Conditions for uranium biomineralization during the formation of the Zoovch Ovoo roll-front-type uranium deposit in East Gobi Basin, Mongolia摘要
Zoovch-Ovoo卷状铀矿床赋存于Sainshand组中,该组是一个晚白垩世硅质碎屑岩储层,其构成了蒙古东南部中生代东戈壁盆地的上部。Sainshand组在河流湖泊环境中沉积的松散中粒砂、粉砂和粘土层组成。铀矿床发育在60–80 m厚的、受含水层系统驱动的硅质碎屑层序内。整个系统经历了浅埋且温度从未超过40°C。本研究提出了该铀矿床的综合成矿模型。从钻芯样品到微观尺度的沉积学和矿物学观察(光学和扫描电子显微镜),到后期成矿期的原位地球化学(激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱、电子探针微分析、傅里叶变换-红外光谱),都被考虑于重建主要阶段的铀沉淀过程。在矿化带中,铀矿表现为富钙晶质铀矿(UO2)和少见的富钙磷硅铀矿(U,P)SiO4。其沉淀机制包括:i)络合作用(即铀酰羧基络合物);ii)吸附在有机或粘土颗粒上;iii)通过黄铁矿和细菌活性还原成无定形铀。在所有情况下,有机物要么起着捕获铀的作用,要么是细菌的营养物质,细菌再通过新陈代谢捕获铀。浅埋藏成岩作用条件下不允许有机碳直接还原U(VI)。二硫化铁的δ34S值差异很大,极端条件下的波动在-50到+50‰之间,草莓状黄铁矿δ34S的平均值为2‰,自形黄铁矿为-20‰。正负值反映了封闭与开放分馏体系,而细菌硫酸盐还原(BSR)在矿床的整个成岩历史中是活跃的,且是还原硫的主要来源。因此,利用碎屑有机质作为碳源,微生物在铀沉淀过程中发挥着重要作用,无论是作为铀的直接还原剂还是黄铁矿的形成,都将通过氧化还原驱动的后生过程对铀进行沉淀。
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