應用伽馬能譜參數(shù)探討粵北地區(qū)鈾成礦規(guī)律及前景

王 娥

（廣東省核工業(yè)地質局二九三大隊，廣東廣州510800）

應用伽馬能譜參數(shù)探討粵北地區(qū)鈾成礦規(guī)律及前景

王 娥*

（廣東省核工業(yè)地質局二九三大隊，廣東廣州510800）

根據(jù)對前人在粵北地區(qū)取得的伽馬能譜實測資料進行再次綜合整理，分析高鈾區(qū)與鈾礦礦田間關系，根據(jù)礦田上高鈾區(qū)的伽馬能譜參數(shù)特征和高鈾區(qū)鈾元素的遷移、富集規(guī)律，總結出鈾礦田位于鎬鈾區(qū)內(nèi)和具有已知礦田參數(shù)特征的鈾富集區(qū)之中，并對礦田外圍未知地段高鈾區(qū)進行篩選和成礦預測。

高鈾區(qū)；鈾富集區(qū)；伽馬能譜參數(shù)特征

研究區(qū)位于粵北的韶關地帶，地質上位于南嶺東西向構造帶的北—中亞帶。北亞帶由九峰、諸廣、坪田、油山、青嶂山巖體組成，中亞帶由大東山、貴東、熱水巖體組成。前人于1986年對粵北地區(qū)進行了伽馬能譜測量，測區(qū)面積約為1.7×104km2，采用微機控制的四道伽馬能譜儀進行測量，測量精度相當于1∶35萬。此次根據(jù)探測結果，結合已有地質資料，整理出該區(qū)的高鈾分布特征、礦田伽馬能譜特征以及高鈾區(qū)中鈾元素遷移富集特征。

1 高鈾區(qū)分布特征

測區(qū)內(nèi)，高鈾區(qū)在空間分布上具有以下特征：首先，所有高鈾區(qū)都受巖漿巖帶控制，成東西向展布，地層中規(guī)模小且呈零星狀。北亞帶共有14處高鈾區(qū)，其中諸廣巖體中有9處。如圖1所示。青嶂山體中有8處，編號為1、2、4、5、6、7、8、20號，青嶂山巖體中1處，編號為16號，坪田巖體中1外，編號為24號，油山巖體中1處，編號為15號，九峰巖體中2處，編號為18、23號。中亞帶共有8處高鈾區(qū)，其中大東山巖體中1處，編號為17號，貴東巖體中有5處高鈾區(qū)，編號為9、10、11、12、22號，熱水巖體中有2處高鈾區(qū)，編號為13、19號。其次，大多數(shù)高鈾區(qū)受一組或多組構造聯(lián)合控制，礦田產(chǎn)于高鈾區(qū)中。如6號高鈾區(qū)產(chǎn)出城口礦田，5號高鈾區(qū)產(chǎn)出長江礦田，2號高鈾區(qū)產(chǎn)出百順礦田，1、20號高鈾區(qū)產(chǎn)出欄河礦床和全安礦田；9號高鈾區(qū)產(chǎn)出下莊礦田。此外14號高鈾區(qū)產(chǎn)出271、274礦床，16號高鈾區(qū)產(chǎn)出273礦床。由上可見，粵北花崗巖類型鈾礦田都位于伽馬能譜高鈾區(qū)內(nèi)或在它的邊緣。但是研究區(qū)內(nèi)還有許多規(guī)模較大的高鈾區(qū)，至今仍未發(fā)現(xiàn)礦床，如諸廣巖體中3、4、8號高鈾區(qū)，貴東巖體中的11、12號高鈾區(qū)，熱水巖體中的13號高鈾區(qū)，油山巖體中的15號高鈾區(qū)等，為評價為些高鈾區(qū)的找礦遠景，統(tǒng)計了下莊礦田、長江礦田、城品礦田、百順礦田、全安礦田和已知非礦龍?zhí)督恰⒋笃焊哜檯^(qū)的參數(shù)特征（見表1），以作為礦與非礦高鈾區(qū)篩選標準。

2 鈾礦田伽馬能譜參數(shù)特征

經(jīng)過整理歸納伽馬能譜測量結果，結合已有地質資料，得出粵北地區(qū)有礦與非礦高鈾區(qū)參數(shù)特征見表1。

經(jīng)過分析表1，可得出以下結論：

（1）鈾釷鉀均值特征。礦與非礦的鈾均值無明顯區(qū)別，而主要區(qū)別在釷鉀均值大小上。當釷均值為（29.0～43.0）×10-6時，為礦田參數(shù)特征值；若釷均值大于43.0×10-6（或小于29.0×10-6），為非礦參數(shù)特征值。當鉀均值為（3.0～4.0）×10-2為礦田參數(shù)特征，當鉀均值小于3.0×10-2為非礦地區(qū)特征。

（2）鈾釷鉀方差特征。礦與非礦鈾鉀方差大小及鈾變異系數(shù)大小都無明顯的區(qū)別，而釷方差大小則有明顯差異。當釷方差為（7.0～13.0）×10-6時，為礦田參數(shù)特征，當釷方差大于13.0×10-6時，或小于7.0×10-6時，為非礦參數(shù)特征。

（3）鈾釷鉀比值大小特征。礦與非礦鈾鉀比值大小無明顯差別，主要區(qū)別在于釷鉀比值和釷鈾比值大小上，當釷鉀比值為7.5～13時，釷鈾比值小于4時，為礦田參數(shù)特征；當釷鉀比值大于13時，或小于7.5時，或釷鉀比值大于4時，為非礦參數(shù)特征。

表1 粵北地區(qū)礦與非礦高鈾區(qū)參數(shù)特征表

從以上3個方面參數(shù)特征看，礦與非礦高鈾區(qū)參數(shù)特征主要區(qū)別在釷的一些參數(shù)上，如釷鉀均值、釷方差、釷鉀比值、釷鈾比值等參數(shù)特征值上。這主要是釷元素在巖石中比較穩(wěn)定，而鈾元素在巖石中比較活潑，易于遷移[1]。所以應用釷的參數(shù)進行識別本區(qū)礦與非礦高鈾區(qū)比應用鈾參數(shù)更有利。

3 高鈾區(qū)中鈾元素遷移富集特征

根據(jù)前人對華南地區(qū)花崗巖中鈾釷元素關系研究結果看，鈾釷元素在成巖時都以正四價狀態(tài)出現(xiàn)，并以正相關形式存在于巖石之中，后來由氧化作用，鈾由正四價變?yōu)檎鶅r形式被遷移，而釷仍以正四價保留下來。據(jù)此我們用現(xiàn)代實測釷含量估算原始鈾含量（u0），將它與現(xiàn)代鈾含量（u）進行比較，得出區(qū)內(nèi)鈾的遷入和選出[2]。現(xiàn)引入鈾的富集系數(shù)（Fu），經(jīng)它來表征巖石自成巖以來，鈾的遷入和遷出相對量的大小，寫成以下表達式：

式中：u——現(xiàn)代鈾含量，10-6；

u0——原始鈾含量，10-6。

當Fu=0時，表明巖石自成巖以來，鈾遷入和遷出都不明顯，稱為正常高鈾區(qū)，或非活化區(qū)；

當Fu＞0時，表明巖石自成巖以來，鈾以遷入為主，稱為鈾富集區(qū)；

當Fu＜0時，表明巖石自成巖以來，鈾以遷出為主，稱為鈾淋失區(qū)。

這里的鈾遷入和遷出區(qū)都可稱為鈾活化區(qū)。

區(qū)內(nèi)統(tǒng)計結果，正常高鈾區(qū)Fu值在-30%～+30%間，鈾富集區(qū)Fu＞+30%，鈾淋失區(qū)Fu＜-30%區(qū)。有意義的是在區(qū)內(nèi)所有鈾礦床位于礦高鈾區(qū)的鈾富集區(qū)內(nèi)。即礦床位于鈾富集系數(shù)Fu＞+30%的地段。

如下莊礦田9號高鈾區(qū)，所有礦床都在鈾富集區(qū)內(nèi)，南部和西部為鈾遷出區(qū)，沒有發(fā)現(xiàn)礦床。全安礦田和欄各地區(qū)1、20號高鈾區(qū)中礦床都產(chǎn)于邊緣的鈾富集區(qū)內(nèi)，中央大坪一帶鈾遷出為主，沒有發(fā)現(xiàn)礦床。百順礦田2號高鈾區(qū)，長江礦田5號高鈾區(qū)，城口礦田6號高鈾區(qū)，這類高鈾區(qū)內(nèi)鈾都以遷入為主，未發(fā)現(xiàn)鈾的遷出。油山巖體15號高鈾區(qū)，熱水巖體19號高鈾區(qū)，鈾遷入和遷出都不明顯，為正常高鈾區(qū)，鈾活化程度低，難以形成工業(yè)鈾礦床，這類高鈾區(qū)對找礦意義不大。

4 成礦預測

在未知地段高鈾區(qū)內(nèi)，先應用已知礦田參數(shù)特征值進行篩選，然后在礦高鈾區(qū)內(nèi)進行鈾富集系數(shù)計算，圈出鈾富集區(qū)，舍去淋失區(qū)，進行成礦預測。見表2。

（1）礦田外圍預測諸廣巖體中4號高鈾區(qū)（老屋場）、7號高鈾區(qū)（白石洞）、貴東巖體中11號高鈾區(qū)（湯坑）3處為Ⅰ級找礦遠景區(qū)。諸廣巖體中3號高鈾區(qū)（花盤）、8號高鈾工（桂坑）、貴東巖體中10號高鈾區(qū)（司前）、熱水巖體中13號高鈾區(qū)（漁灣）等四處為Ⅱ級找礦遠景區(qū)。

（2）礦田周圍預測下莊礦田9號高鈾區(qū)內(nèi)5個地段，如新橋斷裂—黃坡斷裂—明珠湖斷裂以東鈾富集區(qū)地段、339礦床—石角圍斷裂西—巖莊東—饒村鈾富集區(qū)地段、338礦床—337礦床南—新街北鈾富集地段、茅山鈾富集地段、全安礦田和白云礦田1高鈾區(qū)內(nèi)南雄斷裂的蒼石鈾富集區(qū)地段，為找礦遠景地段。

表2 未知高鈾區(qū)參數(shù)特征表

[1] 孫念義.區(qū)域航空伽馬能譜地球化學解釋及預測方法的探討[J].鈾礦地質，1987（5）.

[2]張云宜.應用特征參數(shù)Gu,Fu,B處理區(qū)域伽馬能譜資料的效果初探[J].鈾礦地質，1986（4）.

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1004-5716(2015)04-0143-03

2014-04-16

2014-05-05

王娥（1981-），女（漢族），湖北隨州人，工程師，現(xiàn)從事地質勘查工作。