TS礦田某鈾礦床礦石礦物學(xué)特征研究

端葛鴻， 金海飛， 林樂夫， 陳劍超

(東華理工大學(xué) 省部共建核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013)

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TS礦田某鈾礦床礦石礦物學(xué)特征研究

端葛鴻， 金海飛， 林樂夫， 陳劍超

(東華理工大學(xué) 省部共建核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013)

指出了TS礦田某鈾礦床位于TS鈾礦田的中偏南部，礦體賦存于中粗粒斑狀黑云母花崗巖中。通過實驗對其進(jìn)行了測試分析，結(jié)果表明：該鈾礦石礦石礦物成分為瀝青鈾礦、鈾石、鈦鈾礦和鈾釷石；脈石礦物有石英、長石、云母、綠泥石、碳酸鹽礦物、絹云母等；金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦；副礦物鋯石、金紅石、磷灰石等。通過查明鈾礦物的存在形式、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物共生組合等工藝礦物學(xué)特征，可以為鈾礦石的水冶工藝提供依據(jù)。

鹿井礦田某鈾礦床；礦物學(xué)特征；鈾礦物

1　引言

TS鈾礦田是我國花崗巖型鈾礦大基地之一,鈾礦資源十分豐富,找礦潛力非常大[1]。主要通過現(xiàn)代測試技術(shù)手段對鈾礦床礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組成、礦物特征等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，得出該鈾礦床礦石類型為鈾—綠泥石、碳酸鹽、絹云母型，礦床為單鈾型礦床。

2　地質(zhì)背景

礦床位于大王山—于山花崗巖鈾成礦帶中段，TS復(fù)式花崗巖體中[2]，TS斷裂中段上盤。礦區(qū)內(nèi)主要巖性為粗粒和中粒斑狀黑云母花崗巖，在礦床范圍內(nèi)，以呈巖株、巖枝狀產(chǎn)出的中粒、中細(xì)粒二云母花崗為主，屬燕山早期晚階段的補體。區(qū)內(nèi)鈾礦化多與此類補體相伴，常見于中細(xì)粒二云母小巖體中。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷裂發(fā)育，控制礦床產(chǎn)出的TS斷裂帶，為多期活動具有多種充填物的大斷裂帶，常見充填物有灰綠、紫紅、灰白等多種顏色糜棱巖、石英脈及硅化破碎帶。礦體形態(tài)簡單，呈群脈狀產(chǎn)出，單個礦體呈透鏡狀、不規(guī)則狀(圖1)。

1-黑云母花崗巖；2-斷層；3-鈾礦體

圖1大府上、大布礦床地質(zhì)

3　礦物學(xué)特征

3.1礦物組成

通過對礦床鈾礦石標(biāo)本和樣品進(jìn)行顯微鏡下鑒定、電子探針分析、人工重砂分析、X-射線衍射分析、激光拉曼分析等，已基本查明鈾礦石礦石礦物成分為瀝青鈾礦、鈾石、鈦鈾礦和鈾釷石，含鈾礦物有鋯石、磷灰石等，脈石礦物有石英、長石、云母、綠泥石、碳酸鹽礦物、絹云母等，其中石英約占全巖總量約20%～35%，長石以堿性長石為主約占30%～45%，斜長石約占5%～30%含量變化范圍較大，斜長石大多發(fā)生蝕變形成絹云母等粘土礦物，云母約占5%～20%其中白云母含量較黑云母高，綠泥石含量約占5%，碳酸鹽礦物約占5%；金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦，含量低于5%，副礦物鋯石、金紅石、磷灰石等含量約占2%左右。

3.2礦物特征鑒定

通過顯微鏡鑒定可知，礦石巖性主要為碎裂花崗巖，產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶中，具有碎裂花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造[3]等。通過電子顯微鏡鏡下觀察可知，綠泥石(圖2B)多為蠕綠泥石，在礦石中多呈脈狀充填與各種裂隙中[4]，多充填于長石、石英等礦物中，少數(shù)綠泥石保留有云母假象。碳酸鹽礦物(圖2C)多呈細(xì)脈狀充填與長石中，少量呈團(tuán)塊狀與其他礦物共生。黃鐵礦(圖2D)主要呈自形-半自形的近方形、六邊形顆粒狀，極少數(shù)呈不規(guī)則的碎裂狀或浸染狀。

4　鈾礦物特征

根據(jù)顯微鏡下和電子探針分析，本礦床有用的礦石礦物包括瀝青鈾礦、鈾石、鈦鈾礦、鈾釷石等。

4．1瀝青鈾礦

呈粒狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀、云霧狀、斑點狀、浸染狀分布于鉀長石、磷灰石、綠泥石、石英、黃鐵礦等礦物的內(nèi)部空隙中，也有呈脈狀、網(wǎng)脈狀沿礦物的裂隙或微裂隙分布。黑色，瀝青光澤，次棱角、棱角塊狀，不透明，中高硬度，表面均見次生膜或殼[5]。在反射光下呈亮灰色、灰色，電子探針背散射圖像中呈亮白色，比其他礦物都顯得明亮。瀝青鈾礦的電子探針化學(xué)成分列于表1，主要成分為UO2，含量70.91%～82.89%，均值76.78%。CaO含量普遍較高。與瀝青鈾礦伴生的礦物有磷灰石、黃鐵礦、綠泥石、金紅石等。

圖2礦石主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造鏡下特征

4．2鈾石

黑色、灰黑色，弱多色性，以黑色區(qū)別于其他鈾的硅酸鹽礦物，以反射率較低，干裂隙較少區(qū)別于瀝青鈾礦。玻璃光澤，透明-半透明，無一定晶形，無解理，硬度變化較大[6]。本礦樣品中鈾石多呈粒狀、纖維狀或細(xì)脈狀與金紅石、綠泥石和磷灰石等共生，常產(chǎn)于瀝青鈾礦邊緣。鈾石化學(xué)成分電子探針測定結(jié)果見表2，主要成分為UO2，含量37.85%～65.26%，平均含量54.39%；SiO2含量8.53%～19.90%，平均含量15.72%。鈾石大多賦存于礦物巖石裂隙中，礦物基本上以獨立礦物形式存在，周邊常見鉀長石、石英、磷灰石、綠泥石等。

表1　瀝青鈾礦電子探針分析化學(xué)成分　ωB/%

表2　鈦鈾礦、鈾石、鈾釷石、鋯石電子探針分析化學(xué)成分表　ωB/%

4．3鈦鈾礦

黑色，玻璃-金屬光澤，薄片中呈黃綠色，透明，反射光下呈灰色，多呈浸染狀產(chǎn)于金紅石或綠泥石中，或呈細(xì)小顆粒狀緊密包裹于磷灰石中。鈦鈾礦化學(xué)成分電子探針測定如表2，主要成分為UO2，含量47.50%～68.18%，平均含量57.94%；TiO2含量14.12%～31.48%，平均含量19.38%。鈦鈾礦基本生長于金紅石中，多以獨立礦物形式存在，較多鈦鈾礦圍繞長石、石英、綠泥石等邊緣生長，鈦鈾礦周圍多見金紅石、綠泥石、長石等。

4．4鈾釷石

屬釷石的富鈾變種，常將UO2含量大于10%的釷石稱之為鈾釷石。本礦的鈾釷石UO2含量在10%以上，他與磷灰石、綠泥石等共生，常分布于云母等蝕變礦物的邊緣。鈾釷石的電子探針化學(xué)分析見表2，其中UO2含量21.71%～37.21%，ThO2含量14.08%～29.18%。

5　結(jié)論

該鈾礦床礦石以瀝青鈾礦為主，其次為鈾石、鈦鈾礦和鈾釷石，含鈾礦物有鋯石、磷灰石等，脈石礦物有石英、長石、云母、綠泥石、方解石、絹云母等；金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦以及副礦物鋯石、金紅石、磷灰石等。

礦石主要為碎裂花崗巖，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造為碎裂花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。通過鏡下觀察分析，綠泥石主要為蠕綠泥石，多以脈狀充填與其他礦物中，碳酸鹽礦物呈細(xì)脈狀充填與長石、石英等礦物中。金屬礦物主要為黃鐵礦，且黃鐵礦多呈自形-半自形的近方形、六邊形顆粒狀。

該鈾礦物包括瀝青鈾礦、鈾石、鈦鈾礦和鈾釷石，這些鈾礦物多呈粒狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀、云霧狀、斑點狀、浸染狀分布于鉀長石、磷灰石、綠泥石、石英、黃鐵礦等礦物的內(nèi)部空隙中，也有呈脈狀、網(wǎng)脈狀沿礦物的裂隙或微裂隙分布。

[1]曾文樂，傅增耀，潘開明,等.TS鈾礦田成礦特征、開發(fā)前景及找礦方向[J].東華理工學(xué)院學(xué)報,2006:51～55.

[2]徐浩，崔煥敏，蔡煜琦,等.TS-諸廣巖體鈾礦床地質(zhì)-地球物理找礦模式探討[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，34(4)：215～322.

[3]王劍鋒，羅朝文.鈾礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造[J].成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1984:58～66.

[4]郭國林，劉曉東，潘家永,等.302鈾礦床綠泥石特征及其與鈾成礦的關(guān)系[J].鈾礦地質(zhì)，2012,28(1):35～41.

[5]劉成東，武翠蓮，劉超,等.云際礦床鈾礦石工藝礦物學(xué)研究[J].鈾礦冶，2010,29(4)：185～191.

[6]惠小朝,李子穎,馮張生,等. 陜西華陽川鈾多金屬礦床鈾賦存狀態(tài)研究[J]. 礦物學(xué)報,2014(4):573～580.

The Study of Mineralogical Characteristics of an Uranium Deposit in Taoshan Orefield

Duan Gehong，Jin Haifei，Lin Lefu，Chen Jianchao

(StateKeyLaboratoryBreedingBaseofNuclearResourcesandEnvironment,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013,China)

A medium-sized uranium deposit of Taoshanorefield is located in the sourthern part of Taoshan uranium orefield.The occurrence of ore body is in the coarse grained porphyritic biotite granite.The test analysis results indicated that themineralcomponents wereuraninite, coffinite,brannerite and uranothorite.The gangue minerals included chalcedony, chlorite, hydromica, fluorite, calcite etc.The metallic mineral included pyrite, galena, sphalerite, arsenopyrite, chalcopyrite, white ilmenite, hematite zircon, rutile, apatite etc.The uranium mineral is closely associated with sulfide. By finding out the existing form and structureand paragenetic association of minerals of uranium mineral,this process mineralogy characteristics could provide the basis for the hydrometallurgical process of uranium ore.

an uranium deposit ofTaoshan orefield;mineralogical characteristics;uranium

2016-05-19

端葛鴻(1991—)，男，東華理工大學(xué)碩士研究生。

P619.14

A

1674-9944(2016)14-0236-03