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鈾礦的成因分析

瀝青鈾礦和鈾礦是熱液鈾礦和砂巖鈾礦中常見的鈾礦物(向衛東等,2006;蔡根清等,2006)。鈾在熱液中可以以各種絡合離子的形式存在,其類型取決於溶液的pH、Eh值以及陰離子配體(、F-等的濃度。).在酸性溶液中,鈾主要以UO2OH+、UO2、UO2 F+等形式存在。,而在弱堿性-堿性介質中,[UO2 (CO3) 2] 2-、[UO2(CO3)3]4-等碳酸鈾酞菁絡合離子占優勢。鈾在天然水中也能以多種方式存在和遷移,主要以碳酸鈾酰酚絡合離子的形式存在,特別是在地表和地下水呈弱堿性或堿性(pH > 8 ~ 8.5)的幹旱或半幹旱地區。鈾主要以[UO2(CO3)2]2-和[UO2(CO3)3]4-的形式存在於含礦夾層地下水中。沈積巖中的地下水壹般在早成巖階段呈弱酸性或中性,在晚成巖階段和近後成巖階段呈弱堿性或堿性,所以溶解在晚成巖階段和近後成巖階段水中的鈾也應該主要是碳酸鈾酞菁絡合離子。

根據野外和顯微鏡觀察,鈾礦化與方沸石、碳酸鹽(方解石、白雲石和菱鐵礦)和應時的次生擴大有關。方沸石是壹種含水的鈉鋁矽酸鹽,可由長石和火山物質在流體作用下形成。顯微鏡觀察表明,方沸石中鈉的來源可能是成巖過程中的孔隙水。當時湖水中含有大量的Na+,其次是砂巖巖石中的斜長石或鈉長石。此外,碳酸化作用與鈾礦化的關系也非常密切,因此推斷鈾在熱液中的遷移可能主要以UO2和UO2的形式存在。

當溫度、壓力和pH條件改變時,瀝青鈾礦和鈾礦石將沈澱。內生瀝青鈾礦壹般形成於溫度250 ~ 120℃,壓力1×108 ~ 2×107 Pa,pH 5 ~ 9,Eh 150 ~ 1500 MV的環境。在後生沈積型鈾礦床中,瀝青鈾礦壹般形成於常溫常壓下,介質多為弱酸性-弱堿性。然而,矽酸鈾的形成機理與鈾和矽酸的活性、遷移和沈澱的物理化學條件密不可分。矽酸的存在形式和活性取決於溶液的pH值和溫度。如果溫度或pH值降低,SiO2 _ 2的溶解度會迅速下降,矽酸的活性只與溫度和pH值有關。在這種情況下,溶液中的矽酸過飽和並沈澱。

研究區大量方沸石和碳酸鹽礦物的存在及應時的溶解表明成礦環境主要為堿80。

據此推斷含鈾熱流體屬於堿性還原環境。斷層的發育使深部堿性熱流體不斷上移,在上移過程中溫度和壓力下降。在圖6-3中,瀝青鈾礦和晶質鈾礦同時出現在褐色方沸石中的自然銅周圍。顯然,鈾礦物的形成晚於自然銅。然而,在200 ~ 300℃的溫度下,往往有大量的自然銅沈澱出來,說明鈾形成的溫度應略低於銅沈積的溫度。隨著介質和環境條件的變化,UO2和UO2不斷析出。當溶液中的鈾酞絡合離子和鈾酞酸濃度適中時,可形成鈾礦石。當H2二氧化矽的濃度由於鈾礦的沈澱而降低到小於0.5時,鈾礦不會形成,但瀝青鈾礦會形成。瀝青礦的沈澱消耗了鈾酞絡合離子,使其濃度降低,而H2 SiO4的濃度相對增加。當兩者的濃度比合適時,鈾礦石又形成了。於是,鈾礦石和瀝青鈾礦交替沈澱,形成* * *代。

產於戴家馬組蝕變巖中的釩酸鈾礦物主要有銅釩鈾礦和鋇釩鈾礦。從上述鈾的釩酸鹽礦物與生物成因礦物(黃銅礦和重晶石)的關系來看,不像是表生淋濾,而是熱液期形成的。這可以從兩個方面來分析:壹種可能是原生鈾礦石為瀝青鈾礦或鈾礦石,由於地層中釩、銅、鋇含量較高,這些元素進入原生鈾礦石,轉化為銅釩鈾礦石和鋇釩鈾礦石;另壹方面,即使最初沈澱的是六價鈾的釩酸鹽礦石,由於被黃銅礦、重晶石等熱液礦物包裹,也是內生熱液形成的。俄羅斯學者彼得·羅斯揚(P.B.летросбн)認為:“根據金屬礦物與內生沸騰石化的成因關系,可以得出β斜鈾閃石和準鈾閃石是內生的結論”。

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