白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征

湘西北下寒武统铀多金属磷块岩由于富含多种矿产元素,受到国内外地质学者的越来越多的关注,但成因认识仍然众说纷纭。文章在对湘西北黑色岩系非常规铀资源开展地质和放射性调查的基础上,选取下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩露头较好的白竹峪矿床开展地质调查、岩石地球化学测量、系统的采样和分析测试,结果表明铀多金属磷块岩主量元素与上地壳所含的对应元素相比,只有CaO和P_(2)O_(5)富集,富集系数分别为9和204。此外,铀多金属磷块岩微量元素U(平均含量为1 350×10^(-6))、Ni(平均含量为6 822×10^(-6))和Mo(平均含量为2 104×10^(-6))均达到相应矿床的工业品位,且Re、Tl和V达到铀矿床综合利用指标。上震旦统灯影组白云岩、下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩和黑色碳质泥质页岩及板岩的δU、V/Cr、Ni/Co和δCe值均指示这3种地层形成于缺氧沉积环境,铀多金属磷块岩北美页岩配分曲线显示热水沉积特征,δEu大于1,结合主量元素和微量元素R型聚类分析结果推测铀多金属磷块岩在正常海相沉积的基础上发生了热液的改造作用。

遵义松林地区下寒武统多金属磷块岩矿物组成及铀的存在形式

含铀磷块岩是中国非常规铀资源的重要类型之一,其铀的存在形式及赋存状态一直存在争议。笔者对贵州省遵义松林地区的多金属磷块岩进行了化学成分和微量元素分析,以及扫描电镜研究,结果表明:区内多金属磷块岩中Ba含量高达2339×10^(-6),Sr/Ba值为0.33~2.48,U/Th值为118~544;在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图中,投影点落在热水沉积区。这反映了多金属磷块岩成因上与热水沉积作用有联系。该类岩石中含有方硫镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿、重晶石等热液成因矿物,以及鲕粒磷灰石、胶状磷灰石、重结晶磷灰石和晶质铀矿,也指示其受热水沉积作用的影响。由此认为,区内多金属磷块岩在沉积成岩过程中,携带矿质(Ni、Mo、As、Zn、Ba、U等)的热液随着温度、压力的降低,在磷块岩的微裂隙和微孔隙中共沉淀,并析出晶质铀矿和其他多金属矿物。存在于多金属磷块岩微裂隙和微孔隙中的独立铀矿物的发现,为该类型非常规铀资源的综合开发利用提供了有利依据。

贵州松林铀多金属磷块岩微量元素地球化学及Sm-Nd同位素特征

贵州省遵义松林地区下寒武统牛蹄塘组磷块岩富集铀及多金属元素。以松林地区非常规铀资源为主要研究对象,在松林剖面系统取样的基础上,进行微量元素和Sm-Nd同位素测定。分析结果表明,该区铀多金属磷块岩主要富集U、Mo、Ni、Re、Tl等亲硫元素及过渡元素,U与Mo、Ni、Re、Tl具有良好的正相关关系;V/Cr>2、Ni/Co>4和δU>1的比值特征指示该区形成于缺氧的沉积环境;铀多金属磷块岩U-Th关系图解显示其受热水沉积作用影响;铀多金属磷块岩Sm-Nd同位素参数及Nd模式年龄数据显示其物质来源具有壳源特征。研究认为,松林地区非常规铀资源受热水沉积作用影响,在缺氧的沉积环境下深部热水活动为铀多金属磷块岩的形成提供丰富的物质来源。

湘西下寒武统含铀磷块岩中钛铀矿和晶质铀矿的发现及其成因分析

对湘西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系中的含铀多金属磷块岩,笔者通过α径迹法示踪,先后采用电子探针、扫描电镜及透射电镜进行成分和结构分析,首次在其中发现了微晶状的晶质铀矿、斜方钛铀矿和钛铀矿.这3种铀矿物密切共生,也与钼、镍、铅、锌、铜、钒、铁等的硫化物共生,主要赋存于多金属磷块岩的雏晶石墨中,与碳的关系密切；其次也赋存于石英和先期形成的碳硫钼矿碎片中.斜方钛铀矿呈长柱状,钛铀矿呈短柱状和粒状,晶质铀矿多呈它形粒状,少数呈八边形自形、半自形晶.矿物粒径多在1~5μm,集合体可达10~20μm.进一步的成因研究表明,钛铀矿和晶质铀矿由高温铀氢化合物海底气相喷出凝聚所形成.

贵州省遵义地区金顶山非常规铀资源地球化学特征

黔中非常规铀资源是中国南方非常规铀资源的重要组成部分。以遵义地区金顶山非常规铀资源为研究对象,对该区进行系统采集样品,进行详细的元素地球化学研究。研究区内U、Ni、Mo、Re富集,U与Mo、Re具有良好的正相关关系,Mo元素的富集揭示缺氧的还原环境;高的V/Cr、Ni/Co比值和δU比值表明缺氧的沉积环境,高U/Th和低Cr、Co、Ni含量反映本区受热水沉积作用影响;铀多元素富集层中Eu正异常、Ce负异常表明多元素富集过程受较高温度的热液和较低温度的海水在海底附近发生混合作用的影响。遵义金顶山铀多金属磷块岩型非常规铀资源形成于缺氧的还原环境,受热液与海水混合作用影响,热液活动为该区提供丰富的物质来源。