第八届青年地学论坛

砂岩型铀矿床中铁质矿物组合及其分布模式直接反映了砂体的氧化-还原环境（Reynolds and Goldhaber, 1978; Bonnetti et al., 2015; 荣辉等，2016），而氧化-还原环境的变化对于铀的活化、迁移与富集规律起着决定性作用。赋存于鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组下段河流及其三角洲砂体中的东胜铀矿田，经历了多期次流体事件，其对氧化-还原环境具有重要影响。本研究利用钻孔岩心与野外露头观察、全岩微量铀、氧化-还原敏感参数、光学显微镜、电子显微镜、能谱仪、电子探针和二次离子质谱仪等分析测试，揭示了直罗组铀储层砂体中铁质矿物的转化规律，并探讨矿床成因。结果表明，铁质矿物包括黑云母、铁钛氧化物、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿（针铁矿）和绿泥石，它们在不同的氧化-还原环境形成或发生蚀变，相对含量的差异导致砂体呈现截然不同的颜色。红色砂岩中赤铁矿含量最高，Fe³⁺/Fe²⁺ >1且S_total/S^2-比值最大，表明为强氧化环境。绿色砂岩富含绿泥石，是由烃类流体对红色砂岩的叠加改造而成。灰色砂岩（含矿或不含矿）内主要赋存黄铁矿、铁钛氧化物和碳质碎屑，均是还原环境的指示剂。黄色砂岩主要见于露头区，以褐铁矿为主，指示了弱氧化环境。灰色不含矿砂岩中与铁钛氧化物、粘土矿物和有机碳密切共生的丰富的预富集铀含量（平均值为12.05ppm），可能是成矿阶段铀的重要来源之一。成矿阶段黄铁矿的共生关系和硫同位素组成显示，细菌硫酸盐还原反应促使莓状黄铁矿（δ³⁴S = -31.2 ~ -3.8‰）的形成，硫主要来自于成矿前黄铁矿的氧化作用（Granger and Warren 1969; Hough et al., 2019）。包裹莓状体的自形和胶状黄铁矿的δ³⁴S值分布于-56.9 ~ -34.3‰内，均低于莓状黄铁矿的值，解释为奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald ripening）过程形成。综上，东胜铀矿田的矿物学和地球化学特征研究表明铀成矿作用涉及生物和非生物的氧化-还原过程。

黄铁矿；铁质矿物；,蚀变作用,砂岩型铀矿,鄂尔多斯盆地