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中国科学:地球科学 2025年第4期55卷 1256-1267页

作者：赵毅博卢文宁徐建兵凌明星东华理工大学铀资源探采与核遥感全国重点实验室南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学地球科学学院南昌330013

镁(Mg)同位素之间存在超过8%的相对质量差,使其成为探究环境和地质过程机制中的有效工具.随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)技术的蓬勃发展,以及标准样品-样品交叉(SSB)法和同位素双稀释剂(DS)法的广泛运用,Mg同位素的测试... 详细信息

镁(Mg)同位素之间存在超过8%的相对质量差,使其成为探究环境和地质过程机制中的有效工具.随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)技术的蓬勃发展,以及标准样品-样品交叉(SSB)法和同位素双稀释剂(DS)法的广泛运用,Mg同位素的测试精度已提升到0.03‰(2SD).本文深入对比了上述两种分析方法,并着重介绍DS法的测试原理及其在探究一些具有细微Mg同位素分馏的岩石圈过程中的巨大潜力和实际应用价值.首先回顾了Mg同位素分析技术的历史沿革,并对SSB法和DS法的基本原理进行了详细阐述.通过对这两种方法的对比分析,为研究人员在选择最适合天然样品分析的方法时提供了实用的建议.然后深入讨论了DS法在精确测定矿物间Mg同位素平衡分馏尺度方面的优势,并指出随着测试精度的持续提升,该方法在Mg同位素地质领域的应用前景将更加广阔.最后总结了对于Mg同位素分析领域的见解与未来展望,以期为相关研究提供理论支撑与研究方向,并激励科研人员深入探索Mg同位素在地质学与环境科学中的多元应用.

关键词： Mg同位素分析方法标准样品-样品交叉法双稀释剂法地质应用

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全球铀多金属矿床成矿系统:成因类型、成矿环境、成因机理与找矿前景

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中国科学:地球科学 2025年第5期55卷 1569-1618页

作者：许德如王婵娟李彬池国祥杨萃邓薇李文灏李颖张恒松罗龙飞廖尧瑶邹少浩邓腾李增华东华理工大学铀资源探采与核遥感全国重点实验室东华理工大学地球科学学院湖南省地质调查所 Department of Geology University of Regina

铀(U)可赋存在多种成因类型的铀多金属矿床中,且与许多关键金属共生或伴生形成不同矿产组合.全球主要铀多金属矿床可划分为九种成因类型:热液铁氧化物-铜-金-铀型(热液IOCG型)、石英-卵石砾岩型、不整合面相关型、碱性岩型-碳酸岩型、... 详细信息

铀(U)可赋存在多种成因类型的铀多金属矿床中,且与许多关键金属共生或伴生形成不同矿产组合.全球主要铀多金属矿床可划分为九种成因类型:热液铁氧化物-铜-金-铀型(热液IOCG型)、石英-卵石砾岩型、不整合面相关型、碱性岩型-碳酸岩型、变质岩型、火山岩-花岗岩相关型、碳硅泥岩型、磷块岩型和同盆共存型(包括富铀煤型和砂岩型).其中,前六种为主要成因类型,后三种统称为“黑色岩系型”且均属于非常规铀资源型.虽然不同成因类型的铀多金属矿床均产于不同的或特定的构造环境,但普遍表现出复杂的成矿过程和特殊的成因.除来自地球演化历史时期出现的重大地质与生物事件影响外,控制铀多金属在不同成因类型矿床中共/伴生产出并形成不同成矿元素组合的直接因素包括:铀多金属的源区或成矿母岩的差异,含矿热液流体/熔体的物理化学性质及其中阴离子成分和丰度的变化,不同成矿元素在同一成矿系统中的地球化学行为、络合物类型及其活动性的异同,以及不同氧化还原性质的流体/熔体混合、或氧化性流体/熔体与有机质等还原物质相互反应或流/熔体-岩石相互作用等.在中国境内寻找热液IOCG型、石英-卵石砾岩型、不整合面相关型、变质岩型等铀多金属矿床应具有一定潜力.

关键词：铀多金属矿床成因类型成矿环境成因机理找矿前景

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鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿蚀变及其吸附-催化还原聚铀新机制

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铀矿地质 2025年第2期41卷 215-227页

作者：丁波刘红旭王文全邱林飞铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029

为了深入研究砂岩型铀矿中钛铁矿蚀变过程及其在铀成矿中的作用,文章以鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿为研究对象,综合利用微区分析技术对含矿砂岩中钛铁矿蚀变产物及其与铀矿物空间分布关系进行了详细剖析。结果显示,含矿砂岩中钛铁矿多... 详细信息

为了深入研究砂岩型铀矿中钛铁矿蚀变过程及其在铀成矿中的作用,文章以鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿为研究对象,综合利用微区分析技术对含矿砂岩中钛铁矿蚀变产物及其与铀矿物空间分布关系进行了详细剖析。结果显示,含矿砂岩中钛铁矿多沿边缘、裂隙及接近核部的位置发生了不同程度的蚀变,形成了白钛石或锐钛矿,局部可见草莓状和胶状黄铁矿。与蚀变钛铁矿密切相关的铀矿物主要为呈毛刺状或微细柱状产出的铀石,多围绕锐钛矿、白钛石产出,或以集合体的形式产于钛铁矿蚀变产生的孔隙中。依据铀矿物成分特征可将其分为含铀白钛石、含钛铀石(Ⅰ)与铀石(Ⅱ)两期,指示与蚀变钛铁矿有关的铀矿化形成可分为两个阶段。基于有光照与无光照条件下TiO_(2)聚铀实验综合研究,提出了蚀变钛铁矿的吸附-自催化还原的聚铀机制,结合含矿砂岩中钛铁矿蚀变过程剖析,将砂岩型铀矿中钛铁矿蚀变的聚铀过程分为两个阶段:①钛铁矿蚀变-铀吸附预富集阶段,强调在弱酸性环境下钛铁矿蚀变产物多孔白钛石对铀的吸附作用;②TiO_(2)自催化还原铀成矿阶段,认为吸附铀在衰变过程中产生的β与γ射线能为TiO_(2)催化还原反应提供类似光照条件,进而将成矿流体中的U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ),为铀富集沉淀提供了一种催化还原的新途径,丰富了砂岩铀成矿机制。

关键词：砂岩型铀矿钛铁矿蚀变白钛石与锐钛矿吸附-自催化还原鄂尔多斯盆地

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准噶尔盆地西部车排子凸起中新统砂岩型铀矿含矿层沉积物源分析

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地学前缘 2025年

作者：林陈雨钟军吴玉朱斌钟日晨毛广振周宏伟曹玉召何中波冀华丽东前郭子欣铀资源探采与核遥感全国重点实验室核工业北京地质研究院北京科技大学土木与资源工程学院核工业二一六大队新疆大学地质与矿业工程学院

车排子凸起是准噶尔盆地砂岩型铀矿找矿取得重要突破的新地区。近年来陆续发现了多个铀工业孔和矿化孔，已成为当前准噶尔盆地砂岩型铀矿的重点勘查地段之一。车排子地区主要的赋矿层位为中新统沙湾组（一段）和塔西河组，针对不同地段... 详细信息

车排子凸起是准噶尔盆地砂岩型铀矿找矿取得重要突破的新地区。近年来陆续发现了多个铀工业孔和矿化孔，已成为当前准噶尔盆地砂岩型铀矿的重点勘查地段之一。车排子地区主要的赋矿层位为中新统沙湾组（一段）和塔西河组，针对不同地段主要赋矿层位砂岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究，结合重矿物组合特征分析，探讨了车排子地区中新统沉积期沉积物源和盆-山协同演化过程，为车排子凸起砂岩型铀矿形成提供基础地质约束。研究结果表明：车排子地区新近系沙湾组具有南北双向沉积物源体系特征，物质来源主要为北部扎伊尔山和南部天山，北部地区以扎伊尔山为主，而中南部则有更多南部天山地区的物源供给；而上覆地层塔西河组沉积物源则较为单一，以北部扎伊尔山为主，南部天山地区物源贡献相对较小。由此表明，在中新世早期，准噶尔盆地南缘中天山隆升强度高于北天山，并向准噶尔盆地提供物源；至中新世中期，受印度-欧亚板块碰撞挤压的远程应力传播影响，北天山快速隆升，使车排子地区新近系地层发生掀斜，形成“箕状”结构特征，沉积中心南移，阻挡车排子凸起南部天山物源供给，导致北部扎伊尔山成为车排子地区的单一物源来源。双物源交汇处砂体分布稳定、连通性好，为铀矿化的有利位置。

关键词：准噶尔盆地车排子凸起物源分析沙湾组塔西河组碎屑锆石U-Pb年龄

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柴达木盆地西缘砂岩型铀矿成矿条件及找矿标志

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铀矿地质 2025年第1期41卷 29-43页

作者：张希梁蔡煜琦赵兴齐贺锋铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

铀矿是重要的战略性矿产资源,柴达木盆地是我国主要的砂岩型铀矿分布地区之一,盆地西缘是近年来“新区、新层位、新类型”铀矿三新找矿突破的重要地区,砂岩型铀成矿潜力大。为了进一步明确该地区的新生代砂岩型铀成矿规律,为下一步的找... 详细信息

铀矿是重要的战略性矿产资源,柴达木盆地是我国主要的砂岩型铀矿分布地区之一,盆地西缘是近年来“新区、新层位、新类型”铀矿三新找矿突破的重要地区,砂岩型铀成矿潜力大。为了进一步明确该地区的新生代砂岩型铀成矿规律,为下一步的找矿预测提供依据,文章在系统地收集、整理区域多源地学信息的基础上,从铀源、构造、沉积建造、水文地质、后生蚀变等方面,分析了柴达木盆地西缘铀成矿条件,初步厘定了铀成矿控矿要素,明确了找矿标志。结果表明:该地区具有祁漫塔格山等蚀源区和本身富铀的沉积盖层双重铀源;铀矿化主要位于上油砂山组(N_(2)^(2)y)、狮子沟组(N_(2)^(3)s)、七个泉组(Q_(1-2)q)等新近系和第四系层位;背斜核部及两翼缓倾斜坡带是成矿发育的有利构造部位;三角洲平原及前缘相发育区,河道砂体发育,泥-砂-泥结构稳定,有利于砂岩型铀成矿;成矿过程受渗入含铀流体的层间氧化和油气渗出还原的复合作用控制,是叠合复成因砂岩型铀矿有利找矿地区。

关键词：砂岩型铀矿柴达木盆地成矿条件找矿标志

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面向矿物填图的典型高光谱图像分类方法对比研究

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世界核地质科学 2025年第2期42卷 385-399页

作者：赵冀唯伊丕源铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

高光谱遥感技术以其高光谱分辨率和丰富的光谱信息在诸多领域得到广泛应用。而高光谱图像分类是充分利用高光谱数据的关键技术之一,旨在根据像元的光谱特征将其划分为不同的类别。在进行了调研与归纳高光谱图像分类技术的研究现状基础上... 详细信息

高光谱遥感技术以其高光谱分辨率和丰富的光谱信息在诸多领域得到广泛应用。而高光谱图像分类是充分利用高光谱数据的关键技术之一,旨在根据像元的光谱特征将其划分为不同的类别。在进行了调研与归纳高光谱图像分类技术的研究现状基础上,对甘肃金昌以北的矿区进行试验,主要从监督分类和非监督分类两个方面进行对比分析,以光谱角法为例深入讨论了影响不同方法分类性能的关键因素。结果表明:对于本实验区这类空间特征不足的区域,监督分类方法的精度整体优于非监督分类,其中最大似然法效果最佳,同时也证明非监督分类并不适用于这类区域的矿物分类。

关键词：矿物填图高光谱遥感监督分类非监督分类

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鹿井铀矿田沙坝子矿床深部花岗岩岩石地球化学、年代学特征及其地质意义

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铀矿地质 2025年第1期41卷 158-170页

作者：惠小朝铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

华南地区是我国最重要的花岗岩型铀矿床分布区,其内的鹿井铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿田之一。沙坝子矿床是鹿井铀矿田典型的花岗岩体外接触带型铀矿床,近些年来,在鹿井铀矿田西部沙坝子矿床施工的湘南1号深钻(HUSD-1)深部发现了隐... 详细信息

华南地区是我国最重要的花岗岩型铀矿床分布区,其内的鹿井铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿田之一。沙坝子矿床是鹿井铀矿田典型的花岗岩体外接触带型铀矿床,近些年来,在鹿井铀矿田西部沙坝子矿床施工的湘南1号深钻(HUSD-1)深部发现了隐伏花岗岩体,岩性为白色-灰白色中粒黑云母花岗岩,LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(236.5±1.3)Ma,为印支早期岩浆作用产物。地球化学特征研究表明该深部花岗岩体具有富硅、富铝、全碱含量中等偏少、低铁、低镁、极低钙、低钛的地球化学特点,A/CNK值大于1.1,相对富集Rb、K、Ta、Th、U等元素,相对亏损Ba、P、Nb、Sr、Ti、Hf等元素,轻重稀土元素分馏明显,明显Eu负异常,指示其具有强过铝质S型花岗岩的特征,形成于后碰撞的伸展构造背景。

关键词：鹿井铀矿田沙坝子矿床花岗岩锆石U-Pb年龄岩石地球化学

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纳米比亚罗辛矿区铀成矿潜力评价

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世界核地质科学 2025年第2期42卷 291-306页

作者：何德宝范洪海耿瑞瑞陈金勇王勇剑陈东欢陈旭铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

纳米比亚罗辛铀矿山是开采最早的白岗岩型铀矿,产量位列全球十大铀矿山之列,但其后备资源严重不足,急需开展资源勘查,扩大资源量,保障矿山可持续发展。在资料二次开发基础上,对矿区主要铀矿床(点)进行野外地质调查、重点地段大比例尺地... 详细信息

纳米比亚罗辛铀矿山是开采最早的白岗岩型铀矿,产量位列全球十大铀矿山之列,但其后备资源严重不足,急需开展资源勘查,扩大资源量,保障矿山可持续发展。在资料二次开发基础上,对矿区主要铀矿床(点)进行野外地质调查、重点地段大比例尺地质填图和能谱测量,开展典型铀矿床(点)解剖,识别出不同矿床铀矿化特征、控矿要素,认为白岗岩型铀矿是区域构造-岩浆演化产物,其为花岗质岩浆结晶而成,其成矿物质来自古老基底的深熔作用,源区岩性多样以及基底熔融的不均一性造成白岗岩含矿性的差异。矿床定位受NNE向的区域性断裂、穹隆转折端及构造变异部位控制,含矿白岗岩沿构造、地层薄弱面侵入并结晶成矿,矿后由于热液蚀变及表生淋滤作用部分地段矿体叠加富集。在总结罗辛地区铀成矿地质背景,研究典型矿床特征和控矿要素基础上,厘定铀成矿预测要素,提取铀矿产地缓冲区、白岗岩分布区、区域构造缓冲区、大理岩外接触带、蚀变发育区、航空放射性铀异常区及地面γ能谱异常区等预测要素,采用综合信息地质单元法开展铀成矿预测。在矿权区范围内新圈定铀成矿预测区14片,预测铀资源潜力约14万t,表明罗辛矿床外围铀成矿潜力巨大,应加大勘查投入力度,5个A类预测区是下一步勘查工作的重点,其中A_(1)(Z17-19)预测区经钻探揭露已落实为特大型铀矿床,找矿成果显著。

关键词：白岗岩型铀矿潜力评价预测区圈定罗辛铀矿床

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智慧矿山综合管控平台系统设计与应用

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世界核地质科学 2025年第2期42卷 400-413页

作者：晋敏斐伊丕源铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

传统矿业开采受矿体勘探精度不足、开采装备自动化水平低下等技术局限及复杂地质构造、恶劣地下环境等自然条件制约,长期存在开采工艺精准度低、生产能效衰减与安全风险累积等系统性问题,严重制约矿山行业的高质量发展。随着信息技术的... 详细信息

传统矿业开采受矿体勘探精度不足、开采装备自动化水平低下等技术局限及复杂地质构造、恶劣地下环境等自然条件制约,长期存在开采工艺精准度低、生产能效衰减与安全风险累积等系统性问题,严重制约矿山行业的高质量发展。随着信息技术的迅速发展,为解决传统矿业开采中存在的问题,智慧矿山技术应运而生,成为推动矿山行业转型升级的重要手段。在对智慧矿山的关键技术进行系统分析与总结基础上,设计并开发一套综合管控平台,实现对智慧矿山的智能化管理与高效运营,特别是在通信技术、物联网、大数据和云计算等领域的集成与应用方面,提升矿山的安全性和生产效率。通过5 G和物联网的深度融合,智慧矿山显著提高了数据传输速率和稳定性,并支持海量数据实时传输。物联网设备借助多类型传感器,实现了对环境温湿度、设备运行状态和人员定位等数据的全面感知,构建了高度互联的智能系统。通过融合大数据与云计算技术,能够有效应对矿山生产过程中复杂且海量的数据需求,实现数据资源的实时共享和分布式处理,同时对数据存储和计算效率进行优化。结合大数据技术,智慧矿山能够对多维度数据进行快速分析和深度挖掘,提供精准的趋势预测。未来,随着技术的不断进步和管理模式的创新,智慧矿山有望实现更高水平的智能化和自动化,为矿山行业的高质量发展提供有力支撑。

关键词：智慧矿山现代通讯技术物联网大数据云计算人工智能

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相山矿田铀与多金属矿化H-O-S-Pb同位素组成及对比研究

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世界核地质科学 2025年第2期42卷 263-276页

作者：郭建李子颖聂江涛何升铀资源探采与核遥感全国重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院北京100029 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029

相山矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,铀矿化深部不断发现铅、锌、银和铜多金属矿化,呈现“上铀下多金属”的空间分布规律,多金属与大规模铀成矿作用之间成因联系是相山矿田又一研究热点。系统开展了铀与多金属H-O-S-Pb多元同位素组成... 详细信息

相山矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,铀矿化深部不断发现铅、锌、银和铜多金属矿化,呈现“上铀下多金属”的空间分布规律,多金属与大规模铀成矿作用之间成因联系是相山矿田又一研究热点。系统开展了铀与多金属H-O-S-Pb多元同位素组成与综合对比研究,结果表明,铀成矿相对于多金属成矿作用具有更大比例的大气降水以及壳源物质的加入,相山地区多金属成矿硫化物S同位素组成与区域典型多金属矿床相比具有一定差异,在相山多金属成矿作用过程中可能存在相对富铀成矿过程。

关键词：相山矿田铀矿化多金属矿化同位素组成

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