寧國市獅橋地區地面伽馬能譜特征淺析

李東鵬

摘要：寧國—績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦與寒武系荷塘組關系密切，通過地面伽馬能譜測量發現寧國—績溪一帶各沉積地層視鈾含量差異較明顯，在寒武系荷塘組（∈1h）地層鈾含量背景值較高，尤其在荷塘組中段含磷、黃鐵礦結核炭質板巖中視鈾含量最高，高場暈與荷塘組地層關系較密切，受層位控制較為明顯。

關鍵詞：地面伽馬能譜；荷塘組；碳硅泥巖型鈾礦

1.引言

寧國—績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦地面伽馬能譜剖面測量工作主要布置在寧國獅橋、績溪金沙、績溪伏嶺地區，本次以寧國獅橋地區為例，淺析碳硅泥巖型鈾礦地面伽馬能譜特征。本次系統統計了各地質體放射性背景值、標準偏差及變異系數等，U、Th、K元素含量背景值統計采用分地質體循環剔除法，統一選擇剔除3倍標準偏差（X±3倍標準偏差）后的平均值為地層組或巖漿巖的地質單元背景值進行統計，以便準確了解各地質體的放射性背景值。

2.區域地質概況

調查區地處江南地塊的皖南褶斷帶北東端，是修水—寧國—開化碳硅泥巖型鈾成礦帶的重要組成部分[1]。區域地質構造復雜，中生代構造運動較晚也是最強烈的構造運動，主干斷裂構造以北東向為主，有寧國敦—五城深大斷裂、寧國—績溪大斷裂。巖漿巖以燕山期侵入巖為主，有楊溪、伏嶺、仙霞、中村等多個中酸性花崗閃長巖到花崗巖體及巖脈。區域地層隸屬于揚子地層區江南地層分區，出露地層主要為震旦系藍田組（Z1l）、皮園村組（Z1p），寒武系荷塘組（∈1h）、楊柳崗組（∈2y）等，其中荷塘組地層出露較廣，荷塘組巖層特有的多層含碳、含硅板巖及含磷層的相間存在，給區內含鈾介質的富集、沉淀提供了有利環境，且區域上處于華東地區寧國—開化鈾成礦帶中東段，成礦地質構造條件較好，區內的伏嶺下、楊溪、仙霞、劉村和唐舍等鉀長花崗巖復式巖體具有高放射性場特點，區域鈾源充足。因此，在巖體周圍荷塘組是一個很有成礦遠景的地段[2]。

3.地質體伽馬能譜參數特征

從表1可以看出，寧國獅橋地區地面伽馬能譜剖面中各地質體U、Th、K元素含量背景值具有如下特征：震旦系皮園村組U、Th、K元素含量背景值分別為5.9×10-6、3.5×10-6、0.4%，U元素含量背景值高于地殼元素豐度2.5×10-6，Th、K元素明顯低于地殼元素豐度13.0×10-6和2.5%[3]，該層Th、K元素含量背景值為全區地層中最低值。震旦系藍田組U、Th、K元素含量背景值分別為4.8×10-6、17.2×10-6、4.2%，U、Th、K元素含量背景值均高于地殼元素豐度。寒武系荷塘組U、Th、K元素含量背景值分別為21.7×10-6、11.1×10-6、2.8%，U元素含量背景值明顯高于地殼元素豐度2.5×10-6，為地殼豐度的8.7倍。說明該地層U元素含量較高，為較好的鈾源層。Th、K元素略高于地殼元素豐度值，與地殼豐度相差不大。寒武系其它地層西陽山組、華嚴寺組、楊柳崗組、大陳嶺組U元素含量背景值分別為3.8×10-6、5.5×10-6、6.5×10-6、5.3×10-6，U元素背景值相差不大，均高于地殼豐度，卻顯著低于荷塘組背景值；各地層Th元素含量背景值變化范圍12.9～16.3×10-6，平均14.5×10-6，略高于地殼豐度13.0×10-6；各地層K元素含量變化范圍2.0%～3.3%，平均含量2.6%，與地殼豐度2.5%相差不明顯。調查區巖漿巖二長花崗巖體的U、Th、K元素含量背景值分別為4.7×10-6、15.8×10-6、2.8%，U元素含量背景值略高于地殼豐度，Th、K元素含量背景值與地殼豐度較為相近。調查區巖漿巖U、Th、K元素含量背景值特征說明區內巖漿巖鈾元素含量不足以形成明顯鈾異常。獅橋調查區整體U、Th、K元素含量背景值分別為9.0×10-6、8.9×10-6、1.9%，U元素含量背景值為地殼豐度3.6倍，反映出調查區鈾元素較富集。

4.伽馬能譜鈾含量等值線特征

根據伽馬能譜eU含量等值圖（圖1）顯示：①各沉積地層鈾含量差異較大，寒武系荷塘組（∈1h）鈾含量最高，其次為寒武系楊柳崗組（∈2y），其次為震旦皮園村組（Z2∈1p），奧陶系西陽山組（∈3o1x）鈾含量較低。②鈾含量等值高場暈均位于寒武系荷塘組（∈1h）地層中，說明鈾含量高場暈與荷塘組地層關系較密切，鈾元素受層位控制。③高場暈多位于NE向與南北向斷裂夾持部位的向斜或背斜的翼部和轉折端。④巖體中鈾含量高場暈分布不明顯。

5.伽馬能譜鈾異常暈特征

5.1異常暈參數值確定

放射性參數值采用算術正態分布計算法進行統計，在剔除調查區明顯高或低值測點后，計算出所有參與統計數據的算術平均值-X和標準偏差S，并以其算術平均值-X為查區的背景值。偏高暈：-X+S≤Q<-X+2S，高暈：-X+2S≤Q<-X+ 3S，異常暈-X+3S≤Q。（詳見表2）

5.2伽馬能譜鈾異常暈特征

通過地面伽馬能譜測量工作，寧國獅橋地區主要圈定鈾異常暈7處，均分布在早寒世荷塘組炭硅泥巖中。并依據伽馬異常暈特征、異常暈平均含量、異常強度、異常面積、礦化點及地質特征，將其分為甲乙丙三類。①U-1號異常為丙類異常，位于寧國獅橋調查區白洋塢礦化點，平均視鈾含量59.9×10-6，最高視鈾含量1370.3×10-6，鈾異常點5個，異常產于NE向背斜北西翼，受層間破碎帶控制。②U-2號異常為乙類異常，位于寧國獅橋調查區東瓜山礦化點，平均視鈾含量106.0×10-6，最高視鈾含量655.6×10-6，鈾異常點5個，異常產于向斜轉折端，受層間破碎帶及巖性控制。③U-3號異常為丙類異常，位于寧國獅橋調查區里石橋北端，平均視鈾含量87.9×10-6，最高視鈾含量124.4×10-6，鈾異常點2個，受巖性控制。④U-4號異常為甲類異常，位于寧國獅橋調查區猴山，平均視鈾含量147.5×10-6，最高視鈾含量5129.1×10-6，鈾異常點13個，鈾異常點可見銅鈾云母、鈣鈾云母。異常產于背斜核部及兩翼，受層間破碎帶控制。⑤U-5號異常為甲類異常，位于寧國獅橋調查區里石橋礦化點，平均視鈾含量120.2×10-6，最高視鈾含量3556.0×10-6，鈾異常點12個，經探槽揭露發現1條鈾礦化體，可見銅鈾云母、鈣鈾云母、硅鈣鈾礦。⑥U-6號異常為丙類異常，位于寧國獅橋調查區龍頭廟北端，場暈分布于寒武系荷塘組碳硅質泥巖中。平均視鈾含量38.9×10-6，最高視鈾含量142.6×10-6，鈾異常點2個。⑦U-7號異常為甲類異常，位于寧國獅橋調查區竹溪嶺礦化點，平均視鈾含量128.1×10-6，最高視鈾含量863.4×10-6，鈾異常點5個，經探槽揭露發現2條鈾礦化體鈾礦物見鈣鈾云母、矽鈣云母，圍巖蝕變見有褪色化、水鋁螢石化及褐鐵礦化。異常產于背斜轉折端，受層間破碎帶控制[4]。

6.伽馬能譜特征與地層對應關系

寧國—績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦與寒武系荷塘組關系密切，通過地面伽馬能譜測量發現寧國—績溪一帶各沉積地層視鈾含量差異較明顯，在寒武系荷塘組地層（∈1h）鈾含量背景值較高，尤其在荷塘組中段含磷、黃鐵礦結核炭質板巖中視鈾含量最高，伽馬能譜鈾含量異常點、高場暈均賦存于荷塘組炭硅質板巖中，受層位控制較為明顯。以寧國—績溪一帶獅橋地區地質—地面伽馬能譜測量8號剖面為列（圖2），結合地質對比發現伽馬能譜鈾異常點均位于寒武系荷塘組（∈1h）炭硅質板巖中，寒武系荷塘組（∈1h）為查區內鈾元素含量最高地層，最高鈾異常點視鈾含量為655.6×10-6，異常受層間破碎帶控制。震旦系皮園村組（Z2∈1p）U、Th、K元素含量較低，為查區內鈾、釷、鉀元素含量最低地層。

7.結論

在分析寧國獅橋地區地面伽馬能譜特征的基礎上，依據地質資料，得出了以下結論：

（1）碳硅泥巖型鈾礦與寒武系荷塘組地層關系密切，查區內各沉積地層視鈾含量背景值差異較明顯，利用地面伽馬能譜測量可有效區分各地質體。

（2）寒武系荷塘組鈾元素含量背景值為21.7×10-6，鈾元素含量背景值明顯高于地殼元素豐度2.5×10-6，為地殼豐度的8.7倍。說明寒武系荷塘組地層鈾元素含量較高，為較好的鈾源層。

（3）寧國獅橋地區主要圈定鈾異常暈7處，，均分布在早寒世荷塘組炭硅泥巖中，大部異常受層間剖碎帶控制，通過找寒武系荷塘組層間破碎帶的方法，可有效提高找異常點帶效率。

參考文獻：

[1]江西省核工業地質局二六七大隊.江西省修水縣洞下鈾礦調查評價成果報告[R]. 2015.

[2]呂選進，樂成生.安徽省寧國地區碳硅泥巖型鈾礦成礦條件分析[J].西部探礦工， 2018（6）：127～128.

[3]王崇云，等；地球化學找礦基礎[M].北京：地質出版社， 1987：11-13.

[4]安徽省核工業勘查技術總院.寧國—績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦資源調查評價報告[R]. 2019.