开鲁盆地钱家店-白兴吐砂岩型铀矿热流体作用与铀成矿关系研究

The thermal fluid flows in the sandstone-type uranium deposits has attracted lots of attention. The discovery of the Qianjiadian-Baixingtu uranium deposit (QBUD) in the Kailu basin extremely encourages explorers to look for in-situ leaching uranium deposits (ISLUD) in the post-Jurassic extensional basins in Northeast China. The thermal fluid flows characteristics of the deposit are obvious, but the research on thermal fluid activity and uranium mineralization is not enough. This project would be take the thermal fluid flows of the QBUD as the main object, take the uranium mineral paragenetic and associated with pyrite as the carrier ,and According to the in situ trace element, sulfur isotopic composition of in situ testing technology, and Re - Os isotope dating technology, tracer ore-forming material and source of ore-forming fluid, the thermal fluid flows process, and Provide basis for the genesis and metallogenic regularity of the Qianjiadian-Baixingtu uranium deposit.

砂岩型铀矿床热流体作用已引起愈来愈多学者的关注。开鲁盆地钱家店-白兴吐矿床的发现为中国东部晚侏罗世以来伸展裂陷型盆地中寻找可地浸砂岩型铀矿提供了典范，该矿床受热流体改造特征明显，但热流体活动与铀成矿关系研究还不够深入。本项目以矿床热流体作用为主要研究对象，以与铀矿物共生、伴生的黄铁矿为研究载体，采用原位微量元素、原位硫同位素组成测试技术和Re-Os同位素年龄测试技术，示踪成矿物质和成矿流体来源，揭示热流体作用过程，厘定热流体作用与铀成矿关系，为探讨钱家店-白兴吐砂岩型铀矿床成因和成矿规律提供依据。

开鲁盆地钱家店-白兴吐铀矿床为我国东部晚侏罗世以来形成的可地浸砂岩型铀矿，该矿床受热流体改造特征明显。项目组通过对该矿床含矿目的层砂岩中碳酸盐矿物和石英裂隙中的包裹体研究表明，该矿床经历了三期热流体活动，对应的温度分别是80-90℃，110-120℃和140-150℃，盐度分别为低盐度（5.0-10.0wt%NaCl），中盐度区（10.1-15.0wt%NaCl）和高盐度区（15.1-20.07wt%NaCl）；通过对铀矿石中碳酸盐胶结物和草莓状黄铁矿的C、O、S同位素研究，其同位素值比值都较低，多为大的负值，反映流体有深部渗出和浅部渗入两种来源。项目组研究发现，开鲁盆地辉绿岩侵入时间与铀矿化年龄十分吻合，结合区内广泛发育中低温热液蚀变的现象，说明辉绿岩侵入带来了热源，使得区内流体温度上升，热流体参与了砂岩型铀矿的形成；研究发现该铀矿床明显受断裂构造控制，且与辉绿岩相关，表明铀矿化与断裂、辉绿岩有时空耦合关系。研究表明，开鲁盆地钱家店-白兴吐铀矿床经历了至少两个阶段的成矿作用：第一阶段成矿作用主要为表生含铀含氧流体成矿作用，含铀含氧流体被砂岩中的有机碳或油气等还原，形成“卷状”或“板状”铀矿体；第二阶段成矿作用主要为深部热流体成矿作用，由基性岩浆活动伴随的热流体对前期含铀含氧流体形成的矿化进行叠加改造，铀矿体的形态发生根本性改变。结合研究成果，项目组探索建立了开鲁盆地钱家店-白兴吐铀矿床“双阶段双模式”成矿模型。. 项目组在国内外高质量学术期刊上共发表学术论文17篇，其中SCI/EI检索8篇，授权发明专利5项；获具有国家奖推荐资格的行业科技进步奖一等奖2项。围绕本项目的研究，培养了6名硕士研究生毕业，其中1人于2022年6月考取本校博士研究生，继续从事本项目研究方向的研究；目前，还有2名在读硕士从事本项目相关领域方向研究。