中国北方主要产铀盆地砂岩铀矿成矿年代学及成矿铀源研究

松辽盆地东南隆起区嫩江组沉积期末形成了大量的正反转构造,主要发育断陷和坳陷层序反转背斜型、断陷层序中断层下正上逆型、坳陷层序中断层上下皆逆型、断陷层序中断层上下皆逆型4种样式。构造反转改变浅部坳陷层的构造形态、物理性能、地下水的循环方式和岩石地球化学性质,导致深部油气和co2向上运移,有利于形成砂岩型铀矿床。因此,盆地东南部找铀矿应注重由反转构造形成的剥蚀天窗地区。

松辽盆地南部遭受了多期不同性质的断裂构造运动,形成了多种形式的断裂反转构造。在断陷期,断裂反转构造主要表现为正断层;反转期,断裂反转构造发生逆冲,并在断裂的上盘形成了反转背斜带。在局部反转背斜构造上,由于地层褶皱隆升,形成了剥蚀构造天窗。其中,反转断裂切割了基岩至嫩江组地层,导致深部沙河子组、营城组等烃源岩所形成的油气、co2和煤成气等还原性流体沿反转断裂向上运移,引起浅部较为疏松的泉头组和姚家组红色砂体发生后生还原蚀变,形成有利于铀成矿的灰色砂岩目的层。同时,反转作用形成的剥蚀构造天窗,使目的层裸露于地表,接受含氧含铀水的渗入和氧化作用,为层间氧化带及其铀矿化的形成创造了有利条件。

花岗岩型铀矿床是我国最重要的矿床类型，据统计占我国铀总储量的38％以上。与世界其他国家相比，我国也是花岗岩型铀矿床最发育、类型最多、分布最广泛的国家。同时我国花岗岩出露面积很大，约有85万多平方公里，占我国大陆面积的9％左右，找矿远景很大。而南岭是我国花岗岩型铀矿床的重要产出地区，所以通过对本地区花岗岩型铀矿的成矿研究。可以为找矿提供更好的指导。

简要分析了在梁河盆地开展瞬变电磁勘探的电性基础,对多测道剖面曲线和视电阻率断面图进行了定性解释,解释成果对钻孔布置起到了良好的指导作用。

以煤田钻孔资料“二次开发”作为铀矿勘查新思路,择优选取三道明水盆地收集的煤田放射性异常孔进行原位钻孔验证,通过验证结果对比分析,认为三道明水盆地铀矿化可能为层间氧化带和潜水氧化带复合型铀矿化。结合该盆地的成矿地质条件,初步建立了该盆地砂岩型铀矿的成矿模式,根据该模式又探讨了两个靶区的找矿方向,为在该盆地继续开展砂岩型铀矿找矿工作提供了新思路。

以煤田钻孔资料\"二次开发\"作为铀矿勘查新思路,择优选取三道明水盆地收集的煤田放射性异常孔进行原位钻孔验证,通过验证结果对比分析,认为三道明水盆地铀矿化可能为层间氧化带和潜水氧化带复合型铀矿化。结合该盆地的成矿地质条件,初步建立了该盆地砂岩型铀矿的成矿模式,根据该模式又探讨了两个靶区的找矿方向,为在该盆地继续开展砂岩型铀矿找矿工作提供了新思路。

砂岩型铀矿床是一种具有重要经济价值的铀矿类型,受到世界各国地质勘探部门的高度关注。本文应用电子探针和高分辨分析型电镜联合研究鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿铀的赋存状态;对砂岩中铀、钍及稀土含量的分布进行了线扫描分析,观察到铀矿物微粒主要分布在砂岩的主要造岩矿物裂隙中及其胶结物中。铀矿物主要存在形式是以铀石微粒(uo2)的形式存在,以微粒吸附形式存在(小于1μm)。铀石微粒一般富集在砂岩中的钾长石、微斜长石、白云母裂隙和解理缝或胶结物中,分析数据显示氧化铀的含量可达1%～3.46%,在石英和方解石颗粒裂隙或解理缝中比较低。应用高分辨的电镜还观察到少数呈较大铀石微粒集合体形式存在,最大可达200μm。从电子探针分析数据上看,uo2含量可以从0至几个百分含量,一般来说含铀高的部位,其对应的稀土元素、tho2含量也较高。本文的研究对含油气盆地的铀矿质的沉淀、运移和富集的认识具有重要意义,同时对鄂尔多斯盆地铀矿开发过程的选冶工艺的确定,具有借鉴价值。

从构造演化—岩浆作用—成矿流体系统将火山岩-花岗岩型铀矿作为统一体开展成矿作用研究。在总结华南热液型铀矿成矿地质特征的基础上,根据区域铀时空分布特征,结合成矿溶液的氢、氧同位素组成,从动力学过程阐述了成矿物质来源,并进而分析了成矿流体演化及成矿作用过程。认为早寒武世富铀地层是华南热液型铀矿最本质的铀物质来源,成矿流体是岩浆水和降水混合的产物,岩浆作用形成了成矿物质的"汇"区,燕山期伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的岩浆作用,促成了成矿热液系统的形成、演化及成矿作用的发生,随着岩浆作用物质-能量场的减弱,华南热液型铀矿成矿作用终止。

赣南地区是我国花岗岩型铀资源的重要产地,笔者运用深源成矿和多次成矿理论,对区内产铀花岗岩体特征和花岗岩中的铀矿成矿条件进行分析、研究,总结了该区花岗岩型铀矿的成矿模式,提出"靠边缘、查蚀变、追构造、找热体"的找铀矿标志,厘定出4处具有较好找矿前景的工作靶区。

总结介绍了松辽盆地可地浸砂岩铀矿钻探的施工工艺,冲洗液配制及管理,可地浸砂岩铀矿钻探的目的层———松散砂体的取心技术和退心技术,钻探管材的使用及孔内事故的预防与处理。

从古构造、古地理重塑入手,系统分析伊犁盆地各沉积时期的沉积建造特征,并探讨其与砂岩型铀矿的关系。研究表明,伊犁盆地双基底建造形成了盆地的富铀基底,盆地早—中侏罗世在弱伸展环境下形成的暗色含煤碎屑岩建造成为盆地的含矿建造形成期,盆地晚白垩世—新近纪在弱挤压环境下形成的红色碎屑岩建造有利于铀的后生改造富集成矿。经统计分析表明,伊犁盆地砂岩型铀矿化与含矿层的沉积相类型、单层砂体厚度及岩性结构等建造特征密切相关。

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象，通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法，综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明：主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中，铀预富集达212.45×10?6，围岩达41.34×10?6；预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区；铀矿体及围岩ree配分曲线总体具一致性，右倾，个别δeu正异常，富集重稀土，两者铀源具一致性；含铀砂岩δ13cv?pdb=?9.7‰，δ18osmow=18.9‰，黄铁矿δ34sv?cdt=?27.46‰，经历了强烈的有机地质作用；铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出，被胶状黄铁矿肢解，铀富集于成岩作用后期。由此认为，直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源，东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。

通过对我国华南地区产铀花岗岩体与青海省产铀花岗岩体的形成时期、岩石化学特征、含铀性等的论述及青海省典型花岗岩型铀矿点的特征描述,对青海省花岗岩型铀矿成矿特征进行了总结,为以后青海省铀矿找矿明确了方向,有利于加快青海省铀矿找矿的步伐。

松辽盆地为一个含有油、气、铀多能源的陆相沉积盆地.综合整理前人关于松辽盆地西部斜坡的地质资料,阐述了西部斜坡区域构造位置,构造演化特征及地下含氧含铀流体对斜坡区砂岩型铀矿控制作用.笔者运用砂岩型铀矿成矿理论分析认为松辽盆地西部斜坡带具有良好的砂岩型铀矿找矿前景.

马尼特坳陷是二连盆地五大坳陷之一,近年来成为寻找砂岩型铀矿重点工作区.为了快速有效地在该区寻找和控制砂岩型铀矿体,利用地质、物探和样品数据等手段在工作中对其进行了分析和研究.在马尼特坳陷已知工作区的铀矿化特征基础上,通过对成矿砂体分布研究来定位钻探评价区的范围,利用目的层底板和岩芯编录来分析砂体的还原能力和水动力变异部位,利用测井曲线和样品分析数据等确定砂体的含铀性和矿化部位.利用以上方法对铀矿(化)体的富集规律进行了探讨和分析,从而达到准确定位铀矿(化)体的目的,也为进一步铀矿找矿工作提供参考.

埃及西奈半岛盛产铁锰矿、铜矿、铀矿、高岭石、石英砂等矿产,铀与铜、铁锰矿有一定的空间联系。笔者通过在阿布泽尼玛成矿区多年的工作实践和研究,对该区铀成矿地质特征进行了分析,圈定了7个铀矿赋矿层位,总结了该区铀矿化分布规律,获得了同生沉积、后生叠加改造的成因认识。

赣南白面石铀矿区是华南重要的火山岩型铀矿区,矿体产在白面石火山盆地的玄武岩和砂岩中。该火山盆地基底为白面石花岗岩,以前的研究表明是白面石花岗岩为铀矿化提供了成矿所需的铀。锆石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花岗岩形成于(241±7)ma,为印支期花岗岩。白面石花岗岩主要岩性为中细粒二云母花岗岩,岩石具有高硅(sio2含量为71.99%～73.82%)、高铝(al2o3含量13.26%～14.57%)的特点,铝饱和指数a/cnk为1.15～1.28,属于强过铝花岗岩。微量元素组成特征表现为富集rb,th,ta和亏损sr,ba,ti和eu。稀土元素显示轻稀土富集和eu负异常的特点。白面石岩体具有较高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和较低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),两阶段nd同位素模式年龄变化为2.01ga～2.15ga。岩浆期锆石具有较低的εhf(t)值,变化为-15.1～-11.9,两阶段hf模式年龄计算为2.01ga～2.21ga,与nd模式年龄一致。岩相学和地球化学特征均表明白面石花岗岩属于典型的强过铝s型花岗岩,结合年代学和同位素特征,推测其源区可能是类似于桃溪群的变质沉积岩。白面石花岗岩的地球化学特征类似于华南许多的产铀花岗岩,可能是多期变质和重熔事件使其成为富铀花岗岩,随后在后期的地壳拉张导致的热液活动中转移铀,为铀矿化提供铀源。

自20世纪中期开始,人们就对砂岩型铀矿有了更新的认识,并在越来越先进的勘探、开采技术的良好配合下,使砂岩型铀矿变成了一种被世界公认的重要矿种之一。另外,越来越多不同种类的铀矿床被发现也对原子能事业起到了推波助澜的作用。我国于20世纪末将砂岩型铀矿列为四大铀矿之一。反观我国核工业几十年的发展历程可以断定,未来铀矿床搜寻的主要方向还应是锁定在我国北方中新生代盆地。本文笔者将就我国国内目前对砂岩型铀矿沉积环境的研究现状进行初步探讨。

澳大利亚与美国拥有一批可地浸的古河谷(道)型砂岩铀矿,其中部分已投产,经济效益颇佳。在找矿勘探工作中,投入了很多方法及仪器设备。在寻找古河谷(道)时,使用的方法技术有:钻探-取岩心-胞粉地层学组合方法、钻探-地球物理测井系列方法、地面电阻率法、重力方法、航空磁法、高分辨率地震成像技术、三维层析地震反演技术、地震折射反演方法等。

文章在对鄂尔多斯盆地南部砂岩岩石学特研究的基础上,重点探讨了砂岩赋铀性与岩石结构组分的关系和粘土矿物演化、压实与胶结、溶蚀与次生孔隙形成等主要成岩作用对岩石渗透性与铀的运移聚集的影响。将研究区含铀砂岩划分成4种赋铀砂岩类型,讨论了不同岩石类型的成矿性特征。综合分析了铀成矿条件,建立了砂岩型铀矿成矿模式,为研究区铀成矿有利区段预测提供了岩石学证据。

kingsvilledome地浸砂岩铀矿该矿位于美国得克萨斯州境内(北纬27°22′、西经97°47′),矿业主为uri。铀矿产于第三系,属卷型,容矿主岩为戈利亚德组长石凝灰质砂岩夹粘土。铀矿床探明储量为1500～5000tu,铀品位为0.1％～0.3％。此矿于1985年投产,额定年生产能力为500tu,实际产量每年达770tu,1999年停产待机。

砂岩型铀矿弱信息提取及综合评价技术是当前铀矿勘查中的重要研究内容之一。通过近几年的研究，提出了航磁、航放弱信息提取的内涵，研究了航磁、航放弱信息形成理论，建立了有效的弱信息提取数学模型；基于gis软件，实现了弱信息提取模型，并开发了专家打分综合评价模型。在某地区，应用gis软件完成了航磁、航放弱信息提取试验和铀资源综合评价。研究结果表明，弱信息提取和综合评价技术可快速缩小砂岩型铀矿找矿靶区，提高预测精度。