相山河元背铀矿床近外围物化探异常特征及找矿效果

2013-10-10龙期华何丹丹胡茂梅韩圆圆

东华理工大学学报(自然科学版) 2013年2期

龙期华，何丹丹，胡茂梅，韩圆圆

(核工业270研究所，江西南昌 330200)

河元背铀矿床位于相山铀矿田西部。为了评价河元背铀矿床近外围地区铀资元潜力情况，核工业270研究所在区内开展了地质调查和1∶10 000的地面伽玛能谱测量及土壤天然热释光测量等工作。通过对获得的地面能谱异常和土壤热释光强度异常进行了深入分析，发现多个受断裂构造、花岗斑岩控制的地表铀矿体和多处地表铀矿化异常(刘庆成等，2002;邓居智等，2006)。随后进一步开展普查揭露工作，并发现了受南北向苦命山-小陂断裂带控制的深部铀矿带，初步分析认为该区具有中-大型成矿远景。

1 地质概况

研究区出露的地层简单，主要有鹅湖岭组上段碎斑熔岩(J3e2)、鹅湖岭组下段粉砂岩、含砾砂岩，夹凝灰质砂岩及晶-玻屑凝灰岩(J3e1)、打鼓顶组上段流纹英安岩(J3d2)、打鼓顶组下段砂岩、粉砂岩、砂砾岩，局部含钙质结核，偶见火山碎屑岩(J3d1)及次花岗斑岩(γπ)。断裂构造主要有北北西河元背-小陂断裂、近南北向的苦命山-小陂断裂带及北东向断裂构造三组，北北西向河元背-小陂断裂带、南北向苦命山-小陂断裂带是区内主要的导矿含矿构造。其中，河元背-小陂断裂为一条张扭性断裂带，走向340°～350°，倾向南西，倾角 65°～82°，宽数米至十几米，最宽达48 m，它控制了湖港、河元背、牛头山矿床的定位;苦命山-小陂断裂带近南北向走向，由多条断裂组成，总体西倾，它控制着河元背铀矿床8号带的定位(图1)。

2 地球物理特征

2.1 放射性参数特征

地质体的放射性元素铀、钍、钾及总量，服从正态分布。表1为区内1∶10 000的地面伽玛能谱测量数据的统计结果(胡茂梅等，2010)，从表中可以看出:

(1)工作区的铀、钍、钾含量背景值均高于地球的克拉克值(QU=3.0 ×10－6，QTh=12.0 ×10－6，QK=2.1%)高;Tn/U 比值的平均值为 4.57 ×10－6，极值变化区间为(0.28 ～19.75)×10－6，变异系数达0.35，表明工作区为一个放射性元素铀、钍、钾含量相对增高区，铀钍元素的原始组合受到后期改造的破坏(胡茂梅等，2010)。

图1 河源背地区地质图Fig.1 The geological map of Heyuanbei area

(2)钾含量相对较高，在测量中发现，具有一定数量的测点钾含量高于6.0%，显示了本区火山岩地层的局部地段存在着钾富集现象，而钾元素的富集与区域性的岩石蚀变有关，K/U比值的变异系数为0.45，为各类统计量的最大值。钾、铀的变异系数基本处于同一水平，它们均比钍元素的变异系数大，从而反映了本区铀、钾具有较大的离散性。

2.2 能谱铀含量晕分布特征及其铀矿化关系

依据统计结果，按≥¯X+3δ级别在区内圈出能谱铀异常晕9处(图2)。从图中可以看出，在河元背村以南以偏低晕(≥¯X－δ)为主，河元背村附近及以北地区，铀偏高晕(≥¯X+δ)、增高晕(≥¯X+2δ)及异常晕(≥¯X+3δ)呈较大面积的出现，尤其是湖港矿床附近及以北地段偏高晕连续的、大面积展布。铀偏高晕的展布受断裂控制，主要分布于断裂的附近或不同走向的断裂的夹持区域内;异常晕则一般落在断裂相对发育处，并受断裂控制，晕圈形态呈团块状或长条带状，其展布轴基本与断裂的走向相一致，以北西向为主，其次为北东向;处于牛头山矿床一带、河元背矿床北东侧与南东侧的不远处及湖港矿床的附近的异常晕，异常值大，分布相对连续，且空间位置上与各矿床的铀矿化空间展布相一致，如河元背-小陂断裂牛头山矿床的铀异常(Ⅵ)正是深部铀矿化的反映;北部湖港矿床一带的高值异常晕圈(Ⅰ)处于北东向断裂夹持区，剖面上展示的异常峰形明显。

表1 河元背地区铀、钍、钾含量及特征参数统计表Table 1 The content and characteristic parameters of uranium，thorium and potassium in Heyuanbei area

河元背村东，两个近南北向的高值异常晕(Ⅷ、Ⅸ)沿苦命山-小陂断裂带展布，北部异常晕产于断裂带西侧的三条次级断裂之上，南部的异常晕位于断裂带的主干断裂及其旁侧次级断裂的夹持区。它们与位于北部湖港矿床附近的异常晕，形成一个南北向的串珠状异常带分布，推测该异常带的分布与湖港矿床的深部铀矿化向南延伸有关，异常晕的对应深部是成矿有利部位(杨亚新等，2003;许军才等，2005a，2005b)。

图2 地面能谱铀含量等值线图Fig.2 The uranium content contour of ground spectrum

图3 地面能谱组合参数等值线图Fig.3 The combination parameter contour of ground spectral

2.3 能谱组合参数异常分布特征及其铀矿化关系

为了综合利用铀、钍、钾参数，消除eU，eTh和K测量值一般是受植物和土壤湿度影响的，提取与铀矿化有关的微弱信息，研究中依据铀、钍、钾元素的组合特征及地球化学的活动性，进行了地球化学活动性指数(DF=(U·K)/Th)参数的计算，并对其形成的规律进行研究，以区分矿化及非矿化异常。格拉斯诺娃研究表明，矿异常的(eU·K)/eTh变化范围为:0.5～5.0，最频值为 1.2(孙念义，1983)。

从图3中可以看出，DF≥1.2异常呈团块状分布，DF≥0.8异常分布连续、呈大面积分布，区内铀矿床均坐落于DF≥0.8所圈闭的区域，湖港矿床和牛头山矿床位于DF≥1.2异常中、河元背位于DF≥0.8异常中。

2.4 土壤热释光强度分布特征及其与铀矿化关系

区内土壤热释光强度变化范围为13.4～416.7 μGy，平均值为53.72 μGy，均方差23.06 μGy，异常下限值为122.90 μGy;依据统计结果，分别圈出的低晕(＜X－δ)、偏低晕(≥X－δ)、正常晕(≥X)、偏高晕(≥X+δ)、增高晕(≥X+2δ)和异常晕(≥X+3δ)6个晕圈级别的相对等值图，按≥X+3δ级别在区内圈出热释光异常晕12处(图4)。

从图中可以清楚看出，区内土壤热释光异常晕发育，分布范围广，多呈团块状或条带状分布，异常轴向多为北北西、南北向，反映出控矿构造河元背-小陂断裂和苦命山-小陂断裂带的展布特征;在湖港、河元背、牛头山等已知矿床部位均出现大面积的异常，展布方向与各矿床铀矿化空间展布相一致;在苦命山至河元背一带，一系列强度大、峰形明显的异常晕沿南北向断裂带呈串珠状分布，充分显示其深部具有良好的矿化信息及苦命山-小陂断裂带的控矿作用。

对比图2与图4，土壤热释光Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ及Ⅸ异常晕分别与地面能谱Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ及Ⅸ异常晕对应，但土壤热释光异常晕分布范围较地面能谱异常晕范围大，在已知湖港、牛头山和河元背矿床附近均有地面能谱异常晕和土壤热释光异常晕与它们对应。

3 靶区选择与找矿效果

在对主要异常解释、推断的基础上，依据异常与已知矿床间及地质体间的关系，结合区域成矿地质条件和地质调查，在已知矿床外围圈定了4个找矿靶区(图5)。

受探矿权设置限制，2007～2011年间仅对3号和4号靶区所在区域开展了铀矿普查工作，通过勘探在深部发现了受南北向苦命山-小陂断裂带控制的铀矿带，铀矿化分布于南北向苦命山-小陂断裂带主断裂两侧，主要赋存于流纹英安岩中和碎斑熔岩与流纹英安岩岩性组间界面附近，含矿构造为断裂旁侧的裂隙密集带、火山岩岩性组间界面附近的裂隙。