地面伽马能谱测量在铀矿找矿中的应用
2014-03-17权开珠
权开珠
(青海省核工业地质局 青海西宁 810008)
1 普查区地质
普查区内出露的地层主要为上泥盆统牦牛山组砂砾岩和火山岩,局部出露寒武—奥陶纪滩间山群砂岩;侵入岩以华力西期斑状二长花岗岩为主。区内构造应力主方向呈北东—南西向,形成了多条北西向、近东西向节理密集带,规模均较大[6]。
1.1 地层
普查区出露地层主要为寒武—奥陶系滩间山群(OT)、晚泥盆系牦牛山组(D3m)、早石炭系大干沟组(C1dg)、第四系(Q)。
1.2 构造
受柴南缘隐伏断裂带的影响,普查区内构造发育,构造应力主体方向为北西向。
1.3 岩浆岩
普查区内岩浆活动频繁,华力西期侵入的浅肉红色—灰白色花岗岩、灰白色斑状二长花岗岩发育,出露面积约10km2[4]。
2 地球物理特征
2.1 1/1 万伽马能谱异常特征
2009年和2010年共完成1/1万地面伽马能谱测量50.01km2,测点25498个。在普查区内发现铀含量大于15×10-6的异常点260个,大于100×10-6的高异常点28个。U×K/Th>3的测量点150个(下庄铀矿田U×K/Th≥0.7的地段为铀矿赋存部位)[2]。
2.2 各铀异常晕、异常带的特征
普查区通过1/1万地面伽马能谱测量,共圈定了5条铀异常晕、6条铀异常带[5](见图2-1)。各异常晕的特征见表2-1。
图2 -1 小灶火地区1/1 万地面伽马能谱铀异常等值线图
表2 -1 小灶火地区地面伽马能谱异常晕特征一览表
2.2.1 YC-1和YC-2异常晕均位于普查区北侧,出露岩性为华力西期二长花岗岩体,岩石蚀变较弱,铀含量低,未发现铀异常带。YC-1异常晕内含7个异常点,平均值10.3×10-6,峰值45×10-6,面积为0.23km2;YC-2异常晕内含17个异常点,平均值11.8×10-6,峰值49×10-6,面积为0.54km2。2.2.2 YC-3异常晕位于普查区中东部,呈近东西向展布,分为东、中、西三段。东段和中段异常主体出露岩性为华力西期二长花岗岩,岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,铀含量较高;西段异常出露岩性为上泥盆统牦牛山组流纹岩、安山岩,岩石蚀变较弱,铀含量偏低。异常晕内含119个异常点,平均值70.8×10-6,峰值599×10-6,面积为1.12km2,异常晕内发现3条铀异常带。
a、γ-1铀异常带长约120m、宽100m,面积约0.001km2。异常带内含6个异常点,铀含量为18-72×10-6不等,铀平均含量51.5×10-6。带内eTh含量小于其背景含量,且eTh/eU<1,故γ-1异常为铀异常。带内岩石破碎,硅化、赤铁矿化蚀变强烈,经探测揭露发现M1矿体。
b、γ-2铀异常带长约590m、宽150-245m,走向近东西,面积约0.1km2。异常带内含55个异常点,铀含量为15-363×10-6不等,铀平均含量65×10-6,异常规模大、强度高,铀含量大于100×10-6的点有10个。其中35个为铀异常点,20个为铀钍混合异常点。
c、γ-3铀异常带长约185m、宽150m,面积约0.02km2。异常带内含21个异常点,铀含量为15-599×10-6不等,铀平均含量86×10-6。异常强度高,铀含量大于300×10-6的点有2个。其中17个为铀异常点,4个为铀钍混合异常点。带内岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,经探测揭露发现M2、M3矿体。
2.2.3 YC-4异常晕位于普查区东南角,呈近东西向展布,异常主体出露岩性为华力西期二长花岗岩,岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,铀含量较高。异常晕内含71个异常点,平均值137.2×10-6,峰值969×10-6,面积为0.19km2,异常晕内发现2条铀异常带。
(1)γ-4铀异常带长约150m、宽140m,近圆状,面积约0.016km2。异常带内含16个异常点,铀含量为17-600×10-6不等,铀平均含量149×10-6。异常强度高,铀含量大于100×10-6的点有8个,铀含量大于300×10-6的点有2个。其中14个为铀异常点,2个为铀钍混合异常点。带内岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,经探测揭露发现M4矿体。
(2)γ-5铀异常带呈近椭圆状,面积约0.016km2。异常带内含4个异常点,铀含量为23-969×10-6不等,铀平均含量248×10-6。异常强度高,其中2个为铀异常点,2个为铀钍混合异常点。带内岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,经探测揭露发现M5矿体。
2.2.4 YC-5异常晕位于普查区西南角,呈北北西向展布,异常主体出露岩性为寒武-奥陶系滩涧山群灰绿色细粒砂岩,岩石硅化、赤铁矿化蚀变强烈,铀含量较高。异常晕内含9个异常点,平均值319×10-6,峰值1385×10-6,面积为0.06km2,异常晕内发现1条铀异常带。
(3)γ-6铀异常带长约250m、宽200m,近圆状,面积约0.04km2。异常带内铀含量大于100×10-6的点有5个,铀含量大于300×10-6的点有2个。带内eTh含量小于其背景含量,且eTh/eU<1,故γ-6异常为铀异常。带内岩石破碎,硅化、赤铁矿化蚀变强烈,经探测揭露发现M6矿体。
3 伽马能谱剖面测量成果
3.1 1/1 万伽马能谱剖面异常特征
普查区内岩石基本已遭受变质作用,岩石蚀变较弱。为了查明普查区外围各种岩性的放射性特征,寻找新的异常信息,在普查区西南角外围地段布设了4条1/1万伽马能谱剖面(见图3-1),具体情况如下:
图3 -1 小灶火地区1/1 万地面伽马能谱剖面测量曲线图
3.1.1 UP1长1700m,剖面基岩出露较好,岩性主要为浅肉红色二长花岗岩、鄂拉山组流纹岩。剖面上铀含量普遍较低,剖面南西端铀含量最高值仅为10×10-6,位于20m处;钍含量最高为28×10-6,位于140m处,未发现放射性异常点。
3.1.2 UP2长2700m,剖面出露岩性主要为二长花岗岩、鄂拉山组流纹岩,剖面西南端受第四系风成砂覆盖较浅。整条剖面铀平均4.8×10-6、钍平均15.7×10-6,含量均较低,未发现放射性异常点。3.1.3 UP3长2200m,剖面位于小灶火河河岸,出露岩性主要为寒武-奥陶系滩间山群砂岩,鄂拉山组安山岩,基岩风化较严重。在1456m-1663m第四系风成砂覆盖较厚。整条剖面铀平均4.6×10-6、钍平均13.3×10-6,北西端约1300m处铀含量最高值为26×10-6。3.1.4 UP4长4300m,剖面出露岩性主要为二长花岗岩、牦牛山组流纹岩、寒武-奥陶系滩间山群砂岩。剖面2000~2060m处发现一条能谱异常带,长大于300m,宽40m,铀含量最高为16×10-6,钍含量最高为49×10-6。异常带位于上泥盆统牦牛山组流纹岩中,岩石硅化蚀变发育,显示出较好的找矿前景。因该带处于普查区范围以外,没有开展进一步工作。
3.2 1/2 千伽马能谱剖面异常特征
为了检查普查区北侧1/1万地面伽马能谱测量中圈出的零星铀异常,查明引起异常的因素。在普查区北侧二长花岗岩体中布设了2条1/2千伽马能谱剖面(见图3-2-UP5—UP6)。两条剖面出露岩性均为华力西期二长花岗岩。
图3 -2 小灶火地区1/2 千地面伽马能谱剖面测量曲线图
测量结果发现UP5剖面中存在铀含量高点3个,铀含量最高为51.8×10-6;UP6剖面中发现铀含量高点2个,铀含量最高为71.2×10-6。铀含量高点处岩石硅化蚀变强烈。但从剖面测量总体成果分析发现:区内二长花岗岩体Th/U≥6、Th/K≥8、U/K≤4,表明岩体放射性异常高值主要由Th和K引起,且铀含量高点不连续,零星分布,异常主要为钍或铀钍混合异常。
4 结论及建议
本次工作面上通过开展1/2千伽马能谱剖面测量、1/1万伽马能谱剖面测量、1/1万地面伽马能谱测量工作大致查明了区内各种地质体的放射性特征。点上通过开展槽探工作及少量的钻探工作,大致查明了区内各种地质体的铀含量及矿(化)体的分布情况,对圈定的矿化蚀变带、矿(化)体走向上进行揭露、控制,并探索其在倾向上的延深情况。对矿床的成因、控矿因素、成矿规律进行了初步研究。
[1]刘青华,王祝文,等.地面伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图中的应用.地质与勘探,2003(02).
[2]罗鑫,齐星星,等.地面伽马能谱测量在地质勘探中的应用.中国石油和化工标准与质量,2012(02).
[3]姜文华,涂彧,等.地面γ 能谱法测量苏州市地面介质中天然放射性水平.核安全,2011(04).
[4]鲁挑建,姜启明.放射性地球物理勘查.哈尔滨工程大学出版社,2009(7).
[5]刘菁华,王祝文,等.大兴安岭地区浅覆盖层对地面伽马能谱测量的影响.物探与化探,2004(02).
[6]赵希刚,贺建国,等.坑内伽马能谱测量在红山2地区铀矿找矿中的应用.物探与化探,2009(03).