热液型铀矿穿透性地球化学勘查方法的微观证据

隐伏热液型铀矿地气测量研究工作表明,以泡塑作为捕集介质的地气方法能够有效地显示出控矿构造上方的铀及其伴生元素地气异常。对矿体上方-400目土壤微粒样品及深部矿石微粒样品进行微观观测,发现了样品中含铀微颗粒。含铀颗粒粒径大小为600~700 nm,以单个或聚合态形式吸附于黏土矿物表面,与深部矿石中含铀微粒在组分特征上具有相似性。根据铀元素的地球化学特征,认为表层土壤含铀微粒是深部矿石微粒受深部营力作用垂向迁移,并经表生水化学作用的产物。该类含铀微颗粒的发现为穿透性地球化学铀矿勘查方法提供了直接的微观证据。     

地气测量方法在热液型铀矿床的试验研究

在典型隐伏热液铀矿上方进行的穿透性地球化学地气测量方法试验研究显示,针对捕集介质的选择,相对超纯液体捕集介质,聚氨酯泡塑在抗干扰能力、异常形式等方面更加突出。通过地气测量方法在矿体上方、含矿构造带上方出现了清晰的U及其成矿伴生元素的综合异常。地气测量方法作为穿透性地球化学勘查方法的一种,在热液型铀矿勘查中具有良好的应用前景。     

环境气溶胶的核孔膜、扫描电子显微镜和微电子探针研究

用云母核孔膜、扫描电子显微镜和微电子探针对工艺房间空气中悬浮的气溶胶进行了采集 ,并对气溶胶的粒径分布、微粒形态及结构、元素成分和捕集机制进行了研究。     

铀在其成矿现象的沸石化晕形成过程中的再分布

众所周知,岩浆岩中的大部分铀与副矿物有关。采用裂变径迹法扩大了研究铀分布状况的可能性,并能评价一系列岩浆期后作用对铀行为的影响。一些文章已论述过铀在近矿蚀变过程中,特别是在黄铁细晶岩化时的行为。本文阐述了与铀矿化作用有关的、花岗岩类交代蚀变引起的、最初集中在花岗岩类副矿物中的铀的再分布特征。矿化围岩是含巨大石英闪长岩捕掳体的花岗岩。矿化产于陡倾斜的构造破坏带中,是由方解石-沸石和沸石-石英-氟磷灰石细脉组成的透镜状矿体,含硅钙铀矿和变钙铀云母的矿     

西秦岭南亚带的碳硅泥岩型铀矿

西秦岭南亚带的碳硅泥岩型铀矿是我国内地发现的矿化独特且很有发展远景的铀矿类型。矿化沿一定层位分布,产于硅岩层和硅灰岩透镜体中。矿体呈似层状、透镜体状和不规则脉状,受断裂构造的制约。矿石分为块状和砂状两种,且具有不同的矿物组成和元素组合特征。研究表明,成矿物质主要来源于含矿地层本身。成矿环境具有中低温、浅成特点。成矿作用历经了含矿层沉积成岩形成铀的初步富集;多次构造活动伴随地下热液作用形成铀的工业富集;矿体经氧化剥蚀及淋滤作用而被改造,局部发生次生富集的三个阶段,矿床在成因上属于以地下热水溶液成矿为主导的复成因,主要成矿时期发生在燕山晚期和喜山期。根据地质构造条件和矿床保存条件,提出了在研究区进一步深入找矿的方向。     

科罗拉多高原地区的铀钒矿床

科罗拉多高原地区是美国铀、钒和镭的主要产地。大多数矿床产于琴尔建造和莫里森建造内的河相砂岩透镜体中。氧化带以下的矿石矿物为铀和钒的低价氧化物和硅酸盐;除十分稳定的钒硅酸盐外,所有的矿物都容易氧化成各种高价的铀矿物和钒矿物。部分矿石矿物交代了化石木,然而主要是浸染在砂岩内,形成典型的板状矿体,矿体与主岩的层理近于整合。矿床的规模从仅有数吨矿石的小矿到上百万吨的大矿。矿床的矿化位置明显地受地层、岩性和沉积构造等因素的影响,但岩浆活动、热液矿化和构造特点对矿化没有产生类似明显的影响。矿床是后成的,但矿石物质的来源、含矿溶液的性质以及成矿时间尚未确定。该地区少数铀矿床与层理呈明显地不整合。这类矿床主要是产于塌陷角砾岩管内,或沿线状破裂产出。它们的成因也未弄清。     

北哈萨克斯坦Грачев铀矿床地质特征

铀矿床分布在复背斜中部在深大断裂交叉部位。矿床产在浅色花岗岩的外接触带,与文德期砂泥质沉积层的接触地段,辉长岩岩株及斑状花岗岩和花岗细晶岩的小岩休侵入其中。矿石为钠长石-磷灰石成分的交代岩,铀石为主要铀矿物,碎裂岩带为主要容矿构造,碎裂岩带中的矿物被密集的微裂隙网破碎。在下部含矿交代岩主要沿斑状花岗岩和花岗细晶岩发育;在上部主要沿砂岩和粉砂岩发育。交代岩的主要新生矿物是钠长石和磷灰石,其次是绿泥石、碳酸盐、水云母和铀矿物。细分散状红色亦铁矿染为交代岩的明显标志。岩石的交代改造作用从钠长石化开始,绿泥石-铀石组合叠加在已钠长石化的岩石上。按矿物的形成时间,磷灰石占据中间位置,部分与钠长石和铀石重叠。在钠长石化的岩石裂隙带内产出的矿石最富。铀含量0.0n％—0.n％的贫矿石和一般矿石在矿床中占重要地位,在遭受最强烈的钠长石化后破碎的局部地段,铀含量可达到1％—3％。含矿交代作用是在200—280℃温度范围内,在含有高浓度磷的碱性溶液作用下进行的。根据成分特征,北哈萨克斯坦含矿交代岩与加拿大比弗洛支湖矿床的交代岩很相似。     

关于含铀矿化流体的研究

由于新鲜的大气地下水造成的侧分泌,导致在沉积岩中形成铀矿,这是一个流行的理论。然而野外研究表明,流动的新鲜的地下水不能在蓄水层成矿。铀、铜、和钒矿床是由能侵蚀并克分渗透和造成不透水岩石蚀变的溶液形成的。铀成矿作用发生在一定的地区内,并不是在任何具有相应的来源和貯集岩石的动力水系统都能成矿。铀矿区是沿着活动带的前陆集中分布的,而最好的源岩则是在后陆。在区域内大面积首先形成的铀矿,共分布与大的构造裂隙有关,而与地形表面、地层、局部构造或局部动力水系统的关系较小。目前,在地区上分布均匀的铀含量见于含铀来源最多的岩石——花岗岩、流纹凝灰岩和炭质页岩,这表明这些岩石能抵抗普通水的淋滤。部分铀可被酸淋滤而迁移。铀矿床也含有一组微量元素,在数量上此在源岩内的含量要超过几个数量级。其中某些元素并不是很容易被淋滤出来的。铀矿床的蚀变岩石的类型并不反映新鲜水的流动,但却被选择性地限制在类似的化学环境中,并且局部有时发生变化,这表明流体的来源供给不足。困难的是要通过扩散使离子浓集到足够数量或是通过水的流动造成矿石沉积,这就要求探讨一种浓集的流体。对新鲜水分析表明,铀矿床内的一组元素含量,要比源岩中的含量少许多倍,而卤水中元素含量的浓度则此源岩要高许多倍,甚至于接近矿石中的富集程度。砂岩铀矿床中的方解石液-气包体表明卤水是在45℃—65℃被捕集的。最近同位素研究表明,许多卤水是出于富含矿物离子的大气水渗透通过受热环境而成。合铀矿化流体必须有腐蚀性、穿透性、选择性和富集作用,而新鲜地下水却没有这种性质。矿化流体可能是卤水,这种卤水是由大气水与岩浆水、原生水或来自任何源岩的岩石结晶流体和矿物离子相混合而组成的。这种矿化流体根据温度分带而迁移和成矿。     

硫酸法地浸过程中地质生态环境的变化

硫酸法地浸目前广泛采用。在水成矿床开发铀的伴生元素及地质工艺伴生元素时,这种方法应用的前景更大。在地浸过程中,在pH<2的硫酸溶液分布带中,破坏的不仅是天然后生的地球化学分带,而且还部分地消除了工艺地球化学障。与碱法地浸不同,硫酸法地浸时含矿围岩所有组分都不同程度地介入了反应。在溶解作用中涉及到硅酸盐、铝硅酸盐、层状硅酸盐、粘土岩和碳酸盐;石英和钠长石与硫酸盐相互作用很弱,而黄铁矿则实际上没有变化。硫酸法地浸在地下水中形成的工艺的和造岩的生态有害物质包括向含水层注入的人造物质(硫酸盐及其分解产物H~ 和SO_4~(2-)、硝酸盐、铵,有时还有氯)和硫酸溶液从含矿层中汲取的Be、Hg、Sb、As、Se、Cd、Ra、Rn、Io等,其中一些组分都超过允许浓度限值。污染前明显的是硫酸盐,它可超过允许浓度20倍以上,铝和铀超过几百倍,铁和铍上千倍。     

以黑色页岩为主岩的金矿床勘探标志——流体包裹体挥发物(英国北威尔士Dolgellau金矿带)

联合王国北威尔士Dolgellau金矿带脉石英中流体包裹体的质谱分析表明,含金流体和不含金流体有着某种差别。与贫矿脉中的石英相比,Clogau-St,Darids和Gwynfynydd矿区中富矿体的含金石英样品明显富含CH_4和N_2。包裹体的挥发物成分变化有力地说明了这样一种空间联系,即高品应矿带的分布、石墨页岩围岩(Clogau页岩)的存在和CH_4-N_2流体有关。虽然含甲烷流体出表示了区域变质石英脉的特征,但这种流体的N_2/(CH_4+CO_2+N_2)比值明显偏低。在成矿期间,流体和岩石的相互作用使碳和氮释放到成矿流体中;该过程产生了CH_4,CO_2和N_2。然而,氮气的产生导致了具有明显“CH_4-N_2”特征的含金流体的形成,氮气的产生被认为是由于层状硅酸盐围岩中NH_4~+交换的氧化作用所致。矿石的沉积被认为是由Au(HS)_2~-络合物的不稳定性引起的,这种不稳定性是由H_2S快速加入到成矿过程中产生的一种不混溶的富(CH_4N_2)流体相引起的。因此,挥发物特征、金的沉积作用和流体的不混容都与产生CH_4和N_2的反应有关。鉴于绿片岩相变质地体中以黑色页岩/片岩为主岩的金矿床在全球范围内广泛存在.对具有异常CH_4+N_2含量的流体包裹体的识别将成为一项可能的普查勘探技术。     

脉状铀矿床评论

沥青铀矿是一种充填在裂缝、裂隙、角砾间隙和网状脉中的主要铀矿物,是缺钍的晶质铀矿。脉状铀矿床产于许多种岩石中,这说明,在某些情况下,岩石的构造因素比它的化学组成更重要,并因此而成为稳定的主岩。脉状矿床是U的地球化学旋回中一个主要组成部分,该旋回包括了所有类型的铀矿床,而且控制着铀从一个地质位置到另一个位置的反复搬运和沉淀。由于这个旋回中的相互依存关系,不同类型的矿床可以在特殊的铀矿省中一起被发现。在加拿大前寒武纪地盾的成矿省和亚成矿省周围分布的地槽带中,发现了脉型、伟晶岩型和沉积型铀矿床。一种以上的类型可以在一个小区域内,以一定的组合形式出现,虽然不一定所有的类型都形成矿体。在一个特殊地区对几个矿床进行的年龄测定表明,在很长的历史时期中,铀反复的富集、运移和再沉淀,结果同样成因的铀在旋回的不同阶段可形成不同类型矿床。地球地质史的两个主要时代,可能是世界上大多数脉状铀矿的基本成矿时代。这两个时代是:石碳-二迭纪和中元古代。两种情况中,第一类沥青铀矿脉是经过长期和强烈风化后形成的。有些地质人员认为,这些表生条件的重复,使铀多次地搬移和再沉淀,直到现在。另一些人则认为,铀是被热液带至含矿岩石中的,热液来自花岗岩侵入后期和酸性火山活动。