貴州某鈾礦勘查區地氣異常特征及找礦意義

摘 要：文章根據504礦床礦體的分布情況布置地氣測量勘測線并進行了樣品分析，結果表明，在1#線北部點號500附近處，其U的含量異常值較大，達到731×10-12g/g，在2#線320，380米處，U的異常值達到該測線的最大值，最大可到1336×10-12g/g，找礦的重點放在1#號線區域內，為在區域上下一步鉆探工作提供了依據。

關鍵詞：鈾礦；地氣測量；微量元素異常

地氣方法自從上世紀80年代被提出以來，已證明在深部找礦、尋找隱伏構造等方面有著重要的意義[1]，地氣法是一種直接的找礦方法，地氣法所分析的元素可以反映深部礦化類型；白馬洞鈾礦床（編號504）是我國典型的碳硅泥巖型鈾礦之一，也是貴州發現和開采最早的鈾礦床。以往發現的鈾多金屬礦多位于300米以內，勘探深度多在400米以內。近年來國內外找礦實踐證明，像白馬洞礦床這類受深大斷裂控制的熱液型礦床的礦化垂幅一般很大，但已有勘探深度多在400米以內，如何“攻深找盲”，尋找第二成礦空間，是目前面臨的主要任務。應用地氣測量方法對504礦床、白馬洞斷裂與水長沖斷裂斜接復合部位進行勘查，通過對該地區地氣數據分析，為在區域上下一步鉆探工作提供實用的快速方法技術。

1 研究區地質概況

開陽地區處于揚子陸塊西南緣，其基底是中、晚元古代淺變質巖系復雜褶皺帶。貴陽以北有規模較大的重力低值異常區，布格重力值（-176-90）×10-5m/s2。地表下7-25km為一個低密度體，可能為酸性巖漿類侵入體。沉積蓋層為被動大陸邊緣和臺地內部裂陷沉積，以碳酸鹽巖為主。構造變形為前陸褶皺-沖斷帶，走滑斷層發育，廣泛分布完好的侏羅山式褶皺帶，屬典型剝皮構造，是一個區域性多層次滑脫體系，層間構造發育。礦區主要出露寒武系地層。褶皺簡單，斷裂發育。礦床位于洋水背斜南東翼傾沒端南東側。由于受到不同方向、不同期次構造應力疊加作用，在白馬洞北傾斷裂（F11）上盤，北東向和北西向橫跨褶曲發育。形成由層間剝離、節理裂隙、揉皺滑褶等組成的層間構造體系，為鈾礦儲礦構造與富集提供了較好的條件。

2 測量路線

根據提供的開陽縣504礦床礦體的分布情況，以控制區內有利地層巖性及構造為目的，按基本垂直于礦區內主要含礦構造和層位的原則，在504礦床深部及外圍鈾多金屬礦勘查工作區從西到東依次布置了1-1’、2-2’共2條南北向的地氣測線。

3 測量裝置及方法

經過多年的研究已經證實，地球內部普遍存在著一種垂直上升的氣流，這些氣流在向地表遷移的過程中，會攜帶其遷移路徑上以納米顆粒尺寸形式存在的固體顆粒，形成含有多種元素的地氣流[2-5]。當地氣經過深部礦體時，地氣能將呈納米級的礦體元素帶至地表，從而在礦（化）體的正上方地表形成礦致地氣異常[2-6]。采樣裝置由采樣器、干燥器、捕集器（由BV-III級的純硝酸和高純水（三次水）配置的5%稀硝酸）和抽氣泵組成，各部分用硅膠導管連接。本次野外工作中將使用改進后的快速地氣采樣裝置，利用采樣器在土層中80cm深處采樣，采樣速度為1.5L/min，采樣時間30min。捕集劑是由BV-III級的純硝酸和高純水配制的稀硝酸，用量20ml。

4 樣品分析

地氣樣品分析工作分兩步：（1）將所采集地氣樣品在120℃恒溫下從20ml濃縮至5ml；（2）對濃縮后樣品進行分析。濃縮后的地氣樣品的分析工作由成都理工大學質譜分析實驗室完成，使用的測試儀器是Perkin-Elmer公司制造的ELAN DRC-e型電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）。ICP-MS工作條件為：采用跳峰模式；進樣時間10s，測量時間60s，清洗時間10s；測量的目標元素包括Cu、Zn、Pb、W、Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Cr、Sr、Y、Cs、Li、Sc、Rb、Zr、Cd、Th、U、Ag、Au、As、Hg、稀土（La、Ce、Nd、Sm、Dy等）等39種元素。

5 數據處理

通過對該區所測地氣數據的處理，繪制了綜合剖面圖，以2倍標準差加平均值為異常下限確定異常區段，劃分出測區各條測線上的U異常。異常的有關情況統計如表1所示。

6 1、2勘測線異常分析（見圖1）

圖1是1、2勘測線地氣測量U、Zn、Pb、Cu、Mo、Bi、Y、LREE綜合剖面圖。在1#線北部點號500附近處，其U的含量異常值較大，達到731×10-12g/g，遠遠超過本地區U的異常下線值，如果按測線自身作為單元，分別統計地氣U背景值，其值為32×10-12g/g，也遠遠超過其值。在該線上，除了U元素異常外，其相關元素Th、Zn、Pb、Cu、Mo、Bi、Y、LREE等在500附近處也產生相應異常，已有相關論文證明[7]，自然界很少見到單一元素的富集，礦化現象的顯示往往是一群元素的集合體。這些元素的集合體，構成了該礦床的地球化學異常，它除了含有成礦元素異常外，還含有與成礦元素相伴生的一些其它元素的異常。在2#線320，380米處，U的異常值達到該測線的最大值，最大可到1336×10-12g/g。如前面所說，按測線自身作為單元，其背景值為2×10-12g/g。U的相關伴隨元素Cu、Pb、Zn在該區域異常不明顯，其值均低于整體的異常下限。其他元素如：Zr、As、Cd、Mo、Bi、Y、Ag、LREE等，高于其異常下限，但是高出不明顯，測線上有其他地方的測量值高于該部分的測量值。

7 結束語

根據分析對野外采集的地氣實驗樣品得到的數據，捕獲了一些新的找礦線索，得出以下基本結論與下一步工作建議：（1）根據U及其相關伴隨元素的異常情況，在該區域圈定三個測試區，找礦的重點放在1#、號線區域內，在2#號線內，異常襯度不及其他好，有待結合其他方法，進一步勘查。（2）1#號線的異常值大，在某種程度上，1#號線附近的礦化情況可能好于其他地方。（3）2#號線斷裂的上方，形成U、Mo、Pb、Zn等元素的異常，而在1#號線斷裂上方，沒有形成相應的異常，其異常值都遠離斷裂位置，至于原因，有待進一步考究。

參考文獻

[1]劉曉輝.利用地氣測量研究深部物質遷移作用及其引發的環境問題[D].成都：成都理工大學，2009.

[2]童純菡，李巨初，葛良全，等.地殼內上升氣流對物質的遷移及地氣測量原理[J].礦物巖石，1997，17（3）：83-88.

[3]王學求，謝學錦，盧蔭庥.地氣動態提取技術的研制及在尋找隱伏礦上的初步試驗[J].物探與化探，1995，19（3）：161-169.

[4]王學求，謝學錦，張本仁，等.地殼全元素探測技術與實驗示范[J].地球學報，2011，32（S1）：65-83.

[5]王學求，葉榮.納米金屬微粒發現—深穿透地球化學的微觀證據[J].地球學報，2011，32（1）：7-12.

[6]Kristiansson K，Malmqvist L，Persson W. 1990.Geogas prospecting： a new tool in the search for concealed mineralizations[J].Endeavour，New Series，14（1）：28-33.

[7]劉英俊，等.勘查地球化學（第一版）[M].北京：科學出版社，1987.