Geochemistry of U and Th of Mesozoic granites in South Korea: implications of occurrences of different U-host minerals and dissolved U and Rn between Jurassic and Cretaceous granite aquifers

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中文题名韩国中生代花岗岩铀和钍的地球化学特征:侏罗纪和白垩纪花岗岩含水层中不同含铀矿物及溶解U和Rn的赋存状态的指示意义
作者Jeong Hwang
作者单位Department of Geotechnical Disaster Prevention Engineering, Daejeon University, Daejeon,34520, Republic of Korea
刊名Geosciences Journal
2021
25
摘要
韩国中生代花岗岩区的地下水中Rn浓度普遍较高。然而,尽管Rn是U的子体核素,两者浓度在地下水中并没有表现为密切相关。例如,大田-清州地区(Jgr DJ)侏罗纪花岗岩中的U和Rn浓度都非常高,而Ogcheon带(Cgr OB)白垩纪花岗岩中只有Rn浓度较高。本研究旨在探索这两种不同地质环境间差异的原因。在这项研究中,我们回顾了自1996年以来韩国政府当局报告的地下水中U和Rn浓度的所有数据,还回顾了韩国中生代花岗岩的全岩地球化学数据,以讨论这两种花岗岩中的U富集过程。研究发现,含U矿物的差异是地下水中溶解U和Rn赋存状态差异的根本原因。地球化学数据强有力地证明了地下水中U和Rn主要来源于Jgr-DJ。然而,Cgr-OB很少向地下水提供U,即使它是Rn的重要来源。这种差异是由于中生代花岗岩中含铀矿物及其溶解度的差异造成的。独居石是Cgr-OB中的主要含铀矿物。它的溶解度很低,因此,即使它能向地下水释放氡气,也不能向地下水提供含铀物质。在Jgr-DJ中,沥青铀矿是最主要的含铀矿物,易被氧化成高溶解性离子和络合物;因此,它会导致高Rn和U富集。Cgr-OB和Jgr-DJ之间含铀矿物不同可以用铀富集过程的差异来解释,例如花岗岩中的原生岩浆结晶和次生热液蚀变过程。

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