应用伽马能谱参数探讨粤北地区铀成矿规律及前景

2015-12-17王娥

西部探矿工程 2015年4期

关键词：矿田伽马能谱

王娥

（广东省核工业地质局二九三大队，广东广州510800）

应用伽马能谱参数探讨粤北地区铀成矿规律及前景

王娥*

（广东省核工业地质局二九三大队，广东广州510800）

根据对前人在粤北地区取得的伽马能谱实测资料进行再次综合整理，分析高铀区与铀矿矿田间关系，根据矿田上高铀区的伽马能谱参数特征和高铀区铀元素的迁移、富集规律，总结出铀矿田位于镐铀区内和具有已知矿田参数特征的铀富集区之中，并对矿田外围未知地段高铀区进行筛选和成矿预测。

高铀区；铀富集区；伽马能谱参数特征

研究区位于粤北的韶关地带，地质上位于南岭东西向构造带的北—中亚带。北亚带由九峰、诸广、坪田、油山、青嶂山岩体组成，中亚带由大东山、贵东、热水岩体组成。前人于1986年对粤北地区进行了伽马能谱测量，测区面积约为1.7×104km2，采用微机控制的四道伽马能谱仪进行测量，测量精度相当于1∶35万。此次根据探测结果，结合已有地质资料，整理出该区的高铀分布特征、矿田伽马能谱特征以及高铀区中铀元素迁移富集特征。

1 高铀区分布特征

测区内，高铀区在空间分布上具有以下特征：首先，所有高铀区都受岩浆岩带控制，成东西向展布，地层中规模小且呈零星状。北亚带共有14处高铀区，其中诸广岩体中有9处。如图1所示。青嶂山体中有8处，编号为1、2、4、5、6、7、8、20号，青嶂山岩体中1处，编号为16号，坪田岩体中1外，编号为24号，油山岩体中1处，编号为15号，九峰岩体中2处，编号为18、23号。中亚带共有8处高铀区，其中大东山岩体中1处，编号为17号，贵东岩体中有5处高铀区，编号为9、10、11、12、22号，热水岩体中有2处高铀区，编号为13、19号。其次，大多数高铀区受一组或多组构造联合控制，矿田产于高铀区中。如6号高铀区产出城口矿田，5号高铀区产出长江矿田，2号高铀区产出百顺矿田，1、20号高铀区产出栏河矿床和全安矿田；9号高铀区产出下庄矿田。此外14号高铀区产出271、274矿床，16号高铀区产出273矿床。由上可见，粤北花岗岩类型铀矿田都位于伽马能谱高铀区内或在它的边缘。但是研究区内还有许多规模较大的高铀区，至今仍未发现矿床，如诸广岩体中3、4、8号高铀区，贵东岩体中的11、12号高铀区，热水岩体中的13号高铀区，油山岩体中的15号高铀区等，为评价为些高铀区的找矿远景，统计了下庄矿田、长江矿田、城品矿田、百顺矿田、全安矿田和已知非矿龙潭角、大坪高铀区的参数特征（见表1），以作为矿与非矿高铀区筛选标准。

2 铀矿田伽马能谱参数特征

经过整理归纳伽马能谱测量结果，结合已有地质资料，得出粤北地区有矿与非矿高铀区参数特征见表1。

经过分析表1，可得出以下结论：

（1）铀钍钾均值特征。矿与非矿的铀均值无明显区别，而主要区别在钍钾均值大小上。当钍均值为（29.0～43.0）×10-6时，为矿田参数特征值；若钍均值大于43.0×10-6（或小于29.0×10-6），为非矿参数特征值。当钾均值为（3.0～4.0）×10-2为矿田参数特征，当钾均值小于3.0×10-2为非矿地区特征。

（2）铀钍钾方差特征。矿与非矿铀钾方差大小及铀变异系数大小都无明显的区别，而钍方差大小则有明显差异。当钍方差为（7.0～13.0）×10-6时，为矿田参数特征，当钍方差大于13.0×10-6时，或小于7.0×10-6时，为非矿参数特征。

（3）铀钍钾比值大小特征。矿与非矿铀钾比值大小无明显差别，主要区别在于钍钾比值和钍铀比值大小上，当钍钾比值为7.5～13时，钍铀比值小于4时，为矿田参数特征；当钍钾比值大于13时，或小于7.5时，或钍钾比值大于4时，为非矿参数特征。

表1 粤北地区矿与非矿高铀区参数特征表

从以上3个方面参数特征看，矿与非矿高铀区参数特征主要区别在钍的一些参数上，如钍钾均值、钍方差、钍钾比值、钍铀比值等参数特征值上。这主要是钍元素在岩石中比较稳定，而铀元素在岩石中比较活泼，易于迁移[1]。所以应用钍的参数进行识别本区矿与非矿高铀区比应用铀参数更有利。

3 高铀区中铀元素迁移富集特征

根据前人对华南地区花岗岩中铀钍元素关系研究结果看，铀钍元素在成岩时都以正四价状态出现，并以正相关形式存在于岩石之中，后来由氧化作用，铀由正四价变为正六价形式被迁移，而钍仍以正四价保留下来。据此我们用现代实测钍含量估算原始铀含量（u0），将它与现代铀含量（u）进行比较，得出区内铀的迁入和选出[2]。现引入铀的富集系数（Fu），经它来表征岩石自成岩以来，铀的迁入和迁出相对量的大小，写成以下表达式：

式中：u——现代铀含量，10-6；

u0——原始铀含量，10-6。

当Fu=0时，表明岩石自成岩以来，铀迁入和迁出都不明显，称为正常高铀区，或非活化区；

当Fu＞0时，表明岩石自成岩以来，铀以迁入为主，称为铀富集区；

当Fu＜0时，表明岩石自成岩以来，铀以迁出为主，称为铀淋失区。

这里的铀迁入和迁出区都可称为铀活化区。

区内统计结果，正常高铀区Fu值在-30%～+30%间，铀富集区Fu＞+30%，铀淋失区Fu＜-30%区。有意义的是在区内所有铀矿床位于矿高铀区的铀富集区内。即矿床位于铀富集系数Fu＞+30%的地段。

如下庄矿田9号高铀区，所有矿床都在铀富集区内，南部和西部为铀迁出区，没有发现矿床。全安矿田和栏各地区1、20号高铀区中矿床都产于边缘的铀富集区内，中央大坪一带铀迁出为主，没有发现矿床。百顺矿田2号高铀区，长江矿田5号高铀区，城口矿田6号高铀区，这类高铀区内铀都以迁入为主，未发现铀的迁出。油山岩体15号高铀区，热水岩体19号高铀区，铀迁入和迁出都不明显，为正常高铀区，铀活化程度低，难以形成工业铀矿床，这类高铀区对找矿意义不大。