伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿砂岩成岩蚀变特征及其有机-无机流体成岩成矿效应

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该区铀矿的成矿流体进行了较为系统的研究,但对其成矿流体来源依然存在较大的分歧,尤其对该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。本文为了研究蒙其古尔铀矿床成矿流体来源及其与成岩蚀变、铀成矿的内在联系,综合地应用了偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,对其含矿目的层砂岩成岩蚀变进行系统的分析,并对蚀变矿物高岭石H—O同位素、碳酸盐胶结物C—O同位素及黄铁矿S同位素进行了研究。研究表明:与砂岩型铀矿有关的成岩蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化;成矿流体中水δD_(H_2O,V-SMOW)为-48.3‰^-93‰,δ^(18)O_(H_2O,V-SMOW)为-10.3‰^-5.1‰,碳酸盐胶结物δ^(13)C_(V-PDB)为-10.9‰^-7.2‰,δ^(18)O_(V-SMOW)为17.6‰~24.9‰,黄铁矿δ^(34)S_(V-CDT)为-17.3‰~1.2‰,上述特征揭示蒙其古尔铀矿床成矿流体是由大气降水性质的地表水(无机)和煤系地层有机质脱羟基及热降解作用产生的有机酸及CH_4等还原性气体(煤层气)(有机)两部分组成;成岩蚀变和铀成矿效应皆是有机—无机流体及流体与周围砂岩相互作用的结果。

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床构造水文地质条件分析

通过分析矿床构造，并结合遥感影像解译、含水岩性组合及出露特征、层间氧化带发育特征等分析手段，笔者重新厘定了蒙其古尔铀矿床的地下水动力体系。认为蒙其古尔铀矿床赋矿围岩三工河组与西山窑组含矿含水层具有不同的补给、径流、排泄条件；矿床内北北西向及南北向张性或张剪性断裂控制的构造断阶，充当了前人所提出的“越流补给”构造天窗的作用，对“富、大、深”铀矿体的形成起到重要控制作用。

伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床东部黏土矿物分布特征

伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床是近年来探寻出的储量可观的铀矿床之一,含矿岩系主要为下侏罗统三工河组上、下段及中侏罗统西山窑组上、下段。本文通过X射线衍射、扫描电镜等分析测试手段,初步探讨含矿岩层砂体黏土矿物分布特征及转化关系。研究发现蒙其古尔铀矿床东部地区黏土矿物以高岭石为主,其次为伊利石、伊利石/蒙脱石混层,少量绿泥石及蒙脱石。黏土矿物种类及含量随地层埋深增加及地下水运移方向存在一定的变化规律:随深度增加高岭石含量呈递增趋势,伊利石/蒙脱石混层呈递减趋势,伊利石呈微弱递增趋势;沿地下水运移方向高岭土含量持续递减,伊利石/蒙脱石混层含量呈递增趋势,伊利石呈微弱递减趋势。高岭石一部分为陆源碎屑成因,另一部分为成岩初期的次生产物;伊利石大部分是成岩前期的自生矿物,另一部分则是由蒙脱石最终转换而成;伊利石/蒙脱石混层则是蒙脱石向伊利石过渡转化的中间产物。高岭石和伊利石/蒙脱石混层含量呈明显负相关性;伊利石和伊利石/蒙脱石混层表现为微弱负相关,高岭石和伊利石二者相关性较差,表明由原生矿物长石、云母等转变成伊利石与高岭石,并且存在高岭石向蒙脱石及绿泥石的转化,而蒙脱石经伊利石/蒙脱石混层中间产物后向伊利石转化的过程。

伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床越流补给成矿作用

以铀成矿理论为指导,通过地质剖面、水文地质剖面的绘制,研究蒙其古尔铀矿床水动力特征,结合地层特征、层间氧化带发育特征,探讨成矿流体在越流补给成矿过程中所起的作用.认为条件较好的"水动力窗"是越流补给成矿的先决条件,初步建立"越流补给"的成矿模式.

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该矿床含矿层砂岩中高岭石含量、成因及与铀成矿关系等方面开展了研究,但对高岭石及其共生矿物形成机制、高岭石与铀成矿关系等方面研究依然较为薄弱。本文为了研究蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系,综合的应用了偏光显微镜、X-衍射、扫描电镜等手段,对其含矿层中高岭石含量、形貌特征进行了系统的研究,并对高岭石H- O同位素与碳酸盐胶结物C- O同位素进行了研究。研究表明:①含矿层普遍发育有强烈的高岭石化,其占黏土总量的58. 0%~ 93. 0%,并以弱氧化带砂岩中高岭石含量最高;②高岭石主要呈泥晶状、层片状与蠕虫状的形式分布于砂岩粒间孔隙和长石溶蚀空隙中,共生矿物为自生石英、石膏、黄铁矿、铀矿物等;③高岭石D V- SMOW 为-119. 4 ‰^-48. 3‰, 18 O V- SMOW 为10. 9 ‰~13. 7 ‰,碳酸盐胶结物δ 13 C V- PDB 为-10. 9^-7. 2‰,δ 18 O V- SMOW 为17. 6‰~24. 9‰,表明高岭石是由富含CO 2 大气降水(无机)和煤系地层有机质脱羧基及热降解作用产生的有机酸及CH 4 等还原性气体(煤层气)(有机)与砂岩相互作用的产物,并认为高岭石及其共生矿物是在含矿层埋藏成岩过程中流体与岩石相互作用的结果;④高岭石与铀矿化除了存在直接吸附、间接还原关系,还存在成因上的联系,即高岭石和铀成矿皆是有机-无机流体与砂岩相互作用的结果。

蒙其古尔铀矿床西山窑组下段岩性岩相特征

通过野外露头观察、岩心编录和测井资料等工作方法,结合连井相分析和砂体空间展布特征,对研究区西山窑组下段岩性岩相特征进行深入解剖。在分析研究区西山窑组下段岩性特征、砂体发育特征的基础上,结合伊犁盆地南缘沉积体系演化特征,认为西山窑组下段砂体的成层性、连通性、稳定性好、厚度适中、固结松散,为含矿流体运移和储矿提供了良好的储层空间;西山窑组下段以扇三角洲前缘相为主,形成两条NE向展布的稳定河道,水下分流河道向郎卡一带延伸入湖,形成扇三角洲前缘水下分流河道。水下分流河道和水下分流河道间两个微相的相变对铀成矿有重要的控制作用,铀矿体主要分布于扇三角洲前缘分流河道砂体中。

蒙其古尔铀矿床砂岩型铀矿生物成矿作用探讨

蒙其古尔铀矿床是伊犁盆地南缘铀资源量最大的砂岩型铀矿床,关于该矿床的成因机理,也一直是铀矿地质学界关注的焦点。通过对该矿床含矿地层的地球化学特征、黏土矿物特征进行分析研究,以及对黄铁矿硫同位素的分析测试,认为在铀成矿过程中有还原物质的参与,而且该还原物质与生物作用有一定关系。生物作用参与成矿可能是蒙其古尔铀矿床矿体品位较高的重要原因。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物成矿作用模拟实验研究

目前国内发现有关层间氧化带砂岩型铀矿床中微生物参与成矿现象和微生物活动证据较多,而对该类矿床中微生物生存条件和其对铀富集机理方面的研究却十分欠缺。本文在参考和综合国内砂岩型铀矿床最新成矿理论和研究成果的基础上,采用分子生物学的方法。