華東地區(qū)部分花崗巖體鈾含量及遷移富集特征研究

竇小平，熊超，2，杜興勝，曾文樂，劉欣

（1.江西省核工業(yè)地質(zhì)局，南昌 330002；2.成都理工大學(xué)，成都 610059）

華東地區(qū)部分花崗巖體鈾含量及遷移富集特征研究

竇小平1，熊超1，2，杜興勝1，曾文樂1，劉欣1

（1.江西省核工業(yè)地質(zhì)局，南昌 330002；2.成都理工大學(xué)，成都 610059）

通過對華東地區(qū)部分花崗巖體鈾、釷數(shù)據(jù)整理，分析和計算得到花崗巖古鈾量、活化鈾、遷移率數(shù)據(jù)，進(jìn)而劃分出富鈾巖體、鈾源體、低富鈾巖體、低鈾源體、含鈾巖體和一般巖體。探討了花崗巖體鈾遷移富集及分布規(guī)律，可為該地區(qū)尋找與花崗巖有關(guān)的鈾礦床提供依據(jù)。

富鈾巖體；鈾源體；鈾成礦富集；熱液蝕變

華東地區(qū)花崗巖類廣泛分布。為了研究和分析這一地區(qū)花崗巖鈾成礦富集及分布規(guī)律，筆者收集了各野外地質(zhì)大隊、核工業(yè)航測遙感中心（原名北京703航測隊）和核工業(yè)北京地質(zhì)研究院（原北京第三研究所）有關(guān)花崗巖地質(zhì)、科研報告中鈾、釷數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過對數(shù)據(jù)處理和整理，可利用的有85個花崗巖巖體。這些花崗巖鈾、釷數(shù)據(jù)主要集中在贛中南及北部地區(qū)，少量來自皖南和廬樅地區(qū)、江蘇寧鎮(zhèn)和浙西地區(qū)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

華東地區(qū)在大地構(gòu)造上跨中朝古板塊、大別古板塊、揚子古板塊、欽杭結(jié)合帶、華夏古板塊5個構(gòu)造單元［1-5］。其中淮河以北地區(qū)屬于中朝準(zhǔn)地臺，江蘇大部、上海、浙江北部以及江西北部屬于揚子古板塊，江西中南部、浙江省南部屬于華夏古板塊。

經(jīng)過多次劇烈的地殼運動，形成一系列規(guī)模不等、性質(zhì)不同的深斷裂帶。從斷裂展布方向上看，區(qū)內(nèi)深斷裂主要有近EW向、NNE-SN向、NE向和NW向4組。近EW向斷裂，如六安深斷裂、休寧—普陀深斷裂、周王—嘉興深斷裂等；NNE-SN向斷裂，如郯廬深斷裂、鷹潭—安遠(yuǎn)深斷裂、余姚—麗水深斷裂等；NE向深斷裂，如安慶—六合深斷裂、江南深斷裂、萍鄉(xiāng)—紹興深斷裂、德興—烏鎮(zhèn)深斷裂等；NW向深斷裂，如磨子潭深斷裂等。區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較廣，以江西、皖南等地出露較好，巖性以中、深成酸性巖為主，其次為鎂鐵質(zhì)巖、超鎂鐵質(zhì)巖和過堿性巖類，蘇浙皖地區(qū)分布有大面積燕山期火山巖，在蘇皖地區(qū)喜馬拉雅期還有小規(guī)模的火山噴發(fā)活動，其分布情況見圖1。

2 花崗巖體古鈾量、活化鈾及鈾遷移率的參數(shù)確定［1］

自然界中鈾有兩種價態(tài)，即4價和6價，而釷僅有4價一種價態(tài)，這對它們的地球化學(xué)行為有較大影響：在高溫和還原條件下U4＋和Th4＋密切伴生；在低溫氧化條件下，U4＋則變?yōu)閁6＋，與Th4＋分離，鈾從巖石或礦石中淋濾出來，并在有利的地球化學(xué)條件下重新富集，釷則穩(wěn)定保留在原地，從而改變了原始的鈾釷比值。232Th的半衰期為1.4×1010a，可近似認(rèn)為地殼中Th含量是一定值。

2.1 古鈾量

古鈾量是巖石形成時的鈾含量。根據(jù)地球化學(xué)活動性鈾大釷小及鈾釷在原生地球化學(xué)旋回中呈正相關(guān)的特點，以區(qū)域性巖石的Th/U平均值和某一巖體中的Th含量來估算巖石中的古鈾量（U0），見式（1）。

式中：U0—巖石中的古鈾量；Th測—現(xiàn)在某一巖體實測釷含量的平均值；Th/U—全區(qū)域巖石Th/U比值的平均值。

圖1 華東部分花崗巖鈾成礦分布圖Fig.1 Uranium metallogenic map of some granitic plutons in East China

2.2 活化鈾

活化鈾（FU）為現(xiàn)在某一巖體實測鈾含量的平均值與古鈾量之差，見式（2）。

當(dāng)FU＞2時，有大量外來鈾遷入；當(dāng)FU＜-2時，有大量鈾被遷出；當(dāng)-2＜FU＜2時，鈾遷入、遷出不明顯。

2.3 鈾遷移率

鈾遷移率（fU）為現(xiàn)在某一巖體實測鈾含量的平均值與古鈾量之差與古鈾量的比值，見式（3）。

富鈾巖體—一般高于全區(qū)域鈾含量的平均值，有明顯外來鈾遷入的巖體，F(xiàn)U＞2、fU＞30%、Th/U＜3；低富鈾巖體—一般低于全區(qū)域鈾含量平均值，1＜FU＜2、10%＜fU＜ 30%、Th/U＜3；含鈾體—一般高于全區(qū)域鈾含量平均值FU＜1、fU＜10%、Th/U＜3；鈾源體—以提供較多鈾源的巖體，F(xiàn)U＜-2、fU＜-30%、Th/U＞5；低鈾源體—-2＜FU＜-1、-30%＜fU＜-10%、Th/U＞5；一般巖體—一般低于全區(qū)域鈾含量平均值-1＜FU＜1、-10%＜fU＜10%。

3 花崗巖體含鈾性、鈾遷移富集及分布

根據(jù)上述參數(shù)和原則，對贛、皖、蘇和浙地區(qū)部分花崗巖鈾釷含量分別進(jìn)行統(tǒng)計，計算出古鈾量、活化鈾及鈾遷移率結(jié)果見表1、2。

表1 花崗巖鈾含量統(tǒng)計分析①Table 1Statistical analysis on uranium contents in granite

續(xù)表1

表2 華東地區(qū)部分花崗巖含鈾性分類Table 2Classification of uranium content in some granitic plutons of East China

3.1 贛中南地區(qū)

分布于贛中南地區(qū)的加里東期、海西期—印支期花崗巖類，如長潭、龍回、藍(lán)田埠、古嶂、萬田、楊村、清溪、慈竹、黃壩、桂坑、金灘和大富足巖體，鈾含量一般為5.39×10-6～8.51×10-6，最高為15×10-6，U0含量為1.92×10-6～8.46×10-6，Th/U為1.08～2.78，F(xiàn)U為1.98～9.69，fU為32.83%～182.49%，有的高達(dá)243.75%，這表明有大量鈾遷入巖體，鈾的遷移率非常高，桂坑、金灘和大富足為富鈾巖體，其他為低富鈾巖體，對鈾成礦富集有利［6-8］，在巖體內(nèi)帶或巖體外接觸帶富集成礦。例如桂坑巖體的葉峰背鈾礦床，金灘巖體的峽江鈾礦床，大富足巖體的河草坑、黃田鈾礦床，清溪巖體外接觸帶有鈾礦點、鈾礦化點分布。白竹園、白面石、定南、杉背、大江圩、鵝婆和寶華山巖體，鈾含量一般為5.14×10-6～9.51×10-6，U0為5.24×10-6～9.83×10-6，Th/U為2.9～4.39，F(xiàn)U為-1.56～1.52，fU為-15.87%～24.96%，表明巖體活化鈾遷移幾乎為零或遷移不明顯，鈾遷移率較低，顯然不利于鈾成礦富集，其中白竹園為低鈾源體，杉背、大江圩為低富鈾巖體。據(jù)有關(guān)資料顯示，白面石巖體外接觸帶砂巖型鈾礦床，鈾礦體主要產(chǎn)于晚侏羅世火山巖盆地凹槽砂巖層中，鈾礦品位較富，鈾源主要來自基底花崗巖。筆者認(rèn)為鈾源主要來自晚侏羅世火山活動，也有少量來自基底花崗巖。鵝婆巖體外接觸帶有劉坑鈾礦床產(chǎn)出，寶華山巖體有鈾礦化點分布。分布于贛中南地區(qū)的燕山早期、晚期花崗巖類，如大埠、彈前、隆市、永豐、大烏山、白鵝、于山、鐵山壟、沙地、高腦湖、韓坊、西華山、桃山、高埠、資溪、鳳崗和沙洲巖體，鈾含量一般為6.63×10-6～12.88×10-6，有的巖體鈾含量高達(dá)23×10-6，U0為4.46×10-6～8.76×10-6，Th/U為1.1～2.78，F(xiàn)U為2.27～5.92，有的高達(dá)16.77，fU為33.16%～81%，有的高達(dá)269.18%，上述數(shù)據(jù)表明有大量的鈾遷入，鈾遷移率非常高，其中大埠、永豐、大烏山、于山、沙地和韓坊巖體為低富鈾巖體，彈前、隆市、白鵝、鐵山壟、高埠、高腦湖、西華山、桃山、鳳崗、沙洲和資溪為富鈾巖體，鈾源條件好，巖體晚期補(bǔ)體發(fā)育，斷裂構(gòu)造及熱液蝕變發(fā)育，對鈾成礦富集非常有利。例如隆市巖體侵入永豐巖體，鈾含量有增高趨勢，并有鈾礦化點產(chǎn)出，高腦湖巖體是彈前巖體晚期的補(bǔ)體，有鈾礦點、鈾礦化點產(chǎn)出，永豐、大烏山巖體外接觸帶有塘窩子鈾礦床、桃坑鈾礦床產(chǎn)出，于山巖體內(nèi)帶有營前鈾礦床、安湖鈾礦床產(chǎn)出。大埠巖體巖漿活動頻繁，斷裂構(gòu)造發(fā)育，在巖體外接觸帶有牛嶺鈾礦床及鈾礦（化）點產(chǎn)出；桃山巖體是典型的多期多階段的復(fù)式巖體，有桃山鈾礦田產(chǎn)出［9-11］，其中包括有大布鈾礦床、大府上鈾礦床、坪上鈾礦床等12個鈾礦床，主要受區(qū)域性NNE和NE向兩組大斷裂復(fù)合控制［12］，熱液蝕變發(fā)育［13-15］三標(biāo)、柯樹北、筆架山、珠蘭埠、寨背、馬兒崠、陂頭、黃柏山、單觀嶂、信豐、安息、坪溪、招攜、高全山和煉丹坪巖體，鈾含量一般為5.22×10-6～13×10-6，U0為5.10×10-6～13× 10-6，Th/U為3.12～4.72，F(xiàn)U為-2～1.84，fU為-21.78%～27.38%，這說明巖體活化鈾遷入、遷出不明顯，鈾遷移率低，多數(shù)巖體鈾含量偏低，鈾源條件差，其中三標(biāo)、煉丹坪為含鈾巖體，柯樹北、黃柏山、珠蘭埠、陂頭、坪溪、招攜和筆架山為低富鈾巖體，高全山、寨背為低源鈾巖體。例如坪溪巖體、招攜巖體，斷裂構(gòu)造、熱液蝕變發(fā)育，有鈾礦點、鈾礦化點產(chǎn)出。

3.2 贛北地區(qū)

分布于贛北地區(qū)的晉寧期花崗巖類，如九嶺、石耳山巖體，鈾含量比較低，介于1.6×10-6～4.1×10-6，U0為2.98×10-6～5.12×10-6，Th/U為4.6～6.88，F(xiàn)U為-1.02～-1.38，fU為-19.92%～-46.31%。鈾遷入、遷出幾乎為零，九嶺巖石遷移率稍高，但鈾含量太低，鈾源條件差，為低鈾源體。海西—印支期以及燕山早期花崗巖類，如甘坊、靈山和大茅山巖體，鈾含量較高，介于10.3×10-6～27×10-6，U0為3.47×10-6～16.86×10-6，Th/ U為0.47～2.55，F(xiàn)U為3.8～23.53，fU為44.72%～678.10%，這表明巖體獲得了大量的鈾，鈾遷入遷出率非常高，為富鈾巖體。甘坊二云母花崗巖，侵入九嶺巖體，斷裂構(gòu)造發(fā)育，鈾易于活化轉(zhuǎn)移，在有利部位富集成礦。例如，洞上鈾礦床。大茅山、靈山巖體雖然鈾含量高，尤其是靈山巖體遷移率高達(dá)678.10%，但斷裂構(gòu)造和后期熱液蝕變不甚發(fā)育，僅在巖體外接觸帶有鈾礦化點產(chǎn)出，鈾成礦富集條件不理想。

3.3 廬樅地區(qū)

分布于安徽廬樅地區(qū)的黃梅尖、樅陽、大龍山、焦沖、茅坦、花園鞏的燕山晚期石英正長巖體，鈾含量較低，一般鈾含量為1.59×10-6～4.9×10-6，最高7.99×10-6，U0為5.16×10-6～11.57×10-6，Th/U為5.07～11.98，F(xiàn)U為-4.57～-2.54，fU為-69.19%～-34.14%，這表明巖體內(nèi)有大量的鈾遷出，鈾遷移率高，已提供了較多的鈾含量，同時也反映了鈾源來自巖體，為鈾源體，并在巖體外接觸帶有利圍巖中富集成礦。例如樅陽巖體和黃梅尖巖體外接觸帶的昆山、無為和大龍山鈾礦床，均嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造和砂巖殘留體控制，熱液蝕變發(fā)育。

3.4 皖南地區(qū)

分布于皖南地區(qū)的晉寧期、燕山早期和燕山晚期花崗巖類，如休寧、旌德、黟縣、姚村、譚山和黃山巖體，鈾含量一般為9.8× 10-6～17.9×10-6，最高達(dá)32.7×10-6，U0為3.77×10-6～25.01×10-6，Th/U為1.95～2.82，F(xiàn)U為3.62～7.69，fU為30.75%～88.95%，這說明巖體內(nèi)有大量的鈾遷入，鈾遷移率高，鈾含量、古鈾含量高，為富鈾巖體，其中旌德為低富鈾巖體。晉寧期休寧巖體，分異程度低，為單式巖體，后期補(bǔ)體不發(fā)育，鈾成礦富集條件不理想；燕山早期的黟縣巖體，為花崗巖盆地，大部分被第四系覆蓋，巖體剝蝕強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，對鈾成礦富集不利；姚村巖體斷裂構(gòu)造、熱液蝕變發(fā)育，后期補(bǔ)體發(fā)育，在巖體構(gòu)造破碎帶中富集成礦，如姚村鈾礦床；而譚山、黃山巖體鈾含量雖然較高，但斷裂構(gòu)造、熱液蝕變不發(fā)育，鈾成礦富集條件不好。晉寧期許村巖體，燕山晚期的廟西、伏嶺和大歷山巖體，鈾含量為4.40×10-6～13.3×10-6，U0為4.44×10-6～14.12×10-6，Th/U為3.73～4.60，F(xiàn)U為-2.52～-0.82，fU為-19.66%～-0.9%，這說明活化鈾遷出率幾乎為零，鈾遷移率較低，鈾源條件差，對鈾成礦富集不利，其中僅廟西巖體內(nèi)、外接觸帶有零星鈾礦化點，大歷山、廟西和伏嶺巖體為低鈾源體。

3.5 寧鎮(zhèn)地區(qū)

分布于江蘇省寧鎮(zhèn)地區(qū)燕山晚期石英二長巖體，如其林門、安基山、下蜀、徐灣和銅井巖體，鈾含量非常低，一般為0.6×10-6～0.9×10-6，最高僅有3.7×10-6，U0介于2.68× 10-6～5.15×10-6，F(xiàn)U為-2.92～-0.58，fU為-82.96%～-13.55%?；谝陨蠑?shù)據(jù)，除下蜀巖體FU活化鈾、fU遷移率低以外，其他巖體的FU特征遷出明顯，鈾遷移率也較高，但鈾含量太低，鈾源條件差，為鈾源體；而下蜀巖體鈾遷出不明顯，鈾遷移率低，為低鈾源體。分布于江蘇蘇州市西部的蘇州巖體，鈾含量較高，為10.6×10-6，U0為14.15×10-6，F(xiàn)U活化鈾有遷出，fU鈾遷移率中等，為鈾源體。由于巖體斷裂構(gòu)造、熱液蝕變不發(fā)育，鈾成礦富集條件不理想。

3.6 浙西地區(qū)

分布于浙西地區(qū)燕山早期花崗巖，如馬鞍山、河橋、順溪、仙霞、洪公以及海西期—印支期廟后巖體，其中馬鞍山、河橋、仙霞和廟后巖體含鈾量4.4×10-6～13.3×10-6，U0為4.15×10-6～12.33×10-6，Th/U為2.77～3.60，F(xiàn)U為0.12～1.40，fU為2.46%～33.33%，表明鈾遷入花崗巖不明顯，鈾遷移率低，不利于鈾成礦富集，其中仙霞為低富鈾巖體，河橋為含鈾巖體，順溪、洪公巖體含鈾量較高，分別為9×10-6～19×10-6，U0為2.98× 10-6～10.93×10-6，Th/U為1.22～2.12，F(xiàn)U為6.02～8.07，fU為74%～202.01%，表明有大量鈾遷入巖體，鈾遷移率較高，為富鈾巖體，但巖體斷裂構(gòu)造和補(bǔ)體不甚發(fā)育，對鈾活化遷移、富集成礦不利。

4 結(jié)論

贛中南地區(qū)加里東期、海西期—印支期，特別是燕山早期的花崗巖，具有多階段、多期次的特點，后期補(bǔ)體發(fā)育，呈巖基、巖株產(chǎn)出，斷裂構(gòu)造、熱液蝕變發(fā)育。鈾豐度高，活化鈾所占比重較大，富鈾巖體、低富鈾巖體、含鈾巖體多，Th/U＜3，鈾礦床（點）多產(chǎn)于巖體的內(nèi)帶或外接觸帶，是主要的鈾成礦富集區(qū)，其次是安徽廬樅和皖南地區(qū)，其中廬樅地區(qū)的燕山晚期石英正長巖補(bǔ)體熱液蝕變發(fā)育，鈾源體多，Th/U＞5，鈾礦床主要產(chǎn)在巖體外接觸帶的砂巖中，而寧鎮(zhèn)、浙西地區(qū)鈾豐度低，活化鈾少，巖漿活動期次少，晚期補(bǔ)體不發(fā)育，屬貧化鈾地區(qū)。

［1］核工業(yè)290研究所（原核工業(yè)華南地勘局）.粵北花崗巖富鈾礦成礦地質(zhì)條件及找礦前景［R］.韶關(guān)：核工業(yè)290研究所（原核工業(yè)華南地勘局），1996.

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Study on uranium contents and the characteristics of migration enrichment in some granitic plutons of East China

DOU Xiaoping1，XIONG Chao1，2，DU Xingsheng1，ZENG Wenle1，LIU Xin1
（1.Jiangxi Nuclear Industry Geological Bureau，Nanchang 330002，China；2.Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China）

By sorting and analyzing uranium and thorium data on some granitic plutons in East China，data on paleo content of uranium，active uranium，uranium activiation ratio are calculated out and then uranium rich rock body，uranium source body，low enriched uranium rock body，low uranium source body，uranous rock and general rock body are classified out.Patterns of uranium enrichment migration are discussed，which can provide the evidence for regional exploration of granite-related uranium deposits.

uranium rich rock body；uranium source body；uranium mineralization；hydrothermal alteration

P595；P619.14結(jié)果A

1672-0636（2015）03-0145-07

10.3969/j.issn.1672-0636.2015.03.004

2015-03-16；

2015-05-06

竇小平（1957—），男，山東莘縣人，高級工程師，主要從事鈾礦地質(zhì)勘探的研究。

E-mail：1254938263@qq.com