尼日尔阿泽里克地区砂岩型铀矿控矿因素研究

尼日尔阿泽里克地区砂岩型铀矿控矿因素研究

论文摘要

通过研究阿泽里克地区野外露头剖面、钻孔岩芯、测井曲线等,结合室内镜下薄片鉴定,认为阿萨乌阿组沉积相为辫状河三角洲,亚相为辫状河三角洲前缘。分流河道砂岩以中-粗粒砂岩为主,富含酸性火山碎屑,泥质含量少,成分成熟度低、结构成熟度低。分流河道砂体孔隙度、渗透率高,在纵向、横向上连通性好,利于成矿流体在砂体中流通,并为铀成矿提供了良好的容矿空间和铀源。在野外蚀变现象研究的基础上,通过光学显微镜、电子探针、扫描电镜技术手段分析了阿萨乌阿组砂岩中蚀变类型。与铀成矿关系密切的蚀变类型主要有还原蚀变、泥微晶碳酸盐化、方沸石化、火山玻璃脱玻化。酸性火山物质方沸石化与火山玻璃脱玻化可为铀成矿提供铀源。运用电子探针、光学显微镜及扫描电镜手段,研究了铀赋存形态及其伴生矿物。铀主要以独立铀矿物的形式存在,多以胶结物形式充填于碎屑粒间孔隙、碎屑裂隙及溶蚀孔洞中;沥青铀矿、铀石等伴生矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、自然铜等。通过流体包裹体分析、方解石碳氧同位素分析、沥青铀矿氧同位素分析,追踪了成矿流体来源。成矿流体来自大气水和深部还原性流体。方解石氧同位素显示成矿流体δ18O值为-0.01,沥青铀矿氧同位素显示成矿流体δ18O值为-1.05,说明大气水对铀成矿有重要作用。方解石碳同位素显示成矿流体δ13C值为-6.63,接近地幔碳(δ13C=-73‰)的边界值,说明深部还原性流体可能有地幔碳的加入。流体包裹体中检测出H2,显示来自深部的H2为还原剂之一。大气水流体提供铀,深部流体提供还原剂。在对阿泽里克铀矿床进行分析的基础上,总结归纳出铀成矿的控矿因素。构造、沉积、成矿流体三者共同控制了阿泽里克铀矿床的铀矿化。河道砂体为铀成矿提供了良好的容矿空间;北西向断层控制了还原蚀变砂体的分布;三元流体的叠合作用控制了铀矿化沿砂体顶部,并形成分散的板状、透镜状矿体。通过综合运用沥青铀矿物稀释法和LA-ICP-MS微区U-Pb同位素测年,测出沥青铀矿物形成年了为101.364.5Ma。以砂岩型铀矿床成矿理论为指导,在分析大地构造背景、盆地演化的基础上,综合构造活动、沉积建造、矿化特征、地球化学特征、成矿流体活动特征、控矿因素、铀成矿年龄等提出了“三元流体叠合成矿“理论,建立了矿床成因模式。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 选题依据及研究意义
  • 2 国内外砂岩型铀矿研究现状
  • 2.1 国外砂岩型铀矿研究现状
  • 2.2 国内砂岩型铀矿研究现状
  • 3 研究区研究现状
  • 4 研究思路及方法手段
  • 5 完成的主要工作量
  • 6 取得主要创新成果及认识
  • 1 区域地质背景
  • 1.1 区域地层
  • 1.2 区域构造
  • 1.3 古气候演化
  • 1.4 盆地发展演化
  • 1.5 蚀源区岩浆活动
  • 1.6 区域矿产
  • 2 含矿建造沉积体系与沉积相
  • 2.1 阿萨乌阿组旋回特征
  • 2.2 岩性特征
  • 2.2.1 碎屑组分
  • 2.2.2 结构特征
  • 2.2.3 砂岩分类
  • 2.2.4 沉积物源
  • 2.3 沉积相特征
  • 2.3.1 沉积构造
  • 2.3.2 岩性组合特征
  • 2.3.3 岩相划分
  • 2.3.4 沉积相剖面对比
  • 2.3.5 沉积相平面展布及演化
  • 3 典型矿床解剖
  • 3.1 矿区构造与地层特征
  • 3.2 铀矿体与矿化基本特征
  • 3.3 蚀变类型及组合
  • 3.3.1 主要蚀变类型
  • 3.3.2 蚀变组合
  • 3.4 矿石物质成分
  • 3.4.1 铀矿物类型
  • 3.4.2 铀的赋存形态及其伴生矿物
  • 3.5 流体作用期次划分
  • 4 地球化学特征
  • 4.1 常量元素
  • 4.2 微量元素
  • 4.2.1 微量元素含量特征
  • 4.2.2 微量元素相关性分析
  • 4.3 稀土元素
  • 4.3.1 物源区稀土配分特征
  • 4.3.2 泥岩稀土配分特征
  • 4.3.3 阿萨乌阿组砂岩稀土配分特征
  • 4.3.4 稀土配分特征及其意义
  • 5 成矿流体特征
  • 5.1 还原性流体特征
  • 5.2 成矿流体特征
  • 5.2.1 成矿流体温度、盐度
  • 5.2.2 方解石碳氧同位素
  • 5.2.3 沥青铀矿氧同位素
  • 6 控矿因素研究
  • 6.1 构造控矿
  • 6.2 沉积体系与沉积相控矿
  • 6.3 成矿流体控矿
  • 7 成矿机理与模式研究
  • 7.1 铀的来源
  • 7.2 铀的迁移沉淀和富集机理
  • 7.3 铀成矿年龄
  • 7.4 铀成矿模式
  • 7.5 找矿方向
  • 结论与建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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