04热液铀矿床

362 10-2.89 0.994 10-3.86 10-7.81 10-4.20 10-2.39 10-11.40 10-10.46 10-8.42 10-9.47
363 10-2.64 0.992 10-4.11 10-7.49 10-3.97 10-2.25 10-11.14 10-10.44 10-7.89 10-8.91
201 10-2.42 0.995 10-4.33 10-1.69 10-4.49 10-3.09 10-10.78 10-10.16 10-7.19 10-1.95
3701 10-2.97 0.999 10-3.78 10-9.63 10-6.85 10-5.87 10-11.48 10-10.46 10-7.47 10-7.41
2、含铀热液的物理－化学条件
热液铀矿床的温度变化规律：
（5）热液成因铀矿物的形成温度一般按晶质铀 矿－钛铀矿－沥青铀矿和铀石顺序降低。
晶质铀矿和钛铀矿沉淀温度为240－360℃；
沥青铀矿为120－250℃。
不同矿物组合类型铀矿床的形成温度不同，含晶
质铀矿和钛铀矿的交代岩型铀矿床形成温度较高， 沥青铀矿－方解石型温度较低，其他类型居中。
UO2 （ CO3 ）
3 4－
UO2F20 UO2F3－ UO2F42－ UO2OH+ UO2 （ OH ）
2 0
UO2SO40 UO2 （ SO4 ）
2 2－
UO22+
10-10.33
10-9.88
10-11.89
10-11.39
10-9.49
10-10.74
10-10.95
10-12.05
3、热液中铀的迁移形式和沉淀机理
Eh值降低是铀沉淀成矿的一个重要因素。
3、热液中铀的迁移形式和沉淀机理
1）铀的迁移形式 热液中最可能存在的铀酰络离子有下述十种：
UO2（CO3）0 ； UO2（CO3）22UO2（CO3）34- ； UO2F20
UO2F3- ；
UO2OH+ ；
UO2F42UO2（OH）20
UO2SO40 ；
UO2（SO4）22-
铀矿床，热液活动的温度范围为 578℃ 至 80℃ 。从
矿前到矿后温度呈叠互式降低，成矿是在温度递降
的过程中发生的。
2、含铀热液的物理－化学条件
热液铀矿床的温度变化规律：
（2）多数热液铀矿床是在中低温条件下形成。 如 前 苏 联 热 液 铀 矿 床 形 成 温 度 范 围 为 200 － 100℃，平均为150℃（纳乌莫夫，1978）； 里奇（1979）统计国内外热液铀矿床中沥青铀 矿的形成温度≤190℃，多数为150℃； 我 国多数热液铀矿床成矿温度范围为 280 － 120℃，平均为200℃。
2、含铀热液的物理－化学条件
热液铀矿床的温度变化规律：
（3）火山热液形成的铀矿床，其成矿温度表现 出火山颈相－近火山口相－熔岩相－火山碎屑岩相 顺序降低的趋势；花岗岩型和碳硅泥岩型铀矿床温 度变化规律不明显。 （4）成矿温度在垂向上的变化特点因地而异。 许多铀矿床（如我国 302 矿床，前苏联火山洼地铀 矿床）成矿温度从下至上递减，表现为顺向分带； 有的 铀矿床 相反 ， 374 矿床 成矿温 度从下 至上以 9.3℃/100m梯度递增，表现为逆向分带。
含铀热液酸碱性质（pH）的演化特点：
含铀热液的初始性质与铀沉淀时的性质不同。 初始热液为酸性或碱性，铀成矿以中性至弱碱性介 质最为适宜。 初始热液向成矿期热液演化时，pH值总是各向 相反的方向变化，总的演化趋势是中和反应。成矿 时热液趋向于弱酸、弱碱或中性。 如铀－钼型矿床，pH＝5-5.5；含铀碳酸盐型矿 床，pH＝6.5－6.8；五元素建造和石英－萤石－方 解石－沥青铀矿型矿床，pH＝5±0.5；华南花岗岩 型铀矿床，pH＝6－8。
2、含铀热液的物理－化学条件
碱性热液以富含HCO3-、CO32-和碱金属离子Na+、
K+为其特征，初始溶液的pH值可达8－10。这种碱
性热液可以来自硅镁壳或上地幔的分异作用，也可
能是花岗岩浆分异演化后期产生的钠质和钾质热液，
或混合岩化产生的碱性变质热液。
矿化类型为碱交代岩型或碳酸盐型。
2、含铀热液的物理－化学条件
Na2[UO2(CO3)2]+H2O+2e→UO2↓+Na2CO3+2OH－+CO2↑ UO2(CO3)22-+H2O+2e→UO2↓+CO32-+CO2↑+2OH－
2、含铀热液的物理－化学条件
3）含铀热液的pH值和Eh值
含铀热液的酸碱度随着热液的演化而变化。 初始热液可分成酸性和碱性两个基本类型。 酸性热液以富含F-、Cl-或SO42-等酸性阴离子为其 特征，在火山岩地区热液初始的pH值变化范围约为2 － 5.5 。古地下水和热卤水形成的含铀热液也呈酸性， 火山岩地区的迪开石化和水云母化均为酸性溶液作用 的产物。 矿化类型为萤石型、微晶石英型、迪开石化型和 水云母化型、粘土化蚀变型。
热液铀矿床通常具有下述基本特点：
1）矿石品位较高。
一 般 矿 床 品 位 大 于 0.15% ， 加 拿 大 的 Cigar
Lake 矿床矿石品位高达 12.3% 和 McArthur River 矿床矿石品位平均17.33%U3O8（不整合面型）。
1、热液铀矿床概念及一般特征
2）选冶性能良好。主要表现在： ①矿体与围岩界线清楚； ②矿石的铀浸出率较高，热液铀矿床铀主要呈 沥青铀矿和分散吸附状态，易浸出； ③热液铀矿床成矿温度以中低温为主； ④矿石的物质组成简单，钍、稀土等有害杂质 较少，有利于铀的选冶。
2、含铀热液的物理－化学条件 2）成矿压力
热液作用的压力取决于热液活动的深度和地质构 造条件。
（1）热液作用的压力变化范围较大。可以从矿前
的(20－15)×107Pa降至矿后期的(20－5) ×106Pa。
主要铀矿物的沉淀压力为(9－3)×107Pa，成矿是
在热液降压的过程中发生的。
2、含铀热液的物理－化学条件 2）成矿压力
二、热液作用中铀的地球化学
1、含铀热液的化学成分
含铀热液的化学成分取决于热液的成因、运
移途径、所经围岩和地下水的成分，以及温度、
压力、pH和Eh等物理化学条件。 ①基本组分。水，水可以电离产生少许的 H＋ 和 OH-，因二者的不同浓度，决定着介质的 pH值。
1、含铀热液的化学成分
②离子组分。Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋ 等，以及CO32-、HCO3-、SO42-、F-、Cl-、H4SiO4、 HS-、S2-等。 ③金属成矿元素。U、Th、Mo、Bi、Cu、Pb、 Zn、Fe、Ag、Hg等，碱性热液除铀和钍以外，还 有较多的Ti、Nb、Ta、Zr、REE等难溶元素，它们 都呈离子形式存在。 ④气体组分。CO2、CO、H2S、CH4、HF、 HCl、O2等分子。
（ 3 ）含铀热液具有从高压向低压方向迁移、并 在降压区成矿的过程。绝大多数热液铀矿脉都产 在断裂构造或层间破碎带中。含矿热液的压力上 限 可 超 过 2×108Pa ， 但 铀 矿 床 形 成 的 压 力 多 在 1×108Pa以下。 降压导致热液的沸腾和去气作用，这是铀沉淀 成矿的一个重要原因。
第四章 热液铀矿床
一、概述 二、热液作用中铀的地球化学 三、热液铀矿床的地质条件
一、概述
1、热液铀矿床概念及一般特征
定义：热液铀矿床是指由不同成因的含铀 热水溶液（如地下水热液、岩浆残余热液、
变质热液等），以及它们的混合热液，在适
宜的物理化学条件下及各种有利的地质条件
下，经过充填和交代等方式形成的铀的富集
（2）铀矿床的类型不同，其形成的深度和压力 也不同。 一般来说，碱交代岩型高温矿床形成压力较大， 超过1×108Pa； 铀－砷化物型和铀－硫化物型矿床形成压力较 小为(13－40)×106Pa，有的超过5×107Pa，但不超 过1×108Pa； 汞－铀型矿床形成的深度和压力最小 。
2、含铀热液的物理－化学条件 2）成矿压力
2、含铀热液的物理－化学条件
1）成矿温度
热液成矿作用，一般划分为高温、中温和低温 三个阶段： 300℃以上为高温；
300－200℃为中温；
200－40℃为低温阶段。
2、含铀热液的物理－化学条件
热液铀矿床的温度变化规律：
（ 1 ）热液铀矿床的热液活动温度范围较宽。据 徐国庆（1981）统计，我国大部分不同类型的热液
1、热液铀矿床概念及一般特征
3）热液铀矿床明显受构造控制，尤其与断裂 构造关系密切。因此规模和产状变化很大，产状复 杂。
4）热液铀矿床成矿具有多期多阶段性，热液
具多源性，矿床成因复杂。
2、热液铀矿床分类
章邦桐（ 1990 ）在传统矿床学分类的基础上， 结合国外新类型和我国具体情况，把热液铀矿床划 分为下述类型： 1）接触交代/高温热液型铀矿床 2）中、低温热液铀矿床 （1）花岗岩型铀矿床 （2）火山岩型铀矿床 （3）热造式碳硅泥岩型铀矿床 （4）不整合面型铀矿床
2、含铀热液的物理－化学条件
含铀热液的（Eh值）演化特点：
含铀初始热液的Eh值与成矿时热液的 Eh值不同。
在热液铀矿床中普遍存在赤铁矿，成矿热液中所含
的变价元素如铁、硫、铀等大都呈高价态存在，推
断含铀热液的初始氧化－还原电位Eh值较高，大约
在+0.04－+0.15v之间。铀矿沉淀时，热液的Eh值较 低，一般在 -0.025 － -0.450v 之间，平均值为 -0.180v 。
361 10-2.69 0.174 10-4.35 10-5.74 10-2.00 0.814 10-10.99 10-11.27 10-6.39 10-7.11