我国西北地区盐湖中的铀234U/238U比值示踪研究

内蒙古二连盆地、鄂尔多斯盆地典型含铀碳酸型盐湖水、岩两相234U/238U综合分析表明,碳酸型盐湖铀来源于大气降水和潜水对盐湖盆地周围中生代到现代富铀沉积物的溶滤、浸出,具有快速、近源物质来源特点。盐湖卤水和对应沉积物234U/238U值一般为0.8～1.2,湖卤水和潜卤水（晶间卤水）-岩两相中的铀处于沉积平衡状态。早白垩世～上新世含膏盐地层对比研究证实了富铀岩层234U/238U值随铀含量增大而减小,并趋近于1。室内盐湖水蒸发模拟实验发现残余卤水、沉积物234U/238U具有随蒸发程度增大逐渐减小的变化特征。盐湖现代沉积物物相研究发现铀主要以碳酸铀酰和吸附形式赋存在富含有机物和碎屑成分的含盐粘土沉积中,铀在盐类晶体中含量极少,仅存在于封闭水和结晶水中。卤水和沉积物ARu值是盐湖铀源及铀含量水平的指示标志之一。     

太原地区地下水中铀含量和~(234)U/~(238)U比值研究

太原地区地下水中铀含量及铀同位素比值的测定结果表明,同一含水层有相近的铀含量及~(234)U/~(238)U比值。氧化为主的含水层,地下水的~(234)U/~(238)U比值随径流方向逐渐增加。     

中国西北地区典型盐湖铀富集特征初探

根据对中国西北地区典型盐湖水文地质、铀矿地质和卤水地球化学性质的调查,初步探讨了不同水化学类型盐湖铀的富集规律,以及铀在盐湖固液相中的选择性富集特征。结果表明,盐湖补给区的铀源条件,盐湖卤水（晶间卤水）的盐度（矿化度）是决定盐湖富铀的主要因素,大多数碳酸盐型盐湖中铀在固液相中的分配比远大于硫酸盐型。两类盐湖卤水和补给水中,铀主要以碳酸铀酰形式存在。浅层晶间卤水和盐湖盐类沉积物中的铀含量往往较高。     

太原地区地下水中铀含量和^235U／^238U比值研究

太原地区地下水中铀含量及铀同位素比值的测定结果表明，同一含水层有相近的铀含量及^235U／^238U比值。氧化为主的含水屡，地下水的^235U／^238U比值随径流方向逐渐增加。     

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨——碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K~+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。     

上扬子区(四川盆地)寒武系的含盐性与地质背景

据记载,分布于上扬子区寒武系的石膏岩仅有零星资料。如今,大量蒸发岩如溶蚀角砾岩、硬石膏、石盐岩及富钾卤水等已被发现。沉积相经历了从盆地相、台地相到蒸发岩相的演化过程。在中、下寒武统中找到海退沉积序列。古构造-古地理背景是蒸发岩沉积的重要控矿条件之一。周边板块运动及塑性基底的褶皱,导致台缘隆起及台内坳陷的形成。岩相古地理图展示从碳酸盐、硫酸盐到氯化物盐类的“泪滴式”沉积相带。蒸发岩沉积于台缘隆起及礁生长进入堰塞潟湖至盐湖阶段。在稳定坳陷区沉积盆地中蒸发岩系发育;石盐岩较厚,其溴氯比值为0.2—0.4;古气候炎热、干燥;在蒸发岩体周围有沉积(封层)水及溶滤水,其含钾(K~+)量为0.10—4.76g/L;水文地球化学比值(如钾氯比值、钾盐比值及钾溴比值等)指示含钾异常;盐湖浓缩卤水达到氯化物盐类沉积阶段及相应的构造封闭程度;含盐地质标志广泛分布等等。鉴于上述,估计该区可能具备钾盐成矿条件。然而目的层埋藏太深,因此笔者建议,应在浅埋部位进行有效的成矿预测,为普查指出远景区。     

邵庄—双庙水源地不同水体U同位素组成特征的初步研究

在邵庄— 双庙水源地勘察评价过程中,应用U同位素场分析得到如下认识: ( 1)本区不同类型水体的U同位素具有不同的组成特征,主要表现为大气降水、山区岩溶水的U含量、I ( 234U) /I ( 238U)比值及Iex (234 U) 均较低;第四系孔隙水U含量和I ex ( 234U ) 均较高,但I (234 U) /I (238 U) 比值较低;隐伏岩溶水的U含量较低,介于孔隙水与大气降水之间,而I (234 U) /I (238 U) 比值与I ex (234U) 均较高; 地表水的U含量较高,但I (234 U) /I (238U) 比值低, Ie x (234U) 也较低; ( 2)蜀山背斜岩溶水系统具有大气降水、第四系孔隙水和深层岩溶水三源补给特征; ( 3)蜀山背斜岩溶水系统与双庙地垒岩溶水系统基本不存在水力联系,且二者补给条件也不同,蜀山背斜岩溶水系统与第四系孔隙水联系密切,接受上层孔隙水越流补给,径流条件好;双庙地垒岩溶水系统相对较封闭,与第四系孔隙水联系较弱,主要靠兖西奥灰水源地侧向径流补给,且径流条件相对较差。      

中国含铀盐湖分布特征

通过地质调查和水体铀浓度分析,统计了中国内陆地区淡水湖、咸水湖和盐湖平均铀浓度,讨论了油田水、深层卤水和沿海晒盐场卤水铀浓度水平。根据含铀盐湖所处的大地构造位置、形成有利因素和盐湖铀浓度,将中国含铀盐湖划分为5个分区21个亚区。中国含铀盐湖主要分布在柴达木盆地西北部、藏北高原中西部、鄂尔多斯高原北部和二连盆地中部,包括8片含铀盐湖集中分布区。     

罗布泊盐湖巨量钙芒硝沉积及其成钾效应分析

罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东部,盐湖沉积的主要盐类矿物是钙芒硝,其资源量巨大,卤水钾矿赋存于钙芒硝岩晶间孔隙中,显然,钾盐的聚集与钙芒硝沉积有着密切的联系。文章通过对罗布泊盐湖的钙芒硝沉积特征研究,探讨了钾盐矿床的形成与钙芒硝的沉积关系。研究显示钙芒硝沉积时期,古气候具有“热”的特点,有利于钙芒硝沉积;盐湖物质来源有“富硫酸根”的地表水,也可能存在富钙水的补给。结晶试验显示,罗布泊现代卤水与含氯化钙水掺合后,蒸发析出石膏和水钙芒硝;同时,早期沉积的石膏被交代成为钙芒硝,这两种方式是钙芒硝形成的主要机制。罗布泊钙芒硝的成钾效应主要表现于3个方面:钙芒硝具有菱板状结构,在沉积和成岩过程中钙芒硝岩发育大量孔隙;钙芒硝孔隙储集了富钾卤水;大量钙芒硝的析出导致卤水中钾离子相对富集。研究认为,罗布泊盐湖巨量钙芒硝的沉积控制了钾盐的形成和分布,钙芒硝岩成储钾盐的认识在实践上推进了罗布泊盐湖的找钾工作。     

岩溶洞穴次生碳酸盐沉积铀及其同位素组成古气候环境研究进展

洞穴沉积铀含量及其同位素初始234U/238U[（234U/238U)0]变化均与过去气候环境变化关系密切。文章分别对石笋中U含量和(234U/238U)0的气候意义进行统计分析发现,多数研究认为洞穴沉积U含量和(234U/238U)0可能指示土壤湿度和有效降水变化。然而,不管是对洞穴沉积的U含量还是(234U/238U)0,其气候环境意义解读还存在两种观点。但无论如何,这些研究成果都显示了洞穴沉积的U含量和(234U/238U)0是研究过去气候环境变化的重要替代指标。在未来的研究中,除了土壤环境和过程,还应关注U来源的相对贡献变化和其他微量元素与U元素的关系。这一指标可能在对东亚地区的大气粉尘活动和冬季风演化、地表生物量的变化研究等方面发挥重要作用。      

南京直立人的U/Th和U/Pa年代

中国直立人化石的准确定年对于研究人类演化有着极为重要的意义。1993～1994年在南京汤山葫芦洞发现的两个直立人头盖骨化石和一枚牙化石被称为“南京直立人”。其中1号头盖骨化石之上的方解石钙板的U/Th年龄为53.3_(-1.2)~(+1.5)万年;但考虑到定年的准确性,则为53.3_(-3.0)~(+3.5)万年。其~(231)Pa/~(235)U活度比值为0.998±0.006。这表明“南京直立人”的年代应该大于50万年。与”南京直立人”伴生的动物牙化石U/Th年代为18.5～29.0万年;U/Pa年代为13.7～17.2万年。此外,对于同一颗牙化石,牙釉的年龄小于牙本质的年龄。同一样品的U/Pa年龄也显著小于其U/Th年龄。因此,牙化石的U摄取过程并不符合U早期摄取模式。多数牙化石分析点在~(234)U/~(238)U-~(230)Th/~(238)U图上落在位于U早期摄取和线性摄取模式曲线之间,指示牙化石的U摄取过程很可能介于上述两种模式之间。如果这一假设成立,那么牙化石的U/Th和U/Pa线性摄取模式年龄则为其年代的上限。因为不受U摄取过程~(234)U/~(238)U变化的影响,U/Pa线性摄取模式年龄比U/Th较为可靠。最小的U/Pa线性摄取模式年龄为1Ma,这是”南京直立人”上限年龄的估计。从定年结果看,”南京直立人”可能生活在海洋同位素(MIS)16阶段,但这不是最终结论。     

洞穴石笋初始234U/238U值变化的古气候记录意义

通过对我国西南地区3个洞穴9根大型石笋272个初始234U/238U数据的分析研究,发现石笋初始234U/238U值长尺度变化与海洋沉积SPECMAP曲线δ18O记录有一定的正相关关系,与北纬25°夏季太阳辐射能量变化曲线呈一定的负相关关系,石笋初始234U/238U值的变化在冰期时波动强烈,而在间冰期波动相对平缓,在间冰期和冰期(间冰阶和冰阶)转化阶段该值呈跳跃状态变化。末次冰期及全新世阶段石笋初始234U/238U变化记录了该时段内的BA暖期和YD突变冷事件;全新世8200 a BP、7200 a BP、5200 a BP、4200 a BP、2800 a BP、1400 a BP 发生的几次较强冷事件在石笋初始234U/238U值都有相应记录,并且和长尺度的变化规律一致,冷事件发生时石笋初始234U/238U值偏重,暖期偏轻。封闭系统形成的洞穴石笋初始234U/238U变化类似于同地区洞穴石笋的δ18O对气候变化的记录特征,在我国西南地区两者与夏季风变化的强弱呈现一种负相关的关系,洞穴石笋初始234U/238U值可以作为一个有用的古气候替代指标来研究古降水的变化。     

加拿大拉布拉多铀矿化类型和铀矿勘探潜力

拉布拉多(Labrador)地处加拿大地盾东部边缘,其U矿化类型多样,但最重要的是赋存于变质火山岩和沉积岩内的矿化,主要分布于Makkovik省中心矿带区(CMB)的古元古代表壳岩和侵入岩中。该区矿化有岩浆型(伟晶岩和酸性火山岩)、后生--热液型(有些类似于Fe氧化物--Cu--Au(IOCG)型矿床)、剪切带型(可能是变质--交代成因)和砂质沉积岩中的层状矿化,但未发现典型的不整合型。根据其矿化类型,结合已发现矿床的成矿地质特征和矿化地质资料分析,得出该区的一些成矿远景区有较大的勘探潜力,圈定White Bear湖U矿勘查战略选区和Nash湖U矿勘查战略选区。     

DBS-偶氮胂光度法测定微量铀的研究与应用

研究了在H3PO4介质中,以TiCl3为还原剂的U（Ⅳ）与DBS-偶氮胂反应的条件及配合比,样品分析结果证明：该方法可满足微量铀分析要求。     

Th/U ratios in metamorphic zircon

The Th/U ratios of zircon crystals are routinely used to help understand their growth mechanism. Despite the wide application of Th/U ratios in understanding the geological significance of zircon U–Pb ages, the main controls on the Th/U ratio in metamorphic zircon are poorly understood. Here, phase equilibria modelling coupled with solubility expressions for accessory minerals are used to investigate the controls on the Th/U ratios of suprasolidus metamorphic zircon in an average amphibolite facies metapelite composition. We also present a new database of metamorphic Th/U ratios in zircon from Western Australia. Several factors affecting the Th/U ratio are investigated, including the bulk rock concentrations of Th and U, the amount of monazite in the system, and open v. closed system behaviour. Our modelling predicts that the main controls on the Th/U ratio of suprasolidus metamorphic zircon are the concentrations of Th and U in the system, and the breakdown and growth of monazite in equilibrium with zircon. Furthermore, the relative timing of zircon and monazite growth during cooling and melt crystallization has an important role in the Th/U ratio of zircon. Early grown zircon near the peak of metamorphism is expected to have elevated Th/U ratios whereas zircon that grew near the solidus is predicted to have relatively low Th/U ratios, which reflects the coeval growth of monazite during cooling and melt crystallization. Our modelling approach aims to provide an improved understanding of the main controls of Th/U in metamorphic zircon in migmatites and hence better apply this geochemical ratio as a tool to assist in interpretation of the genesis of metamorphic zircon.     

Dissolved Uranium and 234U/238U in the Yamuna and the Chambal Rivers, India

Dissolved uranium concentration and ²³⁴U/²³⁸U activity ratio have been measured in two distinctly different Indian drainage systems: the Yamuna headwaters in the Himalaya and the Chambal river system in the plains to study the weathering and mobility of uranium in these watersheds. The dissolved uranium in the Chambal river system ranges from 0.2 to 1.74 μg L⁻¹ during September (tail end of monsoon), whereas in the Yamuna river system, its concentration varies from 0.1 to 3.18 μg L⁻¹ during October (post-monsoon) and from 0.09 to 3.61 μg L⁻¹ in June (summer). In the Yamuna main stream, uranium is highest at its source and decreases steadily along its course, from 3.18 μg L⁻¹ at Hanuman Chatti to 0.67 μg L⁻¹ at Batamandi, at the base of the Himalaya. This decrease results mainly from mixing of the Yamuna mainstream with its tributaries, which are lower in uranium. The high concentration of uranium at Hanuman Chatti is derived from weathering of the Higher Himalayan Crystalline series (HHC) and associated accessary minerals, which may include uranium-mineralised zones. The ²³⁴U/²³⁸U activity ratios in the samples from the Chambal watershed are in the range of 1.15±0.05 to 1.67±0.04; whereas in the Yamuna the ratios vary from 0.95±0.03 to 1.56±0.07, during post-monsoon and from 0.98±0.01 to 1.30±0.03, during summer. The relatively high ²³⁴U/²³⁸U activity ratios in the Yamuna system are in its tributaries from the lower reaches viz., the Amlawa, Aglar, Bata, Tons and the Giri. It is estimated that ~9×10³ and ~12 × 10³ kg of dissolved uranium are transported annually from the Yamuna at Batamandi and the Chambal at Udi, respectively. This corresponds to uranium weathering rates of 0.9 and 0.09 kg U km⁻² y⁻¹ in the basins of the Yamuna and the Chambal headwaters. This study confirms that uranium weathering rate in the Himalaya is far in excess (by about an order of magnitude) of the global average value of ~0.08 kg U km⁻² y⁻¹.     

费氏台测量解理的准确定位方法

本文介绍了用费氏台对解理直立定位测量的一种新操作方法,地提高解理水平定位的准确性提出了见解,并试图通过地传统解理定位操作的改进,提高费氏台测量解理的精度。     

Ion microprobe U–Pb dating and Sr isotope measurement of a protoconodont

This report describes in situ ion microprobe U–Pb dating of a protoconodont, an early Cambrian phosphate microfossil, using laterally high-resolution secondary ion mass spectrometry (NanoSIMS). On a single fragment of a fossil (approximately 850 μm × 250 μm) derived from a sedimentary layer in the Meishucunian Yuhucun Formation, Yunnan Province, southern China, 23 spots provide a ²³⁸U/²⁰⁶Pb isochron age of 547 ± 43 Ma (2σ, MSWD = 1.9), which is consistent with the depositional age, 536.5 ± 2.5 Ma estimated using zircon U–Pb dating of interbedded tuffs. However, five spots on a small region (approximately 250 μm × 100 μm) in the same protoconodont yield an isochron age of 417 ± 74 Ma (2σ, MSWD = 0.31), apparently younger than the formation age. The younger age might be attributable to a later hydrothermal event, perhaps associated with Caledonian orogenic activity recorded in younger zircon with an age of 420–440 Ma. We also measured ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the protoconodont by NanoSIMS. In the older domain, 19 spots give the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio of 0.71032 ± 0.00023 (2σ), although seven spots on the younger region provide the ratio of 0.70862 ± 0.00045; this is significantly less radiogenic than the older domain. This is the first report of U–Pb age and Sr isotope heterogeneity within a single fragment of micro-fossil (215).     

方山口铀钒型非常规铀资源地球化学特征

文章以方山口U-V型非常规铀资源为研究对象,对该区矿化层和赋矿围岩进行了元素地球化学分析,结果表明:U、V呈明显正相关;在铀多金属矿化层中,与超基性岩浆有关的Cr、Co、Ni元素超常富集;稀土元素配分模式中呈现弱Ce负异常,Eu正异常;矿化层与围岩分析数据在ω(La)/ω(Yb)-∑REE图中投影点落在玄武岩区内。研究认为,方山口铀钒型非常规铀资源形成于早寒武世裂谷环境,在同沉积海相黑色岩系形成的同时,伴随着海底喷流作用,U、V多金属矿化层的形成可能与受超基性岩浆作用影响的热水作用相关联。