下莊礦田放射性水化學暈圈分布特征淺析

彭輝才

摘要：放射性水化學暈圈對于鈾礦選定靶區和尋找深部盲礦體具有重要的意義。通過前人在下莊礦田發現的放射性水化學異常點，固定放射性水化學異常暈圈，總結了放射性水化學異常暈圈的分布特征及其與巖性（相）、構造體系、礦床（點）之間的關系，為今后在本地區開展放射性水化學尋找鈾礦體，提供了重要地借鑒意義。

關鍵詞：下莊礦田;鈾礦;放射性水化學暈圈;分布特征

1.前言

放射性水化學法是利用在放射性鈾礦體的影響作用下，地下水和地表水中放射性元素成分變化的規律來尋找鈾礦體一種方法[1]。這種方法是鈾礦找礦的一種行之有效的方法，該方法對選定靶區和攻深找盲具有重要的意義[2]。對放射性水化學異常暈分布特征的總結，有利于放射性水化學方法在野外的開展，異常暈圈的圈定以及后期對鈾礦體位置的推測。

2.地質背景

下莊地區位于貴東巖體東部，貴東巖體處于南嶺東西向構造一巖漿帶的中東段，贛湘粵后加里東隆起與湘桂粵北海西一印支坳陷帶的交接部位，是地殼淺部地質構造急劇變化的地帶。

2.1巖漿巖

區內巖漿巖主要為燕山期多期次形成的不同巖性系列所組成的復式巖體。主體巖石為燕山第一期主侵入花崗巖，中心相分布于礦田南部，巖性為粗粒（巨）斑狀黑云母（二長）花崗巖（ lPbny52（1））;過渡相巖石在礦田廣泛分布，巖性為中粒似斑狀黑云母花崗巖（ 2Pbny52（1））;邊緣相僅見于礦田東緣，主要巖性為細粒黑云母、二云母花崗巖（3Pbny2（1））。補體巖石主要有燕山第三期第一補充侵入的陳洞、龜尾山、白水寨、巖莊等小巖體，巖性為中細粒、細粒，含微斜長石、石英小斑的二云母花崗巖（ 3mby52（3）A）。燕山第三期第二補充侵入的帽峰巖體，發育于礦田北部，巖性為細粒、不等粒的白云母花崗巖（3mby52（3）B）。中基性巖呈近東西向成群分布，從北往南依次有水口一竹山下、黃陂一張光營、下莊一寨下、魯溪一仙人嶂、中心段等五組。

2.2地層

礦田東部、東北部、北部外接觸帶見有寒武系下亞群牛角河群地層（E），為灰綠、深灰色砂巖、板巖、與淺變質石英砂巖、長石石英砂巖互層;礦田西南、南部外接觸帶見泥盆系中統桂頭組（D2），為砂巖夾頁巖、粉砂巖;礦田東南部外接觸帶見白堊系上統南雄群（K2），為礫巖、砂礫巖、粉砂巖。

2.3構造

區內主要發育著北北東、北東東、東西向三組構造。北北東向構造主要有明珠湖石英斷裂、下莊硅化斷裂、6009硅化斷裂、102-石角圍石英斷裂等;北東東向構造主要有黃陂石英斷裂帶、新橋石英斷裂帶、108號硅化斷裂帶等;東西向構造北往南依次有水口一竹山下、黃陂一張光營、下莊一寨下、魯溪一仙人嶂、中心段五組。

3.放射性水化學特征

前人在本地區開展了大量放射性水化學找礦T作，總結得出下莊地區水中的放射性元素含量為：鈾含量為0.5×103ug/L—2.6×l03ug/L、鐳含量為l×10-9～3×10-7mg/L、氡含量為2×l04Bq/L～5×l04Bq/L。

4.放射性水化學暈圈分布特征

4.1放射性水化學暈囤確定方法

（1）天然水中放射性元素本底數的確定方法及界限值

水中放射性元素本底數值主要參照前人采用百分統計法確定的本底數值結果。具體放射性元素本底數值結果如下：水中鈾：地表水本底數值為0.89ug/L，地下水本底數值為1.28 ug/L;水中氡：本底數值為185Bq/L。

取小于5倍本底數值的水中鈾作為增高值，取小于3倍本底數值的水中氡作為增高值;取大于5倍本底數值的水中鈾作為異常值，取大于3倍本底數值的水中氡作為異常值;取大于100倍本底數值的水中鈾作為特高異常值，取大于20倍本底數值的水中氡作為特高異常值。

（2）放射性水化學暈圈分類原則及圈定

在圈定放射性水化學暈圈時，首先依據水中放射性元素（U、Rn）的含量、穩定性、分布范圍、地下水的流動方向（地形條件）、控制因素（構造或層位）及物化探成果，把相鄰的同含量區間的水點（增高、異常和特高）連線分別圈出增高暈、異常暈和特高暈。特高暈往往只是單個特高點組成。同時考慮到它的擴散作用，所以在此基礎上適當擴大。本項目把放射性水化學暈圈分成兩大類：

I類放射性水化學暈圈：放射性水化學成果顯著（水中U、Rn、Ra含量高而穩定），具有一定規模，地質作用控制因素明顯，成礦條件好（或地表有礦化），物探成果好。

Ⅱ類放射性水化學暈圈：放射性水化學成果好或較好，具有一定規模，但地質控制因素不明顯，成礦條件較好，物化探成果較好或零星特高值點。

4.2分布特征

通過上述方法，下莊礦田共圈定放射性水異常暈圈35個，其中鈾暈圈29個，氡暈圈4個，鈾和氡混合暈圈2個。從放射性水化學暈圈看：放射性水異常點和水異常暈圈主要分布在礦田的東北部、中部及西北部，向礦田西南逐漸減少，并嚴格受北北東向構造與近東西向構造的復合控制，與礦田的鈾礦床（點）關系密切。由于氡元素具有不穩定性特點，一般情況下鈾異常水暈大于氡異常水暈。

5.放射性水化學暈圈分布特征淺析

5.1放射性水化學暈圈與巖性（相）的關系

放射性異常水暈受巖性（相）控制，放射性水化學暈圈多分布于主侵入花崗巖的過渡相、燕山第三期第一補充侵入巖體及燕山第三期第二補充侵入巖體中，這與三種巖體的鈾克拉克值不同相有關。這三種巖體中燕山第三期第二補充侵入巖體最高，主侵入花崗巖過渡相次之，燕山第三期第一補充侵入巖體最低，所以燕山第三期第二補充侵入巖體的對放射性水化學暈圈的控制性最明顯。其特點為水中鈾含量增高，且特高值放射性水化學暈圈多。從見礦情況看，受燕山第三期第二補充侵入巖體控制的水暈見礦率最高，其次為主侵入花崗巖過渡相，最后是燕山第三期第一補充侵入巖體，這與巖體內的鈾礦分布一致。據前人統計，受燕山第三期第二補充侵入巖體控制的水暈見礦率達82%。同時，放射性異常水暈主要集中在巖體侵入接觸接線附近。

5.2放射性水化學暈圈與構造體系的關系

下莊礦體鈾礦化（床）與放射性水化學暈圈嚴格受構造體系的控制主要受較古老的近東西向（緯向）構造體系和礦田內最發育的新華夏構造體系控制，以后者為主。特別是上述構造的交匯、復合、互相切割轉彎等部位。由于地質應力改變，張應力增強，為含鈾熱液及地下水的活動和賦存開創了良好的空間。所以形成了礦田內放射性水化學暈圈的最明顯特點：放射性水化學暈圈和構造體系的依附關系十分明顯，放射性水化學暈圈展布多于含鈾構造展布一致。根據前人對放射性水化學異常暈及特高暈與構造體系的依附關系統計結果得出：①放射性水化學異常暈主要受新華夏構造體系控制，其次是受侵入界限及近東西向構造體系控制。這些構造是礦田內的主要控礦構造和控水構造。水暈多沿這些構造呈不連續、不規則（似串珠狀）暈出現。展布多于含鈾構造展布一致。②放射性水化學異常水暈分布與巖體含礦地質構造發育程度具有一致性。③放射性水化學異常暈見礦率最高為近東西向構造體系。這與鈾礦床分布及近東西向構造體系所控制的儲量與規模基本一致。次之為硅化帶及新華夏構造體系。

5.3放射性水化學暈圈與礦床（點）的關系

下莊礦田放射性水化學暈圈主要分布在鈾礦床（點）周邊，多處于鈾礦床（點）的下游地區，這跟水中放射性元素的遷移性相關。放射性水化學異點常暈圈反映了礦床分布的范圍和方向。工作區位于多種構造體系的復合部位，受地質、水文地質條件、放射性水文地球化學特征等因素的影響下，礦田地下水有利于鈾的富集，U6與重碳酸鹽形成溶解性強的重碳酸鈾酰絡合物Na4[UO：（HCO3）6]，隨地下水遷移，在礦床（點）周邊形成大批水異常及規模大小不等的放射性水異常暈圈。鈾礦床（點）富含鈾，是放射性水化學暈圈的物質來源，因此，下莊礦田放射性水化學暈圈與鈾礦床（點）關系密切。

6.結語

貴東巖體是燕山早期沿古老東西向區域斷裂入侵的侵入巖體，下莊礦田位于巖體東部，礦田內放射性水化學暈圈主要受巖性（相）、構造體系及礦床（點）控制。根據放射性水化學異常暈分布與產鈾的巖性、構造體系的依附關系，并考慮物探成果及揭露評價情況，特別是新華夏構造體系及其與東西向構造體系的截接、復合、交匯、轉彎等部位，是產鈾的有利部位。新華夏構造體系是中生代燕山運動的產物主干斷裂多呈NE向或NNE向展布，傾向多為SE向。沿主干斷裂常常發育有同向或NW向張性或張扭性配套構造，這些低級別、低序次級構造是成礦的有利地段，是鈾礦找礦的重點靶區。

參考文獻：

[1]葉正祥，魏泉海.放射性水化學找礦方法[J].原子能科學技術，1962，4（5）：340-340

[2]高萬林.放射性水文地球化學找礦[M].原子能出版社，1980.

[3]鄧立德，鞠積祥.廣東翁源縣下莊礦田主要含水構造帶的水文地質特征與鈾礦床（化）的關系[R].1987.