CN115079296A - 砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及借助地质体的物理、化学性质来分析地质体的方法，具体涉及一种利用砂岩铀矿黄铁矿中的微量元素示踪渗出成矿流体的方法，包括：采集砂岩铀矿体的分布区域中的含黄铁矿样本；确定含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置；确定砂岩铀矿在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，其中，基于环带结构中微量元素值的变化确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，微量元素包括砷、锑、钴和镍，若砷、锑的元素含量以及钴/镍的元素含量比值从环带结构的核部到环带结构的边部逐渐增加，则确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
Description
技术领域
本申请涉及借助地质体的物理、化学性质来分析地质体的方法，具体涉及一种利用砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法。
背景技术
对渗出成矿流体进行示踪以确定砂岩铀矿体在成矿过程中是否经过渗出成矿流体的作用，是判断砂岩铀矿体是否为渗出型砂岩铀矿的重要依据之一，亟需一种能够较为快速和准确地对渗出成矿流体进行示踪的方法。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的利用砂岩铀矿黄铁矿中的微量元素示踪渗出成矿流体的方法。
本申请的实施例提供一种利用砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法，包括：采集砂岩铀矿体的分布区域中的含黄铁矿样本；确定含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置；确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，其中，基于环带结构中微量元素值的变化确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，微量元素包括砷、锑、钴和镍，若砷、锑的元素含量以及钴/镍的元素含量比值从环带结构的核部到环带结构的边部逐渐增加，则确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
根据本申请实施例的方法能够较为快速且准确地对渗出成矿流体进行示踪，以确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
附图说明
图1为根据本申请实施例的利用砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法的流程图；
图2为根据本申请实施例的环带结构中微量元素值的变化示意图；
图3为根据本申请实施例的环带结构示意图；
图4为根据本申请实施例的元素面扫描结果的示意图。
图5为根据本申请实施例的含黄铁矿样本中黄铁矿表面分布的铀的示意图；
图6为根据本申请实施例的含黄铁矿样本中不同产状的黄铁矿的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
本申请的实施例首先提供一种利用砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法，包括：
步骤S102：采集砂岩铀矿体的分布区域中的含黄铁矿样本。
步骤S104：确定含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置。
步骤S106：确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，其中，基于环带结构中微量元素值的变化确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，微量元素可以包括砷、锑、钴和镍，如果砷、锑的元素含量以及钴/镍的元素含量比值从环带结构的核部到环带结构的边部逐渐增加，则可以确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
在步骤S102中，需要在砂岩铀矿体的分布区域中采集含黄铁矿样本，具体地，可以在砂岩铀矿体的勘查区中选择铀矿化异常点位，即，砂岩铀矿体分布概率较高的区域，来采集含黄铁矿样本，本领域技术人员可以根据勘查区中现有的地质资料和勘查结果来选择合适的位置采集含黄铁矿样本，对此不作限制。
含黄铁矿样本是指含铀黄铁矿的砂岩，本领域技术人员可以根据相关经验来进行样本的采集，优选地，在采集含黄铁矿样本的过程中，尽可能的采集含有典型产状的黄铁矿的含黄铁矿样本，以便于进行后续的测试。
在步骤S104中，需要确定所采集的含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置，可以通过对所采集的含黄铁矿样本中的黄铁矿分布情况、产状等进行图像表征工作，例如，将含黄铁矿样本磨制成光薄片、树脂靶、流体包裹体片等，而后利用显微镜观察、能谱扫描图像、背散射电子图像等，来确定含黄铁矿样本中黄铁矿的产状、分布，并以此来确定黄铁矿的环带结构的位置。可以借助本领域中常用的分析仪器来完成上述操作，例如自动矿物扫描仪等，对此不作限制。需要注意的是，上述工作过程中涉及到对所采集的含黄铁矿样本进行磨制，在磨制的过程中，需要观察黄铁矿的露头以及抛磨情况，以保证磨制成的光薄片、流体包裹体片、树脂靶等的质量。
在一些实施例中，具体地，可以首先将所采集的含黄铁矿样本磨制成靶件，而后使用自动矿物扫描仪采集岩相学图像，确定其中的黄铁矿的位置，最后使用扫描电镜针对所确定的位置进行扫描，获取环带结构的图像，以最终确定黄铁矿环带结构的位置。
黄铁矿的环带结构通常是由于成矿流体的作用而形成，并且，在砂岩铀矿体分布区域中所采集到的含黄铁矿样本中，黄铁矿的环带结构通常与砂岩铀矿体具有类似的成因，即，经过同一种成矿流体的作用而形成，为此，本实施例中针对黄铁矿的环带结构进行后续的元素分析。
成矿流体可能存在多种来源，例如层间氧化水渗入形成的成矿流体，深部（下方地层）来源的渗出成矿流体等等，本实施例中，期望借助黄铁矿来对深部来源的渗出成矿流体进行示踪。具体的，在步骤S106中，将借助黄铁矿的环带结构中微量元素值的变化来确定是否存在渗出成矿流体的作用，即，确定砂岩铀矿体在成矿过程是否经过渗出成矿流体的作用。本领域技术人员可以采用激光剥蚀等离子质谱分析等本领域中常用的离子质谱分析方法来具体确定环带结构中的微量元素值，对此不作限制。
图2示出了一个实施例中的微量元素值变化示意图，其中，图示21指示的方形点为靠近核部的微量元素数据，图示22指示的圆形点为靠近边部的微量元素的数据，a部分中，横轴为砷元素含量，纵轴为锑元素含量，b部分中，横轴为砷元素含量，纵轴为钴/镍的元素含量比值。从a部分中可以看出，从核部到边部，砷元素含量和锑元素含量均逐渐增加，从b部分可以看出，从核部到边部，钴/镍的元素含量比值逐渐增加，与砷元素含量呈现正向协同变化关系，因此能够确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
本实施例中提供的方法能够通过对砂岩铀矿黄铁矿中的微量元素值变化趋势，来较为快速且准确地对渗出成矿流体进行示踪，确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
本申请还提出，与其他成因的黄铁矿相比，渗出成矿流体作用形成的黄铁矿中，除了微量元素从核部到边部的变化趋势不同外，微量元素的含量也会相对较高，因此，在一些实施例中，还可以进一步将砷元素含量、锑元素含量、钴/镍的元素含量比值与其他成因黄铁矿中的上述值进行比较，例如，与大气降水形成的黄铁矿中的上述值进行比较，如果显著高于其他成因的黄铁矿中的上述值，则确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，从而，减小误判的概率。
在一些实施例中，在步骤S104中确定了含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置后，可以进一步的标记该环带结构中的多个点位，图3中示出了黄铁矿样本中环带结构的示意图，黑色条带圈起的部分即为环带结构31，其中，相对中心的位置为环带结构的核部，相对边缘的位置为环带结构的边部。
所标记的多个点位可以分布于环带结构的核部至边部，可以在多个点位处进行原位离子质谱分析，以确定多个点位处的微量元素值，提高测试效率。
原位测试的优点在于样本处理较为简单，效率较高。具体地，可以采用激光剥蚀等离子质谱分析来进行微量元素值的原位测试，在测试过程中，本领域技术人员可以根据相关测试要求和样本的具体情况来选择合适的分析束斑和测试时间，以获得高效率高精度的微量元素值的数据。
在一些实施例中，在标记环带结构中的多个点位时，除了上文中所描述的基于能谱扫描图像、背散射电子图像等来确定环带结构并进行标记外，还可以借助电子探针来进行，具体地，可以利用电子探针对含黄铁矿样本中的黄铁矿进行元素面扫描，元素面扫描的结果中，元素含量越高，则荧光越强烈，由此，能够更加明显地观察到环带结构，并且能够初步观察到一些微量元素的分布以及含量变化趋势，从而，能够基于元素面扫描所观察到的微量元素分布来对多个点位进行标记，避免标记到不具备测试价值的点位。
图4中示出了针对铁元素和砷元素进行的元素面扫描结果示意图，其中a部分中的荧光指示铁元素41，其勾勒出了黄铁矿分布的范围，而b部位中的荧光指示砷元素42，自图中可以看出，砷元素42从核部到边部的含量逐渐增加，形成了明显的核边结构。
在一些实施例中，在确定砂岩铀矿体在成矿过程经过渗出成矿流体的作用之前，还可以确定含黄铁矿样本中的黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系。
如上文中所描述的，含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构通常与砂岩铀矿体存在类似的成因，例如，通常是在砂岩铀矿体的成矿阶段由同一成矿流体的作用而形成，然而，如果含黄铁矿样本中的黄铁矿与砂岩铀矿体不存在共生关系，则黄铁矿的成因可能与砂岩铀矿体的成因并不相同，导致对黄铁矿进行的相关测试不能被作为判断砂岩铀矿体是否经过渗出成矿流体作用的依据，为此，本实施例中，进一步的对黄铁矿与砂岩铀矿体之间的共生关系进行确定，以确保黄铁矿和砂岩铀矿体具有共生关系，为砂岩铀矿体成矿阶段由同一成矿流体的作用形成的产物。
如上文中所描述的，在步骤S104中可以对含黄铁矿样本中的黄铁矿进行图像表征工作，而确定黄铁矿与砂岩铀矿体是否存在共生关系也可以借助图像表征工作来完成，本领域技术人员可以依据本领域中相关的成矿理论，以及图像表征工作中所获取到的具体数据来确定黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系。
下面将描述几种能够被用于确定黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系的具体方法，以下方法可以被单独地或者组合地使用来确定黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系。
在一些实施例中，可以具体基于含黄铁矿样本中，黄铁矿和铀的分布来确定含黄铁矿样本中的黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系。
在一些实施例中，参照图5，在能谱扫描图像、背散射电子图像等图像中，能够观察到分布在黄铁矿表面的铀矿物，例如，图5的a部分中，黄铁矿51的表面附着有以铀酰磷酸盐52的形式存在的铀矿物，而图5的b部分中，黄铁矿51的表面附着有以沥青铀矿53的形式存在的铀矿物，这些以沥青铀矿和/或铀酰磷酸盐的形式分布于黄铁矿的表面铀能够被作为确定黄铁矿与砂岩铀矿体存在共生关系的一种依据。
在一些实施例中，可以具体基于含黄铁矿样本中，黄铁矿的产状、空间位置、形成顺序等来确定含黄铁矿样本中的黄铁矿是否与砂岩铀矿体存在共生关系。
图6中示出了含黄铁矿样本中黄铁矿的不同产状和分布示意图，在含黄铁矿样本中，黄铁矿61的产状通常包括脉状、团块状、颗粒状等等，其分布于灰色砂岩中，灰色砂岩中还包括多种砂岩的碎屑物，例如石英62、斜长石63、钾长石64等等，在一些实施例中，如果黄铁矿61的产状包括脉状、团块状、颗粒状、自形晶状，并且，脉状、团块状、颗粒状的黄铁矿分布于含黄铁矿样本中砂岩粒径大小发生改变的位置，其表明黄铁矿形成于砂岩之后，自形晶状的黄铁矿形成在环带结构之后，其表明黄铁矿是多期次形成的，这些均能够被作为黄铁矿与砂岩铀矿体存在共生关系的一种依据。
可以理解地，渗出成矿流体从深部底层渗出需要借助一些转移通道来完成，例如断裂构造、下切河道、天窗构造等有利于流体转移的通道等，如果在这些位置附近来采集样本，则更有可能采集到较为典型的经过渗出成矿流体作用的样本，为此，在一些实施例中，步骤S102中采集砂岩铀矿体分布的砂岩中的含黄铁矿样本时，可以在砂岩铀矿体的分布区域中，构造相对密集的位置来采集含黄铁矿样本，构造相对密集的位置较为容易发育上文中所描述的渗出成矿流体的转移通道，并且，有利于渗出成矿流体的沉淀，在这里进行含黄铁矿样本的采集可以提高效率。
下面将以二连盆地哈达图砂岩铀矿床中进行的渗出成矿流体示踪为例，来对上文中涉及到的一个或多个实施例中的方法进行更加详细的描述和补充。
首先，采集含黄铁矿样本，含黄铁矿样本采集自哈达图矿床钻孔中476-482m处的位置，该位置为下白垩统赛汉组上段第一亚层的主要含矿层位，顶部为厚度约1.5m的泥岩，底部为黄色含砾砂岩，中部以灰色、灰黑色含砾砂岩为主，有机质丰富，存在黄铁矿发育。灰色、灰黑色含砾砂岩中碎屑物含量约90%，其中石英约占70%，长石约占25%，岩屑及其它约占5%，分选性好。砾石含量约15%，砾径以2-4mm为主，成分以石英砾、岩屑为主，呈现次棱角状-次圆状，富水性好，砂体疏松，为河道边缘相组合。
接下来，将所采集的含黄铁矿样本按照相关试验标准磨制成光薄片，利用显微镜、自动矿物扫描仪、背散射电子图像进行岩相学观察和图像表征工作。
图像表征工作所获取到的能谱扫描图像、背散射电子图像等表明，所采集的含黄铁矿样本中，黄铁矿呈团块状、脉状、分散颗粒状分布于灰色砂岩中，其粒径变化范围较大，从几微米到几百微米均有分布。在灰色砂岩的岩石粒径大小明显变化的位置处充填有黄铁矿团块及细脉，表明黄铁矿形成于砂岩之后。
进一步，黄铁矿内部常含草莓状黄铁矿，一般呈球粒，粒径较小，一般小于10微米，外部发育环带状黄铁矿，宽度不一，一般小于100 微米，团块状黄铁矿宽度可达200 微米以上，岩石中分布有黄铁矿自形晶，形成于环带状黄铁矿之后，说明黄铁矿是多期次形成的。此外，还可以观察到，铀以铀酰磷酸盐、沥青铀矿的形式吸附在黄铁矿的表面。
以上证据表明，所采集的含黄铁矿样本中，黄铁矿与砂岩铀矿体存在密切的共生关系，为砂岩铀矿体成矿过程中的产物。
进一步，利用电子探针对黄铁矿进行了元素面扫描，刻画团块状、脉状、环带状、自形晶黄铁矿的砷、锑、钴、镍元素分布图像，结果表明黄铁矿中的砷元素含量从核部到边部显著增加，核边结构明显，基于元素面扫描的结果确定了多个测试点位。
而后，使用激光剥蚀等离子体质谱进行微量元素测试，结果表明，黄铁矿具有明显的核边结构，核部砷含量较低，小于100 ppm，边部砷含量增加至2%~2.5%，增加至少200倍；锑含量从核部的< 10 ppm增加至边部的> 100 ppm；砷、锑含量均表现出单向连续增加的特征。核部与边部的钴/镍比值差异明显，核部钴/镍比值< 0.25，边部Co/Ni比值增加至0.5-1，并与砷含量具有正向协同变化关系，基于此，确定砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种利用砂岩铀矿黄铁矿微量元素示踪渗出成矿流体的方法，包括：
采集砂岩铀矿体的分布区域中的含黄铁矿样本；
确定所述含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置；
确定所述砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，其中，基于所述环带结构中微量元素值的变化确定所述砂岩铀矿在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用，所述微量元素包括砷、锑、钴和镍，若砷、锑的元素含量以及钴/镍的元素含量比值从所述环带结构的核部到所述环带结构的边部逐渐增加，则确定所述砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用包括：
标记所述环带结构中的多个点位，所述多个点位分布于所述环带结构的核部至边部；
在所述多个点位处进行原位离子质谱分析，以确定所述多个点位处的微量元素值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述标记所述环带结构中的多个点位包括：
利用电子探针对所述含黄铁矿样本中的黄铁矿进行元素面扫描，以基于所述含黄铁矿样本中黄铁矿的微量元素分布标记所述环带结构中的多个点位。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在确定所述砂岩铀矿体在成矿过程中经过渗出成矿流体的作用之前，确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系包括：
基于所述含黄铁矿样本中黄铁矿和铀的分布确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，若所述含黄铁矿样本中的铀以沥青铀矿和/或铀酰磷酸盐的形式分布于黄铁矿的表面，则确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系包括：基于所述黄铁矿的产状、空间位置和形成顺序确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，若所述含黄铁矿样本中黄铁矿的产状包括脉状、团块状、颗粒状、自形晶状，并且，产状为脉状、团块状和颗粒状的黄铁矿分布于所述含黄铁矿样本中的砂岩粒径大小发生改变的位置处，自形晶状黄铁矿形成在所述环带结构形成之后，则确定所述含黄铁矿样本中的黄铁矿与所述砂岩铀矿体存在共生关系。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置包括：
获取所述含黄铁矿样本的背散射电子图像，以确定所述含黄铁矿样本中黄铁矿的环带结构的位置。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，采集砂岩铀矿体分布的砂岩中的含黄铁矿样本包括：
在所述砂岩铀矿体的分布区域中，构造相对密集的位置采集所述含黄铁矿样本。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4360359A (en) * | 1981-03-13 | 1982-11-23 | Conoco Inc. | Method for relating shallow electrical anomalies to the presence of deeper hydrocarbon reservoirs |
| US20070246649A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for quantitative lithological and mineralogical evaluation of subsurface formations |
| CN106932837A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 核工业北京地质研究院 | 一种测试晶质铀矿形成年龄的方法 |
| CN111413189A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-14 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种黄铁矿中微量元素的检测方法 |
| CN112379075A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-19 | 核工业北京地质研究院 | 确定砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿物内在关系的地质方法 |
| CN113092725A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-09 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种矿化微化石的确定方法和应用 |
| CN114646682A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-21 | 西藏巨龙铜业有限公司 | 一种基于绿帘石微量元素的找矿方法 |
-
2022
- 2022-07-22 CN CN202210861552.6A patent/CN115079296B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4360359A (en) * | 1981-03-13 | 1982-11-23 | Conoco Inc. | Method for relating shallow electrical anomalies to the presence of deeper hydrocarbon reservoirs |
| US20070246649A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for quantitative lithological and mineralogical evaluation of subsurface formations |
| CN106932837A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 核工业北京地质研究院 | 一种测试晶质铀矿形成年龄的方法 |
| CN111413189A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-14 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种黄铁矿中微量元素的检测方法 |
| CN112379075A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-19 | 核工业北京地质研究院 | 确定砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿物内在关系的地质方法 |
| CN113092725A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-09 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种矿化微化石的确定方法和应用 |
| CN114646682A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-21 | 西藏巨龙铜业有限公司 | 一种基于绿帘石微量元素的找矿方法 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 杨欢欢等: "西藏铁格隆南铜(金-银)矿床环带状黄铁矿及其地质意义", 《矿物学报》 * |
| 柳益群等: "鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿成因探讨", 《地质学报》 * |
| 祝新友等: "新疆乌拉根铅锌矿床地质特征与成因", 《地质学报》 * |
| 赵静等: "贵州太平洞金矿床载金黄铁矿的矿物学特征及原位微区硫同位素分析", 《大地构造与成矿学》 * |
| 邹明亮等: "华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系", 《地质论评》 * |
| 郭建等: "江西相山铀矿田深部多金属矿化中黄铁矿微量元素地球化学特征", 《岩石矿物学杂志》 * |
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