約旦南部瓦迪巴希亞地區(qū)鈾礦化地球物理特征

趙希剛，李勝祥，梁陜明，鄧小衛(wèi)，王金平

（1.核工業(yè)203研究所，陜西 咸陽 712000；2.中國國核海外鈾業(yè)有限公司，北京 100822）

約旦南部瓦迪巴希亞地區(qū)鈾礦化地球物理特征

趙希剛1，李勝祥2，梁陜明1，鄧小衛(wèi)1，王金平2

（1.核工業(yè)203研究所，陜西 咸陽 712000；2.中國國核海外鈾業(yè)有限公司，北京 100822）

通過對瓦迪巴希亞（Wadi Bahiya）地區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查、巖石取樣分析以及地面γ能譜測量等綜合研究，認為研究區(qū)鈾礦化主要產(chǎn)于上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)MCM組近地表風(fēng)化破碎的灰褐色砂土狀泥灰?guī)r之中，礦化類型為現(xiàn)代氧化作用成因的鈣結(jié)巖型，研究區(qū)γ能譜測量鈾質(zhì)量分數(shù)平面特征表現(xiàn)為異常規(guī)模小，暈圈梯度變化大，深部揭露表明，自近地表向深部鈾質(zhì)量分數(shù)逐漸降低，巖石取樣分析結(jié)果與γ能譜測量具有對應(yīng)性，鈾礦化主要位于地表以下0.5～1.5 m的范圍內(nèi)。

鈣結(jié)巖型鈾礦化；地球物理特征；瓦迪巴希亞地區(qū)

1 研究區(qū)地質(zhì)地球物理特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景特征

約旦位于阿拉伯板塊的西北部，是非洲地塊分離出來的一部分，沿著深切的地殼構(gòu)造帶（阿拉伯死?！s旦河谷—裂谷）分布。

瓦迪巴希亞地區(qū)位于中約旦鈾礦床以南，交通便利。研究區(qū)為約旦中新生代穩(wěn)定地塊區(qū)南部，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，區(qū)域地層總體平緩，局部為NE向斜傾，傾角5°～12°左右。出露地層由下至上主要有上白堊統(tǒng)ASLAHP組、MCM組及第四系沖積、殘積碎屑巖沉積物。

瓦迪巴希亞研究區(qū)出露的地層主要為上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)穆瓦卡爾白堊質(zhì)泥灰?guī)r建造（MCM）（圖1）； 其次為始新統(tǒng) Umm Rijam燧石灰?guī)r建造（URC），該建造可以劃分為3個巖性段，下部層位由含粉砂質(zhì)黏土的粉末狀灰?guī)r組成，中部由含灰色薄層、深棕色中厚層燧石的粉末狀巖石組成，上部由灰色灰?guī)r鈣質(zhì)結(jié)核、燧石結(jié)核和薄層含灰?guī)r的粉末狀巖石組成。

上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)穆瓦卡爾白堊質(zhì)泥灰?guī)r建造是該區(qū)主要含礦層位，其地層厚度約26 m。該建造下部由粉末狀灰?guī)r、燧石組成，中部為薄—中厚層燧石組成，有小粒狀灰?guī)r鈣質(zhì)結(jié)核，上部層位富含雙殼類和魚齒化石的燧石、灰?guī)r和粉末狀巖石，見大的灰?guī)r結(jié)核。

Umm Rijam組與穆瓦卡爾組為不整合接觸，其組底部為深海相沉積環(huán)境，上部為淺海相沉積環(huán)境；穆瓦卡爾組有海綠石、雙殼類和菊石等，為深海相沉積環(huán)境。

1.2 區(qū)域放射性測量異常特征

圖1 研究區(qū)地層柱狀圖Fig.1 Stratigraphic column of the study area

表1 瓦迪巴希亞地區(qū)地面γ能譜測量統(tǒng)計表Table 1 Statistics of γ spectrum measuring on the ground of Wadi Bahiya area

約旦邀請加拿大鳳凰公司對研究區(qū)進行了系統(tǒng)的航空γ測量和氡測量（徑跡測量）工作，發(fā)現(xiàn)了多個放射性異常點、帶。瓦迪巴希亞地區(qū)的異常為鈾礦化引起的放射性異常，部分地區(qū)后期進行了地面γ和氡異常的查證工作。航空γ測量 （500～1 000計數(shù)/s）發(fā)現(xiàn)的異常區(qū)面積大于160 km2。γ能譜測量顯示鈾質(zhì)量分數(shù)一般在 90×10-6～150×10-6， 最高達187.6×10-6；其礦化巖石化學(xué)分析結(jié)果的鈾質(zhì)量分數(shù)一般在 50×10-6～120×10-6， 最高可達200×10-6左右。找礦目標(biāo)層——MCM組分布范圍較大，鈾礦化位于MCM中部粒狀灰?guī)r鈣質(zhì)結(jié)核與下伏的褐色泥灰?guī)r接觸帶附近。區(qū)內(nèi)上部層位大部分已被剝蝕，而且被第四系風(fēng)化土層覆蓋。東南部分大面積含鈾建造（ASL-AHP組）或含礦層受后期干旱、風(fēng)化淋濾的改造，是有利的鈾礦成礦環(huán)境。

分析瓦迪巴希亞地區(qū)已有地質(zhì)資料及所開展過的物探測量工作資料，發(fā)現(xiàn)這些地面γ和氡異常具有一定規(guī)模，地表采樣分析，測得鈾質(zhì)量分數(shù)相對偏低，異常向下是否延伸，有待進一步查清。為此，需要開展深部揭露和地面γ能譜測量工作，以便對研究區(qū)鈾礦化點帶進行系統(tǒng)評價［1-2］。

2 瓦迪巴希亞地區(qū)地球物理特征

2.1 放射性參數(shù)特征

瓦迪巴希亞地區(qū)地面γ能譜測量（表1）鈾質(zhì) 量 分 數(shù) 為 0.29×10-6～173.80×10-6， 鈾質(zhì)量分數(shù)平均值為 33.50×10-6，變異系數(shù)為116%，大于地殼的克拉克值，而釷、鉀質(zhì)量分數(shù)低于地殼的克拉克值，為一個高鈾、低釷、低鉀區(qū)，釷、鉀變異系數(shù)相對較小。分析認為是鈾元素發(fā)生了局部富集的異常區(qū)。

從不同巖性分析，上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)穆瓦卡爾組白堊質(zhì)泥灰?guī)r建造（MCM）鈾質(zhì)量分數(shù)較高，其中黃色泥灰?guī)r鈾質(zhì)量分數(shù)高，灰色泥灰?guī)r次之，鈣質(zhì)結(jié)核層和第四系沉積物最低。

以上分析說明，MCM組不同顏色的巖石中，鈾質(zhì)量分數(shù)是有差異的，其中氧化層帶中鈾質(zhì)量分數(shù)最高。

2.2 鈾異常平面特征

從平面圖上看到（圖2）：研究區(qū)鈾異常呈橢圓狀，NW向展布，存在兩個明顯的濃集中心，暈圈梯度變化大，東西長約12 km，南北寬約4.5 m。研究區(qū)多見鈾質(zhì)量分數(shù)較高的灰白色磷塊巖，γ能譜測量鈾質(zhì)量分數(shù)值普遍有趨高跡象，鈾異常地層厚度一般位于0.5～1.0 m，在地表斷續(xù)延伸長度10 000 m左右。該區(qū)巖石樣品化學(xué)分析結(jié)果顯示，MCM含礦泥灰?guī)r、灰黃色砂土狀泥灰?guī)r、風(fēng)化泥灰?guī)r砂土層鈾質(zhì)量分數(shù)一般是 50×10-6～120×10-6， 最高可達200×10-6左右；釷質(zhì)量分數(shù)0.68×10-6～5.2×10-6；鈾鐳平衡系數(shù)平均為1.11，略偏鐳。

圖2 瓦迪巴希亞地區(qū)1號點區(qū)段γ能譜測量鈾質(zhì)量分數(shù)平面圖Fig.2 Plane view ofγspectrum measuring uranium content at spot No.1 in Wadi Bahiya area

2.3 鈾異常的縱向剖面特征

圖3是瓦迪巴希亞地區(qū)西部梁坡處γ能譜測量剖面，從圖上看到鈣質(zhì)泥灰?guī)r層的鈾質(zhì)量分數(shù)低，其下灰褐色泥灰?guī)r鈾質(zhì)量分數(shù)最高，遠離鈣質(zhì)泥灰?guī)r層后鈾質(zhì)量分數(shù)明顯降低，礦化屬于現(xiàn)代氧化帶成因。瓦迪巴希亞地區(qū)一般在正地形區(qū)存在有鈾異常，主要是鈣質(zhì)泥灰?guī)r層保護其下的鈾元素沒有被淋濾，鈾質(zhì)量分數(shù)在鈣質(zhì)泥灰?guī)r層下伏巖石中最高，在鈣質(zhì)泥灰?guī)r層的上、下部位鈾質(zhì)量分數(shù)明顯降低。

圖3 瓦迪巴希亞地區(qū)西部梁坡處γ能譜測量剖面Fig.3 Profile section ofγspectrum measuring at the western slope in Wadi Bahiya area

瓦迪巴希亞地區(qū)在1號測點附近地段（圖4）γ能譜測量結(jié)果：褐黃色巖石鈾質(zhì)量分數(shù)高于灰白色巖石，氧化巖石中的鈾質(zhì)量分數(shù)高于還原巖石。鈾質(zhì)量分數(shù)隨深度增加，鈾質(zhì)量分數(shù)減少。鈾礦化主要產(chǎn)于MCM組中部鈣質(zhì)結(jié)核泥灰?guī)r與下伏褐（灰）色泥灰?guī)r接觸帶處，鈾礦化與MCM組近地表鈣質(zhì)風(fēng)化殼關(guān)系密切，鈾礦化主要位于地表以下0.5～1.5 m的范圍內(nèi)，含礦主巖——破碎白堊質(zhì)泥灰?guī)r、砂土狀泥灰?guī)r受表生作用改造，多呈粉末狀或發(fā)育鈣質(zhì)結(jié)核，具有原地或半原地風(fēng)化鈣結(jié)巖型鈾礦的成因特點。

圖4 瓦迪巴希亞地區(qū)1號測點γ能譜測量剖面Fig.4 Profile section ofγspectrum measuring at No.1 measuring point in Wadi Bahiya area

3 結(jié) 論

瓦迪巴希亞地區(qū)鈾礦化與MCM組中部近地表鈣質(zhì)風(fēng)化殼關(guān)系密切，鈾礦化位于鈣質(zhì)泥灰?guī)r下伏的灰褐色泥灰?guī)r中，說明弱滲透鈣質(zhì)泥灰?guī)r保護了鈾元素的淋濾。礦化類型為現(xiàn)代氧化帶成因的鈣結(jié)巖型。

鈾礦化主要位于地表以下0.5～1.5 m的范圍內(nèi)，在平面上異常規(guī)模小，梯度變化大，探井揭露表明，鈾質(zhì)量分數(shù)自近地表向深部逐漸降低。

［1］程業(yè)勛，王南平，侯勝利.核輻射場與放射性勘查［M］.北京：地質(zhì)出版社，2007.

［2］趙希剛，賀建國，趙翠萍.坑內(nèi)伽馬能譜測量在紅山地區(qū)鈾礦找礦中的應(yīng)用［J］. 物探與化探，2009， 33（3）： 261-265.

Geophysical features of uranium mineralization in Wadi Bahiya area，southern Jordan

ZHAO Xi-gang1， LI Sheng-xiang2， LIANG Shan-ming1，DENG Xiao-wei1，WANG Jin-ping2
（1.Research Institute No.203， CNNC， Xianyang， Shaanxi 712000， China）2.China Uranium Corporation Limited，Beijing 100822， China）

Based on comprehensive study of geologic survey，sample analysis and ground gamma spectral survey，it is concluded that the uranium mineralization in Wadi Bahiya area， southern Jordan occurs near surface and is mostly hosted in weathered gray-brown chalk marl of Muwaqqar Chalk Marl Formation of the Upper Cretaceous and Paleocene，and belongs to surficial calcrete-type which is related to modern oxidation.The ground gamma spectral survey shows that surface anomaly area is small and big gradient change of the anomalies.The trenches reveal that uranium content of the anomalies falls down from near-surface to the deep.The analytical results of the samples from the area correspond with the gamma spectral measurements，demonstrating that uranium mineralization is mainly located within the depth between 0.5 and 1.5 m.

calcrete-type uranium mineralization； geophysical features； Wadi Bahiya area

P631；P619.14

A

1672-0636（2010）03-0178-04

10.3969/j.issn.1672-0636.2010.03.011

2010-03-20

趙希剛（1963—），男，陜西藍田人，博士，高級工程師（研究員級），從事地球物理探測和信息技術(shù)的研究和生產(chǎn)。E-mail：zhaoxigang418@126.com