地球物理勘探方法在地質找礦勘查中的應用

高 磊

（湖南省地質礦產勘查開發局四一四隊，湖南 益陽 413000）

1 地質概況

工作區位于天山～陰山東西向復雜構造帶的東部與大興安嶺～太行山新NNE向構造帶交接部位東緣。從古地理上來說，屬于山海關古陸塊和燕遼沉降帶的過渡帶上，地處華北地臺北緣，太古宙、元古宙富某金屬元素富鉀古陸塊基底之上的中生代火山斷陷沉積盆地內，某金屬元素來源豐富，斷裂～火山構造條件優越，為某金屬成礦提供了有利條件。

區域構造演化經歷了前寒武紀克拉通演化階段、中侏羅世火山斷陷盆地演化階段、早白堊世裂陷伸展盆地演化階段和晚白堊世～新近紀斷塊差異隆升剝蝕演化階段等4個地質構造演化階段。它們分別控制了富某金屬元素、富鉀高成熟度基底形成、含礦建造形成與分布、火山熱液成礦作用及保礦作用。

區內構造以EW向、NE向和NW向為主，共同控制了火山斷陷盆地、潛火山巖脈的就位。礦體受斷陷河谷洼地古地形控制，為辮狀河道相向湖泊相過渡沉積相。

該礦床為“基底～含礦層～蓋層”三元地質結構。礦床基底主要為似斑狀黑云母鉀質花崗巖和鉀質混合巖。含礦層為中侏羅統海房溝組，為一套花崗質礫巖、凝灰質砂礫巖、凝灰巖組合。蓋層為中侏羅世蘭旗期安山巖、安山玢巖。

2 工作原理

地面伽瑪能譜測量方法是利用地質體中天然放射性核素衰變釋放出不同射線，來確定某金屬礦位置的方法。

土壤氡氣測量是利用氡元素遷移性特征，能夠從地表深層一直轉移到地表，當氡氣流在上升的過程中會遇到某金屬礦體周邊的原生暈與次生暈，此時氣流會將其中的某金屬元素直接帶入地表；測量值的大小反映了該金屬元素的富集程度。

3 伽瑪能譜、氡氣測量與某金屬成礦的相關性

通過1：10000伽瑪能譜面積測量，在結合地質概況基礎上，對工作區成礦有利地段進行加密調查，統計了不同地質體的伽瑪能譜中某金屬元素、Th、K、∑及Th/某金屬元素比測量結果，查明了不同地質體的含某金屬元素性參數（表1），結果顯示，似斑狀黑云母花崗巖及細粒鉀長花崗巖的某金屬元素含量分別為2.80×10-6和4.89×10-6，是工作區主要某金屬元素源體。

表1 成礦有利地段不同地質體伽瑪能譜測量含某金屬元素性統計

通過1：10000伽瑪能譜面積測量和1：25000氡氣面積測量，共發現氡氣異常3片，能譜某金屬元素異常點11處（圖1、圖2），其中能譜—氡氣異常Ⅰ區、能譜—氡氣異常Ⅱ區為碎裂蝕變花崗巖型異常，均顯示了較好的找礦前景。能譜—氡氣異常Ⅲ區為殘留海房溝組露頭引起的異常，找礦前景不樂觀。

圖1 成礦有利地段能譜面積測量U等值線圖

在成礦有利地段的Ⅱ區，碎裂蝕變花崗巖帶位于細粒鉀長花崗巖及似斑狀黑云母花崗巖的接觸帶上，伽瑪能譜面積測量和氡氣面積測量結果顯示，該碎裂蝕變花崗巖帶內存在伽瑪能譜某金屬元素、K高場和氡氣異常，最高能譜測量某金屬元素含量達31×10-6（圖1），最高氡氣測量異常值為123516 Bq/m3（圖2），碎裂帶內發現較明顯的粘土化、硅化及褐鐵礦化蝕變。

圖2 成礦有利地段氡氣濃度等值線圖

Ⅰ區EW向含礦碎裂蝕變花崗巖帶位于某礦床南緣，碎裂蝕變花崗巖帶寬度約20.5m，長度延伸約4.2km，在碎裂蝕變花崗巖及碎裂安山巖帶內測得能譜異常3處（能譜測量某金屬含量(21—198)×10-6，最高可達415×10-6），氡氣異常1處（723115 Bq/m3）（圖1、圖2），經槽探揭露，某金屬礦化主要賦存于碎裂蝕變花崗巖及碎裂安山巖內。Ⅰ區碎裂蝕變花崗巖帶的某金屬異常主要受EW向斷裂及NW向石英正長斑巖脈交匯構造節控制，礦化帶內發育強烈的褐鐵礦化、鉀化、粘土化及灰色硅化蝕變。

4 結論

地面伽瑪能譜測量及土壤氡氣測量有效地反映了地表礦化信息，可以為深部工程布置提供依據；這2種物探方法組合對于尋找某金屬礦是一種非常有效的找礦方法。