陳化凱， 張盼盼， 張同林， 溫國(guó)棟， 莫鴻飛， 曲凱

（1. 河南省核工業(yè)地質(zhì)局， 河南 鄭州 450044； 2. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心， 天津 300170）

花崗偉晶巖是一種以具有粗大的礦物晶體為特點(diǎn)的特殊巖漿巖［1］。 灰池子巖體外圍是花崗偉晶巖脈大量發(fā)育的密集區(qū)之一， 這些偉晶巖對(duì)鈾、 鈮、 鉭、 鋰、 鈹、 銣等金屬礦產(chǎn)和石英、 鉀長(zhǎng)石、 工業(yè)云母等非金屬礦產(chǎn)具有重要的控制作用［1-7］。 中陜核工業(yè)集團(tuán)通過(guò)在灰池子巖體西部丹鳳地區(qū)開(kāi)展整裝勘查已發(fā)現(xiàn)了眾多偉晶巖型鈾礦點(diǎn)和陳家莊、 光石溝、 小花岔偉晶巖型鈾礦床， 從而使其成為西北最重要的偉晶巖型鈾礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)［8］。河南省核工業(yè)地質(zhì)局和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心通過(guò)近幾年的地質(zhì)勘查， 在河南省灰池子巖體東部外圍柳樹(shù)灣、 紅廟灣及騎馬河等地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了鈾礦（化）體［7］， 并估算鈾遠(yuǎn)景資源量達(dá)到中型鈾礦產(chǎn)地規(guī)模， 使得該區(qū)成為河南省重要的偉晶巖型鈾礦集區(qū)和找礦靶區(qū)。 此外， 河南省地礦局通過(guò)勘查在研究區(qū)的北部發(fā)現(xiàn)鋰、 銣、 鈮鉭等稀有金屬礦產(chǎn)。 通過(guò)近幾年的野外勘查工作， 筆者對(duì)灰池子巖體及其外圍不同類型偉晶巖地質(zhì)特征和放射性物探特征（特別是富鈾偉晶巖， 本文定義為鈾含量≥100×10-6的偉晶巖）進(jìn)行了總結(jié)分析研究， 在與鄰區(qū)光石溝鈾礦床對(duì)比分析研究基礎(chǔ)上提出了該區(qū)的富鈾偉晶巖找礦標(biāo)志， 對(duì)指導(dǎo)該區(qū)鈾礦地質(zhì)勘查具有一定的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于河南省盧氏縣灰池子巖體東部外圍的柳樹(shù)灣-紅廟灣-騎馬河一帶， 其大地構(gòu)造位置處于北秦嶺造山帶東段， 商丹斷裂和欒川斷裂夾持部位（圖1）［9］。 研究區(qū)內(nèi)主要出露的地層為中元古界峽河群黑云斜長(zhǎng)片（麻）巖、 二云石英片巖和石英巖， 局部夾斜長(zhǎng)角閃巖、 條帶狀大理巖， 偉晶巖脈十分發(fā)育［10］。

研究區(qū)內(nèi)地層褶曲發(fā)育， 巖漿活動(dòng)頻繁，加里東期Ⅰ型花崗巖（如灰池子巖體）廣泛分布于研究區(qū)內(nèi)外兩側(cè)， 其形成時(shí)間約為（437±5.8）Ma［11-12］。 巖性主要為淺肉紅色、 灰白色中細(xì)粒片麻狀黑云母花崗巖、 （含斑）黑云母花崗閃長(zhǎng)巖和 （含斑） 黑云母二長(zhǎng)花崗巖；以中-中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)為主， 局部為粗粒-偉晶結(jié)構(gòu)（圖2a、 b）、 碎裂鱗片變晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)， 局部含有鉀長(zhǎng)石、 石英及斜長(zhǎng)石斑晶而呈現(xiàn)似斑狀結(jié)構(gòu)（圖2c、 d）； 片麻狀或塊狀構(gòu)造； 石英細(xì)脈在整個(gè)灰池子巖體內(nèi)部相對(duì)較發(fā)育（圖2a）。 灰池子巖體花崗巖地面γ 總量一般在（26～38）×10-6之間， 局部地段可達(dá)110×10-6， 甚至更高。 陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊(duì)對(duì)灰池子巖體19 個(gè)樣品鈾、 釷分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示， 其平均鈾含量為2.75×10-6，平均釷含量為15.22×10-6， Th/U 值為4.10［13］。在其形成或演化過(guò)程中， 活化了圍巖（變質(zhì)巖）中的鈾元素， 使晚期結(jié)晶分異形成的偉晶巖富集了鈾［4-6］。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖 （據(jù)盧欣祥等， 2010［1］修改）Fig. 1 Regional geological map of the study area

圖2 灰池子巖體不同類型的花崗巖Fig. 2 Different types of granite in Huichizi pluton

前人研究表明， 早古生代東秦嶺地區(qū)的板塊構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致了大量偉晶巖脈的形成，其形成時(shí)代約為（426±11）Ma［14］， 且偉晶巖與灰池子巖體花崗巖具有同源性［1］。 這些偉晶巖圍繞灰池子巖體分布于外圍中元古界峽河巖群變質(zhì)巖中。 研究區(qū)偉晶巖長(zhǎng)一般幾十至幾百米， 個(gè)別斷續(xù)出露長(zhǎng)度達(dá)到4.6 km， 寬1～15 m， 產(chǎn)狀與灰池子巖體外接觸帶保持一致，走向多呈北西-南東向或近東西向， 在灰池子巖體北側(cè)的傾向北東， 在南側(cè)的傾向南南西-南西。 偉晶巖脈傾角中等至較陡， 一般43°～88°， 多在60°左右， 以順片（麻）理產(chǎn)出為主，偶見(jiàn)切片（麻）理產(chǎn)出。 沿走向及傾向可見(jiàn)膨脹收縮、 分支復(fù)合、 尖滅再現(xiàn)等特征。 偉晶巖脈呈脈狀、 透鏡狀、 不規(guī)則脈狀、 不規(guī)則狀等（表1）， 多沿構(gòu)造和地層薄弱面侵入， 如貼近灰池子巖體、 斷裂帶、 層間裂隙或片理面等侵入， 除少部分切割構(gòu)造和片理外， 大多數(shù)偉晶巖脈沿區(qū)域構(gòu)造線平行延伸， 與圍巖侵入接觸關(guān)系清晰， 且在接觸帶附近局部發(fā)育有的鉀長(zhǎng)石化、 黃鐵礦化、 黑云母化等熱液蝕變作用。

2 不同類型偉晶巖地質(zhì)及放射性特征

盧欣祥等和李靖輝根據(jù)黑云母和白云母的含量等將該區(qū)的偉晶巖分為黑云母?jìng)ゾr、白云母?jìng)ゾr和二云母 偉 晶 巖（圖3）［1，15］。 黑云母?jìng)ゾr一般位于灰池子巖體外接觸帶300 m 以內(nèi)， 是該區(qū)最主要的含（富）鈾巖脈，富含黑云母； 二云母?jìng)ゾr一般位于灰池子巖體300～500 m 之間， 是Li、 Th、 Nb 等的重要成礦巖脈； 白云母?jìng)ゾr一般位于灰池子巖體外接觸帶500 m 以外， 距離灰池子巖體較遠(yuǎn)， 是Li、 Be、 Rb、 Nb、 Ta 等稀有金屬重要的成礦巖脈［1-2］， 河南省整裝勘查發(fā)現(xiàn)鋰鈹?shù)V就位于該種類型偉晶巖中。 從黑云母?jìng)ゾr至白云母?jìng)ゾr， 具有從黑云母-微斜長(zhǎng)石偉晶巖到鋰云母-鈉長(zhǎng)石偉晶巖的連續(xù)演化系列， 礦物的分帶明顯； 巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造從中細(xì)粒-粗粒塊狀結(jié)構(gòu)到偉晶文象結(jié)構(gòu)； Fe、Mg、 Ca 含量減 少， 而Al、 Na 含 量 等增加。黑云母?jìng)ゾr的U、 Th、 稀土豐度值相對(duì)較高， 部分富集成鈾礦； 白云母?jìng)ゾr中Nb、Ta、 Li、 Be、 Rb 等稀有元素豐度值相對(duì)較高，局部偉晶巖脈中見(jiàn)有顆粒較大的富含Li、 Be的綠柱石； 二云母?jìng)ゾr介于兩者之間［12］。

表1 盧氏縣灰池子巖體外圍部分地段偉晶巖分布特征一覽表Table 1 Distribution characteristics of pegmatites in on part of the periphery of Huichizi pluton in Lushi county

圖3 灰池子巖體外圍不同類型偉晶巖分帶示意圖（據(jù)盧欣祥等， 2010［1］）Fig. 3 Schematic zonation diagram of different types pegmatite around Huichizi pluton

2.1 黑云母?jìng)ゾr

黑云母?jìng)ゾr呈灰白色或肉紅、 淺肉紅色， 花崗偉晶結(jié)構(gòu)、 粗粒結(jié)構(gòu)， 文象結(jié)構(gòu)不發(fā)育， 塊狀構(gòu)造（圖4a）； 主要礦物為鉀長(zhǎng)石、 微斜長(zhǎng)石、 斜長(zhǎng)石、 石英、 黑云母 （圖4b）， 副礦物主要有獨(dú)居石、 鋯石、 磷灰石等， 金屬礦物少量， 主要有黃鐵礦、 黃銅礦、輝鉬礦、 方鉛礦、 磁鐵礦、 磁黃鐵礦、 晶質(zhì)鈾礦等。 鉀長(zhǎng)石含量一般在35%～45%， 局部最高可達(dá)65%， 斜長(zhǎng)石約占20%， 長(zhǎng)石粒徑一般為2～10 cm， 局部大的可達(dá)15 cm， 小的為0.2～1 cm， 顆粒較大的長(zhǎng)石主要位于偉晶巖脈內(nèi)部， 而顆粒較小的礦物主要位于偉晶巖脈的兩層外接觸帶部位； 石英約占25%左右，主要呈現(xiàn)兩種顏色， 一種為無(wú)色透明狀， 另一種呈煙灰色、 油脂光澤， 局部在偉晶巖脈中見(jiàn)有寬約5～50 cm 的石英脈； 黑云母呈板狀、 團(tuán)塊狀或條帶狀分布在其它礦物顆粒之間， 約占3%～8%， 局部最高可達(dá)16%。

經(jīng)過(guò)總結(jié)工作區(qū)大量地面γ 總量測(cè)量數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)： 一般的黑云母?jìng)ゾr地面γ 總量在（35～50）×10-6之間， 高于圍巖地層片（麻）巖γ 總量，鈾分析品位一般小于100×10-6；富鈾黑云母?jìng)ゾr地面γ 總量一般在80×10-6以上， 最高可達(dá)2 200×10-6（表2）， 其鈾分析品位一般大于100×10-6， 最高可達(dá)1 697×10-6；伽馬能譜測(cè)量顯示Th/U＜1。

對(duì)該區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr野外及鏡下觀察發(fā)現(xiàn)： 該區(qū)富鈾偉晶巖一般呈肉紅色， 黑云母含量較多， 石英呈煙灰色油脂光澤， 鉀長(zhǎng)石含量較高， 黃鐵礦相對(duì)較多， 礦物顆粒比較粗大， 地面γ 總量較高， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜及與圍巖具有一定程度的同化混染現(xiàn)象等特征（圖4a、 c）。 富鈾黑云母?jìng)ゾr中的鈾礦物主要是晶質(zhì)鈾礦， 呈灰色， 立方體自形晶或他形， 均質(zhì)性， 粒徑約多為0.01～0.31 mm（圖4d、 e）； 部分晶質(zhì)鈾礦邊部常見(jiàn)黃鐵礦化、 綠泥石化和白云母化蝕變［16］。

2.2 白云母?jìng)ゾr

白云母?jìng)ゾr呈灰白色（圖4f）， 很少見(jiàn)有肉紅色， 以文象結(jié)構(gòu)為主， 局部見(jiàn)有花崗偉晶結(jié)構(gòu)， 塊狀構(gòu)造； 主要礦物為斜長(zhǎng)石、白云母、 鋰白云母、 石英等， 副礦物主要有鋯石、 石榴子石、 磷灰石等， 氣成礦物比較常見(jiàn)， 如綠柱石（圖4f）、 電氣石、 鋰輝石等。長(zhǎng)石呈灰白色粒狀， 粒徑一般2～15 cm， 局部可見(jiàn)20 cm， 主要為斜長(zhǎng)石， 約占80%左右； 石英無(wú)色透明， 玻璃光澤， 呈顆粒狀或脈狀?yuàn)A于長(zhǎng)石顆粒之間， 形成文象結(jié)構(gòu)， 約占10%左右； 白云母呈灰白色、 珍珠光澤， 大板狀、 厚板狀?yuàn)A于其它礦物顆粒之間或沿裂隙呈條帶狀分布， 白云母含量一般在10%～15%之間， 局部地段最高可達(dá)30%。 白云母?jìng)ゾr地面γ 總量為（25～35）×10-6， 局部最高可達(dá)50×10-6（表2）， 鈾分析品位 一 般 小 于100×10-6， 其富鈾性差。

圖4 不同類型偉晶巖及晶質(zhì)鈾礦Fig. 4 Different types of pegmatites and crystalline uraninite

2.3 二云母?jìng)ゾr

二云母?jìng)ゾr呈灰白色（圖4g）， 少見(jiàn)有肉紅色， 花崗偉晶結(jié)構(gòu)、 文象結(jié)構(gòu)， 塊狀構(gòu)造； 主要礦物為白云母、 黑云母、 斜長(zhǎng)石、石英（圖4h）， 副礦物主要有鋯石、 石榴子石等。 長(zhǎng)石主要以斜長(zhǎng)石為主， 局部見(jiàn)有少量的鉀長(zhǎng)石， 長(zhǎng)石粒徑一般為2～15 cm， 局部在偉晶巖脈中間部位見(jiàn)有18～20 cm 的長(zhǎng)石礦物， 約占65%左右； 石英無(wú)色透明， 玻璃光澤， 局部見(jiàn)有煙灰色油脂光澤， 主要圍繞長(zhǎng)石顆粒發(fā)育， 其含量一般在白云母?jìng)ゾr和黑云母?jìng)ゾr之間； 白云母呈灰白色片狀、板狀， 珍珠光澤， 黑云母呈灰黑色板狀、 片狀， 玻璃光澤， 白云母及黑云母含量一般在10%～15%之間， 總體呈現(xiàn)靠近黑云母?jìng)ゾr一側(cè)的黑云母含量大于白云母含量， 靠近白云母?jìng)ゾr一側(cè)的白云母含量大于黑云母含量。二云母?jìng)ゾr地面γ 總量一般在（25～40）×10-6之間， 局部最高可達(dá)270×10-6（表2）， 鈾分析品位一般小于100×10-6， 個(gè)別樣品鈾分析品位可達(dá)150×10-6， 局部出現(xiàn)鈾弱富集現(xiàn)象，但都不能形成鈾礦體。

3 富鈾黑云母?jìng)ゾr地球化學(xué)特征

為了解研究區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr的地球化學(xué)特征， 選取了研究區(qū)經(jīng)鉆孔和探槽揭露的5 個(gè)不同的典型富鈾黑云母?jìng)ゾr樣品進(jìn)行了主微量元素分析。 因偉晶巖顆粒粗大，不同結(jié)構(gòu)等成分變化較大， 為使樣品具有較好的代表性， 取樣長(zhǎng)度一般在0.7～1 m， 刻槽樣品規(guī)格為10 cm×5 cm； 鉆孔巖心樣品采用1/2 劈樣法。 所取樣品均為新鮮樣品。 主微量元素分析在河南省核工業(yè)放射性核素檢測(cè)中心完成。 主量元素分析運(yùn)用的儀器型號(hào)為PW4400 的帕納科X 熒光儀， 采用的方法為硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法第28 部分16 個(gè)主次成分量測(cè)定 （GB/T 14506.28—2010）。 氧化亞鐵采用硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法第14 部分氧化亞鐵量測(cè)定 （GB/T 14506.14—2010）進(jìn)行測(cè)定， 氧化鐵為由全鐵剔除氧化亞鐵換算得出。 微量元素分析采用的儀器為美國(guó)PerkinElmer 公司制造的型號(hào)為NexION 350X的ICP-MS， 采用的方法為硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法第30 部分44 個(gè)元素量測(cè)定 （GB/T 14506.30—2010）。

3.1 主量元素

研究區(qū)富鈾偉晶巖的SiO2含量在66%以上， 最高可達(dá)81.59%（表3）， 平均含量為74.04%， 說(shuō)明其具有富硅特點(diǎn)。 光石溝含礦偉晶巖SiO2平均含量為71.74%， 雖比研究區(qū)富鈾偉晶巖的SiO2含量略低， 但均說(shuō)明研究區(qū)富鈾偉晶巖和光石溝含礦偉晶巖具有富硅的特點(diǎn)。 CaO 含量在0.36%～2.63%之間， 平均值為1.15%， 其含量較低且變化較大。 Na2O＋K2O 含量為5.27%～9.06%， 平均值為7.29%；K2O/Na2O 值為0.14～2.81， 平均值為0.99， 除兩個(gè)樣品小于1 外， 其余3 樣品K2O/Na2O 值均大于1， 說(shuō)明富鈾偉晶巖一般具有富鉀的特點(diǎn)， 這與研究區(qū)大部分富鈾偉晶巖宏觀呈現(xiàn)肉紅色且鉀長(zhǎng)石含量高對(duì)應(yīng)。 光石溝含礦偉晶巖CaO 含量平均值為1.08%， 略低于研究區(qū)； 但Na2O＋K2O 平均值為8.23%， K2O/Na2O平均值為1.60， 高于研究區(qū)， 具有富鉀特點(diǎn)； 雖然研究區(qū)富鈾偉晶巖的富鉀程度低于光石溝含礦偉晶巖， 但兩個(gè)地區(qū)的富鈾偉晶巖一般都具有富鉀特點(diǎn)。 里特曼指數(shù)δ 在0.83～3.47 之間變化， 一般都大于1， 平均值為1.71， 光石溝含礦偉晶巖δ 平均值為2.36， 說(shuō)明研究區(qū)富鈾偉晶巖和光石溝含礦偉晶巖都屬于鈣堿性組合。 A/CNK 值最低為1.34， 最高為1.70， 平均值為1.49； 光石溝含礦偉晶巖A/CNK 平均值為1.49， 說(shuō)明研究區(qū)富鈾偉晶巖和光石溝含礦偉晶巖均具有鋁過(guò)飽和的特點(diǎn)。 對(duì)研究區(qū)富鈾偉晶巖進(jìn)行硅-堿投圖有4 個(gè)樣品落在亞堿性區(qū)域（圖5a）； 硅-鉀投圖有3 個(gè)樣品落在高鉀鈣堿性區(qū)域， 1 個(gè)樣品落在鈣堿性區(qū)， 1 個(gè)樣品落在低鉀區(qū)（圖5b）， 造成投圖分散的原因可能與偉晶巖礦物晶體過(guò)大的特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)造有關(guān)。

表2 不同類型偉晶巖特征一覽表Table 2 Characteristics of different types of pegmatites

圖5 灰池子巖體外圍富鈾偉晶巖硅-堿和硅-鉀圖解（底圖據(jù)Le Bas 等， 1986［17］）Fig. 5 TAS and K2O-SiO2 diagram of uranium-rich pegmatite on the periphery of Huichizi pluton

研究區(qū)富鈾偉晶巖固結(jié)指數(shù)SI 最低為1.90， 最高為12.72， 平均值為5.96， 雖差異較大， 但總體較低， 說(shuō)明富鈾偉晶巖的分異度較高， 且一般高品位富鈾偉晶巖其固結(jié)指數(shù)相對(duì)較低， 指示其分異度相對(duì)較好； 反之，低品位富鈾偉晶巖（ZH2302-H04）其分異度相對(duì)較差。 光石溝含礦偉晶巖固結(jié)指數(shù)SI 平均值為7.50， 略高于研究區(qū)， 但總體亦較低，說(shuō)明研究區(qū)富鈾偉晶巖和光石溝含礦偉晶巖均具有高分異度的特點(diǎn)。 Fe2O3/FeO 一般都小于0.80， 最低為0.02， 平均值為0.40， 這可能與該區(qū)富鈾偉晶巖形成時(shí)的氧逸度有關(guān)，就此問(wèn)題曲凱等（2019）對(duì)該區(qū)含礦偉晶巖黑云母進(jìn)行了研究， 結(jié)果表明含礦偉晶巖的黑云母是在相對(duì)低氧逸度環(huán)境形成的［16］， 這與研究區(qū)相鄰的光石溝含礦偉晶巖Fe2O3/FeO 平均值0.68（略高于研究區(qū)但也小于1）的低氧逸度 環(huán)境 相 同［5］。 Fe2O3、 FeO 和MgO 總平均含量為2.34%低于光石溝含礦偉晶巖的3.23%，說(shuō)明相比于光石溝含礦偉晶巖， 研究區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr的黑云母含量略低。

3.2 微量元素

從研究區(qū)富鈾偉晶巖的微量元素、 稀土元素分析結(jié)果（表4， 圖6a）可以看出富鈾偉晶巖的稀土總量在（50.21～122.51）×10-6， 平均含量為76.36×10-6， 其中LREE 為 （23.72～79.92）×10-6， 平均值為44.58×10-6， HREE為（20.90～44.29）×10-6， 平均值為31.77×10-6。LREE/HREE 值為0.61～2.81， 平均為1.51。 5個(gè)富鈾偉晶巖中有3 個(gè)高品位富鈾偉晶巖的LaN/YbN值小于1， 1 個(gè)高品位富鈾偉晶巖的LaN/YbN值等于1， 稀土配分曲線整體呈略左傾或水平（即傾斜不明顯）， LREE/HREE 值為0.61～1.88， 說(shuō)明研究區(qū)富鈾偉晶巖的輕重稀土分異程度相對(duì)較低； 而低品位富鈾偉晶巖（ZK2302-H04）LaN/YbN值大于1， 稀土配分曲線呈略右傾平滑曲線， LREE/HREE 值相對(duì)較高為2.81， 輕重稀土分異程度稍高， 說(shuō)明低分異程度有利于鈾的富集。 對(duì)比光石溝含礦偉晶巖微量及稀土元素含量可以看出光石溝含礦偉晶巖稀土總量283.23×10-6， 其中LREE 為254.00×10-6， HREE 為29.23×10-6，LREE/HREE 值為8.69， LaN/YbN值 為14.40，稀土配分曲線呈右傾平滑曲線， 與研究區(qū)富鈾偉晶巖相比， 光石溝含礦偉晶巖具有高的稀土總量， 明顯富輕稀土， 且輕重稀土分異程度較高（表4， 圖6b）。

表4 灰池子巖體外圍富鈾偉晶巖微量元素和稀土元素含量/10-6 及特征值分析結(jié)果Table 4 Analytical results of REE and trace elements of uranium-rich pegmatite on the periphery of the Huichizi pluton

圖6 灰池子巖體外圍富鈾偉晶巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解 （球粒隕石數(shù)據(jù)自Boynton， 1984［18］）Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns of uranium-rich pegmatite in the periphery of Huichizi pluton

研究區(qū)富鈾偉晶巖的δEu 為0.29～0.63，平均值為0.44， 均小于1， 呈現(xiàn)負(fù)異常； 光石溝含礦黑云母?jìng)ゾr的δEu 平均值為0.23（小于1）， 亦呈現(xiàn)負(fù)異常， 兩地均反映了富鈾偉晶巖形成以結(jié)晶分異作用為主的成巖特點(diǎn)，且富鈾偉晶巖在分異結(jié)晶過(guò)程中可能有長(zhǎng)石從長(zhǎng)英質(zhì)巖漿中分離出來(lái)［19］。

圖7 可以看出， Th、 Ta、 Zr、 Hf 呈峰值，Nb、 Ti、 P 呈谷值， 說(shuō)明富鈾偉晶巖形成時(shí)可能有殼源物質(zhì)的參與［19］， 這也與研究區(qū)富鈾偉晶巖中發(fā)育的同化混染現(xiàn)象相一致， 暗示這些殼源物質(zhì)的參與可能更有利于鈾的富集，從側(cè)面反映出Th、 Ta、 Zr、 Hf 可以作為該區(qū)鈾礦找礦的間接指示元素。

圖7 灰池子巖體外圍富鈾偉晶巖微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)蜘蛛網(wǎng)圖解 （球粒隕石數(shù)據(jù)自Thompson，1982［20］）Fig. 7 Chondrite-normalized trace elements spidergram of uranium-rich pegmatite on the periphery of the Huichizi pluton

4 富鈾黑云母?jìng)ゾr的找礦標(biāo)志

偉晶巖型鈾礦是研究區(qū)近年來(lái)尋找鈾礦的主攻方向之一， 黑云母?jìng)ゾr與鈾礦化關(guān)系密切， 而富鈾黑云母?jìng)ゾr直接控制著鈾礦體的分布， 因此， 分析研究富鈾黑云母?jìng)ゾr的找礦標(biāo)志， 對(duì)指導(dǎo)今后的鈾礦找礦工作具有重要意義。 筆者通過(guò)對(duì)研究區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr野外觀察和地化分析， 并與商丹地區(qū)光石溝鈾礦床進(jìn)行對(duì)比， 從而提出以下找礦標(biāo)志。

4.1 地質(zhì)標(biāo)志

從研究區(qū)和鄰區(qū)光石溝鈾礦床的黑云母?jìng)ゾr分布看， 黑云母?jìng)ゾr主要分布于灰池子巖體外圍300 m 以內(nèi)， 而富鈾黑云母?jìng)ゾr更接近于巖體， 一般不超過(guò)200 m， 其圍巖為古元古界黑云斜長(zhǎng)片麻巖、 斜長(zhǎng)角閃片麻巖、 長(zhǎng)英質(zhì)片巖及大理巖以及中元古界峽河群黑云斜長(zhǎng)片（麻）巖、 二云石英片巖、 斜長(zhǎng)角閃巖等， 由于部分熔融和巖漿的同化混染作用， 使成礦元素（包括鈾）發(fā)生遷移富集，為偉晶巖鈾礦形成提 供 鈾 源［21］。 因此， 在花崗巖體的外接觸帶偉晶巖密集區(qū)， 在靠近花崗巖體一側(cè)的黑云母?jìng)ゾr對(duì)鈾成礦更有利。

4.2 野外巖石及其放射性標(biāo)志

研究區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr一般整體呈現(xiàn)肉紅色， 巖石色率因富含黑云母而相對(duì)較深，顏色相對(duì)較復(fù)雜， 礦物顆粒粗大， 結(jié)構(gòu)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜， 常見(jiàn)與圍巖發(fā)生同化混染現(xiàn)象。這些特點(diǎn)與光石溝鈾礦具有相似性， 可以作為該區(qū)富鈾偉晶巖野外有效的巖石學(xué)找礦標(biāo)志。 高放射性強(qiáng)度是該區(qū)富鈾黑云母?jìng)ゾr最為直觀的找礦標(biāo)志。 富鈾黑云母?jìng)ゾr比其它偉晶巖地面γ 總量要高， 一般要大于80×10-6， 同時(shí)， 根據(jù)以往伽馬能譜資料， 富鈾偉晶巖的釷含量較低， Th/U＜1。

4.3 巖石礦物組合標(biāo)志

富鈾黑云母?jìng)ゾr主要礦物組合為鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石）、 斜長(zhǎng)石、 石英、 黑云母， 副礦物有晶質(zhì)鈾礦、 獨(dú)居石、 磷灰石、 磁鐵礦等， 金屬礦物有黃鐵礦、 磁黃鐵礦、 輝鉬礦等。 與研究區(qū)的其他類型的偉晶巖相比， 富鈾偉晶巖一般具有鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石）及黑云母含量較高、 石英呈煙灰色或暗色和黃鐵礦化發(fā)育的特點(diǎn)。 微觀觀察研究發(fā)現(xiàn)黑云母與晶質(zhì)鈾礦常常緊密共生。 黑云母呈鱗片狀、團(tuán)塊狀， 黑云母密集處也是晶質(zhì)鈾礦最多處，晶質(zhì)鈾礦常以自形晶被黑云母包裹或以粒間鈾形式呈細(xì)脈狀分布于黑云母的解理面和晶體邊界， 此外晶質(zhì)鈾礦邊部常見(jiàn)有黃鐵礦化［16］，且一般富鈾偉晶巖中常見(jiàn)有相對(duì)較多的黃鐵礦， 而已有研究表明光石溝鈾礦床的晶質(zhì)鈾礦富集程度與黑云母、 更長(zhǎng)石、 黃鐵礦、 磷灰石、 獨(dú)居石等礦物的密集程度呈正相關(guān)關(guān)系［5］， 說(shuō)明研究區(qū)和光石溝晶質(zhì)鈾礦具有相似的富集規(guī)律。 因此， 富含黑云母及鉀長(zhǎng)石、煙灰色或顏色明顯發(fā)暗的石英和黃鐵礦的礦物組合可以作為研究區(qū)富鈾偉晶巖野外判別的另外一個(gè)標(biāo)志。

4.4 地球化學(xué)找礦標(biāo)志

研究區(qū)富鈾偉晶巖主量元素分析結(jié)果顯示其具有富硅、 鋁過(guò)飽和、 富鉀、 低固結(jié)指數(shù)、 Fe2O3/FeO＜1、 低氧逸度等特征。 雖與光石溝鈾礦相比， 本研究區(qū)富鈾偉晶巖硅略高，而K、 Al、 Fe、 Mg 含量稍低等特征， 但總體上與光石溝鈾礦均具有相似的富硅、 鋁過(guò)飽和、 富鉀、 低固結(jié)指數(shù)、 Fe2O3/FeO＜1、 低氧逸度等特征， 因此它們可以作為該區(qū)富鈾偉晶巖的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。

研究區(qū)富鈾偉晶巖稀土元素分析結(jié)果顯示其具有輕重稀土分異程度低、 δEu 呈現(xiàn)負(fù)異常、 稀土配分曲線傾斜不明顯等特征， 這與光石溝鈾礦輕稀土富集、 輕重稀土分異高和稀土配分曲線呈右傾的找礦標(biāo)志明顯不同，是研究區(qū)富鈾偉晶巖另一個(gè)地球化學(xué)找礦標(biāo)志。 此外， 其它微量元素分析數(shù)據(jù)顯示研究區(qū)富鈾偉晶巖與Th、 Ta、 Zr、 Hf 及V 和Mo等正相關(guān)關(guān)系［7］， 這一特點(diǎn)與光石溝鈾礦具有一定的相似性， 說(shuō)明這幾種元素也可作為該區(qū)富鈾偉晶巖的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

1） 灰池子巖體外圍偉晶巖從黑云母?jìng)ゾr、 二云母?jìng)ゾr到白云母?jìng)ゾr的放射性強(qiáng)度依次減弱， 含鈾性依次變差。

2） 黑云母?jìng)ゾr是灰池子巖體外圍最主要的富鈾偉晶巖， 鈾礦物主要以晶質(zhì)鈾礦形式存在， 是該區(qū)尋找鈾礦的目標(biāo)偉晶巖。

3） 富鈾黑云母?jìng)ゾr主要分布于灰池子巖體外圍200 m 以內(nèi)， 巖石整體呈肉紅色、礦物顆粒粗大、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 具有富含黑云母及鉀長(zhǎng)石、 煙灰色或暗色的石英和黃鐵礦的礦物組合和放射性強(qiáng)度高、 Th/U＜1 等特征，是該區(qū)富鈾偉晶巖主要的野外判別標(biāo)志。

4） 富鈾偉晶巖具有富硅、 鋁過(guò)飽和、 富鉀、 低固結(jié)指數(shù)、 Fe2O3/FeO＜1、 低氧逸度及輕重稀土分異程度低、 δEu 呈現(xiàn)負(fù)異常、 稀土配分曲線傾斜不明顯和與Th、 Ta、 Zr、 Hf 及V 和Mo 呈正相關(guān)關(guān)系等地球化學(xué)特征， 是研究區(qū)重要的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。