曹 云，王光輝，馬昌威，王永飛

(四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610052)

0 引言

四川理塘海子山地區(qū)位于理塘縣和巴塘縣交界處。區(qū)內(nèi)鈾的研究程度極低，僅有水系沉積物的鈾異常顯示，且水系沉積物的鈾異常顯示較強，達到682×10-6，遠高于全國背景值2.4×10-6，顯示了該區(qū)域具有良好的鈾礦成礦背景[1-7]。2018年，四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院在海子山地區(qū)(海子山幅)開展了1∶50 000伽馬總量面積測量(445 km2)及1∶2 000地質(zhì)-伽馬能譜綜合剖面測量(15.46 km，共9條剖面)工作，查明了主要地質(zhì)體的放射性特征和分布規(guī)律，初步判定了本區(qū)燕山晚期花崗巖的放射性異常性質(zhì)。工作中還對圈定的放射性異常點(暈)開展了異常檢查工作，進一步確定了異常規(guī)模并進行了取樣分析。研究區(qū)外圍西側(cè)發(fā)現(xiàn)的查清卡溫泉異常點對于研究該區(qū)的放射性異常特征具有極重要的指導意義。根據(jù)查清卡溫泉異常點的地質(zhì)和放射性特征，并結(jié)合研究區(qū)鈾成礦地質(zhì)背景和成礦條件，初步判定本區(qū)鈾源為深部含鈾流體或鈾富集在深部燕山晚期花崗巖體中，鈾元素通過泉水遷移至地表沉淀富集，為下一步鈾礦找礦工作提供了思路和方向。本文在前人研究的基礎上，通過對放射性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，初步判定了燕山晚期花崗巖的放射性異常性質(zhì)，并探討了鈾元素富集的成因。

1 地質(zhì)概況及巖體特征

研究區(qū)地處西南三江成礦帶的義敦島弧褶皺帶中南段昌臺—鄉(xiāng)城火山沉積盆地中段。受印度洋板塊、太平洋板塊和歐亞板塊相互作用的影響，地質(zhì)構(gòu)造顯示出復雜性和多樣性[8-16]。研究區(qū)內(nèi)出露地層有上三疊統(tǒng)圖姆溝組(T3t)和拉納山組(T3l)及第四系(Q)。巖漿巖發(fā)育，北部為絨伊措花崗巖體(南端)，南部為哈嘎拉花崗巖體(北端)。緊鄰哈嘎拉花崗巖體發(fā)育NNW向變質(zhì)巖帶，緊鄰絨伊措花崗巖體發(fā)育EW向變質(zhì)巖帶，前者更為發(fā)育(圖1)[17-21]。

1.更新統(tǒng)；2.喇嘛埡組下段；3.拉納山組上段；4.拉納山組中段；5.拉納山組下段；6.圖姆溝組上段；7.圖姆溝組中段；8.圖姆溝組下段；9.曲嘎寺組上段；10.曲嘎寺組下段；11.列衣組；12.粗、中、細粒斑狀黑云母花崗巖；13.中、細粒斑狀黑云母二長花崗巖；14.地質(zhì)界線；15.斷層；16.318國道；17.溫泉；18.研究區(qū)范圍；19.剖面位置及編號

2 放射性地球物理特征

2.1 地面伽馬總量特征

在研究區(qū)內(nèi)開展了1∶50 000伽馬總量面積測量，對區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)體的伽馬場進行了統(tǒng)計[22-25]，結(jié)果見表1。

由表1可知，研究區(qū)內(nèi)主要地層和巖性的伽馬總量背景值由高到低依次為：燕山晚期花崗巖(73.5×10-6)、第四系(27.4×10-6)、三疊系(19.2×10-6)。燕山晚期花崗巖的伽馬總量背景值較高，主要與巖漿侵入活動并引起放射性元素遷移富集有關；第四系的伽馬總量背景值介于燕山晚期花崗巖與三疊系之間，主要與經(jīng)過冰川和冰水搬運、沉積的花崗巖及其風化碎屑物有關。研究區(qū)伽馬總量等值線圖見圖2。

表1 海子山地區(qū)地面伽馬總量參數(shù)統(tǒng)計

1.第四系；2.拉納山組上段；3.拉納山組中段；4.拉納山組下段；5.圖姆溝組第十三段；6.圖姆溝組第十二段；7.圖姆溝組第十一段；8.圖姆溝組第十段；9.圖姆溝組第九段；10.圖姆溝組第八段；11.圖姆溝組第七段；12.燕山晚期二長花崗巖；13.燕山晚期正長花崗巖；14.地質(zhì)界線；15.斷層；16.湖泊、河流；17.空白區(qū)界線；18.鈾、釷混合異常點及編號；19.鈾、釷混合異常暈及編號

2.2 地面伽馬能譜特征

在研究區(qū)內(nèi)開展了1∶2 000地質(zhì)-伽馬能譜綜合剖面測量，對剖面中主要地層巖性的鈾、釷、鉀含量背景值進行了統(tǒng)計分析[23-26](表2)，結(jié)果表明：

表2 研究區(qū)伽馬能譜參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果

(1)燕山晚期花崗巖的鈾背景值為12.41×10-6，變異系數(shù)為0.29，釷背景值為62.44×10-6，變異系數(shù)為0.24，鉀背景值為4.98%，變異系數(shù)為0.17，eTh/eU值為5.03，反映出低鈾、高釷、低鉀的特征以及鈾、釷高于其他巖性且相對富釷的特性，表明釷在較高的背景值上，有較明顯的遷移富集。

(2)T3t11的板巖、砂巖和灰?guī)r的鈾、釷含量均明顯低于燕山晚期花崗巖和第四系冰川堆積物；第四系冰川堆積物的鈾、釷含量介于燕山晚期花崗巖和T3t11的板巖、砂巖和灰?guī)r之間，這與經(jīng)過冰川和冰水搬運、沉積的花崗巖及其風化碎屑物有關；釷的曲線形態(tài)和伽馬能譜總量的曲線形態(tài)吻合，表明研究區(qū)內(nèi)伽馬能譜總量異常主要是由釷富集引起的(圖3～5)。

(a)伽馬能譜曲線

3 異常特征

在鈾礦地質(zhì)勘查工作中，eU(或eTh、K)含量大于地質(zhì)體背景值的3倍，且受巖性、層位或斷層、蝕變帶控制，延伸長度小于20 m的異常稱為異常點；eU(或eTh、K)含量高出地質(zhì)體背景值3倍標準偏差，但未達到異常點標準的異常稱為異常暈。異常點、異常暈的鈾、釷性質(zhì)劃分以研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)體eU、eTh含量的背景值、標準偏差為依據(jù)。異常點(暈)的鈾、釷性質(zhì)劃分原則見表3[26-27]。

表3 異常點、異常暈鈾、釷性質(zhì)劃分原則

根據(jù)以上劃分原則，確定了研究區(qū)內(nèi)異常點、異常暈的界線。通過地質(zhì)-伽馬能譜綜合剖面測量和樣品化學分析，在研究區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了2處鈾異常暈(編號為HU-1和HU-2)和1處鈾、釷混合異常暈(編號為HZS-1)，并在研究區(qū)外圍西側(cè)發(fā)現(xiàn)了1處溫泉鈾、釷混合異常點(表4)。

3.1 鈾異常暈(HU-1和HU-2)

HU-1鈾異常暈位于研究區(qū)瓊達湖東側(cè)500 m山坡上。該鈾異常暈賦存于燕山晚期中細粒斑狀黑云母二長花崗巖中(圖3)，異常暈規(guī)模約5 m×5 m，為花崗巖型放射性異常?；瘜W分析結(jié)果顯示，鈾含量為44.4×10-6，釷含量為63.6×10-6。

HU-2鈾異常暈位于研究區(qū)西部鄂納西北溝谷滑坡處。該鈾異常暈賦存于燕山晚期細粒斑狀黑云母二長花崗巖中(圖4)，異常暈規(guī)模約3 m×2 m，為花崗巖型放射性異常。化學分析結(jié)果顯示，鈾含量為38.4×10-6，釷含量為61.6×10-6。

(a)伽馬能譜曲線

3.2 象巴隆鈾、釷混合異常暈(HZS-1)

該鈾、釷混合異常暈位于研究區(qū)內(nèi)象巴隆一帶，賦存于燕山晚期中細粒斑狀黑云母二長花崗巖中(圖5)，異常暈規(guī)模為5 m×5 m，為花崗巖型放射性異常。該鈾、釷混合異常暈的放射性特征為：伽馬能譜測量eU=27.1×10-6，eTh=103.2×10-6，eTh/eU=3.81。該鈾、釷混合異常暈與區(qū)域巖漿侵入活動有關，引起鈾和釷相對富集。

(a)伽馬能譜曲線

3.3 查清卡溫泉鈾、釷混合異常點

該鈾、釷混合異常點位于研究區(qū)外圍西側(cè)，沿318國道向西約4.5 km處北側(cè)的查清卡溫泉，隸屬巴塘縣德達鄉(xiāng)管轄。異常主要位于溫泉附近的泉華處，面積約35 m2，溫泉出露面積約500 m2。

溫泉與NW向斷裂破碎帶有關，從第四系中溢出，在40 m×120 m范圍內(nèi)有泉眼12個。圍巖為黑云母花崗巖(圖6)。水質(zhì)無色、透明，水溫40～60 ℃，為中溫熱水。泉華為鈣質(zhì)泉華，少量硅華，厚1～2 m，有弱硫磺味。

1.第四系；2.上三疊統(tǒng)；3.中下三疊統(tǒng)；4.上二疊統(tǒng)；5.燕山晚期第一階段花崗巖；6.燕山晚期第二階段花崗巖；7.地質(zhì)界線；8.區(qū)域斷層；9.溫泉位置；10.318國道

放射性特征為：溫泉涌水處泉華伽馬總量測量值為100×10-6～831×10-6，伽馬能譜測量鈾含量為68.8×10-6～626.2×10-6，釷含量為85.3×10-6～199.0×10-6；圍巖黑云母花崗巖伽馬總量測量值為40×10-6～85×10-6，伽馬能譜測量鈾含量為9.9×10-6～19.6×10-6，釷含量為20.5×10-6～73.2×10-6。

4 綜合分析

通過伽馬總量面積測量，大致了解了海子山地區(qū)的伽馬放射性背景。出露的燕山晚期花崗巖有較高的伽馬總量背景值，其測量值多在60×10-6～120×10-6之間，最高值為135×10-6。伽馬能譜測量值顯示，這些巖漿巖的伽馬總量異常主要是由釷放射性引起的。鑒于晚期花崗巖中的鈾礦床鈾含量可達1 500×10-6，且規(guī)模大(如納米比亞的羅辛鈾礦床和格陵蘭的伊利莫扎克鈾礦均屬此類)，而本次研究只涉及了部分花崗巖體，且水系沉積物的鈾元素異常顯示較強，故采用大比例尺的伽馬能譜面積測量將鈾含量高的花崗巖與釷含量高的花崗巖區(qū)分出來，這是因為釷含量高的花崗巖數(shù)量較多[28]。此外，對部分伽馬總量測量異常點進行地質(zhì)-伽馬能譜綜合剖面測量。能譜曲線顯示，異常點主要分布在石英脈或偉晶巖脈發(fā)育的地段和燕山晚期第一階段細粒黑云母二長花崗巖相帶(比其他巖相帶稍高)。

研究區(qū)花崗巖體鈾含量背景值較高(12.41×10-6)，且水系沉積物的鈾元素異常顯示較強，達到682×10-6，遠高于全國背景值2.4×10-6[1]?；◢弾r體遭受風化破壞，其中的鈾礦物(瀝青鈾礦、晶質(zhì)鈾礦等)被水介質(zhì)溶解，鈾以各種鈾酰絡合物形式被地表水(主要是冰川溶水和雨水)搬運。這些鈾酰絡合物在河漫灘、沼澤、湖泊中，由于有機質(zhì)等的吸附或局部還原作用，同沉積物一起沉積，從而增高了水系沉積物的鈾含量[29-30]。

在研究區(qū)外圍西側(cè)發(fā)現(xiàn)1處與NW向斷裂破碎帶有關的查清卡溫泉異常點，溫泉與圍巖放射性特征具明顯差異，地表泉華具有較高的伽馬總量測量值且伽馬能譜測量顯示其為鈾、釷混合異常點。這對于研究區(qū)內(nèi)鈾礦找礦具有極重要的指導意義，初步認為本區(qū)鈾源可能為深部含鈾流體或鈾富集在深部花崗巖體(哈嘎拉二長花崗巖體)中，并通過泉水遷移至地表沉淀富集。但值得注意的是，放射性泉水可造成很高的局部異常，通常是由被搬運的鐳的衰變產(chǎn)物造成的，需進一步用化學方法判別是否存在鈾。

5 結(jié)論

(1)地面伽馬放射性測量在海子山地區(qū)鈾礦找礦過程中應用效果明顯；在鈾、釷混合地區(qū)用伽馬總量測量不易判定異常的性質(zhì)，采用伽馬能譜測量能夠取得良好的地質(zhì)效果。研究區(qū)內(nèi)出露的燕山晚期花崗巖具有較高的伽馬總量背景值(73.5×10-6)，伽馬能譜測量值顯示其伽馬總量異常主要是由釷的富集引起，其次是由鈾的富集引起。

(2)研究區(qū)伽馬總量異常的展布與燕山晚期花崗巖體的分布特征基本一致?；◢弾r體具有較高的伽馬總量背景值，且鈾背景值較高(12.41×10-6)，顯示了區(qū)內(nèi)良好的鈾源條件(花崗巖體是良好的鈾源體)，建議進行大比例尺伽馬能譜測量工作，將鈾含量高的花崗巖與釷含量高的花崗巖區(qū)分出來。

(3)根據(jù)查清卡溫泉異常點的地質(zhì)和放射性特征，并結(jié)合研究區(qū)鈾成礦地質(zhì)背景和成礦條件，初步判定本區(qū)鈾源可能為深部含鈾流體或鈾富集在深部燕山晚期花崗巖體中，鈾元素通過泉水遷移至地表沉淀富集。建議對放射性泉水進行取樣分析，并結(jié)合區(qū)域成礦條件及已知各類礦床、礦點的礦化特征進行綜合比較研究，分析鈾與其他多金屬礦產(chǎn)的成礦地質(zhì)背景和成礦條件的相關性，在此基礎上對區(qū)內(nèi)鈾礦成礦潛力做出評價并圈定有利成礦段，為下一步工作提供有利依據(jù)。