地面伽馬能譜測量在鈾礦找礦中的應(yīng)用

權(quán)開珠

（青海省核工業(yè)地質(zhì)局 青海西寧 810008）

1 普查區(qū)地質(zhì)

普查區(qū)內(nèi)出露的地層主要為上泥盆統(tǒng)牦牛山組砂礫巖和火山巖，局部出露寒武—奧陶紀灘間山群砂巖；侵入巖以華力西期斑狀二長花崗巖為主。區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力主方向呈北東—南西向，形成了多條北西向、近東西向節(jié)理密集帶，規(guī)模均較大[6]。

1.1 地層

普查區(qū)出露地層主要為寒武—奧陶系灘間山群（OT）、晚泥盆系牦牛山組（D3m）、早石炭系大干溝組（C1dg）、第四系（Q）。

1.2 構(gòu)造

受柴南緣隱伏斷裂帶的影響，普查區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造應(yīng)力主體方向為北西向。

1.3 巖漿巖

普查區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，華力西期侵入的淺肉紅色—灰白色花崗巖、灰白色斑狀二長花崗巖發(fā)育，出露面積約10km2[4]。

2 地球物理特征

2.1 1/1 萬伽馬能譜異常特征

2009年和2010年共完成1/1萬地面伽馬能譜測量50.01km2，測點25498個。在普查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)鈾含量大于15×10-6的異常點260個，大于100×10-6的高異常點28個。U×K/Th＞3的測量點150個（下莊鈾礦田U×K/Th≥0.7的地段為鈾礦賦存部位）[2]。

2.2 各鈾異常暈、異常帶的特征

普查區(qū)通過1/1萬地面伽馬能譜測量，共圈定了5條鈾異常暈、6條鈾異常帶[5]（見圖2-1）。各異常暈的特征見表2-1。

圖2 -1 小灶火地區(qū)1/1 萬地面伽馬能譜鈾異常等值線圖

表2 -1 小灶火地區(qū)地面伽馬能譜異常暈特征一覽表

2.2.1 YC-1和YC-2異常暈均位于普查區(qū)北側(cè)，出露巖性為華力西期二長花崗巖體，巖石蝕變較弱，鈾含量低，未發(fā)現(xiàn)鈾異常帶。YC-1異常暈內(nèi)含7個異常點，平均值10.3×10-6，峰值45×10-6，面積為0.23km2；YC-2異常暈內(nèi)含17個異常點，平均值11.8×10-6，峰值49×10-6，面積為0.54km2。2.2.2 YC-3異常暈位于普查區(qū)中東部，呈近東西向展布，分為東、中、西三段。東段和中段異常主體出露巖性為華力西期二長花崗巖，巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，鈾含量較高；西段異常出露巖性為上泥盆統(tǒng)牦牛山組流紋巖、安山巖，巖石蝕變較弱，鈾含量偏低。異常暈內(nèi)含119個異常點，平均值70.8×10-6，峰值599×10-6，面積為1.12km2，異常暈內(nèi)發(fā)現(xiàn)3條鈾異常帶。

a、γ-1鈾異常帶長約120m、寬100m，面積約0.001km2。異常帶內(nèi)含6個異常點，鈾含量為18-72×10-6不等，鈾平均含量51.5×10-6。帶內(nèi)eTh含量小于其背景含量，且eTh/eU<1，故γ-1異常為鈾異常。帶內(nèi)巖石破碎，硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，經(jīng)探測揭露發(fā)現(xiàn)M1礦體。

b、γ-2鈾異常帶長約590m、寬150-245m，走向近東西，面積約0.1km2。異常帶內(nèi)含55個異常點，鈾含量為15-363×10-6不等，鈾平均含量65×10-6，異常規(guī)模大、強度高，鈾含量大于100×10-6的點有10個。其中35個為鈾異常點，20個為鈾釷混合異常點。

c、γ-3鈾異常帶長約185m、寬150m，面積約0.02km2。異常帶內(nèi)含21個異常點，鈾含量為15-599×10-6不等，鈾平均含量86×10-6。異常強度高，鈾含量大于300×10-6的點有2個。其中17個為鈾異常點，4個為鈾釷混合異常點。帶內(nèi)巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，經(jīng)探測揭露發(fā)現(xiàn)M2、M3礦體。

2.2.3 YC-4異常暈位于普查區(qū)東南角，呈近東西向展布，異常主體出露巖性為華力西期二長花崗巖，巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，鈾含量較高。異常暈內(nèi)含71個異常點，平均值137.2×10-6，峰值969×10-6，面積為0.19km2，異常暈內(nèi)發(fā)現(xiàn)2條鈾異常帶。

（1）γ-4鈾異常帶長約150m、寬140m，近圓狀，面積約0.016km2。異常帶內(nèi)含16個異常點，鈾含量為17-600×10-6不等，鈾平均含量149×10-6。異常強度高，鈾含量大于100×10-6的點有8個，鈾含量大于300×10-6的點有2個。其中14個為鈾異常點，2個為鈾釷混合異常點。帶內(nèi)巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，經(jīng)探測揭露發(fā)現(xiàn)M4礦體。

（2）γ-5鈾異常帶呈近橢圓狀，面積約0.016km2。異常帶內(nèi)含4個異常點，鈾含量為23-969×10-6不等，鈾平均含量248×10-6。異常強度高，其中2個為鈾異常點，2個為鈾釷混合異常點。帶內(nèi)巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，經(jīng)探測揭露發(fā)現(xiàn)M5礦體。

2.2.4 YC-5異常暈位于普查區(qū)西南角，呈北北西向展布，異常主體出露巖性為寒武-奧陶系灘澗山群灰綠色細粒砂巖，巖石硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，鈾含量較高。異常暈內(nèi)含9個異常點，平均值319×10-6，峰值1385×10-6，面積為0.06km2，異常暈內(nèi)發(fā)現(xiàn)1條鈾異常帶。

（3）γ-6鈾異常帶長約250m、寬200m，近圓狀，面積約0.04km2。異常帶內(nèi)鈾含量大于100×10-6的點有5個，鈾含量大于300×10-6的點有2個。帶內(nèi)eTh含量小于其背景含量，且eTh/eU<1，故γ-6異常為鈾異常。帶內(nèi)巖石破碎，硅化、赤鐵礦化蝕變強烈，經(jīng)探測揭露發(fā)現(xiàn)M6礦體。

3 伽馬能譜剖面測量成果

3.1 1/1 萬伽馬能譜剖面異常特征

普查區(qū)內(nèi)巖石基本已遭受變質(zhì)作用，巖石蝕變較弱。為了查明普查區(qū)外圍各種巖性的放射性特征，尋找新的異常信息，在普查區(qū)西南角外圍地段布設(shè)了4條1/1萬伽馬能譜剖面（見圖3-1），具體情況如下：

圖3 -1 小灶火地區(qū)1/1 萬地面伽馬能譜剖面測量曲線圖

3.1.1 UP1長1700m，剖面基巖出露較好，巖性主要為淺肉紅色二長花崗巖、鄂拉山組流紋巖。剖面上鈾含量普遍較低，剖面南西端鈾含量最高值僅為10×10-6，位于20m處；釷含量最高為28×10-6，位于140m處，未發(fā)現(xiàn)放射性異常點。

3.1.2 UP2長2700m，剖面出露巖性主要為二長花崗巖、鄂拉山組流紋巖，剖面西南端受第四系風成砂覆蓋較淺。整條剖面鈾平均4.8×10-6、釷平均15.7×10-6，含量均較低，未發(fā)現(xiàn)放射性異常點。3.1.3 UP3長2200m，剖面位于小灶火河河岸，出露巖性主要為寒武-奧陶系灘間山群砂巖，鄂拉山組安山巖，基巖風化較嚴重。在1456m-1663m第四系風成砂覆蓋較厚。整條剖面鈾平均4.6×10-6、釷平均13.3×10-6，北西端約1300m處鈾含量最高值為26×10-6。3.1.4 UP4長4300m，剖面出露巖性主要為二長花崗巖、牦牛山組流紋巖、寒武-奧陶系灘間山群砂巖。剖面2000~2060m處發(fā)現(xiàn)一條能譜異常帶，長大于300m，寬40m，鈾含量最高為16×10-6，釷含量最高為49×10-6。異常帶位于上泥盆統(tǒng)牦牛山組流紋巖中，巖石硅化蝕變發(fā)育，顯示出較好的找礦前景。因該帶處于普查區(qū)范圍以外，沒有開展進一步工作。

3.2 1/2 千伽馬能譜剖面異常特征

為了檢查普查區(qū)北側(cè)1/1萬地面伽馬能譜測量中圈出的零星鈾異常，查明引起異常的因素。在普查區(qū)北側(cè)二長花崗巖體中布設(shè)了2條1/2千伽馬能譜剖面（見圖3-2-UP5—UP6）。兩條剖面出露巖性均為華力西期二長花崗巖。

圖3 -2 小灶火地區(qū)1/2 千地面伽馬能譜剖面測量曲線圖

測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)UP5剖面中存在鈾含量高點3個，鈾含量最高為51.8×10-6；UP6剖面中發(fā)現(xiàn)鈾含量高點2個，鈾含量最高為71.2×10-6。鈾含量高點處巖石硅化蝕變強烈。但從剖面測量總體成果分析發(fā)現(xiàn)：區(qū)內(nèi)二長花崗巖體Th/U≥6、Th/K≥8、U/K≤4，表明巖體放射性異常高值主要由Th和K引起，且鈾含量高點不連續(xù)，零星分布，異常主要為釷或鈾釷混合異常。

4 結(jié)論及建議

本次工作面上通過開展1/2千伽馬能譜剖面測量、1/1萬伽馬能譜剖面測量、1/1萬地面伽馬能譜測量工作大致查明了區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)體的放射性特征。點上通過開展槽探工作及少量的鉆探工作，大致查明了區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)體的鈾含量及礦（化）體的分布情況，對圈定的礦化蝕變帶、礦（化）體走向上進行揭露、控制，并探索其在傾向上的延深情況。對礦床的成因、控礦因素、成礦規(guī)律進行了初步研究。

[1]劉青華,王祝文,等.地面伽馬能譜測量在淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用.地質(zhì)與勘探,2003(02).

[2]羅鑫,齊星星,等.地面伽馬能譜測量在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用.中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012(02).

[3]姜文華,涂彧,等.地面γ 能譜法測量蘇州市地面介質(zhì)中天然放射性水平.核安全,2011(04).

[4]魯挑建,姜啟明.放射性地球物理勘查.哈爾濱工程大學出版社,2009(7).

[5]劉菁華,王祝文,等.大興安嶺地區(qū)淺覆蓋層對地面伽馬能譜測量的影響.物探與化探,2004(02).

[6]趙希剛，賀建國,等.坑內(nèi)伽馬能譜測量在紅山2地區(qū)鈾礦找礦中的應(yīng)用.物探與化探,2009(03).