安徽庐江砖桥科学深钻内的铀钍赋存状态研究

2012年深部探测项目SinoProbe-03-06在安徽省庐江县砖桥地区实施了2012 m科学深钻,在钻孔深部正长岩中发现铀钍异常,局部已达工业边界品位。系统的岩芯观测、显微镜下研究以及电子探针分析揭示,铀钍的赋存状态主要有2种:一种呈铀钍的独立矿物如铀钛矿、铀钍石、晶质铀矿形式存在;另一种以类质同象形式赋存于锆石、磷灰石、金红石等副矿物中。独立铀钍矿物主要呈2种形式产出:一种呈自形赋存于钠长石中,常与锆石在空间上伴生;另一种主要呈微细颗粒散布于金红石、磷灰石、硬石膏等热液蚀变矿物中。与铀钍矿化相关的蚀变主要有钠长石化、电气石化、硬石膏化等高温热液蚀变。砖桥深钻距庐枞盆地南缘铀矿床(点)不远,且均与正长岩有关,虽然两者的铀钍矿化、铀钍比值、赋存状态、蚀变矿化等一系列特征均存在差异,但两者之间可能存在成因联系,科学深钻所揭示出的铀钍矿化可能代表了铀钍在盆地深部岩体中的高温成矿样式。

庐枞盆地高温铀钍矿化特征、成因及其找矿意义——来自砖桥科学深钻ZK01的证据

砖桥科学深钻ZK01孔位于庐枞盆地中部。详细的室内外工作表明，钻孔深部（1500～1900m）的正长岩和二长岩内发育强烈蚀变和铀钍矿化，蚀变类型主要有钾长石化、钠长石化、电气石化和硬石膏化。蚀变矿化过程包括5个阶段，即I绿色电气石＋钾长石＋硬石膏阶段，Ⅱ粉红色电气石＋硬石膏＋铀钍矿化阶段，Ⅲ黑色电气石＋硬石膏＋铀钍矿化阶段，Ⅳ硬石膏＋黄铁矿＋黄铜矿阶段，V石膏＋方解石＋石英阶段，其中铀钍矿化发生在第Ⅱ和第Ⅲ阶段，以形成钛铀矿、铀钍石和晶质铀矿为特征。流体包裹体测温结果显示，第1阶段流体包裹体均一温度平均为548.2℃，盐度平均为41.04％NaCleqv；第Ⅱ阶段的流体包裹体均一温度平均为339.6℃，盐度平均为10.53％NaCleqv；第Ⅲ阶段流体包裹体均一温度平均为308.6℃，盐度平均为11.48％NaCleqv；第Ⅳ阶段流体包裹体均一温度平均为183.7℃，盐度平均为9.56％NaCleqv；第V阶段流体包裹体均一温度平均为133.7℃，盐度平均为5.16％NaCleqv。上述特征表明，深钻内的铀钍矿化具有高温热液铀钍矿化特征，矿化与沿罗河深断裂上侵的深源正长岩和二长岩侵位相关，高温、高盐度岩浆流体在体系向开放状态转变时发生沸腾，导致铀和钍沉淀而矿化。深钻内高温铀钍矿化的首次发现和证实，为庐枞盆地铀矿找矿提供了新思路。

花岗岩演化与铀钍元素富集的关系:以粤北贵东岩体为例

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武—震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。

国产电感耦合等离子体质谱仪测定地球化学样品中稀土和铀钍元素的含量

用国产电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）建立了测量地球化学样品中稀土和铀钍元素含量（La、ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、U、Th）的方法。样品在高温密闭环境下用氢氟酸-硝酸-高氯酸三酸混合消解。溶液通过在线三通进入雾化器，选择元素Re作为内标测量样品中各元素的含量，选择质谱干扰较少的元素谱线进行测量。采用多点标准获得的标准曲线的线性相关系数大于0．999，通过测量空白溶液得出大部分元素的仪器的检出限在0．001-0．01ng·mL^-1左右。实验测量得到仪器的氧化物产率为2．8％，双电荷产率为2．1％，短期稳定性（20min）优于3％，长期稳定性（2h）优于5％。实验测试了多种国家标准物质，测量值与参考值吻合。

用于铀钍含量测定的α计数方法

本文介绍了用α计数测量U/Th含量的原理和方法,研制了一种具有时间符合功能的α计数器。对一些地质样品进行测试,通过α总计数率和符合对计数率计算出U/Th含量,并将其结果和NaIγ能谱仪的分析结果进行对比,两种方法测量结果大致相近。结果表明:α计数器可用于地质样品中钍和铀含量的分析,进而进行年剂量率的估算。

岩石矿物中铀钍的分析方法进展——湿法化学法

从化学分析(破坏性分析)和非破坏性分析两个方面入手系统地介绍了岩石矿物中铀钍的分析方法。湿法化学法部分着重介绍了岩石矿物中铀钍的化学分析方法原理、特点和应用范围。常用的化学分析包括重量法、比色法、容量法、光度法、激光荧光法、极谱法、光谱法、α能谱法和先进的质谱法等;随着新仪器手段的发展进步,先进的化学分析手段特别是电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)如雨后春笋般普及推广,其它传统湿法化学分析应用越来越少。

岩石矿物中铀钍的分析方法进展——非破坏分析法

非破坏分析法部分着重介绍了岩石矿物中铀钍的非破坏性分析方法原理、特点和应用范围。非破坏分析手段主要包括:中子活化分析法(NAA)、裂变径迹法(FTA)、X射线荧光光谱法(XRF)、激光烧蚀光谱法(LIBS)和γ能谱直接测量法。非破坏分析鉴于其独特优势仍有发展空间,LIBS技术是新近发展的具有较大潜力的技术手段,而γ能谱直接测量法针对铀钍等放射性核素的测量具有无可比拟的发展优势。

N451型伽玛能谱测井探管的研制与铀钍伽玛能谱测井技术研究

为准确测定铀钍混合型矿床中矿层的铀、钍含量,研制了N451型伽玛能谱测井探管,并将该探管配接在HD-4002B轻型综合测井系统上组成了伽玛能谱测井系统。基于该系统,建立了伽玛能谱测井仪的校正方法、伽玛能谱测井的数据处理方法和野外测井工作方法。N451型伽玛能谱测井探管具有探测效率高、自动稳谱系统抗辐射能力强的特点,在铀矿勘查中连续测定钻孔中矿层的U、Th含量,效果良好。

用缓发中子技术测量铀钍的含量(综述)

缓发中子技术是一种十分重要的铀钍测量手段,本文从理论、实验设备以及新技术进展等方面对这一方法进行了较全面的介绍。

玄武岩中铅同位素和微量铀钍铅的测定

近10年来国外对基性玄武岩的铅同位素和U/Pb、Th/Pb、Th/U的研究已十分活跃。通过对这些同位素和微量元素的分析,可以对来自不同构造背景的玄武岩,如海岭的拉斑玄武岩、海岛的碱性玄武岩、岛弧的高铝玄武岩、以及大陆的拉斑、碱性、强碱性玄武岩的岩浆来源。

云南普雄地区铀钍资源的成矿条件研究

云南普雄地区位于建水县境内,工作区至建水约40km,有公路相通,交通方便。工作区位于华南褶皱系、个旧褶皱束,北与扬子地台毗邻,西与横断山地槽相近,处于不同构造单元的交接部位,矿产资源丰富。

中国年轻火山岩铀钍(U-Th)非平衡研究进展

本文简述近些年中国年轻火山岩的铀钍非平衡研究进展。中国东部(五大连池,天池,镜泊湖,龙岗,大兴安岭,海南岛)的年轻火山岩都显示显著的230Th过剩,表明岩浆来源于含石榴子石的深部地幔,并且部分熔融速率低。其中五大连池主要来自深部(≥75km)的岩石圈地幔,天池、镜泊湖、龙岗和大兴安岭岩浆主要来自软流圈地幔,而海南岛火山岩则显示下地慢特征。中国东部年轻火山岩中U-Th非平衡并没有显示俯冲的太平洋板块对年轻火山岩的物质贡献。我们近来发现年轻火山岩中含有锆石。长白山天池火山岩千年喷发的碱流岩中的锆石U-Th等时线年龄为7～10ka。腾冲马鞍山的锆石表面U-Th等时线年龄为55ka,而锆石内部年龄是90ka。锆石年龄可能表明,相对于腾冲马鞍山的小喷发,大喷发的长白山天池火山岩浆滞留年龄短。长白山天池火山的很短的滞留时间表明其存在危险性。

用于铀微粒年龄测量的铀钍氧化物混合微粒SIMS测量研究

放射性材料的年龄信息是一项重要的溯源指纹特征,铀微粒年龄测量研究对于核取证技术应用具有重要意义。本工作通过使用二次离子质谱(SIMS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量自制单分散铀钍氧化物混合微粒获得了单个微米级微粒中铀钍比值的相对灵敏度因子(RSF_(Th/U)),结合扫描电子显微镜(SEM)等常规分析技术,确定了最佳测量条件,探索了微米级铀钍混合微粒的SIMS测量方法。测量结果表明,对于粒径为2~3μm的混合微粒,不同微粒间^(232)Th/^(238)U比值的相对标准偏差小于3%(n=12),平均RSF_(Th/U)为1.259±0.032。通过测量年龄已知的铀同位素固体标准物质CRM970对RSF_(Th/U)进行了验证。结果表明,对于粒径为5~10μm的CRM970铀粉末样品,年龄测量结果准确,相对标准偏差为3%(n=16)。该方法受干扰信号影响较小,测量结果稳定,可用于微米级铀微粒年龄的测量。

地球深部真的贫铀钍吗?——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度,通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U—Th—Pb同位素测年文献,掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩,共计191件样品,6979个(铀含量数据3552个,钍含量数据3427个)锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊,可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损,不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现"局部长期"分布的特征,表现为:10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区,岩浆多来自由HIMU,EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区;24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S—I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹(商南—丹凤)地区,岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀(0价)的发现等前人研究成果初步分析认为,加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点,地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集,其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录,这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。

极谱法同时测定岩石中的微量铀钍

试样经过氧化钠熔融后，用硝酸溶液提取熔块，加入十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）凝聚硅胶，过滤除硅，TBP萃淋树脂分离富集铀钍。在含0．02g／L四丁基碘化铵-4g／L铜铁试剂、pH=5的乙酸-乙酸钠极谱测定体系中同时测定铀钍，铀钍的线性范围为0．001～0．500μg／10mL。本法用于含铀岩石中微量铀钍的同时测定，结果令人满意。

东秦岭—大别山铀钍钾空间分布与铀矿化

本文在综合分析东秦岭—大别山航空伽玛能谱资料的基础上,结合区域地质特征,探讨本区铀、钍、钾元素的空间分布与铀矿化的关系。

康滇地轴花岗岩类铀钍丰度特征及找铀前景初析

本文应用γ能谱资料，系统阐述了康滇地轴花岗岩类的铀钍丰度特征，总结了康滇地轴现有花岗岩型铀矿化的基本特点。在与华南产铀花岗岩类特征对比的基础上，对康滇地轴花岗岩类的找铀前景作了初步的分析探讨。

混合酸溶-ICP-MS法测定砂岩铀矿样品中的铀钍

摘要为了适应砂岩铀矿中铀钍的含量快速准确的测定要求，本文采用了混合酸溶（硝酸-高氯酸-氢氟酸-硫酸）JCP—MS测定砂岩铀矿地质样品中的铀钍，在消解样品的过程中加入了具有强氧化性的硫酸，利用硫酸的高沸点破坏稀土氧化物，使铀矿样品的消解更加完全，避免了常规四酸溶样稀土元素偏低的问题。利用仪器工作参数，确定最佳的仪器测定条件，方法检出限U为0．006μg／g，Th为0．45μg／g（稀释因子为1000），相对标准偏差均（RSD，n=12）小于4．00％。本法以混合酸溶法替代传统碱熔法避免了待测组分和干扰物质的引入，对ICP--MS测定砂岩铀矿中铀钍的稳定性有较大改善，适用于批量快速分析砂岩铀矿地质样品中的铀钍。

晶质铀矿、铀钍矿和独居石的浸出模式

[《加拿大采矿冶金通报》1989年第5期第65页报道]加拿大安大略省金斯顿女王大学冶金工程系和地质科学系的三位研究人员,使用旋转盘逐步浸出技术,对埃利奥特湖铀矿石的组成关系进行了详细研究。实验报告摘译如下。