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

测 试 样 品 的代 表 性 等 多 种 因素 ，因 而 单 个 ｕ、 Ｔｈ测 量 数 据 不 能 代 表 富 城 花 岗 岩 总 体
Ｕ、 Ｔｈ含 量 。但从 统 计 学理 论 得 知 ， 只要 有 相 当数量 （ Ｎ≥ ３ ［ ） Ｏ７ 的样 本 数 据 ， 用 频 数 ］ 采
籁
分 析方 法处 理 ， 便可 判 明数 据 变 化 是 由仪 器 测 量 的偶 然 误 差 引 起 的或 是 存 在 系 统 的 偏
这 种 偏 差 可能 是 由岩 浆 期 后 热 液 作 用 的改
造 和 Ｕ 再分 配造 成 的 。
（） ２ 富城 花 岗岩 主 体 Ｔｈ值 的偏 度 系数
（ ｓ） ０ １ ０ 表 ２ ，低 于 标 准 正 态 分 布 曲 ＣＫ 为 ． １ （ ）
线 的 临 界 值 （ Ｓ 一 ± ０ ４ ８ ） 而 且 频 数 分 ＣＫ ． ３３ ， 布 直 方 图 的 概 率 密 度 曲线 呈 两 端 低 、 间 中
Ｆｉ ． Ｕ ｏ ｔ ｎ ｉｔ ｇ ａ ａ ｄ Ｐ ｇ ２ ｃ ｎ ｅ ｔｈ ｓ ｏ ｒ ｍ ｎ ＤＦ （ ｒ ｂ ｂ ｌ ｙ ｐ ｏ ａ ｉｔ ｉ
ｄ ｎ ｉｙ ｆ ｎ ｔｏ ｅ ｓ ｔ ｕ ｃ ｉｎ）ｃ ｒ ｅ ｏ ｃ ｅ ｇ ｕ ｖ ｆＦｕ ｈ ｎ
ｇ ａ ｔ ｕ ｏｎ ｒ ｎｉｅ ｐｌ ｔ
１Ｏ ６
资
源
调
查

与
环
境
高， 两侧 呈对称 分 布 （ ３ ，这 表 明富 城花 岗岩体 Ｔｈ值服 从 正 态分 布 。Ｔ 图 ） ｈ的变异 系数 低
（ ） 城 中 粒 二 云 母 花 岗 岩 铀 含 量 为 ２富
（ ． ～ ２ ． ８ × １ ～ ， 均 值 为 １ ． ３× ３１ ２５ ） ０ 平 ０５
１ 一 ， 含 量 为 （ ０ ３ ３ ． ） ０ ， 均 Ｏ 钍 １ ． ～ ５ ９ Ｘ １一 平
值为 ２．３ Ｏ 。 ４ Ｏ ×１ ～
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 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、
Ｔ ｈ含 量采用 Ｉ Ｐ ＭＳ法 测定 ， Ｃ— 其结果 列 于表 １ 示于 图 １ 并 。
Ｕ — ｈ Ｄｉｇｒ ｍ Ｔ ａ ａ ｏｆＦｕｃ ｎｇ ｇｒ ｎｉｅ ｐ ｕｔ ｎ ｈｅ ａ ｔ ｌ ｏ
第 ３卷 ２
第 ３ 期
章 邦 桐 ， ： 岗 岩 铀 地 球 化学 特 征 新 认 识 等 花
１０ ０× １ 。 ． ０一
（ ） ｈ 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 Ｔｈ地 球化 学 ４Ｔ ／ 研 究表 明 ， 虽然 各种 岩浆 岩 （ 超基 性 岩到 花 岗岩 ） Ｔｈ Ｕ 含 量 变化 可达 ２个数 量级 ， 未 从 中 、 但 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 。 图 １可见 ， 从 多数 样 品 的 Ｔ ／ 比值 ＜ ３ 这意 味着 富城 花 岗岩 中 的铀元 素 已经受 过一 定 ｈＵ ， 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 Ｔ ． ｈ频 数 分 析 从 表 ２分 析 结果 可见 ， 富城 花 岗 岩 Ｕ、 Ｔｈ含量 变化 范 围较 大 。引 起这 种 变化 因素 较 多 ， 测 试 过 程 中存 在 的 仪 器 测 量 误 差 、 如
（） １ 富城 花 岗 岩 主 体 Ｕ 值 的偏 度 系 数
（ ｓ） １ １ （ ２ ， 于 标 准 正 态 分 布 曲 Ｃｘ 为 ．Ｏ 表 ） 高 线 的 临 界 值 （ 一 ±０ ４ ８ ） 而 且 频 数 分 ｃ ．３ ３ ， 布直方图的概率密度 ， 曲线 偏 向 高端 ， 右 呈 偏非 对称 分 布 （ ２ 。这 充 分表 明 富城 花 岗 图 ） 岩 ｕ 值 不 服 从 正 态 分 布 规 律 ， 在 明 显 的 存 正偏 差 。铀 的变 异 系数 高 （ 一０ ５ ） 大 于 ．７ ， ５ ， 明 岩体 中 铀 的 分 布 是 很 不 均 匀 的。 ｏ 表
称 分 布 （ 度 系 数 Ｃ 一１ １ ） 偏 ． ０ 。Ｔｈ的 均 值 、 数 和 中位 数 三 者 一 致 ，分 别 为 ２ ． ×１ 一 ，５ ７ 众 ５ ７ Ｏ ２． ５ ×１ ～ ，５ ８ １ 一 ， 概率 密 度 曲线 呈 对 称 正 态 分 布 （ 度 系数 ＣＫ ． １ 。核 诱 发 裂 变 径 迹 Ｏ ２．× Ｏ 其 偏 ｓ 一０ １ ）
表 １ 富城 花 岗岩 体 Ｕ 和 Ｔｈ含 量 （ １ ） × ０
Ｔａ ｌ １ Ｕ ａ ｄ Ｔｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆ Ｆ ｃ ｅ ｇ ｇ ａ ｉ ｌ ｔ ｎ （ １ 一 ） ｂｅ ｎ ｏ ｔｎｓｏ ｕ ｈ ｎ ｒ ｎ ｔ ｐ ｕ ｏ ｅ × ０ ‘
（ ） 城 中 粗 粒 斑 状 黑 云 母 花 岗 岩 铀 含 １富
摘 要 ： 富 城 花 岗 岩 Ｕ、 ｈ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 对 Ｔ
为 ８ ９ ×ｌ 一 、 数 为 ８ ０ ０ 、 位 数 为 ７ ｏ × １～ ， 概 率 密 度 曲线 偏 向 高 端 呈 右 偏 非对 ．２ ０ 众 ． Ｘ １～ 中 ．３ ０ 其
资
２ ０１１正
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第 ３ 期
ＲＥＳ ｏＵＲＣＥＳ Ｓ ＲＶ ＥＹ ＆ ＥＮＶ Ｉ Ｕ Ｒ０ＮＭ ＥＮＴ
Ｖ Ｏ１ ３ ＮＯ．３ ．２
文 章 编 号 ：６ １４ １ ２ １ ） ３ １ ７ １ １ ７ — ８ ４（ ０ １ ０ — ５ — ２
花 岗 岩 铀 地 球 化 学 特 征 新 认 识
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 （ 质 铀 矿 ） （ ） 类 质 同像 形 （） 晶 ；２以 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 （ 石 、 英 ） 裂 隙 及 粒 问 分 布 的 非 结 构 铀 。 富 城 花 岗岩 铀 配 分研 究 发 现 ， 长 石 微 对 赋存 在 造 岩
象ｒ 。在 ２ Ｏ世纪 ５ ￣８ ０ 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 ， 其 铀总 量 占全岩 铀 的一半 以上 。 一认 识 主要 是 由于 当时 缺乏 能精 确测 定造 岩矿 物 中 但 这
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 ， 南 岭铀 成 矿 带 中的重 要 产铀 花 岗 岩 体之 一 ，出 是
露 面 积 约 ８ ０ｋ 。 ６ ２ ５ ｍ ７ ０铀 矿 田 即 位 于 岩 体 的 西 北 部 河 草 坑 一 桃 背 ～ 田 一 带 ， 性 为 中 一 草 黄 岩 粗 粒 斑 状 黑 云 母 花 岗 岩 （ 体 ） 中 细 粒 二 云 母 花 岗 岩 （ 体 ） 属 强 过 铝 质 花 岗 岩 。富 城 主 和 补 ， ］ 岩 体 锆 石 Ｕ— ｂ年 龄 为 ２ １ ２ ９Ｍ ａ６ 属 印 支 期 岩 浆 活 动 产 物 。本 文 采 用 核 诱 发 裂 变 径 迹 Ｐ ３ ～ ３ ［ ， ］
量为 （． ６ １ ． ８ ×１ 一 ， 均 值 为 ８ ３ ２ ３ ～ ９２ ） ０ 平 ．８ ×１ ～， 含 量 为 （ ． ５ ４ ． ） １ 一， Ｏ 钍 ８ ３ ～ ８ ３ × ０ 平 均 值 为 ２ ． ６ Ｏ 这 不仅 高 于世 界 花 岗 ７ ７ ×１ 一， 岩 铀平 均值 ５ ０ ， ×１ 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 。
差。
ｕ ｘｌ （ Ｏ）
鉴 于 中粗 粒 斑 状 黑 云 母 花 岗 岩 和 中粒
二 云母 花 岗岩均 属 富城 花 岗 岩 印支 期 主 体 ，
所 以 我们 根 据 表 １中所 列 黑 云 母 花 岗岩 和
图 ２ 富城 花 岗岩 ｕ 频 数 直 方 图及 概 率 密度 曲 线
（ ） 城 细 粒 白云 母 花 岗 岩 铀 含 量 为 ３富 （ ． ８ ６ ８ ×１ 一， 均值 为 ４ ２ ０ ２ ０～ ． ） ０ 平 ． ７ １ ～， ｘ
钍 含 量 为 （ ． ８ １ ． ） ０ ， 均 值 为 ７Ｏ ～ ３２ Ｘ １～ 平
图 １ 富城 花 岗岩 体 Ｕ— Ｔｈ图解
矿 物 中 均 匀 分 散 状 的 结 构 铀含 量 与 全 岩 铀 不 呈 消 长关 系 ， 是 存 在 一 定 的 极 限 值 ： 石 、 英 ＜ 而 长 石
３ ０ ， ×１一 白云 母 ＜ ５ ０ ， 云 母 ＜ ９ ０ 溶 浸 实 验 结 果 表 明 ， 城 花 岗岩 活 动 性 铀 浸 出率 ×１ ～ 黑 ×１ ～。 富 很 高 （ 均 值 ５ ％ ） 为 富 城 花 岗岩 具 有 较 大 铀 成 矿 潜 力 提 供 了佐 证 。 平 ２ ，
关 键 词 ： 地球 化 学 ； 数 统 计 分 析 ； 诱 发 裂 变 径 迹 ； 动 性 铀 ； 铀 频 核 活 富城 花 岗 岩 体
中 图分 类 号 ： ５ ５ Ｐ ８ ． ２ １ Ｐ １ ． ４ Ｐ ９ ； ５ ８ １ ． ； ６ ９ １ 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 。 此 ， 岗岩 的铀 地球 化学 特征 一 直是 人们 研究 的重要 对 因 花
以赣 南 富城 产 铀 花 岗岩体 为例
章邦桐 ， 吴俊 奇 ， 洪 飞 ， 凌 陈培 荣
（ 内生金 属 矿床 成矿 机制 研 究 国 家重 点 实验 室（ 京大 学） 南 京 ２ ０ ９ ） 南 ， １ ０ ３
（ 南京 大 学地 球 科 学 与工 程 学院 ， 京 ２ ０ ９ ） 南 １ ０ ３
中粒 二 云 母 花 岗岩 Ｕ、 Ｔｈ数 据 ，分 别 做 出 Ｕ、 ｈ频 数 分 布 直 方 图及 相 应 的概 率 曲线 Ｔ
示 于图 ２ 图 ３ 并 将 频 数分 析 所 得 的 有关 参 、 ， 数 列 于表 ２ 从表 ２及 图 ２ 图 ３ 得 出以下 几 。 、 ， 点重 要 的认 识 。
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源
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查
与
环
境
法 ，等离 子 质谱法 （ Ｐ ＭＳ Ｉ — ）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 Ｃ 球化 学 特征 ， 取得一 系列 新认识 。
１ 富 城 花 岗岩 Ｕ 和 Ｔ ｈ含量 特 征
１ １ 富 城 花 岗岩 Ｕ 和 Ｔ ． ｈ含 量 分 析 结 果 及 特 征
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ １ 一 Ｏ ２ ｌ 一２ｌ
基 金 项 目 ： 国核 工 业 地 质 局 十 一 五 基 础 科 研 项 目（ 中 ＹＫ０ ）ｔ国 家 自然 科 学 基 金 项 目 （ 号 ４ ２ １０ ） 助 。 ８ｉ ｒ － ｉ ｆ 编 ０ ２ ３ １资 第 一作 者 简 介 ： 邦 桐 （９ ４ ） 男 ， 苏 江 阴 人 ， 授 ， 士 生 导 师 ， 章 １３￣ 。 江 教 博 主要 研 究 核 能地 质 及 成 矿 理 论 。