地面伽馬能譜測量在某金屬礦找礦中的應用研究

劉 鵬

（江西省核工業地質局二六一大隊，江西 鷹潭 335000）

2010年S地區進行了1∶5萬航空放射性測量，核工業航測遙感中心發現當地存在航放異常情況，而在2017年開展的航放異?？臻g展布特征、U礦特征深入研究中，研究開展了1∶10000地面伽馬能譜測量工作，并由此明確了S地區U礦分布特征，研究具備的較高現實意義可見一斑。

1 地質概況

S地區屬于火山巖分布區，區內主要分布有白堊統寧遠村組陸相酸性火山巖（K1n），主要有流紋巖，次為流紋質角礫凝灰巖、流紋質角礫熔巖、松脂巖、流紋質凝灰巖，區內大面積分布白堊系寧遠村組流紋巖，東南部多見橢圓狀集中分布的流紋質角礫熔巖，全新統主要分布于測區溝谷中。

2 工作方法及數據處理

（1）工作方法。在S地區的1∶10000地面伽馬能譜測量中，使用的測量儀器為RS230型能譜儀，測網為100m×40m，點位誤差小于5m并采用單點測量模式，測量時間為60s，為得到Th、U、K、DOSE四個測量數值，地面伽馬能譜測量開展了異常點二次測量。研究采用一般測量精度，為提升研究的針對性，忽略了放射性本底影響，并剔除了因操作不當引起的異常數據值，數據處理采用了GEOSOFT5.1、MAPGIS6.7等數據處理軟件以及克里金插值法，最終獲得了網格化間距為25m的GRD文件與基礎等值圖件[1]。

（2）異常篩選。在地面伽馬能譜測量的異常劃分中，劃分過程遵循了以下幾方面原則：①異常點。Th（U或K）含量在地質體背景值的3倍以上，并受巖性、蝕變帶、層位或斷層控制，這種情況下延伸長度小于20m的異常被稱為地面伽馬能譜測量異常點。②異常帶。Th（U或K）含量達到異常點標準，這種情況下連續延伸長度達到20m以上的異常點可以稱為異常帶。③異常暈。Th（U或K）含量在地質體背景值3倍標準偏差以上，但該值未達到異常點標準，這一區域被稱為異常暈，其中異常暈可細分為偏高暈和高暈，其中異常暈可表示為：X+3Sd≤Q＜3X，偏高暈可表示為：X+Sd≤Q＜X+2Sd，高暈可表示為：X+2Sd≤Q＜X+3Sd，其中X、Sd、Q、分別為Th（U或K）的背景含量、異常暈的Th（U或K）含量、Th（U或K）背景含量的標準偏差。

圍繞共計1310個測量數據進行統計分析，并引入迭代法計算全區背景值及標準方差等參數，最終得出了表1所示的異常等級劃分，由此可確定1條U異常帶、1條U異常點，分別表示為UM01、UMG02。

表1 異常含量等級劃分

3 伽馬能譜特征分析

（1）一般特征。結合地面伽馬能譜測量在，可確定S地區K含量、U含量、Th含量的最大值分別為5.2×10-2、15.3×10-6、26.2×10-6，且均呈不規則狀分布于S地區西南側流紋巖附近，區內K、U、Th元素分布規律明顯，進一步分析可得出表2所示的S地區巖石伽馬能譜參數特征。

結合表2進行分析，可得出以下結論：①U和Th的平均含量在全新統中明顯高于全區背景值，U約為背景值的1.3倍，Th則約為1.1倍，二者的標準偏差Sd同樣明顯高于全區相應值，變異系數則基本與全區相同。②K、U、Th平均含量在流紋巖中略高于全區背景值，且變異系數、標準偏差也高于區內背景值，由此可確定該區域K、U、Th含量相對較高并具備成礦潛力，可能出現的局部富集現象需得到重視。③流紋質角礫熔巖中U的平均含量低于區內背景值，Th、K的平均含量則略高于全區背景值，由于二者的變異系數、標準偏差與全區背景值相近，因此可判斷流紋質角礫熔巖區域不具找礦潛力。④松脂巖及流紋質凝灰巖中，K、U、Th平均含量、變異系數、標準方差均低于全區背景值，同樣可判斷相關區域不具成礦潛力。

表2 S地區巖石伽馬能譜參數特征

（2）U異常特征。結合工區U異常分布，可確定U異常點主要位于工作區的西南部，并均產于流紋巖中，U異常帶、U異常點的特征如下：①U異常帶。異常帶位于測區西南部，長、寬約為640m與45m～95m，整體呈東東向串珠狀展布，U含量處于10×10-6～12×10-6，最高值點屬純U異常并位于斷裂交匯部位，該部位伴生硅化、褐鐵礦化、高嶺土化等蝕變，賦存于碎裂流紋巖中。②U異常點。呈現點狀分布特征，屬純U異常，K、U、Th含量分別為1.5×10-2、9.6×10-6、15.3×10-6，位于斷裂破碎帶，伴生褐鐵礦化、高嶺土化等蝕變，賦存于碎裂流紋巖中。

（3）綜合分析。結合地面伽馬能譜測量及分析，可確定S地區地面伽馬能譜異常位于西南部組破碎流紋巖中，且附近存在斷裂構造發育，U元素的遷移、富集得到了斷裂構造的有力支持，火山熱液活動與這種情況的出現存在直接聯系。由于斷裂構造對地面能譜異常影響顯著，因此可判斷S地區存在U元素富集現象，并能夠斷定區域具備較高成礦潛力，后續研究的方向由此得以明確。

4 結論

綜上所述，地面伽馬能譜測量能夠較好服務于U礦找礦，在此基礎上，本文涉及的工作方法、異常篩選、一般特征分析、U異常特征分析等內容，則提供了可行性較高的地面伽馬能譜測量應用路徑，而為了進一步提升U礦找礦水平，伽馬能譜剖面測量、配套的鉆探工作開展同樣需要得到重視。