花岗岩铀地球化学特征新认识——以赣南富城产铀花岗岩体为例.pdf

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1、资源调查与环境第32卷第3期2011正RESoURCESSURVEY&ENVIR0NMENTVO1．32NO．3文章编号：1671—4814(2011)03—157—12花岗岩铀地球化学特征新认识以赣南富城产铀花岗岩体为例章邦桐，吴俊奇，凌洪飞，陈培荣(内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(南京大学)，南京210093)(南京大学地球科学与工程学院，南京210093)摘要：对富城花岗岩U、Th含量分析结果进行的频数统计分析表明富城花岗岩U的均值为8．92×l0一、众数为8．0X10～、中位数为7．o3×10～，其概率密

2、度曲线偏向高端呈右偏非对称分布(偏度系数C一1．10)。Th的均值、众数和中位数三者一致，分别为25．7×1O一，25．75×1O～，25．8×1O一，其概率密度曲线呈对称正态分布(偏度系数CsK一0．11)。核诱发裂变径迹研究查明富城花岗岩中铀有4种存在形式：(1)显微粒状铀矿物(晶质铀矿)；(2)以类质同像形式存在于锆石、磷灰石等副矿物之中；(3)均匀分散赋存在造岩矿物晶格之中的结构铀；(4)沿造岩矿物(长石、石英)微裂隙及粒问分布的非结构铀。对富城花岗岩铀配分研究发现，赋存在造岩矿物中均匀分散状的结构铀含量与全岩铀

3、不呈消长关系，而是存在一定的极限值：长石、石英<3×10一，白云母<5×10～，黑云母<9×10～。溶浸实验结果表明，富城花岗岩活动性铀浸出率很高(平均值52％)，为富城花岗岩具有较大铀成矿潜力提供了佐证。关键词：铀地球化学；频数统计分析；核诱发裂变径迹；活动性铀；富城花岗岩体中图分类号：P595；P588．12．1；P619．14文献标识码：A产在花岗岩中的花岗岩型铀矿床是我国重要的工业铀矿类型，而且花岗岩也常为其它类型铀矿床提供重要的成矿铀源。因此，花岗岩的铀地球化学特征一直是人们研究的重要对象r。在2O世纪50~8

4、0年代，大多数研究者认为花岗岩造岩矿物中的铀含量虽较副矿物低，但其铀总量占全岩铀的一半以上。这一认识主要是由于当时缺乏能精确测定造岩矿物中的背景铀含量的分析测试手段而造成的。富城花岗岩体位于赣南会昌县境内，是南岭铀成矿带中的重要产铀花岗岩体之一，出露面积约850km。6720铀矿田即位于岩体的西北部河草坑一草桃背～黄田一带，岩性为中一粗粒斑状黑云母花岗岩(主体)和中细粒二云母花岗岩(补体)，属强过铝质花岗岩]。富城岩体锆石U—Pb年龄为231～239Ma[6]，属印支期岩浆活动产物。本文采用核诱发裂变径迹收稿日期：2Ol

5、O一12一lO基金项目：中国核工业地质局十一五基础科研项目(YK08)irt-fi国家自然科学基金项目(编号40221301)资助。第一作者简介：章邦桐(1934~)。男，江苏江阴人，教授，博士生导师，主要研究核能地质及成矿理论。158资源调查与环境法，等离子质谱法(ICP—MS)及电子探针测试等多种方法详细研究了富城花岗岩体的铀地球化学特征，取得一系列新认识。1富城花岗岩U和Th含量特征1．1富城花岗岩U和Th含量分析结果及特征由于富城花岗岩体是一个产铀花岗岩体，因此在野外采样时，除了远离铀矿蚀变带外，所采样品均为新鲜

6、未经受蚀变(以存在新鲜黑云母为主要标志)的花岗岩。全岩样品的u、Th含量采用ICP—MS法测定，其结果列于表1并示于图1。表1富城花岗岩体U和Th含量(×10)Table1UandThcontentsofFuchenggranitepluton(×10一‘)(1)富城中粗粒斑状黑云母花岗岩铀含量为(2．36～19．28)×10一，平均值为8．38×1O～，钍含量为(8．35～48．3)×10一，平均值为27．76×1O一，这不仅高于世界花岗岩铀平均值5×10一，而且变化范围很大，显示出铀在岩体中分布不均匀的特点。(2)富

7、城中粒二云母花岗岩铀含量为(3．1～22．58)×10～，平均值为10．53×1O一，钍含量为(10．3～35．9)X10一，平均值为24．O3×1O～。(3)富城细粒白云母花岗岩铀含量为(2．08～6．8)×10一，平均值为4．27x10～，图1富城花岗岩体U—Th图解钍含量为(7．O8～13．2)X10～，平均值为U—ThDiagramofFuchenggranitepluton第32卷第3期章邦桐，等：花岗岩铀地球化学特征新认识10．0×10一。(4)Th／U值是反映产铀花岗岩体特征的一个重要的地球化学参数。U和T

8、h地球化学研究表明，虽然各种岩浆岩(从超基性岩到花岗岩)中Th、U含量变化可达2个数量级，但未经岩浆期后热液作用或表生作用改造的各种岩浆岩的Th／U比值却稳定地保持在3～5之间。从图1可见，多数样品的Th／U比值<3，这意味着富城花岗岩中的铀元素已经受过一定程度岩浆期后热液作用的改造和再分配。1．2富城花岗岩U和Th