宁国市狮桥地区地面伽马能谱特征浅析

2021-12-20李东鹏

西部资源 2021年4期

李东鹏

摘要：宁国—绩溪一带碳硅泥岩型铀矿与寒武系荷塘组关系密切，通过地面伽马能谱测量发现宁国—绩溪一带各沉积地层视铀含量差异较明显，在寒武系荷塘组（∈1h）地层铀含量背景值较高，尤其在荷塘组中段含磷、黄铁矿结核炭质板岩中视铀含量最高，高场晕与荷塘组地层关系较密切，受层位控制较为明显。

关键词：地面伽马能谱；荷塘组；碳硅泥岩型铀矿

1.引言

宁国—绩溪一带碳硅泥岩型铀矿地面伽马能谱剖面测量工作主要布置在宁国狮桥、绩溪金沙、绩溪伏岭地区，本次以宁国狮桥地区为例，浅析碳硅泥岩型铀矿地面伽马能谱特征。本次系统统计了各地质体放射性背景值、标准偏差及变异系数等，U、Th、K元素含量背景值统计采用分地质体循环剔除法，统一选择剔除3倍标准偏差（X±3倍标准偏差）后的平均值为地层组或岩浆岩的地质单元背景值进行统计，以便准确了解各地质体的放射性背景值。

2.区域地质概况

调查区地处江南地块的皖南褶断带北东端，是修水—宁国—开化碳硅泥岩型铀成矿带的重要组成部分[1]。区域地质构造复杂，中生代构造运动较晚也是最强烈的构造运动，主干断裂构造以北东向为主，有宁国敦—五城深大断裂、宁国—绩溪大断裂。岩浆岩以燕山期侵入岩为主，有杨溪、伏岭、仙霞、中村等多个中酸性花岗闪长岩到花岗岩体及岩脉。区域地层隶属于扬子地层区江南地层分区，出露地层主要为震旦系蓝田组（Z1l）、皮园村组（Z1p），寒武系荷塘组（∈1h）、杨柳岗组（∈2y）等，其中荷塘组地层出露较广，荷塘组岩层特有的多层含碳、含硅板岩及含磷层的相间存在，给区内含铀介质的富集、沉淀提供了有利环境，且区域上处于华东地区宁国—开化铀成矿带中东段，成矿地质构造条件较好，区内的伏岭下、杨溪、仙霞、刘村和唐舍等钾长花岗岩复式岩体具有高放射性场特点，区域铀源充足。因此，在岩体周围荷塘组是一个很有成矿远景的地段[2]。

3.地质体伽马能谱参数特征

从表1可以看出，宁国狮桥地区地面伽马能谱剖面中各地质体U、Th、K元素含量背景值具有如下特征：震旦系皮园村组U、Th、K元素含量背景值分别为5.9×10-6、3.5×10-6、0.4%，U元素含量背景值高于地壳元素丰度2.5×10-6，Th、K元素明显低于地壳元素丰度13.0×10-6和2.5%[3]，该层Th、K元素含量背景值为全区地层中最低值。震旦系蓝田组U、Th、K元素含量背景值分别为4.8×10-6、17.2×10-6、4.2%，U、Th、K元素含量背景值均高于地壳元素丰度。寒武系荷塘组U、Th、K元素含量背景值分别为21.7×10-6、11.1×10-6、2.8%，U元素含量背景值明显高于地壳元素丰度2.5×10-6，为地壳丰度的8.7倍。说明该地层U元素含量较高，为较好的铀源层。Th、K元素略高于地壳元素丰度值，与地壳丰度相差不大。寒武系其它地层西阳山组、华严寺组、杨柳岗组、大陈岭组U元素含量背景值分别为3.8×10-6、5.5×10-6、6.5×10-6、5.3×10-6，U元素背景值相差不大，均高于地壳丰度，却显著低于荷塘组背景值；各地层Th元素含量背景值变化范围12.9～16.3×10-6，平均14.5×10-6，略高于地壳丰度13.0×10-6；各地层K元素含量变化范围2.0%～3.3%，平均含量2.6%，与地壳丰度2.5%相差不明显。调查区岩浆岩二长花岗岩体的U、Th、K元素含量背景值分别为4.7×10-6、15.8×10-6、2.8%，U元素含量背景值略高于地壳丰度，Th、K元素含量背景值与地壳丰度较为相近。调查区岩浆岩U、Th、K元素含量背景值特征说明区内岩浆岩铀元素含量不足以形成明显铀异常。狮桥调查区整体U、Th、K元素含量背景值分别为9.0×10-6、8.9×10-6、1.9%，U元素含量背景值为地壳丰度3.6倍，反映出调查区铀元素较富集。

4.伽马能谱铀含量等值线特征

根据伽马能谱eU含量等值图（图1）显示：①各沉积地层铀含量差异较大，寒武系荷塘组（∈1h）铀含量最高，其次为寒武系杨柳岗组（∈2y），其次为震旦皮园村组（Z2∈1p），奥陶系西阳山组（∈3o1x）铀含量较低。②铀含量等值高场晕均位于寒武系荷塘组（∈1h）地层中，说明铀含量高场晕与荷塘组地层关系较密切，铀元素受层位控制。③高场晕多位于NE向与南北向断裂夹持部位的向斜或背斜的翼部和转折端。④岩体中铀含量高场晕分布不明显。

5.伽马能谱铀异常晕特征

5.1异常晕参数值确定

放射性参数值采用算术正态分布计算法进行统计，在剔除调查区明显高或低值测点后，计算出所有参与统计数据的算术平均值-X和标准偏差S，并以其算术平均值-X为查区的背景值。偏高晕：-X+S≤Q<-X+2S，高晕：-X+2S≤Q<-X+ 3S，异常晕-X+3S≤Q。（详见表2）

5.2伽马能谱铀异常晕特征

通过地面伽马能谱测量工作，宁国狮桥地区主要圈定铀异常晕7处，均分布在早寒世荷塘组炭硅泥岩中。并依据伽马异常晕特征、异常晕平均含量、异常强度、异常面积、矿化点及地质特征，将其分为甲乙丙三类。①U-1号异常为丙类异常，位于宁国狮桥调查区白洋坞矿化点，平均视铀含量59.9×10-6，最高视铀含量1370.3×10-6，铀异常点5个，异常产于NE向背斜北西翼，受层间破碎带控制。②U-2号异常为乙类异常，位于宁国狮桥调查区东瓜山矿化点，平均视铀含量106.0×10-6，最高视铀含量655.6×10-6，铀异常点5个，异常产于向斜转折端，受层间破碎带及岩性控制。③U-3号異常为丙类异常，位于宁国狮桥调查区里石桥北端，平均视铀含量87.9×10-6，最高视铀含量124.4×10-6，铀异常点2个，受岩性控制。④U-4号异常为甲类异常，位于宁国狮桥调查区猴山，平均视铀含量147.5×10-6，最高视铀含量5129.1×10-6，铀异常点13个，铀异常点可见铜铀云母、钙铀云母。异常产于背斜核部及两翼，受层间破碎带控制。⑤U-5号异常为甲类异常，位于宁国狮桥调查区里石桥矿化点，平均视铀含量120.2×10-6，最高视铀含量3556.0×10-6，铀异常点12个，经探槽揭露发现1条铀矿化体，可见铜铀云母、钙铀云母、硅钙铀矿。⑥U-6号异常为丙类异常，位于宁国狮桥调查区龙头庙北端，场晕分布于寒武系荷塘组碳硅质泥岩中。平均视铀含量38.9×10-6，最高视铀含量142.6×10-6，铀异常点2个。⑦U-7号异常为甲类异常，位于宁国狮桥调查区竹溪岭矿化点，平均视铀含量128.1×10-6，最高视铀含量863.4×10-6，铀异常点5个，经探槽揭露发现2条铀矿化体铀矿物见钙铀云母、矽钙云母，围岩蚀变见有褪色化、水铝萤石化及褐铁矿化。异常产于背斜转折端，受层间破碎带控制[4]。

6.伽马能谱特征与地层对应关系

宁国—绩溪一带碳硅泥岩型铀矿与寒武系荷塘组关系密切，通过地面伽马能谱测量发现宁国—绩溪一带各沉积地层视铀含量差异较明显，在寒武系荷塘组地层（∈1h）铀含量背景值较高，尤其在荷塘组中段含磷、黄铁矿结核炭质板岩中视铀含量最高，伽马能谱铀含量异常点、高场晕均赋存于荷塘组炭硅质板岩中，受层位控制较为明显。以宁国—绩溪一带狮桥地区地质—地面伽马能谱测量8号剖面为列（图2），结合地质对比发现伽马能谱铀异常点均位于寒武系荷塘组（∈1h）炭硅质板岩中，寒武系荷塘组（∈1h）为查区内铀元素含量最高地层，最高铀异常点视铀含量为655.6×10-6，异常受层间破碎带控制。震旦系皮园村组（Z2∈1p）U、Th、K元素含量较低，为查区内铀、钍、钾元素含量最低地层。