统富铀地层特征及其铀富集机制研究

文章以修水地区下寒武统王音铺组至观音堂组下部富铀黑色页岩地层钻孔样品（U含量为9.37×10-6~202×10-6） 为研 究对象,进行了细致的显微观察和分析,并对该区下寒武统地层中U含量与沉积环境因素（沉积盆地中的生物生产力、底 层水体的氧化还原状态、及盆地与广海间的流通性） 之间的关系进行了探讨。结果表明,这些钻孔样品显示明显的沉积成 岩特征,未发现明显热液叠加/淋积作用现象,说明本区下寒武统地层只经历了沉积成岩作用,而没有经历过明显的热液作 用或者淋积作用。研究地层大部分样品中的U含量与TOC含量呈正相关,王音铺组上部U含量最高（202×10-6） 的样品沉积 时的初级生物生产力也最高。经扫描电镜观察和电子探针分析,发现其中有机质中包裹着沥青铀矿,两者关系密切,推测 U与有机质很可能是一起沉积-成岩富集的;在缺氧硫化的强还原沉积环境下沉积的王音铺组地层的U含量,明显高于在 缺氧非硫化环境下沉积的观音堂组下部地层中的U含量,而且在强还原硫化环境下,沉积时盆地处于开放流通性程度较高 时期的样品,其U含量明显高于盆地处于开放程度较低时期的样品。综合这些观察和分析得出,早寒武世王音铺组上部地 层沉积时,高生物生产力所形成的有机质降解时大量耗氧,导致底层水沉积环境处于强还原硫化状态,同时,沉积盆地处 于适当的开放程度,与广海之间水流交换使盆地上层含U氧化水体得到补充,U最终在底层水体强还原硫化环境下沉淀于 沉积物中,可达到较高程度的富集乃至矿化的水平。