管式炉加热-红外吸收法测定铀金属中碳

称取100mg处理后试样,选取加热温度为850℃,建立了管式炉加热红外吸收法测定铀金属中微量碳的方法。试验表明：将金属铀切屑试样用硝酸（1＋1）加热至微沸并保持2min,取出后再依次用水、丙酮、无水乙醇漂洗可有效去除金属铀切屑样品表面的碳沾污。以蔗糖作为校准标样,碳量在0-12.5μg之间线性相关系数（r）为0.999 8。方法空白值为2.4μg/g,测定下限为5μg/g。按照实验方法对铀金属材料中碳进行测定,结果的相对标准偏差（RSD,n=3）为4.3%-6.1%,加标回收率为100%。应用于铀金属材料中碳含量的测定,结果与高频燃烧-红外吸收法一致。

熔盐电解技术在铀金属中的应用

铀金属广泛用于能源及军工领域,熔盐电解是铀金属制备、部件加工和含铀废物处理过程中的重要技术之一。综述了熔盐电解方法在铀金属的制备、纯化、铀单晶制备及反应堆乏燃料后处理中的研究进展及现状,指出了目前存在的主要问题,展望了熔盐电解技术在铀金属应用领域的发展趋势。

高频燃烧红外吸收光谱法测定铀金属中的碳、硫

建立高频燃烧红外吸收光谱法测定铀金属中碳、硫杂质的含量。陶瓷坩埚于1 300℃下烘烧2～4 h,助熔剂于300℃下烘烤1～2 h,样品采用硝酸进行加热清洗;加入次序依次为0.3 g铁助熔剂、样品、1.5 g钨助熔剂;积分时间为40 s。碳、硫杂质的质量浓度分别在0～93,0～14μg/g范围内与吸收峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数分别为0.999 8和0.999 6,方法检出限均为1μg/g。样品加标回收率为93.2%～107.0%,测定结果的相对标准偏差为3.9%～5.4%(n=6)。该方法高效、准确、稳定,适用于铀金属中碳、硫杂质含量测定。

惰气熔融–红外吸收法测定铀金属中的氢

建立惰气熔融–红外吸收法测定铀金属中氢含量的方法。将铀金属加工为柱状样品,用25%硝酸、去离子水、丙酮清洗并用冷风吹干后测定。对实验条件进行了优化,坩埚脱气功率为3 500 W,脱气时间不低于70 s,脱气次数不低于5次,分析功率为3 000 W,分析时间为60 s。该方法的检出限为0.02μg/g,氢含量为1.05μg/g的铀金属样品测定结果的相对标准偏差为17.9%(n=6),加标回收率为72.5%~127.3%。该方法灵敏、准确,适用于铀金属中微量氢含量的测定。

铀金属陶瓷作为辐射防护材料的应用

本文针对铀金属陶瓷的在辐射防护方面的合理利用进行了研究和分析,通过相关研究,分析了铀金属陶瓷在物理、化学、力学、屏蔽等方面性能,对比了钢和金属陶瓷的中子屏蔽效果,得出不同成分和含量的材料的优劣,初步说明了铀金属陶瓷用于辐射防护材料的可行性。

湘西北北部地区黑色岩系铀多金属成矿环境研究

湘西北北部地区主要包括晓坪坳陷、慈利断陷盆地等区域,是湘西北成矿带上有用元素种类和矿物类型最为丰富的地区。文章通过对湘西北北部地区开展系统的地质调查评价和取样分析,研究表明区内铀多金属矿化形成环境主要为深水环境向浅水环境的过渡区域,海洋中的边缘浅海环境具有更佳的铀成矿条件。微量元素特征参数表明,研究区从震旦纪到寒武纪海洋环境是由相对富氧向缺氧环境的转变,寒武纪在海水缺氧的大背景下,发生过一到两次短时间小规模的充氧事件。对U、Th、稀土等元素的研究表明湘西北北部地区从震旦纪晚期到寒武纪早期U的富集速率明显加快,而后U富集速率逐渐降低,指示研究区在寒武纪早期海洋中的热水作用最为强烈,而后逐步减弱,且成矿作用过程中有深部物质的参与,矿化越好,受深部热水影响越强。对Ce的研究结果表明,研究区震旦纪到寒武纪在大的海退背景下存在3个较为明显的海平面“升-降”转化界面,可以将这段地质历史划分为4个海平面升降变化阶段,在海平面升高阶段,沉积物中Ce异常减小,海洋中还原性增强,有利于有机质和铀多金属元素的富集。研究区矿物学方面的发现与通过地球化学方法得出的结论具有较好的一致性,晶质铀矿、铀石等矿物的晶型、共生关系和所包含的Y、Se等元素指示寒武纪时期研究区黑色岩系成矿处于较高温度、强还原的条件下,且海底热流喷涌过程中携带有深源物质参与成矿。

内蒙古多伦县义盛店火山岩型铀多金属矿综合信息找矿模型

【研究目的】义盛店铀多金属矿(化)体赋存于西干沟破火山机构附近的晚侏罗世满克头鄂博期次火山岩体中,主要受NW-NNW向断裂构造与次流纹岩体内隐爆角砾岩带的结合部位控制,研究并建立该矿床综合信息找矿模型对指导成矿带找矿意义重大。【研究方法】本文在研究该地区铀成矿地质条件,成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志的基础上,结合矿区土壤地球化学特征和激电、伽马能谱、活性炭及静电α异常特征信息开展了系统综合研究工作。【研究结果】通过研究建立了矿区地质找矿模式,归纳并总结了矿区成矿主要受火山构造控制和土壤地球化学异常区与低电阻率高极化体异常及具有深穿透放射性形成的几何形态异常等物化探找矿标志,构建了该区地质-地球化学-地球物理“三位一体”的综合信息找矿模型。【结论】研究认为在义盛店矿区断裂破碎带、次火山岩接触带与隐爆角砾岩构造的叠加部位,地球化学异常与地球物理异常区相吻合地段,存在形成中-大型铀多金属矿床的潜力,并应用模型指导找矿取得了新突破。

新疆北金齐火山盆地铀-多金属矿化特征与控矿因素分析

北金齐火山盆地具有较好的铀矿找矿基础和成矿潜力,其铀矿化特征在新疆北部火山岩带具有普遍性。文章以北金齐火山盆地南、北缘和中部的3条典型铀-多金属矿化带为研究对象,较为全面地阐述了各带地质、矿化及蚀变组合等特征,并通过总结分析区内主要控矿因素及其控矿作用,初步建立了区域铀成矿模式。北金齐地区铀-多金属成矿具多因素联合控矿作用,铀-多金属矿化整体分布受火山盆地及北东东向区域大断裂控制,且盆地南、北缘大断裂较中部火山机构成矿地质条件优越。盆地内大断裂两侧的次级断裂带、裂隙带为主要含矿构造;酸性火山熔岩与酸性凝灰(角)砾岩为主要赋矿岩性,并为铀成矿提供一部分铀源;花岗斑岩等岩浆岩侵入活动为区内铀-多金属矿化主要成矿作用,推测火山机构塌陷后,花岗斑岩等岩浆岩侵入活动带来的含矿流体沿断裂贯入,在有利的构造和岩性中富集成矿。

湘西北海相磷块岩的热液脱碳与铀多金属成矿作用

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中,首次发现纳米微米级硒铅矿。扫描电镜化学成分测定和微区解剖结果显示,海相沉积鲕粒状磷块岩的纳米微米级微裂隙和微孔隙中硒铅矿、闪锌矿、晶质铀矿、方铅矿、石英、磷灰石、叶蜡石、绢云母等矿物和残余碳共沉淀析出。研究认为在中高温热液脱碳过程中有机质经过热解、解聚、裂解形成CH4、H2S和残余碳,伴随的气还原作用是铀多金属和残余碳在微裂隙和微孔隙中共沉淀晶出的气还原机制。基于实体铀多金属矿床矿物空间定位关系的微观解剖,分析了湘西北海相磷块岩中铀矿物的气还原沉淀机制和地球化学机理,对重新认识热液型富铀矿床的成矿机制有重要意义。

相山牛头山地区铀矿床深部多金属成矿流体特征与成矿物质来源探讨

最新的研究与钻探结果揭示,相山铀矿田深部蕴藏丰富的铜铅锌多金属矿产资源,矿田具有"上铀、下多金属"的资源空间展布样式,对这种新型矿床的形成机制迄今尚未得到阐明。文章在野外地质调查基础上,研究铀多金属矿石中矿物共生组合和流体包裹体特征,初步揭示了含矿流体的性质及其成矿机制。新的资料表明,铀矿化下部的多金属成矿作用可以划分为3期:第1期形成粒状石英-黄铁矿组合;第2期形成石英-闪锌矿-黄铜矿-方铅矿-毒砂-菱铁矿组合;第3期形成方铅矿-辉银矿-黝锡矿-方解石组合。对不同矿化期次脉石矿物中的流体包裹体进行观察鉴定、温度测试、激光拉曼成分分析及硫化物S同位素分析研究。结果表明,相山矿田多金属成矿流体早期为深部岩浆来源的富CO2流体,晚期为深部流体与大气降水混合物。成矿流体总体为中低温(120～300℃)、低盐度(w(NaCleq)=4%～8%)的热液流体。从早到晚,多金属成矿流体从中温、低盐度向低温、低盐度演化,浅部流体的混入造成的流体物理化学条件改变可能是Cu、Pb和Zn等成矿元素沉淀的主要机制。

扬子陆块东南缘黑色岩系铀多金属成矿体系和成矿机制

扬子陆块东南缘发生过大规模的铀多金属成矿作用是不争的事实。该区硅质岩和磷块岩样品Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)等含量比值和微量元素Ni-Co-Zn三角图解表明,硅质岩、硅质磷块岩主要为热水沉积作用的产物。磷块岩在La/Yb-REE图解中,投影点处于玄武岩区,显示其成矿物质来源与深部地质作用有关。稀土元素配分模式落在已知的典型热水沉积物上、下限之间,而在正常沉积物之外。笔者认为,该区发生的大规模铀多金属成矿作用受控于陆缘裂陷成矿环境,陆缘裂陷热水沉积作用或喷气-沉积作用是扬子陆块东南缘发生大规模铀成矿作用的重要机制。

相山铀矿田铀多金属成矿时代与成矿热历史

相山铀矿田的铀多金属矿化主要可划分为碱性铀矿化、酸性铀矿化、铅锌银铜矿化和金矿化四种类型。通过沥青铀矿和矿化岩石U-Pb等时线、黄铁矿Rb-Sr等时线、绢云母40Ar-39Ar同位素年龄测定,结合铀多金属成矿特征研究,厘定了相山铀矿田铀多金属成矿时代,确定铀多金属矿化的成矿时序为:碱性铀矿化、铅锌银铜矿化、金矿化、酸性铀矿化。锆石裂变径迹研究表明,相山矿田铀多金属矿化样品的锆石裂变径迹峰值年龄与U-Pb、Rb-Sr和40Ar-39Ar同位素年龄一致性良好,裂变径迹年龄(峰值年龄)可以限定热液铀多金属成矿热事件时代。碱性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为119. 8~125. 6Ma;金成矿热事件和铅锌银铜多金属成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为106. 1~113. 8Ma;酸性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为86. 7~100. 0Ma;新发现一期锆石裂变径迹峰值年龄为66. 4~78. 6Ma的热事件,该期热事件可能为相山矿田最晚一期酸性铀成矿热事件。相山矿田66. 4~78. 6Ma的铀成矿热事件,与华南花岗岩型热液铀矿床的区域成矿热事件时代耦合,该发现对华南火山岩型铀矿成矿时代的重新认识,对火山岩型、花岗岩型铀矿床成矿统一性认识具有重要意义。

湘西北含铀多金属黑色岩系矿化元素组合划分及矿物赋存特征

文章将湘西北地区的含铀多金属黑色岩系划分为3种类型的矿化元素组合,分别为:U-V-Ni-Mo型、U-V-Cu型和U-V型。相比上地壳,U-V-Ni-Mo型矿化中Mo的浓集系数达到了1539.74,U为40.54;U-V-Cu型矿化中,Mo的浓集系数降低为204.02,U含量变化不明显,为34.22;U-V型矿化中Ni、Mo含量进一步降低,而U含量增高为上地壳的111.26倍。U-V-Ni-Mo型矿化中发现的铀矿物以晶质铀矿和沥青铀矿为主,Mo主要以胶硫钼矿的形式存在,Ni主要以含镍黄铁矿、辉砷镍矿等独立的矿物形式存在;U-V-Cu型矿化中铀矿物以钛铀矿和晶质铀矿为主,多金属矿物有闪锌矿、金红石、砷黝铜矿等;U-V型矿化中铀矿物以沥青铀矿为主,多金属矿物种类较少。整个湘西北地区V均主要以黏土吸附和类质同象形式存在,没有发现钒的独立矿物。

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。

相山火山盆地及邻区铀多金属成矿类型、成矿特征及控矿因素

相山火山盆地及邻区已发现的金属矿产不仅有铀矿,还有钨、锡、钼、铋、铅、锌、铜、铁和金等多金属矿产。依据成矿元素类型及共生组合特征,把铀多金属成矿类型划分为铀矿化、钨锡钼铋矿化、铅锌矿化、铜铁矿化和金矿化。依据成矿流体相对酸碱度和矿物组合特征,把铀矿化划分为碱性铀矿化、萤石-水云母型酸性铀矿化和微晶石英脉型酸性铀矿化。不同类型铀多金属矿化具有不同的矿石矿物组合;不同类型铀多金属矿化具有不同的蚀变组合,铀多金属矿化蚀变具有专属性。铀多金属控矿因素包括断裂构造控矿、岩浆岩控矿、热液蚀变控矿,富铀岩浆岩控制铀矿田空间分布,铀多金属矿与晚期酸性、基性岩脉时空关系密切;断裂构造与火山构造、花岗岩体侵入界面复合控制铀多金属矿床、矿体空间定位;铀多金属矿化严格受热液蚀变控制。

陆壳多次重熔与火山岩型铀-多金属矿田的形成

产于火山岩中的沥青铀矿床常伴生Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素,形成铀多金属矿床和矿田。文中在认识花岗岩型铀多金属矿田成因的基础上,对华北沽源盆地和华南仁差盆地的铀多金属矿田的主要矿床成矿特征进行对比研究。结果表明此类矿床是火山岩地层之后的热液矿床,其形成与岩浆喷发过程无关。热液成矿作用一般有早、晚两期:早期主要为亲硫元素,形成金属硫化物矿床;晚期为亲氧元素成矿,形成沥青铀矿床。盆地的沉降使得早期金属硫化物成矿壳层位置下降,从而缩短了与晚期重熔界面之间的距离,造成晚期氧化物(沥青铀矿)成矿壳层在空间上与其重叠或靠近,从而形成氧(沥青铀矿)硫(金属硫化物)复合矿床(矿田)。

大新矿床构造地球化学分带及铀多金属成矿规律研究

大新矿床产出于直接覆于上寒武统之上泥盆系间的构造破碎带中。笔者对该破碎带进行了详细地质调查和系统取样分析,研究表明,该破碎带发育从原岩带→碎裂岩带→构造泥→糜棱岩带→构造角砾岩带的构造地球化学分带规律。随着构造破碎带破碎程度的增强,U、Mo、As、Sb、Re和Tl等元素同步增高。铀多金属矿化对围岩无选择性,仅与破碎带的存在相关联,而且矿化程度与破碎强度呈同步消长关系,由此认为,大新矿床属于受构造破碎带控制的铀多金属热液矿床。

湘西北晓坪坳陷黑色岩系铀多金属矿物赋存特征及指示意义

湘西北晓坪坳陷位于湘西北铀多金属成矿带的北部,是整个成矿带上有用元素种类和矿物类型最为丰富的地区,通过对研究区系统的采样分析,结果表明,主要的矿化元素中U含量介于(1.50~210.30)×10^(-6)、V含量变化范围为(26.32~17812.13)×10^(-6)、Ni含量变化范围为(18.32~6634.10)×10^(-6)、Mo含量变化范围为(2.70~12406.41)×10^(-6),与上地壳相比,这几种主要的矿化元素浓集系数,均达到了几十倍至上千倍。通过电镜观察和探针测点发现晓坪坳陷中发现的铀矿物以晶质铀矿和沥青铀矿为主,铀石相对较少,Ni主要以含镍黄铁矿、辉砷镍矿等独立的矿物形式存在,Mo主要以胶硫钼矿的形式存在,V主要以黏土吸附和类质同象形式存在,没有发现钒的独立矿物,同时发现少量方铅矿和闪锌矿。在晶质铀矿和铀石中发现了元素Y,在赋矿岩石气泡孔洞中发现晶质铀矿+辉砷镍矿+闪锌矿的高温矿物组合,以上发现指示晓坪坳陷黑色岩系成矿作用,与海底喷流过程中不断上涌的深源高温含矿热水关系密切。统计发现晓坪坳陷黑色岩系矿物赋存位置可以分为气泡孔洞、溶蚀孔洞、沉积物裂隙、矿物间隙四种类型,其中最主要的矿物赋存位置为气泡孔洞和溶蚀孔洞。

沽源盆地大官厂铀钼多金属矿床成矿机理及成矿预测

沽源火山盆地是中国华北地块北缘一条重要的铀钼多金属成矿带——燕辽成矿带的重要组成部分,长期以来受到地学界的广泛关注。由于该带矿床多数产于火山岩中,其成因一直被认为是与火山岩有关的矿床。文中根据花岗岩原地重熔理论及大官厂矿区地质、地球物理资料特征,提出大官厂矿区其下隐伏有花岗岩体,成矿作用主要与隐伏的花岗岩有关;同时分析出本区隐伏花岗岩体的重熔界面隆起部位,指出该位置(背斜核部)是成矿最有利部位,推测可能隐伏有斑岩型钼矿床,为本矿区的找矿指明了新的方向。

新巴尔虎右旗巴扬山火山断陷盆地铀-多金属成矿地质条件分析

巴扬山火山断陷盆地位于中、俄、蒙铀-多金属成矿带上,与俄罗斯斯特列措夫铀矿田有着相似的成矿地质条件,与蒙古多尔诺特铀矿田处于同一成矿区。通过对基底、盖层、岩石铀含量、构造和铀-多金属矿化等方面的调查分析,认为该盆地具备了火山岩型铀-多金属成矿的地质构造环境,具有较好的成矿条件。