狼山地区放射性地球物理、地球化学特征与铀源

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[摘要]通过对狼山地区放射元素铀钍钾背景分析和航空伽玛场特征研究，进行铀源条件和铀迁移量的探讨，狼山各期花岗岩体中铀表现为不同程度的淋失，而地层区则表现为铀的迁入。罕乌拉、希热图、呼和尔楚鲁、浩日格山四岩体构成狼山铀源地，为两侧盆地提供丰富的铀。

[关键词] 狼山 背景 高场 岩浆岩 铀源 古铀量 铀的迁移量

[中图分类号] O741+.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-148-2

狼山位于内蒙古自治区西部，是阴山山脉最西段。呈东北-西南走向，长约370km，南侧为河套盆地，北侧有巴音戈壁盆地，山间有测老庙盆地和杭盖盆地。在10000km2的狼山及其两侧的中新生地，经过几十年的铀矿地质工作，发现了测老庙盆地内4个小型铀矿床和一大批产于变质岩和花岗岩中的铀矿点。划定有9片铀成矿有利远景区，由于国家从上世纪90年开始铀矿勘查以中新生代盆地砂岩型铀矿为主，狼山放射性地质工作停滞。依据狼山地区物理、地球化学特征，对本区铀源条件及铀的迁移方向提出一些粗浅的看法。

1区域放射性元素背景分布

研究区域放射性元素背景分布，目的在于确定区域上铀成矿的前提条件-铀源是否丰富。一般铀源丰富，成矿机率就高；铀源贫乏，则难以形成有工业价值的铀矿床。研究放射性元素背景分布，受到广泛重视。本区地面伽玛能谱测量为天然产状条件下直接确定岩石中铀、钍、钾含量，为研究放射性元素的分布和分配提供了方便。

研究元素背景分布的理论依据是地球化学过程基本定律。该定律指出：地质体中元素含量的概率分布型式与地质体形成历史有关，由初始成岩作用在地质体中形成的元素代表着该元素的背景值，单一成岩作用所致的元素含量服从正态分布，如果分布式偏离正态，则是受后期地质作用叠加影响所致。

背景分析首先应用分布型式统计检验方法（偏度峰度法），分别对各组观测数据进行正态检验，符合正态分布直接确定各统计参数，否则，按3倍均方差原则对超差数据进行剔除，消除叠加地质作用的影响，反复统计，直到符合正态分布为止。这样，求得的各参数就比较接近初始成岩作用元素背景分，统计结果列于表1、表2。

从表1各时代岩浆岩中放射性元素的背景情况，可发看到，区内岩浆活动强烈，从震旦纪至白垩纪各时代岩体都有分布，放射性元素背景各不相同。其中震旦纪花岗闪长岩、花岗岩、石炭纪黑云母花岗岩、三叠纪花岗岩及白垩纪钾长花岗岩、黑云母花岗岩的铀钍丰度普遍较高（U>5×10-6、Th>24×10-6），相应古铀丰度也较高（6.2-11.3×10-6）。铀、钍背景值高，铀强烈迁出（δu

以上分析认为：狼山地区各时代花岗岩是本区及两侧盆地铀成矿的主要铀源体。中元古界渣尔泰群虽背景值不高，但放射性元素分布并不均匀，局部高背景地段仍可作为一次铀源体。下白垩统地层在成岩过程中曾得到过预富集是盆地内含矿层，放射性元素大的离散程度应视作二次铀源层。

总之，放射性元素的背景分析表明，本区铀源层（体）是存在的，具备铀成矿的前提条件。

2伽玛照射量率高场简要特征

本区核工业703航测队进行1：25000航空伽玛照射量率测量中，发现3片高伽玛照射量率场区（图克木东、炭窑沟、测老庙）。其展布特点为：分布不为单一岩性所控制，跨越岩性界限；分布不为某一时代岩层（体）所控制，产出地质体的时代跨度大；分布呈北东向展布，与区域构造展布范围相一致；高场在空间展布与区域铀矿点产出相一致。

研究高场特点目的在于揭示放射性元素的时控分布规律，并对区域铀源条件作出估计。伽玛照射量率高场就是高铀或高钍区的反映。无论高铀区或高钍区，同样应视作找铀靶区。地壳形成时，铀钍相似的地球化学行为，决定了铀钍共生在一起。自显生宙以来，铀变得活泼而易于迁移、钍稳定则保留原地，因而现在的高钍区应为原始的高铀区。所以，伽玛照射量率高场是由铀或钍引起，可不予考虑，其找矿意义无须置疑。测老庙高场面积达2000km2，炭窑沟、图克木东高场也十分可观，均大于300 km2。若粗略估算，当铀丰度为3×10-6，岩石密度为2.5T/m3，每立方米岩石贡献出铀7.5克，每立方千米的岩石则含铀达7500吨。可见大面积的高场存在，源地输出铀的能力是相当可观的。由此得出结论：本区铀源条件良好，与背景分析得出结论一致，伽玛高场区及附近两侧盆地是找铀的重要靶区。因此测老庙盆地和杭盖盆地及巴音戈壁盆地的找铀前景不容忽视。

3铀元素的迁移规律

狼山地区高背景地质体的存在为铀成矿奠定了物质基础，但铀元素是否在源地得以活化？，进而是否进行了迁移？这里作一讨论。

为确定铀迁移量可视狼山地区为封闭系统，在广阔的地域里，铀的迁出、迁入机会均等，全区现代的Th/U反映了原始的Th/U，经统计区域上Th/U值为3.3。用Th/3.3估计古铀量Gu。那么活化铀的迁移量δu，由下式进行估算。

δu=Qu（能谱测点铀量）-Gu。迁移量“+”为迁入，“-”为迁出。

由表1、表2可知活化铀的迁移量变化，狼山地区各花岗岩体铀的迁移量δu总趋势表现为负值，亦即铀均有不同程度的淋失，而老地层区则有所不同，一般表现为铀的正常迁移。

罕乌拉、希热图、呼和尔楚鲁、浩日格山四岩体的浸出率为10-28%，最高达42%，构成狼山中段、南段两个高铀迁出区，成为两大铀源地。狼山东南缘格华寺-乌盖地区、东升庙地区、太阳庙-阿贵庙地区表现为铀的强烈迁入地区，构成了老地层的主要找矿靶区。杭盖盆地的西南缘、测老庙东缘同样以铀的迁入为主。因此，构成了狼山地区盆地找铀矿的主要对象。

由于多期构造作用的结果，淋失区和富集区的形态与区域断裂构造关系十分密切。特别是NE向断裂控制了岩浆岩活动和地层展布，从而也控制了铀的活化迁移，表现为铀的活化富集区和流失区长轴方向均为NE向。因此，狼山地区的找矿工作要特别强调构造在成矿中的作用。

4小结

区域放射元素背景分析和航空伽玛场特征研究，确定了铀源条件；元素的迁移规律则重点在于解决狼山哪些区段铀元素迁出？狼山隆起带是一构造岩浆活化区，以石炭纪花岗岩为主体，震旦纪、志留纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪的酸入岩形成复式岩体，出露面积广，并发育较厚的风化壳，浸出率高，石炭纪和白垩纪花岗岩体是活化铀迁出高区，是盆地的铀源地。因此，岩体中的铀量转入盆地是可观的，是盆地砂型铀成矿的重要物源及铀源区。狼山两侧盆地（物源）铀源条件最利的为测老庙盆地和杭盖盆地，其次为巴音戈壁盆地和河套盆地。在古近纪始新世前河套盆地没有断陷时，狼山也是鄂尔多斯盆地北侧主要的物源、铀源区之一。测老庙盆地内发现了4个后生砂岩型铀矿床，鄂尔多斯盆地北侧发现了3个大型砂岩型铀矿床，均可证明狼山铀源的贡献。

参考文献

[1] 《内蒙古狼山及其邻区铀矿区调报告》〔R〕1989年 宁夏核工业地质勘查院.

[2] 《内蒙古乌拉特后旗航空放射性测量报告》〔R〕1982 核工业703航测队.