沙枣泉铀矿床潜水改造与铀成矿的关系
第32卷 2 01 6拄 第6期 11月 地 质 Geology Vol_32 NO.6 NOV. 2016
DOI:10.3969/J.issn.1000—0658.2016.06.004
沙枣泉铀矿床潜水改造与铀成矿的关系
何大鹏,王刚,姬海军,何佳军
(核工业203研究所,陕西咸阳 712000)
[摘要]潜水改造作用的研究表明,沙枣泉铀矿床的成矿作用与之密切相关。垂向上,潜水的淋 滤改造,直接控制着围岩蚀变的发育深度、地球化学分带性和铀矿体的埋深;平面上,潜水的流向和 面状改造,控制了铀矿体的产出位置及矿体的形态特征。由此认为,在该矿床东段有更好的找矿和规 模扩大前景。 [关键词]潜水改造;淋滤;潜水面;沙枣泉铀矿床 [文章编号]1000—0658(2016)06—0350—07 [中图分类号]P612 [文献标志码]A
沙枣泉铀矿床位于巴丹吉林盆地西南缘
的沙枣泉断陷。近年来,核工业203研究所对
该矿床开展了较为系统的勘查工作,控制了
中等规模的铀资源储量,初步认为矿床成因 归属于“沉积叠加后生改造”类型l_1],后生
改造以潜水改造作用为主。因此,笔者试图
通过进一步探究潜水改造与铀成矿的关系,
为该矿床的规模扩大及外围找矿提供更多
依据。
l 地质概况
沙枣泉断陷位于华北板块阿拉善地块巴丹
吉林盆地的西南部。盆地蚀源区北、西部主要
出露古生界变质岩、中基性中酸性火山岩,少
量元古界长城系大理岩、片岩等,局部有加里
东期、海西期花岗岩;南部主要由海西期、加
里东期花岗岩类及前震旦系、震旦系变质岩系
等组成_1 ]。蚀源区的铀源条件较好,岩石一
般铀含量可达(2.o7~6.06)×10。 矿区发育下白垩统新民堡群第1岩组
(K .z )和第2岩组(K z ),第1岩组为
一套巨厚层的扇根一扇中相棕红色夹灰色砂质
砾岩、含砾粗砂岩;第2岩组为棕红色砂质砾
岩、泥质粗一中细砂岩,夹灰色薄层砂岩及厚
层棕红色泥岩、粉砂岩,为一套辫状河一三角
洲一曲流河一湖相沉积,含有较多的炭屑、炭化
植物根茎及少量贝壳类化石,为铀矿的赋
矿层 引。
区内发育近东西向断裂F 、F ,将盆地
切分为3个次级构造单元(图1)。北部与南
部为相对抬升块,中部为相对凹陷带,发育
第2岩组上段(K z :。)目的层。北东一北北
东向断裂F。、F 、F 将盆地由西向东切割成
4个断块。其中,F。断裂以西为抬升块,第2
岩组上段遭受剥蚀;F。~F 断裂之间抬升适
中,目的层保留较为完整,铀矿化发育;Fj
断裂以东则为相对沉降块,目的层保留完整,
但埋深较大,不利于后期改造及铀成矿。总
[收稿日期]2016—03—22 [改回日期]2016—04—29 [作者简介]何大鹏(198o),男,工程师,从事铀矿地质勘查工作,水文地质与工程地质专业。E mai
l:532893688@qq.com 第6期 何大鹏,等:沙枣泉铀矿床潜水改造与铀成矿的关系 ・351・
口一 :
图1 囫,囫 圆s
内蒙古沙枣泉地区基底构造简罔 Fig.1 The basemant structure diagram of Shazaoquan area l 中新生界分布 ;2蚀源区;3基底凹陷区;4一基底等商线,n1:5一平移正断层;6一正断层。
体『而言,F,与F 为控盆构造,F。、F,、F
为控矿构造,矿化主要产于F 与F 构造的夹
持部位一 。
2矿区地下水分布特征
沙枣泉铀矿床位于狭长的盆地中部,矿
区地下水除了直接受大气降水的渗入补充之
外,部分还来源于南北两侧基岩裂隙水的侧
向补给。地下水由南北两侧向盆地中心汇聚,
而后南西向东径流,水力坡度在2 ~5‰左
右,潜水等水位线为1350~1 390 m,由西向
东逐渐变大,但径流速度渐缓,最终以泉水
或蒸发为主的方式进行排泄 一。
3潜水改造及铀矿床蚀变特征
3.1淋滤改造及蚀变
沙枣泉铀矿床的矿体产于扇前缘一浅湖
相、局部河流相粉砂质泥岩、砂岩中,砂体
发育相对较差。目的层下白垩统新民堡群第2
岩组上段岩石受到潜水的垂向淋滤改造作用
明显。具有以下特征: 1)钻孔岩心显示,上部暗棕红色粉砂质
泥岩中发育产状直立、近直立的石膏细脉、
网脉及薄层,石膏产状与裂隙产状一致,厚
度一般在1~5 mm(图2)。这说明矿区内潜
水以此类构造裂隙为通道,呈线状垂向向下
淋滤,对赋矿岩石进行改造 ]。据84个钻孔
资料统计,赋矿层潜水改造平均深度23.5 m,
平均厚度22.6 m,一般约10~30 m。
图2 ZKS79—0钻孔暗棕红色粉砂质泥岩中 发育直立、近直立状的石膏细脉 Fig.2 Vertical and nearly vertical fine veins of gypsum in the upper part of dark brown silty
mudstone in ZKS79—0 铀矿地质 第32卷
2)由上而下,岩性为棕红色粉砂质泥岩
一过渡薄层夹红色、浅黄色砂岩一灰色砂岩,
显示出改造环境的垂向分带性,即由氧化一氧
化一还原过渡一还原环境。随着环境介质氧化程
度的减弱,岩石中的铀含量也逐渐升高,最终
在过渡层或灰色还原层中形成铀的富集(图
3)。岩石化学分析表明,棕红色粉砂质泥岩中
的Fe。 /Fe 值为3.11~8.46,灰色砂岩为
1.5543.04(灰色还原层岩石中还含有大量的
有机质及炭屑),而过渡层红色岩石的Fe。 /
Fe 。。平均值可达25.06(后者应归属强氧化环 境)E23。这说明潜水在向下淋滤过程中,水岩作
用进行得比较充分,氧化并带走了棕红色粉砂
质泥岩中的大量铁质,进而在过渡层中发生沉
淀,形成高价态铁质矿物的富集并吸附铀。
3)潜水改造总体在一定的水平深度上分
布,潜水水位与铀矿体的埋深走势基本相同。
铀矿体埋深一般在12.95~41.25 m,从西向
东埋深逐渐减小;而潜水的改造深度一般为
9.60~47.80 m。在14-~18线,局部铀矿体
埋深达44.3O~69.50 m,潜水氧化深度为
43.5O~66.2O m,已过渡为层间氧化(图4)。
囹 圈:圈 口 曰s田 固 田s
网3 沙枣泉铀矿床0号勘探线剖面潜水氧化示意图 Fig.3 Schematic section of phreatic oxidation ot"Line 0 in Shazaoquan uranium deposit 1 裂隙发育的厚Pd泥岩;2泥质粉砂岩;3细砂岩及铀矿(化)体;4一潜水水位线; 5石膏;6红色氧化带;7一潜水氧化前锋线;8-灰色还原带。
图4沙枣泉铀矿床矿层顶板埋深与潜水改造深度曲线对比图 Fig.4 Depth of the ore—host layer roof and phreatic reformation zone in Shazaoquan uranium deposit l潜水改造深度;2矿层顶板埋深;3水位埋深;4---线性(水位埋深)。
第6期 何大鹏,等:沙枣泉铀矿床潜水改造与铀成矿的关系 ・353・
3.2潜水面状改造特征
平面上,铀矿化呈条带状、面状分布,
潜水改造具有以下特征:
1)由于盆地比较狭小,矿化带与两侧蚀
源区的距离仅为3~5 km,因此应属于近源成
矿,与古河道成矿模式有类似的特征[ 。潜
水面的变动主要受两种因素的影响,一是所
处地区的气候干旱,地下水主要靠大气降水
补给,在成矿的漫长时期中,古气候的变化
直接控制着潜水面的整体变迁,而潜水面又
制约着矿层顶板的埋深(表1)。近矿层上部
的粉砂质泥岩中发育了大量垂向分布的石膏
细脉,亦是潜水面变动改造的结果;二是由
于水动力条件的改变,导致地下水的侧向径
流梯度不同,直接影响到潜水面的变化,进
而对原岩构成改造。从矿体的埋深来看,矿
层大部分处于潜水水位变动的范围内,潜水
面的变化也应是成矿作用发生的原因之一,
只是还有待于进一步研究。 2)潜水面的整体变动,对岩石构成了选
择性的改造l_g]。对于红层来说,其改造作用
主要是水岩交代,这种作用越强烈越好,沙
枣泉矿床上部泥岩裂隙及石膏的发育程度证
明了这一点。另外,在红层与灰色层交界面
上,这种作用的表现尤为突出。李万华等
(2010)认为,岩性界面即是地球化学界面的
转变,也是成矿的主要原因之一_2]。从平面
上看,矿带西段受构造和局部隆起影响,灰
色层抬升相对较高,矿化沿局部隆起(线状
背斜)两侧分布;东段隆起的构造窗,矿化
则成“环”、“穹”状分布(图5)。
3)潜水面的改造呈面状发育,改造规模
与水流向、水力坡度有关,从地下水的流向上
看,矿化皆分布在水流交汇处,越往东表现越
明显;西段水力坡度相对较大,分布呈条带状,
矿体则成线状;东段水力坡度小,矿化呈面状
发育,埋深也保持在同一水平层位上(图5)。
总体上,矿化埋深与潜水位埋深相吻合。
表1 沙枣泉铀矿床潜水面与矿层顶板埋深关系表
Table 1 Relation between the depth of ore-host layer and water table
钻孔编号 潜水改造深度/m 矿层顶板埋深/m 水位深度/m 潜水位变动范围/m
ZK4—11、ZK2—1、ZK1—5、ZK5—3 15.40~27.2O 28.35~12.95 21~2O 11~31
ZK12—5、ZK12—7、ZK10—3 14.O0~25.00 15.95~26.05
ZK18—13、ZK16—9、ZK14—1 66.2O~43.50 69.5~44.3 26~21 16~36
ZK24 3、ZK22 1、ZK2O一5 33.40~13.00 44.05~13.1
ZK34—7、ZK30—0、ZK26—0 9.60~32.OO 20.65~37.45 28~26 18~38
ZK36—1 14.2O 14.55 3O~Z8 ZO~4O
ZK40—2、ZK38—2 47.80~36.OO 34.15~23.55 35~30 25~45
ZK44—2、ZK42—2 40.80~34.20 41.25~35.05 38~35 28~48
4潜水改造与铀成矿的时间关系 沙枣泉铀矿床的成矿年龄分别为113 Ma
和21.4 MaE 。早期成矿发生在早白垩世晚
期,属同生沉积预富集成矿阶段;晚期成矿时
间为晚渐新世,属后生改造成矿阶段——大量 含铀及钙、铁、锰等矿质的地下潜水在向下淋
滤的过程中,在灰色还原层或过渡层中沉积下
来,形成了铀矿(化)层。其中,沿裂隙有明
显的石膏脉体灌人(图6a),在过渡层(赤铁
矿化层)中形成明显的褪色弧线(图6b),证
明成矿与潜水的淋滤改造作用直接相关。
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。
砂岩型铀矿——铀矿家族的宠儿
14
砂岩型铀矿,简单来说,就是形成在砂岩中的一
种铀矿床。成矿作用可以简单地理解为原本在地表附
近分散的铀,经过一系列氧化还原作用,由地下水携
带汇聚然后沉淀,逐渐形成了有工业价值的矿床。而
砂岩通常具有较大的渗透率,是自然界中地下水迁移
的主要通道,所以这类铀矿床也就常常形成在砂岩之
中,
称之为砂岩型铀矿。矿体形态通常呈板状或卷状,主要铀矿物为沥青铀矿、铀石,等等。
砂岩型铀矿是当今世界重要的铀矿床类型之
一,据有关资料统计,世界铀矿资源总储量的46%
以上都以砂岩型铀矿的形式存在,是当前各国铀矿
勘查和开发的首选目标。这种类型的铀矿在世界各
地均有分布,不过主要集中分布在两大著名的成矿
带:北美成矿带和中亚成矿带。北美成矿带北起加砂岩型铀矿
文图/叶 荣 王振凯 鲁 美——铀矿家族的宠儿
第一作者简介 叶荣,教授,主要从事勘查地球化学、矿床地球化学研究。资源博览
> 砂岩型铀矿产地分布图(改绘自田松林,2015)
15拿大萨斯喀彻温省内的阿萨巴斯
卡盆地,南至美国怀俄明盆地,
南北跨度达1 490千米,东西宽
度398千米,产出众多砂岩型铀
矿,已成为北美重要的铀矿战略
资源。中亚成矿带横跨哈萨克斯
坦、俄罗斯、蒙古及我国北部等
地区,构成近东西向展布的成矿
带,俄罗斯近75%的铀矿资源出
自于此。我国在进入21世纪以来,
铀矿的勘查取得了巨大进展,新
发现的资源量占到了目前全国铀
资源的41%。特别是在北方伊犁
盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、
二连浩特盆地、松辽盆地等地区
发现了一系列大型、特大型砂岩
型铀矿,使其一跃成为我国储量
最多的铀矿类型。同时在北方这
些地区仍有大面积的铀异常亟待
查证,铀矿资源潜力巨大。成矿的温床:砂岩型铀矿
的构造环境和气候环境
砂岩型铀矿的特点主要表现
在其对成矿环境的要求,包括两
个方面:构造环境和气候环境。
构造环境方面,根据砂岩型
铀矿的成矿过程可以分成三个阶
段:首先,汇聚形成矿床的铀主
要来自于区域上存在的富含铀元
素的岩体,这类岩体往往伴随一
十红滩铀矿床北矿带沉积相与铀成矿的关系
第35卷
稳定,为泛滥平原及河漫沼泽微槲沉积。各层砂体
之间渗透性、连通性、成层性均较好,并形成铀储存
有利的“泥一砂一泥”结构。 砂岩主婴为砾岩、砂砾岩、粗砂岩,可见楔状、板
状及小型槽状交错层理,磨圆度差、分选差,总体较
疏松,局部由于钙质胶结而显致密,渗透性较好 含
矿砂岩厚度较大,一般为10~40 m,主要为灰色,局
部含大量的炭化植物碎屑、黄铁矿结核。 1.3沉积相特征研究与分析
在野外观察分析的基础上,收集了200余口钻
孔资料,在小层对比划分的基础上,分析钻孔中砂体
的发育与砂体相关数据的统计,并在此基础上绘制 了砂体厚度等值线图和含砂率等值线图。
砂体厚度等值线图反映了骨架砂体的空间展布
规律(图2a),砂体大致沿河道方向展布,并有沿北东
向增厚的趋势。该区砂体主要由多个沉积旋回的辫
状河心滩沉积、河道滞留沉积及泛滥平原沉积组成,
砂体粒度较粗,砂体呈SW—NE r口J条带状展布,厚度 由西南向东北向变厚,砂体主要集中在29~4l、45~
57和6I~69线之间,在NE部逐渐变深,旱现出平原
辫状河道分叉的特点。砂体厚度厚度较大,最大达 98 m左右,平均约为60 III,其中砂体厚度高值区代表
辫状河道、心滩沉积,砂体平面上呈舌状分布。
图2北矿带西山窑组第三岩性段(J2x ) 砂体厚度及含砂率等值线图
在统计的含砂率图中可以看出(图2b),该层中 含砂率较高,其与砂体等厚图边界基本一致。图中
含砂率高值区沿北东向河道中心分布,代表滞留沉
积和心滩沉积。该区东北部含砂率相对比南部要
高,含砂率最高剑70%,平均约50%。同时低于
50%的等值线也勾勒出泛滥平原和决口扇沉积区
域,这对恢复研究区的古沉积环境、确定物源具有极 为重要的作用。 根据砂体等厚度等值线图和含砂率等值线图,
可以大致绘制出西山窑组第三岩性段沉积的平面展
布图(图3)。对北矿带第三岩性段沉积体系进行了 精细研究,第三岩性段辫状河道由三期河道组成,分
关于潜水层间氧化带砂岩型铀矿
关于潜水层间氧化带砂岩型铀矿
【摘要】砂岩型铀矿是我国矿物质中比较重要的一种矿种,对于我国工业的发展具有非常重要的作用,尤其是对于核工业的勘查。因此,对于砂岩型铀矿的研究和分析,具有非常重要的现实意义。为了着重的了解砂岩型铀矿的成矿模式,促进砂岩型铀矿的勘探和开采,文章中主要对形成砂岩型铀矿的基本地质条件进行详细的分析,并重点的讲解了砂岩型铀矿的成矿模式,最后阐述了砂岩型铀矿的发展方向。
【关键词】潜水层间氧化带;砂岩型铀矿;成矿模式研究
0.引言【 abstract 】 sandstone type uranium deposit is one of the more important
minerals in our minerals, has a very important role for the development of industry in
China, especially for the nuclear industry survey. Therefore, for sandstone type
uranium deposit in the research and analysis, has very important practical significance.
In order to focus on understanding of the sandstone-type uranium metallogenic model,
promote the exploration and exploitation of sandstone-type uranium deposit, the
article mainly on sandstone type uranium deposits, a detailed analysis of the basic
geological conditions, and focus on the interpretation of the sandstone-type uranium
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
平庄盆地黑水地区砂岩型铀矿层间氧化带特征与铀矿化关系
67矿产资源Mineral resources平庄盆地黑水地区砂岩型铀矿层间氧化带特征与铀矿化关系王生文,董方升,张松辽宁省地矿集团能源地质有限责任公司,辽宁 沈阳 110000摘 要:近年来,在平庄盆地北部黑水地区砂岩型铀矿地质调查工作中,已发现多个工业孔及低品位铀矿化孔,表明该地区具有较好的铀成矿前景。该地区铀矿赋矿层位为孙家湾组上段,铀矿化与层间氧化带的发育特征密切相关。文章通过岩心观察、地质剖面、地球化学指标参数分析手段,分析了该区的氧化带空间分布特征、岩石地球化学类型、氧化带与铀矿化关系。研究认为该区的砂岩型铀矿受层间氧化带控制显著,氧化带的分带特征明显,平面上铀矿体分布于氧化还原过渡带内,垂向上分布于氧化带与还原带接触部位,铀矿体的形成与岩石地球化学环境密切相关。关键词:平庄盆地;黑水地区;砂岩型铀矿;层间氧化带;铀矿化中图分类号:P619.1 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)02-0067-4Characteristics of interlayer oxidation zones of sandstone type uranium deposits in the Heishui area of the Pingzhuang Basin and their relationship with uranium mineralizationWANGSheng-wen,DONGFang-sheng,ZHANGSongLiaoning Geological Group Energy Geology Co., Ltd., Shenyang 110000, LiaoningAbstract: In recent years, multiple industrial and low-grade uranium mineralization pores have been discovered in the geological survey of sandstone type uranium deposits in the Heishui area of the northern Pingzhuang Basin, indicating that the area has good uranium mineralization prospects. The uranium deposit in this area is located in the upper part of the Sunjiawan Formation, and uranium mineralization is closely related to the development characteristics of interlayer oxidation zones. The article analyzes the spatial distribution characteristics of oxidation zones, rock geochemical types, and the relationship between oxidation zones and uranium mineralization in the area through core observation, geological profiles, and geochemical parameter analysis. Research suggests that the sandstone type uranium deposits in this area are significantly controlled by interlayer oxidation zones, and the zoning characteristics of the oxidation zones are obvious. On the plane, uranium ore bodies are distributed in the oxidation-reduction transition zone, and vertically, they are distributed at the contact area between the oxidation zone and the reduction zone; The formation of uranium ore bodies is closely related to the geochemical environment of rocks.Keywords: Pingzhuang Basin; Heishui region; Sandstone type uranium deposit; Interlayer oxidation zone; Uranium mineralization
巴丹吉林盆地沙枣泉铀矿床成矿特征与成矿模式
巴丹吉林盆地沙枣泉铀矿床成矿特征与成矿模式
苟学明;李万华;姬海军;郭长林;耿海军;何大鹏
【摘 要】巴丹吉林盆地是我国砂岩型铀矿产地之一.笔者通过沙枣泉地区地质调查、钻探查证和地球化学分析等,对该区铀成矿地质背景、矿床地质特征进行研究,重点探讨了沙枣泉铀矿床成因和成矿模式.依据沙枣泉地区的构造及盆地演化、铀矿化特征、控矿因素和成矿年龄等,认为区内铀成矿具有两阶段特征:即同生预富集矿化阶段和后生氧化改造富集成矿阶段;铀矿体主要赋存在早白垩世晚期的构造-沉积转化面,产于盆地形成后由于构造运动所产生的向斜凹陷部位.
【期刊名称】《铀矿地质》
【年(卷),期】2014(030)001
【总页数】7页(P7-13)
【关键词】沙枣泉铀矿床;成矿模式;巴丹吉林盆地
【作 者】苟学明;李万华;姬海军;郭长林;耿海军;何大鹏
【作者单位】核工业203研究所,陕西咸阳712000;核工业203研究所,陕西咸阳712000;核工业203研究所,陕西咸阳712000;核工业203研究所,陕西咸阳712000;核工业203研究所,陕西咸阳712000;核工业203研究所,陕西咸阳712000
【正文语种】中 文
【中图分类】P612
沙枣泉铀矿床位于巴丹吉林盆地西南部,是我国新近在砂岩型铀矿床之一。该矿床在成矿特征上与我国先前在伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地发现的砂岩型铀矿床略有差别[1-4]。笔者在 “内蒙古阿拉善右旗沙枣泉地区铀矿普查”项目工作中,对沙枣泉铀矿床的成矿特征、控制因素和成因机制等开展了系统研究。
1 区域地质背景
巴丹吉林盆地位于华北板块、西伯利亚板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交接部位,构造较为复杂。盆地以恩格尔乌苏-巴音查干缝合线为界分为南、北两部分。北部为西伯利亚板块和哈萨克斯坦板块;南部属华北板块、塔里木板块,为内蒙-大兴安岭古生代褶皱带的一部分,构造岩浆活动强烈[5-8]。
地质学知识:铀矿床的成因探析及开发利用
地质学知识:铀矿床的成因探析及开发利用
铀矿床是能源资源储备的重要组成部分,在能源稀缺的今天更显得尤为重要。掌握铀矿床的成因探析以及开发利用对于社会的可持续发展有着不可替代的作用。
1.铀矿床的成因探析
1.1自然条件
铀矿床是在自然条件下形成的,主要取决于地质构造和矿物地球化学条件。铀矿床的形成需要稳定的地质结构和一定的矿化流体来源和循环,因此常出现在构造稳定的盆地、洼地、断裂带和火山口等地。
1.2矿物作用
铀矿床的成因和矿物作用密切相关。在含有铀元素的岩石中,通过钠长石、方铁矿等含钒、钛、钒铁矿物的富集作用,逐渐形成含铀矿物。铀的氧化会使其与磷酸根或碳酸根结合,形成铀矿物,并在地球深处富集形成矿床。 铀矿床的成因与成矿地质条件息息相关,只有分析这些地质条件,才能更准确地预测铀矿床,寻找到更多优质的铀矿石,对于保障能源安全起着非常重要的作用。
2.铀矿床的开发利用
铀矿床的开发利用主要涉及四个环节:勘探、选矿、提取和加工。这其中勘探是决定开采成败的重要环节。
2.1勘探
铀矿床地质环境复杂,矿体含量低,因此铀矿床的勘探难度较大。要寻找到铀矿床,需要通过地球物理、地球化学、岩石学等方法,综合分析各类地质信息并进行地下勘探。勘探的目标是确定铀矿床的分布规律、规模和质量,确定各种条件和指标,寻找到矿床。
2.2选矿
铀矿床的选矿主要是根据矿床或矿石中的化学、物理性质的差异或不同比例、大小的粒度等,采取机械、重选、浮选、潜水等方法,将中铀、富铀、矸石等分离出来,为后续的提取、加工等工序提供优质矿石,从而提高铀综合回收率,降低成本。 2.3提取
铀矿床的提取主要是利用化学或物理方法将铀元素从矿石中提取出来。利用化学浸出、反渗透、氯化溶解等方法,将铀分离出来,过程中还需要对废水、废渣进行有效处理和回收。这个环节的优质处理技术能有效提高从铀矿床中提取铀的效率,减少对环境的污染。
2.4加工
铀元素提取后,还需要进一步加工成合适的铀化合物或金属,以便供应给核电站等市场。通常,铀元素经加工后会成为铀浓缩物,如铀二氧化物(UO2),它是制造核燃料的基础材料。这个加工的过程中,需要严格监管,避免铀可能被拿去用于核武器等恶性用途。
浅析地下水成矿作用与砂岩型铀成矿的关系
浅析地下水成矿作用与砂岩型铀成矿的关系
作者:张喜海 包乃柱 禹宝利
来源:《科技创新导报》 2015年第1期
张喜海 包乃柱 禹宝利
(核工业二四三大队 内蒙古赤峰 024006)
摘要:根据砂岩型铀矿成矿理论,铀矿床的形成与地下水成矿作用密不可分,砂岩型铀矿床中铀元素主要是通过地下水对其溶解、迁移、富集沉淀而来的,所以地下水的作用方式、运动状态、作用类型对铀矿化的形成具有重要意义。
关键词:地下水成矿作用 砂岩型铀成矿 铀矿化 作用
中图分类号:TD9
文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)01(a)-0249-04
1 沉积水成矿作用
在古气候为干旱-半干旱的炎热气候条件下,地表水携带铀源区的碎屑物质,将其搬运到适当的地区沉淀下来,形成较高背景值铀含量分布区;由于气候干旱,蒸发浓缩作用加强和地下水溶滤蚀源区富铀层位中的铀元素,使地表水和地下水中铀含量也较高,沉积物在压力、温度作用下,与同时转入沉积物中含铀含氧地下水和地表水相互作用,地下水通过氧化还原作用,可以沉积或在溶解重新分配岩层中的铀,其矿化特征多是大面积异常、增高、低品位矿化,受层位或岩相控制,剖面上呈透镜状、似层状等,分布范围广(图1)。例如:内蒙古某地段姚家组下段沉积时以辨状河相为,河流总体流向为北东向,砂体发育,总体走向为北东向,铀增高区和异常区的展布方向与砂体走向基本一致(图2),地下水以侧向作用为主,将花岗岩体和侏罗纪沉积含火山岩碎屑地层中的铀活化,带入姚家组地层中富集。
2 压榨水交替成矿
随着沉积物的加厚,沉积物固结成岩作用继续,下伏岩层在上覆沉积物的压力作用下,产生的水交替,由于泥岩、粉砂岩、含泥砂岩、泥质砂岩、砂岩压缩性不同,压力的差别,铀随地下水从渗透性小的沉积物向渗透性大的砂岩中运动(纵向移动),这样不同岩层中的水发生交替作用,铀可能进入地下径流中,在静压力作用下,含铀溶液纵向通过砂岩向有利地段运移沉淀,在适当的条件下有叠加成矿(图3)。
山东省中新生代盆地砂岩型铀矿成矿条件及找矿方向
2019
年第4
期西部探矿工程
123
山东省中新生代盆地砂岩型铀矿成矿条件及找矿方向
薛成”
(山东省第五地质矿产勘查院,山东泰安271000)
摘要:山东省境内发育有中新生代盆地38
处,盆地边缘侵入岩发育,出露广泛,同时,化探资料显
示盆地边缘的隆起区古老的变质岩系及花岗岩系中铀及伴生元素异常明显 自2014
年起,为了寻
找砂岩型铀矿床,中国地质调查局对滕县盆地开展了铀矿地质调查与选区,在铀源条件较好的地区
投入了钻探工作量在对盆地成矿地质条件进行分析的基础上,提出了山东省中新生代盆地铀矿成
矿的有利层位和远景区、段,为该区寻找砂岩型铀矿床提供了科学依据
关键词:山东省;中新生代盆地;砂岩型铀矿;成矿条件;找矿方向
中图分类号:P619.14
文献标识码:A
文章编号:1004-5716(2019)04-0123-04
砂岩型铀矿是目前世界上重要的铀矿产岀类型之
一,也是铀资源总量中占据优势的铀矿矿种,世界著
名的中亚铀成矿带为砂岩型铀矿成矿带;铀矿资源作
为重要的核能源,已经成为国民经济能源结构中的重
要组成部分叫自20
世纪50
年代开始,美国等国家开
始致力于砂岩型铀矿的研究及勘探。到了 80
年代,由
于国际铀价低迷.铀矿开发遭受重创。我国对砂岩型
铀矿的研究起始于90
年代.虽然起步较晚,但由于国际
铀矿价格回暖和对国外先进勘查及开采技术的引进和
发展,为中国砂岩型铀矿的研究工作带来了新的机
遇,至2015
年,砂岩型铀矿在我国铀矿探明储量总量
中的比例已由2000
年的15%
上升到现在的40%
以上。
中国的砂岩型铀矿大多分布在北方的中、新生代沉积
盆地里.且这些盆地多为煤一铀沉积建造、油气一铀沉
积建造或煤一油一铀沉积建造*。中、新生代地层在山
东省盆地中广泛分布,并在盆地中沉积了巨厚的粗粒
碎屑物及含煤岩系,是可能富集砂岩型铀矿的主要含
矿层位。通过简要介绍山东省中新生代盆地的成矿有
利条件,侧重对典型盆地铀成矿条件进行初步归纳.旨
