?綜合物探方法在赤城縣三山地區鈾礦勘查中的應用

張恩等

摘 要： 赤城縣三山地區處于沽源-紅山子鈾成礦帶西南部，構造—火山活動演化強烈，鈾成礦地質條件優越。采用地面伽瑪能譜測量及音頻大地電磁測量，對淺表鈾異常信息及深部斷裂和潛火山巖體等控礦因素進行了剖析，在物探異常套合程度較好部位，通過鉆探驗證，揭露到隱伏鈾礦化，為該區進一步找礦指明了方向。

關鍵詞： 物化探綜合找礦；深部找礦；鈾礦；三山地區

研究區位于河北省張家口市赤城縣，處于沽源-紅山子鈾成礦帶西部，該成礦帶內先后發現有張麻井、大官廠等大中型礦床及多處鈾礦點，鈾成礦地質條件優越，由于區內覆蓋較厚，采用單一傳統的地質方法，勘查難度較大，找礦進展緩慢。

筆者采用地面伽瑪能譜測量，對地表鈾異常信息進行了分級、分類，對其成因進行了探討；通過音頻大地電磁測量，對深部成礦有利的構造及潛流紋斑巖體形態進行了解釋，結合地質資料，對成礦有利部位進行了鉆探驗證，找礦效果較好，為下一步工作部署提供了依據。

1 區域地質礦產背景

研究區位于華北地臺北緣與興蒙地槽褶皺帶相接觸的過渡部位，處在沽源中生代火山盆地南緣。盆地基底主要由新太古界紅旗營子群綠片—角閃巖相變質巖系組成，蓋層由侏羅系陸相中酸性火山巖組成。侵入巖時代主要華力西晚期、印支期和燕山早期，巖性以中酸性為主。基底構造以東西向為主，蓋層構造主要北東、北西向斷裂，控制著鈾礦的展布。

據前人研究[1-4]表明，區內鈾礦均屬中低溫火山巖型，產出受北東向中生代火山帶控制，鈾礦控礦因素主要為北東向及北西向斷裂、火山機構、張家口組酸性火山巖、燕山晚期潛流紋斑巖、熱液蝕變等[1-3]。

2 研究區地質特征

研究區處于近南北向赤城—沽源斷裂西側。區內地層主要為上侏羅統張家口組一段流紋巖及流紋質凝灰巖及新太古界紅旗營子群黑云二長片麻巖、黑云斜長變粒巖等變質巖。巖體主要為燕山晚期潛流紋斑巖，侵位于張家口組火山巖中，與鈾成礦關系密切。區內斷裂主要為北西向，錯切先期形成的北東向斷裂（圖1）。蝕變主要沿斷裂展布，主要有硅化、赤鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化等，其中硅化、赤鐵礦化與鈾礦化關系密切。

3 地面伽瑪能譜特征

3.1 巖石伽瑪能譜特征

與區域資料對比[3]，研究區內除潛流紋斑巖外，鈾、釷、鉀的平均含量（ ）基本相似，不具高值背景。潛流紋斑巖鈾、釷、鉀平均含量（ ）均較高，而且其標準方差（Sd）和變異系數（Cv）也顯著高于其它層位巖石，表明放射性元素分布不均勻，局部存在貧化富集現象，與區域產鈾潛流紋斑巖體特征相似，具有找礦意義。

3.2 伽瑪能譜異常特征

在統計鈾元素背景平均含量（ ）和標準方差（Sd）的基礎上，按照“ +Sd”、“ +2Sd”、“ +3Sd”、“3 ”對區內鈾元素偏高暈、高暈、異常暈及異常點進行了劃分。

研究區鈾偏高暈產出明顯受斷裂控制，中部潛流紋斑巖與斷裂交切復合部位范圍顯著變廣。鈾高暈分布有四片，其中一片達到鈾異常點等級（編號U-1），三片為鈾異常暈等級（編號U-2、U-3、U-4）。經異常檢查，區內鈾異常點、異常暈和高暈均分布在潛流紋斑巖巖體內，產出受斷裂控制，淺表發育次生鈾礦物，并伴生赤鐵礦化、硅化等熱液蝕變，顯示鈾異常與深部含鈾火山熱液活動密切相關，預示深部存在隱伏礦化，找礦意義較大。

4 電性特征

為探查U-1鈾異常點發育部位，深部構造延伸特征及潛流紋斑巖形態、產狀等特征，在其中心部位實施了一條音頻大地電磁測量剖面，點距20 m。

研究區內變質巖反演電阻率最高，一般在800Ω·m以上，最高可達4000Ω·m；張家口組一段凝灰巖電阻率較低，多在50～150Ω·m之間；潛花崗斑巖電阻率在150～400Ω·m之間；斷裂構造部位巖石破碎，電阻率明顯較低；淺表風化程度較高的巖石，電阻率明顯降低。

電法測線西南端基底變質巖為高阻特征，在F1和F2斷裂夾持段變質巖石破碎程度高，巖石不完整，電阻率明顯降低，其值在200～1000Ω·m之間。測線800～1400m之間淺部存在200～1500Ω·m的高阻體，為巖石完整的潛流紋斑巖，局部低阻為F2斷裂引起；測線800～1400m深部電阻率低，推斷潛流紋斑巖體向下呈漏斗狀，深部鄰近圍巖凝灰巖，電阻率是潛流紋斑巖和凝灰巖的綜合反映，故呈現低阻特征（圖2）。

5 成礦綜合分析與鉆探驗證

5.1 成礦綜合分析

根據綜合物化探成果及地質資料綜合分析，燕山運動晚期，區域應力場由擠壓變為拉張狀態，潛流紋斑巖沿F1及F2盆緣斷裂侵入，靠近潛流紋斑巖部位，斷裂及裂隙極為發育，潛流紋斑巖體深部溝通著巖漿房，后期含鈾巖漿期后熱液沿先期斷裂遷移至成礦有利部位賦存成礦。區域鈾成礦規律表明，潛流紋斑巖體膨脹、分支、變異部位、接觸帶及與斷裂復合部位對鈾成礦最為有利。

5.2 鉆探驗證

通過鉆探揭露，在潛流紋斑巖內部與F5斷裂交切部位和潛流紋斑巖的外接觸帶均發現鈾礦化（圖2），鈾礦化均賦存于構造破碎帶內（電法剖面圖呈低阻特征），并伴生赤鐵礦化、硅化等蝕變。

因此，在進一步工作中，應重點對U-2、U-3、U-4異常進行進行揭露，探查潛流紋斑巖與構造交切部位鈾成礦特征；同時還應對F5斷裂及F2斷裂沿線鈾偏高暈進行深部揭露，探查潛流紋斑巖外接觸帶鈾成礦潛力。

6 結論

（1）研究區內局部地段鈾元素分布不均勻，存在多處鈾異常暈及偏高暈，斷裂破碎帶蝕變強烈發育地段鈾含量具明顯富集形態，鈾增量表現出與深部火山熱液活動相關，為深部找礦的間接線索。

（2）潛流紋斑巖體沿F1及F2盆緣斷裂侵位，靠近巖體部位斷裂及裂隙發育，為成礦熱液的運移及賦存提供良好的擴容空間，成礦部位有利。

（3）結合地質資料，針對物探異常套合程度較好的地段進行了揭露，找礦效果較好，表明采用綜合物化探測量針對隱伏鈾礦勘查具有實用、高效的特點。

參 考 文 獻

[1] 杜俐，沈光銀，林銀山.河北省張家口市鈾多金屬礦成礦規律與找礦方向[J].有色金屬（礦山部分），2012，64（3）：46-50.

[2] 沈光銀.460鈾―鉬礦床控礦因素及礦床成因探討[J].礦產與地質，2007，21（5）：509-514.

[3] 汪冰，張恩，王瑞軍，等.河北省沽源縣小廠地區鈾及多金屬資源調查評價[R].石家莊：核工業航測遙感中心，2012.

[4] 張恩，汪冰，王瑞軍，等.基于MORPAS的證據權重法在沽源盆地鈾成礦預測中的應用[J].地質找礦論叢，2013，28（4）：540～545.

基金項目：中國核工業地質局項目（編號：201139）

作者簡介：張恩（1985-），男，2008年畢業于東華理工大學資源勘查工程專業，學士學位，在職研究生，工程師，本科，主要從事礦產勘查、成礦預測方面的工作。E-mail：zhangen600@126.com。