Reformación de la mineralización de uranio mediante fluidos hidrotermales asociados en depósitos de cobre y hierro
La mineralización de uranio 2801 se encuentra en la mina de cobre Wanbaochang, a 20 kilómetros al oeste del condado de Yimen, Yunnan. La ubicación estructural está ubicada en el lado suroeste de la falla Roots-Yimen en la sección sur del eje Kang-Dian. La Formación Yinmin tiene roca volcánica y pizarra arenosa intercalada con dolomita, la Formación Luoxue tiene dolomita que contiene cobre, la Formación Dalongkou tiene piedra caliza intercalada con pizarra de sericita y la Formación Meituan tiene pizarra carbonosa y placa de sericita. Las rocas están intercaladas con piedra caliza. La mineralización de uranio ocurre en la zona de fractura estructural (falla de empuje) entre las pizarras de la Formación Yinmin y la Formación Dangmei (Figura 3.9), y va acompañada de mineralización de cobre, cobalto y níquel, es decir, la mineralización de uranio ocurre en el cobre renovado "Yimen". -mineralización de cobalto. La mineralización de uranio se produce en brechas que contienen cobre. La roca que alberga el mineral, una brecha estructural que contiene cobre, es de gran escala, generalmente de unos pocos centímetros y hasta decenas de centímetros. La brecha se compone de pizarra de sericita, mármol dolomita, cuarcita y arenisca metamórfica, con ocasionales brechas de granito. Los materiales de cemento incluyen albita, albita, calcita, dolomita, sericita y sulfuros metálicos. La mineralización de uranio tiene forma de lente, de 6 a 7 metros de largo, de 0,6 a 0,7 metros de ancho y tiene un grado de mineralización de 0,027% a 0,166%. La composición mineral del mineral es compleja e incluye pechblenda, uranio cristalizado, ilmenita, calcopirita, molibdenita, galena, esfalerita, pentlandita, cobalto-arsenito, etc. Se forman combinaciones de pechblenita-molibdenita, pechblenda-hidromica y pechblenda-calcopirita. La pechblenda se produce en vetas finas y vetas de red, de las cuales la combinación pechblenda-hidromica y la combinación pechblenda-molibdenita son vetas finas, y las vetas de red se producen en microfisuras de sodalita. Los conjuntos de pechblenda-calcopirita existen en microfracturas de calcopirita cortada y tardía; La calcopirita en etapa existe en fracturas secas de pechblenda (Wu Shengyang et al., 1990). La alteración de la mineralización incluye albita, silicificación, carbonización, hematita, hidromica, etc.
Figura 3.9 Catálogo Geológico de la Pared Sur del Túnel No. 2, Tres Niveles y Cuatro Carriles 2801 Punto de Mineralización de Uranio
(Según Wu Shengyang et al., 1990)
1—Pizarra carbonácea de mil hojas; 2-mármol dolomítico; 3-milonita; mineralización de 4-calcopirita; mineralización de 5-uranio; 7 ocurrencias
La edad geológica es el Período Chengjiang, y las edades de los isótopos U-Pb de la pechblenda son 729,1 Ma (Xu Deen, 1990) y 679 ~ 720 Ma (Nuclear Industry Team 209, 1989). La alteración de la mineralización del uranio y las combinaciones de elementos de mineralización heredan la mineralización de cobre y cobalto. La distribución espacial de la mineralización del uranio es la misma que la de la mineralización del cobre, pero es muy limitada y proporciona información importante sobre la mineralización. Esta mineralización es causada por modificación tectónica: mineralización de uranio hidrotermal a baja temperatura. Los predecesores no han hecho nuevos descubrimientos a este respecto. Debido a la minería del cobre, la mineralización de uranio original se ha vuelto difícil de encontrar.
3.3.3.2 Anomalías de uranio en la sección Mianshan de la mina de cobre Yinmin en Dongchuan
Los estratos expuestos en el área minera son la Formación Yinmin, la Formación Luoxue, la Formación Heishan y la Formación Qinglongshan . El fondo de la Formación Yinmin es una brecha con cementación del sótano. La parte media está intercalada con finas capas de pizarra arenosa de color rojo púrpura y pizarra carbonosa. La parte superior está intercalada con finas capas de dolomita y pizarra arenosa de color gris púrpura. mineralización del cobre. El fondo de la Formación Luoxue está compuesto por capas finas y medias de dolomita arenosa intercaladas con pizarra calcárea, produciendo un depósito de cobre "estilo Dongchuan", cuyas partes media y superior son dolomita de estromatolito cian de capas gruesas intercaladas con franjas silíceas. La litología principal de la Formación Heishan es pizarra carbonosa, con la parte superior compuesta de lava de toba andesita y dolomita arenosa. La Formación Qinglongshan está compuesta de dolomita de capas gruesas de color gris azulado intercalada con capas delgadas de dolomita silícea y pizarra carbonosa.
Las anomalías de uranio se producen en el yacimiento de cobre y su zona de fractura estructural en la zona de transición entre la Formación Yinmin y la Formación Luoxue. La pechblenda (U >72,72%, Cu 0,80%, Pb 1,58%) se produce en estrellas y vetas. Existe una correlación positiva entre el uranio y el cobre. La edad de la pechblenda es posterior a la edad de mineralización del cobre.
3.3.3.3 Otra mineralización de uranio en la Formación Yinmin
En el depósito de magnetita que contiene cobre de Yilachang, la capa de magnetita que contiene cobre se produce en la parte superior de la Formación Yinmin, y el mineral de cobre y hierro tiene un mayor contenido de elementos de tierras raras. Hay anomalías de uranio en las vetillas de sulfuro de hierro que contienen cobre en el yacimiento de mineral de hierro o su zona de alteración, que tienen forma de estrella, de pequeña escala, pero de gran cantidad. Por ejemplo, en una mina de ocho capas, el uranio se produjo anormalmente en un yacimiento de mineral de hierro y cobre con un área expuesta de 7 mx 2 m. El contenido de uranio medido por espectroscopia de energía gamma fue (200 ~ 300) × 10-. 6 . La anomalía del uranio está relacionada con las vetas estacionales de fluorita púrpura, que contienen calcopirita, malaquita y magnetita. Los resultados muestran que la cantidad total de tierras raras en la fluorita púrpura es alta y las tierras raras ligeras están fuertemente enriquecidas, lo que indica una anomalía positiva de Eu.
Después del período de mineralización, el contenido total de tierras raras en la fluorita verde clara en forma de veta es bajo y las tierras raras pesadas están relativamente enriquecidas (Yang et al., 2005). No se ha estudiado la forma de aparición del uranio, pero estas características indican que la mineralización de uranio se produjo en la etapa tardía de la mineralización de hierro y cobre, posiblemente debido a la mineralización hidrotermal de alta temperatura.
La mineralización de uranio se produce en la brecha estructural silicificada entre la pizarra de la Formación Yinmin y la dolomita cuprífera de la Formación Luoxue, produciendo uranio y arsénico (punto de mineralización de uranio Wuding VII-34). La mineralización de uranio (ⅷ-15) ocurre en la zona de fractura estructural en la zona de contacto entre la pizarra de la Formación Yinmin y la dolomita de la Formación Luzhijiang. Estas mineralizaciones de uranio son claramente producto de la mineralización hidrotermal de temperatura baja a media.
Todas estas anomalías o puntos de mineralización no son de gran escala, pero todos indican que la mineralización está relacionada con la actividad hidrotermal, la mineralización de cobre y hierro de la Formación Yinmin y la actividad hidrotermal de etapa tardía de la mineralización de cobre y hierro modificada. . La mineralización de cobre-hierro y la mineralización de uranio pueden provenir de la misma capa de origen mineral, es decir, la serie de rocas de mineral de hierro que contienen cobre depositadas en la grieta del margen continental mesoproterozoico: rocas clásticas finas de la Formación Yinmin-Luoxue (pizarra arenosa-pizarra de carbono) - Construcción de carbonato (dolomita).
3.3.3.4 Mineralización de uranio y cobre (oro) (A-201) en la veta Hongyan Yingshi en el área de Huili Tongan
La mineralización de uranio se produce en dolomita (dolomita) de la Formación Luoxue. recombinación radiactiva y halos en la superficie de la extensión oeste de la zona de silicificación (según el Equipo de la Industria Nuclear 281). La mineralización de uranio está presente dentro de la mineralización de cobre. Existe una "brecha tectónica" en los túneles poco profundos de las minas de cobre, caracterizada por brechas silicificadas y brechas de limonita. La mineralización de uranio se distribuye en brechas masivas y los yacimientos se pueden delinear. El uranio en la parte poco profunda está relacionado con el cobre, y el cobre en la parte profunda es dominante. El mineral de cobre es principalmente calcopirita, con pequeñas cantidades de calcocita, pirita, bornita, mineral de bronce, azurita y malaquita. La ley del oro en el mineral de cobre refinado puede alcanzar 0,4 ~ 0,6 g/t y el oro se puede recuperar.
La zona de siliciuro de uranio y cobre (oro) se puede dividir en al menos tres etapas: vetas cronotrópicas de grano grueso, vetas de siliciuro sintético de sericita y vetas de carbonato cronotrópico de grano fino. La tercera veta estacional contiene calcopirita. El muestreo de secciones en la cueva muestra (Li Juchu et al., 1994): U es generalmente (5,7 ~ 25,70) × 10-6, hasta (69,50 ~ 197,60) × 10-6, Au. Como 1,50 ~ 8,10, hasta (22,30 ~ 98,50) × 10-6. El U tiene una correlación positiva con el As y el Au (Figura 3.10), y el Mo y Ba aumentan en los sitios de mineralización que contienen cobre y uranio.
La calcopirita y la calcopirita en la zona silicificada se seleccionan como isótopos de oxígeno, hidrógeno y azufre respectivamente (Tabla 3.7), y los valores de los isótopos de hidrógeno y oxígeno quedan fuera de las áreas de rocas magmáticas y metamórficas (Figura 3.11). ). Similar a los isótopos de hidrógeno y oxígeno de las arcillas profundas modificadas hidrotermalmente (Barris, 1987). Los valores de isótopos estacionales de hidrógeno y oxígeno en las vetas estacionales que contienen cobre son consistentes con los de las rocas y depósitos de cobre circundantes. Los isótopos de azufre de la calcopirita en las vetas de cobre que contienen uranio y en las vetas silicificadas que contienen cobre son similares, y ambas están dentro del rango hidrotermal. Esto demuestra que el fluido formador del mineral es un fluido térmico y proviene de la transformación y enriquecimiento de estratos cupríferos.
Tabla 3.7 Composición isotópica del mineral de cobre y uranio en la veta de roca roja Yingshi
Nota: Los datos de la tabla fueron probados por los laboratorios del Instituto de Geología y Recursos Minerales de Yichang y Chengdu. Universidad de Tecnología.
Figura 3.10 Gráfico logarítmico de cambios en el contenido de U, As y Au en rocas mineralizadas de cobre y uranio de roca roja.
1—Au; 2—As
Figura 3.11 Proyecciones de isótopos de hidrógeno y oxígeno de las vetas correspondientes y rocas circundantes de mineralización de cobre y uranio de roca roja
( Según Barris H L, 1987)
Los resultados del análisis de composición de las cinco inclusiones muestran que los principales aniones en la solución formadora del mineral son abundantes, >:≥Cl-, y los cationes Na+>; ;k+> Mg2++, Na/K (relación de números atómicos) es 8,4 ~ 17,5, con un valor promedio de 12,5, que es diferente de la sedimentación del Mississippi (>:16, principalmente entre 20 y 40) y diferente del agua caliente. formado por salmuera (>:40 ), dentro del rango hidrotermal normal.
Las inclusiones estacionales son principalmente inclusiones gas-líquido (5 % ~ 10 %) e inclusiones hijas que contienen sal (20 % ~ 80 %), con una pequeña cantidad de inclusiones líquidas puras y ninguna inclusión de CO2. La temperatura uniforme promedio es de 130 ~ 160 ℃, principalmente alrededor de 130 ℃. Según la temperatura de fusión de los cristales de sal, la salinidad de la solución [w (NaCl) = (32,49% ~ 46,7%)] es relativamente alta.
La existencia de inclusiones gas-líquido, inclusiones de cristales de sal e inclusiones líquido-gas en las inclusiones parece indicar que la presión y temperatura formadas por algunas vetas se encuentran justo en la curva de ebullición de este fluido (Barris, 1987), el fluido formador del mineral puede ser una solución altamente inmiscible del sistema H2O-NaCl, lo cual es raro en la mayoría de los depósitos hidrotermales, común en muchos depósitos de pórfido de cobre y también se encuentra en algunos depósitos epitermales, 1979), parte de este La situación proviene de hervir salmuera cerca de la superficie, o puede ser que el fluido se caliente y la ebullición aumente considerablemente la salinidad (While et al., 1971). Es posible que los fluidos formadores de minerales de cobre y uranio de roca roja hayan hervido.
Las tierras raras en las vetas de mineral de uranio que contienen cobre muestran fuertes anomalías negativas del cerio. Parece que la formación de vetas de cobre estacionales es diferente de la mineralización de cobre en que se forma en un ambiente oxidante. El patrón de distribución del agotamiento de tierras raras pesadas en las vetas que contienen cobre y el mármol circundante es básicamente el mismo. Algunas rocas son ricas en tierras raras ligeras, y la parte de tierras raras pesadas es consistente con las vetas que contienen cobre y el mármol circundante (Figura 3.12). .
Figura 3.12 Patrón de distribución estandarizado de condritas Cl, elemento de tierras raras, en las rocas minerales de cobre y uranio y las rocas circundantes de la mina de cobre Hongyan.
Kh-3, Kh-4, KH-5 - vetas estacionales que contienen cobre y uranio; KH-8 - mármol de dolomita silicificado - vetas estacionales que contienen cobre; mármol silicificado; mármol de dolomita con bandas KH-13; mármol de dolomita beige Kh-17; mineral masivo KH-21
En resumen, el cobre de roca roja (oro) puede ser la solución formadora de mineral para la mineralización de uranio. Ser agua de alta salinidad producida por el aumento de agua caliente y su ebullición a presión reducida. La solución es alcalina y el medio reductor (el valor de pH calculado es de aproximadamente 9, el valor de Eh es de aproximadamente -0,38 V), que es una mineralización hidrotermal de baja temperatura similar al "modo de aguas termales".