放射性測(cè)量在寧國-績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦勘查中的應(yīng)用

［關(guān)鍵詞］鈾礦勘查；放射性測(cè)量；鈾成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)圈定

寧國-績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦地處江南地塊的皖南褶斷帶北東端，是修水-寧國-開化碳硅泥巖型鈾成礦帶的重要組成部分[1]。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地層隸屬揚(yáng)子地層區(qū)江南地層分區(qū)，與鈾礦化有關(guān)的主要地層為晚震旦紀(jì)早寒武世皮園村組和早寒武世荷塘組，巖漿巖以燕山期侵入巖為主，有楊溪、伏嶺、仙霞、中村等多個(gè)中酸性花崗閃長巖到花崗巖體及巖脈。

安徽省地礦局及其他地質(zhì)隊(duì)在該區(qū)的部分地區(qū)先后開展過地質(zhì)找礦、地球化學(xué)普查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)填圖等工作，1990年代以及近期安徽省地礦局332地質(zhì)隊(duì)、地調(diào)院、物化探院等對(duì)調(diào)查區(qū)進(jìn)行了1：5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查以及部分地區(qū)地球化學(xué)普查報(bào)告等工作，為該區(qū)積累了較完善的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。安徽省第三地質(zhì)隊(duì)，華東608 大隊(duì)、332、317等地質(zhì)隊(duì)曾對(duì)調(diào)查區(qū)部分地區(qū)進(jìn)行了放射性測(cè)量工作以及鈾異常點(diǎn)普查工作；1970年代，安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院的前身二九一團(tuán)對(duì)部分地區(qū)開展過地面放射性測(cè)量工作，發(fā)現(xiàn)了039、044、040、042、037、041、088、091、094等鈾礦（化）點(diǎn)。核工業(yè)608航測(cè)隊(duì)1960年代對(duì)調(diào)查區(qū)進(jìn)行過航空放射性測(cè)量，發(fā)現(xiàn)了623、628、643、624、625多個(gè)異常點(diǎn)。2008～2010年，安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院對(duì)安徽省鈾礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)該區(qū)的地質(zhì)、放射性地面和航空測(cè)量、區(qū)域放射性水化學(xué)測(cè)量及航磁資料進(jìn)行過綜合整理和研究，并將該調(diào)查區(qū)劃為鈾成礦遠(yuǎn)景亞帶之一。同時(shí)指出，在該區(qū)應(yīng)以鈾為主，適當(dāng)兼顧了解釩、鎢、鉬、鉛、鋅等礦產(chǎn)找礦信息。

研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度雖較高，但前人對(duì)研究區(qū)放射性找礦工作手段較單一、零散，放射性地質(zhì)調(diào)查工作不夠全面和系統(tǒng)，未能對(duì)該區(qū)開展進(jìn)一步系統(tǒng)鈾礦資源調(diào)查工作，對(duì)鈾異常礦化綜合研究不深。文章基于研究區(qū)放射性測(cè)量成果，對(duì)研究區(qū)放射性地質(zhì)調(diào)查工作進(jìn)行系統(tǒng)分析，為今后該區(qū)開展鈾礦勘查提供依據(jù)。

1. 地質(zhì)情況

研究區(qū)開展了大量的地質(zhì)工作（圖1），對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況有詳細(xì)的了解，研究區(qū)主要地層有南華紀(jì)休寧組、南沱組、震旦紀(jì)藍(lán)田組、皮園村組、寒武紀(jì)荷塘組、大陳嶺組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺組、西陽山組，奧陶紀(jì)印渚埠組、寧國組、胡樂組，荷塘組是鈾的主要賦礦層位；主要大型褶皺構(gòu)造有績溪—寧國墩復(fù)式背斜，斷裂發(fā)育，規(guī)模不等，方向各異，性質(zhì)不一，屬不同期次構(gòu)造變形的產(chǎn)物。以北北東向蘭花嶺-月潭深大斷裂、北東向?qū)巼?績溪大斷裂、北東向西腳嶺（棉花嶺）斷裂、北東向?qū)巼?五城深大斷裂四條主干斷裂為主體；巖漿巖主要為燕山期侵入巖，火山巖不發(fā)育，區(qū)域性斷裂主要為北東向，造成北東向的次級(jí)或更次級(jí)斷裂發(fā)育，燕山期巖漿由其侵入，產(chǎn)生了楊溪、伏嶺下、仙霞、中村等多個(gè)中酸性花崗閃長巖到花崗巖體及巖脈（圖1）。

研究區(qū)鈾礦化蝕變主要有褐鐵礦化、水鋁英石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化，個(gè)別地段見有黃鐵礦化、黃銅礦化、輝鉬礦化、鉛鋅礦化等。其處于欽杭多金屬、鈾成礦帶，礦產(chǎn)較多，目前發(fā)現(xiàn)的金屬礦產(chǎn)有鈾、銅、錫、銀、金、鉛、鋅、鎢、錳等，還有非金屬礦產(chǎn)煤、石煤、石灰石、石棉、陶土、螢石、大理石、花崗巖、含鉀巖石礦等。

2 . 區(qū)域磁場(chǎng)特征

研究區(qū)航磁正異常沿省界斷續(xù)分布，呈北東走向展布，化極上沿1 km的ΔT磁異常略向北偏移，基本與浙贛邊界北東向的串珠狀重力低帶吻合。皖南巖石磁性統(tǒng)計(jì)表明，花崗閃長巖具有磁性，κ=（427～2880）×10^-6×4 π·SI，Jr=（24～248）×10^-3 A/m，這是引起區(qū)內(nèi)磁異常的磁源之一。根據(jù)皖南磁異常具有寬大、緩變的區(qū)域性分布特征，反映地殼深部可能存在磁性相對(duì)穩(wěn)定、具有相當(dāng)規(guī)模的磁源層（體）。近年來，在揚(yáng)子地層區(qū)顯示磁異常為元古界地層引起：磁化率κ=（377～4734）×10^-6×4 π·SI，剩磁Jr =（345～11265）×110^-3 A/m；另外在江西星子地區(qū)磁異常已證實(shí)與元古宇或更老的地層有關(guān)。由此說明，包括本區(qū)在內(nèi)的皖南表殼巖系下可能存在磁性基底，為另一個(gè)表殼磁源。

區(qū)內(nèi)鈾礦（化）點(diǎn)主要分布于強(qiáng)磁場(chǎng)與中低磁場(chǎng)過渡區(qū)，即大面積平緩的負(fù)磁場(chǎng)邊緣零值線附近，為凹褶皺束與穹斷束兩個(gè)性質(zhì)構(gòu)造單元交匯地區(qū)，該部位構(gòu)造變形強(qiáng)烈，多方向斷裂互相穿插切割，導(dǎo)致震旦、寒武系富鈾層位層間破碎帶較發(fā)育，對(duì)鈾元素的遷移、富集成礦起著主要作用，反映了層間破碎帶控礦的特征。

3 . 放射性物探特征

為了解研究區(qū)各地質(zhì)體放射性背景值、異常地質(zhì)體及異常分布情況，初步劃分成礦遠(yuǎn)景區(qū)，在寧國獅橋、績溪金沙、績溪伏嶺地區(qū)開展1∶25000地面伽馬能譜測(cè)量工作。

根據(jù)伽馬能譜測(cè)量資料系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)了各地質(zhì)體放射性背景值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及變異系數(shù)等，U、Th、K（U、Th 單位為10^－6表示為μg/g、K單位為%）背景值統(tǒng)計(jì)采用分地質(zhì)體循環(huán)剔除法，統(tǒng)一選擇剔除3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（X±3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差）后的平均值為地層組或巖漿巖的地質(zhì)單元背景值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便準(zhǔn)確了解各地質(zhì)體的放射性背景值。參與分層統(tǒng)計(jì)的主要地層為南沱組、休寧組、皮園村組、藍(lán)田組、西陽山組、華嚴(yán)寺組、楊柳崗組、大陳嶺組、荷塘組、長塢組、黃泥崗組、印渚埠組及霞鄉(xiāng)組。參與統(tǒng)計(jì)的巖漿巖主要有二長花崗巖、粗粒花崗巖、花崗閃長巖、中粗粒似斑狀花崗巖、似斑狀黑云母二長花崗巖。

獅橋地區(qū)[2]伽馬能譜eU含量等值圖（圖3a）顯示：①各沉積地層鈾含量差異較大，寒武紀(jì)荷塘組鈾含量最高，其次為寒武紀(jì)楊柳崗組，其次為震旦紀(jì)皮園村組，奧陶紀(jì)西陽山組鈾含量較低，南華紀(jì)休寧組最低；②鈾含量等值高場(chǎng)暈均位于寒武紀(jì)荷塘組地層，說明鈾含量高場(chǎng)暈與荷塘組地層關(guān)系較密切，鈾元素受層位控制；③高場(chǎng)暈多位于NE向與北向斷裂夾持部位的向斜或背斜的翼部和轉(zhuǎn)折段；④巖體中鈾含量高場(chǎng)暈分布不明顯。

績溪金沙伽馬能譜eU含量等值圖（圖3b）顯示：①各沉積地層鈾含量差異較明顯，鈾含量在寒武紀(jì)荷塘組地層中最高，在荷塘組中段含磷、黃鐵礦結(jié)核炭質(zhì)板巖中鈾含量最高，高場(chǎng)暈與荷塘組地層關(guān)系較密切，受層位控制較為明顯，其他地層南沱組、休寧組、藍(lán)田組、華嚴(yán)寺組、楊柳崗組鈾含量較低；②震旦紀(jì)皮園村組地層背景值為7.9×10-6，較寧國獅橋地區(qū)皮園村組地層鈾含量相對(duì)較高，為該區(qū)除荷塘組外鈾含量最高地層；③巖體中未發(fā)現(xiàn)明顯鈾高場(chǎng)暈分布；④鈾含量高場(chǎng)暈多位于NE向大構(gòu)造附近，背斜轉(zhuǎn)折端位置。

根據(jù)績溪伏嶺地區(qū)伽馬能譜eU含量等值圖（圖3c）可見：①鈾含量條帶狀高場(chǎng)暈與寒武紀(jì)荷塘組地層NE走向一致，說明鈾含量高場(chǎng)暈與荷塘組地層關(guān)系較密切，明顯受層位控制，其他地層休寧組、皮園村組、藍(lán)田組、華嚴(yán)寺組、楊柳崗組鈾含量均較低；②3處較高鈾含量地段分別位于際下西北端、際下東南端、百鳥墓地段；③巖體中未發(fā)現(xiàn)明顯鈾異常分布；④鈾含量高場(chǎng)暈大多位于NE向與NW向平移斷層切割塊體，同時(shí)產(chǎn)于褶皺翼部和轉(zhuǎn)折端。

4. 成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分

4.1 成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

Ⅰ類成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：至少有1個(gè)甲級(jí)伽馬能譜異常暈，異常面積較大、強(qiáng)度高；地表有好的鈾礦點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)有多條鈾礦體；成礦地質(zhì)條件很有利。

Ⅱ類成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：至少有1個(gè)乙級(jí)以上伽馬能譜異常暈，異常面積較大、強(qiáng)度較高；地表有好的鈾礦（化）點(diǎn)；成礦地質(zhì)條件較好。

Ⅲ類成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)：有丙級(jí)伽馬能譜異常暈，有一定的異常面積、異常強(qiáng)度；成礦條件尚好。

4.2 成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)劃分

根據(jù)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)[3]，將研究區(qū)劃分出5個(gè)地面伽馬能譜鈾成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)[4]，Ⅰ級(jí)2 個(gè)，Ⅱ級(jí)1

個(gè)，Ⅲ級(jí)2個(gè)。

Ⅰ-1遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于竹溪嶺-里石橋地區(qū)，異常面積約28.6 km²，區(qū)內(nèi)3個(gè)甲級(jí)、1個(gè)乙級(jí)、3個(gè)丙級(jí)鈾異常暈；Ⅰ-2 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于績溪烏焦山地區(qū)，異常面積約5.5 km²，區(qū)內(nèi)1個(gè)甲級(jí)、3個(gè)丙級(jí)鈾異常暈；Ⅱ-1遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于百鳥墓地區(qū)，異常面積約1.9 km²，區(qū)內(nèi)1個(gè)乙級(jí)鈾異常暈；Ⅲ-1 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于際下地區(qū)，異常面積約3.2 km²，區(qū)內(nèi)1個(gè)丙級(jí)鈾異常暈；Ⅲ-2遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于龍叢地區(qū)，異常面積約2.4 km²，區(qū)內(nèi)1個(gè)丙級(jí)鈾異常暈。

竹溪嶺-里石橋地區(qū)U含量最大值5129.1×10^-6，背景值為9.0×10^-6，主要有竹溪嶺、里石橋、東瓜山等鈾礦（化）點(diǎn)，位于寧國-績溪斷裂與寧國敦-五城深大斷裂夾持部位，荷塘組地層廣布，發(fā)育有七碗湯復(fù)背斜、外石橋復(fù)向斜、獅子山背斜，礦化異常多位于褶皺翼部和轉(zhuǎn)折端，層間破碎帶發(fā)育，蝕變主要有褐硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、少量鈾的次生礦物·鈣鈾云母。

烏焦山地區(qū)U 含量最大值4147.4×10^-6，背景值為12.0×10^-6，有烏焦山礦（化）點(diǎn)，位于屯溪-寧國構(gòu)造巖漿帶，夾于金沙以西的蘆塘山-烏焦山和烏石坑-金光嶺兩背斜之間的小向斜內(nèi)，受區(qū)域構(gòu)造影響，礦化異常多位于褶皺轉(zhuǎn)折端，并發(fā)育垂直和斜交北東向的斷裂、小褶曲、層間破碎帶等。

百鳥墓地區(qū)U含量最大值555.1×10^-6，背景值為11.1×10^-6，有百鳥墓礦（化）點(diǎn)，位于屯溪-寧國構(gòu)造巖漿帶，其北西和南東均有印支期花崗閃長巖侵入。許里-百鳥墓向斜北端軸部西側(cè)。

際下地區(qū)U 含量最大值248.6×10^-6，背景值為11.1×10^-6，有際下礦（化）點(diǎn)，夾于楊溪二長花崗巖體與伏嶺粗?；◢弾r體之間，北東向、北西向斷裂發(fā)育，北西向斷裂切割本區(qū)鈾源層（荷塘組），鈾異常與此關(guān)系密切。

龍叢地區(qū)U 含量最大值177.1×10^-6，背景值為10.0×10^-6，有龍叢礦（化）點(diǎn)，位于屯溪-寧國構(gòu)造巖漿帶西側(cè)，夾于西側(cè)的旌德和東側(cè)的龍叢兩花崗閃長巖體之間，為旌德巖體之東部外接觸帶，相距數(shù)百米，于誓節(jié)渡-七都斷裂帶西側(cè)，與構(gòu)造平行的次級(jí)斷裂發(fā)育呈北東或北北東向展布。

5. 結(jié)論

（1）寧國-績溪一帶碳硅泥巖型鈾礦地處江南地塊的皖南褶斷帶北東端，是修水-寧國-開化碳硅泥巖型鈾成礦帶的重要組成部分，地層隸屬揚(yáng)子地層區(qū)江南地層分區(qū)，與鈾礦化有關(guān)的主要地層為晚震旦紀(jì)早寒武世皮園村組和早寒武世荷塘組。

（2）根據(jù)地面伽馬能譜測(cè)量結(jié)果，將研究區(qū)劃分出5個(gè)地面伽馬能譜鈾成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)， Ⅰ-1遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于竹溪嶺-里石橋地區(qū)，Ⅰ-2遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于績溪烏焦山地區(qū)，Ⅱ-1遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于百鳥墓地區(qū)，Ⅲ-1遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于際下地區(qū)，Ⅲ-2遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)區(qū)位于龍叢地區(qū)。為今后該地區(qū)鈾礦勘查提供依據(jù)。