探讨可地浸层间氧化带型砂岩铀矿自然电位异常与矿体形态的关系

理论和实践表明可地浸层间氧化带型砂岩铀矿床上可观察到明显的自然电位异常,该异常来自于发生在层间氧化带中一些非平衡现象之间的相互影响产生的混合电位。通过建立等效数学模型,叙述了自然电位异常与矿体形态的关系。

可地浸层间氧化带型砂岩铀矿自然电位异常计算

理论和实践表明,在可地浸层间氧化带型砂岩型矿床上可观察到明显的自然电位异常。其起因不同于电子导电体形成的氧化还原电场,而在于发生在层间氧化带中一些非平衡现象之间相互影响所产生的混合电位。根据其自然极化原理,建立了等效数学模型,并对几种常见矿体形态的自然电位异常进行了模拟计算,并分析了曲线特征。最后,讨论了自然电位异常地形校正方法,并给出了几种常见地形条件下自然电位模拟曲线。

平庄盆地黑水地区砂岩型铀矿层间氧化带特征与铀矿化关系

近年来,在平庄盆地北部黑水地区砂岩型铀矿地质调查工作中,已发现多个工业孔及低品位铀矿化孔,表明该地区具有较好的铀成矿前景。该地区铀矿赋矿层位为孙家湾组上段,铀矿化与层间氧化带的发育特征密切相关。文章通过岩心观察、地质剖面、地球化学指标参数分析手段,分析了该区的氧化带空间分布特征、岩石地球化学类型、氧化带与铀矿化关系。研究认为该区的砂岩型铀矿受层间氧化带控制显著,氧化带的分带特征明显,平面上铀矿体分布于氧化还原过渡带内,垂向上分布于氧化带与还原带接触部位,铀矿体的形成与岩石地球化学环境密切相关。

层间氧化带型砂岩铀矿床地浸过程的热力学研究——以伊犁盆地512铀矿床为例

伊犁盆地512层间氧化带型砂岩铀矿床是中国第一个工业化规模开发的地浸铀矿床,作者简要地介绍了其地质特征和地浸开发工艺,并利用较新的Gibbs自由能和平衡常数数据,对该矿床地浸处理中铀的地球化学行为进行了定量研究。首先,通过标准电动势(E^0)、氧化-还原电位(Eh)的计算和分析,阐明了H_2O_2、硝酸盐、大气中自由氧都能提升溶液的Eh值,从而加速矿物相U^(4+)的氧化溶解;为了节约地浸氧化剂成本,对于U^(4+)/U^(6+)比值不太高的矿床来说,建议充分利用大气中自由氧作氧化剂。然后,通过化学平衡计算,推导出了地下水和硫酸浸出液中铀存在形式的计算公式。计算结果表明:①512铀矿床矿体所赋存的含矿层地下水中,铀主要以碳酸铀酰类络合物形式存在,并且以UO_2(CO_3)_3^(4-)和UO_2(CO_3)_2^(2-)形式为主,并随着pH从7.31升高到8.20,UO_2CO_3从3.80％降低到0.06％,UO_2(CO_3)_2^(2-)从21.91％降低到3.12％,而UO_2(CO_3)_3^(4-)则从74.28％升高到96.82％;②512铀矿床硫酸浸出液中,铀主要以硫酸铀酰类络合物形式存在,其中,UO_2SO_4占63.28％～63.86％,UO_2(SO_4)_2^(2-)占16.55％～21.36％,UO_2^(2+)占15.04％～19.62％。从推导出的计算公式可以看出,硫酸浸出液中铀的存在形式随溶液pH、总SO_4^(2-)含量的变化而变化,

可地浸层间氧化带砂岩型铀矿自然电场形成机理及自然电位异常模拟与应用

通过对可地浸砂岩型铀矿的地球化学特征及成矿物理化学条件分析,详细讨论了其自然电场的形成机理,建立了数学计算模型,并对常见形态矿体的自然电位异常进行了模拟计算,分析了曲线特征,讨论了自然电位异常地形校正方法,并给出了一种斜坡地形条件下的自然电位模拟曲线。最后,以一个实例说明该方法的有效性。

鄂尔多斯盆地店头地区直罗组下段古层间氧化带特征及铀成矿模式

鄂尔多斯盆地店头地区铀矿化的形成和分布与古层间氧化带关系密切。文章通过宏观-微观岩石矿物学和地球化学对店头地区古层间氧化带进行了识别和划分,总结了古层间氧化带的空间展布特征,分析了古层间氧化带的形成过程及不同成矿阶段铀的迁移、富集沉淀规律,进而探讨了铀成矿模式及找矿方向。研究表明,研究区古层间氧化带自南东向北西发育,依次可划分为氧化带、氧化还原过渡带、还原带;平面上,铀矿化主要位于氧化还原过渡带内;垂向上,铀矿化产于灰绿色与灰色砂岩过渡界面。结合含矿层构造-埋藏演化,建立了研究区砂岩型铀矿多阶段成矿模式,认为后续铀矿勘查应重点聚焦主河道与氧化还原过渡带,尤其是两者的叠合部位更有利于厚大矿体的产出。

新疆十红滩层间氧化带型砂岩铀矿同位素地球化学研究

文章在对吐哈盆地十红滩层间氧化带型砂岩铀矿床地下水和粘土矿物的氢、氧同位素,钙质砂岩的碳、氧同位素,黄铁矿和长石的铅、硫同位素组成进行分析测试的基础上,系统总结了矿床的地球化学特征;认为形成层间氧化带和铀矿化的层间水主要来自大气降水,研究区水与有机烃类气体同位素交换、强烈的蒸发作用和水岩反应是控制地下水和矿物中同位素分馏的主要机制,层间氧化带和铀富集成矿是地下水在低温、常压下对围岩长期作用的结果,钙质砂岩的碳和黄铁矿的硫均主要为生物有机成因,盆地深部的煤成油、气也参与了成矿作用。

层间氧化带分散元素铼与硒的超常富集机制探讨——以伊犁盆地扎吉斯坦层间氧化带砂岩型铀矿床为例

本文以伊犁盆地扎吉斯坦层间氧化带砂岩型铀矿床为例,阐述了其中分散元素Re与Se的超常富集规律。研究表明分散元素Re与Se在空间上与砂岩U矿体密切共生,但其超常富集又具有独立性;在矿源等条件具备的情况下,层间氧化作用可以促使分散元素Re与Se超常富集并独立成矿,是一种潜在的分散元素成矿新机制。

伊犁盆地层间氧化带砂岩型铀矿成矿模式

本文通过对５１２、５１１矿床及其它矿点的铀源、地质构造、含矿主岩岩性、古气候、层间氧化带发育条件、成矿水文地质条件等方面的研究，提出了伊犁盆地层间氧化带砂岩型铀矿的成矿模式。

新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床中稀土元素地球化学特征

通过对新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床主要层位水西沟群中稀土元素地球化学行为特征的分析,并与蚀源区岩石对比,初步认为水西沟群的稀土元素主要来自蚀源区的安山岩和花岗岩,与玄武岩无关。伊犁盆地南缘乌库尔其地区流体和岩石的pH值分布情况表明,层间氧化岩石带和原生还原岩石带的pH值相似,而矿石带的pH值偏低,这与在偏碱性条件下,REE和U的络合物容易形成,并且REE和U的络合物随着pH值的降低而迁移和沉淀富集是相吻合的。对REE的研究表明,在层间氧化岩石带中REE有所亏损;通过对REE的分异性的研究,认为在不同的分带中REE的分异程度不同,在矿石带中分异程度最大,更加富集LREE,并且随着岩石粒径的增大,LREE和HREE的分异也有增大的趋势;根据REE和U的亲和性及活动性特征,认为U和REE在迁移沉淀规律方面具有共性,以[UO2(CO3)3]4-及[REE(CO3)3]3-形式进行迁移;即在偏碱性的条件下,容易形成碳酸盐络合物,随着pH和Eh值降低,U和REE共同沉淀、富集。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物地球化学特征及与铀成矿的关系研究——以吐鲁番—哈密盆地十红滩铀矿床为例

通过样品采集、细菌培养和鉴定等,首次在中国大型的十红滩层间氧化带砂岩型铀矿床容矿层中发现不同种群的细菌。氧化带主要分布铁细菌、硫杆菌、硝化菌等好氧菌,矿石带主要分布厌氧的硫酸盐还原菌,其种类和数量上具明显的生物地球化学分带性,并与岩石的地球化学分带性一致。首次利用容矿层的硫酸盐还原菌在室内进行了硫酸盐还原试验。根据细菌的代谢特征,结合硫酸盐还原菌还原试验,分析了细菌在层间氧化带形成、铀氧化迁移和还原成矿过程中的作用。

我国西北地区层间氧化带砂岩型铀矿床中铀的赋存形式

我国西北地区主要层间氧化带砂岩型铀矿床的贫矿石（U≤0．01％）中铀主要以分散形式，被砂岩填隙物中的粘土、褐铁矿等矿物，以及碎屑物和矿物的裂隙面等吸附，偶呈显微（μm级）、超显微状（〈1μm）沥青铀矿（其次为铀石）。随着矿石铀品位的增高，其中呈铀矿物形式的铀的比例逐渐增大，在特高品位（U〉1％）的矿石中，铀基本呈铀矿物（沥青铀矿，偶有铀石）形式产出。类质同象铀的份额极微，其可利用性缺乏实际意义。矿石中铀矿物主要赋存于矿化砂岩的填隙部位及碎屑物、矿物的孔隙或解理中，有时可交代碳屑、黄铁矿、绿泥石、黑云母等。由矿石中U^4＋／U^5＋含量比例推算原生铀矿物（沥青铀矿）的近似含氧系数变化范围为2．35～2．74，均值为2．49，与沉积、淋积铀矿床中的铀氧化物含氧系数相当，表明该类铀矿床生于常温条件下。极少数样品落入低温热水成因沥青铀矿的含氧系数范围（含氧系数低至2．35），表明个别地段可能出现低温热水铀成矿作用，推测可能受断裂构造热的影响。进而推测，特富矿石（U〉1％）可能是源自深部、沿断裂上升的含铀低温热水叠造作用的产物，板状矿体便是深、浅部流体混合的证据之一。

伊犁盆地含煤系地层沉积相特征及其与层间氧化带砂岩型铀矿成矿关系

本文从研究伊犁盆地不同地段含煤系地层岩性变化特征入手，提出冲积扇快速入湖的扇三角洲沉积相模式，并讨论了４个沉积亚相，即冲积扇、扇前辫状河、滨湖三角洲、湖沼相的沉积相特征及其空间展布规律，研究了含煤系沉积相与层间氧化带砂岩型铀矿的成矿关系，指出了滨湖三角洲相砂体是寻找层间氧化带砂岩型铀矿的主要部位。

层间氧化带砂岩型铀矿中的生物成矿作用

介绍了我国层间氧化带砂岩型铀矿床中的生物成矿现象、微生物活动证据、该类铀矿床具备的微生物生存条件和微生物富集铀的机制理论。认为该类矿床中U,Mo,Re,Se紧密共生,且在空间上有一定分布规律,推测是否与富集这些元素的微生物的空间分布有关?建议开发砂岩型铀矿的微生物开采技术。

水岩体系E_h-pH法在砂岩型铀矿层间氧化带划分中的应用——以新疆伊犁盆地512铀矿床为例

512铀矿床层间氧化带水岩体系Eh 和 pH值的研究结果表明 ,层间氧化带内相同亚带的水岩体系Eh 和 pH平均值极为接近 ,而不同亚带的水岩体系Eh 值具有明显差异 ,即从氧化带到还原带 ,水岩体系Eh 值明显下降 ;层间氧化带内不同亚带的水岩体系 pH值也有所不同 ,氧化带和还原带处于弱碱性介质环境 ,而氧化还原过渡带则处于中性介质环境 ;水岩体系Eh 和 pH值可以作为划分层间氧化带和圈定铀矿体位置的依据。

鄂尔多斯盆地大营砂岩型铀矿古层间氧化带地球化学特征

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿是我国典型的古层间氧化带铀矿床,目前已发现的大营铀矿主要位于中侏罗统直罗组下段上亚段,受层间氧化带和氧化带前锋线控制。笔者通过对大营砂岩型铀矿沉积特征、矿化特征以及层间氧化带发育特征进行分析,结果表明成矿过程中各种主要化学成分及地化指标的变化主要受成岩作用、水-岩作用和油气二次还原作用等的影响。大营砂岩型铀矿主要受沉积建造和古层间氧化带的控制,铀矿化主要位于辫状河道中-厚层砂体夹持的、相对薄的砂体中,以及曲流河道的边缘。绿色蚀变与正常灰色砂岩的接触线区域,也是砂岩型铀矿的主要富集地带。

层间氧化带砂岩型铀矿稀土元素变化规律初探——以伊犁和吐鲁番—哈密盆地为例

本文以发育层间氧化带砂岩型铀矿的伊犁、吐鲁番—哈密盆地为例,详细研究了成矿层间氧化带稀土元素的分布特征和稀土元素在层间氧化作用中的变化规律。通过与北美页岩、还原带原生砂岩的对比,研究了稀土元素在不同氧化分带中的变化情况,结果表明在层间氧化作用过程中,稀土元素在总体亏损的背景上发生了明显的分异,LREE从氧化带到过渡带含量逐步降低,HREE由氧化带到过渡带趋于富集;δCe由氧化带到过渡带随氧化作用的减弱降低,δEu则逐步升高,呈现与表生风化作用相同的变化规律,较好地指示了层间氧化带中氧化—还原环境的变化。虽然稀土元素存在一定的迁移变化,但没有中亚砂岩铀矿床出现的REE显著迁移,高度富集现象。

层间氧化带砂岩型铀矿地电化学异常形成机理及其找矿意义

层间氧化带砂岩型铀矿是我国主要的砂岩型铀矿类型之一,属全盲矿,找矿难度大。地电化学方法作为深穿透地球化学方法的分支之一,为隐伏铀矿勘查提供了新的技术手段,并在实际找矿中取得了明显的效果。研究表明,在隐伏砂岩型铀矿上方,存在着地电化学提取U元素异常。总结和分析了层间氧化带砂岩型铀矿形成的物理化学条件以及在实际试验中发现的铀矿上方地电提取铀异常特征,在前人提出的元素由深部向地表迁移机制的基础上,进一步归纳了砂岩型铀矿地电化学异常的形成机理。层间氧化带砂岩型铀矿上方地电提取U元素主要呈现为跳跃的锯齿状高值异常,可以作为深部铀矿找矿的指示标志。

层间氧化带砂岩型铀矿床的铁物相特征及其地球化学意义——以伊犁盆地511铀矿床和吐哈盆地十红滩铀矿床为例

层间氧化带砂岩型铀矿床在空间上与层间氧化带各亚带的分布具有严格的对应关系。铁元素的物相特征是其所处地球化学环境变化的敏感标志。Fe_(Fe_2O_3)/TFe,Fe_((FeCO_3+FeS_2)/TFe,Fe_(Fe_2O_3)/Fe_((FeCO_3+FeS_2))等比值是反映地球化学环境变化的重要指标。应用铁物相特征及其以上比值,可以简捷地对层间氧化带进行亚带的划分,这对指导铀矿勘查具有重要理论和实践意义。过渡带中菱铁矿(FeCO_3)和黄铁矿(FeS_2)等对地球化学环境敏感的矿物的富集,指示了有利于铀成矿的中性—弱酸性、还原的地球化学环境。