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鄂尔多斯盆地杭锦旗砂岩型铀矿铀的赋存状态及铀源探讨

马晔  
【摘要】:鄂尔多斯盆地是我国主要的产油、气、煤盆地之一。近年来在盆地西北部发现了杭锦旗铀矿床,该矿床具有其独特的地质特征,本论文综合应用薄片鉴定、光片观察、电子探针、硅酸盐全岩分析、逐级化学提取和α径迹蚀刻、锆石LA-ICP-MS U-Pb定年等分析测试方法,详细研究了杭锦旗铀矿中与铀矿化相关元素的地球化学参数特征,铀的赋存状态,并且探讨了铀成矿物质来源。 铀富集的地球化学参数特征表明,U与ΣFe、S、orgC、CaCO3成正相关,并且它们的相关系数基本接近1,而铀矿化砂岩中富含黄铁矿、有机质、碳酸盐胶结物,因此可以说铀矿化和黄铁矿、有机质、方解石关系比较密切,铀可能赋存于这些矿物中。 杭锦旗铀矿铀的赋存状态有两种:一种是独立铀矿物形式,另一种是分散吸附状态,其比例关系是约各占50%。独立铀矿物主要有三种:铀石,钍铀石,钛铀矿,其中以铀石为主。分散吸附状态铀,又以黄铁矿、方解石、有机质、粘土的吸附为主,其它碎屑矿物的吸附占一小部分。 通过对盆地容矿层砂岩中碎屑锆石和可能的蚀源区大青山地区花岗岩中锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,测出盆地中容矿砂体中锆石的年龄主要有三期:283.3±10Ma、1950±5Ma、2261±15Ma,而大青山各时期花岗岩锆石的年龄也主要为三期:287±4.4Ma、1954±29Ma、2243±15Ma,因此在误差允许的范围内杭锦旗容矿层砂岩中锆石的U-Pb年龄与大青山花岗岩锆石年龄一致,因此可以认为大青山地区的花岗岩是铀成矿的间接物质来源;同时利用蚀源区岩石和砂体的U-Pb同位素演化特征,对样品中铀的近代得失情况进行计算,表明锦旗铀成矿铀源既有蚀源区风化剥蚀作用形成的含铀含氧水的不断补充,也有沉积砂体中的一部分铀参与,并且沉积砂体中铀为该铀矿的直接铀源。最后对容矿层中砂岩中的U含量背景值进行统计,显示该容矿层中U背景值较高为:15.00×10-6,进一步揭示了含矿层位砂岩应是铀成矿的直接铀源之一


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