射气测量在锅坑地段的应用与效果
2019-05-24马文勤
马文勤
(广东省核工业地质局二九一大队,广东 佛山 528133)
氡属于惰性气体,它能以游离原子的形式通过晶体缺陷或晶粒边界,沿着岩石孔隙或者裂隙系统迁移,可以说,氡是无孔不入的。射气测量:在岩石、土壤中由于接力传递、扩散、对流、抽吸、地气等作用,氡气经过数米到数十米,甚至上百米的岩石进入到土壤中。因此在铀、镭的富集地段,或者地质构造上方都可以形成氡的富集,形成异常。于是根据氡的异常值的高低,可以直接寻找铀矿体和构造破碎带。射气测量探测深度较大,一般可达5-7米,在有利条件下(如构造发育,覆盖层较薄),可达几十米甚至一百多米,是一种深部找矿的有效方法之一。
1 工作区概况
本工作区出露地层简单,仅见下古生界寒武系八村群上亚群。上部第四层:岩性为灰色细粒长石石英砂岩与灰色薄层砂质板岩、泥质片岩互层;上部第三层:岩性为灰色细粒长石石英砂岩夹深灰色透镜体状泥质片岩。
岩浆岩:燕山早期第一阶段:岩性为粗中粒斑状黑云母花岗岩,灰白色,局部为肉红色,主要矿物为长石、石英,次要矿物黑云母,并含有磷灰石、磁铁矿、赤铁矿、白钛石等副矿物,粗粒似斑状结构,块状构造,多见变相情况。燕山早起第二阶段:岩性为中细粒二云母花岗岩,灰白色、浅肉红色,主要矿物为长石、石英,次要矿物黑云母、白云母,中细粒花岗结构,有时仅含中粒的长石、石英,块状构造,具相变特征。
2 地球物理特征
表1 不同岩性背景γ照射量率参数特征统计表
由上表可见,测区内粗中粒斑状黑云母花岗岩γ背景值最高,而寒武系地层γ背景值较低。因此,粗中粒斑状黑云母花岗岩是本区找铀的有利岩性。
3 工作方法
根据工作区的地质特征,测线方向垂直南北向的构造带。在异常较明显的地段,适度加密线距、点距,主要目的是寻找含矿构造和深部隐伏铀矿体可能赋存的部位,为下步深部钻探提供依据。由于本次工作是一次开放性的野外踏勘,故路线的精度不是很高,但是从整体上来说误差不会很大。
本次测量使用FD-3017RaA氡气仪,采用大钢钎打孔取气样。每日出工前需对氡气仪进行例行检查,检验仪器的密封系统是否良好,电池电压是否正常;仪器的长期稳定性检验是每日出工前和收工后用工作标准源检测,每次计数的相对误差不大于±10%。
测量时,首先在测点上用钢钎打孔,孔深一般为0.6-0.8米。打孔后立即将取样器插入孔内,并将取样器周围的土用脚踏实,防止大气进入取样器,然后开始抽气。停止抽气后立即关闭闪烁室阀门,等待15秒后读数。当测点上测量的射气浓度高于射气浓度本底2倍以上时,应在原孔附近打新孔进行测量或等待三分钟后,在原孔二次抽气,以检查异常的真伪。
当测点上的射气浓度达到异常值时,应该在该点附近加密测线和测点,以查明异常的范围、形状及延伸方向,并找到射气浓度最高点的位置。氡气测量遇到抽气困难的点时,在其附近进行换点测量;结合实际的地质情况,在有水沟的地方进行平移点、测线处理。
4 异常解释
①号射气晕圈位于锅坑断裂、高寨脑断裂与白云断裂的夹持部位,而高寨脑断裂则穿过射气晕圈中心。晕圈呈椭圆形,长约170米,宽约70米,最大氡气浓度为113.5Bq/L,平均为76.8Bq/L,氡气浓度不高但离散度相对较小。从等值线图看,晕圈基本沿着高寨脑断裂展布,且晕圈大部分分布在高寨脑断裂的上盘,因此可推断,晕圈由岩性接触引起的异常部分影响较小,主要为构造引起的。(见图1)
②号射气晕圈位于三号带北端,且三号带穿过射气晕圈的中心。晕圈长约330米,最宽处约110米,最窄处约30米,最大氡气浓度为265.1Bq/L,平均为75.0Bq/L,氡气浓度较高但离散度相对较大。
图1 1.砂质粘土、砂、砾石;2.灰色细粒长石石英砂岩与灰色,薄层砂质板岩、泥质板岩互层;3灰色细粒长石石英砂岩夹深灰色薄层泥质板岩;4花岗斑岩;5中细粒二云母花岗岩;6粗中粒斑状黑云母花岗岩7射气偏高场;8实、推测硅化断裂
5 结论
本工作区内构造发育,切割较深,但大部分为压扭性构造,不利于铀矿的富集。此次工作是在9月下旬进行测量的,区内稻田、荒废稻田较多,氡气测量取气困难,可能会造成含矿地段的遗漏,而且氡气测量中由于取样器较短,取气可能不足,从而导致读数存在误差;因此,本次对采集的数据进行了滑动平均处理。虽然氡气异常基本上都由构造引起,但晕圈平均氡气浓度在75.0Bq/L左右,浓度不高且晕圈内没有与之复合的γ晕或铀量晕,但晕圈的平均氡浓度相对于背景(25.9Bq/L)也都高出3倍。从测量方法上看,射气测量与地面γ总量测量相比,射气测量最大优点就是可以测出几十米甚至上百米深的铀矿化引起的异常。综合射气找矿成果显示工作区深部很有可能存在隐伏矿体,异常区与某矿床的矿化展布特征具有相似之处,本区具备铀成矿地质条件,有望找到更多、更富的铀矿资源,是一个具有铀找矿的潜力地区。
根据本次工作的实际情况,笔者提出几点建议:①氡气测量在取气困难的地段,抽完气后不要立即关闭气门,等一小段时间,估计气体基本进入后关闭气门;②氡气测量时最好采用长度大于70cm的取样器,提高数据的可信度;③设计新探槽,对矿化的可能部位、成矿有利部位以及主要成矿硅化带进行槽探揭露,查明其铀成矿地质条件、控矿因素、矿化特征和蚀变特征,为深部成矿预测提供有效依据;④物探工作要加强与化探和地质工作的合作,结合地质特征综合分析资料,作出合理的物化探解释。