巴音戈壁盆地南部塔木素铀矿床成因探讨

位于巴音戈壁盆地南部的塔木素铀矿床在矿化特征上明显有别于我国北方其他砂岩型铀矿床,对于该矿床的成因也存在较大的争议。通过岩石学、同位素地质学、扫描电子显微镜、阴极发光、径迹蚀刻等综合研究,结果显示塔木素铀矿床巴音戈壁组上段第三岩性段(K 1 b 2-3)含铀泥灰岩至少经历了4个阶段的成岩作用,铀矿物呈微粒(粒径<1μm)浸染状分布于最早期的角砾中,具有沉积成岩成因特征,成矿物质主要来自于沉积成岩期水体中溶解的铀并因蒸发浓缩作用而富集在特定的层位。巴音戈壁组上段第二岩性段(K 1 b 2-2)含铀砂岩在沉积成岩阶段盆地内封存的高矿化度地下水与碎屑物之间以及成岩后酸性地表水与碳酸盐胶结物之间共发生了两个阶段的水岩作用,每个阶段形成了表现特征不同的铀矿化。沥青铀矿U-Pb同位素测试结果显示,区内最早的铀矿化形成时间为111.6±8.1 Ma,与砂岩形成时间接近,而最新的铀矿化形成时间为2.5 Ma,具有明显后生成因特征,综合研究显示砂岩中的铀矿化具有沉积成岩及后期层间氧化叠加改造双重成因特征,沉积成岩期成矿物质主要来自封存的地下水,而层间氧化期成矿物质主要来自地表水带入的铀及富铀岩层。同时研究认为塔木素铀矿床存在后期热液活动,但暂未发现热液活动与铀成矿具有直接的成因联系。     

巴音戈壁盆地塔木素地区黏土岩地质特征研究

黏土岩是高放废物地质处置库重要的候选围岩之一。通过野外地质勘查,查明塔木素地区黏土岩产状平缓、分布广泛、沉积环境稳定。采用薄片鉴定、X射线衍射及扫描电镜分析等方法,研究了该地区黏土岩的岩石学和矿物学等特征,结果表明,岩石具泥质结构、致密块状构造,黏土矿物主要为高岭石、伊利石等。研究初步认为该地区黏土岩基本满足高放废物地质处置库围岩的要求。     

鄂尔多斯盆地巴音青格利铀矿床绿泥石特征及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿床普遍发育绿泥石化,且与铀矿化关系密切。在详细岩心观察和室内岩相学研究基础上,利用电子探针分析技术对灰绿-绿色岩石中的绿泥石进行了微区化学成分研究,根据成分计算了绿泥石的特征值和形成温度等相关参数,并划分了绿泥石的化学类型,分析讨论了巴音青格利铀矿床灰绿色、绿色砂岩中绿泥石的形成机制及其在铀成矿过程中所起的作用。结果表明,巴音青格利铀矿床绿色砂岩中绿泥石主要为蠕绿泥石、密绿泥石和铁斜绿泥石,其绿泥石物质主要来源于镁铁质流体,形成温度主要位于140～190℃;灰绿色砂岩中的绿泥石主要为铁镁绿泥石、密绿泥石和铁斜绿泥石,其绿泥石物质主要来源于泥质岩石,形成温度主要集中于140～170℃。灰绿色和绿色砂岩中的绿泥石主要在还原环境中形成,其形成机制有两种:先溶解然后重结晶沉淀和先溶解然后异地结晶沉淀。灰绿色砂岩绿泥石化的过程以及与绿泥石形成有关的热液作用不仅促进了铀的活化转移,也促进了铀的吸附沉淀。     

巴音戈壁盆地含矿目的层沉积相特征与砂岩型铀矿化的关系

重点论述了盆地3处铀矿床(点)含矿层早白垩世巴音戈壁组上段沉积相展布特征及其与铀矿化的关系。认为该地区铀矿化发育主要受两种沉积环境控制:(1)受扇前辫状分流河道控制,该沉积环境内发育厚层砂体,具有泥-砂-泥结构,在潮湿、湿热古气候环境下,该沉积环境内的砂体中富含有机质和炭屑,有利于铀成矿;(2)受各类沼泽沉积环境控制,在潮湿、湿热古气候环境下,该地区发育大面积沼泽,沼泽沉积环境中多为泥炭、泥质岩及碳质岩沉积,有利于铀元素的吸附、沉淀、富集并成矿。受控于两种沉积环境,该盆地内砂岩型铀矿化矿体存在两种表现形式:卷状及板状。其成因为层间氧化作用与同生沉积富集共存。     

地球化学模式程序在铀矿找矿中的应用——以巴音戈壁盆地塔木素地区为例

首先简述了地球化学模式程序、与铀成矿有关的水文地球化学参数及区域地质、水文地球化学概况,并研究了区内水文地球化学环境.在此基础上,依据区内水质分析资料,运用地球化学模式程序(PHREEQC)计算了下白垩统地下水中沥青铀矿饱和指数(SI)、Eh反应条件边界值(Ehb,U)及Eh反应条件指数(RCIEh)等.认为该区局部地段在下白垩统地下水的深部存在Ehw＜Ehb,U,RCIEh＜0,SI＞0的条件,即地下水处于过渡环境中,地下水中铀处于沉淀析出的饱和或过饱和状态,与岩石地球化学环境吻合性较好.因而在区内具有铀矿化的可能性,已被区内发现的工业铀矿化得到了证实.     

沉积盆地与砂岩型铀矿床

1974年5月在雅典召开了铀矿床成因讨论会,会后出版了文集。文集最后部分为工作组(按矿床类型分)关于各种类型铀矿床成因特征的总结性意见,本期刊载了其中一部分,以供参考。     

乌克兰第聂伯盆地砂岩型铀矿床矿化特征与成矿机理

第聂伯(Dnieper)盆地位于乌克兰(Ukraine)地盾内,砂岩型铀矿床分布在盆地中东部的第聂伯—布格(Dnieper-Bug)铀矿区。综合资料表明,矿床主要类型是古河谷砂岩型。矿床均产于前寒武纪花岗岩基底之上或边缘,含矿层是始新统Buchak组砂岩,含矿砂岩以河流相为主并受古河道控制,具有切入基底的底部古河道沉积特征,含水性好,渗透率较高,利于流体在岩层中运移。铀成矿作用以沿古河道斜面运动的层间氧化为特征,底顶板分别是结晶基底和泥质隔水层。铀矿体呈板状、透镜状和卷状,大致位于氧化带尖灭处。铀矿物分布与植物碎屑和黏土矿物有关。     

二连盆地巴彦乌拉铀矿床微量元素地球化学特征

二连盆地是我国重要的砂岩型铀矿产铀盆地之一,巴彦乌拉矿床是其中铀资源量大、矿体埋藏浅、矿层渗透性好,利于地浸开采的矿床,在该盆地铀矿床中占有重要的地位。为研究矿床中铀的富集特征,探讨铀成矿作用过程中元素的地球化学信息及建立矿床勘查地球化学标志,对该矿床进行了系统取样,分析了氧化带、氧化还原过渡带、还原带砂岩及泥岩中微量元素的地球化学特征,结果显示:过渡带砂岩相对于泥岩明显富集Mo、 Cd、 U元素,亏损Sc、 Cr、 Zn、 In、 Ta、 Bi、 Th;Mo和U关系紧密, Mo可作为巴彦乌拉矿床的指示元素;氧化带、氧化还原过渡带及还原带中稀土配分模式相似,表明它们在含矿建造形成期和后生改造成矿期具有相同的物质来源,排除热液改造成矿的可能;同时,由于氧化还原过渡带中总稀土含量远高于其他砂体,可作为铀成矿的找矿标志。     

二连盆地哈达图铀矿床铀矿化特征与成矿作用探讨

哈达图铀矿床位于内蒙古二连盆地齐哈日格图凹陷北部,是近年国内北方沉积盆地中发现的又一大型砂岩型铀矿。通过研究区钻孔岩心详细观察,结合电子探针和扫描电镜分析,表明铀矿化多产于下白垩统赛汉组上段,其形态主要呈板状,矿石矿物以沥青铀矿为主,铀石次之。空间上,铀与黄铁矿和有机质密切相关,主要表现为吸附态和充填于裂隙、孔隙两种。结合研究区构造演化特征及年代学研究成果,探讨了哈达图矿床铀成矿作用,以期为后续矿床勘查提供依据。     

加拿大阿萨巴斯卡盆地Maybelle河与Sue C铀矿床特征对比

Maybelle河与Sue C铀矿床分别位于加拿大阿萨巴斯卡盆地两、东部,铀矿化受区域性不整合面和构造控制,蚀变强烈,铀矿化具有明显热液成矿的特征,而且成矿年龄相近.最新的勘查开发结果和研究显示,虽同属于不整合面型矿床大类,但二者存在明显差异.Maybelle河铀矿床基底绿泥石化强烈,矿体正位于不整合面之上;而Sue C矿床Cu含量高于V,且矿体位于不整合面之下,矿体受构造控制更为明显.这些异同点对于进一步认识不整合面型铀矿的特点,并指导勘探实践意义重大,且其差异性又丰富了不整合面型铀矿的成矿模型,开阔了寻找该类型矿床的勘查思路.     

二连盆地铀矿床放射性水文地球化学异常特征研究

作为铀矿勘查的一种有效方法 ,20世纪放射性水文地球化学找矿发展迅速并取得了良好的找矿效果。以二连盆地中东部地区放射性水化学资料为基础,通过解析努和廷铀矿床及赛汉高毕铀矿床的地质、水文地质条件及放射性水化学异常特征,探讨了二连盆地沉积成岩型及古河道砂岩型两种不同成因类型铀矿床的放射性水化学异常晕的形成机理。     

下庄(336)铀矿床地质特征及主矿体三维模型构建

在充分研究下庄(336)矿床的成矿地质特征、控矿构造条件及矿体赋存形态的基础上,利用Surpac软件,实现地下矿体三维模型的构建,清晰展示主矿体三维空间的分布特点,总结了该“交点”型矿床的成矿规律.该模型的建立对下庄(336)矿床深部找矿突破具有重要的指导意义和应用价值.     

松辽盆地QJD铀矿床层间氧化带的展布特征及其与沉积相、铀成矿的关系

QJD铀矿床为一具有特殊形式的层间氧化带砂岩型铀矿床。经过对该矿床古气候、沉积作用等的分析以及钻孔剖面的对比,认为含矿砂岩原生色以灰色为主,红色和黄色砂岩均为后期氧化的结果,并绘制出了姚家组上、下段氧化带前锋线分布图。通过对氧化带前锋线与沉积相平面展布图的对比分析,发现河道间的细粒沉积对前锋线有明显的控制作用。河道间沉积及砂岩中的泥质夹层可以阻碍含铀含氧水的流动,在其附近形成氧化-还原过渡带和铀的富集。     

相山邹家—布水断裂带特征及对红卫铀矿床矿体分布的制约

基于红卫铀矿床大量勘查资料的综合研究,通过深入剖析邹家—布水断裂构造系统,探讨其对铀矿体分布的影响。研究认为邹家—布水断裂带经历过多期次的构造活动,早期遭受压扭性构造作用产生韧性剪切变形,晚期遭受张扭性构造作用产生韧-脆性变形,构造类型属于左行走滑断层;铀矿化严格受断裂带下盘的裂隙所控制,断裂带及其旁侧伴生裂隙制约着矿体的空间产出位置,矿体分布与裂隙、热液蚀变等密切相关。     

景观地球化学与铀矿床成因、找矿和生态学问题

大量的找矿勘探和科学研究工作使铀矿床的研究程度非常高。因此,本文的主要结论可以推广到其他金属矿床的特征评述上。根据俄罗斯和独联体各国景观条件下铀的迁移的研究可以判明铀在风化壳、各种景观和整个生物圈中的主要地球化学规律,证明地球化学障对于形成在现代景观条件下和过去地质时期的景观条件下铀矿床的成矿意义。正在进行勘探的铀矿床和生产矿山中的一切生态措施都应当考虑地区的景观地球化学条件。这需要深入研究新型的地球化学图件,这些图件上标明按放射性核素的迁移和富集条件划分的地球化学景观,铀矿床的找矿勘探、原子工业企业的建设和经营都必须使用这些图件。     

玉华山火山盆地铀矿床为山—筒山断裂带控矿特征

在简述玉华山地区地质背景的基础上,阐明为山—筒山断裂带地质特征,分析其对铀矿控制特点,总结铀矿化富集规律。认为为山—筒山断裂带不仅是玉华山火山盆地控岩构造,而且是重要的控矿、导矿和容矿构造。控矿构造可划分为:主构造对矿化的控制、旁侧次级构造对矿化的控制和主构造与岩性组合对矿化的控制3种形式。铀矿化富集一方面与断裂构造发育程度有关;另一方面与断裂构造充填物关系密切,特别是与充填于断裂带中花岗斑岩形态及产状变化密切相关。今后玉华山地区铀矿找矿工作,可把控矿构造作为主要研究目标。     

鄂尔多斯盆地北部大营铀矿床砂岩元素地球化学特征及指示意义

在大营铀矿床内进行系统取样,根据各地球化学分带砂岩的主量、微量、稀土元素和全岩C-O同位素分析结果,对各类砂岩的地球化学组成进行分析,厘定与铀伴生的元素的种类及其与铀含量的关系,建立含矿砂岩特有的地球化学标志,并查明砂岩中碳酸盐胶结物的成因类型。分析结果显示:含矿砂岩中CaO、有机C和全岩S的含量较古氧化砂岩和还原带砂岩高,Fe在还原带砂岩中含量最高,与黄铁矿关系密切;各地球化学分带砂岩的稀土元素表现为轻稀土富集,重稀土相对亏损,稀土元素配分曲线呈"右倾"型,未出现Eu的异常;微量元素Li、 Ba在含矿砂岩中含量较古氧化砂岩和还原带砂岩低,W、 Mo、 V、 Ce、 La在含矿砂岩中强烈富集,且Mo、 V、 Ce、 La与U具有明显的正相关关系;C-O同位素分析结果表明碳酸盐胶结物中的碳为大气降水中的碳和有机碳的混合产物,碳酸盐胶结物的形成与有机质的脱羧作用关系密切。通过研究对含矿砂岩的地球化学特征有更进一步的认识,同时为其他伴生元素矿产的勘查提供线索。     

东北地区铀矿床类型空间变化的地质内涵及对铀矿找矿问题的思考

简述了东北地区铀矿成矿区(带)的研究成果,并对比了辽宁高家沟、连山关、赛马,内蒙古广兴元、红山子、钱家店,河北沽源、干沟等铀矿床类型,深化了"铀成矿(亚)类型随着区域地质历史的演变而发生规律性变化"的地质内涵;从铀矿成矿谱系的角度出发,指出"铀元素在同一成矿区(带)内长期聚集"是区域铀成矿的根本要素。并认为大兴安岭多金属成矿带和燕辽铀成矿带一样,具有寻找铀矿的巨大潜力,只要开拓找矿思路,立足于攻深找盲,一定会取得铀矿找矿的新突破。     

鄂尔多斯盆地北部巴音青格利—宿亥图地区延安组黏土矿物特征

中侏罗统延安组在全盆地发育且沿盆地东北缘和东缘大面积出露,是鄂尔多斯盆地内最重要的含煤地层。通过薄片鉴定、扫描电镜和X射线衍射等分析测试手段,对延安组砂岩黏土矿物的镜下特征、成分及含量进行了系统的观察和研究,探讨了延安组砂岩的黏土矿物特征,并初步与盆地内中侏罗统直罗组砂岩做了对比。研究表明,巴音青格利—宿亥图地区延安组砂岩的黏土矿物主要为蒙皂石和高岭石,少量的绿泥石和伊利石。蒙皂石和高岭石存在相互转化现象,成岩过程中蒙皂石并未大规模自发的向绿泥石和伊利石转化。延安组黏土矿物蚀变不如直罗组强烈,可见其遭受的后期蚀变作用相对于直罗组而言较弱。灰色砂岩蚀变为绿色砂岩过程中,经历了碱性还原流体的改造作用,有利于铀的沉淀富集。     

相山盆地中部综合地球物理特征及深部找矿认识

通过对相山火山岩盆地开展重力、磁法和电法等综合地球物理工作,结合相山火山岩盆地地质背景,着重分析了盆地中部重力、磁场和电场等地球物理特征及火山管道西侧SN向构造、北侧EW向构造特征及成矿条件,认为相山盆地中部应该加大找矿深度,重视和加强"内环"找矿。