龙首山铀矿床赋矿围岩地球化学特征及构造意义

陈宇宁

（东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 330013）

龙首山铀成矿带分布于我国北部地台西偏南方向。迄今为止，已经发现了4 种不同类型的成矿带，总共有5 个铀矿床、40 个矿点以及矿化点和2000 多个异常分布点，是甘肃及整个西北地区典型的铀成矿带[1]。部分地质学家根据矿床地质学特征、大地构造、同位素研究、火山岩浆活动、矿床的成因、碱交代作用、断裂构造、地球物理、矿床地球化学和成矿规律等对龙首山进行了比较深入的研究，龙首山成矿带的形成可能是受到地质演变、构造活动、变质和岩浆作用等因素的影响，也可能受热液蚀变因素的影响。文章在前人的研究基础上，对龙首山成矿带赋矿围岩铀成矿带常量元素的地球化学特征进行分析研究。

1 龙首山区域地质特征

龙首山地区位于祁连—秦岭成矿省的祁连—龙首山成矿带，中国北方的西南部，北边是潮水盆地，南边河西走廊的过渡地带，阿拉善地块南部。在很长的地质构造活动演变过程当中，龙首山成矿带经历了三个比较大的演化过程：（1）前寒武纪地块的演化过程；（2）古生代拱断带演化过程；（3）中新生代断块的演化过程。

2 赋矿围岩地球化学特征

选取龙首山赋矿围岩的芨岭、红石泉、金边寺、新水井、革命沟五个铀矿床组成部分，对五个铀矿床的常量元素进行地球化学特征分析。

根据表1 可知，选取芨岭矿床样品主岩常量元素中，SiO2的含量范围为65.42%～67.42%,平均值为66.43%，选取的样品大部分处于酸性岩的范围内；选取的样品中Al2O3含量比较高，值的变化范围为15.95%～17.28%；CaO 的含量变化范围为1.48%～2.37%；TFeO 含量为0.97%～2.01%,均值为1.62%；MgO 含量为0.97%～1.02%；在TAS 分类图（图1a）中，样品点全部集中分布在花岗岩区域内，大部分位于Ir 曲线之下，属于亚碱性。在硅-钾图（图1b）中，样品点投入钾玄岩和高钾钙碱性范围内。

选取红石泉矿床样品主岩常量元素，其中SiO2含量为72.59%～74.88%,平均值为73.42%，样品大部分处于酸性岩范围内；选取样品中Al2O3含量较高，值的变化范围为11.44%～12.79%；CaO 的含量为0.75%～2.03%；TfeO 的含量为0.29%～0.52%，均值为0.48%；MgO 含量为0.01%～0.92%；在TAS 分类图（图1a）中，样品点全部集中分布在花岗岩区域内，且都位于Ir 曲线之下，属于亚碱性。在硅-钾图（图1b）中，样品点投入钾玄岩范围内。

选取金边寺矿床样品主岩常量元素，其中SiO2含量为57.85%～63.02%,平均值为60.44%，样品大部分处于中性岩范围；选取样品中Al2O3含量较高，值变化范围为15.08%～17.61%；CaO 含量为1.68%～3.23%；TFeO 含量为1.99%～3.57%,均值为2.78%;MgO 含量为1.97%～2.27%；在TAS 分类图（图1a）中，样品点分布在二长闪长岩、正长岩、花岗闪长岩区域内，样品点在Ir 曲线上下均有分布。在硅-钾图（图1b）中，样品点投入高钾钙碱性范围内。

选取新水井矿床样品主岩的常量元素，其中SiO2的含量为73.15%～74.32%，平均值为73.83%，选取的样品较多处于酸性岩范围；常量元素Al2O3的含量较高，值的变化范围为13.55%～13.94%；CaO含量为0.35%～0.72%；TFeO 含量为1.12%～1.64%,均值为1.33%；MgO 含量为0.23%～0.36%；在TAS分类图（图1a）中，样品点分布在花岗岩区域内，且都位于Ir 曲线之下，属于亚碱性。在硅-钾图（图1b）中，样品点投入高钾钙碱性范围内。

选取革命沟矿床样品主岩常量元素，其中SiO2的含量为71.12%～83.08%,平均值为78.83%，样品较多处于酸性岩范围之内；常量元素Al2O3的含量较高，值为2.25%～18.02%，均值9.99%；CaO 含量为0.22%～0.28%；TFeO 含量为0.18%～3.29%,均值为1.26%;MgO 含量为0.15%～0.2%；在TAS 分类图（图1a）中，样品点分布在硅英岩区域内，且都位于Ir 曲线之下，属于亚碱性。在硅-钾图（图1b）中，样品点投入低钾（拉斑）系列。

表1 龙首山矿床主量元素表

图1 a：TAS 图解和b：硅-钾图解

3 构造意义

在花岗岩构造环境判别图解Rb-Ta+Nb 中（图2），测试样品总体落在VAG(火山弧花岗岩)和syn-COLG(同碰撞花岗岩)的范围内。芨岭样品均投影于同碰撞花岗岩(syn-COLG)中，选取的红石泉样品大部分投影于VAG(火山弧花岗岩)和syn-COLG (同碰撞花岗岩)的范围内，新水井与革命沟样品全部落入火山弧花岗岩(VAG)中，金边寺缺少前人数据无法标注。综合以上特征均反映出龙首山各矿床总体处于碰撞环境之下。

图2 龙首山矿床构造环境判别图