龍首山鈾礦床賦礦圍巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

陳宇寧

（東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330013）

龍首山鈾成礦帶分布于我國北部地臺(tái)西偏南方向。迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4 種不同類型的成礦帶，總共有5 個(gè)鈾礦床、40 個(gè)礦點(diǎn)以及礦化點(diǎn)和2000 多個(gè)異常分布點(diǎn)，是甘肅及整個(gè)西北地區(qū)典型的鈾成礦帶[1]。部分地質(zhì)學(xué)家根據(jù)礦床地質(zhì)學(xué)特征、大地構(gòu)造、同位素研究、火山巖漿活動(dòng)、礦床的成因、堿交代作用、斷裂構(gòu)造、地球物理、礦床地球化學(xué)和成礦規(guī)律等對(duì)龍首山進(jìn)行了比較深入的研究，龍首山成礦帶的形成可能是受到地質(zhì)演變、構(gòu)造活動(dòng)、變質(zhì)和巖漿作用等因素的影響，也可能受熱液蝕變因素的影響。文章在前人的研究基礎(chǔ)上，對(duì)龍首山成礦帶賦礦圍巖鈾成礦帶常量元素的地球化學(xué)特征進(jìn)行分析研究。

1 龍首山區(qū)域地質(zhì)特征

龍首山地區(qū)位于祁連—秦嶺成礦省的祁連—龍首山成礦帶，中國北方的西南部，北邊是潮水盆地，南邊河西走廊的過渡地帶，阿拉善地塊南部。在很長的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)演變過程當(dāng)中，龍首山成礦帶經(jīng)歷了三個(gè)比較大的演化過程：（1）前寒武紀(jì)地塊的演化過程；（2）古生代拱斷帶演化過程；（3）中新生代斷塊的演化過程。

2 賦礦圍巖地球化學(xué)特征

選取龍首山賦礦圍巖的芨嶺、紅石泉、金邊寺、新水井、革命溝五個(gè)鈾礦床組成部分，對(duì)五個(gè)鈾礦床的常量元素進(jìn)行地球化學(xué)特征分析。

根據(jù)表1 可知，選取芨嶺礦床樣品主巖常量元素中，SiO2的含量范圍為65.42%～67.42%,平均值為66.43%，選取的樣品大部分處于酸性巖的范圍內(nèi)；選取的樣品中Al2O3含量比較高，值的變化范圍為15.95%～17.28%；CaO 的含量變化范圍為1.48%～2.37%；TFeO 含量為0.97%～2.01%,均值為1.62%；MgO 含量為0.97%～1.02%；在TAS 分類圖（圖1a）中，樣品點(diǎn)全部集中分布在花崗巖區(qū)域內(nèi)，大部分位于Ir 曲線之下，屬于亞堿性。在硅-鉀圖（圖1b）中，樣品點(diǎn)投入鉀玄巖和高鉀鈣堿性范圍內(nèi)。

選取紅石泉礦床樣品主巖常量元素，其中SiO2含量為72.59%～74.88%,平均值為73.42%，樣品大部分處于酸性巖范圍內(nèi)；選取樣品中Al2O3含量較高，值的變化范圍為11.44%～12.79%；CaO 的含量為0.75%～2.03%；TfeO 的含量為0.29%～0.52%，均值為0.48%；MgO 含量為0.01%～0.92%；在TAS 分類圖（圖1a）中，樣品點(diǎn)全部集中分布在花崗巖區(qū)域內(nèi)，且都位于Ir 曲線之下，屬于亞堿性。在硅-鉀圖（圖1b）中，樣品點(diǎn)投入鉀玄巖范圍內(nèi)。

選取金邊寺礦床樣品主巖常量元素，其中SiO2含量為57.85%～63.02%,平均值為60.44%，樣品大部分處于中性巖范圍；選取樣品中Al2O3含量較高，值變化范圍為15.08%～17.61%；CaO 含量為1.68%～3.23%；TFeO 含量為1.99%～3.57%,均值為2.78%;MgO 含量為1.97%～2.27%；在TAS 分類圖（圖1a）中，樣品點(diǎn)分布在二長閃長巖、正長巖、花崗閃長巖區(qū)域內(nèi)，樣品點(diǎn)在Ir 曲線上下均有分布。在硅-鉀圖（圖1b）中，樣品點(diǎn)投入高鉀鈣堿性范圍內(nèi)。

選取新水井礦床樣品主巖的常量元素，其中SiO2的含量為73.15%～74.32%，平均值為73.83%，選取的樣品較多處于酸性巖范圍；常量元素Al2O3的含量較高，值的變化范圍為13.55%～13.94%；CaO含量為0.35%～0.72%；TFeO 含量為1.12%～1.64%,均值為1.33%；MgO 含量為0.23%～0.36%；在TAS分類圖（圖1a）中，樣品點(diǎn)分布在花崗巖區(qū)域內(nèi)，且都位于Ir 曲線之下，屬于亞堿性。在硅-鉀圖（圖1b）中，樣品點(diǎn)投入高鉀鈣堿性范圍內(nèi)。

選取革命溝礦床樣品主巖常量元素，其中SiO2的含量為71.12%～83.08%,平均值為78.83%，樣品較多處于酸性巖范圍之內(nèi)；常量元素Al2O3的含量較高，值為2.25%～18.02%，均值9.99%；CaO 含量為0.22%～0.28%；TFeO 含量為0.18%～3.29%,均值為1.26%;MgO 含量為0.15%～0.2%；在TAS 分類圖（圖1a）中，樣品點(diǎn)分布在硅英巖區(qū)域內(nèi)，且都位于Ir 曲線之下，屬于亞堿性。在硅-鉀圖（圖1b）中，樣品點(diǎn)投入低鉀（拉斑）系列。

表1 龍首山礦床主量元素表

圖1 a：TAS 圖解和b：硅-鉀圖解

3 構(gòu)造意義

在花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解Rb-Ta+Nb 中（圖2），測試樣品總體落在VAG(火山弧花崗巖)和syn-COLG(同碰撞花崗巖)的范圍內(nèi)。芨嶺樣品均投影于同碰撞花崗巖(syn-COLG)中，選取的紅石泉樣品大部分投影于VAG(火山弧花崗巖)和syn-COLG (同碰撞花崗巖)的范圍內(nèi)，新水井與革命溝樣品全部落入火山弧花崗巖(VAG)中，金邊寺缺少前人數(shù)據(jù)無法標(biāo)注。綜合以上特征均反映出龍首山各礦床總體處于碰撞環(huán)境之下。

圖2 龍首山礦床構(gòu)造環(huán)境判別圖