Geological,Geochemical Characteristics and Genesis of the Pegmatite Type Uranium Deposit in Hongshiquan, Gansu Province

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.03

Abstract

Abstract:

Hongshiquan uranium deposit is in the western part of Longshoushan Mountain uranium metallogenic belt in Gansu Province. It is the most typical pegmatite type uranium deposit discovered in China. It has the characteristics of rock mass type mineralization. Uranium mineralization is strictly developed in the interior of pegmatite body and in contact-contaminated zone. A systematic study of the pegmatite of the main ore-bearing rock shows that uranium exists in the form of crystalline uranium ore, pitchblende and uranium black in the Hongshiquan deposit. Initial uranium mineralization was formed in the late stage of Zhongtiaoian (1,735±67) Ma, and part of ore underwent hydrothermal superimposition during Hercynian (356±46) Ma. Crystalline uranium deposits were mainly formed in the early magmatic metallogenic stage, and pitchblende was formed in the late hydrothermal superimposed transformation stage. A “four-in-one” alteration association similar to the Jiling sodium metasomatic uranium deposit was developed, the hydrothermal transformation process is a process of K removal and Na addition.

Key words: pegmatite-type uranium deposit, uranium form, U-Pb age of crystalline uranium deposit, hydrothermal superimposition and transformation, Hongshiquan in Gansu Province

CLC Number:

P619.14

WANG Wei, WANG Shengyun, LIU Tao, LI Tianshi, CHEN Yunjie, MA Li, ZHAO Ruyi, SONG Zhentao. Geological,Geochemical Characteristics and Genesis of the Pegmatite Type Uranium Deposit in Hongshiquan, Gansu Province[J]. Geoscience, 2020, 34(02): 244-253.

Figures/Tables 12

References 20

[1]	CORVINO A F, PRETORIUS L E . Uraniferous leucogranites south of Ida Dome, central Damara Belt, Namibia: Morphology, distribution and mineralisation[J]. Journal of African Earth Sciences, 2013,80:60-73. DOI URL
[2]	DAHLKAMP F J . Classification of uranium deposits[J]. Mineralium Deposita, 1978,13(1):83-104.
[3]	王木清, 涂江汉, 伍舒梅, 等. 红石泉矿床含矿主岩及矿化特征[J]. 放射性地质, 1982(5):390-396.
[4]	戎嘉树, 韩泽宏, 夏毓亮. 我国一岩体型铀矿床的矿化特征及成矿作用[J]. 放射性地质, 1984(2):1-11.
[5]	涂江汉. 再谈红石泉铀矿床成因的若干问题[J]. 铀矿地质, 1985,1(6):53-58.
[6]	张诚, 金景福. 红泉铀矿床含矿热液运移的数学模拟研究[J]. 矿床地质, 1988(4):83-89.
[7]	辛存林, 马维云, 安国堡, 等. 甘肃龙首山207铀矿床成矿地质特征及其成矿机制探讨[J]. 地质学报, 2013,87(4):577-590.
[8]	徐浩, 张闯, 庞雅庆, 等. 广东长排铀矿床成矿流体特征[J]. 现代地质, 2018,32(5):902-912.
[9]	黄净白, 黄世杰. 中国铀资源区域成矿特征[J]. 铀矿地质, 2005,21(3):129-138.
[10]	聂利, 赵如意, 陈旭, 等. 甘肃省龙首山成矿带芨岭岩体闪长岩特征及其与铀成矿关系[J]. 现代地质, 2016,30(4):760-769.
[11]	宗克清, 陈金勇, 胡兆初, 等. 铀矿fs-LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年[J]. 中国科学:地球科学, 2015,45(9):1304-1315.
[12]	杜乐天. 碱交代作用地球化学原理[J]. 中国科学:B辑, 1986(1):81-90.
[13]	张成江. 贵东岩体花岗岩中晶质铀矿的特征及其找矿意义[J]. 成都地质学院学报, 1990,17(3):10-17,131.
[14]	唐傲, 李光来, 苏晔, 等. 赣中紫云山花岗岩晶质铀矿的电子探针U-Th-Pb化学定年[J]. 地球科学, 2017,42(3):378-388.
[15]	尧宏福, 张全傅. 甘肃红石泉铀矿床晶质铀矿电子探针化学定年[J]. 世界有色金属, 2017(6):94-95.
[16]	马文妍. 相山矿田热液型铀矿成矿规律初步探讨[J]. 能源研究与管理, 2017(3):29-33.
[17]	刘金枝, 安伟涛. 龙首山钠交代热液型铀矿床的碱交代作用研究[J]. 科技广场, 2010(7):187-189.
[18]	杜乐天. 中国热液铀矿成矿理论体系[J]. 铀矿地质, 2011,27(2):65-68,80.
[19]	杜乐天. 碱交代成矿作用的地球化学共性和归类[J]. 矿床地质, 1983(2):33-41.
[20]	高琰, 程纪星, 周玉龙, 等. 赣中曲源矿床钠交代岩与铀成矿关系[J]. 世界核地质科学, 2019,36(1):17-20.

样品编号	SiO₂	Al₂O₃	P₂O₅	CaO	FeO	MnO	PbO	La₂O₃	Ce₂O₃	TiO₂	UO₂	ThO₂	总量	铀矿物
ZKH16-2-11	0.07	0	0	0	0.03	0	4.72	0	0.05	0	89.14	3.29	97.31	晶质铀矿
	0.08	0	0	0	0.02	0.08	4.77	0	0.12	0	87.08	4.07	96.21	晶质铀矿
	0	0	0	0	0.06	0.06	4.75	0.08	0.16	0	89.44	2.95	97.47	晶质铀矿
	0	0	0	0	0.16	0.01	4.60	0	0.09	0	87.00	3.95	95.80	晶质铀矿
ZKH16-1-49	3.31	0.98	0.10	0.19	0.86	0	3.10	0	0	0	60.63	2.83	71.99	铀黑
	0.04	0	0	0.22	0.08	0	4.55	0	0.06	0	86.67	3.7	95.33	晶质铀矿
	0.02	0	0.41	0.03	0	0	4.52	0.11	0.12	0	85.82	3.55	94.58	晶质铀矿
	0.13	0	0.03	0	0.08	0	4.52	0	0.25	0	85.09	3.86	93.94	晶质铀矿
	0.76	0	0.65	0.50	0.13	0.01	4.09	0.06	0.07	0	73.50	7.90	87.65	铀黑
	0.04	0	0	0.12	0.06	0	4.63	0	0.07	0	87.66	3.07	95.64	晶质铀矿
	1.84	0	0.09	1.29	0.44	0.02	2.27	0.02	0.13	0.45	78.56	3.08	88.18	晶质铀矿
	0.03	0	0	0.09	0	0	4.66	0	0.14	0	89.10	2.62	96.65	沥青铀矿
	0.04	0	0.04	0.01	0.09	0	4.39	0	0.06	0	84.99	4.11	93.72	晶质铀矿
	0.22	0	0	0.56	0.23	0	5.36	0.04	0.16	0	83.22	4.50	94.30	晶质铀矿
	0.81	0	0.62	2.05	0.23	0.03	1.58	0.01	0.60	0.12	72.12	5.66	83.82	铀黑
ZKH16-2-66	0.13	0	0	0.02	0.01	0	8.34	0	0	0	82.47	3.01	93.97	晶质铀矿
	0	0	0.36	0.23	0.04	0	4.44	0	0.19	0	86.69	3.01	94.95	晶质铀矿
	0.02	0	0	0.27	0.06	0.11	6.27	0.19	0.10	0	85.93	3.00	95.95	晶质铀矿
	0.72	0	0.09	2.74	0.78	0.09	2.01	0.03	0.32	0.03	83.22	3.96	93.99	晶质铀矿
	0.27	0	0	0.22	0.36	0.04	6.34	0	0.12	0	84.10	4.44	95.89	晶质铀矿

样品编号	SiO₂	Al₂O₃	P₂O₅	CaO	FeO	MnO	PbO	La₂O₃	Ce₂O₃	TiO₂	UO₂	ThO₂	总量	铀矿物
ZKH16-2-11	0.07	0	0	0	0.03	0	4.72	0	0.05	0	89.14	3.29	97.31	晶质铀矿
	0.08	0	0	0	0.02	0.08	4.77	0	0.12	0	87.08	4.07	96.21	晶质铀矿
	0	0	0	0	0.06	0.06	4.75	0.08	0.16	0	89.44	2.95	97.47	晶质铀矿
	0	0	0	0	0.16	0.01	4.60	0	0.09	0	87.00	3.95	95.80	晶质铀矿
ZKH16-1-49	3.31	0.98	0.10	0.19	0.86	0	3.10	0	0	0	60.63	2.83	71.99	铀黑
	0.04	0	0	0.22	0.08	0	4.55	0	0.06	0	86.67	3.7	95.33	晶质铀矿
	0.02	0	0.41	0.03	0	0	4.52	0.11	0.12	0	85.82	3.55	94.58	晶质铀矿
	0.13	0	0.03	0	0.08	0	4.52	0	0.25	0	85.09	3.86	93.94	晶质铀矿
	0.76	0	0.65	0.50	0.13	0.01	4.09	0.06	0.07	0	73.50	7.90	87.65	铀黑
	0.04	0	0	0.12	0.06	0	4.63	0	0.07	0	87.66	3.07	95.64	晶质铀矿
	1.84	0	0.09	1.29	0.44	0.02	2.27	0.02	0.13	0.45	78.56	3.08	88.18	晶质铀矿
	0.03	0	0	0.09	0	0	4.66	0	0.14	0	89.10	2.62	96.65	沥青铀矿
	0.04	0	0.04	0.01	0.09	0	4.39	0	0.06	0	84.99	4.11	93.72	晶质铀矿
	0.22	0	0	0.56	0.23	0	5.36	0.04	0.16	0	83.22	4.50	94.30	晶质铀矿
	0.81	0	0.62	2.05	0.23	0.03	1.58	0.01	0.60	0.12	72.12	5.66	83.82	铀黑
ZKH16-2-66	0.13	0	0	0.02	0.01	0	8.34	0	0	0	82.47	3.01	93.97	晶质铀矿
	0	0	0.36	0.23	0.04	0	4.44	0	0.19	0	86.69	3.01	94.95	晶质铀矿
	0.02	0	0	0.27	0.06	0.11	6.27	0.19	0.10	0	85.93	3.00	95.95	晶质铀矿
	0.72	0	0.09	2.74	0.78	0.09	2.01	0.03	0.32	0.03	83.22	3.96	93.99	晶质铀矿
	0.27	0	0	0.22	0.36	0.04	6.34	0	0.12	0	84.10	4.44	95.89	晶质铀矿

样号	岩性	U/ 10^-6	Th/ 10^-6	SiO₂	Al₂O₃	FeO	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	MnO	TiO₂	烧失量	总量	K₂O+ Na₂O	K₂O/ Na₂O
ZKH16-2-48	伟晶岩	28.90	4.53	67.38	14.42	3.49	0.50	1.52	0.37	2.32	6.33	0.06	0.09	0.59	1.84	98.91	8.65	2.73
ZKH16-2-15		31.60	17.33	58.27	17.76	5.04	1.14	3.63	0.53	3.45	3.46	0.07	0.14	0.84	4.35	98.68	6.91	1.00
ZKH16-2-75		41.20	10.78	55.06	13.78	7.66	1.33	2.82	0.69	0.70	3.12	0.22	0.15	2.22	8.83	96.58	3.82	4.46
ZKH16-2-30		41.50	3.95	73.47	12.02	1.75	0.14	0.54	0.53	2.49	6.94	0.06	0.06	0.12	0.81	98.93	9.43	2.79
平均值		35.80	9.15	63.55	14.50	4.49	0.78	2.13	0.53	2.24	4.96	0.10	0.11	0.94	3.96	98.27	7.20	2.74
ZKH16-2-13	矿化伟晶岩	136.00	23.78	69.27	12.81	1.07	0.36	0.97	1.25	1.68	8.34	0.03	0.06	0.11	2.69	98.64	8.37	4.96
ZKH16-1-45		142.00	6.24	68.14	15.23	1.83	0.30	1.00	0.52	2.39	6.42	0.05	0.05	0.41	3.05	99.39	6.47	2.69
ZKH16-1-37		155.00	11.13	66.04	15.41	3.25	0.73	2.61	0.28	2.24	3.89	0.02	0.08	0.92	3.97	99.44	2.26	1.74
ZKH16-1-3		173.00	44.09	69.79	12.56	1.37	0.67	1.17	0.79	1.29	7.27	0.04	0.06	0.16	3.50	98.67	7.31	5.64
平均值		151.50	21.31	68.31	14.00	1.88	0.52	1.44	0.71	2.31	6.07	0.04	0.06	0.40	3.30	99.04	6.10	3.76
ZKH16-1-23	矿石	650.00	27.80	73.85	12.48	0.61	0.32	0.63	0.81	2.78	5.57	0.02	0.03	0.08	2.12	99.30	8.35	2.00
ZKH16-2-19		790.00	84.50	68.95	15.29	1.42	0.31	0.67	0.42	4.30	5.58	0.05	0.04	0.21	2.13	99.37	9.88	1.30
ZKH16-2-22		840.00	51.38	72.53	13.93	1.63	0.45	0.74	0.62	6.04	1.25	0.02	0.04	0.23	1.47	98.95	7.29	0.21
ZKH16-1-28		935.00	71.24	82.27	8.82	0.62	0.51	0.47	0.41	3.22	0.97	0.02	0.02	0.07	1.94	99.34	4.19	0.30
ZKH16-1-31		990.00	52.48	72.67	12.83	1.16	0.40	0.92	0.45	2.56	6.15	0.02	0.05	0.23	1.68	99.12	8.71	2.40
ZKH16-1-44		1 050.00	54.18	70.50	12.86	2.34	0.47	1.21	0.61	2.90	4.36	0.03	0.06	0.40	3.40	99.14	7.26	1.50
ZKH8-1-14		1 430.00	140.50	72.83	11.28	0.98	1.30	0.80	0.90	1.38	6.27	0.06	0.05	0.24	2.25	98.34	7.65	4.54
ZKH16-1-49		2 700.00	118.71	67.45	14.71	2.50	1.06	1.65	0.62	3.37	3.12	0.03	0.06	0.68	3.89	99.14	6.49	0.93
平均值		1 173.13	75.10	72.63	12.78	1.41	0.60	0.89	0.61	3.32	4.16	0.03	0.04	0.27	2.36	99.09	7.48	1.65

样号	岩性	U/ 10^-6	Th/ 10^-6	SiO₂	Al₂O₃	FeO	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	MnO	TiO₂	烧失量	总量	K₂O+ Na₂O	K₂O/ Na₂O
ZKH16-2-48	伟晶岩	28.90	4.53	67.38	14.42	3.49	0.50	1.52	0.37	2.32	6.33	0.06	0.09	0.59	1.84	98.91	8.65	2.73
ZKH16-2-15		31.60	17.33	58.27	17.76	5.04	1.14	3.63	0.53	3.45	3.46	0.07	0.14	0.84	4.35	98.68	6.91	1.00
ZKH16-2-75		41.20	10.78	55.06	13.78	7.66	1.33	2.82	0.69	0.70	3.12	0.22	0.15	2.22	8.83	96.58	3.82	4.46
ZKH16-2-30		41.50	3.95	73.47	12.02	1.75	0.14	0.54	0.53	2.49	6.94	0.06	0.06	0.12	0.81	98.93	9.43	2.79
平均值		35.80	9.15	63.55	14.50	4.49	0.78	2.13	0.53	2.24	4.96	0.10	0.11	0.94	3.96	98.27	7.20	2.74
ZKH16-2-13	矿化伟晶岩	136.00	23.78	69.27	12.81	1.07	0.36	0.97	1.25	1.68	8.34	0.03	0.06	0.11	2.69	98.64	8.37	4.96
ZKH16-1-45		142.00	6.24	68.14	15.23	1.83	0.30	1.00	0.52	2.39	6.42	0.05	0.05	0.41	3.05	99.39	6.47	2.69
ZKH16-1-37		155.00	11.13	66.04	15.41	3.25	0.73	2.61	0.28	2.24	3.89	0.02	0.08	0.92	3.97	99.44	2.26	1.74
ZKH16-1-3		173.00	44.09	69.79	12.56	1.37	0.67	1.17	0.79	1.29	7.27	0.04	0.06	0.16	3.50	98.67	7.31	5.64
平均值		151.50	21.31	68.31	14.00	1.88	0.52	1.44	0.71	2.31	6.07	0.04	0.06	0.40	3.30	99.04	6.10	3.76
ZKH16-1-23	矿石	650.00	27.80	73.85	12.48	0.61	0.32	0.63	0.81	2.78	5.57	0.02	0.03	0.08	2.12	99.30	8.35	2.00
ZKH16-2-19		790.00	84.50	68.95	15.29	1.42	0.31	0.67	0.42	4.30	5.58	0.05	0.04	0.21	2.13	99.37	9.88	1.30
ZKH16-2-22		840.00	51.38	72.53	13.93	1.63	0.45	0.74	0.62	6.04	1.25	0.02	0.04	0.23	1.47	98.95	7.29	0.21
ZKH16-1-28		935.00	71.24	82.27	8.82	0.62	0.51	0.47	0.41	3.22	0.97	0.02	0.02	0.07	1.94	99.34	4.19	0.30
ZKH16-1-31		990.00	52.48	72.67	12.83	1.16	0.40	0.92	0.45	2.56	6.15	0.02	0.05	0.23	1.68	99.12	8.71	2.40
ZKH16-1-44		1 050.00	54.18	70.50	12.86	2.34	0.47	1.21	0.61	2.90	4.36	0.03	0.06	0.40	3.40	99.14	7.26	1.50
ZKH8-1-14		1 430.00	140.50	72.83	11.28	0.98	1.30	0.80	0.90	1.38	6.27	0.06	0.05	0.24	2.25	98.34	7.65	4.54
ZKH16-1-49		2 700.00	118.71	67.45	14.71	2.50	1.06	1.65	0.62	3.37	3.12	0.03	0.06	0.68	3.89	99.14	6.49	0.93
平均值		1 173.13	75.10	72.63	12.78	1.41	0.60	0.89	0.61	3.32	4.16	0.03	0.04	0.27	2.36	99.09	7.48	1.65

样号	岩性	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er
ZKH16-2-48	伟晶岩	13.60	23.60	2.44	8.11	1.52	1.05	1.63	0.22	1.24	0.29	0.80
ZKH16-2-15		53.00	113.00	13.10	45.60	7.42	1.13	6.72	0.78	3.70	0.72	2.01
ZKH16-2-75		24.50	54.00	6.75	26.40	5.84	1.34	5.41	0.88	5.71	1.33	3.98
ZKH16-2-30		15.40	22.80	2.33	6.96	1.42	0.61	1.60	0.26	1.63	0.35	0.99
平均值		26.63	53.35	6.16	21.77	4.05	1.03	3.84	0.54	3.07	0.67	1.95
ZKH16-2-13	矿化伟晶岩	28.20	54.10	6.31	21.10	4.42	1.16	3.98	0.68	3.87	0.94	2.65
ZKH16-1-45		12.60	22.30	2.60	8.82	1.88	0.69	1.73	0.30	1.80	0.40	1.15
ZKH16-1-37		15.00	30.10	3.80	14.50	3.84	0.77	3.93	0.86	5.32	1.40	3.92
ZKH16-1-3		46.80	93.00	11.60	41.60	9.94	1.56	9.73	2.06	13.30	3.53	9.78
平均值		25.65	49.88	6.08	21.51	5.02	1.05	4.84	0.98	6.07	1.57	4.38
ZKH16-1-23	矿石	8.13	14.90	1.81	6.79	2.21	1.08	2.50	0.68	4.68	1.22	3.48
ZKH16-2-19		64.20	132.00	16.40	56.00	15.70	1.13	15.00	3.28	20.10	4.85	13.40
ZKH16-2-22		23.80	44.30	5.33	19.40	5.58	0.78	5.59	1.38	8.75	2.16	5.96
ZKH16-1-28		10.30	20.40	2.58	10.40	4.20	0.62	5.69	1.78	13.10	3.69	10.70
ZKH16-1-31		11.90	27.50	3.81	15.80	5.32	1.56	5.46	1.31	8.46	2.02	5.41
ZKH16-1-44		25.30	51.50	6.51	23.10	6.18	0.74	5.81	1.25	7.81	1.82	4.92
ZKH8-1-14		115.10	238.70	30.20	111.00	29.10	1.30	27.30	5.62	34.20	8.44	22.40
ZKH16-1-49		15.60	34.40	4.59	18.10	6.95	1.04	6.90	1.94	12.80	3.04	8.01
平均值		34.29	70.46	8.90	32.57	9.41	1.03	9.28	2.16	13.74	3.41	9.29
样号	岩性	Tm	Yb	Lu	Y	ΣREE	LREE	HREE	LREE/HREE		(La/Yb)_N	δEu
ZKH16-2-48	伟晶岩	0.16	1.29	0.26	8.36	56.21	50.32	5.89	8.54		7.56	2.04
ZKH16-2-15		0.34	2.17	0.42	21.30	249.91	233.05	16.86	13.82		17.52	0.49
ZKH16-2-75		0.81	6.11	1.06	37.80	144.12	118.83	25.29	4.70		2.88	0.73
ZKH16-2-30		0.20	1.34	0.22	10.40	56.11	49.52	6.59	7.51		8.24	1.24
平均值		0.38	2.73	0.49	19.47	126.59	112.93	13.66	8.64		9.05	1.13
ZKH16-2-13	矿化伟晶岩	0.40	2.68	0.37	26.60	130.86	115.29	15.57	7.40		7.55	0.85
ZKH16-1-45		0.22	1.50	0.26	11.70	56.25	48.89	7.36	6.64		6.03	1.17
ZKH16-1-37		0.72	4.86	0.86	39.90	89.88	68.01	21.87	3.11		2.21	0.61
ZKH16-1-3		1.63	10.30	1.48	101.00	256.31	204.50	51.81	3.95		3.26	0.48
平均值		0.74	4.84	0.74	44.80	133.33	109.17	24.15	5.28		4.76	0.78
ZKH16-1-23	矿石	0.62	3.95	0.58	34.50	52.63	34.92	17.71	1.97		1.48	1.40
ZKH16-2-19		2.39	15.50	2.27	137.00	362.22	285.43	76.79	3.72		2.97	0.23
ZKH16-2-22		1.06	6.69	1.03	53.40	131.81	99.19	32.62	3.04		2.55	0.43
ZKH16-1-28		1.94	12.20	1.85	99.30	99.45	48.50	50.95	0.95		0.61	0.39
ZKH16-1-31		0.86	5.22	0.77	52.90	95.40	65.89	29.51	2.23		1.64	0.88
ZKH16-1-44		0.82	5.11	0.74	44.60	141.61	113.33	28.28	4.01		3.55	0.38
ZKH8-1-14		3.63	21.30	2.99	228.00	651.28	525.40	125.88	4.17		3.88	0.14
ZKH16-1-49		1.38	8.58	1.20	60.60	124.53	80.68	43.85	1.84		1.30	0.46
平均值		1.59	9.82	1.43	88.79	207.37	156.67	50.70	2.74		2.25	0.54