伊犁盆地南缘洪海沟矿床头屯河组下段含矿砂体结构及氧化带分布特征

伊犁盆地作为中国重要的产铀基地,在盆地南缘相继发现一系列大、中型可地浸砂岩型铀矿床,洪海沟矿床是盆地铀成矿区西部矿集区重要的矿床之一,目前主要层位头屯河组下段沿北西向仍有进一步扩大的潜力,但含矿目的层的砂体结构、氧化带空间展布尚有待精细化研究。为此,文章在充分利用钻孔岩心、测井资料及样品分析测试结果的基础上,结合地质背景,通过钻孔数据统计及连井剖面对比,综合运用沉积学及砂岩型铀成矿理论,对研究区含矿目的层砂体结构、氧化带分布特征进行研究。研究区含矿砂体骨架结构可划分出4种类型:砂-煤接触面型、一杂两灰夹两黄型、下灰上黄型和基底接触式型。不同地段含矿砂体空间展布具有差异性,部分地段可划分为上、下亚段。含矿层氧化砂体呈现出3种产出样式:含矿层氧化砂体产出于头屯河组下段上亚段与杂色泥岩底板直接接触部位,含矿层氧化砂体在上、下亚段均见产出,含矿层氧化砂体只产出于灰色泥岩夹层下伏下亚段砂体。本次研究结果可为该地区下一步铀矿勘查工作提供指导。

东疆红山高硫型浅成低温Cu-Au矿床氧化带钾铁矾、板铁矾、副基铁矾的首次发现及其意义

新疆哈密红山高硫化物型浅成低温Cu-Au矿床的氧化带呈漏斗状产于原生硫化物矿体的上部,延深50～60m,以硫酸盐矿物为主。X射线粉晶衍射、湿法化学和差热分析研究表明,钾铁矾、板铁矾和副基铁矾3种硫酸盐矿物均系在中国首次发现。钾铁矾湿法化学分析为:H2O6.35%,SO349.72%,Na2O0.15%,Fe2O326.00%,K2O12.47%,FeO0.25%,SiO23.25%,不溶物0.85%,CaO0.11%,总计99.15%;XRD特征谱线为:4.40(100),4.26(70),6.58(47)。板铁矾湿法化学分析为H2O26.51%,SO349.91%,Na2O0.03%,Fe2O322.52%,MgO0.01%,CaO0.03%,总计99.01%;XRD特征谱线为:9.16(100),3.29(9),4.06(8)。副基铁矾湿法化学分析为H2O24.82%,SO338.53%,Al2O30.18%,Fe2O336.10%,MgO0.02%,CaO0.04%,总计99.69%;XRD特征谱线为:5.00(100),3.11(41),5.85(39)。热分析实验进一步验证了化学分析的可靠性,并对这些硫酸盐热反应机制作了解释。该类硫酸盐矿物已作为新型资源直接制酸用于湿法炼铜,具有选矿和环保上的巨大优势。对该类硫酸盐矿物的共生组合、形成次序、形成条件的深入研究还可用来反演古环境和古气候。

鄂尔多斯盆地东北部东胜铀矿床古层间氧化带精细解剖

鄂尔多斯盆地东北部的东胜铀矿床是一个古砂岩型铀矿床。由于二次还原作用,古层间氧化带呈现为特殊的绿色或浅绿色。大量的钻探和精细解剖发现,研究区的古层间氧化带具有明显的分带性,完全氧化带主要发育于河道上游,还原带主要位于河道下游,过渡带位于二者之间。河道砂体中沉积韵律的迅速变化既可以控制区域性的古层间氧化带前锋线的发育部位,也可以导致古层间氧化带出现多卷头现象。铀矿体主要形成于古层间氧化带前锋线附近的过渡带中。但是,当完全氧化带中出现残留的、原始的灰色还原带时也可以出现铀矿化。研究认为,对古层间氧化带前锋线产出位置的不断修正,是扩大东胜铀矿床规模、预测富铀矿体产出部位的有效手段。而河道砂体沉积韵律或沉积微相发生明显变化、灰色砂岩与绿色砂岩接触、铀异常扩散晕发育等现象的出现,都是寻找富铀矿体的标志。

广西花山铀矿床氧化带中铀酰矿物特征、成因及其勘查指示意义

本文分析了广西花山铀矿床氧化带中铀酰矿物的类型、组合及赋存特征,探讨铀酰矿物的成因机制及其对深部铀矿体勘查的指示意义。研究发现,花山铀矿床氧化带中铀酰矿物的类型非常复杂,长冲、白石脚和糙米坪等三个矿点出现不同的铀酰矿物组合。长冲矿点发育准钙铀云母、钙铀云母和硅钙铀矿等铀酰磷酸盐和铀酰硅酸盐组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Ca为特点;白石脚矿点出现硅铅铀矿和斜磷铅铀矿等铀酰硅酸盐组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Pb为特点;糙米坪矿点出现翠砷铜铀矿、铜铀云母和脂状铅铀矿等铀酰磷酸盐、铀酰砷酸盐和铀酰氢氧化物组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Cu和As等为特点。花山铀矿床中的铀酰矿物是原生铀矿物(推断为沥青铀矿)在氧化环境下发生次生沉淀作用而形成的,三个矿点铀酰矿物组合的差异归因于原生铀矿体元素地球化场、地下水中络阴离子类型和地下水介质pH环境等多种因素的耦合。研究认为,铀矿床氧化带中的铀酰矿物对于指导深部盲矿勘查具有一定的指示意义。在花山地区,铀酰矿物沿断裂带出现大规模的垂向分布,它的发育位置大致记录了原生铀矿体的产状特征,而铀酰矿物的含量和类型则有助于提供原生铀矿石品位和硫化物含量等重要的成矿信息。本研究预测,在花山矿区内的糙米坪和白石脚矿点仍然存在发现氧化型铀矿体的良好潜力。

东疆红山Cu-Au矿床氧化带中铜叶绿矾和高铁叶绿矾的首次发现及其矿物学特征

叶绿矾族矿物是硫化物矿床氧化带的特殊产物，被认为是硫化物矿床的“标志矿物”，分布在氧化带的上部，并与其他高铁硫酸盐共生。特定的地质环境和矿床类型发育有不同的叶绿矾族矿物。新疆哈密红山高硫化物型浅成低温Cu-Au矿床火山机构和次火山岩相控矿作用十分明显，形成于中生代，其成因类型为浅成低温热液型金矿-斑岩铜矿之间过渡的“紫金山式”金铜矿床。其氧化带呈漏斗状产于原生硫化物矿体的上部，延深约50～60m，以硫酸盐矿物为主。利用X射线粉晶衍射、湿法化学和差热分析，在红山氧化带发现了铜叶绿矾、高铁叶绿矾，这两种叶绿矾族矿物均系在中国首次发现。铜叶绿矾湿法化学分析结果为[w（B）／%]H2O 30．87，SO3 36．76，Na2O 0．03，Fe2O3 23．40，CuO 6．27，MgO 0．01，Al2O3 0．01，不溶物0．28，CaO 0．03，总计97．66；其XRD特征谱线为：6．03（100），7．39（95），9．04（65）。高铁叶绿矾湿法化学分析结果为[w（B）／％]：H2O 28．15，SO3 37．02，K2O 3．88，Fe2O3 27．75，Na2O 1．30，MgO 1．86，不溶物0．24，总计100．20；其XRD特征谱线为：9．07（100），6．04（89），5．59（50）。红外和热分析实验进一步验证了化学分析数据的可靠性，并对这些硫酸盐热反应机制和相变过程作了解释。目前该类硫酸盐矿物已作为新型环保资源直接制酸用于湿法炼铜。

新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床中稀土元素地球化学特征

通过对新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床主要层位水西沟群中稀土元素地球化学行为特征的分析,并与蚀源区岩石对比,初步认为水西沟群的稀土元素主要来自蚀源区的安山岩和花岗岩,与玄武岩无关。伊犁盆地南缘乌库尔其地区流体和岩石的pH值分布情况表明,层间氧化岩石带和原生还原岩石带的pH值相似,而矿石带的pH值偏低,这与在偏碱性条件下,REE和U的络合物容易形成,并且REE和U的络合物随着pH值的降低而迁移和沉淀富集是相吻合的。对REE的研究表明,在层间氧化岩石带中REE有所亏损;通过对REE的分异性的研究,认为在不同的分带中REE的分异程度不同,在矿石带中分异程度最大,更加富集LREE,并且随着岩石粒径的增大,LREE和HREE的分异也有增大的趋势;根据REE和U的亲和性及活动性特征,认为U和REE在迁移沉淀规律方面具有共性,以[UO2(CO3)3]4-及[REE(CO3)3]3-形式进行迁移;即在偏碱性的条件下,容易形成碳酸盐络合物,随着pH和Eh值降低,U和REE共同沉淀、富集。

我国西北地区层间氧化带砂岩型铀矿床中铀的赋存形式

我国西北地区主要层间氧化带砂岩型铀矿床的贫矿石（U≤0．01％）中铀主要以分散形式，被砂岩填隙物中的粘土、褐铁矿等矿物，以及碎屑物和矿物的裂隙面等吸附，偶呈显微（μm级）、超显微状（〈1μm）沥青铀矿（其次为铀石）。随着矿石铀品位的增高，其中呈铀矿物形式的铀的比例逐渐增大，在特高品位（U〉1％）的矿石中，铀基本呈铀矿物（沥青铀矿，偶有铀石）形式产出。类质同象铀的份额极微，其可利用性缺乏实际意义。矿石中铀矿物主要赋存于矿化砂岩的填隙部位及碎屑物、矿物的孔隙或解理中，有时可交代碳屑、黄铁矿、绿泥石、黑云母等。由矿石中U^4＋／U^5＋含量比例推算原生铀矿物（沥青铀矿）的近似含氧系数变化范围为2．35～2．74，均值为2．49，与沉积、淋积铀矿床中的铀氧化物含氧系数相当，表明该类铀矿床生于常温条件下。极少数样品落入低温热水成因沥青铀矿的含氧系数范围（含氧系数低至2．35），表明个别地段可能出现低温热水铀成矿作用，推测可能受断裂构造热的影响。进而推测，特富矿石（U〉1％）可能是源自深部、沿断裂上升的含铀低温热水叠造作用的产物，板状矿体便是深、浅部流体混合的证据之一。

水岩体系E_h-pH法在砂岩型铀矿层间氧化带划分中的应用——以新疆伊犁盆地512铀矿床为例

512铀矿床层间氧化带水岩体系Eh 和 pH值的研究结果表明 ,层间氧化带内相同亚带的水岩体系Eh 和 pH平均值极为接近 ,而不同亚带的水岩体系Eh 值具有明显差异 ,即从氧化带到还原带 ,水岩体系Eh 值明显下降 ;层间氧化带内不同亚带的水岩体系 pH值也有所不同 ,氧化带和还原带处于弱碱性介质环境 ,而氧化还原过渡带则处于中性介质环境 ;水岩体系Eh 和 pH值可以作为划分层间氧化带和圈定铀矿体位置的依据。

松辽盆地QJD铀矿床层间氧化带的展布特征及其与沉积相、铀成矿的关系

QJD铀矿床为一具有特殊形式的层间氧化带砂岩型铀矿床。经过对该矿床古气候、沉积作用等的分析以及钻孔剖面的对比,认为含矿砂岩原生色以灰色为主,红色和黄色砂岩均为后期氧化的结果,并绘制出了姚家组上、下段氧化带前锋线分布图。通过对氧化带前锋线与沉积相平面展布图的对比分析,发现河道间的细粒沉积对前锋线有明显的控制作用。河道间沉积及砂岩中的泥质夹层可以阻碍含铀含氧水的流动,在其附近形成氧化-还原过渡带和铀的富集。

层间氧化带砂岩型铀矿床的高精度磁测定位技术研究

对鄂尔多斯盆地东北部3片测区进行地面高精度磁测试验研究成果显示,层间氧化带砂岩型铀矿找矿目的层中的氧化带大致对应于磁异常的正值区,还原带大致对应于磁异常的负值区,而氧化-还原过渡带大致对应于磁异常从正值向负值过渡的零值区附近,显示高精度磁测对层间氧化带砂岩型铀矿定位的有效性。

层间氧化带砂岩型铀矿床的铁物相特征及其地球化学意义——以伊犁盆地511铀矿床和吐哈盆地十红滩铀矿床为例

层间氧化带砂岩型铀矿床在空间上与层间氧化带各亚带的分布具有严格的对应关系。铁元素的物相特征是其所处地球化学环境变化的敏感标志。Fe_(Fe_2O_3)/TFe,Fe_((FeCO_3+FeS_2)/TFe,Fe_(Fe_2O_3)/Fe_((FeCO_3+FeS_2))等比值是反映地球化学环境变化的重要指标。应用铁物相特征及其以上比值,可以简捷地对层间氧化带进行亚带的划分,这对指导铀矿勘查具有重要理论和实践意义。过渡带中菱铁矿(FeCO_3)和黄铁矿(FeS_2)等对地球化学环境敏感的矿物的富集,指示了有利于铀成矿的中性—弱酸性、还原的地球化学环境。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物地球化学特征及与铀成矿的关系研究——以吐鲁番—哈密盆地十红滩铀矿床为例

通过样品采集、细菌培养和鉴定等,首次在中国大型的十红滩层间氧化带砂岩型铀矿床容矿层中发现不同种群的细菌。氧化带主要分布铁细菌、硫杆菌、硝化菌等好氧菌,矿石带主要分布厌氧的硫酸盐还原菌,其种类和数量上具明显的生物地球化学分带性,并与岩石的地球化学分带性一致。首次利用容矿层的硫酸盐还原菌在室内进行了硫酸盐还原试验。根据细菌的代谢特征,结合硫酸盐还原菌还原试验,分析了细菌在层间氧化带形成、铀氧化迁移和还原成矿过程中的作用。

伊犁盆地库捷尔太铀矿床层间氧化带与铀矿化特征研究

库捷尔太铀矿床(又名512铀矿床)是中国第一个典型的层间氧化带可地浸砂岩型铀矿床,矿床形态、规模、品位和分布都受控于层间氧化带,而层间氧化带在空间上具有多层性、叠加性和分带性。本文通过对库捷尔太铀矿床层间氧化带展布、分带性、岩石特征和矿体分布,铀矿物和价态铀的分布组合特点的分析,来进一步认识层间氧化带可地浸砂岩型铀矿床成矿规律,丰富水成铀矿床理论,以便对今后在寻找这类矿床时具有一定的指导意义。

层间氧化带型砂岩铀矿床地浸过程的热力学研究——以伊犁盆地512铀矿床为例

伊犁盆地512层间氧化带型砂岩铀矿床是中国第一个工业化规模开发的地浸铀矿床,作者简要地介绍了其地质特征和地浸开发工艺,并利用较新的Gibbs自由能和平衡常数数据,对该矿床地浸处理中铀的地球化学行为进行了定量研究。首先,通过标准电动势(E^0)、氧化-还原电位(Eh)的计算和分析,阐明了H_2O_2、硝酸盐、大气中自由氧都能提升溶液的Eh值,从而加速矿物相U^(4+)的氧化溶解;为了节约地浸氧化剂成本,对于U^(4+)/U^(6+)比值不太高的矿床来说,建议充分利用大气中自由氧作氧化剂。然后,通过化学平衡计算,推导出了地下水和硫酸浸出液中铀存在形式的计算公式。计算结果表明:①512铀矿床矿体所赋存的含矿层地下水中,铀主要以碳酸铀酰类络合物形式存在,并且以UO_2(CO_3)_3^(4-)和UO_2(CO_3)_2^(2-)形式为主,并随着pH从7.31升高到8.20,UO_2CO_3从3.80％降低到0.06％,UO_2(CO_3)_2^(2-)从21.91％降低到3.12％,而UO_2(CO_3)_3^(4-)则从74.28％升高到96.82％;②512铀矿床硫酸浸出液中,铀主要以硫酸铀酰类络合物形式存在,其中,UO_2SO_4占63.28％～63.86％,UO_2(SO_4)_2^(2-)占16.55％～21.36％,UO_2^(2+)占15.04％～19.62％。从推导出的计算公式可以看出,硫酸浸出液中铀的存在形式随溶液pH、总SO_4^(2-)含量的变化而变化,

我国北西部地区层间氧化带砂岩型铀矿床微生物与铀成矿作用研究初探

层间氧化带砂岩型铀矿床中微生物参与成矿现象和微生物活动证据越来越多,表明微生物对当今我国主攻的层间氧化带砂岩型铀矿床的形成起重要作用。本文利用分子生物学、活菌培养和实验室模拟等方法对新疆十红滩和蒙其古尔两个典型砂岩型铀矿床中微生物与铀成矿作用关系进行了探讨,结果表明不同地球化学环境带岩石中主要微生物类群的分布特征不同,表现出明显的生物地球化学分带性,从氧化带到还原带,喜氧菌数量逐渐减少,厌氧菌数量递增,各带细菌的分布受容矿层中有机碳含量、铁的存在形式及含量、所赋存地下水的溶解氧和硫酸盐含量等的控制。微生物对铀成矿的影响是综合性的,同时也受到各种环境因素的制约,微生物之间也存在着共生、互生、竞争和拮抗的关系,从而影响着矿床的发育。该类铀矿床微生物富集铀的机制是以间接的非代谢性生物吸附为主,而代谢性富集机制则是次要的。

试论我国古层间氧化带砂岩型铀矿床成矿特点、成矿模式及找矿前景

文章将我国中新生代陆相盆地中发育的古层间氧化带砂岩型铀矿床分为地层超覆埋藏亚型、构造抬升破坏亚型、构造褶断保存亚型等3种亚型,文中主要讨论了这3种亚型古层间氧化带砂岩型铀矿床的成矿特点、成矿模式及找矿前景。作者认为,除近代层间氧化带砂岩型铀矿床以外,古层间氧化带砂岩型铀矿床在我国中新生代陆相盆地也有很大的找矿潜力。因此,需要从成矿理论上认真总结和不断充实,以推动我国砂岩型铀矿找矿工作不断向前发展。

宁夏金场子金矿床氧化带中针铁矿矿物学研究

本文对宁夏金场子金矿床氧化带中的针铁矿进行了晶体形态、晶胞参数、热分析、红外吸收光谱、反射率、颜色指数等方面的研究,为了解该类矿床的成因及找矿提供了有用的资料。作者(?)宁夏照壁山收集到极为罕见的晶形完善的针状针铁矿,对它进行了晶体测量工作,所获得的数据及晶体图在我国尚属首次。

云南乐红铅锌矿床氧化带中异极矿的矿物学特征及其意义

云南乐红铅锌矿床氧化带十分发育 ,呈细脉或葡萄状产于氧化矿石中的白色矿物曾被认为是菱锌矿。笔者对该矿物作了物理、光学性质 ,化学成分 ,X射线衍射 ,红外光谱及失重和差热分析研究 ,确定其为异极矿。其晶体化学式为Zn3.98(Si2 .0 1Al0 .0 1) 2 .0 2 O7(OH ) 2 .0 3·0 .88H2 O ,晶胞参数a =0 .8380 ( 4 )nm ,b =1.0 718( 7)nm ,c =0 .512 5( 6)nm。对异极矿矿物学特征的全面研究 ,丰富了国内的矿物学资料。该矿物是乐红铅锌矿床中次生的主要工业锌矿物 ,因此 ,具有现实的工业利用价值并对寻找原生铅锌矿体有重要的指示意义。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物成矿作用模拟实验研究

目前国内发现有关层间氧化带砂岩型铀矿床中微生物参与成矿现象和微生物活动证据较多,而对该类矿床中微生物生存条件和其对铀富集机理方面的研究却十分欠缺。本文在参考和综合国内砂岩型铀矿床最新成矿理论和研究成果的基础上,采用分子生物学的方法。

构造作用对伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床影响的探讨

以构造地质学和水成铀矿理论为指导,从构造运动和构造变形等两方面分析伊犁盆地南缘铀成矿构造地质条件,认为由新构造运动引起的次级构造变动是控制和改造层间氧化带砂岩型铀矿床的主导因素,而且构造作用在伊犁盆地南缘东、西部存在着差异性。西部主要是中新生代次级构造运动造成掀斜使盆地边缘部分地层暴露地表,遭受风化剥蚀,有利于大型铀矿床的形成;东部以断裂和褶皱构造变形为主,不但使地层暴露地表而且使铀重新分配,有利于中小型铀矿床的形成。