西藏扎布耶鹽湖鈾源初探

黃大友，王四利，毛建勛，徐 偉，陳玉梁，劉志鵬

(核工業(yè)280研究所，四川 廣漢 618300)

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西藏扎布耶鹽湖鈾源初探

黃大友，王四利，毛建勛，徐 偉，陳玉梁，劉志鵬

(核工業(yè)280研究所，四川 廣漢 618300)

扎布耶鹽湖蘊藏著豐富的礦產資源，具有超百萬噸的鋰礦資源。鹽湖鹵水中鈾濃度亦很高，達到1818～3273 μg·L-1，文章對該鹽湖的地質背景及水中鈾濃度概況進行了闡述，初步分析了其鈾的來源。

扎布耶鹽湖；地質背景；水中鈾濃度

扎布耶鹽湖位于西藏仲巴縣隆格爾區(qū)仁多鄉(xiāng)境內，湖盆為封閉內流盆地，受河水、大氣降水和地下水補給，以冰雪融化形成的河水補給為主。面積243 km2，分南湖和北湖，南湖固液并存，面積148 km2(干鹽灘面積91～115 km2)，最大水深1.28 m；北湖面積95 km2，最大水深1.92 m。該區(qū)屬藏北高原內陸湖盆區(qū)，山脊線大致以NW向和SN向為主。最低海拔4421 m(扎布耶鹽湖)，最高海拔6610 m(隆格爾山)，平均海拔多在5000 m以上。湖區(qū)為高原寒冷半干旱氣候區(qū)，年平均氣溫1℃，年溫差和日溫差都較大，年降水量為192.6 mm，年蒸發(fā)量為2269.1 mm。

扎布耶鹽湖有豐富的礦產資源，蘊含著相當數(shù)量的芒硝、天然堿、鋰、鉀、硼等多種礦物質，是國內已知硼砂含量最多的碳酸鹽型鹽湖，同時也是具有超百萬噸級鋰礦資源的鹽湖。為了解該鹽湖的鈾資源概況，2011年筆者進行了野外調研，查明了水中鈾濃度，北湖平均為1643 μg·L-1，南湖為3273 μg·L-1，初步分析了鈾的來源。

1 地質概況

1.1 地層

扎布耶地區(qū)出露的地層主要有：上二疊統(tǒng)下拉組(P2x)、下白堊統(tǒng)則弄群(K1z)、上白堊統(tǒng)競柱山組(K2j)、始-漸新統(tǒng)丁青湖組(E2-3d)、漸新統(tǒng)日貢拉組(E3r)、中新統(tǒng)布嘎寺組(N1b)及第四系(Q) (圖1) 。

1.2 構造

在大地構造位置上，扎布耶地區(qū)位于革吉-措勤復合弧后盆地，經歷了華力西、燕山、喜山和新構造運動。在新構造運動時期，青藏高原整體隆升，沿著幾條主要縫合帶及陸殼拼貼斷裂走滑，最后衍生出SN、NE、NW向構造，是控制湖盆及現(xiàn)代地貌的重要地質構造事件(圖1)。

1.3 巖漿巖

扎布耶地區(qū)巖漿巖以中酸性侵入巖為主，較大的巖體有哲古巖體、扎布耶巖體及江馬巖體(圖1)。

2 放射性特征

2.1 地層放射性特征

通過對區(qū)內所測得的334個能譜數(shù)據(jù)進行綜合整理和統(tǒng)計，扎布耶地區(qū)各地層鈾元素平均當量為13.74×10-6，釷當量為13.45×10-6，釷鈾比約為0.89(表1)。

圖1 扎布耶地區(qū)地質略圖Fig. 1 Geology sketch of Zabuye area1—第四系；2—中新統(tǒng)布嘎寺組；3—漸新統(tǒng)日貢拉組；4—丁青湖組；5—上白堊統(tǒng)竟柱山組；6—白堊統(tǒng)則弄群；7—上二疊統(tǒng)下拉組；8—喜山早期巖體；9—喜山晚期巖體； 10—地質界線；11—角度不整合線；12—性質不明斷層、隱伏斷層；13—巖層產狀；14—流面產狀；15—NNW向走滑斷裂；16—查布野斷裂。

地層代號巖 性平均值U(×10-6)Th(×10-6)K(%)TC(×10-6)Th/UUmax(×10-6)頻數(shù)Q砂、砂礫1562151323129241052745127K1Z砂巖9231228166262308572060P2x結晶灰?guī)r803111413782313768043P2x生物碎屑灰?guī)r883131620413941061470104

由表1可以看出，區(qū)內各地層鈾當量均高于地殼豐度。尤其是第四系沉積物鈾含量較高且均勻，其原因可能與蝕源區(qū)廣泛發(fā)育巖漿巖的風化剝蝕作用有關。

2.2 巖漿巖放射性特征

區(qū)內巖漿巖以中-酸性巖為主，在鹽湖四周均有分布。侵入巖從二長花崗巖-石英閃長巖，火山巖從粗面巖-安山巖均有不同程度的出露。其地面伽瑪能譜測量參數(shù)統(tǒng)計見表2。

由表2看出，蝕源區(qū)內巖漿巖中鈾含量偏高的巖體主要為花崗閃長巖、二長花崗巖；火山巖中鈾含量偏高的為扎布耶鹽湖東部的布嘎寺組(N1b)粗面巖。由中性巖石到中酸性巖石，鈾當量有所增加，反映了正常的鈾地球化學屬性，即鈾往往趨向于富集在酸性巖石中的特性。

另外，在扎布耶等巖體中均見有含電氣石花崗巖，其鈾含量普遍高于周圍巖體，達(72.39～97.08)×10-6。

2.3 鹽鹵水放射性特征

筆者取38組水樣進行了分析測試(表3)。結果表明北湖鹵水水中鈾濃度范圍為899～3366 μg·L-1，平均濃度為1643 μg·L-1。南湖鹵水水中鈾濃度為2348～3733 μg·L-1，平均濃度為3273 μg·L-1。南湖鹵水水中鈾濃度分布比較均勻，且濃度較高，北湖鹵水水中鈾濃度變化較大。

表2 扎布耶地區(qū)巖漿巖地面伽瑪能譜參數(shù)

表3 扎布耶鹽湖鹵水、泉水及地表水中鈾濃度分析結果

注：分析測試單位為核工業(yè)280研究所分析測試中心。

2.4 其它水體放射性特征

構造上升泉：查布野島及鹽湖內部有大量的構造上升泉，其水中鈾濃度范圍為12.3～32.1 μg·L-1，平均值為22.6 μg·L-1(表3)。

沼澤水樣：北湖西側及北側發(fā)育寬廣的沼澤地，水中鈾濃度范圍為9.7～22.4 μg·L-1，平均值為16.0 μg·L-1。

河流水樣：扎布耶鹽湖周邊有4條常年性河流與若干季節(jié)性河流，其水中鈾濃度范圍為14.6～21.0 μg·L-1，平均值為17.1μg·L-1。

2.5 各水體鈾濃度分析

河流水鈾濃度分析：據(jù)前人調查研究結果，岡底斯流域河流水鈾濃度較低(圖2)，變化范圍為0.17～6.53 μg·L-1，均值為1.20 μg·L-1。偏高于世界某些河流水0.51 μg·L-1的鈾濃度值[1]。

各河流水鈾濃度差異較大的原因主要是各流域地質背景不同。地層、巖漿巖及地下水中鈾濃度的差異造成河流水鈾濃度的不同，另外河水對巖石與地層的侵蝕程度不同也是造成水中鈾濃度各異的原因。通過比較，區(qū)內主要河流水中鈾濃度遠高于岡底斯構造帶典型河流水中鈾濃度，反映出扎布耶鹽湖周邊蝕源區(qū)地層及巖體的放射性背景值較高。

圖2 岡底斯構造帶不同地區(qū)河水中鈾濃度(李月芳等，2003)Fig.2 Uranium concentration in water of rivers in Kailash tectonic belt1—藏北那曲-安多流域；2—雅魯藏布江流域；3—中西部日喀則-措勤流域；4-獅泉河流域；5-喜馬拉雅流域鈾濃度均值3.32 μg·L-1；6—世界某些河水中鈾濃度均值。

鹽湖水鈾濃度分析：扎布耶北湖鹵水中鈾濃度平均值為1643 μg·L-1，南湖表鹵水中鈾濃度平均值為3273 μg·L-1，均遠高于天然地表水體的鈾濃度，即使與中國西北部和青藏高原典型鹽湖相比(表4)[2]，其水中鈾濃度亦高出很多。海水中鈾的平均濃度約為3.27 μg·L-1，扎布耶鹽湖水中鈾濃度是天然海水的數(shù)百倍到一千倍。

表4 中國西部地區(qū)典型鹽鹵水化學類型、參數(shù)和鈾濃度[3]

3 鈾源初探

3.1 構造深源條件

鈣華：據(jù)筆者調查，扎布耶地區(qū)現(xiàn)存的大量鈣華中，鈾含量較高，表明形成鈣華的泉水中鈾含量較高，而泉水中的鈾來自深部富鈾的圍巖。

巖漿巖：如前所述扎布耶等巖體中均見有含電氣石花崗巖，這種花崗巖鈾含量較高，達(72.39～97.08)×10-6。加之扎布耶地區(qū)地下深處存在著富鈾地層，在具備連通構造的條件下，可以通過地下熱水循環(huán)等其它形式將深部的鈾帶至地表。

構造上升泉：扎布耶北湖的北邊、查布野島及湖泊中均有多條斷裂構造產生的上升泉或上升泉群，其水中鈾濃度均高于一般天然地表水體中的濃度，一般可達12.3～32.1 μg·L-1，平均值為22.6 μg·L-1。分析認為，鈾隨泉水從地下深部帶到地表，匯入扎布耶鹽湖。

3.2 蝕源區(qū)鈾源條件

根據(jù)地面伽瑪能譜測量及地球化學背景研究可知，扎布耶地區(qū)各時代地層和巖體的鈾含量較高，鈾源條件較好。且該區(qū)的河流及泉水中鈾濃度較世界河水平均含量高，扎布耶鹽湖形成前期即中晚更新世初期的“泛湖期”湖盆面積非常大[3]，匯水面積廣，鈾含量隨著湖泊的萎縮在湖泊的鹽化過程中，湖水中的鈾逐漸增高。

從巖漿巖放射性特征來看，區(qū)內鈾含量較高的巖性主要為扎布耶鹽湖東部的N1b火山巖內的粗面巖，認為其為扎布耶鹽湖地表的主要鈾源。另外出露于扎布耶鹽湖以西的扎布耶巖體及哲古巖體是在整個岡底斯構造帶中發(fā)現(xiàn)的鈾含量較高的巖體，巖性主要為花崗閃長巖、二長花崗巖，其規(guī)模雖然不大，但平均鈾當量分別達到19.12×10-6，23.94×10-6，應是扎布耶鹽湖水中鈾源之一。

[1]李月芳，姚檀棟，等.青藏高原天然水體中鈾含量的區(qū)域分布特征[J].地球化學，2003, 32(9)：446-452.

[2]韓 軍，王志明，等.中國西北地區(qū)典型鹽湖鈾富集特征初探[J]. 鈾礦地質，2011,27(3)：160-165.

[3]鄭綿平，向 軍，等.青藏高原鹽湖[M].北京：科學技術出版社，1991.

Preliminary Study on the Uranium Source of Zabuye Salt Lake, Tibet

HUANG Da-you，WANG Si-li， MAO Jian-xun，XU Wei，CHEN Yu-liang，Liu Zhi-peng

(ResearchInstituteNo.280，CNNC，Guanghan，Sichuan618300，China)

Zabuye salt lake is rich in mineral resources and with more than one million tons of lithium. Uranium concentration in the salt water is also very high which is up to 1818～3273 μg·L-1. In this paper, the geological background of the salt lake and the distribution of water uranium concentration are expounded，the uranium source was preliminary analysed.

Zabuye salt lake; geological background; uranium concentration in water

10.3969/j.issn.1000-0658.2015.03.006

2013-06-17 [改回日期]2013-09-16

黃大友(1979—)，男，高級工程師，2001年畢業(yè)于華東地質學院水文地質與工程地質專業(yè)。E-mail：hdy280121@sohu.com

1000-0658(2015)03-0389-06

P641.3

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