相山铀矿田成矿机理研究_范洪海
第19卷2003年
第4期7月铀 矿 地 质Uranium Geology
Vol.19Jul.
No.42003
相山铀矿田成矿机理研究
1
范洪海1
,凌洪飞2
,王德滋2
,刘昌实2
,沈渭洲2,姜耀辉
2
(11核工业北京地质研究院,北京 100029;21南京大学地球科学系,江苏 南京 210093)
[摘要]本文重点研究了相山铀矿田的成矿时代及成矿环境,并剖析了典型矿床在垂向上物质成份的变化规律。研究结果表明:相山矿田主要经历了两期铀矿化作用,第一期为铀O 赤铁矿化阶段,成矿年龄为115?016M a;第二期为铀O 萤石O 水云母化阶段,成矿年龄为99?6M a 。两期成矿作用分别形成于不同的地质环境,第一期成矿作用主要与大规模火山塌陷及次火山岩侵位有关,第二期成矿作用则主要与因太平洋板块的松弛作用而形成的区域性伸展、裂解及中基性脉岩的活动有关。相山矿田的热液蚀变类型不仅在平面上存在东碱、西酸的演化趋势,而且在垂向上还存在上酸、下碱的演化规律。通过对相山矿田成矿机理的深入探讨,认为相山矿田是成矿元素多阶段富集、成矿热液多期叠加以及多种地质因素共同作用的产物。
[关键词]成矿时代;成矿环境;垂向分带;成矿机理;相山铀矿田[文章编号]1000-0658(2003)04-0208-06
[中图分类号]P611
[文献标识码]A
1本文得到了/9730项目(编号G 1999043211)和南京大学成矿作用国家重点实验室开放基金的资助。[收稿日期]2002-09-28
[作者简介]范洪海(1963-),男,高级工程师(研究员级),1984年毕业于南京大学地质系,2001年获南京大学博士学位。
相山铀矿田是我国目前已发现的火山岩型铀矿田之一。前人对其成矿热液、成矿物质来源及成矿模式进行了较为深入细致的研究[1~5],但对成矿时代的研究还不够系统,有关其成矿环境及典型矿床垂向物质成份的变化规律也少有文献报道。本文针对上述薄弱环节开展了补充性的研究工作,以期进一步探讨相山矿田的成矿机理。
1 矿田地质特征
相山铀矿田受大型塌陷式火山盆地控制,
已发现的铀矿床均赋存在火山机构内部特定部位。就整个盆地而言,铀矿床的分布极不均匀,北部和西部矿床密集,而南部仅稀疏地分布一些矿点。北部的铀矿床多定位于北东向区域性断裂与环状或弧形火山构造的复合部位,矿体赋存于岩枝、岩墙状的次火山岩内及其外接触带,只有巴泉铀矿床的矿体产于爆发角砾岩筒内。由于推覆构造作用,致使形成/三盲0,即:盲构造、盲岩体、盲矿床。西部的铀矿床主要受近东西向的河元背O 凤岗基底断陷带与北东向的区域性断裂或与菱形块体以及
火山塌陷构造的复合控制,矿体主要产在主干断裂的扭曲、引张部位及其旁侧的裂隙密集带内、火山塌陷构造强烈形变部位以及流纹英安岩底板变异部位。含矿主岩主要为碎斑熔岩、流纹英安岩及次火山岩,但在次火山岩形态变异的外接触带,变质岩及砂岩中也有铀矿体出现。矿体的形态多呈陡倾脉状、群脉状,少数为囊状。矿化垂幅一般为300~400m,最大的已超过920m(如邹家山矿床)。
矿田内围岩蚀变强烈。成矿前蚀变:北部和东部主要为钠长石化,西部则为水云母化。成矿期的矿化蚀变有:赤铁矿化、水云母化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化、黄铁矿化等。矿化蚀变明显受构造控制,具分带特点和叠加现象。北部、东部的蚀变分带为:中心为赤铁矿化带,向两侧依次出现碳酸盐、绿泥石化带及钠长石化带;西部蚀变带的中心往往为强烈的萤石、水云母化,其旁侧为成矿早阶段的赤铁矿化,最外侧则为矿前期大面积发育的水云母化。多期次、多类型矿化蚀变相互叠加,使矿石中铀含量增高而成为富矿。铀矿化在北部以单铀型为主,在西部则以铀、钍混合型为特征。
2成矿时代及背景
211成矿时代
本次研究分别在邹家山及沙洲铀矿床的不同部位、不同垂深采集了富铀矿石,挑选出高纯度的沥青铀矿分析其U O Pb同位素组成(表1),并进行了U O Pb等时线计算,结果如图1中所示。根据研究结果发现,沙洲矿床既存在铀O赤铁矿化,也存在铀O萤石、水云母化,且后者的成矿年龄与邹家山矿床相一致。从图1可以看出:沙洲矿床沥青铀矿的数据点与邹家山矿床的呈很好的线性(R=01998),充分说明两者的形成时间的一致性。结合前人的U O Pb同位素资料(表2)表明:相山铀矿田存
表1相山矿田沥青铀矿U O Pb同位素组成
Ta ble1U O Pb iso to pic co mpositio n of pitchblende fro m Xiangs han o re-field
样品号U(%)Pb(%)204Pb(%)206Pb(%)207Pb(%)208Pb(%)238U/204Pb206Pb/204Pb XZ9O1691780191012948111878127710124422403134276115 XZ9O213916201580103791193151728213061585821532484162 XZ9O2633154014801138217666142710167946168185636166 XS9O13017801750152867116211149201826676143127120 XS9O113318411180171158110413157271613346415781172 XS9O1439151110201506681655111051917896575147135168注:样品由核工业地质分析测试研究中心测定;表中XZ为邹家山矿床的样品,XS为沙洲矿床的样品。
表2相山矿田沥青铀矿U O Pb同位素等时线年龄计算结果
Ta ble2U O Pb is ochron da ting of pitchblende fro m Xia ngs ha n o re-field
样品号矿化类型238U/204Pb206Pb/204Pb计算结果
N1
N2 W1铀O赤铁矿
655612123158b=0101803?010001
889013193102t=115?015M a
333963106041163r=11000
N3
W2 W3铀O萤石、水云母型
2393515365169b=0101526?010012
3568317574176t=98?8M a
798113149120r=01997
注:沥青铀矿原始分析数据由核工业261大队提供,计算结果引自陈培荣等(1990)。
# 209 #
第4期范洪海等:相山铀矿田成矿机理研究
图1 相山铀矿田沥青铀矿U O Pb 同位素等时线
Fig 11 U O Pb i sochrone of pi tchblende from Xiangshan ore -field XS )))为沙洲矿床的样品;XZ )))为邹家山矿床的样品。
在两期矿化作用,第一期为铀O 赤铁矿化作用,成矿年龄为115?016M a 和113M a;第二期为铀O 萤石、水云母化作用,形成年龄为99?6M a 和98?8Ma [3,6]。
212 铀成矿作用形成的地质环境
相山铀矿田两期成矿作用分别形成于不同的地质环境。第一期成矿作用主要与大规模火山塌陷及次火山岩侵位有关,因此,火山塌陷构造及次火山岩小岩体是第一期铀矿化的主要控制因素。由于次火山岩小岩体主要分布在矿田的东部及北部。且第一期成矿热液的活动中心也位于东部及北部,因此,第一期成矿作用所形成的矿体大都分布在次火山岩体的内外带、火山塌陷构造的上、下盘以及区域构造与火山塌陷构造或次火山岩岩墙的夹持区。第二期成矿作用则主要与因太平洋板块的弧后松弛作用而形成的区域性拉张、裂解及中基性脉岩活动关系密切。根据南岭、浙西及大兴安岭地区的成矿规律,/三位一体0是中基性脉岩控矿的主要模式,即:切穿盖层的断裂构造、不同岩性(层)的接触界面及中基性脉岩穿插部位是铀矿化富集的有利部位。相山北部的石英二长斑岩脉也存在类似的控矿作用。在切穿火山岩盖层的断裂构造与不同火山旋回的岩性界面或缓倾的次火山岩岩墙的夹持区以及爆破角砾岩筒内,中性(偏基性)的石英二长斑岩脉
对铀具有一定的富集作用,脉体自身可以构成矿化体。由于第二期成矿热液的活动中心已迁移至西部,因此,第二期成矿作用所形成的矿化体多富集在西部区域性断裂的扭曲、引张部位和火山塌陷构造强烈形变部位及流纹英安岩底板变异部位。
3 典型矿床成矿物质成份研究
本次研究对邹家山矿床一号矿带露天采场、矿井下-50m 、-90m 标高及钻孔孔深911m 处进行了系统取样,并对所取样品进行化学全分析及ICP O MS 分析(表3、4)。
从表3可以看出,随深度的增加,Fe 2O 3、FeO 、MgO 及P 2O 5的含量有明显的增高趋势,说明由浅入深赤铁矿化、绿泥石化及磷灰石化逐渐增强;-90m 标高处(两火山旋回界面附近)CaO 的含量最高,达17167%,而露天采场和深部911m 处CaO 的含量分别为7178%和2130%。这主要与萤石化的发育程度关系密切,表明-90m 标高萤石化最为发育,浅部次之,而深911m 处则相对较弱;Na 2O 的含量随深度的增加而增加,K 2O 的含量在-90m 标高处为最高,而K 2O+Na 2O 的值由浅部到深部有增高的趋势,且在深911m 处Na 2O 的含量明显高于K 2O 的含量(而其它部位则恰恰相反)。这充分揭示:-90m 标高
#
210# 铀 矿 地 质第19卷
表3邹家山铀矿床不同富集标高矿体化学成份表(%)
Ta ble3Chemica l compo sition(%)of ores from different eleva tions at Zo ujia shan depo sit
样品号SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeO M nO M gO CaO Na2O K2O P2O5烧失量取样位置
XZ9O2168152011011142111201200105012171781132116801414147露天采场
XZ9O1276176011011183013201400104014401451164414401171148-50m标高XZ9O1371250188191261194013001060190171670141417011595178-90m标高99O3061199014316188215621260108111821305151119611892129孔深911m处注:样品由南京大学地球科学系中心实验室测试;XZ9O21、XZ9O12及XZ9O1为碎斑熔岩中的矿石,99O30为流纹英安岩中的矿石。
表4邹家山铀矿床不同富集标高矿体及其赋矿围岩稀土元素含量表(@10-6)
Ta ble4REE co ntent(@10-6)of ores and ho st rocks from d ifferent eleva tions at Zo ujia shan d epo sit
样品号La Ce Pr Nd Sm Eu Gd T b Dy Ho Er Tm Yb Lu U Th
XZ9O2120183521667160251785150017351831106711711745169019351991114105715488122 XZ9O128617218714825108136108851648129971884915637115110918347017295133670128991582871519130803125 XZ9O172173277192341741381273611821654117181978010323189961831813111711221122156721944372132
X9O21181403512051722114041560127417201885175112431910159315101631014622121
X9O22311347015491933510361520147518001935154112131700153311201551113924142
99O3049195981021119345167101822104121372116151103157111592100141262132861133231151
X9O185318012717615123531218136114881151119613811293167015631250157611523153
X9O195219211418614198511498124113081421115614611323171015631270156517525146注:样品由南京大学成矿作用国家重点实验室ICP O M S室分析;矿石样品的说明同表3,X9O21、X9O22为碎斑熔岩,X9O 18、X9O19为流纹英安岩。
处具有更强烈的水云母化,碱交代作用从上到下有增强的趋势,而钠长石化在深911m处为最强。
在稀土配分模式(图2)上,XZ9O21、XZ9O12及XZ9O1(碎斑熔岩中的矿石)的稀土配分曲线形态与其围岩(碎斑熔岩)的基本一致,都表现出明显的Eu亏损,反映成矿物质来源与围岩相同,即为壳源。但两者也存在一定差异,主要表现为矿石的配分曲线右侧明显上翘,且随铀、钍含量的增高而增高(表4),说明随铀矿化的增强重稀土富集程度增高,而轻稀土的变化则不明显。99O30(流纹英安岩中的矿石)的稀土配分曲线形态与其围岩(流纹英安岩)的也比较相似,重稀土相对富集。这主要是由于U、T h与HREE元素在富含H CO-3、F-的含矿热液中具有相似的地球化学行为[7],它们与HCO-3、F-形成络合物的能力远大于LREE,因而H REE元素更容易随含矿热液一同迁移。
综上所述,邹家山铀矿床由浅入深在物质成份及蚀变类型上存在明显的变化规律:浅部以萤石、水云母化为主,深部以赤铁矿化、绿泥石化为主;而两火山旋回界面附近则萤石、水云母化更强,但并不排除也存在赤铁矿化、绿泥石化的可能性,因此,这一部位的矿化品位最富。成矿物质来源与其含矿围岩基本一致,即主要来自地壳物质,这与Nd、Sr、Pb 同位素的示踪结果相一致[2]。
4相山铀矿田成矿机理剖析
晋宁期及加里东期区域性的变质、变形作用,使基底变质岩中的铀从深变质带、强变形
#
211
#
第4期范洪海等:相山铀矿田成矿机理研究
图2 邹家山铀矿床不同部位矿体及赋矿围岩稀土元素配分曲线
Fig 12 Chondrite -normalized REE p attern of ores and host rocks from di fferent elevati ons at Zoujiashan d ep osit XZ9O 21、XZ9O 12、XZ9O 1为碎斑熔岩中的矿石;99O 30为流纹英安岩中的矿石;X9O 21、X9O 22为碎斑熔岩;
X9O 18、X9O 19为流纹英安岩。
区向浅变质带、弱变形区迁移,并在富含还原剂及吸附剂的有利层位沉淀富集,从而形成铀源层。燕山早期,太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用,产生玄武岩浆的底侵垫托[8,9],致使地壳物质发生部分熔融,形成巨量的中酸性、酸性富铀岩浆[10];燕山晚期,区域性深大断裂的走滑拉分作用,导致深部岩浆以溢流或喷溢O 侵出的方式就位[11]。火山作用晚期,相山破火山口整体塌陷,次火山岩侵位,区域性深大断裂及基底断裂与深部岩浆房沟通,形成含矿热液循环对流体系。区域性断裂、基底断裂与火山塌陷构造复合,并互相利用,互相改造,在两火山旋回界面的强烈形变部位、流纹英安岩底板变异部位、次火山岩体的内、外接触带以及主干断裂与次级断裂的夹持区派生出一系列张性O 张扭性裂隙群,从而构成半开放、半屏蔽的有利成矿空间。成矿前隐爆作用、大规模的钠长石化及水云母化,大大地增加了赋矿围岩的有效孔隙度,并使铀产生预富集。来自深部的含矿热液及地表大气降水深循环而生成的热水,对富铀层(体)中的铀发生浸取、淋滤作用,致使铀进一步富集。两种不同来源的含矿热液按一定比例混合,尔后沿断裂构
造、火山构造上升,并贯入有利的成矿空间。随着温度下降,压力降低,CO 2、H 2O 、F 等气相组份逸出,含矿热液与围岩相互作用,产生物质的带进与带出,从而改变了含矿热液的物理化学条件,使铀酰络合物分解,铀矿物沉淀富集[2~
5]
。130~100M a,由于太平洋俯冲
板块的弧后松弛作用,造成相山地区大规模的地壳拉张、裂解,由于中基性脉岩穿插(范洪海,2001),一方面为铀成矿提供了新的热源,另一方面为铀成矿提供了大量的矿化剂(CO 2、CO 、CH 4、H 2S 等),同时,还为铀成矿创造了良好的赋矿空间及有利的地球化学环境[12]。含矿热液的多期叠加,尤其是主成矿阶段萤石、水云母化的叠加,是矿化致富的重要因素。喜山期强烈的挤压、逆冲作用,形成一系列推覆构造,对铀成矿起到良好的保护作用。至今尚存的中低温热水活动,说明水O 岩作用时间长,水动力条件稳定。综上所述,相山铀矿田是多期、多阶段、多种地质因素共同作用的产物。
野外取样过程中,得到了核工业261大队朱传德总工程师、721矿喻建发经理及胡荣泉工程师的热情帮助,在此深致谢忱。
#
212# 铀 矿 地 质第19卷
[参考文献]
[1]Chen Zhaobo./Double mixing 0genetic model of ura -nium deposits in volcanic r ocks and relationship be -tween China p s M esozo ic vein -ty pe U ranium deposits and Pacific plate tectonics,M etallo gensis of U ranium.Proceedings of the 26th I GC,G eoinstitute,Beogard.1981.65~97.
[2]范洪海,凌洪飞,王德滋,等.江西相山铀矿田
成矿物质来源的N d 、Sr 、Pb 同位素证据[J].高校地质学报,200117(2):139~145.
[3]陈繁荣,沈渭洲,王德滋,等.1220铀矿田同位
素地球化学和矿床成因研究[J].大地构造与成矿学,1990.14(1):69~78.
[4]徐国庆.1220铀矿田成矿模式的研究[J].铀矿
地质,1985.1(5):1~8.
[5]温志坚,杜乐天,刘正义,等.相山铀矿田特富
矿成矿模式[J].地质论评,1999.45(增刊):765~767.
[6]林祥铿.赣杭构造带若干铀矿床的同位素年龄研
究及铀源初探[J].铀矿地质,1990.6(5):257~264.
[7]泰勒,弗赖尔.花岗岩类的稀土元素岩石地球化
学[J].国外地质科技,1985.5:65~75.[8]周新民.岩浆混合作用与底侵作用[M ].欧阳自
远主编.世纪之交矿物学岩石学地球化学的回顾与展望.北京:原子能出版社,1998.
[9]周新民,李武显.中国东南部晚中生代火成岩成
因:岩石圈消减和玄武岩底侵相结合的模型[J].自然科学进展,2000.10(3):240~247.[10]范洪海,王德滋,刘昌实,等.江西相山潜火山
岩中岩浆包体的发现及其成因机制探讨[J].地质学报,2001.75(1):64~69.
[11]邱爱金,郭令智,舒良树,等.走滑拉分作用与
相山产铀火山盆地的就位[J].铀矿地质,2001.17(5):266~272.
[12]章邦桐,张祖还,等.华南东部陆壳演化与铀成
矿作用[M ].北京:原子能出版社,1993.166~170.
Study on metallogenetic mechanism of Xiangshan uranium ore -field
FAN Hong -hai 1
,LING Hong -fei 2
,WANG De -zi 2
,LIU Chang -shi 2
,
SHEN We-i zhou 2,JIANG Yao -hui
2
(11Beij ing Research Institute of Ur anium Geolog y ,Beij in g 100029,China ;21De p a r tment of Ea r th Sciences,
Nan j in g Unive r sity,N an j in g 210093,China)Abstract:This paper put s emphasis on the study of met allogenetic ages and environment,anatomizes the ver -t ical variation regularit ies of mat ter composit ion at represent ative deposits.T he results indicate that t here are
two uranium mineralization phases in Xiangshan uranium ore -field,T he first phase of mineralizat ion (uranium -haematit e )took place at 115?016M a associated w ith the volcanic c ollapse and t he intrusion of subvolcanic magma.The sec ond phase of mineralizat ion (uranium -fluorite -hydromica)occurred at 99?6M a and was re -lated t o t he regional ext ension and intrusion of intermediat e -basic dikes caused by the relax of t he Pacif ic Plat e subduct ion.In Xiangshan ore -field,t here is a horizontal alt eration trend with alkaline alterat ion in the eastern part and acidic alteration in the w est ern part,meanwhile a vert ical alterat ion trend with alkaline alt eration at depth and acidic alt eration at shallower level.Based on t he discussion of metallogenet ic mechanism in Xiang -shan uranium ore -f ield,it is suggested that the mineralization of t he Xiangshan uranium ore -field resulted from the combination of mult iple st age uranium enrichment,superimposition of multiple -stage hydrot hermal alter -at ions and many other geological factors.
Key words:metallogenetic ages;metallogenet ic environment;vertical zonalit y;metallogenetic mechanism;Xiangshan uranium ore -field
#
213#第4期范洪海等:相山铀矿田成矿机理研究
相山铀矿田成矿综合模式研究
卷(Volu m e)35,期(Numb er)2,总(S UM )129页(Pages)249~258,2011,5(M ay ,2011) 大地构造与成矿学 Geotecton ica etM eta ll o genia 收稿日期:2010 02 02;改回日期:2010 04 30 项目资助:中国核工业地质局 相山、大洲地区火山岩型铀成矿系列、勘查模式及找矿预测研究 生产性科研项目(项目编号:05)资助。第一作者简介:张万良(1962-),男,博士,研究员,地质学专业,主要从事遥感及G IS 在铀资源评价中的应用研究。Em i a:l Z W L270@https://www.360docs.net/doc/625322798.html, 相山铀矿田成矿综合模式研究 张万良,余西垂 (核工业270研究所,江西南昌县330200) 摘 要:成矿综合模式由成矿模式和成矿后的变化改造因素构成。江西相山矿田是我国目前品位较高、矿量丰富的火山-侵入杂岩中的热液脉型铀矿田,成矿综合模式研究具有重要实践意义。根据相山矿田铀成矿地质特征、成矿条件分析,探讨了成矿作用机制和成矿后的隆升剥露,建立了相山铀矿田成矿综合模式。此模式表明,矿田东南部的铀矿遭受了强烈剥蚀,矿田西北部是找矿预测的靶区。关键词:成矿综合模式;找矿预测;相山矿田 中图分类号:P 612 文献标志码:A 文章编号:1001 1552(2011)02 0249 10 笔者认为,成矿模式与成矿综合模式具有不同的概念和应用。成矿模式(m eta llogenic m odel)是矿床学研究的基本内容,是对矿床形成机理和过程所进行的模拟和假设,其意义在于对矿床形成作用有较全面的了解和认识(梁新权和温淑女,2009),可以不涉及到矿床形成后的变化和改造。而成矿综合模式(integra ted m eta llogen ic m ode l)则是在成矿模式研究的基础上,通过成矿后的变化改造因素分析,而建立的矿床形成及形成后变化全过程的模拟和假设,对矿产勘查具有重要的实践意义。 相山矿田在过去的矿床学研究中,多侧重于矿床的形成过程或成矿模式的研究,如陈肇博(1985)提出的双混合成因模式;邵飞等(2008)建立的铀成矿模式强调了火山岩成岩过程是成矿物质的富集过程,火山岩浆期后成矿热液系统演化孕育了相山火山盆地50M a 的成矿过程,流体降温、浓缩、混合等成矿机制的耦合,促使了铀沉淀、成矿。对于相山矿田的形成后的变化改造以及成矿综合模式研究则鲜有涉及。笔者通过收集资料,在前人研究成果的基础上,通过矿床成矿地质特征、成矿条件、成矿作用以及矿床形成后的变化改造因素分析,建立了相山 矿田的成矿综合模式。 1 矿田地质概况 江西相山铀矿田受相山火山-侵入杂岩控制, 产于E W 向、NE 向等多组基底构造的复合部位,杂岩体平面形态呈椭圆形,东西长约26k m,南北宽 16km,面积约316km 2 (图1)。杂岩体由晚侏罗世-早白垩世酸性火山碎屑岩夹沉积岩、酸性熔岩及中酸性浅成-超浅成侵入岩组成,岩浆活动从喷发开始、火山侵出为主、浅成-超浅成岩浆侵入而结束(张万良,2005)。 浅成-超浅成侵入体(主要是花岗斑岩或斑状花岗岩和流纹英安斑岩)形态各异,花岗斑岩岩体露头规模在南部较大,呈岩株状,矿物粒度较粗,也有斑状花岗岩之称;由东部到北部,露头渐小,呈岩墙、岩脉状;至西部,露头少而小,为分散的岩滴状。流纹英安斑岩主要分布在西或西北部(张万良和李子颖,2007;何观生等,2009)。这种斑岩体分布特征与相山地区的铀矿床主要分布在北或西北部的事实可能有内在的成因联系。 矿田断裂构造发育,主要有NE 向、NNW 向、
毕业论文松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究引言
松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究 1引言 1.1选题依据与研究目的意义 1.1.1选题依据 我国已发现的铀矿主要包括花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型四大类型，其中砂岩型铀矿在铀资源中占有极其重要的地位，主要赋存在中国北方的中生代产铀盆地中，如松辽盆地、二连盆地、鄂尔多斯盆地、伊犁盆地等。砂岩型铀矿找矿工作在鄂尔多斯盆地和二连盆地先后得到突破，最近在松辽盆地的钱家店和白兴吐地段也发现了相当规模的砂岩型铀矿化。然而与面积相当的鄂尔多斯盆地相比松辽盆地的砂岩型铀矿确有自己的特点，主要有以下三点： （1）目的层不同。鄂尔多斯盆地目的层为中侏罗统直罗组，它形成于潮湿的气候条件下；松辽盆地目的层为上白垩统姚家组，它形成于干旱气候条件下。 （2）还原介质及来源不同。由于中侏罗统直罗组形成于潮湿的古气候条件下，成矿砂体自身发育炭化植物碎屑等还原物质，含原生二价铁的硫化物，所以自身还原剂容量充足，不需要借助外来还原剂作用；而上白垩统姚家组是形成于干旱气候条件下的红层沉积，本身还原剂容量小，需要外来还原物质的加入才能形成灰色层，进而提供有利成矿砂体。 （3）成矿作用方式不同，它直接反映在矿体形态上。鄂尔多斯盆地直罗组铀矿体发育卷头矿体，与典型的层间氧化带型砂岩铀矿相类似，铀矿体是由具有承压性质的层间含氧含铀水作用形成；松辽盆地姚家组发现的铀矿化体（铀矿体）呈板状，赋存于层间氧化带之下的灰色层内，铀矿化体（铀矿体）是含氧含铀水与深部流体及热事件相互作用的产物。所以松辽盆地的砂岩型铀矿找矿和预测工作，不能盲目的套用国外或国内不同地区建立的找矿模式，而需要在分析盆地铀成矿条件的基础上，研究出本地区砂岩型铀矿床的成矿规律，建立适合自身的找矿模式。 目前为止，松辽盆地南部已经发现了钱家店铀矿床以及白兴吐铀矿床，显示了较好的成矿潜力，预示着良好的找矿前景。近年来通过对白兴吐铀矿床的研究明确了本地区砂岩型铀矿的找矿目的层为上白垩统姚家组，同时通过对矿石矿物组成及铀矿化特征的研究，发现本地区的铀成矿与我国北方其他的中生代产铀盆地所发现的铀矿床具有显著的区别，不同于传统的层间氧化成矿，本地区砂岩型铀矿床流体活动和热液蚀变作用广泛发育，具有内生和外生成因的特点，且内生成因更显著，这些矿床成因上的新认识将会为松辽盆地南部砂岩型铀矿的找矿提供新的思路。但同时以上的这些认识还没有得到很好地归纳总结，而且松辽盆地白兴吐地段的砂岩型铀矿的成矿规律研究也没有系统的展开，所以论文以“松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究”为题，在成矿
某铀矿成矿因素及找矿远景浅谈
某铀矿成矿因素及找矿远景浅谈 王 * （********任公司，浙江 ** ******） 摘要：根据《核工业十一五规划》提出的建设要求，为了促进我国铀矿采矿事业的可持续发展，某铀矿床列入持续开发计划项目当中。矿床位于**地区某山I类远景区内，有着优越的成矿地质背景和较丰富的铀资源。而且在该远景区内还发现了某3矿床和某2矿点以及其他一系列的异常点，所以，摸清某矿床的成矿条件及找矿远景对该矿床的开发利用和在同一远景区其他矿床、矿点的进一步找矿勘查都有着深远的意义。 关键词：铀矿；成矿因素；找矿远景；深远意义 A Uranium Mineralization Factors And Prospecting Vision Discussion Abstract: According to the construction requirement proposed by “The nuclear industry 11 planning”, in order to promote our country uranium mining enterprise's sustainable development, a uranium deposits has included in the sustainable development of the project. Deposit is located in one class vision region of the Luzong Kunshan area ,it has superior geological background and rich uranium resources. And a three deposits and a two mine sites and a host of other outliers have been found from the vision in the area, therefore, finding out the conditions of a deposit mineralization and mine Vision to the developmental use of a deposit ,and further prospecting of the same vision of other deposits and mining point, have far-reaching significance. Keywords: Uranium; Forming factors; Prospecting; Far-reaching significance 一、区域地质背景 庐枞地区位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和中朝准地台三大构造单元的交汇部位，属于扬子准地台下扬子台拗中的次级构造单元。郯庐断裂和长江构造带在本区相交。某铀矿床产于庐枞火山岩盆地东南缘黄梅尖岩体外带中侏罗统罗岭组砂岩中（见图1）。 本区地层以中新生界为主。上三迭统、中下侏罗统为一套巨厚的海陆交互相和陆相含煤碎屑岩沉积建造。上侏罗统和下白垩统发育一套巨厚的中偏碱性火山岩系,使得区域内岩浆岩极为发
相山铀矿田成矿机理研究_范洪海
第19卷2003年 第4期7月铀 矿 地 质Uranium Geology Vol.19Jul. No.42003 相山铀矿田成矿机理研究 1 范洪海1 ,凌洪飞2 ,王德滋2 ,刘昌实2 ,沈渭洲2,姜耀辉 2 (11核工业北京地质研究院,北京 100029;21南京大学地球科学系,江苏 南京 210093) [摘要]本文重点研究了相山铀矿田的成矿时代及成矿环境,并剖析了典型矿床在垂向上物质成份的变化规律。研究结果表明:相山矿田主要经历了两期铀矿化作用,第一期为铀O 赤铁矿化阶段,成矿年龄为115?016M a;第二期为铀O 萤石O 水云母化阶段,成矿年龄为99?6M a 。两期成矿作用分别形成于不同的地质环境,第一期成矿作用主要与大规模火山塌陷及次火山岩侵位有关,第二期成矿作用则主要与因太平洋板块的松弛作用而形成的区域性伸展、裂解及中基性脉岩的活动有关。相山矿田的热液蚀变类型不仅在平面上存在东碱、西酸的演化趋势,而且在垂向上还存在上酸、下碱的演化规律。通过对相山矿田成矿机理的深入探讨,认为相山矿田是成矿元素多阶段富集、成矿热液多期叠加以及多种地质因素共同作用的产物。 [关键词]成矿时代;成矿环境;垂向分带;成矿机理;相山铀矿田[文章编号]1000-0658(2003)04-0208-06 [中图分类号]P611 [文献标识码]A 1本文得到了/9730项目(编号G 1999043211)和南京大学成矿作用国家重点实验室开放基金的资助。[收稿日期]2002-09-28 [作者简介]范洪海(1963-),男,高级工程师(研究员级),1984年毕业于南京大学地质系,2001年获南京大学博士学位。 相山铀矿田是我国目前已发现的火山岩型铀矿田之一。前人对其成矿热液、成矿物质来源及成矿模式进行了较为深入细致的研究[1~5],但对成矿时代的研究还不够系统,有关其成矿环境及典型矿床垂向物质成份的变化规律也少有文献报道。本文针对上述薄弱环节开展了补充性的研究工作,以期进一步探讨相山矿田的成矿机理。 1 矿田地质特征 相山铀矿田受大型塌陷式火山盆地控制, 已发现的铀矿床均赋存在火山机构内部特定部位。就整个盆地而言,铀矿床的分布极不均匀,北部和西部矿床密集,而南部仅稀疏地分布一些矿点。北部的铀矿床多定位于北东向区域性断裂与环状或弧形火山构造的复合部位,矿体赋存于岩枝、岩墙状的次火山岩内及其外接触带,只有巴泉铀矿床的矿体产于爆发角砾岩筒内。由于推覆构造作用,致使形成/三盲0,即:盲构造、盲岩体、盲矿床。西部的铀矿床主要受近东西向的河元背O 凤岗基底断陷带与北东向的区域性断裂或与菱形块体以及
吐哈盆地西南部层间氧化带型砂岩铀矿成矿条件与成矿规律
CNIC-01560 BRIUG-0059 吐哈盆地西南部层间氧化带型 砂岩铀矿成矿条件与成矿规律METALLOGENIC CONDITION AND REGULARITY OF INTERLAYERED OXIDATION ZONE-TYPE SANDSTONE URANIUM DEPOSIT IN SOUTHWESTERN PART OF TURPAN-HAMI BASIN, NORTHWESTERN CHINA (In Chinese) 中国核情报中心 China Nuclear Information Centre
CNIC-01560 BRIUG-0059 吐哈盆地西南部层间氧化带型 砂岩铀矿成矿条件与成矿规律 向伟东陈肇博陈祖伊尹金双 （核工业北京地质研究院，北京，100029） 摘要 对吐哈盆地西南部层间氧化带型砂岩铀矿的成矿条件和成矿规律进行了系统研究。通过研究吐哈盆地的地质构造演化特征和盖层充填沉积特征，划分了盆地的演化阶段和类型，并从盆地的基本构造、古气候演化、水文地质和铀源四个方面论述了该区层间氧化带型砂岩铀矿的成矿条件。对吐哈盆地西南部砂岩铀矿的矿物学、岩石学和地球化学进行了系统的分析研究。并通过铀－铅同位素和成矿年代学研究，证实铀成矿具有长期性、阶段性和脉动性特点。对含矿岩系中的有机质的系统研究表明，有机质属腐殖型有机质，其成熟度很低，处于热演化作用的褐煤阶段。作者认为，在氧化带有机质被氧化破坏，形成可溶性的铀腐殖酸络合物淋滤进入地下水，在过渡带以腐殖酸盐的形式沉淀下来，并造成过渡带矿石中有机碳含量的增高。最后将吐哈盆地西南部以及伊犁盆地南缘的铀矿与世界上典型的砂岩型铀矿区的成矿条件进行了对比，并对在吐哈盆地和天山造山带及其两侧进一步寻找可地浸砂岩型铀矿的前景作了展望。 1
国内北方砂岩型铀矿成矿模式
国内北方砂岩型铀矿成矿模式 国内砂岩型铀矿的成矿模式通常认定为山盆构造基础上的后生水氧化理论。在我国北方中新生代盆地将砂岩型铀矿看成是“造山一造盆”作用后的结果[[26]，其中铀的成矿演化与成矿作用经常受到造盆过程的控制。同时，造盆过程也会控制着铀、煤、盐、油、气共存的成矿系统。陈戴生[[27」认为铀矿成矿可分为后生改造型和沉积 成岩型2种类型。其中后生改造型还可再次划分成潜水氧化带型与层间氧化带型。 在鄂尔多斯盆地中成矿大致可分为潜水氧化板状矿体形成阶段、层间氧化作用卷状矿体形成阶段、油气还原保矿阶段、晚期铀矿体改造叠加阶段4个阶段。对于东胜砂岩型铀矿的形成模式国内又有了新的解释。李子颖等[[28」认为东胜铀矿经过了构造“动一静”祸合、油气与热流体改造、潜水氧化与层间演化作用的叠加等过程，这一系列的成矿模式可称为“叠合成矿模式”。铀是通过络合物形式搬运。含铀体的物化条件会随着有机质的还原作用、酸化作用和吸附作用而改变。这些变化导致络合物不稳定最终形成卸载沉淀成矿。于文斌[[29」将松辽盆地钱家店铀矿成矿阶段分为富铀基底建造形成阶段、还原流体烃源岩系发育阶段、含矿主岩形成及铀预富集阶段、 层间渗入氧化主成矿阶段、铀叠加成矿阶段和油气扩散还原保护阶段6种阶段。对于我国北方砂岩型铀矿的时期界限推断，含矿的砂体沉积要比铀矿成矿年龄大很多。 夏毓亮等[[30」认为这些铀矿都是后生的，成矿时代大部分集中在上
世纪以后的古近纪和新近纪。这一结论与当时干旱地质环境背景相一致。 国内砂岩型铀矿模式试举如下两例(图4.2,图4.3。图4.2表示传统层间氧化 带砂岩型铀矿成矿观点模型图。图4.3表示砂岩型铀矿氧化还原分带模型图。通过两张图的比较可以发现，图4.2并没有详细的表明宏观分带，只显示出层间氧化带的理论分带。通过图4.3可知铀矿与盆地环境是呈关联的。图4.3不仅表示有成矿物的储藏、运输及源头，同时，也表示有萃矿层和储矿层。除此之外，图4.3显示了沉积环 境的颜色呈水平分带特征。图4.3中也显示了铀源不仅来自山区深部也有来自于山区剥蚀，相对于盆地短轴61的挤压方向63为长轴的延伸方向。
相山铀矿田铅锌银成矿地质特征及找矿方向探讨
相山铀矿田铅锌银成矿地质特征及找矿方向探讨 相山铀矿田位于赣杭构造火山岩成矿带南西段乐安-东乡成矿亚带内的相山中心式火山塌陷盆地中，当前是中国最大的火山岩型铀矿田，几十年来由于单一找矿的计划经济模式，相山矿田多金属找矿没有得到重视并投入勘查研究工作，本文利用前人的资料及近几年牛头山及马口地区找矿的成果，阐述了该矿田有利的成矿地质背景、矿田地质特征、铅锌银矿化特征，并提出了下一步的铅锌银找矿方向。 标签：相山铀矿田地质特征铅锌银矿矿化特征找矿方向 0引言 相山铀矿田是我国业已发现的最大规模火山岩型铀矿田，其勘查研究工作历经半个多世纪，相继发现了邹家山、沙洲、居隆庵、李家岭等富大铀矿床，提交大中小型铀矿床近30个，在我国铀矿地质领域占有重要地位，现列为国家整装勘查区。在过去铀矿勘查过程中，发现了一些铅锌银矿化现象，但一直没有得到重视并投入勘查研究工作。近年来，在矿田牛头山地区发现了垂深近400米的铅锌银多金属矿化蚀变现象，并有较好的工业矿体，但尚未查明规模，这表明此矿田除了放射性矿产外，还存在铅锌银多金属矿的找矿前景，开展该地区铅锌银成矿地质特征及找矿方向研究具有重要意义。 1地质背景 赣杭构造火山岩成矿带位于钦杭成矿带的北东段，处在扬子准地台与华南褶皱系的过渡部位，相山矿田位于赣杭构造火山岩成矿带南西段乐安—东乡成矿亚带内的相山中心式火山塌陷盆地中，是北东向的赣杭火山岩成矿带与北北东向展布的大王山—于山花岗岩成矿带的交汇处，北东向遂川—抚州深断裂与北北东向宜黄—安远深断裂交汇部位。 该区域火成岩和构造的形成受深部地球动力学和板块俯冲动力学的双重影响，同时形成了一系列NE向展布的压扭性构造，改变了东亚前侏罗纪EW向构造格局。紧随这期事件，东亚陆缘区发生了明显白垩纪-早第三纪的伸展减薄活动，其地球动力学背景可能是地幔柱活动引起的（李子颖，2006），在东亚陆缘火山岩带形成了一系列NE-NNE向的断陷盆地群和火山杂岩体。铀多金属矿床的分布与这类断陷盆地的空间关系非常密切。 相山矿田所在的区域多个火山盆地发现了铀矿床及铅、锌、银多金属矿床，具有相同的成矿地质背景，与我国东部中生代陆相火山活动的火山喷气-热液作用有关。特别是與江西贵溪冷水坑铅锌银矿田同处钦杭成矿带东段，同处中生代火山盆地，火山盆内沉积了侏罗系上统打鼓顶组（J3d）和鹅湖岭组（J3e）的火山岩系，北东向及其配套断裂和燕山中期的花岗斑岩均有发育，花岗斑岩侵位于火山岩中，与金属矿化存在明显的空间关系。
甘肃金矿成矿规律和成矿区带的划分
甘肃金矿成矿规律和成矿区带的划分 (2007-12-23 15:16:31) 分类：能源矿产与环保 标签： 知识/探索 基金工程:国家重大自然科学基金资助工程(90102003)。中国科学院知识创新工程重大工程基金资助工程(KZCX210203) 作者简介:苏建平(19702),男,甘肃甘谷人,甘肃省地勘局第三地质矿产勘查院高级工程师,博士研究生,从事区域地 质及环境地质研究. 第9卷第3期 2003年9月 甘肃金矿成矿规律和成矿区带的划分 苏建平1 ,2,张翔2 ,3 (11中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000 。21甘肃省地勘局第三地质矿产勘查院, 摘要:甘肃地域广阔,北山,祁连,秦岭造山带都经历了长期而复杂的地
质构造演化,形成了众多不同背景,不同类型,不同特征,不同规模的金矿床.甘肃金矿受特定的地层,岩性及岩浆,构造,变质作用的控制,可划分为北山(北山北带和南带成矿带),祁连(带),西秦岭(北秦岭,中秦岭,南秦岭成矿带)和摩天岭4个成矿区7个岩金成矿带. 控矿因素 111 矿源层 甘肃已发现的岩金矿床(点),在元古—早古生代,晚古生代,中生代等地层中均 有分布,按其规模和拥有资源量首推南秦岭微细粒浸染型金矿和热水溶滤热泉型金矿,赋矿地层分别为早三叠世晚期局限碳酸盐岩台地相高水位体系域及早,中三叠世台地斜坡相低水位体系域类复理石建造与早古生代海槽型含C泥质硅质岩建造和火山沉积建造.前者如南秦岭寒武—志留纪黑色岩系Au2U组合的微细粒金矿,后者如北祁连变质火山岩型,火山沉积变质型铜2金矿点(石居里沟,青羊沟)及火山沉积再造型金 矿(北祁连寒山,鹰咀山,肮脏沟,青分岭和北山地区南金山,马庄山等金矿).其他 如西秦岭地区印支—燕山期深—浅成中酸性岩浆岩外接触带热晕型金矿及北山南带以小西弓金矿为代表的古元古代与韧性剪切带有关的构造蚀变岩型金矿等也具一定规模.大陆边缘尤其是活动大陆边缘,火山活动强烈而广泛,上地幔及中下地壳中的Au及有用组分随火山活动被带到地表(近地表)并富集形成火山沉积型矿床,或分散在火山
矿床成矿地质条件及勘探潜力分析
矿床成矿地质条件及勘探潜力分析 摘要]钱家店铀矿床赋存于开鲁盆地上白垩统姚家组辫状河流相沉积体系中,论文经过对矿床铀矿化特征、成矿地质条件及成因机理的研究,论文认为其成矿类型归属于层间氧化带砂岩型。该矿床铀源丰富,有适宜的水文地质条件,平缓西倾的单斜地层和贯通的深大断裂,以及发育良好的辫状河流相砂体,这些都为铀矿床的形成提供了良好条件。姚家组地层中还原组分含量相对较高,局部形成了有利于铀富集的地球化学障。泥-砂-泥岩石组合及油气提供的还原环境,对铀矿床的形成及保矿起到一定作用。近期,在钱家店凹陷北段和中部地区又有新的铀矿化发现,极大提升了该区的勘探潜力,已成为矿床今后勘探的重点区块。 [关键词]开鲁盆地;钱家店铀矿床;成矿地质条件;成矿机理;勘探潜力Geological setting and exploration potentialof Qianjiadian uranium deposit in Kailu basin Abstract:Qianjiandian uranium deposit occurs in the sediments of braided river system inYaojia forma-tion of Upper Cretaceous in Kailu basinResearches on mineralization features, metallogenic geology andgenesis found that the deposit falls into interlayer oxidazed sandstone typeThe deposit was formed withrichful uranium source, suitable hydrologic condition, monocline strata gently tilted westward, deeplypenetrated fault and well devoloped sandbody of braided river facesDue to the high content reductant inYaojia formation, local geochemical barrier was formed to foster uranium mineralizationAquifer of mud-stone-sandtone-mudstone combination and reductant environment caused by oil-gas play an positive role tothe formmation and reservation of uranium mineralizationRecent discovery in the north and centre part ofQianjiadian depression has greatly increased the exploration potential in this area.
相山铀矿田磷灰石与富矿形成的关系_温志坚
第15卷 第4期铀 矿 地 质V ol.15 N o.4 1999年 7月U ranium Geolo gy Jul. 1999 相山铀矿田磷灰石与富矿形成的关系 温志坚 杜乐天 刘正义 (核工业北京地质研究院 北京 100029) 本文系统研究了相山火山热液型铀矿田磷灰石与富铀矿床形成之间的关系。研究表明:该区 富矿石中铀含量与五氧化二磷含量呈正相关关系;电子探针揭示富铀矿体中铀矿物周围有大量磷 灰石存在,磷灰石在富铀矿石中以两种形式产出:一种是结晶自纯的晶体磷灰石;另一种是胶体磷 灰石,后者与铀矿化关系密切。笔者在调研了磷、铀地球化学性质相似性及磷灰石沉淀的物理化学 条件的基础上提出:胶体共沉淀是导致本区富铀矿形成的主要原因。 关键词 相山火山热液型铀矿田 磷灰石 富铀矿 胶体共沉淀 相山火山热液型铀矿田位于江西省相山盆地内,是我国火山热液型铀矿田的典型代表。在勘探、开采及科研40多年的发展过程中,该矿田已经历了数次大规模的、比较系统的研究,但多局限于矿床近地表铀矿化作用研究。随着矿山向深处开采、掘进,进一步揭露了矿体在深部的富矿化特征,因此,及时对被揭露矿体所昭示的铀矿化特征进行系统研究,这对于弥补早期平面式研究的不足是十分必要的。众所周知:矿体是一个三维地质体,地表或近地表的研究只能准确表征矿体在这一层位的特征。由于矿体在纵深范围内的分布及演化存在着一定的不均一性,以及近地表属于大气氧化带范围,地表矿体所揭示的规律可能与深部矿体的实际情况存在较大差异,所以,深入研究富铀矿体的成矿作用具有重要的理论和实际意义。 1 相山矿田主要铀钍矿物特征及铀成矿规律 相山矿田有两种主要类型的工业铀矿床:(1)主脉型铀矿床。这类矿床内矿体数量相对较少,两、三个主矿体的储量占整个矿床的70%左右,甚至达90%。(2)群脉型矿床。矿床内矿体数量很多,可以是几百条乃至上千条,一般是中小矿体,规模都不大,是本区的主要类型。根据铀成矿过程中主要热液蚀变作用,本区矿床又分为两大类型:(1)碱交代型;(2)萤石-水云母型。含矿主岩主要有碎斑流纹岩、流纹英安岩、次花岗斑岩。此外有变质岩和火山碎屑沉积岩。 温志坚 男,31岁,北京大学地质系毕业,现为博士生,导师杜乐天高级工程师(研究员级)。 收稿日期1998年12月2日
江西相山铀矿田成矿地质条件分析
第1章引言 1.1 选题依据及意义 铀资源是一种军民两用的、高度敏感的战略资源，除作为核武器填料之外，也是核潜艇和核电站所需的基本原料，是发展核电的基础。能源是人类赖以生存的五大要素之一，核能作为一种清洁、高效、经济的能源，是当今世界能源供应的重要组成部分，发展核电对缓解我国能源短缺，改善环境和能源结构不合理情况，实现社会-经济-自然和谐发展更具现实重大意义。根据国家核电发展目标，2020年核电装机容量将占全国总装机容量的约4%，达到4000万千瓦。核电的大发展必然带来天然铀需求的极大增长。 充足的铀资源供给和储备是保障国家战略安全的需要，是发展经济、提高综合国力、保障我国核电可持续发展的物质基础。因此，加强铀矿资源勘查，确保天然铀的安全供应对顺利实施我国核电发展战略非常重要。加速铀矿找矿勘查和科研工作，寻找新的铀资源基地，确保天然铀的安全供应，是我国铀矿地质战线面临的十分紧迫的战略任务。 相山铀矿田位于中生代赣-杭火山岩带相山火山盆地内，是赣-杭火山岩构造带中最重要的铀矿田。相山矿田是我国火山岩型铀矿床的典型代表，所包含的矿床不仅数量多、储量大，而且矿化类型也比较复杂。近几年由于基础工作和科研工作的加强，矿田地质勘查取得了令人瞩目的进展，一批新矿床被发现，老矿床不断扩大，其中邹家山矿床已跨入超大型铀矿床的行列，表明相山矿田具有较大的找矿潜力，所以对其成矿作用特征的研究对以后的找矿工作意义重大。 1.3 相山铀矿田研究现状 相山铀矿田是我国目前最大最富的火山岩型铀矿床，该矿床所处的相山大型塌陷式火山盆地座落在区域性南北向长期活动的赣中南花岗岩隆起带与北东向的赣杭火山岩拗陷带复合的巨型大地构造带上。地处扬子板块与华南加里东褶皱带的结合部位[1-3]。 四十多年来，对相山地区进行全面深入的地质研究工作主要有三次。第一次
层间氧化带砂岩型铀矿床形成机理_以伊犁盆地南缘为例
收稿日期:2003-06-12;修订日期:2004-02-16 第一作者简介:刘陶勇(1973-),男,广西博白人,地质工程师,1997年毕业于华东地质学院地球科学系,从事铀矿地质勘查工作 X 马克西莫娃 M φ,夏同庆译.层间渗入成矿作用.核工业203研究所科技情报室,1996 Y 别列里曼.夏同庆译.水成铀矿床.核工业203研究所科技情报室,1996 层间氧化带砂岩型铀矿床形成机理 ——以伊犁盆地南缘为例 刘陶勇 (核工业216大队,新疆 乌鲁木齐 830011) 摘 要:通过分析铀迁移、沉淀、富集的成矿特点,结合伊犁盆地南缘铀矿床中铀矿石成分研究,分析了砂岩型铀矿成矿机理.指出在层间氧化带砂岩型铀矿床中,铀主要以碳酸铀酰络合物形式迁移,在富含有机质、硫化物、硫化氢等有效还原剂的条件下,形成强烈的地化反差还原地球化学障环境,铀还原沉淀,最后富集成矿.为指导普查找矿、开展铀矿床矿石成分研究提供参考依据. 关键词:铀迁移;铀沉淀富集;铀成矿机理 近年来,我国在层间氧化带砂岩型铀矿找矿方面,已成功地在伊犁盆地南缘、吐哈盆地等发现了层间氧化带砂岩型铀矿床.该类型矿床埋藏浅,采用地浸开采工艺,开采成本仅有传统方法的40%左右,而且环境污染小,具有很好的经济和社会效益. 1 铀的活化迁移 自然界中,层间氧化带发育最好的地区是具有干旱、半干旱气候条件的沙漠、半沙漠、干旱草地等自然地貌景观地区.此种条件下,土壤及潜水中有机质含量极低,腐植层很薄或缺乏,保证了大气中氧气与露头区富含U 的岩石、成岩期形成的富U 地层中的固态U 发生作用.该环境下形成的水溶液具正的氧化还原电位值,U 强烈不饱和,U 元素不断地从固态转变成易于迁移的离子态U,形成U 的络合物,反应方程式为: 2UO 2(固)＋O 2＋4CO 2＋2H 2O →2UO 2(CO 3)22-＋2H 2O 液 据统计,在层间氧化带发育的前部,水溶液中U 含量变化很大,从0.7×10-6~3.90×10-4 g/L,在干旱地区含氧地下水中,U 含量多为n ×10-5 g/L,比潮湿地区高1~2个数量级X .层间氧化作用的发育是由于含水层中氧化剂对地层逐渐氧化的结果,氧化作用使固态U 转变成易于迁移的6价U,形成U 的络合物;在地下水中U 可以形成6价离子(U 6+)、铀酰离子(UO 22+),或形成稳定的络合物形式,如UO 2(CO 3)22-和UO 2(CO 3)34-等. 通过对伊犁盆地南缘库捷尔太矿床、扎吉斯坦矿床、乌库尔其矿床地下水样分析,结果表明(表1): 伊犁盆地南缘铀矿床层间水pH 值为6.45~8.23,水质 类型为HCO 3 SO 4、SO 4 HCO 3时,6价U 以UO 2(CO 3)2 2-络合物为主的形式随层间水迁移,其次为UO 2(CO 3)34-形式.而水中U 含量变化较大,相差2个数量级,与层间水氧化作用的强弱有关. 2 层间含水层中铀的还原沉积 根据对不同成分水的计算结果,确定了U 氧化物还原时,当pH 为 6.5~8.5时,从层间中沉积的界限:Eh max =(0.40~0.059)pH 和Eh min =(0.045~0.03)pH.要使U 6+在一定地质环境中沉淀富集,须有充足的还原剂,在地下水中形成强烈的地化反差条件,形成相反的Eh 值,使U 产生沉淀再富集Y .即U 从层间水中沉淀的充要条件是层间水的氧化-还原电位降低到同UO 2-UO 2.25系列氧化物平衡的Eh 值.并且发现U 的络合离子越牢固、层间水中U 含量越低,U 从溶液中沉淀所需的Eh 值越低. 但是,含U 层间水同围岩互相作用并不都能导致 表1 水质类型与铀存在形式关系 Tabel 1 Relationship between water type and mode of uranium 项目 库捷尔太矿床 扎基斯坦矿床 乌库尔其矿床 pH 值 7.31~8.23 7.10~7.50 6.45~7.83 矿化度(g/L) 0.21~0.63 0.56~0.98 0.47~1.02 水质类型 HCO 3、SO 4 HCO 3 SO 4 HCO 3 HCO 3 SO 4、 SO 4 HCO 3 水铀含量 9.0~390.0 0.70~100.0 1.42~29.40 水中U 存在形式以UO 2(CO 3)22-为主，次为UO 2(CO 3)34-
江西相山铀矿田成矿地质条件分析
第 1 章引言 1.1 选题依据及意义 铀资源是一种军民两用的、高度敏感的战略资源，除作为核武器填料之外，也是核潜艇和核电站所需的基本原料，是发展核电的基础。能源是人类赖以生存的五大要素之一，核能作为一种清洁、高效、经济的能源，是当今世界能源供应的重要组成部分，发展核电对缓解我国能源短缺，改善环境和能源结构不合理情况，实现社会-经济-自然和谐发展更具现实重大意义。根据国家核电发展目标，2020年核电装机容量将占全国总装机容量的约4%，达到4000 万千瓦。核电的大发展必然带来天然铀需求的极大增长。 充足的铀资源供给和储备是保障国家战略安全的需要，是发展经济、提高综合国力、保障我国核电可持续发展的物质基础。因此，加强铀矿资源勘查，确保天然铀的安全供应对顺利实施我国核电发展战略非常重要。加速铀矿找矿勘查和科研工作，寻找新的铀资源基地，确保天然铀的安全供应，是我国铀矿地质战线面临的十分紧迫的战略任务。 相山铀矿田位于中生代赣-杭火山岩带相山火山盆地内，是赣-杭火山岩构造带中最重要的铀矿田。相山矿田是我国火山岩型铀矿床的典型代表，所包含的矿床不仅数量多、储量大，而且矿化类型也比较复杂。近几年由于基础工作和科研工作的加强，矿田地质勘查取得了令人瞩目的进展，一批新矿床被发现，老矿床不断扩大，其中邹家山矿床已跨入超大型铀矿床的行列，表明相山矿田具有较大的找矿潜力，所以对其成矿作用特征的研究对以后的找矿工作意义重大。 1.3 相山铀矿田研究现状 相山铀矿田是我国目前最大最富的火山岩型铀矿床，该矿床所处的相山大型塌陷式火山盆地座落在区域性南北向长期活动的赣中南花岗岩隆起带与北东向的赣杭火山岩拗陷带复合的巨型大地构造带上。地处扬子板块与华南加里东褶皱带的结合部位[1-3]。
相山铀矿
科技信息2013年第1期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 1地质情况 相山铀矿田位于华南板块与杨子板块碰撞对接带附近的华南板块北缘，北东向遂川深断裂与北北东向宜黄—安远深断裂交汇部位。从区域铀成矿区带划分上，位于我国最大的火山岩型铀成矿带“赣杭构造火山岩铀成矿带”与最大的花岗岩型铀成矿带“桃山-诸广铀成矿带”的交汇部位。 相山铀矿田位于赣杭中生代火山岩带的西南端一个火山盆地，区内主要的区域性大断裂为崇仁-永丰断裂。相山火山盆地构造受燕山运动制约，华夏构造发育。矿区内华夏式构造与火山构造的交合部位常常是矿床展现的有利场所，控矿构造以北东向的断裂为主。相山火山盆地总体上为基底、中间层和盖层三层结构。基底主要为震旦系，部分为下石炭统、上三叠统；盖层主要为上侏罗统中酸-酸性火山岩系，盆地北西侧火山岩之上尚有少量上白垩统红层覆盖。矿田内最主要的成矿构造是密集裂隙带，在由火山塌陷构造引起的变陡部位和组间界面及深部流纹英安岩中，裂隙群特别发育，常控制富大矿床的产出。现已发现铀矿床主要密集分布在矿田北部和西部。北部的铀矿床多定位于北东向断裂、近东西向的基底断裂、推覆构造和火山环状构造的复合部位。控矿的次火山岩体形态复杂多变，其内外接触带成为主要的成矿空间。西部铀矿床主要受北东向邹家山-石洞断裂带与火山塌陷构造联合控制，或受北东与北西向断裂构成的菱形隆起断块内次级断裂或裂隙带控制。东部的铀矿床则定位于云际南北向断裂的弧形拐弯部位。矿体倾角从缓倾斜到急倾斜均有，以急倾斜为主。矿石类型内主要有铀-赤铁矿型、铀-绿泥石型、铀-萤石型、铀-硫化物型等四种。矿石中铀存在形式主要以沥青铀矿、钛铀矿为主的铀矿物形式存在。矿石构造最常见的是脉状、网脉状、浸染状和角砾胶结状以及条带状构造。 2矿床赋存特点 2.1侵蚀程度 张万良等相山地区新构造运动明显，地表总体侵蚀严重，铀矿床遭受了一定程度的剥蚀作用。相山峰顶剥蚀深度约为3000m，邹家山一带剥蚀深度>757m，约达1800m，邹家山铀矿床刚好剥蚀到矿化的前峰位置。从矿田西北部到东南部，地表侵蚀深度逐渐加大。西北部矿床保存条件较好，多数铀矿完整或较完整地保存下来，是深入找矿、扩大远景的主攻方向。 2.2控矿因素 矿田内主构造决定各矿床分布，如邹家山—石硐构造带上的邹家山、居隆庵、石硐三个矿床等。矿体主要受构造控制，次级构造为控矿构造，构造(或破碎带)的膨大、变异和分支复合部位往往是成矿最为有利部位，如山南矿床产于矿田北部东西向矿化集中带与北东向邹家山—石洞构造带北东延伸段的交汇部位。矿田岩性控矿次之，矿体主要产于火山熔岩构造带中，碎斑酸性熔岩和花岗斑岩为主要含矿岩性，两种岩性含矿约为整个储量的2/3。整个矿田50%以上的储量集中于酸性熔岩内，其次有近1/3的储量集中于次火山岩内。 蒋振频等认为相山铀矿田的变质基底，自晋宁期以来经历了长期而复杂的变质变形演化历史，至中生代为止，共经历了四个期次变质作用的叠加改造：中元古代区域热动力变质作用，中元古代后的热接触变质作用，中生代动力变质作用，中生代晚期的热接触变质作用。多期次变质作用的叠加改造，反映了本区自元古宙以来一直是一处地热异常区。相山地区铀成矿期的成矿作用，是一系列构造-岩浆-变质作用叠加的结果。 3物质来源及成矿作用 铀源分析是铀矿床成因研究中的关键问题。在分析区域铀丰度特征的基础上，邵飞等根据区域成矿物质在地质历史过程中的时空演化，结合相山矿田矿石铅同位素组成及岩、矿石微量元素地球化学对矿田铀源分析的指示，认为下寒武统地层为区域铀源层，相山火山盆地是区域成矿物质的“汇”区，岩浆及期后热液是铀的载体，即岩浆作用实现了铀从“源”到“汇”之间的物质转移。在岩浆演化过程中，铀向气液转移，为铀成矿提供了物质基础，岩浆期后流体—岩石相互作用，也促使了基底片岩、流纹英安岩中的部分铀进入成矿溶液。指出：（1）相山矿田成岩成矿作用，在时间尺度上是相对连续的过程；（2）早寒武世地层构成了区域铀源层，相山火山盆地是区域成矿物质的“汇”区，岩浆作用实现了铀从“源”到“汇”之间物质转移的动力学过程；（3）区域铀源层中的铀融入岩浆，在岩浆演化过程中铀向气液转移，岩浆演化过程中铀的预富集为成矿提供了物质前提；（4）岩浆期后流体-岩石相互作用，可能使得基底片岩、流纹英安岩中的部分铀进入成矿溶液。 邵飞等根据相山矿田区域地质背景和成矿特征，结合成矿物质来源、成矿溶液来源、成矿物质迁移、富集及矿质沉淀机理综合分析，对相山铀矿田成矿模式进行探讨。认为相山矿田铀成矿是受区域地质背景控制的特定时空域内的客观产物，区域富铀地层是成矿的物质基础，成矿溶液源自岩浆水和混入的雨水，岩浆及期后热液是铀迁移的载体。铀成矿模式强调了火山岩成岩过程是成矿物质的富集过程，火山岩浆期后成矿热液系统演化孕育了相山火山盆地50Ma的成矿过程，流体降温、浓缩、混合等成矿机制的耦合，促使了铀沉淀、成矿。 蒋振频等认为相山铀矿田变质基底的元古代变质岩，至中生代为止，共经历了四个期次变质作用的叠加改造：（1）中元古代区域热动力变质作用；（2）中元古代后的热接触变质作用；（3）中生代动力变质作用；（4）中生代晚期的热接触变质作用。多期次变质作用的叠加改造，反映本区自元古宙以来一直是一个地热异常区，不断地发生着构造-岩浆-变质作用。矿田铀成矿期的成矿作用，是这一系列构造-岩浆-变质作用叠加的结果，与矿田基底变质岩的演化过程有着重要的关系。 4流体包裹体及同位素研究 相山铀矿研究分析 马崇军 （东华理工大学，江西南昌330013） 【摘要】相山铀矿是我国目前最大的火山岩型铀矿，也是地质找矿与研究工作比较全面和成熟的地区，找矿工作从20世纪50年代以来至今已经半个多世纪，期间投入了大量的勘探工作量。科研上投入了大量经费，取得了丰硕的成果。对其开采实践进行总结对指导今后的矿山科研生产具有积极意义。 【关键词】铀矿；相山；成矿条件 Research and Analysis of Uranium Deposits in XiangShan Orefield MA Chong-jun （East China Institute of Technology,Nanchang Jiangxi,330013,China） 【Abstract】Uranium deposits in XiangShan is the largest volcanic type uranium deposits of China,the geological prospecting and research work is comprehensive and mature regions,the prospecting work from the1950s has been more than half a century,and put a lot of exploration work.The re-search invested a lot of money and achieved fruitful results.Summarize its mining practice has positive significance for guide future mining research and production of its mining practice. 【Key words】Uranium mine；Xiangshan；Metallogenic conditions 作者简介：马崇军（1987—），男，硕士，主要从事地质矿产普查、评价与科研。 ○矿业论坛○ 427
甘肃敦煌方山口钒磷铀矿床成矿规律
甘肃敦煌方山口钒磷铀矿床成矿规律 摘要：敦煌方山口大型钒磷铀矿床是一个多元素共生矿床,蕴含着丰富的钒、磷、铀等矿产资源,其中以钒矿资源尤为丰富。矿床形成于早古生代方山口—双鹰山裂谷系中,层位稳定,储量大,属沉积成因。当前,加快该地区早寒武系钒矿资源的勘查、开发意义重大。 关键词：地质特征;矿床成因;钒矿;铀钒磷矿床 Abstract:Dunhuang Yamaguchi large-size v-p-u deposit is a multi - element deposit symbiotic, rich in phosphorus, vanadium, uranium and other mineral resources, which is particularly rich in vanadium ore resources. The deposit was formed in the early Paleozoic square pass - Double Eagle mountain rift system, a stable horizon, large reserves, belongs to sedimentary origin. At present, the area in the Early Cambrian vanadium mineral resources exploration, development and significance. Keywords: geological features; ore genesis; vanadium; vanadium phosphorus deposits of uranium