龙首山成矿带钠交代型铀矿床关键控矿因素研究——以芨岭铀矿床为例

钠交代型热液铀矿床是龙首山成矿带重要的工业铀矿类型,以芨岭和新水井两个矿床为代表。芨岭铀矿床位于龙首山成矿带中段,是我国北方钠交代型铀矿床的典型代表。文章基于野外工作实践及芨岭钠交代型矿床最新勘查和研究成果,重点对芨岭关键控矿因素进行系统梳理和分析。芨岭矿床矿体的产出与定位受断裂、岩性界面和钠交代岩“三位一体”联合控制。北西西向的马路沟断裂带整体控制了矿床、矿(化)点产出与分布;近东西向断裂与北西西向断裂形成较多的构造夹持区,单个矿体呈东西向产出,且严格受东西向压扭性构造控制,东西向构造与成矿最为密切,为含矿构造。岩性接触面是构造薄弱面,有利于后期构造的叠加发育及成矿热液的运移。此外,岩性接触面两侧岩性差异较大,形成地球化学障,利于成矿热液中铀的沉淀、富集与保存。芨岭铀矿床铀矿化均产出于钠交代岩之中;龙首山成矿带中段钠交代型铀矿的形成和分布均受钠交代岩所控制;钠交代岩即是主要控矿因素,又是重要的找矿标志。

龙首山成矿带芨岭钠交代型铀矿床晶质铀矿-沥青铀矿特征研究

龙首山铀成矿带中段的芨岭铀矿床是我国少有的钠交代型铀矿床,也是我国西北地区碱交代型铀矿床的典型代表。矿床中的铀矿物学及铀矿物元素地球化学特征研究对揭示矿床成因及流体作用过程具有重要意义。文章开展的最新铀矿物学研究表明:芨岭铀矿床铀矿物主要为晶质铀矿和沥青铀矿,原生晶质铀矿具较高的ThO_(2)、Y2O_(3)以及REE_(2)O_(3)含量,显示较低的SiO_(2)+CaO含量,指示其可能形成于高温岩浆期后热液,且未受到明显的后期热液改造。矿床中几乎所有的新鲜沥青铀矿均受到后期流体改造,根据蚀变沥青铀矿在背散射图片中呈现亮暗不同的灰度和不同化学成分特征,可将其分为蚀变沥青铀矿A和蚀变沥青铀矿B。与原生晶质铀矿相比,蚀变沥青铀矿A和B均显示较低的ThO_(2)+UO_(2)+REE_(2)O_(3)+Y2O_(3)+PbO以及较高的SiO_(2)+CaO含量,同时它们之间的化学成分特征指示新鲜沥青铀矿至少经历两期次成分不同的热液改造,其中一期次相对富Ca,另一期次相对富Si。

乌克兰钠交代型铀矿床成矿特征及对中国龙首山铀矿床的启示

钠交代型铀矿床因独特的钠交代作用而得名,其铀资源量位于全球铀矿类型中第四位。乌克兰位居世界首位的钠交代型铀资源储量和典型的铀矿化特征使乌克兰中央铀成矿省成为研究该类型铀矿床的理想对象,同时乌克兰钠交代型铀矿床勘查程度、成矿理论研究程度均较高,对国内同类铀矿床的勘查开发及成矿理论研究具有借鉴意义。本文在总结乌克兰中央铀成矿省钠交代型铀矿床的成矿条件和成矿模式的基础上,将其与中国北祁连造山带龙首山地区的钠交代型铀矿床进行对比研究。与乌克兰印古尔地块长期处于稳定状态不同,北祁连造山带形成于早古生代阿拉善地块与祁连-柴达木地块的拼合背景下,大地构造背景上的差异导致了二者在触发富钠岩浆上涌的机制、赋矿岩体的岩性和矿物组合方面存在差异。但二者经历了相似的成矿过程:以钠交代为先导的一系列蚀变作用对岩体中的铀进行多次活化运移,最终在构造有利的部位富集成矿;二者具有高度一致的蚀变分带特征,及蚀变前后元素地球化学参数的相似变化趋势。乌克兰中央铀成矿省钠交代岩和深大断裂对钠交代型铀矿体具有良好控制作用,通过借鉴乌克兰钠交代型铀矿床的勘查、研究经验,及与我国龙首山地区钠交代型铀矿床的钠交代岩、矿体垂幅范围的对比研究,结合区域剥蚀程度分析,指出在龙首山地区深部仍有较好的找矿潜力。

活性炭吸附测氡在钠交代热液型铀矿勘查中的应用——以龙首山成矿带芨岭地区为例

龙首山成矿带芨岭铀矿床是我国北方较为典型的钠交代热液型铀矿床之一。为验证活性炭吸附测氡法在钠交代热液型铀矿勘查中的有效性,在芨岭地区开展了系统的活性炭氡气剖面测量,通过已知矿区与未知矿区剖面分析、对比,对区内控矿断裂构造和铀矿化进行了深入研究。结果表明,氡浓度曲线能够较好地反映控矿断裂构造和铀矿化,异常极值和曲线形态受矿体的埋深、规模和断裂构造产状影响较大。芨岭外围和马路沟地段具备较好的成矿潜力,但铀矿化规模较芨岭矿床有逐渐变小的趋势。活性炭吸附测氡法能有效识别铀矿化信息,在钠交代热液型铀矿勘查中具有较好的指导意义。

龙首山铀成矿带芨岭矿床铀矿物特征及成矿年代学研究

芨岭矿床位于甘肃龙首山铀成矿带中段,是我国北方钠交代型铀矿床的典型代表之一。本次通过岩矿鉴定、电子探针分析,结合电子探针U-Th-Pb化学法和LA-ICP-MS U-Pb同位素方法,对芨岭铀矿床铀矿物特征及成矿年代学进行了研究。芨岭矿床铀的赋存形式以独立铀矿物为主,少量以吸附铀及含铀副矿物形式存在。铀矿物有沥青铀矿、铀石、氧化型沥青铀矿、晶质铀矿及次生铀矿物,其中沥青铀矿为主要铀矿物。电子探针矿物成份分析显示,在不同类型铀矿物中沥青铀矿铀含量最高,晶质铀矿化学成份总量及钍、铅含量较高;氧化型沥青铀矿为铀矿物的派生产物,其化学成份变化较大且总量偏低;晶质铀矿稀土元素总量较高,轻稀土元素相对亏损,重稀土元素相对富集,铕异常明显;沥青铀矿稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,轻重稀土元素分馏明显;晶质铀矿形成时代为441 Ma,可能代表了赋矿围岩(中粗粒似斑状花岗岩)的形成时代,沥青铀矿年龄为99 Ma和50 Ma,可能代表了芨岭矿床的两期热液铀成矿作用时代。

乌克兰的主要工业铀矿床及铀资源量

乌克兰的铀资源有两大类,内生钠交代岩型铀矿和古河路砂岩型铀矿。其总资源量(RAR+EAR-Ⅰ)在131 000t U左右,预测(EAR-Ⅱ)资源为156 000t U,其中75％集中在基洛夫格勒地区的钠交代岩型铀矿中。乌拟在近期把核燃料的供应完全立足于国内而大幅度提高铀矿开发力度。

甘肃省龙首山芨岭铀矿床蚀变和地球化学分带性特征:以钻孔ZKJ29-3为例

芨岭铀矿床是解析龙首山成矿带铀成矿作用的关键所在.通过地质编录、镜下观察、电子探针和地球化学特征研究,综合矿床与周边铀矿点的蚀变和地球化学特征,将热液作用分为成矿前、成矿早期、主成矿、后成矿和成矿后等5个阶段.自矿体中心向外(A→F)的6个蚀变带中Na2O、U含量递减,SiO2和Rb含量呈宽缓的"U"型,FeO和MgO在A和E带中形成双峰,而P2O5和HREE则在A和D带含量较高,TiO2、Fe2O3、CaO、MnO、CO2、Zr、V、Cs、REE等组分主要富集于B、C和D带.成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,富含Na+、U6+、CO32-.逆向沸腾是主要的成矿机制,pH和Eh的变化进一步促进了沥青铀矿的沉淀.以蚀变组合分带与铀矿化关系为指导,有望在龙首山成矿带中段落实一个大型铀矿基地.