第六章铀成矿作用

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1、第六章铀成矿作用教学目的：让学生了解铀成矿作用的基本概念、铀成矿作用的主要影响因素，掌握地壳演化与铀成矿作用关系。教学重点和难点：铀成矿作用的基本研究内容、铀成矿作用的时空演化关系。主要教学内容及要求：了解铀成矿作用的基本概念、铀成矿作用的主要影响因素；掌握地壳演化与铀成矿作用关系。自然界铀的成矿作用与地壳中发生的各种地质作用、地壳的成分和环境的物理化学条件(如温度、压力、酸碱度和氧化一还原电位等)等相关。为了论述铀在自然界成矿的原理，首先对上述问题作一概略介绍。第一节概述一、地壳不同壳层中铀与常见元素的组合地球自其形成以后一直

2、在不断地演化发展。地壳是地球发展演化到一定阶段时形成的。地壳也在不断地发展演化，它的成分和不同壳层中的元素组合随其演化而演化。矿产乃是地壳中元素重新分配再组合的结果。矿产本身也在不断演化。地壳的不同部位，在其发展的不同时期产生不同种类和不同类型的矿床。为理解在不同地质作用中元素的集散特点和富集程度，需了解地壳的成分(元素的丰度)和不同壳层中元素组合的基本特征。在沉积盖层中，U常与V，Mo，Cu，Pb，Zn，Sb，Hg，Y，W，Cr，Ni，Mn，Ge，Zr，Sc，Co，Bi，Ti，Ca，Ag，As，Se，P，F，REE等伴生。在不

3、同岩石和不同介质条件下，元素组合也有差异。例如，在碎屑岩中U可与Mo，As，Cu，Zn，V，Pb，P，Se，Hg，F等元素相伴生；在磷块岩中，U常与V，Ag，Pb，Cr，Ni，F，Mo，Se，REE等元素伴生；在泥炭中，U则常与Cu，Pb，Zn，Mo，Ge，Mn等元素伴生。在花岗岩层中，与U伴生的常见元素组合为Ta，Sn，Mo，Li，Rb，Cs，Ti，Ga，Hf，Nb，W，F，Be，Sc，Y，Bi，As，In，Ge，REE；或Co，Ni，Pt，Sr，Be，Ru，Os，Ir，Rh，Cu，Zn，Se，Te，Pd，Tl等。花岗岩层中的

4、元素组合又随大地构造部位不同而有差异。如中国大陆壳的花岗岩层更富W，Sn，Th，铀与这些元素紧密共生于同一空间。在稳定区与活化区、隆起区与坳陷区，元素组合也不尽一致。需指出，花岗岩层也是不，均一的。岩性和介质条件不同，元素组合也有差异。例如，在形成深度较大的碱性岩中，可与U组合的常见元素有Ti，Sr，Be，Ru，Os，Ir，Rh，Cu，Zn，Se，Te，Pd，T1，A1，Zr，Nb，Ta，Ga，Co，Ni，Pt等。玄武岩层中，常见元素组合为亲铁元素，如Fe，Mg，S，P，Ti，Cr，Cu，Ni，Co，V，Pd，Pt，Ru，Rh，

5、Ir，Os，Se，Te等，铀的丰度值较低。113二、地壳中铀的成矿作用－4－4铀在地壳中的克拉克值仅为1.7×10％(黎彤，1976)或2.5×10％(A.П.维诺格拉多夫，1962)。一般它的富集程度至少需要达到克拉克值的200倍左右，并具有一定的规模才有可能成为被现代工业利用的矿床。铀从地壳中的分散状态富集成为矿床的过程称为铀的成矿作用。它可以发生在地壳演化的不同阶段，属地质作用的一部分。地壳中铀的成矿作用主要发生在岩浆作用、水溶液作用和变质作用过程中。以大气为介质的作用(即风成作用)过程中一般不能发生铀的成矿作用。岩浆成矿

6、作用系指成矿元素以岩浆为介质进行迁移演化和形成矿床的作用。在岩浆（包括伟晶）作用过程中，铀随着岩浆的结晶、分异、演化，在其后期形成晶质铀矿或含铀矿物，并富集于岩体的有利部位(或相带)，构成规模不等、品位较低的矿床，如我国的红石泉矿床、赛马矿床和纳米比亚的罗辛矿床等。伟品作用是富含挥发分的熔浆的结晶分异作用。在分带较完全的伟晶岩中，晶质铀矿富集于其核心附近，规模较小，如我国东北某矿床。在分带不明显或无分带的伟晶岩中，铀常富集于岩体边缘，规模略大，如加拿大的班克洛夫特铀矿床等。水溶液成矿作用(简称水成作用)系指含矿的水溶液(包括岩浆

7、成因、地下水成因的热水溶液和地表或近地表的近常温常压的“冷”水溶液)在运移途中，由于环境和介质条件的改变，以及水溶液对围岩发生交代改造作用，因而铀沉淀富集并形成矿床的作用。此外还包括含铀矿物以水为介质(媒介)或动力被搬运至有利环境中富集成矿床的作用，如砂矿床(常称为机械沉积砂矿床)。铀的水溶液成矿作用是最主要的铀成矿作用，绝大多数重要的工业铀矿床均属水成成因。矿床类型也极多，包括内生热水溶液作用所形成的脉状，似脉状和网脉浸染状铀矿床(如花岗岩型、火山岩型铀矿床等)，外生“冷”水溶液作用所形成的层状、似层状、板状和卷状矿床(如砂岩

8、型、碳硅泥岩型铀矿床等），以及含铀独居石砂矿床等。变质成矿作用系指在变质作用过程中，由于地质环境和介质条件(如压力、温度等)的改变，或有外来物质的加入，部分有用组分(含铀)发生活化、转移、再分配，并在有利部位沉淀富集并形成矿床的作用。变质成矿作用所形成的铀矿床类