松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理——试论“潮汐式”成矿作用过程.pdf

对砂岩型铀矿而言,明确铀矿物的赋存状态及富集机理既有理论意义,又有生产实践意义。海力锦铀矿床位于松辽盆地南部,含矿层位为上白垩统姚家组下段灰色砂岩。本文通过野外地质调查,结合光学显微镜、扫描电镜、电子探针以及 X-射线衍射等分析技术手段,系统阐述了该地区铀成矿的关键控矿要素、矿化类型及铀的迁移、沉淀、富集规律。研究显示,海力锦地区上白垩统姚家组多色砂体可划分为褐红色和砖红色、褐黄色和灰红色、灰白色及灰色颜色类型,分属于强氧化亚带、弱氧化亚带、过渡带(矿化带)和还原带。蚀变矿物学特征揭示,灰白色赋矿砂体中黏土矿物含量最高,主要以高岭石为主。铀矿物赋存状态研究表明,铀矿物种类以含钛铀矿物、沥青铀矿及铀石为主,呈不规则微细(网)脉或粒状发育。典型矿物研究显示,钛氧化物中存在 Ti4+元素的活化迁移及菱铁矿中存在 Fe2+元素的氧化再造现象。因此,研究区灰白色赋矿砂体可能经历过酸性还原性流体作用的影响,且区域上氧化作用动力有限,氧化作用与还原作用呈“此消彼长”耦合相关关系特征,含铀砂体持续经历氧化还原再氧化再还原的“潮汐式”成矿作用过程,铀矿物不断的被卸载消融运移富集,造就了海力锦铀矿床“厚度大、品位高、平米铀量高、矿化集中”独有的成矿特征。关键词:松辽盆地;海力锦铀矿床;铀矿物;赋存状态;富集机理 中图分类号:P619.14;P612 文献标志码:A 文章编号:1001-1552(2023)03-0546-024 0 引 言 松辽盆地属陆相能源型盆地,煤、石油、天然气及铀等共生型矿产资源十分丰富(曹民强等,2021)。20世纪90年代以来,我国在松辽盆地南部取得铀矿找矿重大突破,相继发现一大批超大型、大型铀矿床,使得陆相盆地砂岩型铀矿找矿工作在我国中东部地区打开了新局面(荣辉等,2016)。根据前期勘探成果,盆地内铀矿床(如钱家店铀矿床、宝龙山铀矿床及大林铀矿床等)主要分布在二级构造单元开鲁坳陷区的次级构造单元钱家店凹陷周边(图 1)。近年来,随着勘查范围的扩大与相关认识的不断提高,第 3 期 臧亚辉等:松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理 547 在开鲁坳陷区相邻的西南隆起区新发现了海力锦大型铀矿床,该矿床打破原有一级构造单元坳陷区成矿构造背景的限制,且平均品位 0.0425%,平均厚度 7.88 m,平均平米铀量 7.14 kg/m2,具有“厚度大、品位高、平米铀量高、矿化集中”的典型特征,而传统的铀成矿作用过程观点已不能完全适用于该矿床,这就需要我们在加大铀矿找矿勘探力度的同时,不断总结找矿经验,深化理论研究,走好新阶段新形势下“找大矿、富矿、经济可采矿”这条铀矿勘查的“赶考”之路。目前,国内外学者通过对典型地区铀矿床的研究认为,铀矿物是了解铀成矿作用过程的重要信息载体,其特征研究为铀资源开拓工艺的选取提供了重要依据(谢慧丽等,2020)。一般而言,自然界中铀有 U6+和 U4+两个稳定价态(徐阳等,2020),氧化环境中铀以 U6+形式存在,形成铀酰(UO22+),易溶解迁移;还原环境中铀主要以 U4+的形式沉淀,沉淀出的铀矿石一般为铀矿物(如沥青铀矿、含钛铀矿物及铀石)、吸附铀(离子态)和含铀矿物(锆石)等(Langmuir,1978;Spirakis,1996;聂逢君等,2010;焦养泉等,2018)。关于砂岩型铀矿的富集、迁移和成矿机制,前人开展了大量的研究,目前其成矿机制主要存在六种观点:多重地质作用叠合主导成矿(夏毓亮等,2003;刘汉彬等,2007;李子颖等,2009),.开鲁坳陷区;.西南隆起区;.西部斜坡区;.中央坳陷区;.西缘斜坡带。1.陆家堡凹陷;2.哲中凹陷;3.乌兰花凸起;4.钱家店凹陷;1.白音花凹陷;2.三棵树鼻状凸起;3.瞻榆凹陷;4.架玛吐凸起;5.巴彦塔拉凸起;6.大林凹陷;7.金宝屯凹陷;8.宝格吐凹陷;9.张强凹陷;10.安乐凹陷。图 1 松辽盆地南部构造单元区划图(据陈程,2018 修改)Fig.1 Tectonic subdivisions of the southern Songliao Basin 548 第 47 卷 如钱家店多成因叠合成矿模式(罗毅等,2007)、“双阶段双模式”成矿模式(聂逢君等,2021)及双重还原介质联合控矿模式(焦养泉,2018);有机质作用主导成矿(张如良,2004;黄贤芳等,2005;冯乔等,2006;吴柏林等,2006;薛伟等,2010;Li and Li,2011;张龙,2017),如宝龙山铀成矿模式(贾立城等,2022);淋滤作用主导成矿(夏毓亮等,2001),如赛罕高毕式潜水氧化型铀成矿模式(康世虎等,2017);低温流体主导成矿(肖新建,2004;Zhang et al.,2006;柳益群等,2006),如纳岭沟铀成矿模式(向伟东,2006);深部烃源岩主导成矿(张万良,2018),如哈达图渗出型铀成矿模式(李子颖等,2022);微生物主导成矿(闵茂中等,2003;Cai et al.,2007a,2007b;Jiang et al.,2012;Cao et al.,2016),如十红滩铀成矿模式(张玉燕等,2016)。尽管前人已经开展了大量的研究工作,但对于砂岩型铀矿物的形成环境、富集机理及控矿诸要素的关键性主导作用等仍存有争议。鉴于此,本文选取松辽盆地南部研究程度相对较低的海力锦铀矿床为研究对象,从铀矿物赋存状态角度出发,通过宏观岩心观察及微观测试分析等技术手段,系统阐明该矿床铀矿物种类、矿物共生关系及运移、沉淀、富集成矿作用过程,进而为松辽盆地南部隆起区铀成矿机制的建立提供约束。1 区域地质背景 松辽盆地位于华北板块、西伯利亚板块及西太平洋新构造域三者聚合邻接部位(章展铭,2020),其南部可划分为开鲁坳陷区和西南隆起区两个二级构造单元(图 1a)。在此基础上,陈程(2018)又将其细分为陆家堡凹陷、舍伯吐凸起、哲中凹陷、乌兰花凸起、钱家店凹陷、安乐凹陷、架玛吐凸起等 13 个三级构造单元,铀矿床主要分布于钱家店凹陷附近(图 1b)。盆地构造演化较为复杂,先后经历了二叠纪早侏罗世基底形成期、早白垩世张裂断陷期、晚白垩世早期热沉降坳陷期、晚白垩世晚期挤压萎缩期、古近纪新近纪隆升剥蚀期和第四纪差异升降期等阶段(雷安贵等,2018),进而形成了现今“东西成带,南北分区”的构造格局(图 1)。海力锦铀矿床位于松辽盆地南部西南隆起区的中部,其西南缘与开鲁坳陷区相邻(图 1b)。区域上断裂构造发育,包括有 NE 向(F1)、NNE 向(F8)和 NW向(F12)三组断裂带,研究区位于三组断裂带的夹持部位(图 2a)。依据钻孔资料,研究区基底以一套古生代(CP)中深变质岩、浅变质岩系为主,局部为加里东期、海西期、印支期和燕山期等花岗岩;盖层自下向上依次为上白垩统青山口组(K2qn)、姚家组(K2y)、嫩江组(K2n)、四方台组(K2s)以及上新统泰康组(N2t)和第四系(Q)。区域上岩浆作用较不发育,仅在研究区东侧出露有海西期花岗岩(4),另在南侧发育有古近纪辉绿岩()脉体,这些岩体和岩脉与地层呈侵入接触关系(刘永江等,2010)。上白垩统姚家组(K2y)是研究区的主要赋矿层位,该套地层在盆地内分布广泛(李文国,1996)。根据岩石组合及层序地层变化特征,姚家组可划分为上段(K2y2)和下段(K2y1),两者之间以厚 815 m 的紫红色泥岩作为分层标志,发育多个正韵律旋回(图 2b)。其中,姚家组下段(K2y1)多为半干旱半潮湿气候下形成的辫状河相杂色碎屑岩建造(臧亚辉等,2022),该段灰色、灰白色砂体是目前松辽盆地南部地浸砂岩型铀矿找矿的主要目标砂体(图 2b 中红色虚线框标注区域)。姚家组上段(K2y2)砂体厚度相对较薄,底部常见砾石(以泥砾为主,含少量火山岩砾),下部以灰色、砖红色细砂岩为主,上部主要为紫红色、灰色泥岩,表征为一套曲流河相沉积体系,砂泥比接近 11。海力锦矿区铀矿化集中产于姚家组下段(K2y1)上、下氧化性砂体之间的还原性砂体中(图 3),共揭露四层矿体,矿体产状与地层产状基本一致,略向南东倾斜,倾角一般小于 1。其中,号矿体位于灰色砂体下部,受底部舌状氧化带控制,埋深 613.90 624.45 m,厚度 2.103.30 m,矿体呈近水平透镜状产出,规模较小;号矿体为主矿层,位于灰色砂体中部,埋深 566.75607.85 m(自北向南逐渐变深),矿体厚度 3.4023.70 m,矿体连续性及稳定性好;号矿体位于灰色砂体上部,埋深 570.15578.85 m,矿体厚度 2.658.70 m,矿体规模小、埋深稳定,受上氧化带控制显著;号矿体位于上氧化带砂体上部,埋深 551.00557.95 m,矿体分布较为局限,目前仅在一个钻孔中有所揭露(ZKL19-10),矿体厚度2.55 m(图 3)。2 样品采集及分析方法 2.1 样品采集 本次研究在海力锦铀矿床四个钻孔中共采集8 件代表性岩心样品。其中,铀矿物特征分析样品 3 件 第 3 期 臧亚辉等:松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理 549 (ZKL4-1 钻孔 2 件,ZKL4-5 钻孔 1 件),为灰白色中、细砂岩,主要用于开展电子探针、扫描电镜能谱及电子图像分析;黏土矿物分析样品 3 件(ZKL24-4 钻孔 1 件,ZKL4-1 钻孔 2 件),包括灰白色中砂岩(矿层)、灰白色中砂岩(非矿层)及褐红色中砂岩(氧化带),用于开展 X 衍射、电子图像分析;流体作用及典型矿物成因分析样品 2 件(ZKL35-4 钻孔 1 件,ZKL4-1钻孔 1 件),为质地坚硬的褐黄色砂岩、灰色细砂岩(矿层),主要进行电子探针、能谱及电子图像分析。具体的采样位置见图 4a、b。2.2 分析方法 本次研究分析测试工作均在东华理工大学核资源与环境国家重点实验室完成。首先,对野外岩心手标本进行预处理,如观察、照相、描述及清洗等;然后,将样品送至实验室完成薄片、探针片的磨制及样品粉碎,并在光学显微镜下初步圈定微区观察最为有利的目标区。矿物化学分析测试在电子探针实验室完成。首先,将已圈定探针点的探针片进行清洗、喷碳处理,然后利用 JEOL-JXA8100 型电子探针仪开展分析测试,控制加速电压为 15 kV,电流为 20 nA,束斑直径 2 m,峰期计数时间为 20 s,前后背景值的计算时间为 10 s;标样使用的是 SPI 标准矿物,X-射线强度运用 ZAF 校正法完成,根据校正后的矿物成分值,再分别计算各结构化学分子式和端元组分,重复性分析测试显示,绝大部分元素的分析精度优于 1%2%。图 2 松辽盆地南部海力锦地区区域地质简图(a)及地层综合柱状图(b)Fig.2 Regional geological map(a)and stratigraphic column(b)of the Hailijin area 550 第 47 卷 图 3 海力锦铀矿床号矿体展布纵剖面图(剖面位置见图 4)Fig.3 Longitudinal occurrence of No.ore bodies in the Hailijin uranium deposit X 射线衍射分析(XRD)所用仪器为 Panalytical XPert PRO 型衍射仪,分析条件为:工作电压 35 kV,电流 30 mA,相对湿度 30%,X 射线靶为 Cu 靶,滤波片为 Ni 片;光阑系统为 RS=0.3 mm,DS=SS=1,测量角度范围为 570;检测方法依据沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物 X 射线衍射分析方法(SY/T5163-2010)执行。利用 FEI Nova NanoSEM 450 扫描电子显微镜观察矿物超微结构特征,样品做喷碳导电预处理,实验条件为电压 10 kV,束流为 13 nA,检测方法依据 GB/T17361-2013微束分析、沉积岩中自生黏土矿物鉴定、扫描电子显微镜及能谱仪方法执行。3 测试结果 3.1 岩石及矿物学特征 海力锦铀矿区上白垩统姚家组下段(K2y1)砂体主要以一套多色中、细粒砂岩为主,另见少量砂质砾岩、钙质砂砾岩。按颜色特征,多色砂体可分为褐红色、砖红色、褐黄色、灰红色、灰白色及灰色六大类型,且每种类型又可细分为深色、浅色两种色调。灰白色还原性砂体为研究区主赋矿砂体,主要分布于上白垩统姚家组下段中部,少量零星分布于中上部,部分钻孔可见其与氧化性砂体呈颜色渐变过渡关系(图 5a),黏土化蚀变特征显著,不均匀分布有少量炭化植物碎屑及茎杆(图 5b)。褐黄色砂体多呈中薄层状分布于氧化性砂体中,部分呈浸染状展布,整体表现出砂体厚度与氧化作用强度呈正相关关系(图 5c),且与灰色砂体分布呈明显的共生关系,推测是多次氧化、还原作用的结果(后文重点讨论)。灰红色砂体分布较为局限,仅在部分钻孔有所出露(如 ZKL19-10),常见其分布于砖红色砂体与灰色砂体接触区域,属氧化还原“过渡色”,表征为相对较弱的氧化作用特征(图 5d)。褐红色砂体集中分布于上白垩统姚家组下段中下部,整体构成研究区赋矿层下部氧化带,钻孔岩心揭露显示该层氧化性砂体具有“深度加大,颜色加深”的典型特征(图 5e),部分发育强烈褐铁矿化蚀变,具“污手”特征(主要在研究区南部突显)。砖红色砂体主要分布于上白垩统姚家组下段中上部,发育板状交错层理,整体构成研究区赋矿层上部氧化带。灰色砂体主要分布在研究区的东侧,该区域砂体未经历氧化还原作用影响,属典型原生沉积作用的产物。镜下观察显示,砂岩样品具有中、细粒砂状结构,分选中等,磨圆度较差,以棱角次棱角状为主,主要由晶屑及岩屑组成,成分成熟度低,结构成熟 第 3 期 臧亚辉等:松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理 551 度高。其中,晶屑含量约占 70%,主要为石英、长石、偶见碎片状黑云母,石英晶面较洁净,长石晶面粗糙,且长石黏土化较强,偶见聚片双晶、格子双晶结构;岩屑含量约占 20%,主要由流纹岩及具微粒状霏细结构的长英质构成,次之为安山岩岩屑,内部由细小板条状斜长石微晶定向分布间夹少量隐晶质构成交织结构;胶结物主要为粉砂质、黏土质,另见少量铁质、钙质胶结作用。镜下定名为含岩屑长石石英中、细粒砂岩(图 5f、g)。3.2 黏土矿物特征 利用扫描电镜和全岩矿物 X 射线衍射测试技术,本次对海力锦铀矿床中姚家组下段赋矿灰白色砂岩、无矿灰白色砂岩及褐红色氧化砂岩开展了黏土矿物类型分析。结果显示,海力锦铀矿床黏土矿物以高岭石为主,且其含量分布呈规律变化特征:灰白色赋矿砂岩中含量最高(13.4%),灰白色非赋矿砂体次之(7.5%),氧化性砂体中则几乎不含高岭石(表 1)。扫描电镜二次电子图像观察显示,海力锦铀矿床姚家组下段赋矿砂体中的高岭石(Kln)含量较高,与铀矿物伴生明显。高岭石集合体主要发育在粒间杂基及孔隙中,呈书页状、风琴状、蠕虫状及碟片状形态产出(图 6a);其次,产于蚀变长石和岩屑的表面或边部,高岭石呈假六方片状、板状,自形程度较高,周边共伴生细晶自生石英(图 6b)。此外,部分 图 4 海力锦铀矿床钻孔分布位置图(a)及姚家组样品分布图(b)Fig.4 Distribution of drill holes(a)and sample sites of the Yaojia Formation(b)in the Hailijin uranium deposit 552 第 47 卷 (a)由顶至底岩心颜色由灰白色渐变过渡为灰红色(WTL4-6,587.10590.10 m);(b)灰色中砂岩,分布炭化植物茎杆(ZKL0-7,566.15 m);(c)褐黄色中砂岩(ZKL20-11,588.30 m);(d)灰红色细砂岩(WTL4-6,568.20 m);(e)褐红色细砂岩,褐铁矿化蚀变强烈(ZKL31-0,546.50 m)。矿物代号:Q.石英;Pl.斜长石;Lv.火山岩岩屑;Bi.黑云母。图 5 海力锦铀矿床姚家组下段砂岩典型岩心照片(ae)及偏光显微照片(fg)Fig.5 Photos(ae)and micrographs(fg)of the sandstone samples from the lower member of the Yaojia Formation in the Hailijin uranium deposit 第 3 期 臧亚辉等:松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理 553 表 1 海力锦铀矿床多色砂体全岩矿物 X 衍射分析表 Table 1 X-ray diffraction results of the polychromatic sand-body in the Hailijin uranium deposit 钻孔号 样号 深度(m)岩性 层位 矿物种类和含量(%)ZKL 4-1 SKL 22-30 575.55 灰白色中砂岩 矿层 石英 微斜长石 透长石高岭石 50 21.8 14.7 13.4 ZKL 24-4 SKL 22-39 591.55 褐红色中砂岩 氧化带石英 正长石 白云母钒铜矿 47.2 27.3 18.4 7 SKL 22-43 573.25 灰白色中砂岩 非矿层微斜长石钡冰长石 石英 水白铅矿 块磷铝矿高岭石40.3 15.3 13.1 12.5 11.3 7.5 矿物代号:Alk.碱性长石;Kln.高岭石;I/S.伊/蒙混层;Q.石英;U.铀矿物。图 6 海力锦铀矿床姚家组下段含矿砂岩黏土矿物 BSE 图(ZKL4-1,575.55 m)Fig.6 Back scattered electronic image of clay minerals in the ore-bearing sandstone from the lower member of the Yaojia Formation in the Hailijin uranium deposit 伊/蒙混层(I/S)和高岭石(Kln)呈共同产出现象,形态多为片絮状、弯曲带状或蜂窝状,少见丝缕状,二者难以区分(图 6c);还可见少量高岭石(Kln)、伊/蒙混层(I/S)分布在(钾)长石等碎屑颗粒溶蚀表面或粒间杂基填隙物中(图 6d),少量高岭石边缘呈向蒙脱石转化的假象。3.3 铀矿物特征 扫描电镜图像观察和能谱半定量分析发现,海力锦铀矿床中铀矿物颗粒非常细小,多为小于 1 m至数微米,个别达几十微米,部分与草莓状黄铁矿、炭屑相伴生,并呈现出四种主要赋存状态:赋存在碎屑颗粒内部,以含铀碎屑颗粒形式产出,铀矿物表面凹凸不平,具有明显溶蚀现象(图 7a 右上),焦养泉等(2015)把这类铀矿物称之为碎屑铀矿物;赋存于碎屑颗粒填隙部位,以微细(网)脉状形式产出,少量沿石英裂隙发育,见石英颗粒溶蚀现象(图 7a、b);赋存在石英、长石等碎屑颗粒边缘,以镶边结构产出,与黏土矿物相伴生,主要以吸附态铀矿物为主,但事实上铀矿物并不直接与碎屑颗粒接触,而是吸附在包裹碎屑颗粒的黏土化蚀变薄膜上(图 7c);分布于植物茎杆、叶片的残留胞腔中。电子探针测试结果(表 2)表明,研究区存在的铀矿物主要以含钛铀矿物(U-bearing TiO2)、沥青铀矿(Pit)为主,少量为铀石(Cof)。由于电子探针无法检 554 第 47 卷 出水、有机质等,导致检测总含量多在 70%90%之间,但对判别铀矿物种类不产生影响。含钛铀矿物(Ti-bearing uranium minerals)是海力锦铀矿床中最主要的铀矿物(图 7a,表 2),是铀和钛的复杂混合物,化学成分以 UO2和 TiO2为主。其中,UO2含量在 41.00%65.76%之间(均值为 52.65%);TiO2含量在 10.19%36.93%之间(均值为 20.85%);SiO2含量在 0.09%3.37%之间(均值为 0.86%);总含量为 69.82%90.17%(均值为 81.65%)(表 2),成分变化较大。个别含钛铀矿物中的 FeO 含量高达 3.99%,可能是周围铁白云石形成过程中,流体中的 Fe 元素进入到了含钛铀矿物导致的。沥青铀矿(pitchblende)粒径主要集中在 210 m之间,少数颗粒大于13 m,矿石中U含量随矿石碎屑颗粒粒径的增大而增高。沥青铀矿在矿石中的分布主要呈斑点状、网脉状、片状及不规则团块状等(图 7b),测试结果的总含量在 70.75%86.07%之间(均值为 77.70%),其中 UO2为 51.35%75.91%(均值 (a)呈微细(网)脉状、碎屑状的含钛铀矿物(U-bearing TiO2),主要分布在长石(Pl)、石英(Qtz)碎屑颗粒孔隙间,并与草莓状黄铁矿(Py)共生;(b)呈网脉状分布的沥青铀矿(Pit),见炭化植物碎屑(C)、岩屑(De)及石英(Qtz)碎屑;(c)具有镶边结构的吸附态铀矿物,与草莓状黄铁矿(Py)共生,见长石(Pl)及石英(Qtz)碎屑。样品来源:ZKL4-1,589.00 m,灰黑色细砂岩;WTL4-5,585.00 m,灰色中砂岩;十字丝位置为电子探针分析测试部位,测试结果见表 2。图 7 铀矿物赋存状态 BSE 图像及扫描电镜能谱分析图 Fig.7 Back scattered electronic image and energy spectrum analysis of uranium minerals 第 3 期 臧亚辉等:松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理 555 表 2 研究区铀矿物电子探针成分分析结果(%)Table 2 Electron probe micro-analysis results of uranium minerals in the study area(%)点位 钻孔号 SiO2 Al2O3MgO K2O CaOTiO2ZrO2Y2O3PbOThO2UO2Na2O P2O5 MnO FeOTotal沥青铀矿 2022-4-6 ZKL4-1a 9.10 7.190.06-0.531.09-0.08-51.350.61 0.27 0.02 2.1773.982022-4-7 ZKL4-1a 5.21 1.050.01-0.921.50-0.19-62.640.66 0.31 0.05 0.9274.912022-4-8 ZKL4-1a 6.94 2.900.04-0.741.48-0.06-61.750.42 0.36 0.09 1.4077.702022-4-9 ZKL4-1a 4.39 1.270.04-0.841.65-0.14-62.430.65 0.21 0.03 1.2174.332022-4-12 ZKL4-1a 2.25 1.000.06-1.251.96-0.190.03-60.560.81 0.12 0.04 1.2970.752022-4-15 ZKL4-1a 0.18 0.06-0.801.68-0.04-72.140.69 0.21 0.06 2.0280.132022-4-16 ZKL4-1a 0.12 0.050.01-0.841.66-0.20-75.170.85 0.25 0.09 1.9182.692022-4-19 ZKL4-1a 3.68 1.240.10-0.741.50-0.18-61.690.64 0.15-1.9674.672022-4-21 ZKL4-1a 2.26 1.820.05-0.831.71-0.16-70.010.30 0.20 0.09 0.9579.942022-4-23 ZKL4-1a 2.95 1.39-0.711.48-0.13-66.210.44 0.16 0.03 1.3775.952022-4-24 ZKL4-1a 0.13 0.070.02-0.581.69-0.09-66.690.47 0.12 0.08 1.2472.432022-4-28 ZKL4-1a 0.65 0.380.03-0.791.64-0.13-72.920.54 0.84 0.07 1.3881.062022-4-29 ZKL4-1a 0.15 0.07-0.901.88-0.18-74.330.31 0.81 0.01 1.1281.8022-4-31 ZKL4-1a 0.05 0.04-0.742.90-0.32-73.010.23 0.67 0.02 1.2880.5522-4-32 ZKL4-1a 0.24 0.08-0.591.66-0.110.36-65.230.47 0.70 0.06 5.4677.5922-4-33 ZKL4-1a 0.65 0.44-0.681.85-0.110.15-65.770.54 0.81 0.05 4.4176.7922-4-34 ZKL4-1a 0.34 0.17-0.711.91-0.280.03-66.290.60 0.56 0.05 4.2276.7622-4-35 ZKL4-1a 0.61 0.40-0.501.52-0.050.03-59.440.64 0.65 0.01 4.2471.3222-4-36 ZKL4-1a 1.17 0.49-0.561.50-0.100.04-63.570.61 0.56 0.06 4.3477.4222-4-37 ZKL4-1a 0.06 0.09-0.621.59-0.110.16-69.880.70 0.57 0.04 4.2880.8922-4-38 ZKL4-1a 0.07 0.06-0.601.68-0.14-64.850.55 0.77-3.2676.3322-4-43 ZKL4-1a 0.78 0.250.01-0.921.81-0.07-74.490.47 0.38 0.02 1.2082.9922-4-44 ZKL4-1a 1.12 0.54-0.911.79-0.35-71.990.63 0.35-1.2981.4222-4-49 ZKL4-1a 0.75 0.24-0.671.84-0.250.02-58.940.80 0.25 0.06 6.0272.6622-4-52 ZKL4-1a 0.98 0.17-1.285.64-0.26-75.910.51 0.26 0.06 0.3486.0722-4-57 ZKL4-1a 0.49 0.070.06-2.568.69-0.050.02-63.931.30 0.14 0.10 0.9278.7622-4-58 ZKL4-1a 0.45 0.040.03-2.097.49-0.020.07-60.471.04 0.15 0.07 5.1277.92平均值 1.70 0.800.04-0.892.33-0.150.08-66.360.61 0.40 0.05 2.4277.70含钛铀矿物 2022-4-2 ZKL4-1a 0.47 0.940.02-0.6026.10-0.13-48.250.61 0.53 0.04 3.0782.322022-4-3 ZKL4-1a 0.36 0.37-0.3936.93-0.130.04-41.730.46 0.30-2.7484.872022-4-4 ZKL4-1a 2.43 1.46-0.5318.22-0.10-50.850.60 0.35-2.0877.752022-4-5 ZKL4-1a 1.42 0.39-0.4613.85-0.080.01-50.190.62 0.22-1.5369.822022-4-11 ZKL4-1a 0.98 0.160.03-1.7519.08-0.190.01-55.380.47 0.24 0.06 1.4480.502022-4-17 ZKL4-1a 2.41 0.870.18-2.1015.39-0.19-57.460.71 0.14 0.24 1.1381.482022-4-22 ZKL4-1a 0.09 0.16-0.6913.54-0.180.02-63.040.24 0.08 0.02 1.5680.142022-4-25 ZKL4-1a 0.10 0.30-0.3025.17-0.100.02-43.030.28 0.12 0.04 3.9974.7822-4-39 ZKL4-1a 0.22 0.12-0.5524.37-0.090.06-59.380.44 0.47 0.06 1.7788.6522-4-40 ZKL4-1a 0.74 0.410.01-0.7122.15-0.27-62.400.40 0.51 0.07 1.1690.1722-4-42 ZKL4-1a 0.42 0.15-0.6311.97-0.24-63.670.59 0.26 0.01 1.9380.8422-4-48 ZKL4-1a 0.46 0.110.01-0.6223.52-0.130.06-52.450.47 0.17 0.11 3.4682.6522-4-50 ZKL4-1a 0.64 0.30-0.9132.73-0.250.03-51.000.69 0.20 0.03 0.7888.3922-4-53 ZKL4-1a 0.70 0.26-0.9816.82-0.15-58.210.62 0.23 0.05 1.5380.162022-5-6 ZKL4-1b 0.75 0.130.05-2.0011.40-0.280.01-65.761.54 0.78 0.19 0.5685.33 556 第 47 卷 续表 2:点位 钻孔号 SiO2 Al2O3MgO K2O CaOTiO2ZrO2Y2O3PbOThO2UO2Na2O P2O5 MnO FeOTotal含钛铀矿物 22-25-7 WTL4-5 0.64 0.020.04 0.05 2.8817.471.160.09-0.1354.580.99 0.70 0.24 1.8589.1222-25-8 WTL4-5 0.88 0.080.20-3.0014.451.210.090.010.1848.530.46 0.69 0.28 1.2772.4822-25-9 WTL4-5 0.52 0.160.02-2.6624.971.130.08-0.1249.900.97 0.67 0.30 2.3184.8722-25-10 WTL4-5 0.86 0.18-2.4625.841.160.05-0.2142.450.46 0.53 0.25 2.4377.7222-25-13 WTL4-5 0.80-0.11-3.4615.371.370.12-0.1760.481.00 0.71 0.22 1.4686.0922-25-14 WTL4-5 0.71 0.040.14-2.4122.340.970.120.070.1645.200.77 0.56 0.28 2.1376.6822-25-15 WTL4-5 0.71 0.070.11-3.2311.820.960.01-0.2259.710.90 0.66 0.33 1.0180.4122-25-16 WTL4-5 3.37 1.300.31-3.5810.191.200.110.010.1748.570.75 0.65 0.18 0.6072.0922-25-17 WTL4-5 0.84 0.23-2.3935.300.770.06-0.1641.080.42 0.42 0.26 3.7889.9222-25-18 WTL4-5 0.99 0.120.19-2.8225.790.850.090.050.0741.000.68 0.44 0.22 2.4976.3422-25-19 WTL4-5 0.94 0.180.11-3.1026.310.690.070.020.1341.500.74 0.38 0.18 2.5279.80平均值 0.90 0.340.10 0.05 1.7420.811.040.130.030.1652.150.65 0.42 0.15 1.9581.28铀石(吸附态)2022-4-13 ZKL4-1a 18.62 6.020.03 3.32 0.332.56-0.030.08-29.650.45 0.13 0.06 1.6363.422022-4-14 ZKL4-1a 18.18 6.390.08 2.41 0.419.32-0.29-33.000.42 0.09 0.05 3.1874.482022-4-30 ZKL4-1a 22.60 8.07-3.41 0.371.15-0.10-37.640.66 0.44 0.05 0.8176.0522-4-41 ZKL4-1a 19.86 3.390.03-0.700.94-0.24-48.570.55 0.24 0.04 0.5675.942022-5-25 ZKL4-1b 20.97 17.530.08 1.50 1.091.19-0.100.030.2117.510.53 0.05 0.15 0.7762.072022-5-31 ZKL4-1b 16.02 12.420.26 2.67 1.651.91-0.100.110.4130.460.40 0.08 0.28 2.3669.69平均值 19.38 8.970.10 2.66 0.762.850 0.110.130.3132.810.50 0.17 0.11 1.5570.28 为 66.36%);SiO2为 0.05%9.10%(均值为 1.70%);TiO2为1.09%8.69%(均值为2.33%);CaO为0.50%2.56%(均值为 0.89%),还包括少量的 P2O5、ZrO2、Al2O3等杂质,几乎不含 K2O 和 Na2O。U 含量存在一定的差别(表 2),可能与 Si、Ca 等主量元素的混入量和砂体的还原程度有关。铀石(coffinite)呈离子形式被吸附在矿物晶体表面、解理面和晶缝裂隙面上,或被岩石中的黏土矿物、有机质所吸附(图 7c)。电子探针结果显示,呈吸附态的铀石分布较少,铀石中 UO2含量 17.51%48.57%,平均为 32.81%;SiO2含量 16.02%22.60%,平均约 19.38%;Al2O3含量 3.39%17.53%,平均为8.97%,SiO2和 Al2O3含量明显高于其他类型铀矿物;K2O 含量 1.50%3.41%,平均含量接近 2.66%,高于其他铀矿物(表 2)。铀石属于不稳定矿物,在热液作用下,容易被破坏或交代形成沥青铀矿,但与沥青铀矿相比,铀石中 SiO2含量相对较高,UO2含量相对较低。另外,野外钻孔岩心显示,部分有机质较不发育的砂体也可以呈现铀的富集作用,一定程度上指示出研究区呈吸附态的铀矿物可能较少。4