松辽盆地富铀有机质建造发育特征及其对渗出型砂岩型铀矿的制约

在采用渗出成矿新思路进行松辽盆地砂岩型铀矿勘查时,对盆地中提供铀源的黑色富铀有机质建造研究显得格外重要。文章在系统梳理松辽盆地烃源岩特征的基础上,对松辽盆地富铀有机质建造的产出层位、分布规律与铀含量的研究发现:松辽盆地区域上分布上、中、下3套富铀有机质建造,分别与下白垩统、青山口组底部、嫩江组底部烃源岩对应,其中上部富铀有机质建造对盆地中北部铀成矿作用的影响大,而盆地南部主要受下部富铀有机质建造的制约;松辽盆地铀工业孔空间多产于具有深大断裂沟通的富铀有机质建造铀含量高值中心区边缘,表明富铀有机质建造对松辽盆地砂岩型铀矿化具有明显的制约作用,推断黑色烃源岩不但为铀成矿提供了一定的还原物质,而且可能是砂岩型铀成矿作用的重要的潜在深部铀源。该研究可为以红杂色建造为主的姚家组、四方台组等主攻层位的渗出成矿预测提供“下黑”成矿要素的支持,更好地指导松辽盆地渗出型砂岩型铀矿的勘查。

伊犁洪海沟矿区富铀煤的元素地球化学以及铀的价态特征

铀是重要能源矿产和国家战略资源,煤岩型铀矿对我国核能产业可持续发展和“双碳”目标实现具有重要意义。本文采用X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段,研究了伊犁盆地洪海沟矿区煤的元素地球化学、富铀因素以及铀活化迁移过程的价态变化特征。结果表明:①洪海沟煤中U超常富集,平均含量为258.91μg/g。石炭纪—二叠纪中—酸性火成岩和海西期花岗岩是煤中铀的物质来源,稳定的单斜构造,头屯河组砂砾岩和粗砂岩的岩性组合,晚侏罗世以来干旱气候及后生富铀溶液的入渗共同控制煤层中U、Re、Se、Mo等元素共同富集。②煤岩型铀矿的形成与氧化环境中U6+以络合物或酸根形式迁移,氧化—还原过渡环境中富铀含氧流体中U6+被还原成U4+沉淀富集有关。洪海沟矿区弱氧化—还原过渡环境高价态的变价元素被还原,以Se-U-Re-Mo模式共同富集于煤层顶部。③洪海沟矿区“上铀下煤”矿产资源分布和铀矿下部多煤层的发育,需要合理划分煤-铀矿产资源之间保护区距离,上部砂岩型铀矿优先进行地浸开采,下部煤岩型铀矿采用井工开拓方式进行“煤炭地下气化+煤灰原位地浸开采”,将煤灰中铀提取至地表利用,实现煤-铀资源协调开采利用。

鄂尔多斯盆地延长组长7富铀烃源岩铀的赋存状态

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长7段是一套深湖相富铀烃源岩,铀含量很高,其矿物学特点是富含胶磷矿、草莓状黄铁矿、有机质等。通过光片、扫描电镜、电子探针、能谱分析、α放射性照相等研究方法,分析了长7段富铀烃源岩中铀的赋存状态,结果表明铀除了以类质同象赋存于胶磷矿中,以及以吸附态赋存于黄铁矿和有机质中以外,还在长7富铀烃源岩中发现铀以独立铀矿物形式存在于胶磷矿中,铀矿物颗粒大小在2~14μm,矿物类型为铀石、含钛铀矿物。两种独立铀矿物的存在表明其生成环境为中低温、还原—强还原环境,认为长7优质烃源岩曾遭受过低温热液作用。总之,长7富铀烃源岩中铀的赋存主要以类质同象、独立铀矿物和离子吸附三种状态存在。

华南富铀花岗岩和产铀花岗岩特征

文章简要叙述了我国南方5省(区)富铀花岗岩和产铀花岗岩概况,详细讨论了产铀花岗岩的主要特征:断裂构造发育,蚀变作用非常强烈,经常有二云母花岗岩出现,中基性和酸性脉岩比较发育。正是这些特征,决定了它们产出铀矿床的能力。

富铀地质体与成矿铀源关系探讨

文章对富铀地质体与成矿铀源关系进行了多方面的讨论,分析了铀在不同地质作用下的迁移行为以及铀发生迁移的主要受控因素,认为富铀地质体对铀的氧化-还原成矿提供了成矿的重要铀来源;但热液成矿中铀的主要来源是在广泛的区域变质作用及之后岩石圈频繁的构造-岩浆活动作用期间,受深部各种热及特殊流体的共同作用驱使下引起的从高热场向低热场发生的铀迁移,而非来自低热场的成矿周边富铀地质体。分析认为富铀地质体是伴随铀成矿作用形成的产物,在物质成分组成上与成矿必然具有相似性或继承性,也是内生铀矿找矿的直接标志。

湘西南桂北下寒武统富铀黑色岩系中变质沉凝灰岩的岩石学特征

作者在桂北资源县吴家和全州市木皮口的下寒武统清溪组剖面修测过程中，对所采集的岩石样品进行偏光显微镜观察研究，发现清溪组～Ｃ１－１ｑ、～Ｃ１－３ｑ和～Ｃ１－５ｑ中原定名为“粉砂岩”和“变余长石石英砂岩”的岩石中含有大量火山凝灰碎屑（晶屑），继而在桂北龙胜、融水和湘西南城步、武岗、新宁等地同时代的富铀黑色岩系中发现存在着２－３层厚度不等的沉凝灰岩。根据岩石的化学成分、结构特征和利用化学成分分析数据所作的各种变异图，确认这些岩石是火山作用形成的沉凝灰岩。

富铀花岗岩源岩特征

论述了华南陆壳的地层结构、岩性组合及其含铀性,各个构造旋回对铀的活化、迁移和富集作用。指出富铀花岗岩的源岩特征是:具有高硅、富铝、富钾的富铀陆壳。岩石组合主要以陆源泥砂质碎屑岩建造为主,夹中酸性、基性火山碎屑岩建造和碳酸盐岩建造等所组成的岩石。岩石经受了多次构造运动,使其发生不同程度的区域变质作用和混合岩化、花岗岩化,最终形成富铀花岗岩。

基于高光谱遥感技术的盐湖富铀水体识别模型构建

我国盐湖数量众多,且湖水中铀资源含量丰富,但盐湖不同水域铀含量分布不均,高低差异明显。本文以内蒙古二连盆地查干里门诺尔盐湖为例,基于先进的高光谱遥感技术开展了基础性的盐湖富铀水体高光谱遥感识别模型构建研究,对盐湖区不同铀含量湖水进行了室内光谱测试,通过开展光谱噪声去除,光谱包络线去除,基于光谱吸收特征分析技术、光谱一阶和二阶微分技术的不同铀含量水样光谱诊断特征提取,构建了富铀盐湖水的光谱识别模型。基于该模型可快速识别盐湖水体的富铀性,为基于航空/航天遥感技术大面积快速识别盐湖富铀水域提供了技术支撑,对降低盐湖铀资源勘查和分析成本具有重要意义。

用ICP—AES法测定富铀地质物料中的钇、钪和其他稀土元素

本文介绍一种在铁载体存在下,用H_2O_2/NaOH以氢氧化物选择性沉淀分析物分离铀后,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定富铀地质样品(铀含量>0.1％)和沥青铀矿类样品中的钇、钪和其他稀土元素的快速方法。铀以可溶性过铀酸盐络合物进入溶液。将沉淀的稀土氢氧化物(包括Y和Sc)过滤,并溶于HCl中,再吸入等离子体,选择无干扰的BEE发射谱线后,进行各元素的测定。该法已应用于某些国际参考标准如SY-2和SY-3(掺入已知量的铀)以及一个内部的沥青铀矿样品,发现REE值与最稳定值一致,所有BEE、Y和Sc的RSD为1％～8.8％。该法可与确定良好的阳离子交换分离法比拟。

修水地区下寒武统富铀地层特征及其铀富集机制研究

文章以修水地区下寒武统王音铺组至观音堂组下部富铀黑色页岩地层钻孔样品(U含量为9.37×10^(-6)~202×10^(-6))为研究对象,进行了细致的显微观察和分析,并对该区下寒武统地层中U含量与沉积环境因素(沉积盆地中的生物生产力、底层水体的氧化还原状态、及盆地与广海间的流通性)之间的关系进行了探讨。结果表明,这些钻孔样品显示明显的沉积成岩特征,未发现明显热液叠加/淋积作用现象,说明本区下寒武统地层只经历了沉积成岩作用,而没有经历过明显的热液作用或者淋积作用。研究地层大部分样品中的U含量与TOC含量呈正相关,王音铺组上部U含量最高(202×10^(-6))的样品沉积时的初级生物生产力也最高。经扫描电镜观察和电子探针分析,发现其中有机质中包裹着沥青铀矿,两者关系密切,推测U与有机质很可能是一起沉积—成岩富集的;在缺氧硫化的强还原沉积环境下沉积的王音铺组地层的U含量,明显高于在缺氧非硫化环境下沉积的观音堂组下部地层中的U含量,而且在强还原硫化环境下,沉积时盆地处于开放流通性程度较高时期的样品,其U含量明显高于盆地处于开放程度较低时期的样品。综合这些观察和分析得出,早寒武世王音铺组上部地层沉积时,高生物生产力所形成的有机质降解时大量耗氧,导致底层水沉积环境处于强还原硫化状态,同时,沉积盆地处于适当的开放程度,与广海之间水流交换使盆地上层含U氧化水体得到补充,U最终在底层水体强还原硫化环境下沉淀于沉积物中,可达到较高程度的富集乃至矿化的水平。

松辽盆地XX地区四方台组富铀地层的微量元素地球化学特征

为探讨新类型"盆内隆缘式"富铀地层微量元素地球化学特征和铀的富集规律,选取松辽盆地XX地区四方台组富铀砂岩地层进行野外踏勘和系统采样,对研究区东西方向4个钻孔剖面含矿砂岩和不含矿砂岩进行了岩石学、矿物学和微量元素地球化学分析。结果表明,铀主要在长石岩屑砂岩中富集,并且靠近铀富集层位的岩石类型在横向上、纵向上呈规律性变化。稀土元素北美页岩标准化配分显示,围岩、矿化砂岩和富铀砂岩均呈右倾,具有轻稀土富集特点,并且轻稀土组分内部分异弱于重稀土;富铀砂岩δEu呈正异常,可能由富含斜长石所致;δCe基本无异常或略显负异常。富铀地层砂岩中的微量元素Grant等位线法分析表明铀初级富集过程中,微量元素大多表现为迁入,尤其稀土元素整体基本上是迁入,在再次富集过程中,微量元素迁出组分增加,尤其稀土元素整体表现为迁出,这反映铀的两次富集过程中的水解作用强度不同,后者较弱。

临沧地区富铀花岗岩体地球化学特征及其地质意义

针对双江701和凤庆901铀矿点,对临沧地区富铀花岗岩体进行岩相学、地球化学和U-Pb定年研究,旨在探讨岩石成因类型、成岩构造背景与铀成矿的关系。结果表明:临沧富铀花岗岩体具有高硅(最高达90.11%,平均含量71.6%)、富碱、高钾、高钙特征,属于强过铝质、高钾钙碱性系列岩石。U-Pb锆石定年结论为214±12 Ma,表明临沧富铀花岗岩体形成于印支晚期。稀土元素呈微右倾"V"字形,轻、重稀土分馏明显(w(LREE)/w(HREE)平均为7.26),Eu负异常明显(δEu=0.28~0.49),相对富集Rb、U、Th,相对亏损Ba、Nb、Sr、Ti和Eu。综合分析认为,临沧富铀花岗岩属于分异明显的S型花岗岩,源于上地壳物质熔融,形成于碰撞后期造山环境之中,属于S澜沧江碰撞带有关的同碰撞花岗岩,其高含量的铀为铀成矿过程提供了部分铀源,铀元素经过淋滤作用被搬运到断层破碎带附近富集形成花岗岩型铀矿。

广西地壳构造演化与富铀地层的形成及其时空分布规律

本文在总结广西大地构造特点及其演化规律的基础上,进一步探索了槽、台、洼3个发展阶段中各类富铀地层的产出特点,形成条件和时空分布规律。尤其在地洼发展阶段,这些富铀地层都受到不同程度的改造,使铀等成矿物质产生活化运移,并聚集成矿,形成具有层控特点的多因复成型铀矿床,从而为区内找矿指明了方向。

N235萃取某富铀浸出液中铀的研究

以N235为萃取剂、混合醇为添加剂、磺化煤油为稀释剂从某富铀浸出液中萃取六价铀。考察了萃取剂用量、相比、平衡时间等因素对萃取率的影响,研究结果表明:当N235:混合醇:磺化煤油体积比为10:4:86,相比为1:2,萃取时间为2 min,铀的萃取率为99.92%;用碳酸铵溶液进行反萃取试验,反萃取率为99.93%,产品三碳酸铀酰铵符合国家标准要求。

富铀盐湖水的高光谱遥感识别模型研究

我国盐湖数量众多,且湖水中铀资源含量丰富,但盐湖不同水域铀含量分布不均,高低差异明显。本文以内蒙古二连盆地查干里门诺尔盐湖为例,基于先进的高光谱遥感技术开展了基础性的盐湖富铀水体高光谱遥感识别模型构建研究,对盐湖区不同铀含量湖水进行了室内光谱测试,通过开展光谱噪声去除,光谱包络线去除,基于光谱吸收特征分析技术、光谱一阶和二阶微分技术的不同铀含量水样光谱诊断特征提取,构建了富铀盐湖水的光谱识别模型。基于该模型可快速识别盐湖水体的富铀性,为基于航空/航天遥感技术大面积快速识别盐湖富铀水域提供了技术支撑,对降低盐湖铀资源勘查和分析成本具有重要意义。

富铀地质体与成矿铀源关系解析

进行铀矿勘查时,不仅需要了解铀矿分布趋势,还应对该种放射性金属矿的成矿铀源展开研究。并从外力作用和内力作用这两方面出发分析富铀地质体与成矿铀源之间关系,概述富铀地质体表现对铀元素迁移情况的影响,继而确定成矿铀源实际表现。在保障成矿铀源质量效果的同时,控制矿区范围内铀矿质量和勘查准确度受到影响,之后借助成矿铀源确定富铀地质区域铀矿开采方案。

中国西北地区典型盐湖铀富集特征初探

根据对中国西北地区典型盐湖水文地质、铀矿地质和卤水地球化学性质的调查,初步探讨了不同水化学类型盐湖铀的富集规律,以及铀在盐湖固液相中的选择性富集特征。结果表明,盐湖补给区的铀源条件,盐湖卤水(晶间卤水)的盐度(矿化度)是决定盐湖富铀的主要因素,大多数碳酸盐型盐湖中铀在固液相中的分配比远大于硫酸盐型。两类盐湖卤水和补给水中,铀主要以碳酸铀酰形式存在。浅层晶间卤水和盐湖盐类沉积物中的铀含量往往较高。

南阿尔金地区含铀-富铀锆钛石的发现及其新成因机制

锆钛石(ZrTi2O6)为高级变质岩、交代地幔岩和岩浆岩中的一种罕见副矿物,是研究高场强元素迁移与富集机理的理想对象.中国南阿尔金高压-超高压变质带的高压基性麻粒岩中发现了含铀-富铀锆钛石,其主要化学组成为TiO2,ZrO2和UO2,但不同颗粒或同一颗粒不同区域成分变化较大,UO2含量最高可达20.83 wt%,且U与Zr具类质同象替代关系,晶体化学式可简写为(Zr,U)Ti2O6.低-中等UO2含量的含铀锆钛石与不含铀锆钛石相比晶体结构未发生显著变化,高UO2含量的富铀锆钛石由于放射性损伤已发生蜕晶化.矿物显微结构及成分分析表明南阿尔金含铀-富铀锆钛石及其伴生矿物组合为:金红石-钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿或钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿,其中钛铁矿为金红石退变形成,而含铀-富铀锆钛石和白钨矿是金红石退变分解过程中释放的Zr,Ti,W等元素与变质流体中的U,Ca结合直接结晶形成.该研究对矿物尺度高场强元素迁移富集机理具有重要的指示意义.

鄂尔多斯盆地深部富铀烃源岩提供铀源可能性的实验研究

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段石油优质烃源岩以富铀为特色,而盆地侏罗‒白垩纪地层以赋存大量砂岩型铀矿而著称.为探索深部长7富铀烃源岩为浅部砂岩型铀矿形成提供铀源的可能性,选择盆地南部的富铀烃源岩、油样以及具有代表性的碳酸铀酰作为反应物,在中‒高温高压还原条件下分别进行烃源岩生排烃‒排铀模拟实验和油‒铀关系模拟实验.结果表明,铀元素可随烃源岩排烃过程一同排出,30~200℃和2~5 MPa内温压的增高有利于生烃量和排铀量的增加;且铀携出率随生烃量增加而增大,一般为55%~75%.其中水溶性铀占比约12%,由生烃作用叠加导致的铀携出率为43%~48%.本实验发现铀迁移形式特殊,为四价(UO_(2))、六价(UO_(3))、四价与六价的混合价态(U_(3)O_(8))及水合物胶体形式(UO_(3)·H_(2)O、U_(6)O_(7)(OH)_(2)O),主要是被低温油气流体吸附而随之迁移,且铀吸附量随温度的增加和压力的降低呈增加的趋势.因此,低温热液含铀的油‒水流体往浅部地层迁移时对铀矿形成是有利的.综合研究认为鄂尔多斯盆地深部的长7富铀烃源岩可大量释放或排出铀元素,铀以四价、六价、混合价态等形式被低温油气吸附,并且随油水流体一起沿断裂通道向上迁移,从而为盆地浅部砂岩型铀矿的形成提供铀源.

华东地区部分花岗岩体铀含量及迁移富集特征研究

通过对华东地区部分花岗岩体铀、钍数据整理,分析和计算得到花岗岩古铀量、活化铀、迁移率数据,进而划分出富铀岩体、铀源体、低富铀岩体、低铀源体、含铀岩体和一般岩体。探讨了花岗岩体铀迁移富集及分布规律,可为该地区寻找与花岗岩有关的铀矿床提供依据。