地球科学|焦养泉教授、荣辉副教授团队：钱家店铀矿床层间氧化带中铁钛氧化物的赋存状态及其对铀成矿的响应

学术科学 2024-07-30 10:00 湖北

点击蓝字关注我们哦！

铁钛氧化物对氧化-还原环境的变化极为敏感，是砂岩型铀矿成矿作用研究极为重要的标型矿物.然而，国内外对铁钛氧化物在砂岩型铀矿层间氧化带不同分带中形貌、含量及组合特征的研究却缺少量化数据的约束.鉴于此，本文以松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带中铁钛氧化物为研究对象，通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段，识别出6种铁钛氧化物：钛铁矿、钛赤铁矿、钛磁铁矿、白钛石、金红石和锐钛矿，其中完全氧化亚带和部分氧化亚带以钛赤铁矿、钛磁铁矿为主，微弱氧化亚带以金红石、锐钛矿、钛磁铁矿为主，过渡带以白钛石、锐钛矿为主，还原带以金红石、锐钛矿、钛铁矿与白钛石为主.从钛铁矿氧化物与铀矿物的产出关系来看，锐钛矿、白钛石与金红石与铀成矿关系最为密切.根据各个分带中铁钛氧化物之间的穿插包裹关系，识别出7种蚀变序列，其中，完全氧化亚带、部分氧化亚带与微弱氧化亚带中以钛铁矿→钛磁铁矿→磁铁矿、钛铁矿→钛赤铁矿、白钛石→钛磁铁矿→磁铁矿以及白钛石→钛赤铁矿4种蚀变序列为主，记录了铀矿床的大规模层间氧化事件；过渡带中主要表现为白钛石→锐钛矿和金红石→锐钛矿两种蚀变序列，体现了晚期成矿阶段该矿床受到低温热液流体改造事件；还原带中主要表现为钛铁矿→白钛石的蚀变序列，反映了成岩时期弱酸性-弱碱性的环境.研究成果为铁钛氧化物作为标型矿物研究砂岩型铀矿床层间氧化带精细分带及铀成矿作用过程奠定了基础.本文讨论得出以下结论：

（1）钱家店铀矿床中铁钛氧化物种类可划分为钛铁矿、钛赤铁矿、钛磁铁矿、白钛石、金红石与锐钛矿.其中，完全氧化亚带和部分氧化亚带以钛赤铁矿、钛磁铁矿为主，微弱氧化亚带以金红石、锐钛矿、钛磁铁矿为主，过渡带以白钛石、锐钛矿为主，还原带以金红石、锐钛矿、钛铁矿与白钛石为主.

（2）铁钛氧化物的蚀变呈现出7种序列：蚀变序列1为钛铁矿→钛磁铁矿→磁铁矿；蚀变序列2为钛铁矿→钛赤铁矿；蚀变序列3为白钛石→钛磁铁矿→磁铁矿；蚀变序列4为白钛石→钛赤铁矿；蚀变序列5为钛铁矿→白钛石；蚀变序列6为白钛石→锐钛矿；蚀变序列7为金红石→锐钛矿.其中，蚀变序列1~4主要发育在完全氧化亚带、部分氧化亚带、微弱氧化亚带中，而蚀变序列5~7主要存在于过渡带和还原带.

（3）锐钛矿、白钛石、金红石与铀成矿关系密切，主要表现为还原作用和吸附作用，尤其锐钛矿与铀空间关系最为密切.从铀矿床成岩成矿过程来看，铁钛氧化物蚀变序列5反映了成岩时期弱酸性-弱碱性的环境，蚀变序列1~4反映了酸性-氧化环境，记录了含氧含铀水进入储层发生大规模层间氧化事件与铀进入盆地的预富集阶段，蚀变序列6、7反映了碱性-还原的环境，记录了晚期成矿阶段层间氧化带受到低温热液流体改造的碱性环境与大规模成矿阶段.

图1 区域地质背景

图2 铁钛氧化物含量统计示意图

图3 钱家店铀矿床中典型矿物蚀变演化序列

文章刊登在《地球科学》第49卷第6期

张宇辰, 荣辉, 焦养泉, 曹民强, 李清春, 郭亮亮, 郭长琪, 周明旺, 2024. 钱家店铀矿床层间氧化带中铁钛氧化物的赋存状态及其对铀成矿的响应. 地球科学, 49(6): 2024-2043. doi: 10.3799/dqkx.2023.181

Zhang Yuchen, Rong Hui, Jiao Yangquan, Cao Minqiang, Li Qingchun, Guo Liangliang, Guo Changqi, Zhou Mingwang, 2024. Occurrence State of Fe-Ti Oxides and Its Response to Uranium Mineralization Process in Interlayer Oxidation Zone of Qianjiadian Uranium Deposit. Earth Science, 49(6): 2024-2043. doi: 10.3799/dqkx.2023.181

更多论文信息，请点击左下方（阅读原文）

加入学术交流群

备注“姓名+单位+ES”

欢

迎

扫码添加小编微信，拉你进入《地球科学》编辑部学术交流群，群内不定期开展答疑会、分享学术研究、学术直播等高质量活动。

往期回顾

☞矿物学·岩石学·矿床学

→近70年中国变质岩石学-变质地质学的研究进展

→造山带橄榄岩岩石学与构造过程:以松树沟橄榄岩为例

→片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律探讨

→岩浆作用与地球深部过程