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摘要:
华阳川铀矿床位于老牛山岩体与华山岩体夹持部位，矿体严格受控于NW—SE向华阳川脆韧性剪切带，赋矿岩石以石英碳酸岩为主，伟晶岩次之。关于华阳川铀矿床的物质来源一直没有较可信的研究成果。系统收集航放、地质、钻探、选冶试验等资料，采用地表放射性物探、地质、锆石U-Pb定年等手段，计算各地质体(单元)的放射性能谱特征、年龄特征，研究岩体、脉岩的构造展布规律和放射性元素的迁移规律，揭示华阳川铀矿的成矿物质来源。地表伽玛能谱特征显示，华山岩体翁峪花岗岩U含量为4.82×10-6~6.46×10-6，Th含量为23.03×10-6~31.08×10-6，Th/U值为5.29~6.00；老牛山岩体主要岩石单元U含量为9.27×10-6~11.18×10-6，Th含量为24.39×10-6~27.72×10-6，Th/U值为2.64~3.55，两者均具有高铀、高钍的特征；地球化学特征显示，华山岩体与老牛山岩体均具有埃达克质岩的特征，为不同期次的同源富铀体，但华山岩体翁峪花岗岩有较明显的铀源体特征；放射性航空物探特征显示，华阳川矿区韧性剪切带中具有铀迁入富集特征；地质年代背景研究显示，华山岩体翁峪花岗岩与华阳川矿区含矿石英碳酸岩成岩年龄基本一致，均形成于235~200 Ma；构造背景研究显示，第一次造陆事件(约1800 Ma)至印支期形成的多期次脆韧性剪切带底部直接与华山岩体连通，为活化铀的迁移提供了有利通道。研究表明，华山岩体翁峪花岗岩中的U元素被活化、迁移后，为华阳川铀矿提供了大量的铀源。
Abstract:The Huayangchuan uranium deposit is located at the sandwiched part of the Laoniushan and the Huashan pluton.The ore body is strictly controlled by the NW-SE-trending Huayangchuan brittle-ductile shear zone.The ore-bearing rocks are mainly quartz carbonatite, followed by pegmatite.There have been no more credible research results on the material source of Huayangchuan uranium deposit.This study systematically collected airborne, geological, drilling, and metallurgical data, and used surface radioactive geophysical prospecting, geology, zircon U-Pb dating and other methods to calculate the radioactive energy spectrum characteristics and age characteristics of each plastid body (unit), study the structure distribution law of rock mass and dyke rock and the migration law of radioactive elements, and reveal the source of ore-forming materials of Huayangchuan uranium deposit.The characteristics of the surface gamma spectrum show that the content of the Wengyu granite of the Huashan pluton is 4.82×10-6~6.46×10-6, the thorium content is 23.03×10-6~31.08×10-6, and the Th/U ratios are 5.29~6.00.The uranium content of the main rock units of the Niushan pluton is 9.27×10-6~11.18×10-6, the thorium content is 24.39×10-6~27.72×10-6, the Th/U ratios are 2.64~3.55, both of which have the characteristics of high uranium and thorium.Geochemical characteristics of the Huashan pluton and the Laoniushan pluton are similar to adakitic rocks, which are the same source and rich uranium bodies of different stages.However, the Wengyu granite of the Huashan pluton has obvious uranium source characteristics.Radioactive aerial geophysical characteristics show that the ductile shear zone in Huayangchuan mining area has the characteristics of uranium migration and enrichment.Based on the geochronological background research, the diagenetic age of the Wengyu granite of the Huashan pluton is the same as that of the ore-bearing quartz carbonate in the Huayangchuan mining area, both formed in 235~200 Ma.The bottom of the multi-stage sub-brittle-ductile shear zone which is formed from the first land-making event (ca.1800 Ma) to the Indosinian period is directly connected to the Huashan pluton, which provides favorable conditions for the migration of activated uranium.Combined the above research, the author believes that after the uranium element in the Wengyu granite of the Huashan Pluton is activated and migrated, it provides a large amount of uranium source for the Huayangchuan uranium deposit.
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图 1 小秦岭地区构造-岩浆简图(据康清清等, 2020修改)
Figure 1.
表 1 华山岩体与老牛山岩体LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb测试结果
Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb data for the Huashan and Laoniushan plutons
点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 华山岩体沫沫岔单元(JM) Z1-006-01 586 2928 0.20 0.0512 0.0011 0.2308 0.0056 0.0325 0.0004 211 4.6 206 2.5 Z1-006-02 673 3018 0.22 0.0506 0.001 0.2165 0.0046 0.0309 0.0003 199 3.8 196 1.9 Z1-006-03 619 2972 0.21 0.0507 0.0026 0.229 0.0145 0.0314 0.0004 209 11.9 199 2.7 Z1-006-04 538 1975 0.27 0.052 0.0033 0.2482 0.0182 0.0327 0.0006 225 14.8 208 3.5 Z1-006-08 1220 3114 0.39 0.0533 0.0011 0.236 0.0049 0.0319 0.0002 215 4.0 203 1.5 Z1-006-10 647 2762 0.23 0.0546 0.0014 0.2413 0.0059 0.0319 0.0003 219 4.8 202 2.1 Z1-006-12 846 3431 0.25 0.0553 0.0012 0.2364 0.0049 0.0308 0.0002 215 4.0 196 1.5 Z1-006-15 490 2204 0.22 0.051 0.0029 0.2368 0.0152 0.0326 0.0005 216 12.5 207 2.9 Z1-006-16 474 1890 0.25 0.0516 0.0013 0.232 0.006 0.0325 0.0004 212 4.9 206 2.6 Z1-006-17 1064 3937 0.27 0.0517 0.001 0.2212 0.0046 0.0309 0.0003 203 3.8 196 2.0 Z1-006-18 706 2891 0.24 0.0522 0.0011 0.2325 0.0057 0.0321 0.0005 212 4.7 204 2.9 华山岩体赛华山单元(JS) Z3-001-01 5868 30324 0.19 0.0514 0.0009 0.2307 0.0045 0.0324 0.0003 211 3.7 205 1.8 Z3-001-02 11576 24586 0.47 0.0484 0.0031 0.2186 0.0147 0.0319 0.0003 201 12.2 202 1.6 Z3-001-03 6738 23801 0.28 0.0486 0.0045 0.2302 0.0225 0.0327 0.0004 210 18.6 207 2.2 Z3-001-04 6677 34458 0.19 0.0491 0.0007 0.2177 0.0034 0.032 0.0003 200 2.9 203 1.6 Z3-001-05 3625 17371 0.21 0.0501 0.0023 0.2387 0.0123 0.0333 0.0005 217 10.1 211 3.3 Z3-001-06 12710 32492 0.39 0.0504 0.0011 0.2216 0.0053 0.0317 0.0003 203 4.4 201 1.6 Z3-001-07 21184 48784 0.43 0.0501 0.0081 0.251 0.038 0.0326 0.0004 227 30.9 207 2.5 Z3-001-08 4576 19712 0.23 0.0505 0.0025 0.2211 0.0113 0.0318 0.0003 203 9.4 202 1.7 Z3-001-10 1394 7511 0.19 0.0461 0.0033 0.2138 0.016 0.0324 0.0003 197 13.4 206 2.1 Z3-001-11 2455 11288 0.22 0.0493 0.0025 0.2277 0.0126 0.0332 0.0004 208 10.4 211 2.7 Z3-001-12 1666 12087 0.14 0.0465 0.0034 0.2126 0.0164 0.0318 0.0003 196 13.8 201 2.0 Z3-001-13 18303 38722 0.47 0.0467 0.0037 0.2224 0.0178 0.0335 0.0003 204 14.8 212 1.9 Z3-001-15 7629 42928 0.18 0.0481 0.0019 0.222 0.0081 0.0336 0.0004 204 6.8 213 2.2 Z3-001-17 8707 37544 0.23 0.0492 0.002 0.2172 0.0107 0.0313 0.0004 200 9.0 199 2.5 Z3-001-18 8620 48223 0.18 0.0469 0.0017 0.2149 0.0077 0.0332 0.0003 198 6.4 210 1.6 Z3-001-19 237 4010 0.06 0.0488 0.0027 0.2166 0.0121 0.0319 0.0003 199 10.1 203 1.8 Z3-001-20 5939 14260 0.42 0.0552 0.0008 0.2564 0.004 0.0335 0.0002 232 3.2 212 1.3 老牛山岩体东涧峪单元(KD) Z1-001-01 335 536 0.63 0.051 0.002 0.1647 0.0063 0.0235 0.0003 155 5.5 150 1.6 Z1-001-02 1362 2138 0.64 0.049 0.0012 0.1463 0.0035 0.0216 0.0002 139 3.1 138 1.3 Z1-001-03 1022 1128 0.91 0.0523 0.002 0.167 0.0058 0.0229 0.0002 157 5.0 146 1.5 Z1-001-04 178 399 0.44 0.0517 0.0029 0.167 0.0095 0.0234 0.0003 157 8.2 149 2.0 Z1-001-05 384 1008 0.38 0.0533 0.0017 0.1649 0.0053 0.0224 0.0002 155 4.6 143 1.5 Z1-001-06 726 1219 0.6 0.0516 0.0015 0.1595 0.0048 0.0224 0.0002 150 4.2 143 1.6 Z1-001-07 100 138 0.72 0.0543 0.0037 0.1643 0.0102 0.0222 0.0003 154 8.9 141 2.0 Z1-001-08 915 2208 0.41 0.051 0.0012 0.1521 0.0038 0.0216 0.0002 144 3.3 138 1.5 Z1-001-09 975 1550 0.63 0.0492 0.0012 0.1478 0.0037 0.0217 0.0002 140 3.2 139 1.2 Z1-001-10 202 304 0.66 0.0501 0.0027 0.1624 0.0084 0.0236 0.0003 153 7.3 150 1.8 Z1-001-11 647 1439 0.45 0.0482 0.0013 0.1445 0.0041 0.0217 0.0002 137 3.6 138 1.3 Z1-001-12 213 240 0.89 0.0519 0.003 0.1632 0.01 0.0224 0.0003 153 8.7 143 1.9 Z1-001-13 526 1175 0.45 0.0478 0.0013 0.1489 0.0039 0.0226 0.0002 141 3.5 144 1.3 Z1-001-14 281 296 0.95 0.049 0.0049 0.1539 0.0148 0.0222 0.0003 145 13.0 142 2.0 Z1-001-15 413 1214 0.34 0.0464 0.0015 0.1459 0.0048 0.0228 0.0002 138 4.3 145 1.5 Z1-001-16 195 138 1.41 0.0469 0.0033 0.15 0.0097 0.0236 0.0004 142 8.6 151 2.5 Z1-001-17 544 1571 0.35 0.0493 0.0016 0.1475 0.0047 0.0217 0.0002 140 4.2 138 1.3 Z1-001-18 115 160 0.72 0.0485 0.0035 0.1458 0.0097 0.0218 0.0003 138 8.6 139 2.0 Z1-001-19 819 1843 0.44 0.0472 0.0012 0.1468 0.004 0.0225 0.0003 139 3.5 143 1.6 Z1-001-20 64 66 0.97 0.051 0.0051 0.1519 0.0117 0.0231 0.0006 144 10.4 147 3.6 老牛山岩体水池沟单元(KS) Z2-001-01 940 2388 0.39 0.0513 0.0013 0.1538 0.0043 0.0216 0.0003 145 3.8 138 1.9 Z2-001-02 549 1615 0.34 0.0499 0.0013 0.1568 0.0044 0.0227 0.0003 148 3.8 145 1.6 Z2-001-03 1445 2617 0.55 0.0484 0.001 0.1442 0.0033 0.0215 0.0003 137 2.9 137 1.7 Z2-001-04 1519 2337 0.65 0.0499 0.0017 0.1476 0.0046 0.0216 0.0003 140 4.0 138 1.6 Z2-001-07 848 2619 0.32 0.0495 0.001 0.1492 0.0035 0.0218 0.0003 141 3.1 139 1.9 Z2-001-08 556 1470 0.38 0.0461 0.0011 0.1454 0.0035 0.0229 0.0002 138 3.1 146 1.3 Z2-001-09 591 1612 0.37 0.0502 0.0013 0.1609 0.0049 0.0231 0.0003 151 4.3 147 2.1 Z2-001-10 647 1496 0.43 0.0487 0.0012 0.1564 0.004 0.0232 0.0002 148 3.5 148 1.5 Z2-001-11 471 1141 0.41 0.0494 0.0014 0.1589 0.0047 0.0232 0.0002 150 4.2 148 1.3 Z2-001-13 767 2304 0.33 0.0513 0.0013 0.1559 0.0043 0.0219 0.0003 147 3.8 140 1.8 Z2-001-15 411 787 0.52 0.0515 0.0017 0.1638 0.0055 0.0229 0.0002 154 4.8 146 1.6 Z2-001-16 906 2157 0.42 0.0511 0.0014 0.1633 0.005 0.0229 0.0004 154 4.4 146 2.3 Z2-001-17 566 974 0.58 0.0491 0.0015 0.1591 0.0049 0.0234 0.0003 150 4.3 149 1.8 Z2-001-18 715 879 0.81 0.0506 0.0014 0.1636 0.0047 0.0232 0.0003 154 4.1 148 1.7 Z2-001-19 1172 2719 0.43 0.0494 0.0012 0.1481 0.0037 0.0216 0.0003 140 3.2 138 1.9 Z2-001-20 988 2340 0.42 0.0502 0.0013 0.1546 0.0041 0.0222 0.0003 146 3.6 142 1.9 
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表 2 华山岩体与老牛山岩体U、Th含量及Th/U值特征
Table 2. Values of U, Th and Th/U in Huashan and Laoniushan plutons
岩体 组段 代号 测点数 U平均值/10-6 Th平均值/10-6 Th/U平均值 华山岩体 葱峪单元 KC 166 4.85 17.47 4.66 雨家河单元 KY 104 5.74 16.45 3.29 沫沫岔单元 JM 92 5.77 31.08 6.00 赛华山单元 JS 107 4.82 23.03 5.29 康家坪单元 JK 18 6.46 30.56 5.44 老牛山岩体 水池沟单元 KS 140 9.27 24.9 3.55 西牛峪单元 KX 107 10.14 24.39 3.35 东涧峪单元 KD 272 10.03 26.68 3.05 黄狗峪单元 KH 218 11.18 27.72 2.64
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表 3 各岩体单元古铀量及活性铀量特征
Table 3. Characteristics of paleo-uranium and active uranium contents in each small pluton
岩体 单元 代号 测点数 U/10-6 Th/10-6 Th/U 古铀量/10-6 活性铀量/10-6 华山岩体 葱峪单元 KC 166 4.85 17.47 4.27 6.8 1.95 雨家河单元 KY 104 5.74 16.45 6.4 0.66 沫沫岔单元 JM 92 5.77 31.08 12.09 6.32 赛华山单元 JS 107 4.82 23.03 8.96 4.14 康家坪单元 JK 18 6.46 30.56 11.89 5.43 老牛山岩体 水池沟单元 KS 140 9.27 24.9 2.57 9.69 0.42 西牛峪单元 KX 107 10.14 24.39 9.49 -0.65 东涧峪单元 KD 272 10.03 26.68 10.38 0.35 黄狗峪单元 KH 218 11.18 27.72 10.79 -0.39
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