諸廣山巖體鈾成礦航空伽馬能譜特征及找礦預(yù)測

胡守玉

摘要：文章通過分析諸廣山巖體已知的32個(gè)鈾礦床的航空伽馬能譜鈾、釷、鉀場分布特征，總結(jié)鈾成礦特征及遠(yuǎn)景片劃分原則，并以此原則對諸廣山巖體劃分鈾成礦遠(yuǎn)景片421片，其中一級遠(yuǎn)景片236片，二級遠(yuǎn)景片105，三級遠(yuǎn)景片80片，且多達(dá)29個(gè)已知鈾礦床位于一級遠(yuǎn)景片內(nèi)，說明遠(yuǎn)景片的劃分可靠，效果明顯。

關(guān)鍵詞：航空伽馬能譜；鈾礦；預(yù)測

前言

桃山一諸廣山鈾成礦帶位于華南鈾成礦省的中部，地跨粵、贛、湘，是我國最大的花崗巖型鈾成礦帶，帶內(nèi)集中產(chǎn)出了桃山、諸廣、下莊和鹿井等4個(gè)我國最大的花崗巖型鈾礦田。而諸廣山巖體則位于該鈾成礦帶內(nèi)，是我國花崗巖型鈾礦的重要聚集區(qū)，并產(chǎn)有32個(gè)鈾礦床。在該區(qū)開展航空伽馬能譜資料研究，可大面積獲取航放數(shù)據(jù)，快速提取已知鈾礦床的鈾、釷、鉀等放射性特征，結(jié)合地質(zhì)和地球物理資料，圈定鈾成礦有利地段，為下步鈾礦找礦提供有效資料。

1.研究區(qū)概況

研究區(qū)位于閩贛后加里東隆起與湘、桂、粵北華力西一印支凹陷的交匯部位，處于南嶺東西向構(gòu)造一巖漿巖帶中段。該區(qū)地殼演化經(jīng)歷了加里東、華力西一印支、燕山、喜山四個(gè)構(gòu)造旋回，總體上表現(xiàn)為活動(dòng)一穩(wěn)定一活動(dòng)的動(dòng)態(tài)演化過程。

1.1地層

本區(qū)巖體外圍出露的地層比較齊全，除志留統(tǒng)，下泥盆統(tǒng)、三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)缺失外，從震旦統(tǒng)到第四統(tǒng)均有出露。按沉積特征可分為震旦紀(jì)及早古生代地槽、晚古生代地臺、中新生代山間盆地三種，其中以古生界分布最廣，中、新生界次之。本區(qū)經(jīng)歷了由地槽一準(zhǔn)地臺一大陸邊緣活動(dòng)帶三個(gè)構(gòu)造階段發(fā)展歷史。與這三個(gè)階段相對應(yīng)，各時(shí)代地層具有明顯不同的沉積建造，反映出構(gòu)造環(huán)境的差異性特點(diǎn)。

1.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造的發(fā)展經(jīng)歷了加里東、華力西一印支、燕山及喜山期四個(gè)發(fā)展階段。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造依其組合方式可分為東西向構(gòu)造帶、南北向構(gòu)造帶、北東向構(gòu)造帶、北北東向構(gòu)造帶、北西向構(gòu)造帶。其中以北東向、東西向、規(guī)模最大，活動(dòng)最為強(qiáng)烈，北西向構(gòu)造帶及南北向構(gòu)造帶次之，其他方向構(gòu)造帶規(guī)模小，活動(dòng)較弱。

1.3巖漿巖

諸廣山巖體為巖漿多期多階段活動(dòng)的巨型復(fù)式巖體，是從加里東期一燕山晚期巖漿侵入活動(dòng)的產(chǎn)物。從早到晚以中酸性巖漿活動(dòng)為主，同時(shí)也存在中基性巖漿活動(dòng)。其中以印支期和燕山早期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈，形成巖基主體。

1.4變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要以接觸變質(zhì)作用為主，其次為熱液蝕變作用和動(dòng)力變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用形成接觸熱變質(zhì)巖和接觸交代巖，主要分布于花崗巖與沉積巖接觸部位；熱液蝕變作用主要表現(xiàn)在不同期次花崗巖體接觸部分和礦帶內(nèi)；動(dòng)力變質(zhì)巖分布在北北東向主干斷裂中。

2.已知鈾礦床的能譜特征

目前研究區(qū)內(nèi)已查明的32個(gè)鈾礦床，大部分位于巖漿巖區(qū)內(nèi)，個(gè)別位于沉積、變質(zhì)巖區(qū)。這些礦床分布范圍很廣，地質(zhì)背景也不一樣，各礦床所顯示的各種特征場也各有不同，因此，需對區(qū)內(nèi)已知鈾礦床的航空伽馬能譜場的特征進(jìn)行分析總結(jié)，找出它們的共同特征以圈定鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)。以下是區(qū)內(nèi)大部分鈾礦床的航空伽馬能譜場特征。

2.1航空伽馬能譜鉀場與鈾礦床的關(guān)系

目前已查明的鈾礦床均與鉀場的分布有一定的對應(yīng)關(guān)系，即礦床一般分布在局部相對高鉀場的邊緣或其附近，而這種局部相對高鉀場在不同礦田區(qū)其特征有所不同，這主要與礦田區(qū)鉀的背景含量場有關(guān)。如圖1所示，下莊礦田區(qū)鉀背景場含量約為2.8%，而其特征值表現(xiàn)為3.2～3.6%，長江和百順等礦田區(qū)其背景值區(qū)為2.0%，其特征值表現(xiàn)為2.4%。

2.2航空伽馬能譜釷場與鈾礦床的關(guān)系

如圖2所示，區(qū)內(nèi)大部分鈾礦床均分布在大面積低釷場內(nèi)的局部相對高釷場周圍，其相對高釷場一般比背景場高出4x10～8x10，且其與鈾礦床之間的距離遠(yuǎn)近不等，但大多數(shù)在500m距離內(nèi)，少數(shù)鈾礦床位于局部相對高釷場邊緣。

2.3航空伽馬能譜鈾場與鈾礦床的關(guān)系鈾局部高場與礦床的對應(yīng)關(guān)系比較復(fù)雜，這主要是因?yàn)椋壳鞍l(fā)現(xiàn)的礦床相當(dāng)一部分地表已遭受了人工強(qiáng)烈破壞，如露天開采等，加之礦山冶煉及運(yùn)輸造成的大面積污染等，形成一系列的規(guī)模不等、場值不一的局部高鈾場，給場的特征值分析帶來團(tuán)難。為克服上述人工造成的干擾，本次在進(jìn)行鈾礦床與鈾場對比分析中，采用部分已知無人工強(qiáng)烈破壞的礦床所對應(yīng)的局部鈾高場值為相對最低極限值，作為各礦床的取值進(jìn)行對比研究，該類礦床附近的局部相對高鈾場與礦床的對應(yīng)關(guān)系如圖3所示，鈾礦床周圍多存在局部鈾高場。

2.4已知鈾礦床的航空伽馬能譜特征

根據(jù)上述分析，總結(jié)區(qū)內(nèi)已知鈾礦床的航空伽馬能譜特征于表1。

由表1中可見，鈾礦床位于鈾局部場中心的有6個(gè)，占總數(shù)的18.9%；位于邊緣的19個(gè)，占59.4%；距局部鈾場100m～700m的礦床有6個(gè)，占18.8%，這可能說明，絕大多數(shù)礦床存在不同程度的側(cè)伏現(xiàn)象。鈾礦床位于局部鉀高場邊緣的有12個(gè)，占礦床數(shù)的37.5%；距礦床100m～500m的有17個(gè)，占53.1%；距礦床600m～700m的2個(gè)，占6.3%，由此說明局部鉀高場與礦床有著密切的關(guān)系，也就是說，鈾礦床與巖石的強(qiáng)鉀化蝕變帶關(guān)系十分密切。局部釷高場也是指示礦床的一個(gè)重要因素，如表1所示，礦床與局部高鈾場為零的有4個(gè)，占礦床數(shù)的12.5%；距100m～500m的有23個(gè)，占71.9%；600m～1200m的有5個(gè)，占15.6%。由此可見，絕大多數(shù)鈾礦床與局部高釷場有一定距離。

另外，從表1中也可得，局部高鈾場僅僅比背景值高出1x10～2x10，即可預(yù)示礦床，而這類礦床多為半穩(wěn)伏型礦床。鈾含量較高的局部高場所對應(yīng)的鈾礦床，是出露型礦床或是礦床經(jīng)人工破壞后形成的特高局部場。

3.鈾成礦遠(yuǎn)景片劃分原則及預(yù)測效果

根據(jù)表1所統(tǒng)計(jì)的已知鈾礦床與鈾、釷、鉀場局部特征的對應(yīng)關(guān)系，總結(jié)出鈾成礦遠(yuǎn)景片劃分步驟和原則如下：

（1）首先圈定大于背景值1ppm-2ppm的局部高鈾場。

（2）在圈定鈾局部高場的基礎(chǔ)上，在距鈾局部高場半徑為500m的范圍內(nèi)，有大于背景值0.4%的局部高鉀場出現(xiàn)，并結(jié)合具體展布形態(tài)圈入鈾成礦遠(yuǎn)景片范圍。

（3）在有較大面積相對高鈾場分布的情況下，分別依據(jù)各個(gè)獨(dú)立的局部高鉀場特征將原鈾成礦遠(yuǎn)景片劃分為若干個(gè)較小的鈾成礦遠(yuǎn)景片。

（4）在圈定鈾成礦遠(yuǎn)景片的基礎(chǔ)上，將鈾局部高場面積大于或等于鉀局部高場面積的鈾成礦遠(yuǎn)景片，并在該遠(yuǎn)景片半徑500m-600m范圍內(nèi)有高于背景場4x10～6x10以上的局部釷場存在的，劃為一級遠(yuǎn)景片；而將局部高鈾場面積小于局部高鉀場面積的遠(yuǎn)景區(qū)，并在該遠(yuǎn)景區(qū)半徑500m～600m范圍內(nèi)有相對局部釷高場的，劃為二級遠(yuǎn)景片；將只有鈾、鉀局部高場特征的遠(yuǎn)景區(qū)劃為三級遠(yuǎn)景片。

根據(jù)上述遠(yuǎn)景片的圈定程序和圈定原則，全區(qū)共圈出鈾成礦遠(yuǎn)景片421片，其中一級遠(yuǎn)景片236片，內(nèi)含已知鈾礦床29個(gè)，占總礦床數(shù)的90.6%；二級遠(yuǎn)景片105片；三級遠(yuǎn)景片80片，內(nèi)含已知鈾礦床2個(gè)，占總礦床數(shù)的6.3%。

結(jié)論

全區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鈾礦床有32個(gè)，其中有29個(gè)位于一級鈾成礦遠(yuǎn)景片，占總礦床數(shù)的90.6%，其可靠程度較高。

區(qū)內(nèi)二級遠(yuǎn)景片內(nèi)沒有一個(gè)已知鈾礦床（鈾場面積小于鉀場），可能是由埋藏較深的隱伏鈾礦床所致。