贵州东部地区磷矿床中铀的赋存状态及迁移富集机理研究

The uranium is a rare radioactive metallic element and it is often used as an important and sensitive resource of strategy and energy. This project takes a type uranium in eastern regions of Guizhou province—the phosphates type uranium as the research object, which had been discovered by the applicant. Methods and related principles of Mineral deposits, sedimentology, geochemistry and isotopic geology, etc., are comprehensively used in this project. Based on the research of the P-U accompanying elements in phosphorite to reveal enrichment characteristics and occurrence modes of high-grade uranium, parse the source of minerals and the environmental factors in migration process, explore the enrichment mechanism for uranium in phosphate deposits. Furthermore, the enrichment mechanism of phosphates type uranium will be analyzed that enrich its metallogenic theory. So as to provide theoretical supports for opening up new prospecting directions of uranium resources in Guizhou and looking for new growth points of phosphorite exploration.

铀是稀有放射性金属元素，常作为一种极其重要和敏感的战略及能源资源而备受关注。项目以申请人前期研究中发现的贵州东部地区磷矿床中磷块岩型铀矿为研究对象，拟运用矿床学、沉积学、地球化学、同位素地质学等学科的相关原理，围绕含磷岩系中的P-U相伴元素开展系统的研究工作，揭示高品位铀的富集特征及赋存状态，解析磷矿床中铀来源的途径及其迁移过程的环境影响因素，探究磷矿床中铀的富集机理。研究成果不仅可丰富磷块岩型铀矿成矿理论，而且还为开辟贵州铀资源新的找矿方向、寻找磷矿勘查新的增长点提供理论支撑。

针对项目负责人前期发现的贵州东部地区磷矿床中磷块岩型铀矿，通过地质调查，采用岩矿鉴定、x粉晶衍射测试、P-U相关性分析、扫描电镜及能谱、电子探针、逐级化学提取实验、α径迹蚀刻等方法，进行元素地球化学行为分析、同位素地球化学信息解析，揭示了高品位铀的富集特征及赋存状态，探究了磷矿床中铀来源的途径及其迁移过程的环境影响因素，进而总结了磷矿床中铀的富集机理。. 结果表明，随着Rodinia超大陆裂解，华南洋盆内部强烈的伸展构造作用储备了充分的热源，深渗循环的热流体不断与基-酸性岩石发生水-岩反应萃取成矿物质，形成携带P、U、REE、Mo、Ni、V等多种成矿元素的热液流体，并沿深切断裂以沉积喷流方式或海底火山喷发方式释放成矿元素。同时，风化作用剥蚀淋滤出来的铀质也随陆源物质经地表径流搬运到海盆中，增加了铀的物质来源。在深海缺氧条件下，铀经进一步海解、析离，演变成铀酰络合物，以UO2(CO3)22-和UO2F42-的形式随上升洋流迁移至台地边缘斜坡环境，由于升温、降压，环境逐渐开阔氧化，CO2大量逸出，pH值增大，铀酰络合物失稳解体而发生胶体化学沉积导致铀初次富集。之后，受构造热液活动的影响，铀进一步活化迁移，部分与氧结合形成晶质铀矿、沥青铀矿等独立铀矿物，部分以离子置换方式进入同沉积的磷酸盐矿物晶格缺陷中，少量通过扩散作用被有机质、黄铁矿及黏土矿物吸附固定而再次富集。. 项目已按时完成各项研究目标和研究内容，达到任务书的预期成果。研究成果丰富了磷块岩型铀矿成矿理论，为开辟贵州铀资源新的找矿方向、寻找磷矿综合利用新的突破点提供了理论支撑。