松辽盆地北部大庆-长垣砂岩型铀矿成矿机理研究

摘要

砂岩型铀矿约占世界上铀矿总量的40％,在我国铀矿产资源中占有重要的地位.我国在伊犁盆地、吐哈盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地、二连盆地和准噶尔盆地区均发现了砂岩型铀矿.铀矿化与砂岩中有机质及S紧密相关，扫描电镜显示铀矿物与草莓状黄铁矿形成的蜂巢状的结构、铀矿物卵囊状结构均与硫酸盐还原细菌的催化作用有关。四方台组含矿和非含矿砂岩手标本和镜下均可见碳质碎屑，主要为高等植物演变形成的丝质体，有机质和黄铁矿为铀的还原提供还原剂，是砂岩型铀矿沉淀的有利因素。对于U含量大于100ppm的铀矿化样品，砂岩δEu为0.60-0.85，δEu值与U含量具有负相关性，也证实了砂体强还原性。四方台组沉积形成之后，构造反转形成的有利地质构造（如构造天窗）使得含氧含铀水随含氧水沿长春岭背斜斜坡带渗入研究区高孔隙度渗透砂体中，四方台组砂体中有机质和黄铁矿作为还原剂，将含氧渗入水中的易溶的U(Ⅵ)还原为难溶的水硅铀石U(Ⅳ)，从而在黄铁矿周边富集大颗粒水硅铀矿。硫酸盐还原细菌将含氧水携带的SO42-还原成H2S，并与金属离子结合形成硫化物，含氧含铀水中部分铀还原为小颗粒水硅铀矿，分布在石英、长石碎屑颗粒严重溶解产生的裂隙和孔隙中。