二连盆地芒来铀矿床铀镭平衡系数特征研究

doi:10.11720/wtyht.2025.1314

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铀镭平衡系数是地浸砂岩型铀矿资源储量估算的重要修正参数之一,关系着储量估算的准确性和科学性。本文利用高纯锗γ能谱仪测定二连盆地芒来铀矿床1 431件样品的铀、镭元素含量,得到样品铀镭平衡系数,分别从频率分布特征、铀含量、粒度、岩性、空间分布等方面对其进行统计分析,探讨影响铀镭平衡系数变化的主要因素和指示意义。研究结果表明,芒来铀矿床铀镭平衡系数为0.85,矿床明显偏铀;铀镭平衡系数值与铀含量及其品级呈负相关;矿体铀镭平衡系数垂向分带特征明显;铀成矿砂体中最有利的粒度是砂质砾岩、粗砂、细砂岩;灰黑色、深黑色泥岩的存在有利于促进相邻矿化砂体铀富集成矿;南部主矿体Ⅰ-1块段铀富集能力较强,整体偏铀程度最大;矿床总体偏铀,几乎不发育偏镭区,铀矿床形成以后基本没有受到后期氧化改造作用。这些研究成果可为后续芒来铀矿山的地浸开采施工部署提供科学依据,同时有助于丰富对芒来铀矿床铀矿成矿规律的认识。

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关键词 ：芒来铀矿床, 铀镭样品, 铀镭平衡系数, 偏铀, 铀富集

Abstract：

The uranium-radium (U-Ra) equilibrium coefficient is a significant correction parameter for the resource and reserve estimation of in situ leached (ISL) sandstone uranium deposits, directly influencing the accuracy and scientificity of such estimations. Employing a high-purity germanium gamma-ray spectrometer, this study determined the U and Ra contents of 1 431 samples from the Manglai uranium deposit in the Erlian Basin, yielding U-Ra equilibrium coefficients for these samples. Statistical analyses were performed on the U-Ra equilibrium coefficients in terms of frequency distribution, U content, grain size, lithology, and spatial distribution, to explore the primary factors influencing the changes in U-Ra equilibrium coefficients and their implications. The results indicate that the Manglai uranium deposit showed a U-Ra equilibrium coefficient of 0.85, suggesting that the deposit is significantly richer in U. The U-Ra equilibrium coefficient was negatively correlated with U's concent and grade. Additionally, the U-Ra equilibrium coefficient exhibited distinct vertical zoning within ore bodies. Within uranium-mineralized sand bodies, the most favorable grain sizes were observed in sandy conglomerates, coarse- and fine-grained sandstones. The presence of grayish-black and dark black mudstones contributed to uranium enrichment and mineralization in adjacent mineralized sand bodies. The block I-1 in the southern main ore body exhibits significant uranium enrichment potential and the highest U enrichment degree. The uranium deposit is overall richer in U, with almost no Ra-richer zones, indicating that the uranium deposit experienced minimal oxidative transformation after its formation. The results of this study provide a scientific basis for the subsequent construction arrangement of in situ leaching at the Manglai uranium deposit while contributing to a deeper understanding of the deposit's mineralization regularity.

Key words： Manglai uranium deposit uranium and radium samples U-Ra equilibrium coefficient U-richer U enrichment

收稿日期: 2024-07-25 修回日期: 2025-05-29 出版日期: 2025-10-20

ZTFLH:

P632

基金资助:中国核工业地勘基金项目“内蒙古巴音戈壁盆地及周缘铀矿资源调查评价与勘查”(202203);“内蒙古苏尼特左旗巴彦图古日格-阿巴嘎旗那仁地区铀矿普查”(202302-2)

通讯作者: 刘波(1984-),男,汉族,博士,正高级工程师,主要从事沉积学、铀矿勘查及铀矿床学研究工作。Email:304110991@qq.com

作者简介: 熊攀(1988-),男,汉族,高级工程师,主要从事铀矿地球物理勘探工作。Email:596212193@qq.com

引用本文:

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链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2025.1314 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2025/V49/I5/1080

Fig.1 二连盆地(a)和马尼特坳陷(b)构造单元示意

Fig.2 芒来铀矿床矿体平面分布(a)及赛汉组上段辫状河沉积(b)(据文献[10]修改)
1—氧化砂体;2—灰色砂体;3—铀矿体;4—勘探线及编号;5—块段矿体编号;6—泥岩;7—粉砂岩;8—含砾细砂岩;9—含砾中砂岩;10—含砾粗砂岩;11—砂质砾岩;12—地层角度不整合;13—定量伽马测井曲线;14—三侧向视电阻率测井曲线

Fig.3 芒来铀矿床南部B1205线矿体地质剖面
1—伊尔丁曼哈组;2—赛汉组上段;3—赛汉组下段;4—地层角度不整合;5—岩性界线;6—灰色砂体;7—氧化砂体;8—泥岩层;9—铀矿体;10—矿化体;11—定量伽马测井曲线,γ/(nC·kg^-1·h^-1);12—三侧向视电阻率测井曲线,LL₃/(Ω·m)

Fig.4 芒来铀矿床样品铀镭平衡系数频率分布直方图

Table 1 芒来铀矿床铀镭平衡系数统计分析结果

Fig.5 铀镭平衡系数频率分布曲线

Table 2 不同铀含量品级区间的铀镭平衡系数统计

Fig.6 铀镭平衡系数与矿石铀含量的关系

Fig.7 铀镭平衡系数与粒级岩性变化关系

Table 3 不同粒级岩性样品的铀镭平衡系数统计

Fig.8 不同矿化类型岩石铀镭平衡系数频率分布

Table 4 不同矿化类型样品铀镭平衡系数统计

Table 5 矿床各块段铀镭平衡系数统计结果

Fig.9 矿体各块段铀镭平衡系数变化图

Fig.10 芒来铀矿床I-1号矿体平米铀量等值线分布

Fig.11 WTZK15-7-1柱状图及岩心照片
1—泥岩;2—粉砂岩;3—细砂岩;4—含砾中砂岩;5—含砾粗砂岩;6—砂质砾岩;7—高岭土化;8—褐铁矿化;9—炭化植物碎屑;10—黄铁矿;11—三侧向视电阻率测井曲线;12—定量γ测井曲线

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