中国含铀沉积盆地类型与铀成矿特征

文章根据盆地形成的地球动力学构造环境、盆地所处大地构造位置及其基底结构,将中国含铀沉积盆地划分为裂谷型盆地、前陆盆地、挤压挠曲盆地、山间盆地和走滑拉分盆地等5种类型。在分析各类型含铀沉积盆地地质特征的基础上,总结了各类型含铀沉积盆地的铀成矿特征;提出裂谷型盆地、前陆盆地以及山间盆地等3类中-新生代沉积盆地是我国地浸砂岩型铀矿找矿最有利的沉积盆地,也是今后我国地浸砂岩型铀矿的主要找矿方向;挤压挠曲盆地的铀矿找矿在我国已经取得重要进展,其找矿前景十分广阔;走滑拉分盆地的地浸砂岩型铀矿成矿条件相对较弱,但因其常常叠加热液改造成矿作用,其找矿前景还是值得探索的。

中国海相含铀沉积建造分布与铀成矿分析

中国海相含铀沉积建造分布非常广泛,产有重要的碳硅泥岩型铀矿床(点)。文章较为详细阐述了上震旦统、下寒武统、中—下志留统、中—上泥盆统、下石炭统和上二叠统海相含铀沉积建造类型及分布;利用全国1∶2 500000地质图数据库,编制了各时期海相含铀建造分布图,分析了海相含铀沉积建造与铀成矿的关系。

论华南含铀沉积建造

本文以华南含铀沉积建造的形成和分类,阐述该区内铀成矿前地质分布和铀成矿背景,提出在华南存在三类含铀沉积建造,即震旦—寒武纪地槽型陆源碎屑—火山沉积含铀建造(I)、上古生界地台型陆源碎属沉积含铀建造(Ⅱ)和中、新生界地台型陆源碎屑—火山沉积含铀建造(Ⅲ),它们制约了华南绝大部分铀矿床的空间分布。最后,本文概括了华南含铀沉积建造的主要特征及与区内各类铀矿床的成因联系。

我国中新生代陆相盆地含铀沉积建造类型、特征及其研究意义

将我国中新生代陆相盆地含铀沉积建造类型划分为陆相暗色(灰色)含煤碎屑沉积建造、陆相红色(杂色)碎屑沉积建造及陆相红色含膏盐沉积建造3类,并概述其沉积特征。探讨了沉积建造研究在砂岩型铀矿科研及生产找矿方面的意义。

欧亚大陆中新生代产铀沉积盆地的成矿作用

位于欧亚大陆地台盖层的山间盆地和洼地构造中的产铀沉积盆地控制着砂岩型铀矿床的分布。铀矿床呈带状分布在5个矿带中。在碰撞造山带发育地区的构造沉积型的产铀盆地呈东西向断续分布,延伸达10 000km,其特征是剖面呈双层结构。剖面的下部(Pz～Mz)由陆源碎屑、含煤及碳酸盐沉积构成;剖面的上部(N～Q)为无矿的磨拉石。在这些盆地中找到了大、中、小型砂岩铀矿床。在碰撞造山带和地台构造带的边界上坐落着东西向的次造山带,产铀的沉积盆地在其中呈结点状分布。这些产铀沉积盆地位于中间地块(捷克地块、法国中央地块等)和年轻地台的活化部分(中央克兹尔库姆、楚-萨雷苏等),具有近造山自流水盆地的活跃水动力学特征,并在其中产出中、大和超大型卷状铀矿床。北带的俄罗斯地台盖层中划分出构造-岩石型沉积盆地,其中至今只找到主要是产于建造内型古河谷中的中、小型铀矿床;在年轻的西西伯利亚地台南缘有一由构造-岩石型沉积盆地构成的、产于底部古河谷中的大、中、小型中生代铀矿床;在欧亚大陆东部贝加尔-戈壁带的范围内产铀沉积盆地既可产于碰撞造山区,也可产于古老地台的活化部分,通常在空间上与反映热缕作用的新生代火山作用区关系密切。

基于LA-ICP-MS表面原位分析技术测定热电离质谱仪灯丝支架上铀的沉积分布

热电离质谱法(Thermal ionization mass spectrometry,简称TIMS)是一种测量同位素丰度比的经典分析方法,在地质学和核工业领域得到广泛应用。热电离质谱法测铀同位素丰度比时一般采用三带结构,由于铀的第一电离能较高,需要较高的电离温度,长时间测试蒸发出铀化合物或电离出的铀离子在灯丝支架上沉积,影响灯丝支架上悬浮高压与源电压间的绝缘电阻,降低两者之间的电压差,导致绝大部分离子因动能不足无法进入离子透镜,最终影响离子流的稳定性,引起测试时信号产生波动。针对热电离质谱仪灯丝支架铀沉积导致的灯丝支架绝缘失效问题,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,简称LA-ICP-MS)对灯丝支架铀沉积分布进行了分析,取得以下结果:建立了LA-ICP-MS原位表面分析技术,其最佳激光频率为10 Hz,能量密度为6 J·cm-2,束斑直径为60μm。校准曲线相关系数R2=0.9992,表明建立的方法线性关系良好。应用建立的方法,测定了灯丝支架表面铀沉积的分布特征。结果显示:灯丝支架表面铀沉积随着灯丝支架使用时间的增加,对应的绝缘电阻变小;并沿着支架向两端延伸,铀沉积量逐渐降低。铀沉积主要集中在电离带灯丝支架中心上端,且蒸发带上铀沉积量明显低于电离带。同时绝缘挡片可以有效降低陶瓷绝缘体上铀的沉积,因此可以通过增大绝缘挡片来提高灯丝支架的绝缘效果。

吐哈盆地砂岩型铀矿U-Pb同位素地质特征

吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿主要成矿年龄为 4 8± 2Ma、2 8± 4Ma。盆地西南部蚀源区觉罗塔格山片麻状花岗岩的形成年龄为 4 2 2± 5Ma、斑状花岗岩的形成年龄为 2 6 8± 2 3Ma。赋矿地层西山窑组 (J2 x)砂体碎屑锆石U Pb等时线年龄为2 83± 6 7Ma ,证实花岗岩侵入体是含矿砂体的主要物质来源。含矿层位的富铀沉积砂体及蚀源区富铀的岩体、石炭系碎屑岩以及火山碎屑岩等 ,构成铀成矿铀源。

离心工厂退役思路的研究

本文总结了国内外铀浓缩扩散厂及子系统退役的经验,并对离心工厂的组成特点及铀沉积物的形成和分布进行分析。经过分析,离心工厂的退役思路可归结为主机等少数关键设备的退役。依据退役思路,文中提出了相应的退役方案,不仅探讨了用ClF_3工作物质进行去污处理的必要性和有效性,还计算出ClF_3用量,最后在离心工厂退役后系统优化方面给出相应的优化方向,从而为国内离心工厂的退役提供参考。

乏燃料干法后处理中铀电沉积行为模拟研究

基于多物理场耦合软件COMSOL,在LiCl-KCl熔盐体系中建立以电解槽为阳极、双石墨棒为阴极的氯化铀电沉积行为三维数值模型。通过研究熔盐中铀离子的运动情况以及对阴极几何形状的实时计算,得到了铀电沉积的沉积层厚度随时间的变化情况,得到了铀离子阴极沉积行为与阴极表面的位置、熔盐铀离子浓度、反应温度、平均电流密度之间的关系。研究中,还将模拟结果与氯化铀熔盐电解实验数据进行对比,计算与实验结果拟合良好,证明铀电沉积行为模拟的可靠性,模拟结果可为乏燃料干法后处理中铀的提取提供设计参考。