中国铀_钍_钾元素地球化学场特征及与铀矿化关系.docx

中国铀、钍、钾元素地球化学场特征及与铀矿化关系付锦，赵宁博，裴承凯，李新春(核工业北京地质研究院，北京100029)摘要:一直以来，利用铀、钍、钾同位素的γ能谱寻找铀矿是铀矿地质重要的放射性物探手段。同样，水系沉积物化探中铀、钍、钾元素作为铀矿化探重要指示元素，在铀矿资源潜力预测评价中亦发挥了重要作用。笔者论述了水系沉积物铀、钍、钾元素在铀矿预测评价中的指示作用和异常特点，以及中国铀、钍、钾元素地球化学场分布特点和 规律，将铀、钍、钾异常按累频占比划分为特高异常(异常内带)、高异常(异常中带)、异常(异常外带)和高背景，同时，论证了铀、钍、钾异常分布与铀成矿关系。可以看出，铀、钍、钾异常分布有明显的区域特征，现有的异常分布区 与我国四大类型铀矿产区高度一致，其异常分布对我国铀、钍矿资源预测评价具有重要意义。关键词:铀钍钾异常;水系沉积物;地球化学;放射性元素;铀矿中图分类号:P632文献标识码:A文章编号:1000－8918(2014)02－0200－05放射性铀、钍、钾元素是三种重要的天然放射性 元素，它们和铀矿关系密切，一直以来，利用铀、钍、 钾γ能谱寻找铀矿是铀矿地质重要的放射性物探手段。我国大多数铀矿床的产出是由航空伽马能谱1元素指示作用和异常特点我国铀矿化类型可以划分为四大类型:花岗岩型、火山岩性、碳硅泥岩型和砂岩型，这四大类型占［4］发现的［1－3］，同样，水系沉积物化探中铀、钍、钾元素我国已探明的铀矿储量的90%以上。不同类型与铀矿的关系也十分密切，铀、钍、钾元素作为铀矿 化探重要指示元素，在铀矿资源预测评价中，发挥了地质体的铀、钍、钾含量有明显差异，产铀岩体铀含量高，钍、铀比值低，均方差和变异系数都比非产铀［4］重要作用。铀是放射性铀矿的主成矿元素，铀矿床岩体大。基于不同铀矿化特殊地球化学环境所集中在富铀地质层(体)上或其边缘，是寻找铀矿床最重要的指示元素之一。钍是与铀矿密切共生的元 素，绝大部分铀矿床有钍异常的存在，钍也是指示钍矿和稀土矿物的重要指示元素，同时，有些类型铀矿化钍铀比值也具有很好的指示作用。钾元素是寻找花岗岩型铀矿化的重要指示元素，对含铀花岗岩体的识别和钾化蚀变的指示均有重要意义。根据中国水系沉积物地球化学数据资料，笔者把铀、钍、钾元素(钾以氧化物计)按累频占比划分为特高异常、高异常、异常和高背景、本底几个级别，编制了中国铀、钍、钾元素地球化学等值图。中国南方水系沉积物地球化学数据分布较广，数据较为连续，除滇、黔、桂交界、滇蜀交界、四川盆地、四川西部、湖北外，其他绝大部分地区均有数据覆盖。在中国北部和北西部，中西部沙漠、盆地内部、山东、河 南、山西均没有取样，因此，存在大片空白，数据分布不连续。产生的铀、钍、钾的原生晕和次生晕，可以在铀矿资源预测评价中发挥重要作用。 对于与花岗岩型铀矿化紧密联系的中酸性岩浆岩，铀、钍、钾元素均能很好地指示含铀岩体或铀矿化的存在。钾是花岗岩型铀矿特有的指示元素，对于指示含钾花岗岩体的范围和活动期次具有独特的意义。铀、钍、钾异常具有如下特征:异常呈团块状，强度高，有明显的浓集中心。对成矿十分有利的多 期次侵入花岗岩体，由于不同侵入期次铀含量的差异会导致多个浓集中心，反映了酸性岩浆活动的强度、花岗岩化的次数和岩浆演化的程度，通常酸性岩浆活动和花岗岩化次数越多，规模越大，岩浆演化得越完善，含铀量越高，对铀成矿越有利［4］。对于和碳硅泥岩型铀矿化相联系的海相富铀碳 硅泥岩建造，铀元素有良好的指示作用。除此之外，钼、银、钒、锌、铜、镍等也是碳硅泥岩型铀矿卓有成 效的指示元素，但钍对其指示作用有限，钾无指示作用。碳硅泥岩型铀矿化铀元素异常往往呈条带状或收稿日期:2013－11－30串珠状，浓集中心不明显，沿海相富铀碳硅泥岩地层分布。对于火山岩型铀矿化，铀元素、部分铀矿化可有 钍元素作为寻找此类铀矿的指示元素，钾无效，含铀中酸性火山岩元素异常分布呈面状、串珠状，异常强度不大，一般以高背景场出现，通常需要剥离高的铀异常，保留铀的高背景异常。对于砂岩型铀矿化，可利用铀或钍作为指示元素，但钾对砂岩型铀矿是无效的。可以利用铀、钍的异常圈定富铀地质层(体)的存在。砂岩型铀矿化的铀、钍异常分布零星，异常成片装、羽状、串状，矿床范围内难有大范围异常出现，但通常有分散异常分布，矿床不一定直接对应异常，或许会在异常外围。这些都是正常的、可能的异常特征。2元素地球化学场分布特点和规律将铀、钍、钾异常按百分含量占比划分为特高异 常(异常内带)、高异常(异常中带)、异常(异常外带)和高背景，累频2%异常值作为特高异常下限值，累频5%异常值作为高异常下限值，累频15%异常值作为异常值，累频25%异常值作为高背景异常下限值，其余为本底以下。2．1铀元素图1中国水系沉积物铀元素地球化学等值图片区均与我国花岗