?綜合物探方法在赤城縣三山地區(qū)鈾礦勘查中的應(yīng)用

張恩等

摘 要： 赤城縣三山地區(qū)處于沽源-紅山子鈾成礦帶西南部，構(gòu)造—火山活動演化強(qiáng)烈，鈾成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。采用地面伽瑪能譜測量及音頻大地電磁測量，對淺表鈾異常信息及深部斷裂和潛火山巖體等控礦因素進(jìn)行了剖析，在物探異常套合程度較好部位，通過鉆探驗證，揭露到隱伏鈾礦化，為該區(qū)進(jìn)一步找礦指明了方向。

關(guān)鍵詞： 物化探綜合找礦；深部找礦；鈾礦；三山地區(qū)

研究區(qū)位于河北省張家口市赤城縣，處于沽源-紅山子鈾成礦帶西部，該成礦帶內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)有張麻井、大官廠等大中型礦床及多處鈾礦點，鈾成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，由于區(qū)內(nèi)覆蓋較厚，采用單一傳統(tǒng)的地質(zhì)方法，勘查難度較大，找礦進(jìn)展緩慢。

筆者采用地面伽瑪能譜測量，對地表鈾異常信息進(jìn)行了分級、分類，對其成因進(jìn)行了探討；通過音頻大地電磁測量，對深部成礦有利的構(gòu)造及潛流紋斑巖體形態(tài)進(jìn)行了解釋，結(jié)合地質(zhì)資料，對成礦有利部位進(jìn)行了鉆探驗證，找礦效果較好，為下一步工作部署提供了依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)背景

研究區(qū)位于華北地臺北緣與興蒙地槽褶皺帶相接觸的過渡部位，處在沽源中生代火山盆地南緣。盆地基底主要由新太古界紅旗營子群綠片—角閃巖相變質(zhì)巖系組成，蓋層由侏羅系陸相中酸性火山巖組成。侵入巖時代主要華力西晚期、印支期和燕山早期，巖性以中酸性為主?；讟?gòu)造以東西向為主，蓋層構(gòu)造主要北東、北西向斷裂，控制著鈾礦的展布。

據(jù)前人研究[1-4]表明，區(qū)內(nèi)鈾礦均屬中低溫火山巖型，產(chǎn)出受北東向中生代火山帶控制，鈾礦控礦因素主要為北東向及北西向斷裂、火山機(jī)構(gòu)、張家口組酸性火山巖、燕山晚期潛流紋斑巖、熱液蝕變等[1-3]。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)處于近南北向赤城—沽源斷裂西側(cè)。區(qū)內(nèi)地層主要為上侏羅統(tǒng)張家口組一段流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r及新太古界紅旗營子群黑云二長片麻巖、黑云斜長變粒巖等變質(zhì)巖。巖體主要為燕山晚期潛流紋斑巖，侵位于張家口組火山巖中，與鈾成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)斷裂主要為北西向，錯切先期形成的北東向斷裂（圖1）。蝕變主要沿斷裂展布，主要有硅化、赤鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化等，其中硅化、赤鐵礦化與鈾礦化關(guān)系密切。

3 地面伽瑪能譜特征

3.1 巖石伽瑪能譜特征

與區(qū)域資料對比[3]，研究區(qū)內(nèi)除潛流紋斑巖外，鈾、釷、鉀的平均含量（ ）基本相似，不具高值背景。潛流紋斑巖鈾、釷、鉀平均含量（ ）均較高，而且其標(biāo)準(zhǔn)方差（Sd）和變異系數(shù)（Cv）也顯著高于其它層位巖石，表明放射性元素分布不均勻，局部存在貧化富集現(xiàn)象，與區(qū)域產(chǎn)鈾潛流紋斑巖體特征相似，具有找礦意義。

3.2 伽瑪能譜異常特征

在統(tǒng)計鈾元素背景平均含量（ ）和標(biāo)準(zhǔn)方差（Sd）的基礎(chǔ)上，按照“ +Sd”、“ +2Sd”、“ +3Sd”、“3 ”對區(qū)內(nèi)鈾元素偏高暈、高暈、異常暈及異常點進(jìn)行了劃分。

研究區(qū)鈾偏高暈產(chǎn)出明顯受斷裂控制，中部潛流紋斑巖與斷裂交切復(fù)合部位范圍顯著變廣。鈾高暈分布有四片，其中一片達(dá)到鈾異常點等級（編號U-1），三片為鈾異常暈等級（編號U-2、U-3、U-4）。經(jīng)異常檢查，區(qū)內(nèi)鈾異常點、異常暈和高暈均分布在潛流紋斑巖巖體內(nèi)，產(chǎn)出受斷裂控制，淺表發(fā)育次生鈾礦物，并伴生赤鐵礦化、硅化等熱液蝕變，顯示鈾異常與深部含鈾火山熱液活動密切相關(guān)，預(yù)示深部存在隱伏礦化，找礦意義較大。

4 電性特征

為探查U-1鈾異常點發(fā)育部位，深部構(gòu)造延伸特征及潛流紋斑巖形態(tài)、產(chǎn)狀等特征，在其中心部位實施了一條音頻大地電磁測量剖面，點距20 m。

研究區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖反演電阻率最高，一般在800Ω·m以上，最高可達(dá)4000Ω·m；張家口組一段凝灰?guī)r電阻率較低，多在50～150Ω·m之間；潛花崗斑巖電阻率在150～400Ω·m之間；斷裂構(gòu)造部位巖石破碎，電阻率明顯較低；淺表風(fēng)化程度較高的巖石，電阻率明顯降低。

電法測線西南端基底變質(zhì)巖為高阻特征，在F1和F2斷裂夾持段變質(zhì)巖石破碎程度高，巖石不完整，電阻率明顯降低，其值在200～1000Ω·m之間。測線800～1400m之間淺部存在200～1500Ω·m的高阻體，為巖石完整的潛流紋斑巖，局部低阻為F2斷裂引起；測線800～1400m深部電阻率低，推斷潛流紋斑巖體向下呈漏斗狀，深部鄰近圍巖凝灰?guī)r，電阻率是潛流紋斑巖和凝灰?guī)r的綜合反映，故呈現(xiàn)低阻特征（圖2）。

5 成礦綜合分析與鉆探驗證

5.1 成礦綜合分析

根據(jù)綜合物化探成果及地質(zhì)資料綜合分析，燕山運(yùn)動晚期，區(qū)域應(yīng)力場由擠壓變?yōu)槔瓘垹顟B(tài)，潛流紋斑巖沿F1及F2盆緣斷裂侵入，靠近潛流紋斑巖部位，斷裂及裂隙極為發(fā)育，潛流紋斑巖體深部溝通著巖漿房，后期含鈾巖漿期后熱液沿先期斷裂遷移至成礦有利部位賦存成礦。區(qū)域鈾成礦規(guī)律表明，潛流紋斑巖體膨脹、分支、變異部位、接觸帶及與斷裂復(fù)合部位對鈾成礦最為有利。

5.2 鉆探驗證

通過鉆探揭露，在潛流紋斑巖內(nèi)部與F5斷裂交切部位和潛流紋斑巖的外接觸帶均發(fā)現(xiàn)鈾礦化（圖2），鈾礦化均賦存于構(gòu)造破碎帶內(nèi)（電法剖面圖呈低阻特征），并伴生赤鐵礦化、硅化等蝕變。

因此，在進(jìn)一步工作中，應(yīng)重點對U-2、U-3、U-4異常進(jìn)行進(jìn)行揭露，探查潛流紋斑巖與構(gòu)造交切部位鈾成礦特征；同時還應(yīng)對F5斷裂及F2斷裂沿線鈾偏高暈進(jìn)行深部揭露，探查潛流紋斑巖外接觸帶鈾成礦潛力。

6 結(jié)論

（1）研究區(qū)內(nèi)局部地段鈾元素分布不均勻，存在多處鈾異常暈及偏高暈，斷裂破碎帶蝕變強(qiáng)烈發(fā)育地段鈾含量具明顯富集形態(tài)，鈾增量表現(xiàn)出與深部火山熱液活動相關(guān)，為深部找礦的間接線索。

（2）潛流紋斑巖體沿F1及F2盆緣斷裂侵位，靠近巖體部位斷裂及裂隙發(fā)育，為成礦熱液的運(yùn)移及賦存提供良好的擴(kuò)容空間，成礦部位有利。

（3）結(jié)合地質(zhì)資料，針對物探異常套合程度較好的地段進(jìn)行了揭露，找礦效果較好，表明采用綜合物化探測量針對隱伏鈾礦勘查具有實用、高效的特點。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 杜俐，沈光銀，林銀山.河北省張家口市鈾多金屬礦成礦規(guī)律與找礦方向[J].有色金屬（礦山部分），2012，64（3）：46-50.

[2] 沈光銀.460鈾―鉬礦床控礦因素及礦床成因探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2007，21（5）：509-514.

[3] 汪冰，張恩，王瑞軍，等.河北省沽源縣小廠地區(qū)鈾及多金屬資源調(diào)查評價[R].石家莊：核工業(yè)航測遙感中心，2012.

[4] 張恩，汪冰，王瑞軍，等.基于MORPAS的證據(jù)權(quán)重法在沽源盆地鈾成礦預(yù)測中的應(yīng)用[J].地質(zhì)找礦論叢，2013，28（4）：540～545.

基金項目：中國核工業(yè)地質(zhì)局項目（編號：201139）

作者簡介：張恩（1985-），男，2008年畢業(yè)于東華理工大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，在職研究生，工程師，本科，主要從事礦產(chǎn)勘查、成礦預(yù)測方面的工作。E-mail：zhangen600@126.com。