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层间氧化带砂岩型铀矿元素地球化学特征

朱西养  
【摘要】:本论文核心是研究讨论我国层间氧化带砂岩型铀矿的元素地球化学特征。论文依托国家“305”科技攻关项目“十红滩矿床层间氧化带定位及含矿层地球化学特征研究”(专题编号2001BA609A-07-13),通过对伊犁盆地513矿床和吐哈盆地十红滩矿床典型层间氧化带砂岩型铀矿床的常量元素、微量元素、稀土元素和稳定同位素及流体包裹体的详细研究和对比,系统总结了我国山间盆地中层间氧化带砂岩型铀矿的元素地球化学特征,探讨了层间氧化带形成和铀成矿作用过程的低温地球化学作用,取得以下创新性成果和认识: 1.层间氧化带形成和铀富集成矿是地下水在低温、常压、开放体系、非平衡状态对围岩长期作用结果,元素含量及其有关地球化学参数在氧化带不同亚带中表现出一定的变化和分布规律,除Fe_2O_3、FeO、Fe_2O_3/FeO外其它元素含量及其参数只在统计学上呈现规律性变化,而不具分带意义,具有典型的低温地球化学作用特点;利用风化作用化学蚀变参数PC值、化学风化指数ICA和矿物化学分异指数ICV将层间氧化带作用界定于表生风化作用的基岩到母质层阶段。 2.根据化学蚀变参数PC值和分离迁移位等将常量元素组分分为敏感组分组、活动组分组、次活动组分组和惰性组分组,不同组分可分别用于讨论层间氧化带低温地球化学中不同问题;敏感组分(变价元素组分Fe_2O_3、FeO)和U在层间氧化带中迁移富集规律明显,Fe_2O_3/FeO(Fe~(3+)/Fe~(2+))比值具分带判别能力,配合U含量对层间氧化带进行较准确的分带,可克服野外宏观颜色分带偏差:提出Fe~(3+)/Fe~(2+)分带判别值在不同盆地、不同地段不同,除受氧化作用控制外,流体酸碱度不同也是重要因素的观点,对找矿实践有实际指导意义;活动组分(Al_2O_3、SiO_2、K_2O、Na_2O)在层间氧化作用过程中具有较明显的活动性,其含量值变化跳跃,在不同分带相互交织,不具分带指示意义;但利用敏感组分、活动组分及其比值在层间氧化带中的变化特征可推测层间氧化带发育的完善程度及其含矿性;次活动组分组(CaO、MgO、MnO_2)含量低,变化规律性差;惰性组分组(TiO_2、P_2O_5)含量低,活动稳定,可用来反映沉积物源特征。 3.除放射性元素(U、Th)外,大离子亲石元素(Li、Rb、Cs、Pb、Cr、Ba等)和亲硫元素(Co、Ni)、高场强元素(Zr、Hf.Nb、Ta)等传统认为在外生地质作用中较稳定的元素在层间氧化作用中也发生了有规律的变化;微量元素和稀土元素趋于在泥岩、填隙物等细碎屑中富集,富集


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