貴州某鈾礦勘查區(qū)地氣異常特征及找礦意義

摘 要：文章根據(jù)504礦床礦體的分布情況布置地氣測(cè)量勘測(cè)線并進(jìn)行了樣品分析，結(jié)果表明，在1#線北部點(diǎn)號(hào)500附近處，其U的含量異常值較大，達(dá)到731×10-12g/g，在2#線320，380米處，U的異常值達(dá)到該測(cè)線的最大值，最大可到1336×10-12g/g，找礦的重點(diǎn)放在1#號(hào)線區(qū)域內(nèi)，為在區(qū)域上下一步鉆探工作提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鈾礦；地氣測(cè)量；微量元素異常

地氣方法自從上世紀(jì)80年代被提出以來，已證明在深部找礦、尋找隱伏構(gòu)造等方面有著重要的意義[1]，地氣法是一種直接的找礦方法，地氣法所分析的元素可以反映深部礦化類型；白馬洞鈾礦床（編號(hào)504）是我國(guó)典型的碳硅泥巖型鈾礦之一，也是貴州發(fā)現(xiàn)和開采最早的鈾礦床。以往發(fā)現(xiàn)的鈾多金屬礦多位于300米以內(nèi)，勘探深度多在400米以內(nèi)。近年來國(guó)內(nèi)外找礦實(shí)踐證明，像白馬洞礦床這類受深大斷裂控制的熱液型礦床的礦化垂幅一般很大，但已有勘探深度多在400米以內(nèi)，如何“攻深找盲”，尋找第二成礦空間，是目前面臨的主要任務(wù)。應(yīng)用地氣測(cè)量方法對(duì)504礦床、白馬洞斷裂與水長(zhǎng)沖斷裂斜接復(fù)合部位進(jìn)行勘查，通過對(duì)該地區(qū)地氣數(shù)據(jù)分析，為在區(qū)域上下一步鉆探工作提供實(shí)用的快速方法技術(shù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

開陽地區(qū)處于揚(yáng)子陸塊西南緣，其基底是中、晚元古代淺變質(zhì)巖系復(fù)雜褶皺帶。貴陽以北有規(guī)模較大的重力低值異常區(qū)，布格重力值（-176-90）×10-5m/s2。地表下7-25km為一個(gè)低密度體，可能為酸性巖漿類侵入體。沉積蓋層為被動(dòng)大陸邊緣和臺(tái)地內(nèi)部裂陷沉積，以碳酸鹽巖為主。構(gòu)造變形為前陸褶皺-沖斷帶，走滑斷層發(fā)育，廣泛分布完好的侏羅山式褶皺帶，屬典型剝皮構(gòu)造，是一個(gè)區(qū)域性多層次滑脫體系，層間構(gòu)造發(fā)育。礦區(qū)主要出露寒武系地層。褶皺簡(jiǎn)單，斷裂發(fā)育。礦床位于洋水背斜南東翼傾沒端南東側(cè)。由于受到不同方向、不同期次構(gòu)造應(yīng)力疊加作用，在白馬洞北傾斷裂（F11）上盤，北東向和北西向橫跨褶曲發(fā)育。形成由層間剝離、節(jié)理裂隙、揉皺滑褶等組成的層間構(gòu)造體系，為鈾礦儲(chǔ)礦構(gòu)造與富集提供了較好的條件。

2 測(cè)量路線

根據(jù)提供的開陽縣504礦床礦體的分布情況，以控制區(qū)內(nèi)有利地層巖性及構(gòu)造為目的，按基本垂直于礦區(qū)內(nèi)主要含礦構(gòu)造和層位的原則，在504礦床深部及外圍鈾多金屬礦勘查工作區(qū)從西到東依次布置了1-1’、2-2’共2條南北向的地氣測(cè)線。

3 測(cè)量裝置及方法

經(jīng)過多年的研究已經(jīng)證實(shí)，地球內(nèi)部普遍存在著一種垂直上升的氣流，這些氣流在向地表遷移的過程中，會(huì)攜帶其遷移路徑上以納米顆粒尺寸形式存在的固體顆粒，形成含有多種元素的地氣流[2-5]。當(dāng)?shù)貧饨?jīng)過深部礦體時(shí)，地氣能將呈納米級(jí)的礦體元素帶至地表，從而在礦（化）體的正上方地表形成礦致地氣異常[2-6]。采樣裝置由采樣器、干燥器、捕集器（由BV-III級(jí)的純硝酸和高純水（三次水）配置的5%稀硝酸）和抽氣泵組成，各部分用硅膠導(dǎo)管連接。本次野外工作中將使用改進(jìn)后的快速地氣采樣裝置，利用采樣器在土層中80cm深處采樣，采樣速度為1.5L/min，采樣時(shí)間30min。捕集劑是由BV-III級(jí)的純硝酸和高純水配制的稀硝酸，用量20ml。

4 樣品分析

地氣樣品分析工作分兩步：（1）將所采集地氣樣品在120℃恒溫下從20ml濃縮至5ml；（2）對(duì)濃縮后樣品進(jìn)行分析。濃縮后的地氣樣品的分析工作由成都理工大學(xué)質(zhì)譜分析實(shí)驗(yàn)室完成，使用的測(cè)試儀器是Perkin-Elmer公司制造的ELAN DRC-e型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。ICP-MS工作條件為：采用跳峰模式；進(jìn)樣時(shí)間10s，測(cè)量時(shí)間60s，清洗時(shí)間10s；測(cè)量的目標(biāo)元素包括Cu、Zn、Pb、W、Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Cr、Sr、Y、Cs、Li、Sc、Rb、Zr、Cd、Th、U、Ag、Au、As、Hg、稀土（La、Ce、Nd、Sm、Dy等）等39種元素。

5 數(shù)據(jù)處理

通過對(duì)該區(qū)所測(cè)地氣數(shù)據(jù)的處理，繪制了綜合剖面圖，以2倍標(biāo)準(zhǔn)差加平均值為異常下限確定異常區(qū)段，劃分出測(cè)區(qū)各條測(cè)線上的U異常。異常的有關(guān)情況統(tǒng)計(jì)如表1所示。

6 1、2勘測(cè)線異常分析（見圖1）

圖1是1、2勘測(cè)線地氣測(cè)量U、Zn、Pb、Cu、Mo、Bi、Y、LREE綜合剖面圖。在1#線北部點(diǎn)號(hào)500附近處，其U的含量異常值較大，達(dá)到731×10-12g/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本地區(qū)U的異常下線值，如果按測(cè)線自身作為單元，分別統(tǒng)計(jì)地氣U背景值，其值為32×10-12g/g，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其值。在該線上，除了U元素異常外，其相關(guān)元素Th、Zn、Pb、Cu、Mo、Bi、Y、LREE等在500附近處也產(chǎn)生相應(yīng)異常，已有相關(guān)論文證明[7]，自然界很少見到單一元素的富集，礦化現(xiàn)象的顯示往往是一群元素的集合體。這些元素的集合體，構(gòu)成了該礦床的地球化學(xué)異常，它除了含有成礦元素異常外，還含有與成礦元素相伴生的一些其它元素的異常。在2#線320，380米處，U的異常值達(dá)到該測(cè)線的最大值，最大可到1336×10-12g/g。如前面所說，按測(cè)線自身作為單元，其背景值為2×10-12g/g。U的相關(guān)伴隨元素Cu、Pb、Zn在該區(qū)域異常不明顯，其值均低于整體的異常下限。其他元素如：Zr、As、Cd、Mo、Bi、Y、Ag、LREE等，高于其異常下限，但是高出不明顯，測(cè)線上有其他地方的測(cè)量值高于該部分的測(cè)量值。

7 結(jié)束語

根據(jù)分析對(duì)野外采集的地氣實(shí)驗(yàn)樣品得到的數(shù)據(jù)，捕獲了一些新的找礦線索，得出以下基本結(jié)論與下一步工作建議：（1）根據(jù)U及其相關(guān)伴隨元素的異常情況，在該區(qū)域圈定三個(gè)測(cè)試區(qū)，找礦的重點(diǎn)放在1#、號(hào)線區(qū)域內(nèi)，在2#號(hào)線內(nèi)，異常襯度不及其他好，有待結(jié)合其他方法，進(jìn)一步勘查。（2）1#號(hào)線的異常值大，在某種程度上，1#號(hào)線附近的礦化情況可能好于其他地方。（3）2#號(hào)線斷裂的上方，形成U、Mo、Pb、Zn等元素的異常，而在1#號(hào)線斷裂上方，沒有形成相應(yīng)的異常，其異常值都遠(yuǎn)離斷裂位置，至于原因，有待進(jìn)一步考究。

參考文獻(xiàn)

[1]劉曉輝.利用地氣測(cè)量研究深部物質(zhì)遷移作用及其引發(fā)的環(huán)境問題[D].成都：成都理工大學(xué)，2009.

[2]童純菡，李巨初，葛良全，等.地殼內(nèi)上升氣流對(duì)物質(zhì)的遷移及地氣測(cè)量原理[J].礦物巖石，1997，17（3）：83-88.

[3]王學(xué)求，謝學(xué)錦，盧蔭庥.地氣動(dòng)態(tài)提取技術(shù)的研制及在尋找隱伏礦上的初步試驗(yàn)[J].物探與化探，1995，19（3）：161-169.

[4]王學(xué)求，謝學(xué)錦，張本仁，等.地殼全元素探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)示范[J].地球?qū)W報(bào)，2011，32（S1）：65-83.

[5]王學(xué)求，葉榮.納米金屬微粒發(fā)現(xiàn)—深穿透地球化學(xué)的微觀證據(jù)[J].地球?qū)W報(bào)，2011，32（1）：7-12.

[6]Kristiansson K，Malmqvist L，Persson W. 1990.Geogas prospecting： a new tool in the search for concealed mineralizations[J].Endeavour，New Series，14（1）：28-33.

[7]劉英俊，等.勘查地球化學(xué)（第一版）[M].北京：科學(xué)出版社，1987.