铀资源是重要的能源资源和战略资源，在国家安全和“碳达峰、碳中和”中具有十分重要的作用。成矿过程和成矿机理是砂岩型铀矿床成矿理论研究及找矿勘查的关键问题；相对于我国其他产铀盆地（焦养泉等, 2015; 张金带, 2015; 刘池洋和吴柏林, 2016; 彭云彪等, 2019），伊犁盆地砂岩型铀矿床矿物相对简单（以粘土矿物、赤铁矿、铀矿物、及相对少量的方解石、黄铁矿等组合为主），但由于其成矿活动期次较多且相互叠加，尤其是存在多期、甚至现代成矿流体的作用（Zhang and Liu, 2019;Shi et al., 2020），使矿床无论是结构构造还是蚀变矿物组合都十分复杂，至今对伊犁盆地砂岩型铀矿床的蚀变、成矿过程的研究还有待精细研究。
本研究系统开展了伊犁盆地代表性砂岩型铀矿床的黄铁矿与有成矿岩相学研究，划分了黄铁矿类型，对铁质矿物和铀矿物的微观特征研究表明：伊犁盆地蒙其古尔铀矿床中铁质矿物主要以铁氧化物、铁碳酸盐、铁硫化物和铁硅酸盐的形式出现。铁氧化物主要为赤铁矿、针铁矿和褐铁矿；铁碳酸盐主要为菱铁矿；铁硫化物主要为黄铁矿，以草莓状黄铁矿、自形-半自形黄铁矿和不规则状黄铁矿三种形式赋存于过渡带和还原带砂体中；铁硅酸盐主要为黑云母和绿泥石。铀矿物主要为沥青铀矿和铀石，还含有少量钛铀矿，以条带状、环带状、团块状及分散状赋存于过渡带砂岩中，并常以“围绕”和“包裹”黄铁矿的形式产出，铀矿物和黄铁矿关系密切。通过研究表明：铁氧化物主要富集于氧化带，多由后期蚀变作用氧化黄铁矿、菱铁矿等低价铁质矿物形成，部分为自生矿物；铁硫化物多赋存于过渡带和还原带中，且在过渡带含量大大增加，过渡带中铁硫化物主要为黄铁矿，并且铀矿物常以围绕黄铁矿的形式产出。铁硅酸盐在各蚀变带中的分布较为均匀，多为原生矿物——黄铁矿，在氧化带中有部分绿泥石由黑云母绿泥石化产生。在此基础上详细分析了铁质矿物的演化对地球化学环境的影响，发现伊犁盆地砂岩型铀矿床的各蚀变带样品的Fe₂O₃/FeCO₃+FeS₂比值从氧化带、过渡带到还原带，呈现出从氧化带到过渡带呈先降低后升高趋势，表明相对于氧化带黄铁矿被氧化消耗，在过渡带则有大量铁硫化物生成，Fe³⁺/Fe²⁺比值在层间氧化带中呈规律性变化，在氧化带中最高，还原带中最低。
综合分析发现，蒙其古尔铀矿床中Fe³⁺/Fe²⁺比值从氧化带、过渡带到还原带依次降低，表明在该矿床成矿后又遭受到地层深部还原性流体的上涌，导致现今的氧化带部分还原，使矿床中铁氧化物含量降低，铁硅酸盐含量增高，并使氧化带Fe³⁺/Fe²⁺比值远小于其他层间氧化带砂岩型铀矿床，这也表明，铁质矿物和铀成矿过程是一个多阶段、多期次的形成过程，并存在动态的氧化还原循环。提出了蒙其古尔铀矿床的形成受多种因素控制，在空间主要受铁质矿物的制约，铁质矿物指示了地球化学环境的变化并与铀矿物具有明显的空间共生关系。

 

砂岩型铀矿,伊犁盆地,矿物学,地球化学