氧化物型含铀矿物LA-ICP-MSU-Pb年龄测定中的基体效应及其校正方法

基体效应是矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb测年中备受关注的问题,因为其对测年结果准确性的影响不容忽视。通过介绍斜锆石、金红石、锡石、铌铁矿、晶质铀矿、沥青铀矿等氧化物型含铀矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素测年过程中基体效应的影响和校正方法,简要评述其校正方法的优点、局限性,探索规律和相似性,解决寻找和研制稀有矿物标样的难题。对含铀矿物进行准确的微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定,对于全面认识众多地质事件和矿床的生成演化历史,进而更准确地构建其年代构造格架、建立更合理的成岩成矿模式具有重要的科学意义。

含铀矿物对烃源岩生烃影响的热模拟研究

采用密闭容器加水的热模拟方法,从生烃组成特征、生烃量等方面,探讨了含铀矿物对烃源岩热解生烃过程的影响。热模拟实验结果表明,在暗色泥岩和煤岩样品中加入含铀矿物后,气态烃和液态烃的生烃量都有比较明显的增加,其中煤岩的气态烃产量平均增加值为34%,而泥岩样品平均增加值也达到了30%以上。液态烃产率分析表明,含铀矿物也促进了泥岩和煤岩的液态烃产率。从泥岩氯仿沥青‘A’族组成分析发现,加入催化剂后泥岩的饱和烃和芳烃在高温阶段具有规律性的明显增大的趋势,反映出非烃和沥青质甚至不溶有机质向相对稳定的饱和烃转化以及芳烃随演化程度增加的高聚合作用。综合以上分析,认为放射性铀对油气生成具有积极的意义。

雪米斯坦成矿带杨庄岩体中含铀矿物特征及其对铀成矿的指示

杨庄岩体空间上与白杨河铀矿密切相关,岩体形成后遭受强烈改造。本文针对该岩体开展了详细的岩相学及岩石地球化学研究,研究结果显示该岩体岩性主要为花岗斑岩,主量元素特征上具富碱Alk:8.40%~8.97%、特别是富钾K2O:2.74%~4.10%、富铝Al2O3:12.32%~13.54%、低钙CaO:0.23%~1.61%、贫镁MgO:0.04%~0.11%、极度低磷的特征,ΔOX值较高(多>1),指示岩石的氧逸度比较高;明显富集LILEs(如K、Rb、Pb等)和U、Be、Mo元素,富集Nb、Ta元素,严重亏损Ba、Sr、Eu等元素;稀土元素总量为95.22×10^-6~121.89×10^-6。所有样品均表现出强烈Eu的负异常(δEu:0.05~0.11),具海鸥型稀土配分,显示具有高分异的特征。花岗斑岩的Th/U比值在2.9~11.6之间,变化范围非常大,表明岩体中铀有不同程度被浸出。铀与稀土、锆以及铌的协变图解显示出一定正相关关系,铀在活化迁移的同时,稀土、锆以及铌也发生一定程度的活化迁移。α径迹蚀刻实验结果显示,基片上蚀刻径迹清晰而集中,说明杨庄岩体中铀、钍等放射性元素主要富集在矿物相中,扫描电镜和电子探针分析检查的结果显示,这些主要含铀矿物含UO2为:锆石:0.24%~0.45%、铌锰矿:0.49%~0.76%、钍石:1.56%~2.09%、氟碳铈矿0.17%~0.3%、磷钇矿:0.08%,且这些矿物多显示出被改造的痕迹,常见的矿物结构有:溶蚀港湾状结构、浸蚀结构等。进一步分析认为,白杨河铀矿沥青铀矿之所以富集Zr、Nb、REE、Ti乃至W等元素,即与杨庄岩体含铀矿物的"遗传基因"有关。

含铀物质对有机质生烃的实验研究

采用密闭容器水热模拟实验方法,考察含铀物质对有机质热解生烃过程的影响。对热模拟实验产物分析发现,在暗色泥岩和煤岩样品中加入含铀物质后,气态烃和液态烃的生烃量都有比较明显的增加。其中煤岩的气态烃产量平均增加值为34%,而泥岩样品平均增加值也达到了30%以上。液态烃产率分析表明,含铀矿物也促进了泥岩和煤岩的液态烃产率。从泥岩氯仿沥青‘A’族组成分析表明,加入催化剂后泥岩的饱和烃和芳烃在高温阶段具有规律性的明显增大的趋势,反映出非烃和沥青质,甚至不溶有机质向相对稳定的饱和烃转化以及芳烃随演化程度增加的高聚合作用。综合以上分析,认为放射性铀对油气生成具有氧化催化作用。

赣中聚源大型石英脉型白钨矿床含铀富钨矿物初步研究

聚源钨矿是华南地区为数不多的大型石英脉型白钨矿矿床之一。在详细的野外地质调查基础上,本文利用α径迹蚀刻、电子显微镜、扫描电镜以及电子探针等实验手段,对该矿床含钨和含铀矿物开展了精细矿物学的研究工作,探讨了成矿过程中钨和铀的富集规律。研究显示,该矿床钨铀矿物的形成可分为四个阶段:第一阶段,钨铀主要进入富含Nb、Ti的氧化物矿物,形成铌铁矿、钇易解石等富钨矿物,另有极少量的钨进入黑钨矿和早阶段白钨矿;第二阶段,铌铁矿与钇易解石被后期流体交代,形成含钨富铀的骑田岭矿、铌锰矿以及钛-钇易解石;第三阶段,钨进入中阶段白钨矿,这一阶段也是钨最主要的矿化阶段;第四阶段,钨进入晚阶段白钨矿。最后两阶段白钨矿中铀含量不高。骑田岭矿(WO_(3)26.74%~29.68%),是聚源钨矿中除白钨矿和黑钨矿之外钨含量最高的含钨矿物。该矿易解石族矿物WO_(3)最高可达9.80%,极度富钨,是目前有文可查的钨含量最高的易解石。聚源钨矿中的含钨矿物大多数为白钨矿,但绝大多数的白钨矿却在骑田岭矿、易解石族矿物、铌铁矿族矿物、黑钨矿之后形成,说明成矿流体在演化过程中,绝大多数W首先进入富含Nb、Ti的含铀矿物和少量黑钨矿,之后才是白钨矿的大量结晶。

巴什布拉克铀矿床物质成分

以矿物学和矿床学为指导,从巴什布拉克铀矿床含矿层位下白垩统克孜勒苏群的人工重砂样品中分离和挑选矿物组分,经电子探针研究,首次在该矿床含矿层中发现胶硫钼矿、铀石和含钛铀矿物等新的矿物组分,丰富了本矿床的矿物组合。此外,对含矿层中有机质的含铀性进行分析,认为油气还原过程有2期,早期不含铀,晚期含铀,从而佐证了巴什布拉克铀矿床是红色杂岩系在油气还原退色过程中形成的砂岩型铀矿床。

可地浸砂岩铀矿的普查勘探

文中根据我国找矿实践和国外的有关资料,综合探讨了可地浸砂岩铀矿普查勘探的主要准则;提出了地勘工作阶段的划分及各阶段的目的要求,八种地质工业类型的划分及其特点,三种勘探类型的划分及其依据;论述了可地浸砂岩铀矿勘探工作的特殊要求;草拟了不同勘探类型的勘探工程网度以供参考。

有关砂岩中钛铁矿蚀变与铀成矿作用的研究进展

当前国内外砂岩型铀矿勘查研究显示,砂岩型铀矿床中普遍发育有钛铁矿及其蚀变产物,且与铀矿物在空间上存在紧密的共(伴)生关系。目前,对于钛铁矿蚀变及其与铀沉淀富集关系方面的研究十分有限,多停留在电子探针微区分析及理论推测层面,特别是与钛铁矿蚀变矿物具有密切成生关系的含钛铀矿物是什么,钛铁矿蚀变及其蚀变产物对于铀的沉淀富集有何作用?这些事关铀成矿机理的关键性科学问题研究十分薄弱,在一定程度上制约了对于该类铀矿化成矿作用研究以及勘查找矿工作的进一步深入。笔者在前期研究工作的基础上,调研了国内外相关文献,对涉及到钛铁矿蚀变及其与铀成矿作用有关的研究进展及存在问题进行了梳理。研究发现,实验模拟与分子热动力学模拟相结合的研究方法是成因矿物学以及矿床成矿机理研究的一个重要发展方向,可以将矿物学及矿床学研究尺度从矿物尺度拓展到分子尺度、乃至原子尺度,可以真正揭示含矿砂岩中钛铁矿蚀变作用过程中蚀变矿物的生成序列、铀的迁移-沉淀-富集机理以及内在动力学机制。纳米科学以及多学科与地质学的交叉与深度融合,为成矿作用研究提供了新的研究手段,也为进一步深化铀成矿作用机理、丰富铀成矿理论提供了新的研究领域。

本期文章导读

691氧化物型含铀矿物微区原位Hf同位素分析技术研究进展崔玉荣1,2,肖志斌1,2,涂家润1,2,周红英1,2,李国占1,2(1.中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;2.中国地质调查局华北科技创新中心,天津300170)金红石、锡石和铌铁矿等含铀矿物成分单一,结构简单,而且成因比较明确,容易得到地质意义明确的Hf同位素组成信息。这些矿物可能存在于伟晶岩、花岗岩、变质岩以及稀土矿床等不同成因的岩石或岩体中,对其开展微区U-Pb定年和微量元素分析,可以为相关岩石或矿床的成因演化提供重要的制约参数,具有较为广阔的应用前景。