中国火山岩型铀矿床成矿地质特征及找矿预测模型

火山岩型铀矿是我国重要的热液型铀矿类型之一,发育在区域性火山喷发带上的火山盆地内,其成因受构造-岩性岩相-热液循环联合控制,其构造型式能够反映火山岩相和热液蚀变类型,体现火山热液铀矿化的特点和内在规律。文章将火山岩型铀矿床划分为火山角砾岩筒、次火山岩、密集裂隙带、层间破碎带4种亚类,并详细介绍了每一亚类的成矿特征;根据不同亚类火山岩型铀矿床距离火山热液活动中心由中心向远源方向的铀成矿地质特征,总结了中国火山岩型铀矿床综合成矿模式,厘定了不同亚类铀矿床的成矿地质条件(构造、岩性岩相、容矿主岩)、矿化与成因(成矿流体、成矿温度、矿化深度、矿化特征、矿体形态、矿石矿物、伴生元素)、物、化、遥等预测要素,建立了中国火山岩型铀矿预测模型,对火山盆地铀矿找矿实践中针对火山盆地不同部位或环境下选择有效的技术方法手段具有参考意义。

中国铀矿资源成矿地质特征与资源潜力分析

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产,为摸清其资源潜力,科学规划资源勘探、开发与利用,铀矿与其他25个重要矿种一同开展了全国性的资源潜力评价工作。在项目开展过程中,通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型(成因类型和预测类型)、时空分布研究,总结了中国铀矿的成矿规律。评估工作全面梳理了中国铀资源勘查成果与最近铀矿勘查工作进展,总结了中国铀矿时空分布特征及规律,划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带;建立了4大类9类21亚类铀矿床类型划分方案,划分了50个铀矿预测类型;采用矿床模型综合地质信息法完成了共49个铀成矿(远景)区带的资源潜力评价工作;并对各区带潜力评价成果进行了全面的统计与分析。上述研究成果综合分析、评价了我国铀资源潜力,为未来的铀矿找矿工作和核能发展规划提供了依据。

以中国铀成矿理论集成和创新为导向的地质科技管理方式创新与实践

"十一五"以来,铀矿找矿难度不断加大与铀资源量需求持续上升的矛盾日益凸显,为抓住铀成矿理论研究这一天然铀产业链的源头,核工业北京地质研究院开展了以中国铀成矿理论集成和创新为导向的地质科技管理方式创新与实践,依托铀资源勘查技术与地质工艺创新科技平台,组建了以总指挥和总地质师——"两总"为主控,以资深老专家为核心,中青年骨干和辅助人员为外围的环形科研团队;通过创新地质科技管理方式,实施组织管控扁平化,赋予了科研团队更多的创新自主权;通过实施环境赋能、激励赋能和文化赋能,强化目标任务考核,建立"物质—薪酬,精神—知识传承"的双重激励机制,营造了百花齐放、鼓励创新、容许失败的学术氛围,激发了科研人员开展原始理论创新的积极性;通过开展成果宣传、出版专著,实现了成果沉淀和经典流传。经多年勘查实践,为我国铀矿大基地和重点勘查区铀资源扩大突破提供了理论和技术支撑,取得了显著的经济效益和社会效益。本文从实施背景、主要做法、实施效果三方面论述了该项管理创新成果,旨在为同行开展科技管理创新提供有益借鉴。

桂东北豆乍山岩体和香草坪岩体锆石微量元素特征及其地质意义

华南花岗岩型铀矿床的形成与产铀花岗岩关系密切。对产铀的豆乍山岩体和无矿的香草坪岩体开展锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及微量元素分析,通过锆石的微量元素特征来识别产铀花岗岩。结果表明,豆乍山岩体和香草坪岩体分别形成于(226±5)Ma和(223±5)Ma。相较于香草坪岩体,豆乍山岩体的锆石具有较低的Ti饱和温度和较高的U、Th含量以及较低的锆石与全岩的U、REE、Y等微量元素含量比值等。花岗岩中锆石微量元素含量变化受到岩体中矿物组合的影响,因此锆石与全岩的U、REE、Y等微量元素含量比值可以作为区分产铀花岗岩和无矿花岗岩的标志。本研究成果有助于快速高效地圈定铀成矿远景区。

铀矿地质钻探钻月效率影响因素分析及提升建议

铀矿是我国重要的战略矿产资源,国家有关部委、中国地质调查局、中国核工业地质局,以及四川、山东、宁夏、广西等多省和自治区均明确在新一轮找矿突破战略行动中加大铀矿地质工作投入。本文结合中国核工业地质局2021—2022年生产中科研项目成果以及部分地勘单位良好的工艺实践,建立钻月效率计算模型,系统分析了铀矿地质钻探生产效率影响因素,并针对性地提出了钻探生产全过程的提质增效建议,包括提高纯钻速度、台月时间利用率、实钻率以及生产台时利用率等4方面的具体建议,为地勘钻探工艺进步和管理提升提供参考依据。

煤储层水文地质特征及其煤层气开发意义研究综述

我国煤层气资源开发具有广阔的前景,煤储层水的演化过程及其在煤层气开发过程中的运移规律对煤层气的富集和产能有重要影响。文章阐明了煤储层水的组成、性质、来源及同位素年代学研究进展;分析了煤储层水运移过程中压降漏斗的扩展规律和井间干扰机理,探讨了煤储层水运移过程中可能造成的储层伤害,并根据煤储层水的演化过程及其在煤层气开发中的运移规律,对煤层气开发提出几点建议。研究总结表明:(1)煤储层水来源于原始沉积水、渗入水、深成水以及成岩水,原始沉积水的钠氯系数(r_(Na)^(+)/r_(Cl)^(-))<0.5,肖勒系数IBE>0.129,矿化度>10000 mg/L;渗入水则与原始沉积水相反,深层水的δD介于-80‰~+40‰,δ^(18)O介于+7‰~+9.5‰,成岩水δD介于-65‰~-20‰,δ^(18)O介于+5‰~+25‰;(2)煤储层水地球化学特征对煤层气的富集、开发有重要指示意义,煤层气高含气区通常具有钠氯系数、脱硫系数、镁钙系数小,变质程度高的特点,低含气区反之;(3)煤储层水运移过程中形成的压降漏斗以及井间干扰有利于提高煤层气井产量,我国煤层气井大多采用矩形或菱形井网部署,最优井距通常在250~400 m;(4)煤储层水运移会引起水锁伤害、水敏伤害及速敏伤害等,通过实施合理排采强度、开展井网优化以及向入井流体中加入防水锁剂和煤粉分散剂方式等降低储层伤害。研究成果可为提高我国煤层气勘探效率和产量提供一定的理论依据。

新中国成立之前的铀矿地质工作

在新中国成立之前,我国没有铀矿地质专业队伍,没有开展专门的铀矿勘查工作,也就没有探明任何铀矿床。但是,最早在20世纪40年代,江西地质调查所地质学家南延宗在广西调查锡钨矿时首次发现的铀矿物及留下来的宝贵资料,为新中国铀矿地质事业开拓者采集到第一块铀矿石标本提供了重要线索和方向。人类在1789年发现铀元素,西方国家铀矿开采始于19世纪。与之相比,我国检测到铀元素及发现铀矿物较晚,始于20世纪30、40年代。

渗出砂岩型铀矿成矿预测与找矿标志

文章基于渗出砂岩型铀矿成矿机理和模式,认为渗出砂岩型铀成矿作用不同于渗入砂岩型铀矿成矿作用,其成矿预测和找矿标志也不同;提出了渗出砂岩型铀矿成矿作用两大基本关键条件识别标志:红杂色含矿建造原生成因和其中控矿灰色砂体的后生成因识别;在提出的红杂色沉积建造中渗出砂岩型铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”总体找矿新思路基础上,阐明渗出砂岩型铀成矿区域预测评价条件和标志:深部富铀富有机质沉积岩建造、区域构造、区域建造、放射性异常信息和综合预测标志等,提出并阐述“小凹陷成大矿”条件;系统建立渗出砂岩型铀矿床预测定位标志体系,特别是野外可识别的宏观标志,包括控矿构造、沉积建造、蚀变改造、铀矿化砂岩颜色、外来有机质特征等,并对比了渗入和渗出砂岩型铀成矿预测标志。提出的渗出砂岩型铀矿识别标志体系不仅对区分“渗入”和“渗出”两种矿化成因,而且对厘清控矿要素、指导成矿预测和找矿工程部署具有重要意义和价值。

鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包矿产地铀矿石物质组成特征

鄂尔多斯盆地西北部下白垩统环河组是近期新发现的铀矿找矿“新层位”,文章对特拉敖包矿产地下白垩统环河组赋矿砂岩开展了详细的岩石学和矿物学研究,旨在为阐明该地区铀成矿机理及拓展区域找矿空间提供较全面、详实的基础地质信息。通过钻孔岩心观察赋矿岩石岩性、沉积结构和构造特征,利用扫描电镜及偏光显微镜对不同颜色赋矿岩石中的铀矿物、金属矿物、非金属矿物、黏土矿物及有机质等物质成分进行系统观察和鉴定,发现不同颜色赋矿砂岩中铀矿物主要为铀石,有机质主要为少量炭屑和流动态有机质,但金属矿物、非金属矿物和黏土矿物在各色矿石中种类多样且差异明显。认为特拉敖包矿产地及周边地区沉积环境为非典型、高含砂率的辫状河三角洲沉积环境;铀成矿过程具有多种成矿流体来源,成矿过程复杂,灰绿色砂岩至少经历过还原→氧化→再还原的过程。

第一批铀矿地质技术规范

1960年下半年苏联专家全部撤走以后,三局认真贯彻执行二机部提出的“自力更生,过技术关,质量第一,安全第一”的方针,从1961年起,开展总结建局以来特别是“大跃进”以来经验教训,针对管理工作落后、各项技术工作质量较低的状况,明确提出要建立一套管理和技术方面的规章制度,对各项工作加以规范。

中国铀业数据治理体系探索与研究

数据是数字经济时代的关键生产要素。面向数字化转型,促进中国铀业高质量发展,中核集团领导要求,通过数据治理促进“五流合一”,以数据治理加快数字化转型进程。中国铀业是我国铀矿勘查开发的国家队、主力军,汇聚了我国完整的天然铀产业数据资源,具有良好的数据基础以面对数字化转型的挑战。紧密结合中国铀业的信息化建设情况及数字化转型后的发展需求,综合考虑现阶段中国铀业发展规划,以数据战略总体目标为建设核心,从“一套机制、八项能力、一个平台”三大方面介绍了中国铀矿企业数据治理的总体蓝图规划。旨在助力中国铀业“以铀为本”的数字化运营模式、精细化管理目标的实现,为数字经济发展下的铀矿企业注入强劲动力。

砂岩型铀矿“源-汇”系统

把从“源”到“汇”的分析方法应用到我国北方盆地砂岩型铀矿成矿作用研究中来,确定不同时期含铀物质的汇流路径,有利于砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律的研究和总结。砂岩型铀矿“源—汇”系统是富铀物质从蚀源区风化剥蚀或从盆地深部富铀烃源岩活化,经汇流体系运移,再到盆地有利赋矿砂体聚集成矿的物理、化学和生物作用的过程,主要包括铀源、汇流体系和富集体系三部分。铀源外源是指在产铀盆地边缘大面积出露的富铀基底和岩石;内源是指含矿目的层本身的含铀建造,是在沉积成岩过程中形成的铀预富集;盆地深部富铀烃源岩在高温-高压条件下排烃,通过活动断裂可为浅部砂岩铀矿提供铀源。富铀物质从铀源区风化或活化搬运迁移到赋矿砂体并在砂体中运移的统一过程称为铀成矿汇流体系,沉积盆地的含铀物质主要在沉积期和成矿期通过汇流体系进入赋矿层位中。铀富集体系是砂岩中还原性物质或微生物等将含铀流体还原沉淀富集成矿的相关整体。鄂尔多斯盆地西南部具有浅部渗入、深部渗出汇流体系特点,渗入与渗出汇流体系的相互叠加改造对铀成矿也起到了比较重要的作用。

地浸砂岩型铀矿松散岩层单动双管取心钻具的研制与试验

为解决单管钻具取心工艺方法在深部目的层/矿层等松散岩层取心中存在的取心质量差、取心效率低和操作难度大的问题,开展了地浸砂岩型铀矿松散岩层单动双管钻具的研制和试验。通过设计和改进单动机构、断心结构、液力退心机构和快拆机构,研制了两类分别具有可直接液力退心和快速拆卸功能的SD型单动双管钻具。试验结果表明:SD110型双管钻具可在免拆内管的情况下实现地表快速液力退心,提高双管钻具退心效率;SDKC110型钻具可快速拆装更换内管,实现退心和钻进平行作业。与单管钻具相比,SD系列单动双管钻具在松散岩层的平均回次长度提高28.62%,平均机械钻速提高11.61%;与常规单动双管钻具相比,退心操作时间降低了32.69%。SD系列单动双管钻具适用于在松散破碎地层进行取心钻进应用,可有效提高岩心采取效率和岩心质量。

中国铀矿资源特征及成矿规律概要

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产，作为26个重要矿种之一完成了全国铀矿资源潜力评价。在项目开展过程中，通过对中国铀矿资源特征、铀矿床类型（成因类型和预测类型）、时空分布及成矿系列研究，总结了中国铀矿的成矿规律。本文梳理了中国铀资源勘查现状与最近铀矿勘查工作进展，建立了4大类9类21亚类铀矿床类型，划分了50个铀矿预测类型；总结了中国铀矿时空分布特征及铀成矿规律，进而划分了29个铀成矿区带和20个铀成矿远景区带，建立了20个铀－多金属成矿系列。上述研究成果与进展有利于综合分析区域铀成矿规律，以期为未来的铀矿找矿工作提供指导。

吐哈盆地西南缘砂岩型铀矿地质地球化学基本特征

文章通过对含矿目的层及其渗透性的分析、与成矿作用有关的常量和微量元素及部分特征性地球化学指标如有机碳含量、全硫含量、三价铁和二价铁比值的分析,以及流体包裹体成分和物理化学参数的测试,配合铀、铅、碳、氧、硫同位素的分析等方法,综合分析研究区内砂岩型铀矿的地质地球化学基本特征,认为吐哈盆地西南缘砂泥岩互层地层结构完整且延伸稳定,属弱渗透_渗透性地层,对砂岩型铀矿成矿比较有利。据常量和微量元素分析,认为铀成矿存在着明显的地球化学分带性,其中,氧化带以有机碳和全硫(∑S)含量低、Th/U和Fe2O3/FeO及Ra/U比值高为特征;过渡带(成矿带)以Th/U比值低、∑S、Mo、Re含量高为特征;还原带则以明显的低Fe2O3/FeO、Ra/U比值,高有机碳含量为其特征。其他微量元素如Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni、Zr等及稀土元素在成矿过程中并未得到明显富集。经对相关岩石的铀_镭平衡、气液包裹体及相关同位素的研究,认为铀成矿具有多期次、年代新且集中于第三纪的特点;含矿目的层煤成气提供了成矿所需的还原环境;成矿作用铀源主要来自于含矿目的层本身;铀成矿古流体属低温浅成热液且主要来源于大气降水。

诸广—贵东大型铀矿聚集区富铀矿成矿地质条件

位于南岭中部的诸广—贵东地区是中国花岗岩型铀矿最为重要的大型矿聚集区,已发现数个花岗岩型铀矿田,发育有数十个铀矿床,它们主要集中分布在诸广岩体南部和贵东岩体东部。区内富铀矿的形成与富铀古陆块、深部构造环境、幔涌区强烈深源岩浆活动、挤压向拉伸转变的构造环境、富铀沉积建造及富铀岩体、多期次热液蚀变叠加、高低差异的放射性元素迁移、良好的还原条件和封闭环境等区域地质背景和条件有着十分密切的关系。富铀矿在诸广、贵东两岩体内的集中分布和一系列有利于铀成矿的良好地质背景表明,该区乃至整个南岭范围地质背景相似的地区是铀成矿的有利地区,仍存在着寻找隐伏富大铀矿的巨大潜力。

内蒙古巴彦塔拉盆地砂岩型铀矿地质特征与主沉积物体系归属

从盆地沉积体系研究入手,以沉积微相研究为基础,划分了盆地含矿主岩的沉积体系和成因相带,明确了找矿目标层及其分布范围。腾格尔组上段为扇三角洲沉积体系,其中扇三角洲前缘砂体中发育潜水—层间氧化带型铀矿化。赛汉塔拉组为河流沉积体系,可按沉积微相及古气候特征分为上、下两段。下段为辫状河沉积,发育良好的砂体、富含有机质,它是本区重要的找矿目标层,产底河道型砂岩铀矿化。通过对后生蚀变和矿化特征的分析,认为早期为潜水氧化蚀变成矿;晚期为潜水—层间氧化蚀变成矿,同时还有来自天窗补给的含铀、含氧地下水被沿断裂上升的含H2S的油气还原叠加改造成矿。

主攻北方砂岩型铀矿的决策过程和历史经验启示

1决策背景1.1铀资源背景中国早期铀矿勘查就发现了一批砂岩型铀矿。新疆伊犁盆地南缘在20世纪50、60年代五一九队勘查510(蒙其库尔)、511(扎基斯坦)和512(库捷尔太)矿床煤岩型铀矿时,曾在中下侏罗统水西沟群煤层之间的疏松砂岩层发现了砂岩型铀矿,由于品位低于最低工业品位指标,当时还没有地浸采铀技术,没有继续勘查,但保留了详细的地质资料。其他除了云南腾冲龙川江、黑龙江宁安501等地区的矿床有一些疏松砂岩中的铀矿,大多是致密型的砂岩型铀矿,如衡阳盆地、四川盆地北部等地区。

中国北方6种新的砂岩型铀矿对铀资源潜力的提示

经过近10多年的努力,在中国北方中新生代沉积盆地发现和探明了6种新的大型、特大型砂岩型铀矿,暂时定名为伊犁式、吐哈式、东胜式、乌兰察布式、马尼特式、通辽式砂岩型铀矿。各种式样的铀矿产于不同构造背景的沉积盆地,矿床地质、矿体地质和控矿因素也有明显的差异性特征。成矿演化基本特点是:伊犁式、吐哈式都是典型的层间氧化-还原作用成矿,但前者在单斜整体抬升和差异升降构造活动背景下的不断叠加富集为重要特征,后者则在斜坡带隆升加断层及小型背斜构造活动的背景下在断裂南北两侧分带成矿;东胜式主要受古层间氧化带控制并接受后期还原改造再富集;乌兰察布式最新研究认为是重要的沉积成岩型铀矿,与湖泛事件演变密切相关;马尼特式是潜水氧化-还原作用与层间氧化-还原作用交替转化形成的古河谷型铀矿床;通辽式是"构造剥蚀天窗+断裂活动+深部还原物质"控矿,也可能还与基性岩脉(热源)有关。上述6种式样铀矿的另一规律是从西部向东部,西部(前三种)均产于中下侏罗统含煤碎屑岩系,东部(后三种)均产于上白垩统泥质砂岩和细砂岩。笔者指出,6种新的砂岩型铀矿的意义不仅仅在于发现和探明的本身增强了中国铀资源保障能力,更重要的意义还在于对中国铀资源潜力及今后找矿方针、勘查部署等多方面的重要提示。

基于移动设备的野外地质大数据智能采集和可视化技术

野外地质数据来源繁多、类型繁杂、数量巨大,但数据采集手段数字化程度不高、效率低,导致野外地质数据采集成为地学大数据获取的一个瓶颈。基于移动智能手机、平板电脑等移动设备的野外地质数据采集是一个趋势。基于移动设备的野外地质大数据智能采集技术,采用搭载Android系统的移动设备,利用传感器辅助编录、语音识别辅助编录、可定制字典辅助编录、界面自定义、相关联数据辅助编录等手段辅助野外数据快捷及智能化采集工作,并在野外利用采集的数据直接在Android设备上进行地质图件的绘制,实现数据的现场制图及可视化表达。重点针对野外钻孔数据在该系统上进行了数据采集测试和地质编录本的绘制,结果表明利用本方法,能够提高数据采集的工作效率和质量,并可以在现场直接进行地质图件的绘制。