铀矿床分类初步探讨
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试谈超大型铀矿床分类及找矿问题
胡绍康
【期刊名称】《铀矿地质》
【年(卷),期】1996(012)006
【摘要】随着核电事业在我国的发展,对铀资源保证的要求将越来迫切。
这里所指的铀资源保证应包含数量和效益两层意义,崦超大型铀矿则能同时满足对这方面的要求。
因此在,我国寻找超大型铀矿床是一项刻不容缓的任务。
【总页数】5页(P331-335)
【作者】胡绍康
【作者单位】核工业北京地质研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P619.140.7
【相关文献】
1.超大型铀矿床成矿地质条件及我国北西部找矿方向分析 [J], 李克让
2.我国寻找大型、超大型铀矿床的找矿方向和有利靶区 [J], 刘兴忠
3.大型,超大型火山岩型铀矿床找矿模式及闽粤赣边区成矿远景评估 [J], 刘小宇;谢佑新
4.辽东不整合脉超大型铀矿床找矿前景分析 [J], 张振强;曲先良
5.世界超大型砂岩铀矿床形成环境分析与找矿方向 [J], 宋继叶;秦明宽;蔡煜琦;李林强;邱骏挺
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铀成矿理论与找矿方法探讨
铀成矿理论与找矿方法是一个复杂而多学科交叉的领域。
以下是对铀成矿理论与找矿方法的一些基本探讨:
一、铀成矿理论
1. 铀成矿的地球化学条件:铀在地球上广泛分布,但并不是所有地区都能形成铀矿床。
铀成矿需要特定的地球化学条件,如适当的温度、压力、酸碱度、氧化还原电位等。
2. 铀成矿的地质条件:铀矿床通常形成于特定的地质环境中,如沉积岩、变质岩和火山岩等。
这些岩石中的铀含量较高,且易于被还原成可溶性的铀化合物。
3. 铀成矿的物理化学过程:铀成矿过程中涉及复杂的物理化学过程,如铀的溶解、迁移、沉淀等。
这些过程受到多种因素的影响,如温度、压力、pH值、氧化还原电位等。
二、找矿方法
1. 地质调查:通过地质调查,了解区域的地质背景、岩石类型、构造特征等,为寻找铀矿床提供线索。
2. 地球化学测量:利用地球化学测量技术,测定岩石中的铀含量,判断是否有铀矿床存在。
3. 地球物理测量:通过地球物理测量技术,如重力测量、磁法测量等,可以发现地下隐伏的铀矿床。
4. 遥感技术:利用遥感技术对地表进行成像和分析,可以发现与铀矿床相关的地质信息和异常。
5. 探矿工程:通过探矿工程,如钻探、坑探等,可以直接揭露地下矿体,确定铀矿床的规模和品位。
总之,铀成矿理论与找矿方法是一个不断发展和完善的领域。
随着科学技术的进步和研究的深入,我们对铀成矿理论的认识将更加深入,找矿方法也将更加高效和准确。
世界超大型铀矿床分类方案新构想童航寿【摘要】According to the theory of "multi factors and compound genesis", "complexity of mineralization" and "metallogenic series", this paper proposed a new classification idea on the world super-large deposits with the combination of new results on the study of global background for super-large deposits and the model of "conjugation of multi-source and focus of multi-factors". 15 super-large deposits with the reserve over 50 000 t were studied as the cases, 6 types and 13 sub-types of economics-genesis have been divided for the super-large deposit. The classification is discoursed with symbols and words and brief introduction to typical deposit.%20世纪70年代以来,世界超大型铀矿床不断被发现,铀矿的勘查取得了突破性进展,对超大型铀矿床分类的研究逐步引起铀矿地学者的关注和重视.本文根据“多因复成”成矿理论、“成矿复杂性”和“成矿系列”理论(学说),以及超大型矿床全球背景研究新成果,结合“多源共轭-多因聚焦”成矿模式,提出了超大型铀矿床分类方案新构想;选择15个>50 000t的超大型铀矿床作为分析个例,划分6大类和13种亚类的超大型铀矿床工业-成因型相;以文字加符号的表达方式,设计了分类概表,简示世界主要超大型铀矿床的成矿概貌.【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】10页(P1-10)【关键词】超大型铀矿床;成矿理论;分类方案【作者】童航寿【作者单位】核工业北京地质研究院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P618包括铀矿床在内的超大型金属矿床的工业储量在世界各有关国家的国民经济中占有重要的地位,已引起各国地学者的极大关注与重视。
铀矿床类型、成矿系列成矿谱系与找矿新进展摘要:西北矿产资源丰富,许多矿种在全国占有重要地位。
是我国重要的铀矿成矿远景区之一,铀矿床主要类型有花岗岩型、混合岩型或变质岩型、碳硅泥岩型、砂岩型和伟晶花岗岩型,伟晶花岗岩型铀矿床是西北地区独特的铀矿类型。
文章分别从地质背景、矿体规模、赋矿层位、控矿构造、成矿时期等方面进行了总结,分别论述了铀矿床的成矿类型,对陕西铀矿的成矿模式进行了探讨和总结,以期为今后西北地区铀矿的勘探提供依据。
关键词:成矿类型;成矿模式;成矿特征;成矿条件概况西北地区铀矿床成矿的时控特征明显,铀成矿时代延续期长,主要有 4 个成矿期,即加里东期、华力西期、燕山期和喜山期均有成矿作用发生; 省内已探明的 16 个铀矿床的产出空间位置和铀成矿带所处构造位置,多集中在地台边缘和相邻的褶皱带中,同我国铀矿分布规律一致; 省内已发现的 16 处铀矿床除 2 处为大型外,其余均为中小型矿 ; 由于地壳的铀丰度不均匀性,西北地区铀矿床在地理分布上也很不均匀。
主要成矿类型及模式从西北地区实际出发,突出西北地区铀矿床的特点,采用容矿主岩为主兼顾地质成矿作用。
将西北地区铀矿床分为陆相碎屑岩型砂岩型、花岗岩型、伟晶花岗岩型、碳硅泥岩型、变质混合岩型等五大类型,主要成矿特征及成矿条件概要论述如下。
花岗岩型铀矿成矿类型及模式花岗岩型铀矿床是西北地区重要的铀矿类型之一,矿床含矿主岩为伟晶状花岗岩脉 ( 伟晶岩脉 ),属于岩脉型。
铀矿化受岩脉和脉旁侧的混染带控制,成岩与成矿时间相近。
铀矿物主要为晶质铀矿。
主要分布在西北地区东南部丹凤三角地区,已探明的有陈家庄、光石沟、高山寺等铀矿床。
该地区伟晶岩极为发育,数量多、分布广,是国内伟晶花岗岩型铀成矿最有利的地区。
铀成矿特征如下:铀矿体产出在前寒武系断块区,沿背斜穹隆混合岩化、花岗岩化强烈,各种伟晶岩脉分布在变质岩、混合岩化岩和花岗岩内。
产铀伟晶花岗岩脉多分布在花岗岩体边缘顺变质岩层产出。
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。
砂岩型铀矿床一.砂岩型铀矿床概况。
砂岩型铀矿床是指工业化主要产于砂岩中(包括产于含砾砂岩、粉砂岩、泥岩中)的铀矿床,矿床一般属后生成因。
这类矿床具极大的工业意义,它的分布遍及世界各地,工业储量与世界铀储量得30%±,以美国中亚加蓬、尼日尔等最为突出,据首往的美国砂岩铀矿,是五十年代初发现的,这种类型的矿床占美国美国总储量的95%以上,主要分布在美国西部地区,尤以科罗拉多高原和怀俄明盆地的沉积岩为主,尼日尔的砂岩型铀矿床储量仅次于美国,该国的铀矿类型全部为砂岩型,加蓬的铀矿床主要类型也为砂岩型,并产有世界上独一无二的奥克洛矿床,该矿床以“奥克洛现象”而闻名于世。
“奥克洛现象”即天然核反应堆,是由于砂石的品位很高(属沉积成岩型铀矿床),铀元素自发地产生核链式裂变反应的现象。
此外,如哈萨克斯坦、乌克兰、澳大利亚、日本和法国均有一定程度的产生。
我国的砂岩型铀矿床是我国重要的工业铀矿化类型,它占我国储量的1/5±,但与国外重要矿床相比,其规模小,寻找大型矿床目前未能取及大的突破,我国砂岩型铀矿床最早是在1955年於新疆伊犁盆地侏罗纪煤多含铀地层中发现的。
大规模的沙岩型铀矿床的发现是在六十—七十年代相继突破的。
该类矿床的工业意义在于,矿石质量好,品质中等,一般在0.1%-0.2%上,产状稳定。
易于开采和选冶,尤其是在矿石胶结程度较差的情况下,还可采用溶液采矿法(即地浸)。
从而提高经济效益。
二.成矿地质条件特征△△1.大地构造背景位于两个不同构造单元的接址地带。
如地槽褶皱带与相邻近的中生带盒地(褶皱带前缘的次级断陷或凹陷中,少数在大型盆地边缘或位于板块构造中的缝合线附近,成矿具近源特点。
如美国科罗拉多高原,我国华北地台北缘的一系列盆地。
从地壳运动的活动程度看,砂岩型铀矿床最有利的背景是地壳运动半稳定区,这是因为,(下接讲稿 1.区域地质构造特征之①②③)△△△2.中新生代盆地的分布受区域地质构造的控制,展布方向与区域构造一致,西部地区基本是在海西褶皱带上发展起来的,盆地主要沿EW方向或NNW方向分布形成一系列山间坳陷和山前盆地;东部地区是在加里东地台的基础上发展起来的,形成一系列线型小型断陷盆地,呈NW ——NNW方向展布,规模上相对西部要小,滇西地区主要产於SN向构造控制之下,所以盆地呈SW向产生,规模上多为中小型。
论三种类型的铀矿床水文地质勘探摘要:水文地质调查是必要的,特别是复杂类型矿床更不可缺少。
本文论述了铀矿床的三种类型水文地质,为之后的铀矿床开发提供了丰富的数据和资料。
关键词:铀矿床水文地质勘探一、铀矿床水文地质勘探铀矿床水文地质勘探任务是查明矿区水文地质条件,矿床充水因素及工程地质问题,预测井田涌水量,对矿山开采时可能引起的水文地质,工程地质问题以及矿坑水对环境的污染,处理热(气)害等问题,提出建议,同时提供供水水源方向,研究矿床水文地球化学条件与成矿关系等。
矿区水文地质条件,一般指矿床所处水文地质构造单元内,地下水的埋藏、分布、运动以及水质、水量特征和这些特征与矿体的关系等。
实践证明,只有正确的掌握区域水文地质条件,才能正确评价矿床充水因素,才能提出矿山水文地质问题的处理建议。
铀矿床水文地质勘探工作是一项综合性很强的工作,它不仅要求水文地质工作者能够掌握水文地质、工程地质及水文地球化学等方面的理论与技术方法,而且要熟悉地质学、岩石学、地球化学以及地球物理等学科的理论与技术方法,要做到将它们之间的理论和技术方法有机结合起来,以解决矿床内各类水文地质、工程地质等问题。
铀矿床水文地质勘探工作,是在几十年不断实践中发展起来的,正因为铀矿床与其它金属矿床存在着差异,因此其勘探任务与技术也有不同之处,从事铀矿床水文地质勘探任务的水文地质工作者要清楚认识这一点。
二、应着重查明不同类型充水铀矿床水文地质问题根据地下水的含水类型不同主要查明以下几个矿床充水的可能:1.孔隙水充水为主的矿床这类矿床应着重查明岩层的岩性、结构、孔隙度、物质组分、粒度、分选性、胶结物、胶结程度、流砂层部位、给水度;含水层的分布与富水性、各含水层之间的关系;隔水层的分布、厚度与隔水性;非稳定岩层在不同条件下的变化特征等。
非稳定岩层在不同条件下的变化特征主要是指岩石在水浸、雨淋、日晒或震动等外力作用条件下岩石物理化学性质变化情况。
一般可以在野外进行定性试验,再与实验室试验结合评价。
浅析火山岩型铀矿的成矿地质特征火山岩型铀矿是我国铀矿的四大类型之一,在铀资源中占有极其重要的位置,占已有资源总量的20%左右随着新矿床的不断发现它与花岗岩型铀矿虽同属于热液型铀矿,但由于含矿主岩和产出地质环境不同,矿化特征存在明显差异,具有独特的成矿地质特征。
标签:中国;火山岩型铀矿;成矿地质特征引言火山岩型铀矿床是指赋存于次火山岩,火山熔岩,火山碎屑岩和火山沉积岩中的铀矿床,此外还包括产于火山岩附近的下古生界浅变质岩和中生界陆相砂砾岩中的铀矿床。
该类矿床主要分布在俄罗斯、美国和中国。
国外以俄罗斯的火山岩型铀矿床类型和数量最多,并在其铀矿资源总储量中占较为重要的地位。
本类型铀矿床的规模多属中小型,但也有万吨(U3O8)级大矿,如美国梅利斯维尔铀矿床。
矿石品位一般在0.07%至0.3%范围内,属中等级别,个别最高可达1%至3%。
1 我国研究进展中国铀矿地质勘查工作,在50年代中期为矿山建设提供了第一批可资利用的铀矿资源;60年代中国至70年代,使东南地区成为了最重要的铀矿资源基地;70年代中期以来,展现了中国东北部找铀矿的巨大潜力。
近年来,我国广大的铀矿地质工作者在火山岩中已找到并探明了许多铀矿床,使火山岩型铀矿床成为了我国主要的铀矿床工业类型之一。
我国首次发现的火山岩型铀矿床是准噶尔-天山铀矿省的白杨河矿床(1956)。
随后的60年代及70年代,该类铀矿床在我国被大量的发现和突破,如华南铀矿省的赣-杭火山岩型铀成矿带。
80年代初,在华北地区阴山-辽河铀成矿省的沽源矿床(460矿床)又取得了突破,由于该矿床的发现,展示了在华北我国一个新的铀成矿区的存在。
此外,我国学者提出了多种成矿模式,曾经的岩浆分异热液成矿说一度占统治地位,但随着资料的积累和成矿作用研究深入,人们认识到该理论并不能解释全部火山岩型铀矿床的成因。
2 产铀火山岩形成的地质条件及特征简析2.1 国外发现的超大型铀矿床绝大多数亦是分布于地槽和地台(盾)的边缘过渡带中,并与构造-岩浆活动、特别是晚期的酸性和酸性偏碱性岩浆分异产物有关。
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。
我国铀矿床类型分类研究(二)童航寿【期刊名称】《世界核地质科学》【年(卷),期】2014(031)002【总页数】8页(P63-70)【作者】童航寿【作者单位】核工业北京地质研究院,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P618;P619.14(上接第31卷第1期第8页)50多年来,我国铀矿地质学者对国内众多铀矿床的分类进行了大量的工作,提出了多种分类方案,各有特色,为铀成矿学研究奠定了基础,并提供了许多宝贵的资料,增添了铀成矿学研究的不少新内容。
由于铀成矿的复杂性,在铀矿类型分类中出现了不少同一铀矿床有不同的铀矿类型归属,值得进一步研究反思,其实例颇多,择介如下。
1)3110铀矿床,有划入花岗岩外带型,有归入碳硅泥岩热造(叠造)型,有归属中新生代不整合脉型及碳硅质板岩多因复成型,沉积-热液叠加型。
2)387铀矿床,有划入碳硅泥岩型、淋积型,有归入碳酸盐岩古岩熔型,有归属热液型及多因复成型。
3)320铀矿床,先后提出的类型归属有:岩浆期后热液型,沉积变质型,热水淋滤型,复成层控型,火山隐爆角砾岩型,滑塌硅质浊流沉积型,古岩溶交代型,热泉型,热水沉积型,构造热液隐爆复成型,硅质角砾岩多因复成型和碳硅泥岩热液型等。
4)3701铀矿床,有归属花岗岩外带型,有归入碳硅泥岩热液型,有归为碳酸盐岩古岩溶型。
5)373铀矿床,有归为灰岩古岩溶型,有划为碳硅泥岩沉积一热液叠加型,以及归属热液型。
6)381、383、384铀矿床,有归属花岗岩外带或接触带型,有归属碳硅泥岩型。
7)3105铀矿床,有归为花岗岩外带型,有归属碳硅泥岩热液型。
8)6712、6713、6714铀矿床,有归属砂岩型,有归入火山岩型。
9)433、434矿床,有归为同生沉积-后生热水富集型,有认为属火山热液型及砂岩类型中火山热水改造型。
10)412矿床,有认为属砂岩型或沉积成岩砂岩型,有认为属淋积叠加型,也有划为多因复成型及内生砂岩型。
第37卷第1期地质调查与研究Vol.37No.12014年3月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHMar.2014收稿日期:2014-01-05基金项目:中国地质调查项目:华北地区铀矿勘查与选区(1212011220494)作者简介:金若时(1958-),男,硕士,教授级高级工程师,长期从事矿产地质调查工作,Email:Ruosj2003@。
①М.Ф.马克西莫娃,E.M.什玛廖维奇普.层间渗入成矿作用.夏同庆,潘乃礼译.核工业西北地质局203研究所,1993.铀矿床分类初步探讨金若时1,苗培森1,司马献章1,冯晓曦1,2,汤超1,朱强1,李光耀1(1.中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;2.中国地质大学(武汉)资源学院,武汉,430017)摘要:为了研究铀矿床分类对铀矿勘查的基础指导作用,笔者简要回顾了铀矿床分类历史,研究了前人对铀矿床分类的系列方案,结合目前世界铀矿床研究进展,尝试以铀成矿地质作用为格架,以赋矿岩石为基础对世界典型铀矿床进行了分类,并将矿床采选方式纳入分类指标,建立了铀矿床种、类、型、式的分类序次,提出了将铀矿床划分为3种7类26型6式的分类方案。
关键词:铀矿分类;成矿作用;赋矿岩石;采选方式中图分类号:P619.14文献标识码:A文章编号:1672-4135(2013)04-0001-05矿床分类是人们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、共同规律与相互差异性的简单而又实用的方法。
不同时期的矿床分类,在一定程度上反映了矿床的研究程度和勘查成果。
正确合理的分类有利于促进科学研究并指导生产实践,因此,一直受到地学工作者的广泛重视。
铀元素的化学性质活泼致使其在地壳中存在形式多样,形成了纷繁复杂的矿床类型,其矿床分类一直是地学工作者的一项重要的研究课题。
自上世纪中叶,国内外众多学者出于各自需要对铀矿床进行了工业分类、勘探分类[1]、成因分类[2]、构造分类[3]、超大型铀矿分类[4]等等,甚至对其中的某些方案进行了细分[5-8]。
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建立分类的基础不同,有的按成矿作用和成矿温度划分,以地质-构造环境为第一分类标准[5-6];有的则以含矿主岩为分类基础[7-8];有的对某一单矿种进行了分类,如将花岗岩型铀矿[9]、砂岩型铀矿[10]进行了细致的划分。
近四十年来出现了几十种铀矿床的分类方案。
笔者近期的工作已证实中国北方中新生代的砂岩型铀矿主要产于灰色还原环境岩层中[11]。
同样加拿大阿萨巴斯卡盆地和奥蒂斯盆地铀矿勘查发现铀矿体不仅产于元古代不整合面构造带中,而且围岩辉长岩中也有广泛分布(据郑大瑜面告),丰富了对不整合面铀矿的认识。
随着铀矿床勘查和研究的不断深入,笔者等认为有必要对铀矿床进行综合分类,以期更全面反映矿床类别,发挥矿床分类对铀矿研究、勘查工作的基础性指导作用。
1铀矿床分类的简要历史回顾早在16世纪中叶,G.Agrecola (1556)根据矿床的形态及位置就提出了第一个矿床分类方案[12]。
而铀矿床的最早分类由1946年前苏联学者谢尔宾纳和谢尔巴科夫提出[13]。
K.D.Cornelius (1977)将铀矿床划分为古元古代石英-卵石-黄铁矿砾岩型、后生砂岩矿床、热液变质矿床、蒸发岩矿床、矽卡岩矿床、页岩、磷块岩、地沥青及褐煤中的矿床、碳酸盐岩矿床、原生热液矿床、砂积矿床9大类[14]。
R.H.Mc Millan (1980)曾综合了贝克、西贝尔得、德里、特伦布莱、克里斯托弗、卡尔宁斯等人的观点,将铀矿床分为岩浆型、变质型、碎屑型、水成型4大类12小类[15]。
P.C.Goodell (1990)研究认为破火山口及与其有关的岩石是赋存这类铀矿床的有利环境,许多已知的火山环境中铀矿床的分类依据是它们在破火山口中的位置[5]。
М.Ф.马克西莫娃等(1993)提出了砂岩型铀矿分为层间渗透型、裂隙渗透型和潜水渗透型①。
国际经合组织核能机构(OECD/NEA )和国际原子能机构(IAEA )联合出版的《铀资源、生产与需求-2011》(红皮书)依据铀资源产出的地质背景,划分了砂岩型、不整合面型、赤铁矿角砾杂岩型、石英-卵石砾岩型、脉型、侵入岩型、火山岩型和破火山岩型、交代岩型、表生型、塌陷角砾岩筒型、磷块岩型、其他类型等共13大类②。
我国自20世纪70年代开始也采用了类似的分类方案,把主要工业铀矿床归纳为“四大类型”,即花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型。
姚振凯等(1986)认为岩溶铀矿床为铀矿床的成因类型之一[16]。
刘兴忠(1993)从铀矿产出的区域地质背景、成矿地质条件、矿化特征等方面对世界12个超大型铀矿床聚集区和23个超大型铀矿床进行了系统分类[17]。
胡绍康(1996)则根据铀矿产出的地质特征和经济效益共划分出3大类13个亚类[18]。
仉宝聚、高必娥(1997)按不同成因、地质环境类别、矿物组合、矿石品位等原则也进行了分类[19]。
李巨初等(2011)根据产铀主岩和主要成矿地质条件,将铀矿床分为8大类型,26个亚类[20]。
张万良(2011)将我国华南铀矿类型分为花岗岩型、斑岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型[21],如此等等。
在全国铀矿资源潜力评价(2012)工作中张金带等根据设计的矿产类型和矿床类型划分原则,针对国内典型铀矿床,将我国铀矿床划分为岩浆型、热液型、陆相沉积型、海相沉积型4大类,伟晶岩型、碱性岩型、花岗岩型、火山岩型、砂岩型等9类21个亚类[22]。
2铀矿床分类原则铀矿床分类的多样性、复杂性反映了铀矿床特征的巨大差异,对矿产勘查和研究工作带来诸多不便。
探讨一种切实可行的铀矿床分类方案会对目前铀矿勘查与研究工作产生现实意义。
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地质环境,如不整合面型。
这种分类方法和所划分出来的矿床类型,已被铀矿地质界沿用成习。
本次分类,以地质作用为纲,以成矿的主导地质作用为主线,以赋矿围岩为基础,以采选矿方式为实用方向,将铀矿床以种、类、型、式四种基本原则进行分类。
地质作用和主导成矿地质作用反映的是矿床成因内在本质联系与差异及其成因的序次关系,赋矿围岩反映的是找矿标志及其分类习惯,采选方式反映的是实际资源使用的经济效益和矿床的逆成因原理及前人常用的分类术语。
3铀矿床类型划分按照上述分类指导思想和原则,将世界典型铀矿床划分为内生、外生、复合地质作用3种;以岩浆作用、热液作用、表生流体作用、沉积成岩、淋积、风化壳、沉积成岩叠加后生流体作用,划分出7类,继而再细分为26型6式(表1)。
3.1内生地质作用矿床内生地质作用铀矿床分为岩浆作用类、热液作用类。
岩浆作用类,专指在岩浆结晶分异过程中铀质富集形成的矿床,矿石呈浸染状,包括白岗岩型、碱性岩型、伟晶岩型。
热液作用类指除表生流体之外所有在成矿流体演化过程中铀质沉淀形成的矿床,包括隐爆角砾(杂)岩型、花岗岩型、次火山型、火山沉积碎屑岩型、角砾(杂)岩型、钠交代岩型、钾交代岩型、钙镁交代岩型、火山岩型。
其中火山岩型指与岩浆侵入-火山喷发统一成矿作用密切相关的铀矿床,赋矿围岩仅为产于古陆壳之上的酸性、偏碱性的陆相火山岩系[23]。
3.2外生地质作用矿床外生地质作用矿床类型包括表生流体作用类、沉积成岩类、淋积类、风化壳类。
表生流体作用类分为3个型,即层间渗透砂岩型、潜水渗透砂岩型、复合渗透砂岩型。
本次分类以含铀表生流体运移方式对砂岩型铀矿进行分类,暂不包括其他岩石类型。
近几年来,许多铀矿床成矿模式的建立丰富了铀成矿分类,如鄂尔多斯东胜铀矿主要受古层间氧化带控制并接受后期还原改造再富集[24-25]。
二连努和廷铀矿床是重要的沉积成岩型铀矿,与泛湖事件演变密切相关[26]。
该类矿床主要矿段成矿作用仍为外生地质作用,故将其归入外生成因矿床。
3.3复合地质作用矿床表生流体、自生流体和深源流体的混合致矿已成为许多铀矿床的共性,不同来源、不同组成、不同性质流体的混合对砂岩型铀矿成矿的影响已引起许多学者的注意。
流体混合不但改变流体的物理化学②中国国家原子能机构.铀资源、生产与需求-2011.2012,465-468.2第37卷地质调查与研究表1世界典型铀矿床分类Table 1simple classification on typical uranium deposits fromworld第1期3金若时等:铀矿床分类初步探讨条件,更重要的是改变流体的化学组成,导致流体化学平衡的破坏,引起流体卸载成矿。
如单一内生和外生地质作用界定矿床类型已无法涵盖矿床特征时,划归此类。
目前发现松辽钱家店铀矿是“构造剥蚀天窗+断裂活动+深部还原物质”控矿,可能还受基性岩脉(热源)的影响[24,27]。
最新研究认为尼日尔阿泽里克砂岩型铀矿受深部含铀热流体改造而成[28]。
此类矿床指沉积预富集,热液作用叠加形成的铀矿床,分为沉积成岩叠加后生流体作用类、沉积变质类、不整合面关联类。
沉积成岩叠加后生流体作用类分为砂岩型、碳硅泥岩型。
沉积变质类分为变质砾岩型。
不整合面关联类分为砂岩、砾岩、辉长岩型等。
近年来,加拿大魁北克省的Lavoie 铀矿勘查进展表明,铀矿体产于辉长岩接触带与环形磁异常交接带,铀矿体产状与分布受不整合面、岩体侵入接触带和辉长岩岩体联合控制,深源热液成矿作用明显,大大丰富不整合面型铀矿床的认识,故将不整合面型铀矿称之为不整合面型关联性铀矿,归入复合地质作用类。
3.4采选方式铀矿采矿分为露天开采、地下硐采、地浸开采。
所涉及的选矿方法分为化学法、物理法和生物法。
露天开采分为硬岩式、熔烧式、堆浸式、生物式,地下硐采分为硬岩式、焙烧式、原位爆破浸出式。
地浸开采分为地浸式和生物式。
硬岩式是指由露天或硐采采出的矿石,运到选矿厂采用化学法选矿的方式。
焙烧式是指由露天或硐采的矿石(煤),运到选矿厂用物理法选矿的方式。
堆浸式是露天或硐采出的矿石,在采矿原地用化学法等堆浸选矿的方式。
原位爆破浸出式是指硐采爆破的矿石,在原硐内位置浸出(用化学法)选矿的方式。
地浸式是指在地下原地通过注入化学流体,溶矿选矿的方式。
生物法是指向采出矿石堆或地下矿体注入微生物流体,溶矿选矿的方法。
4结论及讨论本文以铀成矿地质作用为格架,以赋矿围岩为基础对世界典型铀矿床进行了分类,建立了铀矿床种、类、型、式的分类序次,初步提出了铀矿床分类方案,将世界典型铀矿床划分为3种7类26型6式。
本分类方案意旨提出一个既反映矿床形成机制,又有利于实际工作使用的分类思想。