03岩浆铀矿床

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铀矿地质课件——7.2火山岩型铀矿床

铀矿地质课件——7.2火山岩型铀矿床

7.2.1 成矿地质条件
7.2.1.2 储矿火山构造
1、火山穹窿构造 粘稠的酸性、中酸性熔浆缓慢上升,气体压力增大, 引起穹状隆起,穹顶幅度可达几百米。火山穹窿的 发生,一是在火山喷发前夕,一是在火山沉陷后的 回返阶段。穹窿形成时,同时形成辐射状断裂、环 状断裂,层间滑动等构造。我国北方有古穹窿流纹 岩层间构造控制的矿床。
7.2.1 成矿地质条件
7.2.1.1 产铀火山岩的岩性特征
2、火山岩的机械物理性质
直接与成矿有关的是岩石的抗压强度和有效空隙度。就火山岩的抗 压强度来说,熔岩(如石英粗面岩,为2400千克/厘米2)与花岗 岩(为2470千克/厘米2)差不多;火山碎屑岩的较低,如凝灰岩 为420千克/厘米2,凝灰角砾岩为900千克/厘米2,它们容易发生 破裂。此外,火山岩中玻璃成分较多,性脆易碎,因而火山岩型 铀矿床常受裂隙构造控制。就火山碎屑岩的有效空隙度来说,一 般在5%以上;有些凝灰岩可达20%以上;熔岩和次火山岩的小得 多,我国的碎斑流纹岩、流纹斑岩、次花岗岩多数为1%左右。火 山岩遭受热液蚀变,特别是遭受碱性蚀变,碱性热液使SiO2强烈 淋失,钠长石替代钾长石,矿物体积缩小,因而岩石的有效空隙 度大大增加,有效空隙度有时可达10%左右,而且岩石易破碎。
7.2.1 成矿地质条件
7.2.1.1 产铀火山岩的岩性特征
4、火山岩中铀的配分
根据哈萨克斯坦查保哥梁地区流纹岩和英安岩铀配分情况的 研究表明,流纹岩和英安岩全岩平均铀含量分别为7.1ppm 和6.7ppm,略高于酸性火山岩中的平均有含量3—6ppm。 铀主要存在于基质中,在主要造岩矿物中含量却很低。因为 U4+的离子半径大(0.97Å)不能进入熔岩硅酸盐矿物的晶 格,造成造岩矿物铀含量偏低。当熔岩溢出地表后,由于快 速冷凝,铀分散在火山玻璃内,所以基质中铀含量较高。经 强烈蚀变后,粒间吸附铀有很大增加,而在矿石产出部位绝 大部分铀存在于粒间和裂隙中。

铀矿床成因模式及其控制因素分析

铀矿床成因模式及其控制因素分析

铀矿床成因模式及其控制因素分析铀矿床是指含有富集铀矿物的地质体,是铀矿的自然产出地。

铀矿床形成的成因模式与其控制因素是地质学和矿床学领域的研究重点之一。

下面将通过对铀矿床成因模式及其控制因素的分析,详细介绍铀矿床的形成过程。

1. 成因模式:铀矿床的形成主要包括三个过程:铀的富集、矿化作用和矿床形成。

从成因模式的角度来看,铀矿床可以归纳为地壳富集型、沉积型和剥蚀型。

地壳富集型铀矿床主要富集在大陆地壳中。

它们一般与花岗岩、离子吸附体系和硫酸铀型矿床相关。

地壳富集型铀矿床的形成与岩浆作用和热液作用有关,富集铀的物质主要来自岩浆或热液中的溶解铀离子。

这些离子在适宜的地质条件下,可以通过各种矿化作用被富集成矿。

沉积型铀矿床是在海洋、湖泊或沉积盆地中形成的。

主要有浅海沉积型、深海沉积型、沉积岩型和粉砂质砂岩型铀矿床。

沉积型铀矿床的形成与沉积过程、成岩作用和次生矿化作用有密切关系。

一般来说,沉积体系中富集铀的机制包括离子吸附、碳酸盐沉淀和有机物还原等过程。

剥蚀型铀矿床是由于剥蚀侵蚀作用而形成的。

这些铀矿床主要富集在风成、水成和冻结圈等剥蚀残留物中。

剥蚀型铀矿床形成的原因是富集铀的物质被风、水或冻结作用带走,然后在特定的地理环境中沉积和富集成矿。

2. 控制因素:铀矿床形成的控制因素非常复杂,包括地质、地球化学、地球物理因素等。

首先,地质因素是铀矿床形成的重要控制因素之一。

包括构造、岩性、沉积环境等。

构造因素主要体现在构造带的选择和构造运动的活动程度上。

地壳破裂和岩石变形有很大的可能会形成裂隙、断裂、断层等储集空间,进而有利于铀矿物的富集。

岩性因素则与岩石结构、岩石矿物和岩石类型有关。

不同类型的岩石具有不同的富集能力,如含有脱水矿物的岩石、富含石英的岩石、含有碳酸盐的岩石等可能更容易富集铀矿物。

沉积环境因素主要是指海洋、湖泊、盆地等不同环境中的沉积过程,其中的沉积物对富集铀矿物起到了重要的影响。

其次,地球化学因素是铀矿床形成的另一个重要控制因素。

铀资源地质学复习资料

铀资源地质学复习资料

铀资源地质学复习资料铀资源地质学复习资料四价铀矿物:在化学成分上既含有四价铀,又含有六价铀,在结构上以U4+基本结构单元的矿物。

六价铀矿物:在化学成分上以六价铀为主,在结构上以铀酰—阴离子结合为基本结构单元的矿物。

变生作用(非晶化作用):系指在铀、钍衰变过程中放出的射线作用下和核裂变碎片的作用下某些含铀、钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象。

变生矿物:内部结构遭到破坏,但仍保持着晶体外形的矿物。

多型性:是一种特殊类型的同质多象,是指化学成分相同的物质,形成若干种仅仅在层的堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。

放射性:系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核,同时释放出α、β、γ射线的现象。

岩浆铀矿床:又称侵入体内型或正岩浆铀矿床。

系指通过岩浆结晶分异作用直接富集形成的铀矿床。

伟晶岩型铀矿床:系指经结晶分异的残余酸性熔浆(极少为碱性熔浆)经冷凝结晶和气成交代而形成铀矿床。

热液铀矿床:是指由不同成因的含铀热水溶液,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体。

蚀变围岩:因热液交代作用而引起的围岩变化称为热液蚀变,而蚀变后的岩石称为蚀变围岩。

火山岩型铀矿床:是指在成因上、时间上和空间上与火山岩密切相关的铀矿床。

铀黑:含氧系数为2.70-2.92的粒状晶质铀矿同质多像:相同化学成分的物质在不同的地质条件(如T,P)下可以形成不同的晶体结构,从而成为不同的矿物。

类质同像:矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它种原子或离子替代而不破坏其晶体结构的现象;填空:1、铀在地壳的存在形式主要有三种:铀矿物形式、类质同象置换形式、分散吸附状态形式2四价铀矿物稳定存在的环境条件:还原条件、六价铀矿物稳定存在的环境条件:氧化条件3、铀元素的放射性同位素是:铅4、产铀花岗岩的化学成分特点:酸度大、碱质高、铝过饱、暗色组分少、铀含量高5、不整合面型铀矿床的主要层位的时代是:古元古代6、含铀热液中的来源通常包括:岩浆来源、地下水来源、变质热液来源和构造热液来源7、列举出四种以上当今世界最具工业意义的铀矿床类型:砂岩型、不整合面型、岩浆型、角砾杂岩型8、碳硅泥岩型铀矿床的成因类型分三种:成岩型、淋积型、热造型9、四种工业铀矿物主要是:晶质铀矿、沥青铀矿、钛铀矿、铀石等10、不整合面型铀矿床的主要产地是加拿大和澳大利亚11、碳酸泥岩型铀矿床“二带一区”的分布具体是南秦岭成矿带、江南成矿带和华南成矿带12、铀在各种变质岩中含量的变化规律是随变质作用的加深铀含量逐渐降低13、国际原子能机构将砂岩型铀矿划分为卷状亚型、底河道亚型、板状亚型和前寒武纪亚型14、铀在外生作用中主要的迁移形式有离子形式、机械破碎屑物形式和有机络合物形式。

火山岩型铀矿床

火山岩型铀矿床

5. 具多部位成矿特点:盖层火山岩、基底变质岩或花岗岩 都有可能含矿。火山穹隆、火山口、破火山口、爆发岩筒、 环状、半环状、放射状裂隙都可以含矿。矿体产在断裂交 叉密集裂隙带中、次火山岩体内外接触带、次火山岩体变 异部位、两种不同岩性接触带、喷发间断面、层间破碎带 等部位。 6. 矿体多半成群成带出现,形态复杂,矿体形态呈似层状、 透镜状和脉状、巢状及不规则状。单个矿体规模不大,一 般长几到几十米,少数可达百米以上,厚数厘米至十余米 不等。 7. 热液蚀变发育,矿化时代广。火山岩型铀矿床的成矿从 元古代到新生代均有分布,一般每次成矿都与大陆壳各地 。 区的钙碱性系列火山活动旋回有关。从已有资料来看,国 外同类矿床的形成主要是古生代至第三纪,我国则以中生 代为主晚古生代次之。
1、火山塌陷构造(破火山口构造)
2、火山通道(爆发岩筒)构造
3、火山穹隆构造 4、复合火山岩构造 5、其他控矿构造
火山塌陷构造
概况
特点
火山岩型 铀矿 地质条件 矿化与成 因
岩性岩相 条件 构造条件 火山盆地 控制
实例分析
<2>火山岩型铀矿床的构造条件
古老地盾 边缘带 大地构造 背景 构造级别 地台活化 带
中间地块 带
地槽褶皱带
构造条件
断裂构造 火山机构 构造
<2>火山岩型铀矿床的构造条件
大地构造背景
A,古老地盾的边缘带:该构造单元的基底岩石主 要为太古界的深变质岩和花岗杂岩体,盖层为 元古界的陆相火山沉积岩、砂岩和砾岩层。元 古代是产生了多次构造活动,并伴随岩浆活动。 铀矿床大部分产在安山质火山碎屑岩和沉积岩 的互层中,受构造破碎带和挤压片理化带控制。 矿石中与铀相伴生的元素有Co、Ni、Ag、Bi。 矿床实例以加拿大地盾西部火山岩铀矿床为代 表,如埃尔多拉多矿床。

03铀矿

03铀矿

世界铀储量分布情况
世界主要产铀国家或地区:
– 1. 澳大利亚 – 2. 南非 – 3. 美国 – 4. 加拿大 – 5. 尼日尔 – 6. 巴西 – 7. 纳米比亚
世界已探明的具有工业价值的铀矿床, 大都分布于北美和非洲,其储量约占 目前世界铀总储量的62%。
70年代以来,澳大利亚大规模铀矿床 的发现使之成为世界铀矿资源重要基 地之一。
《能源矿产学》
张静 zhangjing@矿床与勘探教研室铀矿源自质学简介矿床与勘探教研室 张静
zhangjing@
铀矿资源用途
国防工业;
– 核武器
民用核能源
– 核电站
1954年,前苏联原子能发电站开始运转;1956年, 英国;1975年,美国。
法国,比利时、保加利亚瑞典等国的核电量也已占 本国总电力生产的50%~70%。
– 医用等
我国核电站的建设也正在稳步发展。核能是一种很有发展前途 的能源。铀矿资源是核工业的基础,是国家的战略性资源。
第一节 世界铀矿资源概况 第二节 铀的性质与铀矿物特征 第三节 铀矿床的工业要求 第四节 铀矿床学概论 第五节 我国的铀矿资源
(三)酸性火山岩型铀矿床
1980 年 , 前 苏 联 学 者 丹 切 夫 提 出 了
外生铀矿床的分类方案。
(一)地面表生作用形成的铀矿床
1.机械风化作用形成的残积和坡积-洪积含 铀矿物砂矿床
2.化学风化作用形成的矿床氧化带和淋积 铀矿床
(二)沉积作用形成的铀矿床
1.冲积和滨海砂矿床
(三)成岩作用形成的铀矿床
铀矿物也依其成因分为原生和次生铀矿物。
– 从数量上看,次生铀矿物种类较多,而原生 铀矿物种类较少。
– 从工业利用上看,原生铀矿物是铀的主要来 源,次生铀矿物是次要的。

铀资源重点

铀资源重点

铀资源地质学绪论学科的发展阶段第一次找铀高潮:第二次世界大战后到20世纪五六十年代,例如:南非的维特瓦斯兰德矿床。

在外生成矿作用方面:卷型铀矿床成矿期。

内生成矿方面:发现花岗岩中有相当一部分铀易被稀酸和天然水溶液侵出。

发张高峰期:20世纪七八十年代后。

铀矿化类型:有内生和外生或表生类型。

成矿时代:元古代到古生代直到中新生代都有。

成矿主岩:类型有变质岩或花岗岩,火山岩,沉积岩。

矿床实例:1976,北澳的贾比卢卡矿床1968,加拿大阿萨巴斯卡盆地中拉比特湖矿床1975,敖湖矿床1966,非洲尼尔利亚的阿尔利特砂岩型矿床,纳比利亚的罗辛花岗岩型矿床1975,南澳的隐爆角砾岩杂岩型奥林匹克坝矿床1966,俄罗斯斯特烈措夫矿田火山岩型铀矿床1973,澳西区钙结岩型伊利里铀矿床低谷期:上个世纪九十年代思考题及答案1.世界铀资源的分布特点:澳大利亚,哈萨克斯坦,加拿大铀发现较多2.何谓铀矿工业指标,各项指标具体内容是什么?铀矿工业指标:指矿床储量的最低限量,最低可采品位和最低可采厚度。

对于中国,铀矿开采至少达到100t,地浸品位达到万分之一=100pm,开采厚度0.7m以上。

最低品位百分之五,边界品位百分之三。

中国标准:3.我国四大工业铀矿类型:花岗岩型,砂岩型,火山岩型,石英硅泥岩型。

铀元素及矿物的基本特征铀的性质:同位素:U的原子序数是92,原子量是238,有三种同位素,即U238、U235和U234,铀的稳定氧化态只在自然界只有+4和+6价两种。

离子性质:②离子的颜色:U4+呈绿色,UO22+呈黄色③离子的酸碱性:U4+呈弱碱性U6+显两性,但酸性较强,碱性较弱,在酸性溶液中呈UO22+,在碱性溶液中呈U2O72-。

UO22+显碱性④离子的稳定条件:U4+在还原条件下稳定,UO22+在氧化条件下稳定,两者可以相互转化。

铀在地壳中的分布:①铀在岩浆岩中的分布:由超基性岩到酸性岩含量逐渐增高,分布在造岩矿物和副矿物中。

铀资源地质学实验

铀资源地质学实验

二、实验内容:
1、火山岩型铀矿床成矿理论回顾 2、实验矿床介绍 (1)660矿床、610矿床简介 (2)矿床分析步骤与分析方法提示 3、矿床资料:包括文字资料、图表、标本、薄片、 光片等
三、实验安排及重点:
1、实验老师先结合理论课内容对矿例进行介绍,分 析矿床的区域背景、矿床的地质概况、矿化特征及成矿 过程等。
发光分析快速简便,结果可靠。如能与其他方法配合使用, 就能取得较好的效果。
ห้องสมุดไป่ตู้
2、常见铀矿物的特征介绍
包括物理特征、放射性特征、荧光特征等多个方面
3、矿物种
沥青铀矿、晶质铀矿、铀黑、钛铀矿、铈铀钛铁矿、 铀石、脂铅铀矿、红铀矿、水沥青铀矿、钙铀云母、钡 铀云母、铜铀云母、芙蓉铀矿、纤铀碳钙石、板菱铀矿 等。
2、突出富铀层位在成矿中的重要性,强调后期改造 的关键性。
3、学生自我观察与分析。
四、实验作业:
总结碳硅泥岩型铀矿床成矿的一般特征。
2、强调沉积环境、氧化作用与铀成矿的关系。 3、学生自我观察与分析。
四、实验作业:
总结砂岩型铀矿床成矿的一般特征,并对比层 间氧化带型和潜水氧化型铀矿床的异同。
实验六、碳硅泥岩型铀矿床
一、实验目的:
通过本次实验,要求学生掌握碳硅泥岩型铀矿床的 成矿地质条件和矿化特征的分析思路和分析方法,并能 够比较熟练的掌握本类铀矿床的一般特点。
(1)放射性照相 放射性照相是利用铀、钍矿物对照相底片辐照后能使其感光
的特性来检查铀、钍矿物和研究其分布特点的方法。 该方法要求将含有铀、钍矿物的标本磨制成光面或光片。在暗室
中将光面或光片紧压在照相底片(最好是X光底片)上,样品即自行 对底片发生辐照(同时可用弱光源在底片上作好定位标记)。经过一 段时间后,取出底片,按规定处方冲冼即可。底片上与铀、钍矿物 对应处因受射线辐照而变黑,其黑度与矿物中铀、钍含量及辐照时 间成正比。辐照时间可通过试验确定,以变黑部分的轮廓比较清晰 为宜。据试验,沥青铀矿等铀含量高的矿物只需4-5小时的辐照即 可;铀含量1-5%的矿物需时1-3日,铀含量0.5-1%的矿物需时 3-5日。当铀矿物单体很细小时,需适当延长辐照时间。

22种矿床勘查类型划分依据(20201116212324)

22种矿床勘查类型划分依据(20201116212324)
具体类型特征: 05 硫铁矿——硫铁矿和多金属型矿床 确定因素: 第Ⅰ勘查类型:矿体形状简单 -较简单,厚度稳定 -较稳定, 构造简单 -中等的大型矿床 第Ⅱ勘查类型:矿体形状较简单, 厚度较稳定 -不稳定, 构造 简单 -复杂的大 -中型矿床,矿体形状较简单,厚度较稳定, 构造中等的中小型矿床 第Ⅲ勘查类型:矿体形状复杂, 厚度不稳定, 构造中等 -复杂 的中 -小型矿床
第Ⅲ勘查类型:矿体延展规模中 -小型, 矿体不稳定, 构造较
简单 -复杂或岩 (盐 )溶不发育 -发育 ( 或破坏矿体 )
具体类型特征: 09 盐湖和盐类矿床——浅藏卤水矿床

定因素:
第 1 勘查类型:矿体延展规模大型、矿体稳定、构造简单或
岩(盐)溶不发育 ( 或界则 )
第Ⅱ勘查类型:矿体延展规模大 -中型, 矿体较稳定, 构造简
差,构造中等的中 -小型矿床
具体类型特征: 07 钨、锡、汞、锑矿床 具体类型特征:
08 盐湖和盐类矿床——固体矿床
确定因素:
第Ⅰ勘查类型:矿体延展规模大型,矿体稳定,构造简单或
岩(盐)溶不发育 ( 或界线规则 )
第Ⅱ勘查类型:矿体延展规模大 -中型, 矿体较稳定, 构造简
单-中等或岩 (盐 ) 溶中等 -发育 (或界线较规则 )
定,构造、 脉岩影响大, 主要有用组分分布不均匀的脉状体、 小脉状体、小矿柱、小矿囊
具体类型特征: 02 铜、铅、锌、银、镍、钼矿床 确定因素: 第Ⅰ勘查类型:为简单型,五个地质因素类型系数之和为 2.5-3.0,主矿体规模大到巨大,形态简单到较简单,厚度稳 定到较稳定,主要有用组分分布均匀到较均匀,构造对矿体 影响小或中等 第Ⅱ勘查类型:为中等型,五个地质因素类型系数之和为 1.7-2. 4,主矿体规模中等到大,形态复杂到较复杂,厚度 不稳定,主要有用组分分布较均匀到不均匀,构造对矿体形 状影响明显 第Ⅲ勘查类型:为复杂型,五个地质因素类型系数之和为 1-1.6,主矿体规模小到中等,形态复杂,厚度不稳定,主要 有用组分分布较均匀到不均匀,构造对矿体形状影响明显到 严重 具体类型特征: 03 高岭土、膨润土、耐火粘土矿床 确定因素: Ⅰ勘查类型:矿体 (层)延展规模大型,形态规则,厚度稳定, 内部结构、地质构造简单 Ⅱ勘查类型:矿体 (层 )延展规模中一大型,形态较规则,厚 度较稳定,内部结构、地质特征简单至较简单

15种铀矿床类型及图解

15种铀矿床类型及图解

15种铀矿床类型及图解!桔灯勘探1周前国际原子能机构(IAEA)确定了最新的铀矿床分类方案,共有15种主要类型,36个亚类。

以下是各大类以及主要亚类的成矿模式图。

1侵入岩型Intrusive depositsDahlkamp, 2009主要亚类有:•白岗岩型;•花岗岩-二长岩型;•碳酸盐型;•过碱性正长岩;•伟晶岩型。

2脉型(花岗岩相关型)Granite-related depositsDahlkamp, 2009主要亚类有:•与花岗岩有关(Intragranitic),实例La Crouzille District, France;•与花岗岩无关(Perigranitic),实例Pribram District, Czech Republic。

3角砾杂岩型Polymetallic ironoxide breccia complex实例:Olympic Dam矿床4火山岩型Volcanic-related depositsDahlkamp, 2009主要亚类有:•构造控制型;•地层控制型;•火山沉积型。

5交代岩型MetasomatiteDahlkamp, 2009主要亚类有:•钠交代岩型;•钾交代岩型;•矽卡岩型。

6变质岩型MetamorphiteDahlkamp, 2009主要亚类有:•层控型(Stratabound);•构造控制型(Structure-bound),也分为单金属矿脉和多金属矿脉;•大理石质磷酸盐型(Marble-hosted phosphates),下面是实例Itataia, Brazil。

Dahlkamp, 20097不整合面型Unconformity主要亚类有:•与元古代不整合面有关;•与显生宙不整合面有关。

各种实例:雪茄湖Cigar Lake凯湖Key LakeP-Patch伊格尔波因特Eagle Point层状地层控制Stratiform fracture-controlled(印度)Dahlkamp, 20098崩塌角砾岩筒型Collapse breccia pipes实例:Wenrich and Titley, 20089砂岩型SandstoneDahlkamp, 2009主要亚类有:古河谷型Basal channel板状/准整合型Tabular卷锋型(或卷状型)Roll-front构造-岩性型Tectono-lithologic元古界砂岩中的镁铁质岩脉Mafic dikes in Proterozoic sandstones10石英-卵石砾岩型Paleo quartz-pebble conglomerateDahlkamp, 2009主要亚类有:•以铀为主,伴有稀土元素(上图左边);•以金为主,金含量大于铀(上图右边)。

俄罗斯斯特列里措夫火山岩型铀矿床地质特征及启示

俄罗斯斯特列里措夫火山岩型铀矿床地质特征及启示

俄罗斯斯特列里措夫火山岩型铀矿床地质特征及启示柴璐;周永恒;鲍庆中;李霄【摘要】The Streltsovka super-large deposit,located in the Mongolia-Erguna uranium-polymetallic metallogenic belt in the border ofChina,Russia and Mongolia,is a global famous volcanic type uranium deposit.Regional background,geological and metallogenic characteristics of the deposit are generalized to analyze the geological conditions favorable for mineralization of the same type of deposits in the metallogenic belt within China,which share a similar metallogenic geologic environment.%斯特列里措夫超大型矿床是世界知名的火山岩型铀矿床,位于中俄蒙边境的蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带.通过对该矿床区域背景、矿床地质和成矿特征的归纳总结,分析了在与斯特列里措夫铀矿成矿地质环境相似情况下,该成矿带中国境内有利火山岩型铀矿形成的地质条件.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2013(022)003【总页数】5页(P250-254)【关键词】斯特列里措夫火山岩型铀矿;铀-多金属成矿带;成矿条件;俄罗斯【作者】柴璐;周永恒;鲍庆中;李霄【作者单位】沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】P619.141 概述斯特列里措夫(Streltsovka)超大型矿床是世界知名的火山岩型铀矿床,位于俄罗斯赤塔州红石市东南12 km处,距中俄边境直线距离仅30余千米.矿床面积约10 km2,矿体长约1400 m,南北走向,呈带状分布,储量近6.0×104t,铀的品位一般为0.2%.在大的网状脉内,铀品位达0.6%;在似脉状矿体内,铀品位可达1%[1].该矿床于1963年被苏联324地质勘察队发现,1966年中期进行详细勘探,由滨额尔古纳矿业及化工生产联合体负责开采[2].斯特列里措夫矿床产在直径约20 km的破火山口中,该火山口构成世界的巨型火山岩型铀矿田,矿田面积约为130 km2.该矿田共探明19个铀矿和铀钼矿,包括安泰、十月、阿尔贡和图卢库耶夫等矿床,总储量达30×104t,75%的资源位于地下 200~600 m,25%的资源位于地下600~900 m.目前有10个矿床进行生产,8 个为地下矿山,2 个为露天矿山[3].2 区域背景斯特列里措夫火山岩型铀矿田所处的火山拗陷盆地位于西伯利亚地台南缘古生代地槽褶皱系前寒武纪中间地块及巨型花岗岩穹隆之上,处于NE向中蒙-额尔古纳构造岩浆活动带的边部,大型火山-沉积盆地的边缘[4-5].该火山塌陷盆地基底由古生代花岗岩和元古宙变质岩组成,盖层由J-K火山-沉积岩组成.该盆地受花岗片麻岩穹隆西北边缘的不同方向多期活动的深断裂复合控制,区内有非常发育的NE向、NW向和S-N向断裂[1].盆地内部与铀成矿有关的层间构造、环状构造也很发育,这些交错的构造,构成一个导矿、控矿和容矿格网状断裂构造体系[6].从空间分布上看,铀矿化明显受岩性和构造因素控制.3 矿床地质特征3.1 地质概况斯特列里措夫矿床具有双层结构:下构造层主要由海西期中—粗粒似斑状花岗岩(K-Ar年龄为240 Ma)、加里东期中粗粒巨斑状花岗岩(K-Ar年龄为400~500 Ma)和前寒武纪变质岩系(黑云母-角闪石片麻岩、白云岩化灰岩等)组成[7];上构造层为中生代火山-沉积岩,主要岩性为玄武岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、英安岩和流纹质凝灰熔岩(图1).流纹岩在火山岩系中占30%~35%,厚度为50~100 m[8],其 K-Ar年龄为(142±7)Ma [9].上构造层又划分为呈层状产出厚度为1000 m的近额尔古纳组(J3)和图鲁圭组(K).近额尔古纳组由底部砾岩、3层玄武岩和2层粗面英安岩组成,由下至上分别为:(1)粗碎屑岩层;(2)下粗面英安岩层,遭受到强烈裂隙化和围岩蚀变,并在其中出现铀矿化;(3)玄武岩、熔岩、熔岩角砾岩层;(4)上粗面英安岩层,由互层的块状玄武岩、砾岩角砾和砾岩组成;(5)额尔古纳组块状玄武岩.图鲁圭组可分为3层,由下至上分别为:(1)流纹岩;(2)霏细岩,夹安山岩、粗面玄武岩及流纹质火山碎屑岩;(3)流纹岩或流纹质火山碎屑岩(以凝灰岩为主)与玄武岩互层.整个火山岩系累计厚度为1200 m,其中沉积岩夹层的厚度不足总厚度的10%[10](图2).斯特列里措夫矿床的铀矿化总体上受NE向额尔古纳断裂带的控制.该断裂带几乎控制了矿区所有的矿床,至最上部变为裂隙带,起到控矿、控岩的作用.S-N向断裂在矿区内广泛发育,可切穿火山-沉积岩层,至基底岩层中,构造裂缝和裂隙部位填充了石英、萤石、碳酸盐和含黄铁矿和沥青铀矿化的矿化角砾岩等.NW向断裂为主要的赋矿构造,它与NE向、S-N向断裂的交结处都产有矿床.E-W向断裂不影响矿床的分布,它产于矿区基底构造层中,形成于NE向、S-N向和NW向断裂之前,控制了东西向基底隆起的形成,在成矿中起到屏障作用(图1).3.2 成矿特征斯特列里措夫铀矿床的矿体赋存于不同火山沉积岩层的任何层位,铀矿化层主要定位于上构造层的霏细岩层底部、上粗面英安岩层和下粗面英安岩层中,铀矿物同位素年龄为 134~136 Ma[1].矿体形态由含矿构造的分布和岩性特征决定,可划分为似脉状、缓倾的网脉状和似层状矿体.大的似脉状矿体切穿整个火山-沉积岩层,产于断裂带的构造裂缝中,小的似脉状矿体产于下粗面英安岩层的裂隙带里;网脉状矿体主要产于下粗面英安岩层的上部和下部;似层状矿体产于霏细岩层底部.矿化垂幅达480 m.位于斯特列里措夫铀矿床基底岩石之下的安泰矿床,该矿床最深处距地表约1500 m,可见这种火山岩型热液铀矿的矿化垂幅巨大.分布最广的矿石类型为铀矿和铀钼矿,主要的铀矿物为沥青铀矿和铀石,沥青铀矿充满角砾,在胶结物中呈浸染状、巢状和细脉状,与石英、萤石、绿泥石、水云母、黄铁矿共生.与铀矿化共生的有钼矿化(胶硫钼矿)和黄铁矿,偶见铅、锌和铜的硫化物[3].铀矿石中的钼矿物主要有2种,一种是硫钼矿,另一种是辉钼矿[10].脉石期的矿物有萤石、碳酸盐、迪开石等.斯特列里措夫铀矿床的矿化是多期活化作用的结果,分为3个成矿阶段,分别是钠长石-钛铀矿阶段、石英-辉钼矿-非晶质铀矿阶段和石英-科芬矿阶段[1].蚀变作用分为矿前期和矿期2个蚀变阶段.矿前期蚀变为酸性淋滤作用,表现为高岭石化和迪开石化;矿期蚀变阶段以碱性蚀变为主,表现为钠长石化、黏土化、绢云母化、水云母化和蒙脱石化.矿期蚀变具有上酸下碱的垂直分带性,上部是水云母化和蒙脱石化,下部是水云母化,深部是钠长石化[7].3.3 成矿物质来源斯特列里措夫铀矿田的成矿物质来源一直是地质学者研究和争论的关键问题,其来源被认为有3个:第一是组成破火山口的过碱性流纹岩;第二是从火山熔浆中或下伏岩浆房中排放出的流体;第三是基底中海西期富铀的亚碱性黑云母花岗岩[8-9].4 对我国找矿的启示图1 斯特列里措夫铀矿床地质略图(据Н.П.Лаверов等)Fig.1 Geologic sketch map of Streltsovka deposit(after verov et al.)1—玄武岩(basalts);2—岩脉和细斑状流纹岩的次火山岩体(dikes and subvolcanic body of rhyolite);3—正长岩、正长岩-斑岩、花岗正长岩-斑岩(syenite/porphyry/granosyenite);4—流纹岩层的上部(top of rhyolite);5—球状流纹岩(spheroidal rhyolite);6—霏细岩、石英斑岩及其凝灰熔岩(felsite,quartz porphyry and tufflava);7—安山岩(andesite);8—球状和玻璃状流纹岩层的下部(bottom of spheroidal and glassy rhyolite);9—玄武岩、安山-玄武岩层的下部(bottom of basalt and andesite-basalt);10—粗面英安岩层的上部(top of trachydacite);11—玄武岩层的中部(middle of basalt);12—粗面英安岩层的下部(bottom of trachydacite);13—安山-玄武岩层的下部(bottom of andesite-basalt);14—火山机构(volcanic apparatus);15—凝灰岩(tuff);16—砂岩夹粉砂岩(sandstone with siltstone);17—砾岩和粗砂岩(conglomerates and gritstone);18—华力西期粗-中粒花岗岩(Variscan coarse-medium grained granite);19—加里东期片麻状花岗岩(Caledonian gneissose granite);20—大理岩(marble);21—粉砂岩、千枚岩、石英-绢云母片岩、石英岩(siltstone/phyllite/quartz-sericite schist/quartzite);22—陡倾断层(steeply dipping fault);23—缓倾断层(gently pitching fault);24—矿床(deposit)图2 斯特列里措夫铀矿床地层柱状图(据Л·П·伊舒科娃等,2005)Fig.2 Stratigraphic column of Streltsovka deposit(from L.P.Ishukova et al.,2005)斯特列里措夫铀矿田与我国东北地区的黑龙江省大兴安岭北部地区以及内蒙古自治区东北部地区同属于蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带,该成矿带位于中、俄、蒙三国交界,南起蒙古温都尔汗,北至中国塔河地区,受鄂嫩-埃基姆昌和得尔布干两条深断裂控制,总体呈北东东向展布[5].该成矿带处于环太平洋成矿域与古亚洲成矿域叠合区,经历了中新生代以来的火山-岩浆作用,是火山热液型铀矿床的有利产出部位.带内发现有多处大型、超大型火山岩型铀矿床和多金属矿床,如该成矿带中北段的斯特列里措夫铀矿田,南段的蒙古乔巴山北部的多尔诺特铀矿床,以及中南段的我国乌奴格吐山Cu、Mo矿床和三河、甲乌拉等Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿床(图 3).图3 蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带示意图[11]Fig.3 Schematic map of Mongolia-Erguna uranium-polymetallic metallogenic beltF1—蒙古-埃基姆昌断裂(Mongolia-Ekimchan fault);F2—得尔布干断裂(Derbugan fault);1—断裂(fault);2—国境线(boundary line);3—铀矿床(矿点)(uranium deposit/spot);4—多金属矿床(polymetallic deposit)4.1 蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带处于西伯利亚地台和华北地台所夹持的兴蒙-鄂霍茨克古生代地槽系中的克鲁伦-额尔古纳前寒武纪中间地块内[12].该区地质演化分为2个阶段:一是前中生代亚洲构造域板块裂解、拼合的演化阶段;二是中新生代环太平洋构造域地幔热柱作用和伸展构造演化阶段.该区是上述两个构造域强烈叠加改造的活动区域[4].区内前中生界基底由古老变质岩和花岗岩组成.变质岩地层主要由中元古界佳疙瘩群斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、富钾混合花岗片麻岩、浅粒岩、石英绢云母片岩夹大理岩,及新元古界额尔古纳河群的石英砂岩、石英云母片岩、大理岩等中浅变质岩组成[13].该地块经历了里菲期、加里东期、海西期等多期花岗岩化作用的强烈改造,演化历史长,成熟度高,发育了富铀、富钾的变质岩和多期花岗岩化基底,对后期铀的富集成矿十分有利.到中生代时期,该区被卷入到环太平洋构造域的构造-岩浆活动的地质演化中,形成了由晚侏罗世的塔木兰沟旋回、早白垩世的上库力旋回和伊利克得旋回组成的火山岩[5],及一些独立的火山机构、火山塌陷盆地和裂陷沉积盆地.该区发育有NE—NNE向等深断裂,集中分布于板块拼合带附近,控制了蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带的展布.在中生代以来的强烈伸展-拉张的构造环境下,产生了NE—NNE向等剪切-拉张断裂,NE—NNE向、NW—NNW向、近S-N向和近E-W向等次级断裂与深断裂交汇、切割、贯通,构成了中生代以来断裂构造的整体格局[5].在成矿过程中,深大断裂贯穿至岩浆房,形成含矿流体运移的良好通道;次级断裂或派生断裂往往控制着矿体的形态;构造交结处控制着矿体的产出部位[14].区内构造-岩浆活动强烈,热液蚀变作用比较普遍,且蚀变种类和蚀变期次多,一般分布在断裂的两侧及构造结.主要发育有与火山喷发作用有关的面状热液蚀变和与断裂构造有关的线状热液蚀变.面状热液蚀变主要为硅化、绿泥石化、高岭土化和碳酸盐化,常分布在酸性火山熔岩与火山碎屑岩中.线状热液蚀变主要为硅化、绿泥石化、钠长石化、水云母化、萤石化、黄铁矿化、赤铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化、黏土化,与铀矿化密切相关的热液蚀变主要为硅化、绿泥石化、钠长石化、水云母化、萤石化[14].4.2 成矿带有利铀成矿的地质条件结合蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带的地质环境,以及俄罗斯斯特列措夫铀矿田的成矿地质特征,总结该成矿带有利火山岩型铀成矿的地质特征如下:1)发育在前寒武纪中间地块基底隆起区的火山拗陷盆地内,成矿前经历多旋回的火山喷发;2)基底由成熟度高的里菲期、加里东期、海西期、燕山期等多期花岗岩化或富铀花岗岩组成;3)盖层由多期花岗岩化作用的和含铀高的流纹岩、霏细岩等火山岩组成;4)区内经历了强烈伸展拉张的构造环境,发育有NE—NNE向、NWW—NNW 向、近S-N向和近E-W向的深断裂和次级断裂,断裂交汇处的构造结是控制矿田、矿床定位的重要因素;5)区域内发育硅化、绿泥石化、钠长石化、水云母化、萤石化、黏土化等热液蚀变.俄罗斯斯特列措夫铀矿田和蒙古多尔诺特铀矿床的发现,证明蒙古-额尔古纳铀-多金属成矿带是一个有远景的铀成矿带,而该成矿带中国境内鲜有大中型规模以上铀矿床的发现,应进一步加强对该地区的基础地质研究,提高其研究程度.要研究、借鉴俄方在火山构造盆地普查、勘探铀矿床的工作方法理论,避免走弯路.俄方特别注重深部构造填图,以便查明基底起伏,采用基准孔钻探剖面法搞清火山、火山沉积岩层序,指导钻孔设计深度,搞清导矿、控矿、容矿构造,用普通物探(重力、磁测、地震、电法等)方法寻找不同方向的构造交汇结.为此,必须开展区域地质填图工作,对上个世纪所填的地质图进一步修订、补充.在填图过程中,在设定的重点地区、地段,对地质构造、蚀变作用等影响成矿因素的重点内容给予更多关注.针对满洲里、额尔古纳地区基岩露头少,大面积受植被掩盖等不利条件,为保证填图质量,在填图过程中务必辅以浅孔钻探和综合物化探等有效手段,争取在该地区铀矿找矿工作中实现较大突破.参考文献:[1]谭克仁,侯惠群,蔡新平,等.斯特列佐夫斯克铀矿床构造岩浆活化控矿特征及成矿规律[J].大地构造与成矿学, 2003, 27(1): 91—98.[2]童航寿.世界超大型铀矿床分类方案新构想[J].铀矿地质, 2012, 28(1): 1—10.[3]曹宏经.斯特列措夫铀矿区的钇-稀土矿化(俄罗斯东后贝加尔)[J].国外铀金地质, 1996, 13(2): 119—126.[4]李长华,翁义军,杨志亮,等.满洲里小尖山火山塌陷盆地铀成矿条件分析[J].铀矿地质, 2009, 25(5): 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贵州省白马洞铀矿床地球化学特征及成因

贵州省白马洞铀矿床地球化学特征及成因

贵州省白马洞铀矿床地球化学特征及成因贵州省白马洞铀矿床是世界上规模最大、质量最好的铀矿之一,被称为“铀的天堂”,是贵州省重要的战略性矿产资源之一。

经过多年的勘查和研究,人们对白马洞铀矿床的地球化学特征及成因有了较为深入的了解。

白马洞铀矿床位于贵州省遵义市桐梓县境内,是一座大规模、低品位、碱性和热液型铀矿床。

其矿体位于桐梓县和习水县交界处的麻山组和赤水组岩层中,主要为石英脉和蚀变矿岩体。

矿石中含有大量的铀、钍、钼、钒、铜、铅、锡、锑、银等元素,其中铀含量最高,可达到数千ppm。

白马洞铀矿床的形成与地质背景密切相关。

该地区位于贵州青藏高原边缘,是强烈的构造变形带,发生过多期次的构造运动。

同时,该地区也是深成岩浆作用和热液活动的重要区域。

在板块构造和区域地质背景的影响下,成矿过程经历了多个阶段的热液活动和地质变化。

先是在下古生界贵阳地台发生了火山喷出,形成了富含钍、铀等元素的火山岩。

随后,在构造抬升的作用下,上述岩石热液浸染,在岩墙缝隙和断层上形成了大规模的铀热液脉和铀热液蚀变矿体。

白马洞铀矿床的成因主要包括火山热液成因和深源流体成因两个方面。

火山热液成因是指铀在岩浆熔体上升过程中,遇到富含钍、铀等元素的流体反应得到铀的含量增大,之后随着岩浆液的上涌,铀被带到地表,和地表岩石反应而沉淀成一系列矿物,最终形成铀矿床。

深源流体成因是指在深部地幔、地壳中特定的成矿条件下,富含铀的流体不断向上移动并与岩石反应,形成了铀矿体。

在白马洞铀矿床的矿床形成及热液作用中,光照度、温度、含氧量等因素在成矿过程中也起到了重要的作用,尤其是温度对于铀矿床的形成和富集起到了至关重要的作用。

总之,白马洞铀矿床成因复杂,受构造和地质背景的控制,是火山热液和深源流体成矿作用相互作用的结果。

了解其地球化学特征及成因,有助于深刻理解其矿床特点和成矿机制,进而更好地开发和利用其矿产资源。

白马洞铀矿床是世界上规模最大、质量最好的铀矿之一,其矿石中含有大量的铀、钍、钼、钒、铜、铅、锡、锑、银等元素。

铀的基本性质

 铀的基本性质
铀的密度值为19.05g/cm3。根据此值计算出铀的原 子体积为12.5cm3/mol。铀的其他物理性质列入表1。
表1 金属铀的物理性质(引自王剑锋,1986)
性质 单位
熔点 ℃
熔化 热
升华 热 比热
卡/摩尔 千卡/摩尔 千卡/摩尔
沸点 ℃
密度
g/cm3
特征值 1132.3 2700.0 129.0 0.028 3818 19.05
④离子的稳定条件
U4+在还原条件下稳定,UO22+在氧化条件下 稳定,两者可以相互转化。
UO22++2e=U4+ 这种性质对铀矿物的形成和变化起着重要的作
用,如在氧化带U4+矿物转变为U6+矿物,如:
2UO2+O2+3H2O=2UO2(OH)2++Fe2++2H2S=UO2+FeS2+4H+
图中最右端为还原物质,左端为氧化物质。 电极电位大于零:说明化学反应自由能小于零, 反应可自发进行,关系式成立。
在碱性溶液中的电极电位均小于零,说明碱 性溶液中铀以高价态的形式可稳定存在。即在 碱性溶液中铀很容易被氧化。
②U、U3+的还原性
U3++3e=U E°=-1.796V(酸性条件) E°=2.17V(碱性条件)
性质
单位
导热率
卡/厘米·秒·度
磁化率
电磁单位/g
电阻率
微欧姆·cm
电导(0- 20℃) 气化热
微欧-1 千卡/摩尔
原子体积
cm3/摩尔
特征值 0.064 1.74×10-6 30.0 0.034 110 12.5
金属铀在一定的温度和压力下发生相变。在 1.013×105Pa条件下,α铀在667.7℃相变成β铀;

一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床

一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床

一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床本文内容翻译自《Introduction to ORE- FORMING PROCESSES》01岩浆岩的成矿专属性问题有很多类型的与岩浆有关矿床;同样也有很多岩浆组成与特定类型的矿床相关。

岩浆趋向于从它们的部分融化的源区继承金属。

富集的岩浆源区,如交代地幔或者沉积岩区,它们通常是金属富集过程的产物。

长英质岩浆结晶形成花岗岩,或者它的喷出对应岩石,常常伴随这金属富集如Sn、W、U、Th、Li、Be和Cs,同样有Cu、Mo、Pb、Zn和Au。

长英质岩浆中的不相溶元素聚集在非常少量的部分熔融的产物中或者结晶作用晚期的残余岩浆中。

但是,这个过程不经常形成经济上可行的矿床。

另一方面,镁铁质岩浆的结晶分异形成非常重要的元素聚集如Cr、Ti、Fe和V,同时在这些岩石中伴随着相关的硫化物不相溶元素的聚集如PGE、Cu、Ni和Au。

世界上层状镁铁质侵入体是很重要的勘探目标是因为这一系列的金属。

主要的金刚石矿床反映这不常见的地质情况,它出现在深层的镁铁质岩浆通道到地表的爆炸性的火山通道-低平火山口行的火山中,携带着从富集地幔带来的更老的、捕掳的金刚石。

在镁铁质和长英质岩浆结晶作用的后期阶段伴随着主要是含水的和含碳的流体相出溶,它们最终在矿石形成中具有重要的作用02许多著名的典型岩浆矿床案例1 产钻石的金伯利岩和钾镁煌斑岩:欧珀拉 Orapa (Botswana)和阿盖尔 Argyle (Western Australia)钻石矿山2 部分熔离和不相容元素的聚集:Rossing 铀矿床3 花岗岩边界层的差异和不相容元素的聚集:Zaaiplaats 锡矿床、布什维尔德杂岩4 结晶分异和铬铁矿单矿物层的形成:UG1铬铁矿线,布什维尔德杂岩5 硅酸盐-硫化物不混溶性:在Kambalda, Western Australia科马提岩为母岩中的Ni-Cu矿床6 新岩浆注入和岩浆混合作用:麦仁斯基矿脉(the Merensky Reef), Bushveld Complex7 岩浆混染和硫化物的不混溶性:萨德伯里Ni-Cu矿床03岩浆矿床的重要研究课题:1.洋壳和陆壳的矿床成因2.基本的岩浆类型和它们的金属含量3.岩浆的相对成矿率和“继承因子”、4.“后增薄层”假说、5.金刚石和金伯利岩/钾镁煌斑岩、6.交代地幔中的金属富集、7.S型和I型花岗岩8.部分熔离和结晶分异成矿过程9.局部熔离过程中痕量元素的分布10.结晶分异过程中痕量元素的分布11.层状铬铁矿矿床12.液态不混溶成矿作用。

铀矿床的分类

铀矿床的分类

铀矿床的分类铀矿床分类是认识和阐明自然界种类繁多、形态各异、规模悬殊的各种矿床间的内在联系和共同规律的简单而又重要的一种方法,即用分类的方法找出同类矿床的共性和各类矿床之间的联系及差异,把复杂的自然现象加以归纳,从而研究其共同的、一般的规律。

不同时期的矿床分类,在一定程度上代表着人们对矿床的研究程度和认识水平。

正确的合理的分类有利于促进科学研究和指导生产实践。

因此,任何一位自然科学工作者都十分重视分类的研究。

根据分类目的,分类原则和解决问题的实质,矿床分类可分为:工业分类、勘探分类和成因分类等,这些分类又可具体进行细分。

如在铀矿床成因分类中,不同的学者建立分类所依据的主要标准或赖以建立分类的基础不同,有的按成矿作用和成矿温度划分的,以地质-构造环境为第一分类标准;有的以含矿主岩为分类基础,而有的以成矿物质来源为分类的基本准则等等。

因此近四十年来,至少出现了四十多种铀矿床的成因分类。

各种分类的合理程度决定于它是否能概括和反映客观实际。

作为一种合理的分类应该是既不过于简单,也不过于复杂,而且分类中应有统一的标准,便于认识和掌握。

铀矿床的最早分类见于1946年由前苏联学者谢尔宾纳和谢尔巴科夫提出,铀矿床的成因具体分类可参阅有关文献。

现在采用的铀矿床分类多是以含矿主岩岩性为基础建立的主要工业铀矿床分类,出现了较多的描述性的分类方案,而从成因方面作为分类依据已经逐渐不被看重。

这是因为对矿床成因问题还有许多悬而未决的问题,而成因认识是不断变化的,且可以因人而异,对同一个矿床,或因研究程度、认识深度不同,或因研究者的出发点不同,可提出不同的成因观点。

但是矿床的围岩(或含矿主岩)一经正确鉴定是不会改变的。

因此,许多年来,国际原子能机构、以及一些国际机构和有关学者,常常把矿床的围岩作为主要的分类标志。

如把主要工业铀矿床分为白岗岩型、古砾岩型、砂岩型等等。

或据工业类型进行分类,有的矿床或强调其形态,如脉型;或强调其产出的独特的地质环境,如不整合面型。

铀矿地质3

铀矿地质3
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第三章 岩浆铀矿床
一、概述 二、岩浆作用中的铀地球化学 三、岩浆铀矿床成矿地质条件及矿床一 般特征
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一、概述
概念:岩浆铀矿床又称侵入体内型或正岩 浆铀矿床。系指通过岩浆结晶分异作用直接富 集形成的铀矿床。
岩浆铀矿床的特征:矿石品位不高,围岩 与矿体界线不清,成矿与成岩同时发生或接续 形成,成矿温度、压力较其他成因类型的铀矿 床高,成矿作用单一。
17
3)富集(U)地幔二大类型:富高场强 元素型和贫高场强元素型
富集(U)地幔有二种类型: 一类是富高场强元素型; 另一类是贫高场强元素。 贫高场强元素的富集地幔源区被认为是铀成矿 省的有利区。
18
4)基性火山岩的铀含量特点
各类玄武岩铀、钍含量及钍铀比值
玄武岩
大洋拉斑玄武岩 夏威夷拉斑玄武岩 日本的拉斑玄武岩 日本的高铝玄武岩 夏威夷碱性玄武岩
24
桃山、诸广复式岩体中单矿物铀、钍含量一览表
岩体
桃 山
诸 广
矿物种类 黄铁矿 石英 钾长石 斜长石 黑云母 磁铁矿 钛铁矿 锆石 黄铁矿 石英 钾长石 斜长石 黑云母 钛铁矿 锆石
样品数 5 8 13 13 27 15 5 13 4 7 12 11 6 3 15
U(×10-6) 398.80 3.63 9.62 13.39 47.53 47.27 237.80 3026.00 262.50 7.00 11.00 2.73 23.23 269.00 2190.60
70

8
40


细粒二云母花岗岩
12
23
7

第三阶段 主
细粒少斑黑云母花岗岩
12
16
39
诸期

铀矿床成因与富集条件研究

铀矿床成因与富集条件研究

铀矿床成因与富集条件研究铀矿床是地球上最重要的放射性矿床之一,它们不仅对环境和生命有着潜在的威胁,还是核燃料生产的重要来源。

因此,了解铀矿床的成因和富集条件对于资源开发和环境保护至关重要。

一、铀矿床成因研究铀矿床的成因研究是对其形成的地质过程进行探究和解释的过程。

在过去的几十年中,学者们提出了多种关于铀矿床成因的理论,其中最为被广泛接受的是沉积成因和岩浆成因。

1. 沉积成因沉积成因是指铀在地球表层沉积盆地中通过沉积作用富集形成矿床的过程。

这种成因广泛存在于海洋和湖泊的沉积环境中。

在这些环境中,铀通过化学作用被沉积物吸附或与有机质结合,从而形成富含铀的沉积物层。

随着时间的推移,这些沉积物层逐渐被压实和埋藏,形成了独特的沉积岩矿床。

2. 岩浆成因岩浆成因是指岩浆活动过程中,由于岩浆中含有铀元素,通过不同的地质作用形成矿床的过程。

这种成因主要存在于火山喷发和岩浆侵入带中。

在这些过程中,岩浆中的铀元素被部分熔融的岩石矿物吸附和富集,并随着岩浆的运动沉积在矿床形成区域。

这类矿床通常与火山岩、侵入岩以及与其有关的变质作用密切相关。

二、铀矿床富集条件研究铀矿床的富集条件研究是对影响铀元素在地壳中富集形成矿床的因素进行分析和解释的过程。

下面将介绍几个重要的富集条件。

1. 地质构造地质构造是铀矿床富集的重要条件之一。

在构造运动活跃的地区,地壳形变和岩石运动会导致铀元素的聚集和富集。

地质构造的作用可以促使地壳中的铀元素形成矿脉、富集在断层带或构造裂缝中。

2. 岩石类型不同类型的岩石对铀富集起着重要作用。

富含硅酸盐的岩石,如花岗岩和流纹岩,对铀具有较高的亲和性,容易形成铀矿床。

此外,富钠质的沉积岩矿床中,也有较高的铀赋存量。

3. 地下水环境地下水环境是铀矿床形成和富集的重要因素之一。

在适宜的地下水环境中,地下水可以与含铀的岩石反应,并带走溶解的铀元素重新沉积在新的位置,形成矿床。

通常,酸性的地下水环境有利于铀的溶解和富集。

中国主要铀矿类型、特点及其空间分布

中国主要铀矿类型、特点及其空间分布

中国主要铀矿类型、特点及其空间分布张万良【摘要】中国铀矿床通常划为四大类型,即花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型.本文根据一些火山岩型铀矿的形成环境与火山岩浆活动关系不大,主要受火山岩浆活动之后的中酸性斑岩侵入活动控制的事实,辟出斑岩铀矿类型;斑岩型与花岗岩型、火山岩型铀矿是并列关系.花岗岩型和斑岩型铀矿归为构造控制型铀矿,火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型铀矿归为层位控制型铀矿.中国铀矿在空间分布上,具有成带成片、相对集中、不均衡分布特点,以SN向贺兰山—龙门山—小江断层带为界,可划分为东部滨太平洋铀成矿域、西(北)部古亚洲铀成矿域、西(南)部特提斯铀成矿域.滨太平洋铀成矿域可进一步划分为华南铀矿省、华北铀矿省和东北铀矿省.西(南)部的特提斯铀成矿域,工作程度低,找矿潜力尚待深入研究.西(北)部古欧亚大陆铀成矿域,有西北铀矿省.4大铀矿省内共划分出18个成矿带(区).以火山岩、斑岩型铀矿为主的成矿带主要分布在我国东部靠近沿海的滨太平洋构造岩浆活动带内,以花岗岩型铀矿为主的成矿带则主要分布在我国中东部多期构造一岩浆活动带内,以碳硅泥岩型铀矿为主的成矿带主要分布在扬子陆块北部和东南部边缘地带和南秦岭地带,以砂岩型铀矿为主的成矿带主要分布在我国北部陆相沉积盆地内.铀成矿带(区)分布的不均匀性,不仅受区域成矿地质背景、保矿条件等因素控制,而且还与当前地质勘查工作程度、经济技术条件有关.%Generally,uranium deposits in China are divided into 4 types i.e.the granite-hosted,volcanics-hosted,carbon silicon mudstone-hosted,sandstone-hosteddeposit.However,some volcanics-hosted uranium deposits are not related to the original volcanism and magmatism.The fact is that they are mainly controlled by the post-volcanism acidic porphyry intrusion.The author putforward a new type,the porphyry uranium deposit.The granite-hosted and porphyry uranium deposits are classified into the structure-controlled type and the volcanics-hosted and carbon silicon mudstone-hosted and sandstone-hosted uranium deposit into stratabound type.Spayially,they are unevenly distributed and concentrated relatively in belts or zones.The belts are divided by a boundary of Helan mountain-Longmen mountain-Xiaojiang fault.The eastern Pacific rim uranium metallogenic domain occurs in east of the division boundary;the ancient Asian domain in the west (north) and Tethys domain in the west(south) and Ancient Euroasian domain and the northwest province in the west (north).The eastern Pacific uranium metallogenic domain can be further divided into the South China and North China and Northeast China uranium ore Provinces.Little geological works has been done in the Tethys Uranium metallogenic domain.And it is potential for further prospecting and study.In the 4 provinces there are 18 sub-belts (zone).The sub-belts of the volcanics-hosted and porphyry deposit mainly occur in the belts(zones) with multi-tectonic-magmatic activities in the coastal area of the east China and the eastern Pacific rim domain,the granite-hosted type in the belts(zones) with multi-tectonic-magmatic activities in the east-central China,the carbon silicon mudstone-hosted type mainly in north part and the southeast margin of the Yangtze block and the southern Qinling fold belt,the sandstone-hosted type in he continental sedimentary basin in North china.The uneven distribution is not only influenced by the regionalgeological background and ore preservation conditions but also by geological working density and technical and economic condition.【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2017(032)004【总页数】9页(P526-534)【关键词】铀矿类型;成矿特点;铀成矿省;铀成矿带;空间分布;不均匀性【作者】张万良【作者单位】核工业270研究所,江西南昌330200【正文语种】中文【中图分类】P612;P619.14有关铀矿床类型的划分,不同的学者从不同的研究视角出发,对全球分布的铀矿床提出过许多分案方案。

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碱性岩建造的平均铀含量(10-6)
建 造 霞斜岩,正长 辉石岩,霓霞 -磷霞岩
霞石正长 岩
碱性正 长岩
碱性花岗 岩
碱交代 岩
平均含 量
碱性超基性岩 类 碱性辉长岩类
2.7(7) 1.7(8)
1.5(6) 3.1(20)
0.6(3) —
— —
30(3) —
1.90(13) 2.85(24)
碱性花岗岩类
岩体 矿物种类 黄铁矿 石 英 钾长石 斜长石 黑云母 磁铁矿 钛铁矿 锆 石 黄铁矿 石 英 钾长石 斜长石 黑云母 钛铁矿 锆 石 样品数 5 8 13 13 27 15 5 13 4 7 12 11 6 3 15 U(×10-6) 398.80 3.63 9.62 13.39 47.53 47.27 237.80 3026.00 262.50 7.00 11.00 2.73 23.23 269.00 2190.60 Th(×10-6) 541.40 4.75 8.15 8.39 125.37 243.60 383.00 3252.00 51.75 8.14 6.66 15.46 141.67 383.30 1779.80 Th/U 1.359 1.310 0.261 0.593 2.638 5.153 1.611 1.075 0.1197 1.163 0.645 5.670 0.071 1.425 0.744
1、超基性岩类和基性岩类的铀地球化学特征
据Gabelman J.W(1977),地幔的平均铀含量为 1.5×10-8,钍含量4.5×10-8,Th/U为2~4。
1、超基性岩类和基性岩类的铀地球化学特征
1)铀是大离子亲石元素,与地幔岩中铁 镁造岩矿物具不相容性
在超基性岩和基性岩中,成矿元素主要是Cr、 Ni、Co、Fe、Ti、V、P等,还有亲硫元素:Cu、
Pb、Zn、Mo、Se、Te。
铀是大离子亲石元素,和地幔成分岩浆不相容。 铀在地幔分熔中向低熔组分玄武岩中聚集,导致难 熔组份超基性岩相对更贫铀,含铀相差达1—2个数 量级。
1、超基性岩类和基性岩类的铀地球化学特征
2)大洋地壳的形成与消亡,铀从地幔分 离、富集再转入地幔再循环形成富铀地幔
通过去水、去气,矿物相转变等多种地质作 用,元素重新改组。 在这一地质作用过程中,铀属于清除对象,
碱 性 火 山 岩 中 铀 偏 高 , Th 增 长 比 铀 明 显 , Th/U比值均大于3.3(地壳中花岗岩比值),4.0(玄 武岩比值)。 南格陵兰伊利莫萨克菱黑稀土矿-异霞正长岩中 U为360×10-6,Th(540-680)×10-6; 前 苏 联 某 地 , 霞 石 正 长 岩 中 U62×10 - 6 , Th38×10-6; 挪威斯特耶诺伊的霞石正长岩U0.09×10 - 6 , Th0.55×10-6; 中国赛马碱性岩体U22.4×10-6,Th56.8×10-6。
碱性岩中铀的富集特点
铀主要富集在晚期阶段形成的岩体中。 如科拉半岛洛沃捷尔的钠质火成岩类中的霞石正长 岩体: 早期U11×10-6,Th19×10-6; 中期U16×10-6,Th(15-100)×10-6; 晚期U(100-300)×10-6,Th(100-800)×10-6。 我国赛马碱性岩体: 第一侵入期U(9.5-20)×10-6 ,Th(38.5-67.4) ×10-6, 第二侵入期U(37.5-122.1)×10-6 ,Th(33.7- 129.6)×10-6。
桃山、诸广岩体(中段)晶质铀矿电子探针资料
地区 侵入 期 侵入阶段 次 第三阶段 补 主 补 主 补 主 补 主 补 主 补 主 2 4 样 数 4 1 3 5 11 12 2 2 2 含量(%) Th Pb 2.36 2.49 5.13 7.17 2.44 4.64 2.90 4.22 0.47 -- 2.37 5.20 1.83 1.70 1.33 1.40 1.36 1.81 1.39 1.76 1.985 -- 1.38 2.13
第三章 岩浆铀矿床
一、概述 二、岩浆作用中的铀地球化学 三、岩浆铀矿床成矿地质条件及矿床一 般特征
一、概述
概念:岩浆铀矿床又称侵入体内型或正岩 浆铀矿床。系指通过岩浆结晶分异作用直接富 集形成的铀矿床。 岩浆铀矿床的特征:矿石品位不高,围岩 与矿体界线不清,成矿与成岩同时发生或接续 形成,成矿温度、压力较其他成因类型的铀矿 床高,成矿作用单一。
1)碱性岩中铀的分布特征
铀含量:各碱性岩比钙碱性系列同类岩石高。 如碱性超基性岩的含铀量为1.9×10-6,而钙碱性
系列超基性岩含铀量为0.0n×10-6;
碱性辉长岩类含铀量为2.85×10 -6 ,而钙碱性辉 长岩含铀量为0.2×10-6; 碱性花岗岩的含铀量为8.9—11.3×10-6,比钙碱 性花岗岩的3.5—4.8×10-6高出许多。
二、岩浆作用中的铀地球化学
铀在岩浆岩中的变化是从超基性岩到酸性岩逐
渐升高。
酸性火成岩的全球丰度值为(3.5-4.8)×10-6;
中性火成岩的全球丰度值为(1.6-2.0)×10-6;
基性岩的全球丰度值为(0.5-0.8)×10-6; 超基性岩的全球丰度值为(0.003-0.066)×10-6。
二、岩浆作用中的铀地球化学
3、碱性岩类的铀地球化学特征
里特曼指数=(K2O+Na2O)2/SiO2-43
里特曼指数>4为碱性岩;里特曼指数<4为钙 碱性岩
3、碱性岩类的铀地球化学特征
碱性岩通常为: 1 ) SiO2 含 量 趋 于 中 性 岩 52—65% ( 多 为 52— 55%); 2)K2O+Na2O含量约12%左右; 3)含有大量挥发组分F、Cl、CO2 ,Nb、Ta、 Zr、Tr、U、Th元素含量高; 4)SiO2不饱和的过碱性中性岩类。
矿省的有利区。
1、超基性岩类和基性岩类的铀地球化学特征 4)基性火山岩的铀含量特点
各类玄武岩铀、钍含量及钍铀比值
玄武岩
大洋拉斑玄武岩 夏威夷拉斑玄武岩 日本的拉斑玄武岩 日本的高铝玄武岩 夏威夷碱性玄武岩
日本碱性—橄榄玄武岩
U(×10-6) 0.10 0.18 0.15 0.22 0.99 0.53
第三阶段
主 补 第二阶段 主 补 第一阶段 主
2)铀、钍在花岗岩浆演化过程中地球化学行为 ②铀、钍在花岗岩浆演化中的丰度变化
随花岗岩浆向超酸、偏碱、铝过饱和、少铁、钙 的演化过程,铀丰度有增长的趋势; 钍丰度则相反,有降低的趋势。 铀的地球化学行为是亲酸、亲碱,既有随钾增高
的趋势,也有随钠增高的趋势。
U 76.38 80.80 74.92 73.70 75.76 76.02 79.08 78.56 74.05 -- 77.71 77.17
Ca 0.13 0.08 0.08 0.016 0.10 0.15 0.055 0.04 0.11 -- 0.02 0.03

第二阶段 山 印 支 燕 山 期
第一阶段


诸广
2)铀、钍在花岗岩浆演化过程中地球化学行为
①铀、钍在花岗岩单矿物中的丰度
铀、钍在各种单矿物中的含量变化较大,出现两 个富集高峰。
早结晶的副矿物和暗色矿物的铀、钍含量高;
中、晚阶段晶出的长石、石英的铀、钍含量均 低; 晚阶段晶出的黄铁矿的铀含量又偏高。 相对来说,钍含量增高幅度比铀小,这反映了铀
桃 山
诸 广
印 支 │ 燕 山 期

第一阶段 主 补
中粒二云母花岗岩
中粗粒斑状黑云母花岗岩 细粒二云母花岗岩 细粒少斑黑云母花岗岩 中细粒二云母花岗岩 中粒斑状黑云母花岗岩 中粒二云母花岗岩 中粗粒斑状黑云母花岗岩
38
70 12 12 3 4 4 47
17
8 23 16 14 18 19 18
34
40 7 39 8 28 22 20
第三阶段 第二阶段

广
第一阶段
2)铀、钍在花岗岩浆演化过程中地球化学行为 ③晶质铀矿特征与铀、钍地球化学行为
晶质铀矿形成有两种情况: A、花岗岩的铀丰度值较小,在黑云母花岗岩中一 般不出现晶质铀矿,或晶质铀矿主要在其边缘或顶部相 的二云母花岗岩中; B、铀的丰度值较高,则晶质铀矿较普遍出现在黑 云母花岗岩中。 晶质铀矿富集条件显示出铀既有超酸、偏碱演化而 富集成独立矿物的地球化学行为,也有在较高铀丰度下 在岩浆早期形成独立矿物的地球化学属性。
1)花岗岩中铀的含量及分布特征
铀多富集于暗色矿物黑云母及副矿物,诸如锆 石、磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿中。
浅色矿物的铀含量不高,低于岩体的平均铀含
量,但由于浅色矿物总量大,所以其占全岩铀含量
的分额也大。
2)铀、钍在花岗岩浆演化过程中地球化学行为 以诸广、桃山产铀岩体研究的成果为例:
桃山、诸广复式岩体中单矿物铀、钍含量一览表
铀、钍含量按拉斑玄武岩→高铝玄武岩→碱性玄 武岩的顺序增高。 玄武岩类的铀、钍含量有从海洋向大陆随着岩石 中的钾质增高而逐渐增高的趋势。
2、酸性岩类的铀地球化学特征
酸性岩类以富集亲石元素为代表。 富集大离子亲石元素K、Rb、Cs、Sr、 Ba、Th、U、Ce、Pr和富轻稀土元素。 酸性岩与铀的成矿关系密切。
挤兑出来的铀随大量的挥发份流体分散在地幔中,
随着地幔的再次分熔和地幔楔的形成,生成异常 和富集地幔。
1、超基性岩类和基性岩类的铀地球化学特征 3)富集(U)地幔二大类型:富高场强 元素型和贫高场强元素型
富集(U)地幔有二种类型: 一类是富高场强元素型; 另一类是贫高场强元素。 贫高场强元素的富集地幔源区被认为是铀成
Th(×10-6) 0.18 0.69 0.19 0.78 3.9 3.9
Th/U 1.8 4.0 1.6 3.7 3.7 7.6
资料来源
立本等,1956 海尔等,1964 海尔和罗杰斯,1963 海尔和罗杰斯,1963 海尔等,1964 海尔和罗杰斯,1963
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