下莊礦田放射性水化學(xué)暈圈分布特征淺析

彭輝才

摘要：放射性水化學(xué)暈圈對(duì)于鈾礦選定靶區(qū)和尋找深部盲礦體具有重要的意義。通過(guò)前人在下莊礦田發(fā)現(xiàn)的放射性水化學(xué)異常點(diǎn)，固定放射性水化學(xué)異常暈圈，總結(jié)了放射性水化學(xué)異常暈圈的分布特征及其與巖性（相）、構(gòu)造體系、礦床（點(diǎn)）之間的關(guān)系，為今后在本地區(qū)開展放射性水化學(xué)尋找鈾礦體，提供了重要地借鑒意義。

關(guān)鍵詞：下莊礦田;鈾礦;放射性水化學(xué)暈圈;分布特征

1.前言

放射性水化學(xué)法是利用在放射性鈾礦體的影響作用下，地下水和地表水中放射性元素成分變化的規(guī)律來(lái)尋找鈾礦體一種方法[1]。這種方法是鈾礦找礦的一種行之有效的方法，該方法對(duì)選定靶區(qū)和攻深找盲具有重要的意義[2]。對(duì)放射性水化學(xué)異常暈分布特征的總結(jié)，有利于放射性水化學(xué)方法在野外的開展，異常暈圈的圈定以及后期對(duì)鈾礦體位置的推測(cè)。

2.地質(zhì)背景

下莊地區(qū)位于貴東巖體東部，貴東巖體處于南嶺東西向構(gòu)造一巖漿帶的中東段，贛湘粵后加里東隆起與湘桂粵北海西一印支坳陷帶的交接部位，是地殼淺部地質(zhì)構(gòu)造急劇變化的地帶。

2.1巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山期多期次形成的不同巖性系列所組成的復(fù)式巖體。主體巖石為燕山第一期主侵入花崗巖，中心相分布于礦田南部，巖性為粗粒（巨）斑狀黑云母（二長(zhǎng)）花崗巖（ lPbny52（1））;過(guò)渡相巖石在礦田廣泛分布，巖性為中粒似斑狀黑云母花崗巖（ 2Pbny52（1））;邊緣相僅見于礦田東緣，主要巖性為細(xì)粒黑云母、二云母花崗巖（3Pbny2（1））。補(bǔ)體巖石主要有燕山第三期第一補(bǔ)充侵入的陳洞、龜尾山、白水寨、巖莊等小巖體，巖性為中細(xì)粒、細(xì)粒，含微斜長(zhǎng)石、石英小斑的二云母花崗巖（ 3mby52（3）A）。燕山第三期第二補(bǔ)充侵入的帽峰巖體，發(fā)育于礦田北部，巖性為細(xì)粒、不等粒的白云母花崗巖（3mby52（3）B）。中基性巖呈近東西向成群分布，從北往南依次有水口一竹山下、黃陂一張光營(yíng)、下莊一寨下、魯溪一仙人嶂、中心段等五組。

2.2地層

礦田東部、東北部、北部外接觸帶見有寒武系下亞群牛角河群地層（E），為灰綠、深灰色砂巖、板巖、與淺變質(zhì)石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖互層;礦田西南、南部外接觸帶見泥盆系中統(tǒng)桂頭組（D2），為砂巖夾頁(yè)巖、粉砂巖;礦田東南部外接觸帶見白堊系上統(tǒng)南雄群（K2），為礫巖、砂礫巖、粉砂巖。

2.3構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育著北北東、北東東、東西向三組構(gòu)造。北北東向構(gòu)造主要有明珠湖石英斷裂、下莊硅化斷裂、6009硅化斷裂、102-石角圍石英斷裂等;北東東向構(gòu)造主要有黃陂石英斷裂帶、新橋石英斷裂帶、108號(hào)硅化斷裂帶等;東西向構(gòu)造北往南依次有水口一竹山下、黃陂一張光營(yíng)、下莊一寨下、魯溪一仙人嶂、中心段五組。

3.放射性水化學(xué)特征

前人在本地區(qū)開展了大量放射性水化學(xué)找礦T作，總結(jié)得出下莊地區(qū)水中的放射性元素含量為：鈾含量為0.5×103ug/L—2.6×l03ug/L、鐳含量為l×10-9～3×10-7mg/L、氡含量為2×l04Bq/L～5×l04Bq/L。

4.放射性水化學(xué)暈圈分布特征

4.1放射性水化學(xué)暈囤確定方法

（1）天然水中放射性元素本底數(shù)的確定方法及界限值

水中放射性元素本底數(shù)值主要參照前人采用百分統(tǒng)計(jì)法確定的本底數(shù)值結(jié)果。具體放射性元素本底數(shù)值結(jié)果如下：水中鈾：地表水本底數(shù)值為0.89ug/L，地下水本底數(shù)值為1.28 ug/L;水中氡：本底數(shù)值為185Bq/L。

取小于5倍本底數(shù)值的水中鈾作為增高值，取小于3倍本底數(shù)值的水中氡作為增高值;取大于5倍本底數(shù)值的水中鈾作為異常值，取大于3倍本底數(shù)值的水中氡作為異常值;取大于100倍本底數(shù)值的水中鈾作為特高異常值，取大于20倍本底數(shù)值的水中氡作為特高異常值。

（2）放射性水化學(xué)暈圈分類原則及圈定

在圈定放射性水化學(xué)暈圈時(shí)，首先依據(jù)水中放射性元素（U、Rn）的含量、穩(wěn)定性、分布范圍、地下水的流動(dòng)方向（地形條件）、控制因素（構(gòu)造或?qū)游唬┘拔锘匠晒严噜彽耐繀^(qū)間的水點(diǎn)（增高、異常和特高）連線分別圈出增高暈、異常暈和特高暈。特高暈往往只是單個(gè)特高點(diǎn)組成。同時(shí)考慮到它的擴(kuò)散作用，所以在此基礎(chǔ)上適當(dāng)擴(kuò)大。本項(xiàng)目把放射性水化學(xué)暈圈分成兩大類：

I類放射性水化學(xué)暈圈：放射性水化學(xué)成果顯著（水中U、Rn、Ra含量高而穩(wěn)定），具有一定規(guī)模，地質(zhì)作用控制因素明顯，成礦條件好（或地表有礦化），物探成果好。

Ⅱ類放射性水化學(xué)暈圈：放射性水化學(xué)成果好或較好，具有一定規(guī)模，但地質(zhì)控制因素不明顯，成礦條件較好，物化探成果較好或零星特高值點(diǎn)。

4.2分布特征

通過(guò)上述方法，下莊礦田共圈定放射性水異常暈圈35個(gè)，其中鈾暈圈29個(gè)，氡暈圈4個(gè)，鈾和氡混合暈圈2個(gè)。從放射性水化學(xué)暈圈看：放射性水異常點(diǎn)和水異常暈圈主要分布在礦田的東北部、中部及西北部，向礦田西南逐漸減少，并嚴(yán)格受北北東向構(gòu)造與近東西向構(gòu)造的復(fù)合控制，與礦田的鈾礦床（點(diǎn)）關(guān)系密切。由于氡元素具有不穩(wěn)定性特點(diǎn)，一般情況下鈾異常水暈大于氡異常水暈。

5.放射性水化學(xué)暈圈分布特征淺析

5.1放射性水化學(xué)暈圈與巖性（相）的關(guān)系

放射性異常水暈受巖性（相）控制，放射性水化學(xué)暈圈多分布于主侵入花崗巖的過(guò)渡相、燕山第三期第一補(bǔ)充侵入巖體及燕山第三期第二補(bǔ)充侵入巖體中，這與三種巖體的鈾克拉克值不同相有關(guān)。這三種巖體中燕山第三期第二補(bǔ)充侵入巖體最高，主侵入花崗巖過(guò)渡相次之，燕山第三期第一補(bǔ)充侵入巖體最低，所以燕山第三期第二補(bǔ)充侵入巖體的對(duì)放射性水化學(xué)暈圈的控制性最明顯。其特點(diǎn)為水中鈾含量增高，且特高值放射性水化學(xué)暈圈多。從見礦情況看，受燕山第三期第二補(bǔ)充侵入巖體控制的水暈見礦率最高，其次為主侵入花崗巖過(guò)渡相，最后是燕山第三期第一補(bǔ)充侵入巖體，這與巖體內(nèi)的鈾礦分布一致。據(jù)前人統(tǒng)計(jì)，受燕山第三期第二補(bǔ)充侵入巖體控制的水暈見礦率達(dá)82%。同時(shí)，放射性異常水暈主要集中在巖體侵入接觸接線附近。

5.2放射性水化學(xué)暈圈與構(gòu)造體系的關(guān)系

下莊礦體鈾礦化（床）與放射性水化學(xué)暈圈嚴(yán)格受構(gòu)造體系的控制主要受較古老的近東西向（緯向）構(gòu)造體系和礦田內(nèi)最發(fā)育的新華夏構(gòu)造體系控制，以后者為主。特別是上述構(gòu)造的交匯、復(fù)合、互相切割轉(zhuǎn)彎等部位。由于地質(zhì)應(yīng)力改變，張應(yīng)力增強(qiáng)，為含鈾熱液及地下水的活動(dòng)和賦存開創(chuàng)了良好的空間。所以形成了礦田內(nèi)放射性水化學(xué)暈圈的最明顯特點(diǎn)：放射性水化學(xué)暈圈和構(gòu)造體系的依附關(guān)系十分明顯，放射性水化學(xué)暈圈展布多于含鈾構(gòu)造展布一致。根據(jù)前人對(duì)放射性水化學(xué)異常暈及特高暈與構(gòu)造體系的依附關(guān)系統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出：①放射性水化學(xué)異常暈主要受新華夏構(gòu)造體系控制，其次是受侵入界限及近東西向構(gòu)造體系控制。這些構(gòu)造是礦田內(nèi)的主要控礦構(gòu)造和控水構(gòu)造。水暈多沿這些構(gòu)造呈不連續(xù)、不規(guī)則（似串珠狀）暈出現(xiàn)。展布多于含鈾構(gòu)造展布一致。②放射性水化學(xué)異常水暈分布與巖體含礦地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度具有一致性。③放射性水化學(xué)異常暈見礦率最高為近東西向構(gòu)造體系。這與鈾礦床分布及近東西向構(gòu)造體系所控制的儲(chǔ)量與規(guī)?；疽恢?。次之為硅化帶及新華夏構(gòu)造體系。

5.3放射性水化學(xué)暈圈與礦床（點(diǎn)）的關(guān)系

下莊礦田放射性水化學(xué)暈圈主要分布在鈾礦床（點(diǎn)）周邊，多處于鈾礦床（點(diǎn)）的下游地區(qū)，這跟水中放射性元素的遷移性相關(guān)。放射性水化學(xué)異點(diǎn)常暈圈反映了礦床分布的范圍和方向。工作區(qū)位于多種構(gòu)造體系的復(fù)合部位，受地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、放射性水文地球化學(xué)特征等因素的影響下，礦田地下水有利于鈾的富集，U6與重碳酸鹽形成溶解性強(qiáng)的重碳酸鈾酰絡(luò)合物Na4[UO：（HCO3）6]，隨地下水遷移，在礦床（點(diǎn)）周邊形成大批水異常及規(guī)模大小不等的放射性水異常暈圈。鈾礦床（點(diǎn)）富含鈾，是放射性水化學(xué)暈圈的物質(zhì)來(lái)源，因此，下莊礦田放射性水化學(xué)暈圈與鈾礦床（點(diǎn)）關(guān)系密切。

6.結(jié)語(yǔ)

貴東巖體是燕山早期沿古老東西向區(qū)域斷裂入侵的侵入巖體，下莊礦田位于巖體東部，礦田內(nèi)放射性水化學(xué)暈圈主要受巖性（相）、構(gòu)造體系及礦床（點(diǎn)）控制。根據(jù)放射性水化學(xué)異常暈分布與產(chǎn)鈾的巖性、構(gòu)造體系的依附關(guān)系，并考慮物探成果及揭露評(píng)價(jià)情況，特別是新華夏構(gòu)造體系及其與東西向構(gòu)造體系的截接、復(fù)合、交匯、轉(zhuǎn)彎等部位，是產(chǎn)鈾的有利部位。新華夏構(gòu)造體系是中生代燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物主干斷裂多呈NE向或NNE向展布，傾向多為SE向。沿主干斷裂常常發(fā)育有同向或NW向張性或張扭性配套構(gòu)造，這些低級(jí)別、低序次級(jí)構(gòu)造是成礦的有利地段，是鈾礦找礦的重點(diǎn)靶區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉正祥，魏泉海.放射性水化學(xué)找礦方法[J].原子能科學(xué)技術(shù)，1962，4（5）：340-340

[2]高萬(wàn)林.放射性水文地球化學(xué)找礦[M].原子能出版社，1980.

[3]鄧立德，鞠積祥.廣東翁源縣下莊礦田主要含水構(gòu)造帶的水文地質(zhì)特征與鈾礦床（化）的關(guān)系[R].1987.