铀矿体的分散晕和分散流

铀矿体埋藏很深，直接勘探很难，但铀矿在成矿过程中或成矿之后，与成矿有关的放射性元素，由于内因(如本身的地球化学性质)和外因(主要是外动力地质作用、物理作用)的作用，被分散到周围的基岩、土壤、冲积层、地下水、地下气体和近地表的大气中去，致使这些元素的含量相对增加。这样构成的元素含量异常地段，就称为分散晕。

分散晕与矿体有密切关系，而且分布范围比矿体大得多。如果从与成矿有关的元素的变化形态上看，可以将它们分成原生分散晕和次生分散晕两类。

(一)原生分散晕

是一种在成矿作用过程中，与矿体同时形成的地球化学异常，其中达到工业品位的称矿体；而未达到工业品位的，又比周围基岩含量高的部分称“原生晕”。如图1-8所示。沉积岩、岩浆岩和热液型矿床都能形成原生晕，目前生产上最有意义的是热液铀矿床的原生晕。

(二)次生分散晕

当原生晕暴露于地表，处于风化带中，由于风化和侵蚀的结果，使与成矿有关的元素在矿体周围疏松层中或多或少地发生迁移，而改变了原来面目，形成次生晕。可见，在空间上它和原生晕是相邻的，并比原生晕延伸的范围更广泛；而在物质成分上则因经受风化条件的不同而不同。当原生晕处于物理风化作用中时，其物质是以固体形式被破坏和搬运的，这时形成“机械分散晕”(机械晕，图1-9)，由于基岩出露地表，在温度的变化影响下，导热不均匀的岩石，各部分膨胀和冷缩不一致，便产生了裂隙，随后又有水的冲刷或冰冻，裂隙被逐渐扩大，即形成了碎块，慢慢变成更小的颗粒。这种机械晕是受气候和地貌条件控制的。所以在机械晕中应能找到与原生晕相同的物质成分。如果原生晕是经受风化作用的，便可形成“盐晕”(图1-10)，这是由于易溶矿物(U⁴⁺)在化学风化影响下，被分解成盐类，并溶于水中，化学反应过程中的饱和作用、吸附作用等影响，使它们以固体盐类的形式存在于周围的疏松层内，或基岩的隙裂中。所以次生晕(机械晕和盐晕)在矿体周围重新迁移分布的结果，其范围要远远超过原生晕。

各种类型的铀矿床，都广泛发育着“盐晕”。因此，铀的盐晕是一种重要的找矿标志。

图1-8 原生晕示意图

图1-9 机械晕示意图

图1-10 盐晕示意图

(三)分散流

组成矿体和分散晕的元素，从剥蚀区向沉积作用区做表生迁移的过程中，它们可在冲积层和洪积层中局部富集，这种局部富集称“分散流”。主要发育在水流汇集处的河床中。

根据在分散过程中与成矿有关的元素是否溶于水(因自然条件而异)，可将分散流分为：机械分散流和盐分散流。前者是以悬浮物的形式在适当的位置沉淀下来，如河湾处、交汇点，一般从矿体开始可延续数百米；而后者则是处于溶液状态，当pH值变化时才能沉淀下来，所以这种分散流可以延续到很远，但有的靠近矿体，有的可离开数千米。

一般说来，热液型铀矿床的分散流较为明显(Q_u达(100～200)×10^-6)，而沉积型的矿床则不发育，对热液型铀矿床的盐分散流，有如下特点：

1)大多数铀含于河底沉积物的淤泥渣中；

2)最高异常出现在河谷中有机质的淤泥中；

3)分散流中放射性平衡几乎完全趋向于铀(镭很少)；

4)分散流中铀的含量不均匀、不规则，即分散流异常多是断续出现的。

(四)气晕及水化学和生物化学异常

铀矿及其原生晕和次生晕周围的岩石和土壤空气中，可以形成氡气晕。除此之外，在隐伏铀矿体的上覆疏松沉积物中可以形成氦气晕。近年还发现，在铀矿体周围还伴随有汞蒸气异常。探测氡气找铀矿及其他矿产资源已成为一种较成熟的方法。利用氦气及汞蒸气找矿也已形成了常规方法。

铀在表生带经氧化后，变成易溶于水的化合物，在地表水和地下水的作用下，一部分成矿元素以液相的形式迁移。因而在矿体的周围的水域中可以形成铀水、镭水和氡水的水化学异常。在矿体或分散晕上面的土壤中生长的某些植物，通过植物机体的作用，可以将土壤中某些成矿元素或伴生元素积累在植物体中，形成生物化学异常，可以利用这些作为找矿线索。