相山盆地中南部管家垅測區(qū)伽瑪能譜特征及其成果綜合解釋

何細文 艾成輝 周云云

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊 江西鷹潭 335001）

相山盆地中南部管家垅測區(qū)伽瑪能譜特征及其成果綜合解釋

何細文 艾成輝 周云云

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊 江西鷹潭 335001）

本文簡述了相山火山巖盆地中南部管家垅測區(qū)地質(zhì)概況，詳細描述了管家垅測區(qū)地面伽瑪能譜場背景參數(shù)及各核素含量分布特征，分析推斷其伽瑪能譜異常或場的變化受地質(zhì)構(gòu)造控制，并對管家垅構(gòu)造作了綜合物探解釋及鉆探查證，認為管家垅地段值得加大力度找礦探索。

相山盆地；管家垅測區(qū)；伽瑪能譜特征；成果解釋

1 地質(zhì)概況

相山火山巖盆地產(chǎn)有著名的鈾礦田，鈾礦床嚴格受火山盆地控制，但礦床分布極不勻稱，二十幾個礦床集中分布于盆地的西部與北部，東部只發(fā)現(xiàn)一個礦床，南部僅找到一些鈾礦點（圖1）。相山盆地的西部與北部隨著找礦地質(zhì)工作程度的不斷提高，找礦難度也越來越大，礦田要擴大發(fā)展，期待開辟新區(qū)取得找礦突破。

圖1 相山礦田地質(zhì)礦產(chǎn)圖

管家垅測區(qū)地處相山盆地中南部（圖1），區(qū)內(nèi)出露地質(zhì)構(gòu)造相對簡單：地層巖性只有上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組（J3e2）碎斑熔巖，以及該組的次火山斑狀花崗巖（πγJ3e2）。碎斑熔巖是相山盆地火山巖系蓋層的主體巖性，在測區(qū)分布面積較大（覆蓋70%以上），厚度亦巨大；次斑狀花崗巖位于測區(qū)南部，受環(huán)狀或半環(huán)狀火山構(gòu)造的控制，區(qū)內(nèi)出露的是盆地邊緣東、南部半環(huán)狀次斑狀花崗巖的一部分。地表出露地質(zhì)構(gòu)造，主要有北東向的硯元石斷裂和總體呈南北向的管家垅斷裂。據(jù)重、磁深部物探資料推斷，該地段可能發(fā)育有隱伏基底構(gòu)造：有東西向基底斷陷和南北向基底斷裂帶等[1]，盆地中部東西向基底斷陷帶南界經(jīng)過本區(qū)出露次斑狀花崗巖的北側(cè)，管家垅南北向斷裂構(gòu)造亦可能是基底與蓋層復(fù)合構(gòu)造。

管家垅一帶前人找礦工作程度稍低，選擇這里開展伽瑪能譜測量試圖尋找礦化異常并依據(jù)伽瑪能譜的各放射性核素含量分布特征，了解成礦背景，分析成礦條件，為下步找礦提供依據(jù)。

2 伽瑪能譜特征

2.1 背景參數(shù)特征

管家垅測區(qū)地面伽瑪能譜測量工作比例尺1∶5千，測點網(wǎng)度50m×20m，測區(qū)面積4km2。采用儀器是FD-3022四道伽瑪能譜儀，經(jīng)標定求得換算系數(shù)連同本底（水面法求得）一起置入儀器，能直接測定土壤、巖石中的鈾、釷、鉀各放射性核素含量以及總道當量鈾含量。因為探頭采樣為γ計數(shù)，所以測的所謂鈾、釷元素含量應(yīng)為平衡當量含量，分別示為eU、eTh。

區(qū)內(nèi)出露巖性簡單，大面積為碎斑熔巖，局部侵入的次斑狀花崗巖，與碎斑熔巖僅為不同巖相，成份相近，放射性底數(shù)沒有顯著差異，故背景參數(shù)統(tǒng)計當成一個母體。經(jīng)統(tǒng)計測區(qū)各元素含量背景見表1。

表1 測區(qū)各元素含量背景參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果表

2.2 各元素含量分布特征

通過作含量等值線圖來描述其分布特征，各暈級等值線標準根據(jù)其背景值與標準差參量擬定于表2。

表2 各級暈圈劃分標準

表2各暈圈劃分正好基本符合規(guī)范（EJ/T363―1998）有關(guān)含量等值線圖的著色區(qū)間要求。

下面根據(jù)等值線圖來分析各含量分布特征：

（1）eU 含量等值線圖（圖 2），分三個層次來分析：當 X-S＜eU＜X+S時，即eU含量為2.8～6.2×10-6暈圈（圖面著淺黃色）分布范圍最大，為覆蓋全區(qū)的連通區(qū)域，構(gòu)成本區(qū)的基礎(chǔ)背景場；eU＞X+S，即eU含量大于偏高暈下限6.2×10-6，其暈圈（圖面著淺紅-紅色）集中分布于管家垅構(gòu)造以東、南部次斑狀花崗巖的北接觸帶外側(cè)的碎斑熔巖邊緣帶，偏高暈基本連通成片，范圍約1300m×200～400m，長軸北東向，高暈、異常暈逐級包含于其中，形成許多的富集中心；eU≤X-S（定義為偏低暈上限），即eU含量小于2.8×10-6，其暈圈（圖面著藍色）相對集中分布于管家垅南部管家垅構(gòu)造以西地段，暈圈呈單個的或團狀的孤立形態(tài)，但分布密度較大，形成一個總體低含量區(qū)。含量大于X+S或小于X-S，作為正態(tài)分布的均質(zhì)母體（地質(zhì)體），也有15.85%的概率隨機出現(xiàn)，但屬于偶然事件隨機分布，當其集中分布就為必然事件了，必與地質(zhì)內(nèi)在因素相聯(lián)系。

（2）eTh含量等值線圖（圖3），按照規(guī)范著色的含量區(qū)間要求：小于12×10-6著藍色、12～24×10-6著淺色、24～36×10-6著淺紅色、大于 36×10-6著紅色。圖中大于24×10-6（即大于背景均值）的淺色-深色暈圈按其概率覆蓋測區(qū)約為一半，但也是相對集中分布于碎斑熔巖覆蓋的南部區(qū)域；大于36×10-6（即相當于高暈下限X+2S）的紅色暈圈呈單個或團塊狀包含于其中，亦在此區(qū)域分布密度較大；小于12×10-6的圖上僅出現(xiàn)幾個分散的單點藍色暈。與規(guī)范著色的含量區(qū)間比較，本區(qū)的eTh含量顯得整體有些偏高；與eU含量分布比較，eTh的相對偏高暈分布范圍要大些，暈圈不很集中，異常暈（≥42×10-6）多為單點星散暈。

圖2 相山地區(qū)管家垅測區(qū)地面伽瑪能譜eu含量等值線圖

（3）K含量等值線圖，顯示各級暈圈分布較為分散。圖上K含量介于2.9～4.5×10-2的淺黃色基礎(chǔ)背景場暈覆蓋全區(qū)，其上分布的K＞4.5×10-2的偏高值以上暈圈與K＜2.9×10-2的偏低暈圈均呈較均勻分散狀態(tài)，無明顯規(guī)律，巖性或構(gòu)造對其無控制作用，基本屬正常概率的隨機事件。

圖3 相山地區(qū)管家垅測區(qū)地面伽瑪能譜eTH含量等值線圖

（4）總量當量鈾含量等值線圖，總量收集了鈾（鐳）、釷、鉀等的全部貢獻，用當量鈾計量。但從其暈圈分布來看，更接近于能譜的eU含量的分布形態(tài)，偏高暈圈也是集中分布在測區(qū)碎斑熔巖的南部區(qū)域，即管家垅構(gòu)造以東，南部次斑狀花崗巖體的北接觸帶外側(cè)一帶，其中包含的總量異常暈圈與能譜的eU異常暈圈都是吻合的，所以總量的變化主要受鈾（鐳）含量的貢獻影響，同時也反映了這塊略有鈾礦化背景。

（5）eTh／eU等值線圖（圖4），其比值的偏高暈以上暈圈相對集中于管家垅南部、管家垅構(gòu)造以西地段；偏低暈圈則主要集中分布在管家垅構(gòu)造以東、南部次斑狀花崗巖體的北接觸帶外側(cè)的碎斑熔巖邊緣帶。與eU含量等值線圖比較，其分布特征正好相反，形成鏡像反映。雖然全區(qū)總體上eTh、eU是正相關(guān)的（相關(guān)系數(shù)ru。Th=0.33），但eTh∕eU與eU呈負相關(guān)（相關(guān)系數(shù)ru。Th∕u=-0.67）更為密切，影響eTh∕eU比值的是eU含量占主導(dǎo)，低比值暈反映的是鈾礦化。

圖4 相山地區(qū)管家垅測區(qū)地面伽瑪能譜eTH/eU含量等值線圖

3 地質(zhì)成果綜合解釋

綜觀本區(qū)伽瑪能譜場暈特征，主要有兩項成果：

（1）前已述及區(qū)內(nèi)有一條eU偏高—異常暈（含量最高為14×10-6）相對集中分布于碎斑熔巖南部邊緣帶（圖2）。該地段eTh含量也偏高，因此總量（以當量鈾表示）的偏高——異常暈也與其吻合。在eTh也顯偏高的背景下eTh∕eU呈現(xiàn)低比值，異常暈多為鈾異常性質(zhì)（eTh∕eU＜3），反映鈾礦化占主導(dǎo)。這是該區(qū)找到的最好的找礦遠景地段，按有關(guān)標準，可劃為鈾礦找礦二級遠景地段。此地段所處地質(zhì)部位—碎斑熔巖邊緣帶、出露的次火山斑狀花崗巖北接觸帶外側(cè)，推測碎斑熔巖下伏次斑狀花崗巖體產(chǎn)狀向北（或北西）由緩傾延深轉(zhuǎn)為陡傾，其變陡或可能與基底構(gòu)造有聯(lián)系，根部受控于引張的基底斷裂或斷陷構(gòu)造，礦化也由此構(gòu)造導(dǎo)通的深源礦液上侵所致。地表出露多為風(fēng)化層eU含量不是很高，但自偏高暈至異常暈逐級遞增，具有一定的出露規(guī)模，顯示似為有根異常。有待施工鉆孔，查證深部礦化變化及控制因素。

（2）以管家垅構(gòu)造分界，東、西兩側(cè)eU含量以及eTh∕eU比值等存在一定的背景差異，證實管家垅近南北向斷裂構(gòu)造存在。圖2清楚顯示其eU含量偏高——異常暈向西延伸被突然截止，受控于管家垅構(gòu)造，是斷裂構(gòu)造截斷了異常帶走向，抑或是斷層有錯動或垂向落差，使異常走向不連續(xù)。

綜合地球物理資料解釋[2]，相山盆地中部發(fā)育南北向基底斷裂帶，并由各物理場的表現(xiàn)可分析推斷構(gòu)造發(fā)育的地質(zhì)背景特征：①大致經(jīng)管家垅有一條南北向的明顯的磁場分界線，東側(cè)ΔT為正，西側(cè)ΔT為負，平均相差幾十納特，反映上伏熔巖有明顯的磁性差異，界線以東可能主要為火山頸相，中心侵出相碎斑熔巖有較強磁性；②管家垅北部略往西，有一南北向的重力場梯級帶，東側(cè)重力場急劇降低，反映基底有大幅落差，東側(cè)或為火山管道。推測是南北向的基底斷裂構(gòu)造控制了火山管道的西部邊界，并在火山活動后期，西盤或可能塌陷，即火山構(gòu)造又復(fù)合基底構(gòu)造，并在蓋層引張系列裂隙；③管家垅構(gòu)造上音頻大地電磁觀測剖面，視電阻率斷面圖上電性變化反映發(fā)育有一組斷裂帶，且斷裂構(gòu)造深部比淺部發(fā)育，總體產(chǎn)狀陡向西傾。

為了解管家垅構(gòu)造及其礦化情況，已施工2個鉆孔予以深部查證，2個鉆孔都見到工業(yè)礦段或礦化、異常段。其中ZK2-1孔從143.65～356.95m都有礦化蝕變，從247.15～260.85m連續(xù)礦化蝕變，工業(yè)礦段、礦化段、異常段交替重復(fù)出現(xiàn)，厚度達13.70m。礦化呈群脈型，垂幅大，但品位偏低，說明礦化活動是較強的，容礦環(huán)境可能不是太好，一旦具備有利環(huán)境條件礦化將會富集?？咨?00多米，圍巖全碎斑熔巖，深部構(gòu)造裂隙發(fā)育，深度尚不夠，往深部直至下界面應(yīng)予探索。

管家垅地段已列為相山礦田擴大找礦優(yōu)選新區(qū)之一，待條件具備時將會加大勘查力度。

[1]曹壽孫，龔曉春，吉高萍.相山鈾礦田重磁場特征、成礦條件及找礦方向分析[J].鈾礦地質(zhì)，2007，23（4）：234～238.

[2]吉高萍，曹壽孫，龐文靜，龔曉春.相山盆地中部綜合地球物理特征及深部找礦認識[J].世界核地質(zhì)科學(xué)，2013，30（2）：110～116.

P619.14

A

1004-7344（2016）32-0192-03

2016-10-24

何細文（1964-），男，江西撫州人，工程師，主要從事物探找礦工作。