地面γ测量方法在下庄矿田坪田地区寻找隐伏铀矿体的应用

■陈渝罗 陈允森

（广东省核工业地质局二九三大队 广东广州510800）

地面γ测量方法在下庄矿田坪田地区寻找隐伏铀矿体的应用

■陈渝罗 陈允森

（广东省核工业地质局二九三大队 广东广州510800）

地面γ测量方法是一种通过探测放射性核素释放出γ射线来寻找盲矿的核技术方法，其普遍应用于铀矿找矿工作中，在铀矿探矿过程中发挥着至关重要的作用。本文主要介绍其工作方法并通过钻孔揭露，验证了该方法在寻找隐伏铀矿体的有效性。

地面γ测量隐伏铀矿体有效性

1　区域概况

1.1矿区地质特征

下庄矿田是我国最先发现的花岗岩型铀矿田，坪田地区位于下庄矿田的东南缘，东至冬瓜岭岩体，西至太平庵硅化断裂带，南至马屎山断裂带，北至石土岭矿床（图1所示）。工作区主要的地层为寒武系下统牛角河组等，出露构造主要有北东向、北北东向及近东西向，出露岩性主要为花岗岩及浅变质岩类。区内构造发育，具有多期性和继承性的特点，其中以北北东向组构造与铀、赤铁矿化关系最为密切，如坪田硅化断裂带。

图1　坪田地区地质简图

1.2地球物理特征下庄矿田富铀、钍，其平均含量相应为克拉克值的4.5和1.7倍，是一个产铀地区。花岗岩具有较高的铀、钍含量，分别为7.2×10-6、31.8×10-6。其中，过渡相、边缘相中的铀含量高于平均值，补体和边缘相中的钍含量低于均值。

坪田地区位于贵东岩体东缘外接触带，处于高铀低钍的成矿有利地区，工作区围岩铀含量平均为41.0×10-6，且分布稳定，钍含量平均为18.0×10-6，K2O为4.3%。

2　地面伽玛测量方法基本原理

2.1基本原理

地面伽玛测量的主要目的是找铀矿，是寻找铀矿体的一种有效的基本方法，天然铀矿石中的铀主要包括238U、235U和微量的234U，其中238U和235U是铀系和锕系的起始核素，经过一系列的衰变后成为稳定核素206Pb和207Pb。在衰变过程中放出α、β、γ三种射线(图2所示)。

图2　放射性核素衰变纲图

地面伽玛测量是在地面使用放射性仪器测量岩石中铀及其子体放出的γ射线照射量率来找矿的。在铀系中，当铀镭处于放射性平衡状态时，铀组元素放射出来的γ射线照射量率所占该系列γ射线总照射量率的2.1%，镭组元素则占97.9%，所以地面伽玛测量对寻找铀来说不是直接的方法，而是通过测量铀的衰变产物镭组元素的γ射线照射量率来实现的。

2.2工作方法

地面伽玛测量一般选择岩石露头良好，浮土厚度不超过2m，分散晕发育及地质条件对成矿有利的地区对伽玛测量最为有利。当浮土厚度较大时，选择沿河谷、冲沟等露头较发育的地方布置测线也能取得较好的效果。野外工作测网的选择按照地面伽玛总量测量规范要求执行。

室内资料整理。岩石或覆盖层中放射性元素产生的γ射线强度称为正常γ强度。同一地区由于放射性元素分布不均匀，因而岩石不同部位的γ射线强度有所差异。这些γ强度值是符合随机分布规律的，所以取其统计平均值作为被测岩石的γ背景值，用表示。通过计算γ强度统计涨落的均方差σ，计算出γ偏高场+σ、高场 +2σ、异常场+3σ。

通过计算绘制各异常等级等值线图，圈定γ异常晕圈成果图。

图3　坪田地区地面γ测量成果图

3　地面γ测量方法在坪田地区的应用

3.1伽玛测量成果

上世纪70年代，前人在本区完成 1:5000伽玛普查16.7km2，线距50m，点距10m。圈出伽玛偏高场晕圈4个，伽玛高场晕圈11个，异常场晕圈10个（图3所示）。

结果显示，该区北部和南部各发现一个异常规模较大且连续的偏高场晕圈。其中①号伽玛偏高场晕圈由北向南延伸600m，宽50-200m，②号偏高场晕圈由北向南延伸400m，宽100-150m，圈定该区为找矿的远景区。伽玛高场和异常场重合性较好，如③号高场晕圈和⑤号异常场晕圈由北向南连续延伸250-300m宽度达到150m。晕圈的走向与硅化断裂带和破碎带的走向一致，异常场晕圈多集中在构造带上方，推断该区矿体受硅化断裂带和破碎带的影响，其深部有较大的找矿远景。

3.2钻孔验证

结合地面伽玛测量成果及构造地表露头等综合分析，前人在本地区共施工钻孔40多个（图3所示）。钻孔均垂直于含矿构造倾向方向设计，根据控制不同标高不同位置的矿体，同一条勘探线设计多个钻孔进行验证。

经钻孔揭露显示，北部钻孔多为矿化孔，其中0-11号勘探线所处位置的伽玛异常晕圈等级多为规模较小且分散的γ高场。15-19号勘探线的伽玛异常晕圈等级均处于γ异常场范围内，在19号线施工的三个钻孔均为工业矿孔，钻孔揭露到水平厚度1.00m、平均品位0.115%及水平厚度0.59m、平均品位0.124%的工业矿段。

南部勘探线所处位置的伽玛异常晕圈等级多集中在异常场范围内。施工的钻孔多为工业矿孔，其中31-35号勘探线实施的8个钻孔均为工业矿孔，都见到较好的工业矿段。

通过钻孔验证，在伽玛异常晕圈内，均见到高品位的工业矿。

4结论

综合坪田地区地面γ测量以及钻孔揭露情况分析，笔者总结出以下几点结论：

（1）通过本区的测量结果显示，该区的γ异常规模大并且连续，加上构造在地表露头情况良好，存在有利的含矿地质条件，可以确定该地区为找矿远景区。南北部的异常形状显示规整，晕圈形状与构造的分布范围相似。异常轴的方向构造的走向和延伸情况吻合良好，推断该区的硅化断裂带和破碎带为含铀矿构造带。

（2）伽玛异常曲线走向为南北向，向两翼以构造出露为中心异常向东延伸，与构造的产状一致。异常晕圈还具有变化梯度小，范围大的特征，判断该矿体向深部的延伸情况较好。

（3）通过大量的钻孔揭露，处于伽玛异常场范围内的钻孔均见厚度大和高品位的工业矿，验证了γ测量方法的有效性和准确性。钻孔岩心显示铀矿化主要赋存在硅化碎裂岩带上盘浅变质岩中，矿体受硅化碎裂岩、挤压破碎带及花岗岩脉联合控制。结果也与地面γ测量成果显示相吻合。

综述：通过地面γ测量的工作寻找隐伏铀矿体效果明显，钻孔的揭露验证异常晕圈部位对应于隐伏含矿构造带。因此该方法在寻找隐伏铀矿体是可行的，其简单有效的工作优势值得在今后的铀矿找矿中广泛应用。

[1]赵胜前，张顺年，万木荣.放射性物探方法.1962年6月.

[2]张敏，陈培荣，陈卫锋.粤北地区产铀岩体的铀矿化特征及其成矿机制探讨.化工矿产地质.2006年3月.

[3]陈垦,杜炳锐.放射性物探方法在深部找矿中的应用.中国西部科技.2010年06月.

P613[文献码]B

1000-405X（2016）-2-159-2

陈渝罗（1989～），男，地球物理勘查及遥感地质助理工程师，研究方向为铀矿地球物理勘查。