1、希望矿床西部水文地球化学特征分析摘要：本文在分析希望矿床西部地质背景的基础上，通过对各方面资料的整理及收集，对区域水文地球化学特征以及区域铀水文地球化学特征进行了阐述及分析，从而对区域地下水中放射性元素的富集特别是水中铀含量的分布有了一定的认识。 关键词：水文地球化学；水文地质环境；水中铀含量；铀矿化 Abstract: this paper on the basis of analyzing the hope western ore deposit geological background, through the aspects of sorting and collecting inf
2、ormation, for regional hydrogeochemical characteristics and hydro geochemical characteristics of uranium in the region are expounded and analyzed, thus to regional groundwater enrichment of radioactive elements in especially the distribution of uranium content in water have a certain understanding.
3、Key words: hydrology geochemistry; Hydro geological environment; Uranium content in water; Uranium mineralization. 中图分类号：P59 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1 区域地质背景 希望矿床西部位于粤北下庄矿田北部，下庄矿田位于北北东向恩平新丰（翁源油山）深断裂带、北东东向黄陂龙南大断裂带、北西向惠来汝城（连平郴州）深断裂带与东西向大东山漳州（贵东蕉岭）大断裂带相交汇部位。这种多方向深大断裂构造带的交汇复合部位的构造结是地块中相对薄弱部位，有利于岩浆的
4、多期次侵入，有利于富铀热液运移、沉淀与富集成矿。 2 区域水文地球化学特征 本区域是属于亚热带多雨潮湿区，降雨量较大，因而水的矿化度不大，HCO 与 K、 Na 离子占主要地位。地下水（特别是上层的地下水）直接接受含有较多 HCO 的大气降水的补给，同时由于动植物的生命运动以及人为的污染等，所以在上带水中溶解了相当数量的 Cl 离子。众所周知，地下水，特别是上带水的化学特征是极其复杂的。除和各种各样的物理条件及各种各样的岩石相接触（即岩石圈）外，还与大气圈，生物的生命活动有着密切关系。希望矿床产于花岗岩中主要为含钾钠和钙长石的花岗岩。故地下水中的阳离子均以钾钠或钙离子为主。地下水由地表向深部，
5、化学成分的改变，虽然影响因素繁多，但是此区最主要的影响因素则是岩石成分的变化，地下水在循环过程中与许多具有一定溶解性能的物质（包括矿物和岩石）相接触，使得地下水直接富集了各种离子。而在物理和化学风化作用以及构造裂隙的影响下，岩石的比面积增大，使得大气圈中的 O2 和 CO2 等沿风化及构造裂隙渗入地下水中，加剧岩石的化学破坏作用。对地下水具有特别意义的则是硅酸盐中的各种长石的风化作用。虽然硫酸盐矿物向深处增加，但是由于埋藏较深，化学风化作用减弱，氧沿构造裂隙向深处的渗透量受到限制，所以使得本区硫酸盐氧化作用进行得非常缓慢。而恰恰相反，本区碳酸盐矿物和岩石都非常缺乏，所以也会促使此区地下水中 S
6、O 的含量极少。 3 区域铀水文地球化学特征 3.1 地表水的铀水文地球化学特征 地表水属于 HCO3Na+K+HCO3Na+K+Ca2+或HCO3Ca2+Na+K+ 型。地表水最主要的化学成分，以 HCO3（65%以上）及 K+Na+（65%以上）为主，矿化度一般小于 100mg/L，随季节变化显著。如最低矿化度为 22mg/L，最高则达 109mg/L。总硬度最低 0.1，一般为 0.2-0.5，最高达 1，增高的原因主要是受坑道中排出矿化度较高的地下水影响所致，均属于极软水。PH 值 6.7-7.6，属于弱酸弱碱性水。游离 CO2 含量 2.5-12mg/L，侵蚀性 CO2 含量 1.0
7、-10mg/L，为弱侵蚀性水。放射性元素铀的含量一般为 n10-7n10-8g/L，但是当地表水通过坑道排出的矿渣和废石时使地表水的铀含量增高达 n10-5 g/L，而在枯水时期某些流经矿化地段出露的水坑点的铀含量也常常能达到 n10-6g/L。地表水的天然铀含量，应该是 n10-7n10-8g/L。 3.2 地下水的铀水文地球化学特征 第四纪冲积坡积物潜水和花岗岩风化裂隙潜水的化学特征基本与地表水的相近似，仍以 HCO3-ClK+Na+型水为主，矿化度稍高于地表水。区域内各主要构造含水带（如 86、92 号带）中地下水的基本化学性质是一致的，均以非常活泼的 HCO3K+Na+或 HCO3Na
8、+Ca2+型水为主，以 HCO3ClK+ Na+型水次之。这个地区的地下水和地表水中都缺少硫酸根离子或含量极低，矿化度一般比地表水高 50-90mg/L，而钻孔地下水由于停留时间较长，揭露的深度较大，所以矿化度高达 70-150mg/L，矿化度随季节而变化，其变化幅度较大，如雨季为 24mg/L，而干燥季节时则达 120mg/L。总硬度一般为 0.7-1.5，均属于软水；氢离子浓度 PH 为 6.7-7.8，属于弱酸弱碱性水；游离 CO2 含量 1.59-48mg/L，侵蚀性 CO2 含量 1.9-15mg/L，为弱侵蚀性水，其他重金属的含量极微，而放射性元素含量一般都比较高，在含矿破碎带及矿
9、体中涌出的地下水，铀含量达 n10-3n10-4g/L，但是在上下盘围岩及距含矿裂隙稍远些的地下水中的铀含量则降低到 n10-6n10-7g/L 或者n10-8g/L，接近地表水的铀含量。氡、镭在地下水中的含量分布与铀的基本上相吻合。 本区域水中的放射性元素含量（铀）的垂直变化也较明显。水中铀含量均随深度增加而增加。根据地下水的水化学和放射性水文化学特征表明：本区水文地球环境，大致处于氧化带（即地下水的积极交替带） ，但是又由于地下水沿构造裂隙运动时的物理、化学环境不同，所以沿含水带（即构造破碎带）的垂直方向又表现出两种氧化带和过渡（中间带）的特点。 1、矿体于地表（或浅部）风化和淋滤破坏作用
10、为严重，所以原来4 号坑道中，矿体平均品位最低 0.0685，而地下水中的铀平均含量为3.3110-5g/L。 2、地下水沿含矿破碎带向下淋滤，于原来 4 号坑道地段地下水中的铀含量为 3.7610-5g/L，这与原来 4 号坑道中的水中铀含量相近似，其矿体品位增高达 0.0805。由原来 4 号坑道以下，地下水的淋滤作用，对矿体品位的影响不够明显，而水中铀含量向下逐渐增加。 3、92 号带也和 86 号带相近似。在原来 4 号坑道地段地下水中铀含量达到 5.4710-5g/L，而品位较低仅有 0.074；在原来 6 号坑道中矿体品位较高达 0.102，水中铀含量也增高达 1.6710-4g/
11、L。 4 小结 综上所述，地下水中的放射性元素的富集，虽然取决于许多比较复杂的因素，但是主要控制因素应该是地下水流经矿化地段的距离以及地下水距矿体的远近。 至于谈到地下水对铀矿化，特别是对工业矿化的破坏（溶解）搬运作用，由于所处的水文地球化学环境的影响，所以这种作用时比较剧烈。如果从原来 6 号坑道排出的地下水中的铀含量为 1.0010-4g/L，那么每24 小时被排出的地下水所搬走的铀为 190.80g，若矿床开采 10 年，则要从整个矿床的总储量中减少 0.7 吨。因此，被地下水所搬运走的铀储量还是很可观的。 参 考 文 献： 1 三三二矿区西部最终储量报告. 中南二九队十一队, 1965. 2 三三矿区最终储量报告. 中南三九队第十一队, 1963. 3 李正根, 水文地质学. 地质出版社, 1980. 4 吴烈勤，曹豪杰，吴建勇等. 广东省翁源县希望矿床西段铀矿普查二七年度报告. 核工业二九研究所地质报告, 2007.
