龍期華， 何丹丹， 胡茂梅， 韓圓圓

(核工業(yè)270研究所，江西南昌 330200)

河元背鈾礦床位于相山鈾礦田西部。為了評(píng)價(jià)河元背鈾礦床近外圍地區(qū)鈾資元潛力情況，核工業(yè)270研究所在區(qū)內(nèi)開(kāi)展了地質(zhì)調(diào)查和1∶10 000的地面伽瑪能譜測(cè)量及土壤天然熱釋光測(cè)量等工作。通過(guò)對(duì)獲得的地面能譜異常和土壤熱釋光強(qiáng)度異常進(jìn)行了深入分析，發(fā)現(xiàn)多個(gè)受斷裂構(gòu)造、花崗斑巖控制的地表鈾礦體和多處地表鈾礦化異常(劉慶成等，2002;鄧居智等，2006)。隨后進(jìn)一步開(kāi)展普查揭露工作，并發(fā)現(xiàn)了受南北向苦命山-小陂斷裂帶控制的深部鈾礦帶，初步分析認(rèn)為該區(qū)具有中-大型成礦遠(yuǎn)景。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)出露的地層簡(jiǎn)單，主要有鵝湖嶺組上段碎斑熔巖(J3e2)、鵝湖嶺組下段粉砂巖、含礫砂巖，夾凝灰質(zhì)砂巖及晶-玻屑凝灰?guī)r(J3e1)、打鼓頂組上段流紋英安巖(J3d2)、打鼓頂組下段砂巖、粉砂巖、砂礫巖，局部含鈣質(zhì)結(jié)核，偶見(jiàn)火山碎屑巖(J3d1)及次花崗斑巖(γπ)。斷裂構(gòu)造主要有北北西河元背-小陂斷裂、近南北向的苦命山-小陂斷裂帶及北東向斷裂構(gòu)造三組，北北西向河元背-小陂斷裂帶、南北向苦命山-小陂斷裂帶是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦含礦構(gòu)造。其中，河元背-小陂斷裂為一條張扭性斷裂帶，走向340°～350°，傾向南西，傾角 65°～82°，寬數(shù)米至十幾米，最寬達(dá)48 m，它控制了湖港、河元背、牛頭山礦床的定位;苦命山-小陂斷裂帶近南北向走向，由多條斷裂組成，總體西傾，它控制著河元背鈾礦床8號(hào)帶的定位(圖1)。

2 地球物理特征

2.1 放射性參數(shù)特征

地質(zhì)體的放射性元素鈾、釷、鉀及總量，服從正態(tài)分布。表1為區(qū)內(nèi)1∶10 000的地面伽瑪能譜測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(胡茂梅等，2010)，從表中可以看出:

(1)工作區(qū)的鈾、釷、鉀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 比值的平均值為 4.57 ×10－6，極值變化區(qū)間為(0.28 ～19.75)×10－6，變異系數(shù)達(dá)0.35，表明工作區(qū)為一個(gè)放射性元素鈾、釷、鉀含量相對(duì)增高區(qū)，鈾釷元素的原始組合受到后期改造的破壞(胡茂梅等，2010)。

圖1 河源背地區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 The geological map of Heyuanbei area

(2)鉀含量相對(duì)較高，在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，具有一定數(shù)量的測(cè)點(diǎn)鉀含量高于6.0%，顯示了本區(qū)火山巖地層的局部地段存在著鉀富集現(xiàn)象，而鉀元素的富集與區(qū)域性的巖石蝕變有關(guān)，K/U比值的變異系數(shù)為0.45，為各類(lèi)統(tǒng)計(jì)量的最大值。鉀、鈾的變異系數(shù)基本處于同一水平，它們均比釷元素的變異系數(shù)大，從而反映了本區(qū)鈾、鉀具有較大的離散性。

2.2 能譜鈾含量暈分布特征及其鈾礦化關(guān)系

依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，按≥ˉX+3δ級(jí)別在區(qū)內(nèi)圈出能譜鈾異常暈9處(圖2)。從圖中可以看出，在河元背村以南以偏低暈(≥ˉX－δ)為主，河元背村附近及以北地區(qū)，鈾偏高暈(≥ˉX+δ)、增高暈(≥ˉX+2δ)及異常暈(≥ˉX+3δ)呈較大面積的出現(xiàn)，尤其是湖港礦床附近及以北地段偏高暈連續(xù)的、大面積展布。鈾偏高暈的展布受斷裂控制，主要分布于斷裂的附近或不同走向的斷裂的夾持區(qū)域內(nèi);異常暈則一般落在斷裂相對(duì)發(fā)育處，并受斷裂控制，暈圈形態(tài)呈團(tuán)塊狀或長(zhǎng)條帶狀，其展布軸基本與斷裂的走向相一致，以北西向?yàn)橹鳎浯螢楸睎|向;處于牛頭山礦床一帶、河元背礦床北東側(cè)與南東側(cè)的不遠(yuǎn)處及湖港礦床的附近的異常暈，異常值大，分布相對(duì)連續(xù)，且空間位置上與各礦床的鈾礦化空間展布相一致，如河元背-小陂斷裂牛頭山礦床的鈾異常(Ⅵ)正是深部鈾礦化的反映;北部湖港礦床一帶的高值異常暈圈(Ⅰ)處于北東向斷裂夾持區(qū)，剖面上展示的異常峰形明顯。

表1 河元背地區(qū)鈾、釷、鉀含量及特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 The content and characteristic parameters of uranium，thorium and potassium in Heyuanbei area

河元背村東，兩個(gè)近南北向的高值異常暈(Ⅷ、Ⅸ)沿苦命山-小陂斷裂帶展布，北部異常暈產(chǎn)于斷裂帶西側(cè)的三條次級(jí)斷裂之上，南部的異常暈位于斷裂帶的主干斷裂及其旁側(cè)次級(jí)斷裂的夾持區(qū)。它們與位于北部湖港礦床附近的異常暈，形成一個(gè)南北向的串珠狀異常帶分布，推測(cè)該異常帶的分布與湖港礦床的深部鈾礦化向南延伸有關(guān)，異常暈的對(duì)應(yīng)深部是成礦有利部位(楊亞新等，2003;許軍才等，2005a，2005b)。

圖2 地面能譜鈾含量等值線圖Fig.2 The uranium content contour of ground spectrum

圖3 地面能譜組合參數(shù)等值線圖Fig.3 The combination parameter contour of ground spectral

2.3 能譜組合參數(shù)異常分布特征及其鈾礦化關(guān)系

為了綜合利用鈾、釷、鉀參數(shù)，消除eU，eTh和K測(cè)量值一般是受植物和土壤濕度影響的，提取與鈾礦化有關(guān)的微弱信息，研究中依據(jù)鈾、釷、鉀元素的組合特征及地球化學(xué)的活動(dòng)性，進(jìn)行了地球化學(xué)活動(dòng)性指數(shù)(DF=(U·K)/Th)參數(shù)的計(jì)算，并對(duì)其形成的規(guī)律進(jìn)行研究，以區(qū)分礦化及非礦化異常。格拉斯諾娃研究表明，礦異常的(eU·K)/eTh變化范圍為:0.5～5.0，最頻值為 1.2(孫念義，1983)。

從圖3中可以看出，DF≥1.2異常呈團(tuán)塊狀分布，DF≥0.8異常分布連續(xù)、呈大面積分布，區(qū)內(nèi)鈾礦床均坐落于DF≥0.8所圈閉的區(qū)域，湖港礦床和牛頭山礦床位于DF≥1.2異常中、河元背位于DF≥0.8異常中。

2.4 土壤熱釋光強(qiáng)度分布特征及其與鈾礦化關(guān)系

區(qū)內(nèi)土壤熱釋光強(qiáng)度變化范圍為13.4～416.7 μGy，平均值為53.72 μGy，均方差23.06 μGy，異常下限值為122.90 μGy;依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，分別圈出的低暈(＜X－δ)、偏低暈(≥X－δ)、正常暈(≥X)、偏高暈(≥X+δ)、增高暈(≥X+2δ)和異常暈(≥X+3δ)6個(gè)暈圈級(jí)別的相對(duì)等值圖，按≥X+3δ級(jí)別在區(qū)內(nèi)圈出熱釋光異常暈12處(圖4)。

從圖中可以清楚看出，區(qū)內(nèi)土壤熱釋光異常暈發(fā)育，分布范圍廣，多呈團(tuán)塊狀或條帶狀分布，異常軸向多為北北西、南北向，反映出控礦構(gòu)造河元背-小陂斷裂和苦命山-小陂斷裂帶的展布特征;在湖港、河元背、牛頭山等已知礦床部位均出現(xiàn)大面積的異常，展布方向與各礦床鈾礦化空間展布相一致;在苦命山至河元背一帶，一系列強(qiáng)度大、峰形明顯的異常暈沿南北向斷裂帶呈串珠狀分布，充分顯示其深部具有良好的礦化信息及苦命山-小陂斷裂帶的控礦作用。

對(duì)比圖2與圖4，土壤熱釋光Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ及Ⅸ異常暈分別與地面能譜Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ及Ⅸ異常暈對(duì)應(yīng)，但土壤熱釋光異常暈分布范圍較地面能譜異常暈范圍大，在已知湖港、牛頭山和河元背礦床附近均有地面能譜異常暈和土壤熱釋光異常暈與它們對(duì)應(yīng)。

3 靶區(qū)選擇與找礦效果

在對(duì)主要異常解釋、推斷的基礎(chǔ)上，依據(jù)異常與已知礦床間及地質(zhì)體間的關(guān)系，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件和地質(zhì)調(diào)查，在已知礦床外圍圈定了4個(gè)找礦靶區(qū)(圖5)。

受探礦權(quán)設(shè)置限制，2007～2011年間僅對(duì)3號(hào)和4號(hào)靶區(qū)所在區(qū)域開(kāi)展了鈾礦普查工作，通過(guò)勘探在深部發(fā)現(xiàn)了受南北向苦命山-小陂斷裂帶控制的鈾礦帶，鈾礦化分布于南北向苦命山-小陂斷裂帶主斷裂兩側(cè)，主要賦存于流紋英安巖中和碎斑熔巖與流紋英安巖巖性組間界面附近，含礦構(gòu)造為斷裂旁側(cè)的裂隙密集帶、火山巖巖性組間界面附近的裂隙。

圖4 土壤熱釋光(TL)強(qiáng)度等值線圖Fig.4 The intensity contour of soil thermoluminescence(TL)

圖5 多源信息復(fù)合與找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)圖Fig.5 Forecast of information complex and prospecting target area

4 結(jié)論

(1)河元背地區(qū)地面能譜與土壤熱釋光異常暈主要受斷裂構(gòu)造控制，勘探表明，地面能譜鈾偏高暈-異常暈和土壤熱釋光高值-異常暈的復(fù)合部位，是尋找深部鈾礦化的有利部位。

(2)在區(qū)域普查工作中，利用地面能譜測(cè)量和土壤熱釋光測(cè)量方法組合，可以較好地獲得深部鈾礦化信息;結(jié)合地質(zhì)研究，通過(guò)對(duì)所獲得的異常進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，可為深部工程布置提供依據(jù)。

(3)勘探表明，這兩種方法組合是該地區(qū)尋找隱伏鈾礦體的一種有效的勘查方法組合，可作為相山及鄰區(qū)深部隱伏鈾礦體尋找和老礦山外圍擴(kuò)大借鑒的一種方法手段。

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