渗出砂岩型铀矿成矿预测与找矿标志

文章基于渗出砂岩型铀矿成矿机理和模式,认为渗出砂岩型铀成矿作用不同于渗入砂岩型铀矿成矿作用,其成矿预测和找矿标志也不同;提出了渗出砂岩型铀矿成矿作用两大基本关键条件识别标志:红杂色含矿建造原生成因和其中控矿灰色砂体的后生成因识别;在提出的红杂色沉积建造中渗出砂岩型铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”总体找矿新思路基础上,阐明渗出砂岩型铀成矿区域预测评价条件和标志:深部富铀富有机质沉积岩建造、区域构造、区域建造、放射性异常信息和综合预测标志等,提出并阐述“小凹陷成大矿”条件;系统建立渗出砂岩型铀矿床预测定位标志体系,特别是野外可识别的宏观标志,包括控矿构造、沉积建造、蚀变改造、铀矿化砂岩颜色、外来有机质特征等,并对比了渗入和渗出砂岩型铀成矿预测标志。提出的渗出砂岩型铀矿识别标志体系不仅对区分“渗入”和“渗出”两种矿化成因,而且对厘清控矿要素、指导成矿预测和找矿工程部署具有重要意义和价值。

鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀矿石物质组成特征

鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组是近期新发现的铀矿找矿“新层位”,文章对特拉敖包矿产地下白垩统环河组赋矿砂岩开展了详细的岩石学和矿物学研究,旨在为阐明该地区铀成矿机理及拓展区域找矿空间提供较全面、详实的基础地质信息。通过钻孔岩心观察赋矿岩石岩性、沉积结构和构造特征,利用扫描电镜及偏光显微镜对不同颜色赋矿岩石中的铀矿物、金属矿物、非金属矿物、黏土矿物及有机质等物质成分进行系统观察和鉴定,发现不同颜色赋矿砂岩中铀矿物主要为铀石,有机质主要为少量炭屑和流动态有机质,但金属矿物、非金属矿物和黏土矿物在各色矿石中种类多样且差异明显。认为特拉敖包矿产地及周边地区沉积环境为非典型、高含砂率的辫状河三角洲沉积环境;铀成矿过程具有多种成矿流体来源,成矿过程复杂,灰绿色砂岩至少经历过还原→氧化→再还原的过程。

砂岩型铀矿“源-汇”系统

把从“源”到“汇”的分析方法应用到我国北方盆地砂岩型铀矿成矿作用研究中来,确定不同时期含铀物质的汇流路径,有利于砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律的研究和总结。砂岩型铀矿“源—汇”系统是富铀物质从蚀源区风化剥蚀或从盆地深部富铀烃源岩活化,经汇流体系运移,再到盆地有利赋矿砂体聚集成矿的物理、化学和生物作用的过程,主要包括铀源、汇流体系和富集体系三部分。铀源外源是指在产铀盆地边缘大面积出露的富铀基底和岩石;内源是指含矿目的层本身的含铀建造,是在沉积成岩过程中形成的铀预富集;盆地深部富铀烃源岩在高温-高压条件下排烃,通过活动断裂可为浅部砂岩铀矿提供铀源。富铀物质从铀源区风化或活化搬运迁移到赋矿砂体并在砂体中运移的统一过程称为铀成矿汇流体系,沉积盆地的含铀物质主要在沉积期和成矿期通过汇流体系进入赋矿层位中。铀富集体系是砂岩中还原性物质或微生物等将含铀流体还原沉淀富集成矿的相关整体。鄂尔多斯盆地西南部具有浅部渗入、深部渗出汇流体系特点,渗入与渗出汇流体系的相互叠加改造对铀成矿也起到了比较重要的作用。

海洋地球科学和陆地地球科学研究方法的相互对比与借鉴

地球科学是一个复杂深奥的课题,本文通过论述地球科学研究对象的特殊性和研究方法的多样化,对比讨论了海洋地球科学和陆地地球科学研究方法具有相似性和差异性,两者在某些领域已经相互渗透,在研究方法和思路上可以相互借鉴,认为随着人类对地球的探索不断深入,陆地与海洋地球科学研究方法及思路的相互借鉴对于认知地球具有更加积极的意义。

甘肃北山公婆泉铜矿矿集区成矿构造剖析及成矿预测

甘肃肃北县公婆泉铜矿是北山成矿带一个中型斑岩铜矿床,作者运用矿田构造分析思路,综合利用重力、遥感、矿床勘查及同位素测年资料,研究了控制该矿带?矿田?矿体的不同级次构造的空间展布及形成演化,厘定出4级成矿构造:斜切弧的北西向深大断裂控制了公婆泉铜矿、勒巴泉铜矿、红柳沟铜矿、419铜矿等构成的矿集区的展布,公婆泉铜矿田?各矿区?各矿段的分布分别受控于代表岩基?岩浆柱或浅部岩浆房?热液通道的一、二、三级环形组构,各个热液通道内的矿体至少呈深浅两层矿体群出现。类似的环形构造FV1?10及外围是公婆泉铜矿田重要的找矿靶区。

回顾与进展:斑岩铜矿理论研究及勘查技术

斑岩铜矿是最重要的铜矿床类型,对其成矿作用的认识及找矿方法的研究,对找矿实践具有重要指导意义。为此作者通过收集和整理有关文献,力图从拓展勘查人员找矿思路的角度,回顾和总结了斑岩铜矿研究在岩浆岩地球化学特征、成矿物质来源、流体演化及矿床金属组分、成矿构造背景及动力学、勘查理论及技术等方面的进展,以期有助于斑岩铜矿的勘查找矿及相关的研究工作。总结指出:斑岩铜矿主要与埃达克(质)岩相关,成矿物质来源于地幔,岩体酸碱度对铜矿床伴生金属组分具有控制作用,斑岩铜矿床的矿化是通过多阶段独立流体演化过程中铜质的逐步富集实现的;成矿主要发生在汇聚大陆边缘,但造山带和非造山环境也可形成斑岩铜矿,其形成主要与构造机制转换诱发的地幔熔融、地壳变形等一系列可能导致岩浆快速上升和侵位的有利条件有关,成矿系列、成矿系统等系统论研究思维的引入和地质、构造、遥感、航空物探、矿区地球化学等一系列新、老技术的综合运用,对成功找矿具有重要意义;但对于成矿构造环境的多样性、壳幔混合对成矿的影响、勘查技术的运用等方面也还存在一些需要解决的问题。

向阳坪铀矿床断裂构造原生晕特征及找矿意义

向阳坪铀矿床是受断裂构造控制的热液充填型铀矿床,其控矿断裂构造带原生晕轴向分带序列为:Ni-Rb-Bi-Sn-Cu-W-Hg→As-U-Sb-Mo→Sr-Zn,具构造叠加晕特征,反映其成矿具有多期多阶段性;构造原生晕分布特征表现出铀矿化在轴向上具有多个富集带,在走向上亦显示出相同的矿化分布特点,这一特征具有重要的找矿意义。

二连盆地马尼特坳陷西部砂岩型铀矿成矿的沉积学背景

在二连盆地马尼特坳陷西部巴彦乌拉地区,有关赛汉组上段砂岩型铀矿储矿砂体的成因目前存有争议。笔者通过地震剖面、钻孔岩心分析和砂分散体系制图,对赛汉组上段进行了成因分析。研究发现,赛汉组具有特征的断坳转换期构造背景并由此决定了其优质铀储层的发育;赛汉组上段并非传统认识上的纵向辫状河成因,而是剥蚀残留的多个侧向上源自巴音宝力格隆起物源区的辫状河三角洲体系的集合体;构造反转和剥蚀作用对赛汉组地层进行了强烈改造,辫状河三角洲遭受强烈剥蚀,保存了具有多个朵状分割性的带状砂体,形成构造天窗和氧化带并发育铀矿化;砂体的平面非均质性控制了铀成矿作用,砂分散体系的变异部位、沉积相变部位是成矿的有利区域。

鄂尔多斯盆地西南缘下白垩统铀成矿条件分析

在充分总结前人资料的基础上,笔者通过分析鄂尔多斯盆地西南缘下白垩统铀成矿地质背景,讨论了对砂岩型铀矿成矿具有重要影响的铀源、构造改造、含矿地层、水文地质、古气候及后生蚀变等条件,认为铀成矿主要受铀源、地层岩性结构、构造演化、古气候和后生蚀变等关键因素控制。盆地西南缘具有丰富的铀源,找矿目的层发育有利的构造建造,构造-沉积-古气候演化阶段造就了氧化斜坡带找矿目的层的发育,使盆地西南缘具备了较好的铀成矿地质条件。

鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀成矿机理研究

文章分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组铀成矿环境和特拉敖包矿产地铀成矿特征,开展了砂岩致色原因和灰绿色砂体成因分析,对下白垩统砂岩型铀成矿机理和成矿模式进行了探讨。西北部环河组铀矿体位于巨厚层辫状河砂体内部,发育由成岩作用形成的致密-疏松-致密的砂岩结构。下白垩统红色砂岩铀本底值非常低,灰绿色和褐灰色砂体存在后期铀富集。特拉敖包矿产地铀矿体主要呈多层板状、透镜状发育于灰绿色砂体中。铀矿物主要以铀石为主,铀矿物叠加富集与铁的氧化物共存。Fe^(3+)和Fe^(2+)的相对含量是砂岩致色的主要因素,后期渗出流体还原改造是灰绿色砂岩主要成因。西北部下白垩统铀成矿可划分为沉积期、渗出-渗入成矿和渗出保矿三个阶段,铀矿物与铁的氧化物共存是深部富铀还原性流体与含氧含铀水相对强弱变化、渗入-渗出交汇面上升和下降、不同蚀变带相互叠加的结果,是特拉敖包铀矿产地多层板状、透镜状矿体形成的主要因素。

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿“源-汇”系统研究

文章以鄂尔多斯盆地西南缘为例,将“源”到“汇”的研究思路应用到砂岩型铀矿成矿作用研究中来,提出将含铀物质从风化剥蚀到汇流、富集的整个物理化学过程看成一个完整“源—汇”系统,以此来探讨砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律。鄂尔多期盆地西南缘下白垩统的铀源岩主要为北部、西南部的沉积岩、花岗岩,混杂了少量长英质岩和中性火成岩。沉积期富铀沉积岩和西南部富铀蚀源区为成矿提供了铀源条件,沉积期铀的预富集为铀成矿奠定了部分物质基础;盆缘古隆起区和下切沟壑古地貌单元是铀成矿时期的两种主要汇流通道,含氧含铀水在重力的驱使下沿着古隆起区和下切沟壑向盆内渗透性好的砂岩迁移流动,形成后生氧化蚀变,在氧化带前锋线附近,受有机质、黄铁矿等还原性物质作用富集成矿。砂岩型铀矿“源—汇”系统研究有助于对铀成矿规律的研究和总结,为鄂尔多斯盆地西南缘下一步铀矿地质勘查提供一定的理论依据。

鄂尔多斯盆地西南部镇原地区志丹群铀矿石物质组成特征

文章重在全面、客观、详实地描述鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统环河组和洛河组赋矿砂岩结构、构造和砂岩中的物质组成及分布特征,旨在为阐明该地区铀成矿机理提供基础信息。通过钻孔岩心观察赋矿岩石岩性、沉积结构和构造特征,利用扫描电镜及电子显微镜对不同颜色赋矿岩石中的铀矿物、金属矿物、非金属矿物、黏土矿物及有机质等物质成分进行系统观察和鉴定,发现不同颜色赋矿砂岩中物质组成各有差异,矿石中可见多种铀矿物、金属矿物、非金属矿物,见少量黏土矿物和有机质。认为赋矿砂岩主要为近源水系沉积物,铀成矿过程具有多种成矿流体来源,成矿作用既有渗入成矿作用,也有深部渗出成矿作用。

鄂尔多斯盆地下白垩统砂岩型铀矿找矿方向

在进一步厘定鄂尔多斯盆地下白垩统红杂色产铀层位的基础上,综合分析下白垩统砂岩型铀矿成矿条件,明确下白垩统找矿潜力和重点找矿方向,为盆地下白垩统砂岩型铀矿勘查部署提供依据。环河组和洛河组为盆地下白垩统志丹群主要产铀层位,马东山组和李洼峡组为盆地西南隅下白垩统六盘山群主要产铀层位。盆地西北部辫状河砂体和中西部、西南部辫状河三角洲砂体以及西南隅河流三角洲砂体是有利的容矿砂体。盆地周缘具有较优越的外部铀源条件,中西部和西南部下白垩统砂岩也可作为内部铀源,三叠系富铀烃源岩生成的含油气含铀流体也可能成为深部铀源。天环坳陷东西两翼斜坡带的铀成矿构造条件有利,底部断层沟通油气,有利于还原物质和深部铀流体的沟通。下白垩统铀矿化受天环坳陷构造控制,东西两翼的环河组、洛河组具有较大的砂岩型铀矿找矿前景。天环坳陷东西两翼斜坡带、有利沉积相带叠加沟通油气断裂发育区是下一步重点找矿方向。

鄂尔多斯盆地东北部铀成矿地质特征与区域成矿规律

文章在充分总结前人研究成果的基础之上,分别从铀源特征、构造特征、沉积特征、古水文特征、古气候特征和古层间氧化带特征等方面阐述了鄂尔多斯盆地东北部区域铀成矿地质特征,归纳了赋矿砂岩的岩性特征和区域铀矿化特征,总结了区域铀成矿规律,认为在具备丰富的铀源条件和稳定成矿构造环境条件下,铀成矿主要与赋矿层沉积体系类型、砂体及其空间分布、砂体后生蚀变分带(古层间氧化-还原分带)、砂体中的还原性介质、水动力条件、地层结构及砂体的非均质性、岩石地球化学环境等因素息息相关。建议今后在铀矿地质勘查和科研工作中应重点关注这些与铀成矿相关的地质因素,但在不同的成矿地质环境中应有所侧重,厘定关键控矿要素,实现新的找矿突破。

华南产铀花岗岩蚀变矿物绿泥石与铀成矿的联系

选取了花岗岩中最为常见的蚀变矿物绿泥石作为研究对象,通过绿泥石的成分、种类来总结产铀花岗岩中的绿泥石所具有的特征。产铀花岗岩绿泥石种类复杂,包括铁绿泥石、铁镁绿泥石、磷绿泥石、鲕绿泥石、铁叶绿泥石和辉绿泥石,其MgO含量较低、FeO和Fe_2O_3含量较高。绿泥石组成显示产铀花岗岩形成于泥质岩源区,其源岩更加富铀。产铀花岗岩的绿泥石四面体和八面体的位置成分复杂。产铀花岗岩的绿泥石形成温度略高,在低氧逸度的环境下形成。

黑色岩系多元素富集层特征、成因和研究意义

中国和国际上不同学者使用“黑色岩系”“碳硅泥岩”和“黑色页岩”等不同的名称来命名碳酸盐岩、硅质岩、泥岩及其过渡型岩类这一特殊岩类组合,致使叫法一直比较混淆。随着研究的深入,不同学者从不同角度和研究方向取得了一定的成果认识。便于统一,本文对黑色岩系、碳硅泥岩和黑色页岩的概念、内涵进行了比较,系统梳理和综合归纳了黑色岩系时空分布、赋存矿产、多元素富集层物源、成矿机理等方面的成果。研究结果表明,广义的碳硅泥岩与黑色岩系近乎相同,黑色页岩为狭义的黑色岩系和碳硅泥岩,不包括与其密切联系的磷块岩。黑色岩系的分布具有全球性和等时性,有多达25种矿产(包括有色金属、黑色金属、稀有、稀散及分散金属、贵金属、非金属和能源矿产)与黑色岩系有密切的成因和空间关系,并且常常形成大型-超大型矿床。黑色岩系多元素富集层的物源为多来源,有陆源供给、海底火山(热液)携带、岩浆喷发作用、海底热液对基底岩石的萃取和海水,成矿机理为多阶段复成因,为海底喷流热液(水)沉积作用、岩浆火山喷发作用、生物沉积作用和海水作用等共同作用下形成的,不同地段、不同层位由于成矿地质背景的不同,具有不同的成矿作用和元素富集过程,形成不同的元素富集组合。提出了黑色岩系多元素富集层的研究具有重要的理论意义、经济意义和环境意义。

内蒙古多伦县三道沟地区中生代火山岩锆石U-Pb年代学研究及其铀成矿意义

多伦县三道沟地区位于沽源-红山子铀成矿带中段,是新近铀矿勘查的重点关注地区。利用LA-ICP-MA锆石U-Pb法获得义县组赋矿流纹岩成岩年龄为(132.2±0.6)Ma和(132.8±0.8)Ma,表明其形成时代为早白垩世早期。同时,通过综合研究对义县组形成年龄进行限定,即介于132.8~122.0 Ma之间,这对于解决三道沟地区地层归属问题具有重要作用。研究表明,三道沟地区流纹岩具有富SiO 2和K 2O,贫Al 2O 3、Sr、Ba、Eu、Ti、P以及高Rb/Sr比值(21.74~24.53)特征,稀土元素配分曲线呈燕式分布,具有A型花岗岩地球化学特征,推测其为壳源岩石部分熔融形成。已有资料显示,三道沟地区义县组具备良好的铀成矿条件,利于铀成矿作用的发生。下白垩统义县组是沽源-红山子铀成矿带上新的找矿层位,其内部北东向硅化构造带是值得关注的找矿方向。

二连盆地砂岩型铀矿找矿方向探讨

文章通过岩性和铀含量分析,进一步确定了二连盆地主要找矿目的层为赛汉组上段(K1s2),重要找矿层位为赛汉组下段(K1s1),探索找矿层位为腾格尔组上段(K1t2),兼顾找矿层位为二连组(K2e)。从铀源-构造-建造-改造全要素进行了铀成矿条件整体分析,认为赛汉组上段主要沿各凹陷长轴方向发育古河谷,形成古河谷型铀矿化,受古河谷、凹陷中央低洼构造、后生蚀变控制;赛汉组下段和腾格尔组上段主要沿盆缘斜坡带发育扇三角洲沉积体系,形成潜水-层间氧化带型铀矿化,受铀源、三角洲沉积体系、后生蚀变控制;二连组主要在额仁淖尔凹陷中部发育湖泊沉积体系,形成沉积成岩型铀矿化,受铀源、二连期最大湖泛面控制;二连盆地发育大规模铀成矿作用,大致可划分为三期:99~78 Ma为沉积成岩期,67~37 Ma为后生作用主成矿期,25~8 Ma为后生叠加改造期。在此基础上,分层位按类型指明了找矿方向,总体认为二连盆地找矿工作应以乌兰察布和马尼特坳陷为重点,辐射川井、腾格尔和乌尼特三大坳陷,统筹兼顾、合理部署,具有很大找矿潜力。

粤北长江岩体的锆石U-Pb定年、地球化学特征及其成因研究

在棉花坑铀矿区,通过钻孔采集深部长江岩体不同结构的花岗岩,并进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和主量元素、微量元素、稀土元素和Nd-Sr同位素测试.通过分析和对比,长江岩体与浅部印支期油洞岩体接触的细粒不等粒、深部的中粒和更深部的中粗粒黑云母花岗岩具有相近的形成年龄（157.2±1.7～161.6±2.1Ma）、相同的矿物组成和相似的地球化学特征,应为同源岩浆演化的产物.长江岩体的主量元素组成以富硅、富碱、钾大于钠为特征;微量元素以富集大离子元素Rb、Th,明显亏损Ba、Sr、P、Ti和轻微亏损Nb、Ta为特征;稀土总量偏低且变化明显,配分模式呈轻稀土略富集型,Eu明显亏损;（^87Sr/^86Sr）i值较高（平均为0.71066）,εNd（t）值低（平均为10.1）,Nd模式年龄古老（平均为1.77 Ga）,源区成分以砂质岩为主.上述特征表明,长江岩体是在伸展的构造背景下由古元古代地壳组分熔融形成,属于壳源型花岗岩范畴.

华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系

诸广岩体中段位于南岭大火成岩省中部,为我国重要的花岗岩型铀矿矿集区。本次研究聚焦于含砷黄铁矿的特征及其与铀成矿关系,利用显微镜下光薄片鉴定、背散射电子成像、X射线光电子能谱、阴极发光、电子探针、He—Ar同位素及电子结构分析等技术方法研究了铀矿石中黄铁矿的微结构、地球化学特征及其还原铀的机理。分析表明,与沥青铀矿空间上存在伴生关系的黄铁矿为粒状含砷黄铁矿,其形成于铀成矿作用之前,在铀成矿期间释出S^-、Fe^(2+),且在主要铀成矿之后被硅质、次生铀矿物等交代。电子探针主微量元素及He—Ar同位素分析结果表明,与铀矿物有关的黄铁矿亏S富As,微量元素含量具有较大变化区间,富集Mo、Cu、Zn、Pb、Sb等,含砷黄铁矿具有相对较高的~3He值及n(~40Ar)/n(~36Ar)比值,形成于地壳流体占主导地位的壳幔混合流体。Rietveld结构精修及密度泛函理论计算获得的含砷黄铁矿电子结构特征表明,由于As元素的加入,S原子对费米能级附近的价带和导带均产生了贡献,活性非常大,是导致其还原铀的本质。基于上述认识及软硬酸碱原理,探讨了与碱、酸流体作用相关的"三阶段"铀成矿过程,认为早期铀成矿与含砷黄铁矿还原有关,晚期的富硅质流体对早期铀矿石起着交代和品位贫化的作用,最终导致了分形尺度上的铀成矿特征的不均一性。