綜合物探方法在硬巖型鈾礦勘查中的應(yīng)用研究

王志宏，全旭東，王利民，山科社

(核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊 050002)

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綜合物探方法在硬巖型鈾礦勘查中的應(yīng)用研究

王志宏，全旭東，王利民，山科社

(核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊 050002)

簡(jiǎn)要介紹了硬巖型鈾礦勘查中常用的一些物探勘查方法，論述了方法的原理、特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)例簡(jiǎn)述了物探方法在不同地區(qū)硬巖型鈾礦勘查中的應(yīng)用現(xiàn)狀與地質(zhì)效果。應(yīng)用結(jié)果表明，因地制宜地選用和合理配置高效的綜合物探方法可較好解決斷裂、構(gòu)造裂隙密集帶、巖體及接觸帶等地質(zhì)問(wèn)題，提高地質(zhì)找礦效果。

硬巖型鈾礦；綜合物探；地質(zhì)效果

硬巖型鈾礦是我國(guó)主要的鈾礦類型之一，經(jīng)過(guò)前幾輪勘查，地表和淺部規(guī)模較大的礦體已得到揭露，隱伏鈾礦成為主要探測(cè)對(duì)象，重點(diǎn)是鈾礦基地的外圍擴(kuò)大和礦區(qū)攻深找盲。然而，由于其埋藏深度大，信號(hào)響應(yīng)微弱，單一的物探方法對(duì)尋找深部(隱伏)礦難以取得很好的效果。本文介紹近幾年在深部硬巖型鈾礦勘查中，應(yīng)用綜合物探方法尋找與鈾成礦有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造取得的較好的地質(zhì)勘查成果。

1 硬巖型鈾礦勘查中的物探方法

物探是利用天然存在或人工建立的地球物理場(chǎng)的變化來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題的。近幾年在江西、遼寧、新疆等地區(qū)硬巖型鈾礦勘探過(guò)程中，根據(jù)需要解決的地質(zhì)問(wèn)題，采用了電磁法、磁法及放射性等物探方法進(jìn)行了測(cè)量，取得了良好的地質(zhì)成果。

1.1 電磁法

電磁法又稱電磁感應(yīng)法，是以地殼中不同巖、礦石電學(xué)性質(zhì)差異確定地質(zhì)目標(biāo)，觀測(cè)和研究交變電磁場(chǎng)(天然場(chǎng)和人工場(chǎng))的空間和時(shí)間分布規(guī)律，來(lái)勘查地質(zhì)構(gòu)造的勘查方法[1]。

就硬巖型鈾礦床而言，礦體與圍巖之間、蝕變圍巖與未蝕變巖石之間，一般均存在較大的電性差異。同時(shí)控礦斷裂、容礦裂隙密集帶發(fā)育及蝕變破碎帶的出現(xiàn)，均可導(dǎo)致周?chē)鷰r層(體)間明顯的電性差異，這些特點(diǎn)使得電磁法成為硬巖型鈾礦勘查的首選方法?？捎脕?lái)解決硬巖地區(qū)隱伏斷裂構(gòu)造、巖體分布、圈定構(gòu)造破碎帶及構(gòu)造裂隙密集發(fā)育帶等地質(zhì)問(wèn)題[2-4]。

1.1.1 可控源音頻大地電磁法

可控源音頻大地電磁法(簡(jiǎn)稱CSAMT)，是基于大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)而發(fā)展起來(lái)一種主動(dòng)場(chǎng)源頻率域電磁勘探技術(shù)。該方法通過(guò)不斷變換供電頻率達(dá)到電阻率測(cè)深的目的。

CSAMT在山區(qū)可根據(jù)地形靈活選擇發(fā)射機(jī)位置，測(cè)量時(shí)只移動(dòng)接收機(jī)便可進(jìn)行面積性測(cè)深工作，從而提高了效率，降低了成本，是研究深部地質(zhì)構(gòu)造和探尋隱伏礦體及控礦、容礦構(gòu)造的有效勘查手段[5-7]。

1.1.2 音頻大地電磁法(簡(jiǎn)稱AMT)

AMT是以交變電磁場(chǎng)為基礎(chǔ)的天然場(chǎng)源類的測(cè)量方法。其原理與大地電磁測(cè)深法相同，二者的差異主要在于測(cè)量頻率范圍的不同。一般大地電磁測(cè)深法的測(cè)量頻率范圍是0.001～400 Hz，而AMT的測(cè)量頻率范圍一般是1～20000 Hz。

該方法在高阻覆蓋區(qū)具有獨(dú)到的優(yōu)越性，可以穿透高阻蓋層；而當(dāng)基底為高阻, 且基底與蓋層之間有明顯電性差異時(shí)，能準(zhǔn)確而清晰地探測(cè)出基底的埋深和起伏；同時(shí)也可探測(cè)隱伏含礦構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模，對(duì)鈾礦控礦主斷裂兩側(cè)次級(jí)斷裂的深部變化情況、次級(jí)斷裂與主斷裂的關(guān)系等也可發(fā)揮明顯作用[8-9]。

1.2 磁法勘探

磁法勘探通過(guò)觀測(cè)巖礦石的磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其它探測(cè)對(duì)象的分布規(guī)律。通?；詭r磁化率高，酸性巖磁化率低，沉積巖基本無(wú)磁性。硬巖區(qū)含礦斷裂構(gòu)造帶、不同巖性接觸帶經(jīng)擠壓破碎、蝕變、礦化后強(qiáng)烈退磁或消磁，使其磁性與周?chē)刭|(zhì)體磁性的差異較大[10]。高精度磁測(cè)測(cè)量精度高，能發(fā)現(xiàn)較微弱的磁異常，在硬巖地區(qū)可用來(lái)查明不同巖體的接觸帶以及與鈾成礦有密切關(guān)系的斷裂構(gòu)造、脈體位置、蝕變帶等[11-13]。

1.3 放射性物探方法之氡氣測(cè)量

放射性物探方法是鈾資源勘查的直接手段，在硬巖型鈾礦普查勘探中普遍應(yīng)用，主要包括地面γ測(cè)量、航空γ測(cè)量、氡及其子體測(cè)量、車(chē)載γ測(cè)量、熱釋光測(cè)量、裂變徑跡等，取得了良好的成果。近40年來(lái)，露頭礦和近地表礦已基本查明，找礦逐漸轉(zhuǎn)向已知礦區(qū)的周邊以及深部隱伏礦的勘查，放射性物探方法的應(yīng)用效果受到很多限制[14]。

氡氣測(cè)量方法是一種直接找礦方法，其原理是基于鈾的衰變子體——?dú)鈶B(tài)氡的遷移、擴(kuò)散和地氣理論。斷裂構(gòu)造是氡氣及地下水活動(dòng)的通道，通過(guò)它深部鈾礦化信息可傳遞至地表。這種方法的探測(cè)靈敏度很高，對(duì)深部盲礦體非常有效。氡氣測(cè)量方法包括活性炭吸附測(cè)氡法，液體閃爍測(cè)氡法，α卡法，氡管法，α收集膜法，熱釋光測(cè)量等。

氡氣測(cè)量用于找隱伏盲礦和隱伏斷裂構(gòu)造(斷層、節(jié)理、劈理等)[15]效果良好。但該方法干擾因素較多，比如在地表屏蔽、鹽堿地、巖石強(qiáng)烈風(fēng)化及高本底巖性、斷裂構(gòu)造都可能引起非礦化假異常，需要在實(shí)際應(yīng)用中探索一些突出深部礦化微弱信息、剔除地表干擾的手段[16]。

2 應(yīng)用實(shí)例

近幾年，先后在江西、遼寧、新疆等多個(gè)地區(qū)的硬巖型鈾礦勘查中應(yīng)用綜合物化探測(cè)量，取得了較好的效果。下面就幾個(gè)典型的實(shí)例進(jìn)行分析，希望能獲得拋磚引玉的效果。

2.1 桃山大府上地區(qū)

2.1.1 地質(zhì)特征

工作區(qū)位于桃山巖體中南段、桃山鈾礦田東部，屬于桃山斷裂與羅坑斷裂的夾持地帶。桃山鈾礦田成礦主要受碎裂蝕變帶控制，成礦巖體是多期、多階段侵入的復(fù)式巖體，不同期次巖體的接觸帶、巖體形態(tài)變異部位、構(gòu)造交結(jié)點(diǎn)、隱伏小巖體、巖脈、蝕變巖帶部位往往是鈾礦體賦存位置。鈾礦化嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，主要含礦構(gòu)造為次級(jí)、低序次的裂隙密集帶，特別是斷裂交匯部位形成的大范圍碎裂帶。巖體中巖石破碎、蝕變強(qiáng)烈、蝕變帶等直接控制礦化分布范圍[7，17]。

(2)巖石電性、磁性特征

由表1可知，桃山地區(qū)巖石磁性大小與花崗巖中黑色礦物含量有關(guān)，中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖磁化率最高，次為中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中粒黑云母花崗巖、中粗粒黑云母花崗巖、中粒黑云母花崗巖，其余巖石磁化率則較小。電性方面，中粒二云母花崗巖、中細(xì)粒二云母花崗巖、花崗斑巖電阻率較小，中粒黑云母花崗巖為中等，而中粗粒黑云母花崗巖、細(xì)粒二云母花崗巖、構(gòu)造角礫巖則較大。根據(jù)理論及近幾年工作經(jīng)驗(yàn)可知，該區(qū)構(gòu)造破碎帶、蝕變帶、裂隙密集帶等處，巖石破碎、含水量增加導(dǎo)致附近電阻率相應(yīng)降低，形成較明顯的低阻特征。不同巖石之間電阻率雖具有一定的差異，但其變化大，空間尺寸有限，在該地區(qū)找礦時(shí)，電磁法通常是探測(cè)整個(gè)低阻構(gòu)造破碎帶、裂隙密集發(fā)育帶或含礦構(gòu)造等，而不是直接尋找礦體本身。

表1 桃山地區(qū)巖石物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.1.2 工作方法

為了探明控制桃山鈾礦田的桃山斷裂、羅坑斷裂及其夾持地段的構(gòu)造格架，了解不同方向斷裂變異(緩)及交匯部位，查明不同期次花崗巖界面和脈巖帶深部變化情況，探索深部鈾礦信息，為深部找礦提供地球物理依據(jù)，選擇可控源音頻大地電磁測(cè)量、高精度磁測(cè)及活性炭吸附氡法開(kāi)展了綜合物探測(cè)量，完成了7條綜合剖面，取得了較好效果。文中僅對(duì)有代表性的L00線、L02線(測(cè)線由西向東)測(cè)量工作進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。L00線位于測(cè)區(qū)西部，L02線位于L00線東部約2 km處。

2.1.3 物探效果

圖1為桃山地區(qū)L02線物探測(cè)量綜合剖面圖，平距800 m附近為6214鈾礦床。由圖1a中可見(jiàn)，鈾礦床附近由于構(gòu)造、蝕變等作用使巖石出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，△T顯示出明顯跳躍變化的弱負(fù)磁異常，其兩側(cè)△T磁異常相對(duì)平穩(wěn)。氡濃度曲線在鈾礦床附近出現(xiàn)明顯的異常高值，兩側(cè)表現(xiàn)為背景值，較好地反映了鈾源信息。從圖1b可以看出，6214鈾礦床位于桃山斷裂與黃潭斷裂之間，構(gòu)造裂隙密集發(fā)育，巖石破碎，斷面圖中視電阻率明顯偏低，出現(xiàn)低阻異常區(qū)，海拔-500 m以上淺部區(qū)域低阻帶(構(gòu)造裂隙密集帶)影響寬度較大，約為600 m，海拔-500 m以下的深部其影響減小。

圖1 L02線物探測(cè)量綜合剖面圖Fig.1 Cross sections of integrated geophysical exploration along line L02a—△T磁異常剖面圖及氡濃度曲線圖；b—視電阻率斷面圖。1—△T磁異常剖面圖；2—氡濃度曲線圖；3—推測(cè)斷裂。

從L00線反演電阻率斷面圖(圖2)可以看出，斷面圖平距0～700 m處反映為高阻特征，反演電阻率大于5 kΩ·m；平距700～1700 m及4500～6250 m段反映為低阻特征，反演電阻率小于2 kΩ·m；平距1700～4500 m段為中阻特征，反演電阻率一般為3.5 kΩ·m左右。

根據(jù)測(cè)量結(jié)果，推測(cè)了斷裂8條，斷裂均傾向南東，產(chǎn)狀較陡。

平距500 m、1500 m、5000 m左右，反演電阻率等值線出現(xiàn)垂直密集帶分布，兩側(cè)反演電阻率差異較大，推測(cè)為桃山斷裂、黃潭斷裂、羅坑斷裂，斷裂切割深度較大，從地表延深至海拔-800 m以深。桃山斷裂和羅坑斷裂上下盤(pán)電阻率差異明顯，上盤(pán)電阻率等值線較為雜亂，反映了上盤(pán)運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈，巖石破碎程度較高，蝕變較強(qiáng)，導(dǎo)致電阻率整體降低；下盤(pán)電阻率等值線較有規(guī)律，反映下盤(pán)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較上盤(pán)弱，巖石破碎程度相對(duì)較低，電阻率曲線穩(wěn)定，且電阻率值較高。黃潭斷裂上下盤(pán)電性特征剛好相反。

圖2 L00線反演電阻率斷面圖Fig.2 Reversal derived resistivity sections of CSAMT survey along line L001—推測(cè)斷裂；2—反演電阻率等值線。

平距1050 m、4750 m附近，反演電阻率等值線出現(xiàn)不連續(xù)、變形現(xiàn)象，推斷是由F1、F14斷裂造成。斷裂切割深度較大，從地表一直延深到海拔-800 m以深，產(chǎn)狀較陡。

平距2200 m、3200 m、3800 m附近，反演電阻率等值線出現(xiàn)條帶狀低阻，推測(cè)是留田斷裂、F2斷裂及圪源斷裂從該地段通過(guò)引起。留田斷裂切割深度由地表延深至海拔-800 m以深，而F2、圪源斷裂切割深度則相對(duì)較小，控制深度一般在海拔-600 m以淺。

桃山斷裂與黃潭斷裂之間、羅坑斷裂南東，反演電阻率相對(duì)較低，一般小于1 kΩ·m，推測(cè)該地段構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖石相對(duì)破碎，為構(gòu)造裂隙密集發(fā)育帶，寬度分別為600 m與800 m左右。

由圖3可以看出，西北部呈大面積負(fù)磁異常，磁場(chǎng)強(qiáng)度均小于0 nT，中部磁場(chǎng)強(qiáng)度呈大面積正磁異常，磁場(chǎng)強(qiáng)度均大于0 nT，局部地段存在磁場(chǎng)強(qiáng)度均大于50 nT的團(tuán)塊狀、條帶狀強(qiáng)磁異常，東南區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度呈大面積負(fù)磁異常為主，磁場(chǎng)強(qiáng)度均小于0 nT。依據(jù)區(qū)內(nèi)△T平剖圖、△T化極平面圖及向上延拓平面圖，結(jié)合物性、地質(zhì)資料， 圈定了3個(gè)局部異常。根據(jù)地質(zhì)資料，引起3個(gè)異常的地質(zhì)原因基本相同，以下對(duì)Ⅱ號(hào)異常進(jìn)行推斷解釋。

Ⅱ號(hào)異常形態(tài)不規(guī)則，由兩個(gè)子異常構(gòu)成，異常幅值一般在50～100 nT，化極上延200 m后強(qiáng)磁異常范圍變小。由地質(zhì)資料可知，異常相應(yīng)地段巖性為中粒二云母花崗巖。根據(jù)物性資料，中粒二云母花崗巖屬弱磁性，在區(qū)內(nèi)引起弱磁場(chǎng)，由此推測(cè)異常地段出露的中粒二云母花崗巖相對(duì)較薄，深部可能存在強(qiáng)磁異常的中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖，該巖性與鈾成礦有密切關(guān)系。

在桃山地區(qū)鈾礦勘查中開(kāi)展的綜合物探測(cè)量結(jié)果證明，鈾礦化地段由于斷裂及構(gòu)造裂隙密集帶發(fā)育，在反演電阻率斷面圖中一般表現(xiàn)為低阻特征，與鈾成礦有緊密聯(lián)系的二長(zhǎng)花崗巖磁場(chǎng)則反映為較強(qiáng)磁場(chǎng)特征。根據(jù)物探測(cè)量推測(cè)的構(gòu)造裂隙密集發(fā)育的分布范圍及磁場(chǎng)特征，結(jié)合區(qū)內(nèi)鈾成礦地質(zhì)條件分析，推測(cè)坪上西南、氣沅大布、羅坑斷裂南東側(cè)為找深部鈾礦的有利地段，經(jīng)勘查，在羅坑斷裂變異部位的海拔-400 m處見(jiàn)到了鈾礦化，取得了較好的驗(yàn)證成果。

2.2 連山關(guān)地區(qū)

2.2.1 地質(zhì)概況

工作區(qū)位于遼東古裂谷北緣連山關(guān)短軸穹狀復(fù)背斜的南翼中東段，該復(fù)式背斜軸向NW，核部為新太古代連山關(guān)鉀質(zhì)混合花崗雜巖體，翼部被古元古代遼河群沉積變質(zhì)巖系覆蓋。

連山關(guān)巖體主體由肉紅色鉀質(zhì)混合花崗巖組成，其中有少量早期鈉質(zhì)花崗片麻巖殘留體，并分布大量太古界鞍山群殘留體，巖體邊部分布有熔融作用形成的白色重熔混合巖。白色重熔混合巖分布在肉紅色鉀質(zhì)混合花崗巖與遼河群浪子山組之間，與圍巖呈過(guò)渡接觸關(guān)系[18]。

圖3 桃山地區(qū)△T化極等值線圖Fig.3 Depolarized magnetic anomalies contour in Taoshan area1—磁異常及編號(hào)；2—測(cè)線及編號(hào)；3—地名標(biāo)志。

工業(yè)鈾礦化均為盲礦體，集中分布于構(gòu)造接觸帶兩側(cè)100 m寬的范圍內(nèi)。鈾礦化主要受連山關(guān)雜巖體與遼河群浪子山組接觸帶、北東向次級(jí)褶皺以及北東、北北東向斷裂3種構(gòu)造控制。

2.2.2 巖石電阻率特征

由表2可知，接觸帶附近浪子山組二云片巖表現(xiàn)為明顯的低阻層，而浪子山組石英巖、白色重熔混合花崗巖、肉紅色鉀質(zhì)混合花崗巖、巖脈表現(xiàn)為明顯的中高阻特征。

由此可見(jiàn)，接觸帶的電性差異實(shí)際上表現(xiàn)為浪子山組二段石榴二云片巖與浪子山組一段石英巖、白色重熔混合巖之間的電阻率差異。由于石英巖厚度薄，而且部分地段存在缺失現(xiàn)象，因此，上述巖層電性差異在有些地段基本上反映了浪子山組石榴二云片巖與白色重熔混合巖接觸帶的位置。

2.2.3 工作方法

為了大致查明連山關(guān)巖體與浪子山組接觸帶的深部延展情況，開(kāi)展了音頻大地電磁法與土壤氡測(cè)量。利用綜合物探資料推測(cè)了巖體接觸帶、斷裂的展布特征，對(duì)部分地段接觸帶的走向提出了新的認(rèn)識(shí)，為區(qū)內(nèi)鈾礦勘查提供了深部找礦信息。

2.2.4 方法效果

由圖4可以看出，片巖反演電阻率值一般小于900 Ω·m，表現(xiàn)為明顯的低阻特征，而石英巖、混合花崗巖反演電阻率值大于900 Ω·m，表現(xiàn)為明顯的高阻特征；片巖與石英巖、混合花崗巖之間的接觸帶，表現(xiàn)為在平距150～350 m、海拔200 m附近，反演電阻率斷面圖上出現(xiàn)明顯的高阻與中低阻分界，且沿垂向電阻率等值線出現(xiàn)明顯的彎曲、變形及密集梯度帶，土壤氡濃度在350 m出現(xiàn)明顯的氡異常，異常值可達(dá)120 kBq/m3。

斷裂構(gòu)造通過(guò)部位，出現(xiàn)明顯的低阻帶或兩側(cè)巖石電阻率發(fā)生明顯的變化，同時(shí)出現(xiàn)反演電阻率等值線密集帶分布；斷裂處由于巖石破碎等原因，成為氡氣遷移的通道，在土壤氡測(cè)量剖面上出現(xiàn)明顯的氡濃度異常。

核工業(yè)240研究所隨后對(duì)上述異常部位進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證工作，在ZKQ4-1推測(cè)的巖體接 觸帶——石英巖與二云片巖接觸帶中發(fā)現(xiàn)了了工業(yè)鈾礦化線索，進(jìn)一步證實(shí)了物探資料的推斷解釋結(jié)果。

表2 連山關(guān)地區(qū)巖石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖4 L09線氡濃度剖面、反演電阻率綜合剖面圖Fig.4 Intergrated sections of resistivity and radon concentration along line L09a—氡濃度曲線；b—反演電阻率綜合斷面圖。1—第四系；2—浪子山組片巖；3—浪子山組石英巖；4—混合花崗巖；5—地層界線；6—接觸帶；7—鉆孔及編號(hào)；8—推斷斷裂。

根據(jù)綜合物探測(cè)量結(jié)果可知，區(qū)內(nèi)巖體接觸帶整體呈北西走向，中部分別被3條北東向的斷裂(北溝、云盤(pán)溝、小北溝斷裂)錯(cuò)斷。前人工作認(rèn)為測(cè)區(qū)中部巖體接觸帶走向?yàn)闁|西向，本次綜合物探測(cè)量結(jié)果反映其為北西向。接觸帶產(chǎn)狀在西部和東部總體反映為向石英巖、混合花崗巖一側(cè)傾斜，而中部則表現(xiàn)為上部向石英巖、混合花崗巖一側(cè)傾斜、下部則傾向于片巖一側(cè)，造成巖體超覆于遼河群片巖之上。核工業(yè)240研究所在隨后的鉆探工作中，也驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)論。

2.3 雪米斯坦地區(qū)

2.3.1 地質(zhì)概況

雪米斯坦火山巖帶受區(qū)域，東西向深大斷裂控制。在雪米斯坦火山巖帶內(nèi)，楊莊-查干陶勒蓋-巴音布拉克深大斷裂橫貫東西，深切泥盆系，不僅控制著晚古生代二疊紀(jì)一系列裂隙式和中心式火山機(jī)構(gòu)的分布，同時(shí)也控制著華力西晚期侵入體呈帶狀相伴分布。沿雪米斯坦山脈南麓東西向深大斷裂侵入的微晶花崗斑巖巖體，系超淺成因，與圍巖呈切層侵入關(guān)系[19]。

2.3.2 電阻率特征

核工業(yè)216大隊(duì)對(duì)在白楊河礦區(qū)施工的鉆孔進(jìn)行了地球物理綜合測(cè)井，電阻率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

由表3可以看出，花崗斑巖顯示為高阻特征，其電阻率平均值為700 Ω·m，屬于穩(wěn)定的高阻體；凝灰?guī)r顯示為相對(duì)低阻特征，電阻率平均值為350 Ω·m；凝灰質(zhì)含炭泥巖顯示為低阻特征，電阻率平均值一般小于100 Ω·m。巖石破碎后其電阻率明顯降低，破碎帶電阻率值低于完整原巖的1/2。

表3 雪米斯坦地區(qū)巖石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

注:資料來(lái)源于核工業(yè)216大隊(duì)，2009。

2.3.3 工作方法

為探索花崗斑巖的展布特征及其與圍巖的深部接觸關(guān)系，開(kāi)展了音頻大地電磁測(cè)量，共完成了130條剖面測(cè)量任務(wù)，基本查明了區(qū)內(nèi)花崗斑巖的分布范圍及其與圍巖的接觸特征，取得了良好的效果。文中僅對(duì)byh103、byh124線(測(cè)線編號(hào)西小東大)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。byh103線位于測(cè)區(qū)中部，byh124線位于測(cè)區(qū)東部，兩者線距約5.8 km。

2.3.4 方法效果

圖5上部不連續(xù)的團(tuán)塊狀高阻體為花崗斑巖的反映，深部中阻反映了泥盆系火山熔巖、凝灰?guī)r的電性特征?；◢彴邘r厚度自北向南逐漸增大、花崗斑巖與凝灰?guī)r接觸帶深度也隨之由北向南逐漸加深。在平距450 m處花崗斑巖厚度最大，再向南又逐漸變薄，接觸帶埋深也逐漸變淺。平距100 m處反演電阻率明顯變低，推斷有斷裂通過(guò)，ZK5934鉆遇的花崗斑巖普遍發(fā)生破碎也證實(shí)了這一點(diǎn)。

圖5 byh124線反演電阻率斷面及地質(zhì)剖面對(duì)比圖Fig.5 Reversal derived resistivity and geologic sections along line byh124a—反演電阻率斷面圖；b—地質(zhì)剖面圖。1—第四系；2—下石炭統(tǒng)黑山頭組、和布克河組；3—上泥盆統(tǒng)火山碎屑巖；4—二疊紀(jì)侵入巖；5—砂礫、礫石；6—晶屑凝灰?guī)r；7—熔結(jié)凝灰?guī)r；8—角礫凝灰?guī)r；9—凝灰質(zhì)砂巖；10—花崗斑巖；11—輝綠巖；12—破碎帶；13—地質(zhì)界線；14—鉆孔。

圖6斷面圖總體表現(xiàn)為低阻特征，反演電阻率一般低于200 Ω·m，等值線光滑、寬緩，反映了石炭系凝灰質(zhì)礫巖、砂巖、砂礫巖的電性特征；中部存在一個(gè)直立狀高阻體，反演電阻率高達(dá)400 Ω·m以上，高阻體上窄下寬、深度較大，在探測(cè)深度內(nèi)未見(jiàn)底，推斷為花崗斑巖沿楊莊斷裂侵入石炭系中，侵入體呈巖株產(chǎn)出。

根據(jù)AMT測(cè)量及反演結(jié)果，后期沿地質(zhì)勘探線188線(該線位于byh103線附近，與其基本平行)巖體南北兩側(cè)相繼施工了8個(gè)鉆孔，有7個(gè)鉆孔揭露到深部巖體，巖體接觸面在深部呈“八”字形展布。在巖體南部施工的ZK18815為向北傾的斜孔，先揭到的是石炭系，其下部為花崗斑巖；在巖體北部施工的ZK18800為向南傾的斜孔，亦揭露到花崗斑巖。另外在巖體西部施工的ZK21201，于238 m時(shí)揭露到花崗斑巖。

通過(guò)開(kāi)展AMT測(cè)量，大致查明了楊莊巖體花崗斑巖的深部展布特征，巖體受斷裂控制，阿蘇達(dá)溝以西以近于直立的巖株形式產(chǎn)出，向下有膨脹、變寬的趨勢(shì)；阿蘇達(dá)溝以東以巖蓋、巖床形式產(chǎn)出，受構(gòu)造抬升剝蝕影響，花崗斑巖大面積出露地表，北部抬升幅度大于南部，花崗斑巖厚度北薄南厚、西薄東厚。初步探索了花崗斑巖與火山巖接觸帶產(chǎn)狀的變化特征，達(dá)到了預(yù)期目的。經(jīng)后期鉆探驗(yàn)證，推斷結(jié)果與實(shí)際情況大致吻合，但在部分地段存在一定誤差。

圖6 byh103線反演電阻率斷面及解釋示意圖Fig.6 Reversal derivedss section of apparent resistivity along line byh1031—下石炭統(tǒng)黑山頭組、和布克河組；2—下石炭統(tǒng)和布克河組；3—早二疊世花崗斑巖；4—巖體界線；5—斷層；6—鉆孔。

3 結(jié)論

實(shí)踐證明，綜合物探方法在硬巖型鈾礦勘查中比較有效。(1)可用于圈定深部控制礦化的斷裂、裂隙密集帶，確定與礦化有關(guān)的巖體形態(tài)、接觸帶產(chǎn)狀及空間展布特征。

(2)驗(yàn)證結(jié)果表明，多數(shù)結(jié)果與實(shí)際情況大致吻合，但部分地段還存在一定的差異。

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Application of Integrated Geophysical Survey to the Exploration of Hard Rock-hosted Uranium Deposits

WANG Zhi-hong, QUAN Xu-dong, WANG Li-min, SHAN Ke-she

(AirborneSurveyandRemoteSensingCenterofNuclearIndustry,Shijiazhuang,Hebei050002,China)

This paper briefly introduces the application of main geophysical methods used in the prospecting and exploration of hard rock-hosted uranium deposits, expound their principles, characteristics.The application status and geological effect of different geophysical survey methods in the exploration for hard rock-hosted uranium deposits are riefly introduced in case study .The results indicate that geological condition such as fault strcture,fracture zone,pluton and contact zone could be well detected by correctly selecting and reasonably matching the geophysical methods which will improve the exploration effects.

hard rock-hosted uranium deposits; integrated geophysical exploration; geologic effects

10.3969/j.issn.1000-0658.2015.02.007

2013-04-08 [改回日期]2014-10-17

王志宏(1973—)，男，高級(jí)工程師，博士，主要從事地球物理生產(chǎn)研究工作。E-mail：wzhsjz@163.com

1000-0658(2015)02-0110-11

P631；P619.14

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