下庄矿田湖子铀矿床特富"交点"型铀矿体与铀镭平衡系数关系的分析

■陈允森 陈渝罗

（广东省核工业地质局二九三大队 广东广州510800）

下庄矿田湖子铀矿床特富"交点"型铀矿体与铀镭平衡系数关系的分析

■陈允森 陈渝罗

（广东省核工业地质局二九三大队 广东广州510800）

铀镭平衡系数是铀矿床中重要的参数，它直接关系到铀矿床的资源量估算。本文通过湖子铀矿床特富"交点"型铀矿体的铀镭平衡系数的分析研究，找到特富"交点"型铀矿体的铀镭平衡变化规律，对指导下一步找矿有一定的意义。

湖子铀矿床特富"交点"型铀镭平衡

1　铀矿床地质特征

湖子铀矿床处于下庄矿田中部，矿区主要出露中粒斑状黑云母花岗岩和辉绿岩，北北东向新桥-下庄断裂带、6009号带和北西西向黄陂-张光营辉绿岩组构成矿区基本构造框架。6009号带是主要控矿构造，倾向近正西；6009号带与新桥-下庄断裂带构成小断陷区，属于由新桥-下庄断裂带与102-石角围断裂带构成的断陷区的组成部分；断陷区内次级平行带发育，出露的有207、205、204、201号带。断裂带物质成分复杂，充填各色微晶石英、黄铁矿、赤铁矿、萤石、方解石等，特别是北东构造与近东西向辉绿岩脉交接复合部位多形成较好工业铀矿体（图1）。

湖子矿床铀矿化主要有硅化带型和“交点”型。硅化带型矿体群严格受硅化断裂带组控制，矿体产状与构造带产状基本一致。“交点”型铀矿体受硅化断裂带与辉绿岩交切复合轨迹控制，矿体规模大小与轨迹面密切相关，矿体走向长度为10～30m；其倾向上延伸一般为沿走向延伸的5～10倍，已发现矿体31个，“交点”型铀矿体品位较富，平均品位为0.181%。

2　特富“交点”型铀矿体特征

下庄矿田“交点”型铀矿“浅富易”，查明的资源量占矿田铀资源总量的40%，其中40%的“交点”型矿体平均品位达到0.3%富矿指标，矿石易采、易选、易炼。

矿体产于构造与辉绿岩脉相交部位，严格受构造与辉绿岩脉复合轨迹控制，辉绿岩的宽度往往为矿体的长度；矿体呈板柱状，长度小，延深大，长深比例往往在几倍至十几倍，主要为沥青铀矿—紫黑色萤石、黑色微晶石英型和沥青铀矿—方解石型矿石；热液蚀变主要有赤铁矿化、绢云母化、硅化、绿泥石化、粘土化等。

3　特富“交点”型铀矿体的形成机理分析

图1　湖子铀矿床地质简图

图2　Fe3++Fe2++Ti——Al——Mg图解和K2O——Na2O图解

对控矿构造进行包裹体测温，结合前人对成矿温度的研究[1]，得出成矿期温度为220～270℃。前人研究表明，下庄矿田中基性岩脉与铀成矿存在着密切联系[2]。但前人对下庄矿田中基性岩脉的研究尚有不足，就岩性而言，争议较大[3-4]，前人认为中基性岩脉提供的矿化剂 ΣCO2对铀成矿密切[5]；结合最新研究成果，由Fe3++Fe2++Ti-Al-Mg图解（图2a，内部数据）可知，除部分点落在高铝拉斑玄武岩的范围外，其他落在了高铁拉斑玄武岩的范围，可以认为是所取样品被强硅化及碱交代所致；在K2O-Na2O图解（图2b，内部数据）中，矿石样品点落在了钾质范围内，无矿样品点落在了钠质范围内。

综上分析认为，特富“交点”型铀矿体，初步认为是中基性岩脉在构造应力的作用下，更易破碎形成成矿物质的运移通道和沉淀场所，其成因可能是在形成常规“交点”型铀矿化的基础上，叠加富硅富碱热液在特定地球化学环境中成矿。特富“交点”型铀矿体与常规“交点”型铀矿体的产出形式一致，因此，在勘查思路上应该从现有的硅化带与中基性岩脉复合控矿的“交点”向存在富硅富碱热液运移汇集的“交点”转移。

4　铀镭平衡特征

铀的地球化学特点是化学性质活泼，具有吸附作用，易与氧化合，在岩石中铀以稳定的氧化物形式存在，铀易溶于酸性。铀的半衰期很长，为4.51×109年。在原生矿石中镭总是与铀紧密共生在一起，镭在化学性质上不同于铀，与氧不易化合，与硫酸和碳酸结合，镭的半衰期不很长，为1602年。

在实际伽玛测量中，我们测量到的伽玛射线照射量率有98%是镭组核素引起的，实际上野外工作是通过测定镭含量来达到确定铀的含量。因此，铀镭平衡非常重要，它是通过铀镭平衡系数计算公式Kp=QRa/（Qu×3.4×10-7）来表示。其中Kp为铀镭平衡系数，QRa为镭的含量，Qu为铀的含量。当Kp=1时，表示该地区铀镭处于平衡；Kp＜1时，表示该地区平衡偏铀；Kp＞1时，表示该地区平衡偏镭。

5　数据处理和分析研究

湖子地区从2006到2014年，共采了45组“交点”型辉绿岩铀镭平衡系数样，计算平均铀镭平衡系数为0.90，特富“交点”型辉绿岩铀镭平衡系数样17组，计算平均铀镭平衡系数为0.80，见表1。

表1　湖子铀矿床特富“交点”型铀矿体铀镭平衡系数表

从表中看出，仪器读数超过仪器上限的矿段铀镭平衡系数分别为0.55、0.84和0.68，严重偏铀。特富“交点”型铀矿体辉绿岩矿段的γ测井解释铀品位比实验室检测的品位普遍小很多，有的甚至小几倍。

铀易溶于酸性，而特富“交点”型的化学环境为富硅富碱，当富含铀离子的岩浆热液从地幔沿着构造带上升活动，遇到中基性岩脉，中基性辉绿岩中的Fe离子作为还原剂，铀开始沉淀、富集，少量的镭却在碱溶液中分解、流失，经过多次热液活动，铀越聚越多，镭即越来越少。相对铀的半衰期（4.51×109年），镭的半衰期（1602年）很短，随着时间的变迁，镭衰变越来越多，留下来的镭越来越少。我们知道，伽玛射线的照射量率的98%是由镭组引起的，随着镭的减少，伽玛射线的照射量率成倍减少，而铀矿的品位是根据伽玛射线的照射量率来测定的，所以伽玛测井测出的铀品位比实际的铀品位少很多。

根据这种情况，我们要进行铀镭平衡修正，特富“交点”型铀矿体的实际铀品位是伽玛测井解释的品位除以平均铀镭平衡系数，即Q=Qu/0.8，实际铀品位比伽玛测井解释的品位增加了25%，相对实际铀资源量也就增加了25%。

6　结束语

铀镭平衡系数是铀矿勘查中最重要的参数之一，它贯穿整个铀矿勘查，即从开始找矿到落实矿床，都离不开铀镭平衡系数。

湖子铀矿床的铀镭平衡是偏铀的，特富“交点”型辉绿岩铀矿体更是严重偏铀，铀矿床要进行铀镭平衡系数修正。

我们进行铀矿勘查时，要取铀镭平衡系数样，分析铀镭平衡系数变化规律，以免漏掉有工业价值的铀矿体。特别是进行“交点”型铀矿揭露时，即使不是富矿，也要进行铀镭平衡分析，确定取样地点是偏铀或偏镭，如果是偏铀，基本确定该地区是铀矿成矿的有利部位，可以继续扩大追索范围，直到发现有工业价值的“交点”型铀矿体。

[1]潘家永,曹双林,管太阳等.下庄铀矿田流体包裹体地球化学研究 [J].铀矿地质, 2007.23(5):257--261.

[2]胡瑞忠.XW铀矿床成矿机理.成都地质学院学报 [J].1989.(3):1--9.

[3-4]王正其、李子颖、吴烈勤等.幔源铀成矿作用的地球化学证据--以下庄小水"交点型"铀矿床为例 [J].铀矿地质.2010,26(1):24～34

[5]张国全,胡瑞忠,商朋强,等.302铀矿床方解石C--O同位素组成与成矿动力学背景研究 [J].2008.28(4):413--420.

P621[文献码]B

1000-405X（2016）-2-103-2

陈允森（1969～），男，物探及遥感工程师，研究方向为铀矿地质勘查。