松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床油气运移与铀成矿的关系:来自流体包裹体的证据

为探究油气运移与铀成矿的关系,笔者以松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,系统开展了含矿砂岩薄片鉴定、电子探针研究以及流体包裹体岩相学和显微测温研究。结果表明:①研究区强矿化段砂岩硅质胶结物含量较多,为隐晶质玉髓胶结物;成岩演化序列为,泥晶方解石、自生黏土膜,石英加大边、石英加大边外围黏土膜、颗粒间压实的隐晶质玉髓胶结物、白云石,脉状方解石、具褐铁矿化现象的铁白云石。②研究区含矿砂岩中的铀矿物大多以星散状富集在含矿砂岩胶结物中,少量寄存在碎屑颗粒的孔隙中,其中在硅质胶结物中发现了铀矿物。③有机包裹体在室温下以气液两相为主,产于石英加大边、颗粒裂隙、颗粒溶蚀孔、胶结物中;硅质胶结物中气液两相包裹体呈椭圆状、不规则状,随机分布;有机包裹体均一温度变化范围为60~130℃,气液两相包裹体冰点温度变化范围为-1~-3.8℃,对应流体盐度[ω(NaCleqv)]为1.7%~6.1%,均一温度变化范围为97.8~169.5℃。通过分析有机包裹体与气液两相包裹体的世代关系以及油气运移与铀成矿的时间关系得出:油气初次运移早于铀成矿,且存在多期次运移;气液两相包裹体测温结果暗示成矿流体是高于古地温和地表水温的低温低盐度热液流体。油气运移与铀成矿并非同期,且油气不直接参与铀成矿。

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO_(2)+O_(2))地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明:(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%~68.17%增加至83.45%、由46.88%~58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6~12μm、4~10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO_(2)+O_(2)浸出条件下完全被包裹的铀矿物很难被浸出,并且呈现出沥青铀矿>铀石的优先浸出规律。本研究成果指示了应重点关注与铀矿物有空间嵌布和连生关系的矿物在CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中的地球化学性质和对地浸的影响,以及为针对性地配置溶浸剂(尝试添加额外绿色无污染的H2O_(2))以溶解氧化较难溶解的铀矿物(如铀石)提供了新的依据。

松辽盆地钱家店铀矿床地浸开采水文地质条件研究

水文地质条件是砂岩型铀矿床地浸开采的决定性因素。通过对钱Ⅱ块13~16试验矿段开展水文地质条件试验,计算出含矿含水层主要水文地质参数,并对其地浸开采可行性进行评价。研究结果表明,其水文地质结构、水位埋深、承压水头高度、单孔涌水量、黏粒含量、岩石分选性、胶结程度、含矿层与非含矿层渗透系数比值和渗透系数、矿化度有利,而含矿含水层厚度、岩石粒度、含矿含水层与矿层厚度比值对部分地段有利,总体上矿床适合于地浸开采。

钱家店铀矿床钱Ⅱ块资源量估算参数特征

针对地浸砂岩型铀矿资源量估算偏差问题,按照《地浸砂岩型铀矿资源储量估算指南》进行估算参数计算和修正。在野外综合取样和室内分析测试的基础上,对湿度、铀-镭平衡系数、镭-氡平衡系数、有效原子序数和钍钾元素等物性参数进行计算和统计分析。结果表明:矿石平均湿度为12.29%,铀-镭平衡系数为0.7650、镭-氡平衡系数为0.8775,有效原子序数算术平均值为12.40;钾含量平均为3.38%,U与K相关系数为-0.043;钍含量平均为9.50×10^(-6),w(Th)/w(U)远远小于0.1,U和Th相关系数仅为0.0705。资源量估算时,应做湿度、铀-镭平衡系数、镭-氡平衡系数修正;不需要做有效原子序数、钍和钾系数修正。运用这些参数,对钱Ⅱ块334潜在铀资源量进行修正,资源量提高了30.70%。