王凤岗 ,侯树仁 ,张良 ,门宏 ,王俊林

(1.核工业北京地质研究院 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室,北京 100029;2.核工业二〇八大队,内蒙古 包头 014010)

塔木素铀矿床为一种特殊的硬砂岩型铀矿床,具有成岩度高、矿体埋深大、地下水矿化度高等特征[1--2],而且还具有含矿层位多、矿体连续性差、矿石岩性多样、控矿因素复杂等特点,显示其成矿的复杂性和独特性[2]。

近年来塔木素地区铀矿找矿工作取得了重大突破,对于这种特殊铀矿化类型的可利用性及经济价值也引起了极大的关注,而铀在矿石中的赋存状态是衡量其可利用性及其经济价值最重要的指标之一。目前对塔木素铀矿床的研究主要集中在沉积相及其与铀矿化的关系[3--5]、盆地演化与铀成矿关系[6]、铀矿化成矿条件、控制因素及成因[2,7--10]、地下水特征及其水岩作用特征及其与铀矿化关系[1,11--13]和找矿预测评价[2,14]等方面,尚无详细铀的赋存状态方面的详细研究,从而影响了铀成矿作用等方面的深入研究,也制约了对该特殊铀矿化类型可利用性评价等。

本文运用径迹蚀刻、电子探针、红外分析仪、X 衍射等方法对塔木素地区不同类型的铀矿石分别开展了针对性的研究,并在此基础上讨论了不同的铀矿物的结构形式与矿石类型、形成阶段、地下水环境、水岩作用过程及铀矿化成因之间的关系。

1 矿床地质概况

1.1 矿区地质背景

塔木素铀矿床大地构造位置位于巴音戈壁盆地南部因格井坳陷东段北缘。因格井坳陷属苏亥图坳陷的次级构造单元,坳陷北缘为宗乃山--沙拉扎山隆起,南缘为巴彦诺尔公隆起(图1a),均受区域深大断裂控制,南缘为巴丹吉林断裂,北缘为宗乃山--沙拉扎山南缘断裂。

1.2 矿床地质特征

1.2.1 地层

由基底和盖层两部分组成。

基底:主要有太古宙斜长角闪片麻岩、浅粒岩、透辉大理岩、变粒岩。古元古代片岩、结晶灰岩、混合岩、片麻岩及大理岩。古生代石炭纪阿木山组大理岩、安山岩、流纹质凝灰岩及灰白色、黄褐色砾岩、砂岩。古生代二叠纪褐黄、灰色砂砾岩、英安质流纹岩、玄武岩等。

盖层:主要为下--上侏罗统、下白垩统巴音戈壁组下段、下白垩统巴音戈壁组上段、上白垩统乌兰苏海组及新近系(图1b)。下--上侏罗统(J1-2)主要呈零星状分布于矿区的南西部和北东部,为一套以含煤碎屑岩为主的火山--沉积地层,厚度大于1 000 m。下白垩统巴音戈壁组下段(K1b1)分布于矿区的北西缘,由一套碎屑岩组成,主要有红色砾岩、砂砾岩、砂质泥岩夹粉砂质泥岩,局部发育灰色粉砂质泥岩,为干热古气候环境沉积的产物,厚度大于300 m。下白垩统巴音戈壁组上段(K1b2)主要出露于塔木素的南西部,厚度大于900 m。下白垩统巴音戈壁组上段(K1b2)根据岩性特征又可进一步分为下(K1b2-1)、中(K1b2-2)、上(K1b2-3)3 层岩性结构(亚段),其下部岩层(K1b2-1)以深灰色、灰色泥岩为主,岩石中多见水平层理,局部为页理构造,炭屑与黄铁矿较发育,为区域内一级标志层;中部岩层(K1b2-2)以浅红色、紫红色、褐黄色、黄色、灰色砂岩、粉砂岩为主,夹薄层泥岩、泥灰岩和石膏夹层,为湿热--干旱古气候环境沉积的产物,整体粒度较粗,砂岩厚度大,可见交错层理和平行层理,为塔木素地区铀矿主要找矿层位;上部岩层(K1b2-3)整体以细粒沉积物为特征,湖盆一侧以厚层灰色、深灰色泥灰岩为主,是塔木素地区重要的泥灰岩型矿层,发育炭屑与黄铁矿等,湖盆边缘由于相变主要发育粉砂岩、细砂岩等,见少量含砾砂岩,为区域性标志层。上白垩统乌兰苏海组(K2w)主要分布于矿区的南部,该组上部为砖红色泥质粉砂岩、泥岩、钙质砂岩、含砾砂岩,局部夹石膏层,下部为砖红色含砾砂岩、泥质砂砾岩、砾岩,厚度大于100 m。

1.2.2 构造

断裂构造总体上沿袭了区域断裂与控盆断裂构造系统的特点,以NE向为主,主要断裂有F1、F2、F3(图1b)。F1断裂相当区域上的乌兰铁布科断裂,倾向NW,倾角70°～85°,表现为逆冲断层特点。F2距F1断裂7～9 km,倾向NW,倾角70°～87°,表现为正断层特点。F3断裂倾向SE,倾角为57°～73°,表现为正断层特点。3条断裂延伸均在40 km 以上,NE向断裂形成于燕山期,在喜马拉雅期仍有活动。

1.2.3 岩浆岩

区内岩浆岩志留纪—三叠纪均有出露,以二叠纪最为发育,主要分布于研究区西北部,少量东南部,总体呈NW 向展布。岩性主要为斑状黑云母花岗岩、二长花岗岩、斜长花岗岩、正长花岗岩及英云闪长岩、花岗闪长岩。

2 样品采集及测试方法

2.1 样品采集

塔木素铀矿床中铀矿石有3种类型:砂岩型、泥灰岩型、混合型[2,13],以砂岩型为主,泥灰岩型次之,混合型最少[2]。研究样品均采集于塔木素铀矿床各工业钻孔。

2.2 测试方法

岩石学主要通过偏光显微镜观察。铀的存在形式主要采用径迹蚀刻结合扫描电子显微镜(SEM)、电子探针完成(EPMA)、红外光谱及X射线衍射等方法完成,其中径迹蚀刻由笔者自行完成,并根据需要对蚀刻后的底片进行了处理,首先将蚀刻底片在偏光显微镜下拍照,然后将照片在Photoshop上将照片上蚀刻径迹颜色改为红色,最后将处理后的底片叠加到相应样品的相应位置上,从而能够更清晰、更直观体现不同类型铀矿石中铀的分布特征。红外测试由核工业北京地质研究院地质矿产所完成,仪器型号为PE100,铀矿物挑纯后采用压片法分析。X衍射由核工业北京地质研究院分析测试所完成,仪器型号Bruker D8 QUEST,测试对象为挑纯的铀矿物,测试条件为50 k V,1 mA。电子探针测试在核工业北京地质研究院分析测试研究所完成,仪器型号为JXA--8100,工作电压20 k V,束斑电流20 n A,电子束直径5μm。扫描电子显微镜(SEM)在核工业北京地质研究院分析测试研究所完成,仪器型号为NAVA NANO SEM450型热场发射扫描电子显微镜,测试条件为高真空模式(High Vacuum)。

图1 塔木素大地构造位置图(a)和铀矿床地质简图(b)Fig.1 Tectonic location map(a)and geology map(b)of Tamusu uranium deposit

3 铀赋存特征

3.1 铀在不同类矿石中的分布特征

运用径迹蚀刻的方法对不同类型铀矿石中铀的分布特征进行了研究,叠加后的结果如图2所示,其中图2a为砂岩型铀矿石径迹蚀刻成果叠加图,图2b为泥灰岩型铀矿石迹蚀刻成果叠加图,图2c为混合型铀矿石迹蚀刻成果叠加图。

3.1.1 砂岩铀矿石中铀的分布特征

根据图2a可知,砂岩型铀矿石中的铀绝大多数分布于胶结物中,少量分布于碎屑矿物中。

1)砂岩碎屑物中铀的分布

图2 塔木素铀矿床不同类型矿石径迹蚀刻叠合图Fig.2 The fission track etching overlapped microscopic image of different type ores in Tamusu deposit

砂岩中碎屑矿物中的铀主要分布于斜长石的解理缝(图3a)及表面的孔洞中(图3b),以后者为主,前者仅在矿化较强的地段出现。

2)植物碎屑中的铀

砂岩铀矿石中还见有植物碎屑,在植物碎屑的裂缝内(图3c)及原始的组织结构内(图3d)也可见有铀矿物的分布。

3)胶结物中铀的分布

胶结物中的铀主要有两种:一种是与黄铁矿共同产出的铀,铀往往围绕黄铁矿分布(图3e),或充填于黄铁矿内的裂隙内;另一种是分布于碳酸盐胶结物的孔洞中(图3f)。

3.1.2 泥灰岩铀矿石中铀的分布特征

根据图2b可知,泥灰岩中的铀主要分布于暗色角砾状的泥灰岩中,而角砾周边的浅色胶结物中并无铀的分布。进一步研究发现,暗色含铀角砾主要为含泥质的泥灰岩,而浅色胶结物主要为较纯的方解石,根据泥灰岩这种角砾状的构造可知,早期含铀泥灰岩在形成后遭受了后期地质作用影响从而发生了破碎,并被晚期的浅色方解石所胶结。

3.1.3 混合型铀矿石中铀的分布特征

混合型的铀矿石较少见,该类型铀矿所占比例也最小,根据图2c可知,混合型铀矿石中的铀主要分布于呈条带状展布的泥灰岩中,砂岩中的铀主要呈团块状分布,与砂岩中呈团块状的泥灰岩有关,因此,混合型铀矿石中的铀主要分布于泥灰岩组分中,而砂岩中较少分布。

3.2 铀赋存状态及成分特征

铀主要以铀矿物的形式存在,此外,还有极少量呈吸附状态存在的铀。塔木素矿床吸附铀主要具有以下几个方面的特征:1)量少且分布不均匀,仅存在于某些植物碎屑中及黏土含量高的部位;2)呈超显微的粉末状,大小一般为(1/10～1/20)μm,甚至更小;3)显微分散状,彼此间无聚合现象;4)不与任何其他矿物(如黄铁矿等)共生;5)依附于植物碎屑(图4a)或纤维状黏土矿物表面(图4b、c)而不沉淀于附近的孔洞中。

图3 砂岩型矿石中铀的分布Fig.3 Uranium existence under microscope of sandstone-type ore

图4 植物碎屑(a)及纤维状黏土矿物(b、c)吸附的铀Fig.4 Uranium adsorbed by plant debris and fibrous clay minerals

对呈铀矿物形式存在的铀进行了电子探针成分分析,分析结果如表1所示。铀矿物成分主要以UO2为主,含有少量的SiO2,根据铀矿物成分并结合产出特征可知,铀矿物主要为沥青铀矿。值得关注的是,个别测点中SiO2含量较高,但是根据铀矿物形态及成分特征分析,其应该为含硅稍高的沥青铀矿,或因测试对象较小受旁侧矿物影响所致。

电子探针是测定矿物成分的有效手段,但仅根据成分数据还不足以准确鉴定矿物。为了进一步证实铀矿物的类型,对采集的样品破碎、分选、挑取提纯铀矿物,对铀矿物开展红外分析及X 衍射分析。

红外测试谱图如图5 所示,铀矿物在1 013.87～1 033.99 cm－1区域和347.04～471.63 cm－1区域内有两个主要的吸收带,具有沥青铀矿峰值特征,而且,红外谱图上还出现了1 627.14 cm－1和3 436.98 cm－1的OH 和H2O吸收峰,显示沥青铀矿形成时具有弱水化作用。

铀矿物X衍射谱图如图6所示,铀矿物X衍射谱图与典型沥青铀矿谱图一致。因此,从谱图可以判断铀矿物为沥青铀矿。

经上述测试综合分析可知,塔木素铀矿床中铀主要以沥青铀矿形式存在,而非我国北方其他砂岩中的铀石[15--20],这也是塔木素铀矿床与其他砂岩铀矿床的重要区别之一。

表1 铀矿物电子探针分析结果/%Table 1 The concentrations(%)of uranium minerals detected by electronic probe

图5 铀矿物红外谱图Fig.5 The infrared spectra of refined uranium mineral

3.3 铀矿物结构

图6 铀矿物X衍射谱图Fig.6 X--diffraction spectrum of refined uranium minerals

在以往的研究过程中,只注重铀的赋存形式、铀矿物种类等方面的研究,基本上没有关于铀矿物结构方面的研究,而某些特殊的铀矿物结构能够反映铀矿物形成的过程、形成的环境、水岩作用特征等重要信息,甚至能直接反映铀矿化的成因,但长期以来铀矿物结构方面的研究没有被足够的重视,从而错失了一些重要的矿化信息。对塔木素铀矿床而言,虽然铀矿物基本都是沥青铀矿,但其表现形式却具有多样性,主要有以下几种结构类型。

3.3.1 微粒浸染状结构

这种结构仅出现在灰岩型铀矿石中,由于地下水的溶蚀及方解石的白云岩化作用等,灰岩矿石中常具有蜂窝状或筛子状的孔洞,且较均匀分布,在孔洞中多充填有大量细粒黄铁矿,矿化较强的矿石中,铀矿物微粒可呈浸染状均匀分布。浸染状分布的铀呈非常细小的颗粒,粒径一般小于1μm,与该种铀一起产出的还有黄铁矿,通常黄铁矿的粒度(＞3μm)要远大于铀的粒度(图7a)。这种特殊的微粒浸染结构是较为少见的结构类型,是沉积成岩期铀成矿最重要的标志之一。

3.3.2 环边结构

在平面上观察,沥青铀矿以其他的矿物(主要为黄铁矿,少量为碎屑物颗粒)为核心,呈环状围绕在等矿物的外部,形成环边结构(图7b)。受空间等方面制约,环边往往发育不连续,仅有部分存在,当环边都存在时,在三维立体空间,沥青铀矿则呈“皮壳”包裹在核心矿物周边。从黄铁矿大量发育推断,该铀矿结构形成于低氧逸度的强还原环境中,且后期氧化作用不明显,因此该结构类型具有重要的环境指示意义。另外,从沥青铀矿与黄铁矿之间关系判断,黄铁矿的形成时间要稍早于沥青铀矿。

3.3.3 球粒结构

在较大的空间内,由于沥青铀矿生长不受空间限制,则形成了球状结构,最初以洞壁为基础,沥青铀矿形成小球状(图7c)。由于沥青铀矿球粒表面不光滑,而是多呈凸起状,后生的沥青铀矿则多以球粒表面的小突起为核心进行重新生长,因此,这种沥青铀矿单球体不能无限生长成大球体,而是形成粒径大致相当的球体叠层生长。鉴于球粒状沥青铀矿主要沉淀于胶结物的溶洞内,是成岩后地表水下渗过程中特有的结构,因此该结构是后生层间氧化作用的最主要标志之一,同时也是形成塔木素地区富铀矿石的重要原因。

3.3.4 薄膜结构

在较小的空间(如较浅的孔洞内或矿物晶体的解理缝内),由于空间限制,新生的沥青铀矿仅可在狭小的空间以二维的方式平面延伸,或可依附的生长核呈均匀、紧密分布,新生长的沥青铀矿会贴覆在矿物晶体或胶结物的壁上,形成一层薄的、较均匀的膜(图7d)。在斜长石表面的浅坑内,沥青铀矿最初以浅坑的内壁为生长依附点,向外生长,当坑外仍有自由生长空间,则沥青铀矿可进一步向外生长,当多个生长点的沥青铀矿联合后,也可形成薄膜状。斜长石表面的浅坑是沉积成岩期水岩作用的产物,薄膜状铀是沉积成岩期存在水岩作用及铀矿化的重要标志,因此斜长石表面浅坑的发育程度及薄膜结构铀矿规模可以反映水岩作用的强度。

3.3.5 交代结构

主要形成于植物碎屑中,植物碎屑被黄铁矿交代并保留原植物的胞腔等结构,在个别的植物胞腔中也可见沥青铀矿交代植物碎屑的现象并保留植物原结构样式(图7e)。该种结构十分特殊,在砂岩铀矿中鲜有报道,植物胞腔能够被完好保留并完全被黄铁矿、沥青铀矿交代,这种作用显然不是成岩后形成的,而是沉积成岩过程中形成的,虽然这种结构数量很少,但说明在沉积成岩过程中确实存在铀富集现象,是沉积成岩期铀矿化重要标志之一。

3.3.6 瓜瓤结构

在直径不太大的孔洞内,沥青铀矿可呈丝状、线状由洞壁一侧延伸到另一侧,形成的线具有一定的定向性,且各条线在空间上彼此相互交织,形成类似丝瓜瓤状的结构(图7f)。该种结构也较为少见,主要存在于矿物粒间,其形成过程目前还了解甚少,但从其结构分析,该结构可能形成于静水的环境中。

3.3.7 交替环带结构

交替环带结构比较少见,沥青铀矿与其他矿物大致呈等间距交替生长,由于二者有相同的生长核,因此可形成交替环带结构。与沥青铀矿交替生长的矿物主要有锆石(图7g)、胶状黄铁矿(图7h)。从交替环带结构形成条件可知,无论是铀还是黄铁矿都表现为胶状形式,现阶段对于锆石在砂岩环境中能否形成胶状形式还存在疑问,不排除其来源于蚀源区的可能性,而铀与胶状黄铁矿呈交替环带的现象在砂岩铀矿床中较为常见,由此推断在铀矿化过程中可能存在一个胶体状的阶段,或在局部存在呈胶状存在的铀形态,这对于了解砂岩铀矿化过程及铀矿化机理具有重要的作用。

3.3.8 混合结构

混合结构是一种少见的结构,是沥青铀矿与其他的成分混合在一起,而彼此间又相互独立,由于混合的矿物均十分细小,不易区分,在观察中容易将混合的矿物看做是“化合物”。塔木素矿床中混合结构主要为铀与钛的混合,可见有沥青铀矿与钛含量高的矿物混合的现象,无论是沥青铀矿还是含钛矿物均十分细小,用常规方法很难区分,在电子探针下,因铀与钛在原子量上的巨大差别,沥青铀矿呈亮白色,而含钛的矿物颜色则呈暗灰色,二者间的界限清晰(图7i)。砂岩中铀钛共存的现象较为常见,鉴于钛元素的地球化学特性及含钛矿物的成因矿物学属性,对于这种现象是形成于蚀源区岩石中还是砂岩形成过程中还存在的争议,因塔木素这种现象很少,很难判断其形成于砂岩阶段还是在蚀源区已经形成。无论是哪种可能性,该结构具有两个方面意义:如果形成于蚀源区,则有助于了解成矿物质来源;如果形成于砂岩成岩阶段则意义更为重大,有助于了解砂岩铀成矿阶段铀钛作用过程,分析铀成矿环境。

图7 沥青铀矿结构Fig.7 Pitchblende structures under microscope

4 讨论

4.1 铀矿物类型与成矿环境之间的关系

前文已经提到,塔木素铀矿床与其他铀矿床一个重要的区别就是表现在铀矿物的类型上,塔木素铀矿物主要为沥青铀矿而非铀石,对于是形成沥青铀矿还是形成铀石或是二者皆有的现象是由多种因素决定的,但是最为重要的决定因素是铀矿物所形成的地质环境,现主要从地质环境的角度对上述现象进行讨论。

从形成沥青铀矿与铀石的物质基础看,沥青铀矿为铀的氧化物,而铀石是铀的硅酸盐,因此,形成铀石的地质环境中除含有铀外,必须还要有硅的参与,由此可见,在铀矿物形成过程中硅的参与与否至关重要。

从硅的元素地球化学性质分析,硅是酸性元素,在碱性的环境中溶解而在酸性的环境中沉淀,基于上述分析,如要有硅参与形成铀石的地质环境应该是在酸性的地质环境中,或地质环境由碱性到酸性的转变过程中。与此相反,碱性的地质环境更有利于沥青铀矿形成,而酸性环境更有利于铀石形成。

塔木素铀矿床另一个有别于其他砂岩型铀矿床的特点就是地下水的类型,塔木素地下水为矿化度的碱性水[1],而以铀石为主要铀矿物的砂岩则为酸性水,在碱性的环境中容易形成沥青铀矿而在酸性环境中容易形成铀石。

4.2 成矿过程--水岩作用--铀矿物结构关系

4.2.1 成矿过程

王凤岗等(2018)[9]对塔木素铀矿床的成矿过程进行了初步的探索,并将塔木素铀矿床的成矿过程划分为两个阶段,现简述如下:

1)沉积成岩阶段铀的富集

塔木素铀矿床在沉积成岩过程中具有两个重要的特征,一是埋深大,处于较为封闭的地质环境中;二是受炎热的古气候影响下,地下水为高矿化度(现阶段砂岩层位地下水平均矿化度为35.4 g/L)NaCl型地下水,沉积成岩期开始,地下水中的Na＋替换了斜长石中的Ca2＋,使斜长石由更长石(An≈13)转变为钠长石(An≈1),被替换出的Ca2＋(以CaO 计,约占斜长石总质量的4.5%)与地下水中的及Mg2＋等结合形成了白云石等碳酸盐胶结物。在此过程中发生了脱碳作用,促使地下水中以[UO2(CO3)3]4－、[UO2(CO3)3]2－等碳酸铀酰络合离子及MgCO3·Na2UO2(CO3)2复盐发生分离而形成了铀的沉淀,并受扩散作用影响,水中的铀趋向于向水岩作用相对强烈地段迁移,从而促使铀在特定的层位集中、富集。

2)成岩后层间渗透阶段

沉积成岩期的铀主要来源于高矿化度水,铀的富集与水岩作用及扩散作用有关。层间氧化阶段铀主要来自于地表水及砂岩。

4.2.2 成矿过程--水岩作用--铀矿物结构关系

由于泥灰岩型与混合型在成因上具有相似性,故仅对泥灰岩型及砂岩型分别进行讨论。

1)含铀泥灰岩成矿过程--水岩作用--铀矿物结构关系

主要指形成于沉积成岩期与铀成矿作用有关的场所,泥灰岩型(包括混合型)中的原生场所主要表现为成岩期均匀分布的密集微孔。泥灰岩型(包括混合型中泥灰岩部分)中的铀具有同沉积特征,无论是微孔洞还是铀矿物均为均匀分布(图7a)。含铀的泥灰岩随受后期地质作用而形成角砾状,但因泥灰岩结构致密,叠加改造作用不明显,且泥灰岩形成的地质环境中存在大量的碳酸根,而铀与碳酸根具有很强的亲和性,可以形成络合物,在形成泥灰岩的过程中,络合物分解,从而铀在此过程中发生同步的沉淀,且未经后期的再次迁移,故具有沉积成岩铀矿化特征并形成了微粒浸染状分布的铀。

2)含铀砂岩成矿过程--水岩作用--铀矿物结构关系

①沉积成岩期

地下水与斜长石发生的水岩作用导致斜长石发生溶蚀作用,具体表现为在斜长石晶粒表面形成小的溶蚀孔洞,这些解理缝中(图3a)及表面孔洞中(图3b)是铀沉淀的有利的场所,从而形成薄膜结构(图7d)、环边结构(图7b)的铀矿物,斜长石表面孔洞的发育程度及解理扩大的程度与铀的富集程度,斜长石成分(含钙量)及水岩作用强度总体呈正相关关系。

在某些特定的环境中,植物碎屑被黄铁矿、沥青铀矿等交代,并保留原始胞腔等结构(图3d)。

②成岩后

根据观察,与地表水层间下渗作用形成的沥青铀矿一个十分突出的特点就是以纯的沥青铀矿为主,基本无黄铁矿与之共生。无论是何种结构的铀矿物,其形成过程都应该是一个动态的过程,即可从沉积成岩期贯穿至现今。

4.3 铀矿物对矿化成因的指示意义

现阶段建立起来的是以氧化--还原理论为主的砂岩铀成矿理论,但该理论不能完美解释砂岩铀成矿过程中的一些地质现象,诸如塔木素地区泥灰岩型铀成矿问题(包括其他地区泥岩中铀矿化),或类似塔木素铀矿床这种高成岩度致密砂岩且具有高矿化度地下水的硬砂岩型铀矿,以及我国北方砂岩铀成矿的层位专属性等问题,因此,在氧化--还原成矿理论的大背景下,砂岩铀成矿的理论研究需要越来越精细化。近年来对沉积成岩期铀的富集重视程度也越来越高,但是对于沉积成岩期铀的富集作用研究还不够具体,如铀在沉积成岩期的富集机理及关键控制因素等问题仍有待进一步细化。借助于塔木素这种特殊的硬砂岩铀矿床,有助于了解沉积成岩期铀的富集规律。

泥灰岩型铀矿化成因:泥灰岩中的铀主要呈微粒浸染状分布,且在岩石中分布较均匀。铀主要分布于原生的暗色泥灰岩角砾中,而后期浅色碳酸盐胶结物中无铀矿化显示。该类型铀矿化中无明显的后生改造特征,以上特点反映具有沉积成岩期成因特征。

混合型铀矿化成因:混合型铀矿中的铀主要分布于岩石中泥灰岩部分,因此,其成因上与泥灰岩具有相似性,即沉积成岩成因。

砂岩型铀矿化成因:砂岩型铀矿化中的铀主要分布于胶结物中,其矿化具有双重成因特征,沉积成岩期因水岩作用从而形成了铀的富集,成岩后受地表水沿层间下渗叠加改造作用。

5 结论

1)塔木素铀矿床铀主要以沥青铀矿形式存在,极少量为吸附铀。

2)泥灰岩型的铀主要呈微粒浸染状均匀分布,混合型中的铀主要分布于泥灰岩中,砂岩中的铀主要分布于胶结物中,少量分布于长石矿物及植物碎屑内部。

3)沥青铀矿具有多样性,微粒浸染状结构、交替环带结构的铀具有原生成因特征,而球粒状结构、薄膜状结构的沥青铀矿具有后生成因特征。

4)根据铀矿物赋存特征及其结构特点分析,塔木素铀矿床中泥灰岩型及混合型铀矿化具有沉积成岩成因特征,而砂岩型铀矿化具有沉积成岩及层间氧化改造双重成因特征。